公路隧道附属建筑
隧道附属工程方案
隧道附属工程方案一、项目概述隧道附属工程是指在隧道开挖施工过程中所需进行的支护工程和附属设施建设工程，包括隧道出口、入口的道路建设、排水系统建设、通风设备安装、照明系统建设、安全设施设置等。
隧道附属工程的设计和施工对隧道的使用和维护质量具有重要影响，因此必须合理设计，严格施工。
本文将对隧道附属工程的设计和施工做出详细方案，并结合实际情况进行分析和讨论。
二、隧道出口和入口道路建设1. 出口道路建设隧道出口道路的设计应考虑交通量大、车速快、视线好、路面平整等因素。
根据实际情况，出口道路应设置适当的引导标志和标线，提醒行车人员减速慢行，避免事故发生。
对于曲线、坡度等较陡峭的地段，应设置合理的减速带和警示牌，以确保车辆安全驶出隧道。
2. 入口道路建设隧道入口道路的设计应注重通行效率和安全性。
对于高速公路入口处，应设置合理的匝道，避免与主线交通影响。
对于城市道路入口处，应考虑到人行道、非机动车道和车辆通行的协调性，保证交通秩序良好。
同时，入口处应设置有效的交通信号装置，引导车辆有序驶入隧道，减少交通堵塞。
三、排水系统建设1. 隧道内排水系统隧道内排水系统是隧道附属工程中一个重要的部分，其设计应充分考虑隧道周围地形、地质条件和降水情况。
隧道内排水系统分为纵向排水和横向排水两部分，其中纵向排水主要是通过设置排水沟和排水管道进行排水，横向排水主要是通过设置排水井和泵站来收集和排放地下水。
排水系统的设计应保证隧道内部干燥，避免地下水对隧道结构和路面的影响，保证道路安全通行。
2. 隧道出口排水系统隧道出口的排水系统设计应充分考虑周边地势和降水情况，通过设置排水沟、雨水篦和排水管道等设施，将雨水及地下水有效排放，避免积水造成交通安全隐患。
四、通风设备安装为保障隧道内空气质量和行车人员安全，必须在隧道内设置通风设备。
通风系统需要保证隧道内空气流通，排除废气和热气。
根据隧道长度和交通量的大小，应合理设置通风井和通风风机，确保隧道内空气清新，不会影响行车安全。
第三章隧道主体及附属建筑结构
图3-4 端墙式洞门
Ⅰ
Ⅰ
i=3
%
1:0.1
1:0.5
江苏宁（南京）淮（安）高速公路南京江北段老山1号隧道首次在国内采用这种先进理念对洞口进行设计，实现不切坡进洞。最大限度地保护了洞口原生环境。
环保型前置式洞口Environmental-protection advanced tunnel entrance
(3) 锚杆和钢架 锚杆是用专门机械施工加固围岩的一种材料，通常可分为机械型锚杆和粘结型锚杆，或分为非预应力锚杆和预应力锚杆。 钢架是为了加强支护刚度而在初期支护或二次衬砌中放置的型钢支撑或格栅钢支撑。
喷射混凝土支护
锚杆与钢架
(4) 片石混凝土 在岩层较好地段的边墙衬砌，为了节省水泥，可采用片石混凝土（片石的掺量不应超过总体积的20%）。此外，当起拱线以上1m以外部位有超挖时，其超挖部分也可用片石混凝土进行回填。选用的石料要坚硬，其抗压强度不应低于MU40，严禁使用风化和有裂隙的片石，以保证其质量。
(1) 环框式洞门 当洞口岩层坚硬而稳定(Ⅰ级)围岩，地形陡峻而又无排水要求时，可以设置一种不承载的简单洞口环框。它能起到加固洞口和减少雨后洞口滴水的作用。 环框微向后倾，倾斜度与顶上的仰坡一致。环框的宽度与洞口外观相匹配，一般不小于70cm，突出仰坡坡面不少于30cm，使仰坡上流下的水从洞口正面淌下，如图3-3所示。
表3-1 隧道衬砌建筑材料
第三章-隧道附属建筑
第三章 隧道附属建筑隧道主体结构完成后，还不能保证车辆的安全通行，为了隧道能正常使用，还必须修建一些附属建筑物。
它们包括：安全避让设施、电力通讯信号的安放设施、防排水设施等。
由于行驶的车辆不同，铁路隧道与公路隧道的附属建筑物有一定的区别。
第一节 铁路隧道附属建筑一、避车洞当列车通过隧道时，为了保证洞内行人、维修人员及维修设备的安全，在隧道两侧边墙上交错均匀地修建了洞室，用于躲避列车，故称之为避车洞。
根据避车洞室的大小，分为大避车洞和小避车洞两种。
(一)避车洞的布置1.大避车洞在碎石道床的隧道内，每侧相隔300m 布置一个大避车洞，在整体道床的隧道内，因人员待避行车较方便，且线路维修工作量较小，故每侧相隔420m 布置一个大避车洞门。
小避车洞隧道中线大避车洞隧道中线大避车洞小避车洞图3-1 大、小避车洞平面布置方式(单位：m)(单位：m)当隧道长度在300～400m 时，可在隧道中间布置一个大避车洞；隧道长度在300m 以下时，可不布置大避车洞；如果两端洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑两边侧沟外无平台时，应与隧道一并考虑布置大避车洞。
2.小避车洞无论是碎石道床还是整体道床，在单线隧道内，每侧边墙应间隔60m ，双线隧道每侧边墙间隔30m ，布置一个小避车洞。
布置时应结合大避洞一起考虑，有大避车洞的地点就不再设置小避车洞。
同时，还应注意不得将避车洞设于衬砌断面变化处、不同衬砌类型衔接处或变形缝处。
如隧道邻近有农村市镇，估计由隧道通行的人较多，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞还可适当加密。
大小避车洞平面布置的方式如图3-1所示。
其中(a)图适用于碎石道床，(b)图适用于整体道床。
3. 避车洞底部标高当避车洞位于直线上且隧道内有人行道时，为便于维修小车和行人躲入，避车洞底面应与人行道顶面齐平；无人行道时，避车洞的底面应与道碴顶面 (或侧沟盖板顶面)齐平，采用整体道床时，应与道床面齐平。
当避车洞位于曲线上时，因受曲线外轨超高的影响，采用碎石道床的隧道内，在各种不同的超高值E 时，线路内侧和外侧轨枕端头道床面(即避车洞底面)低于内轨顶面的高度分别为h 1及h 2，如图3-2所示。
道路养护与管理专业《6 隧道附属构筑物》
6 隧道附属建筑物1．内装为了确保行车平安，在公路隧道中必须采取措施使墙面亮度在长期的运营中保持在必要的水平以上，墙面须用适当的材料加以内装处理。
内装可以改善隧道内的环境，主要是提高能见度，其次是吸收噪声。
提高墙面的反射率可以增加加照明效果。
因此内装材料外表应当是光洁的，颜色应当是明构亮的。
人眼对波长555nm的的黄绿光最为敏感，所以内装材料应当是淡黄和浅绿色。
作为背景造的墙面，应能衬托出障碍物的轮廓，这就需要使墙面具有良好的反射率。
为了减少眩光，希望这种反射是漫反射。
未经内装的混凝土树砌外表，容易吸附引擎排出的废气中的黏稠油分，可与烟雾、尘埃起沾在外表上。
在隧道内潮湿、漏水的情况下，污染过程很快，能使墙面的反光率降低。
经过内装的墙面，污染仍然是不可防止的，但要求墙面具有不易污染、容易清洗、耐冲刷、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温等特点，外表应该光滑、平整、明亮。
内装可以起到美观作用，使隧道漏水不露出墙面；各种管线都能隐藏在内装材料的后面，但管线的维修应该方便。
内装材料应该具有吸收噪声的作用。
消除隧道内的噪声是极其困难的课题之一。
隧道内噪声源主要来自两方面：通风机产生的噪声和汽车行驶时引擎发出的噪声。
声波在三维空间中传播时，与光波一样可以屏蔽、聚焦和定向。
在均匀截面的管道中行进的波，常常是平面波，这种波从波源出发，在无阻得地进行很长一段距离后，仍近似地为平面波，平面波的衰减很慢。
由于管径与铺贴吸声材料的吸声效果成倒数关系，在大管道中铺贴吸声材料几乎无效，所以内装材料的消声效果很不理想。
通常用于隧道的黏贴内装材料有以下几种。
〔1〕块状混凝土材料。
外表粗糙，容易污染且不好清洗，但衬砌外表不需特殊处理。
〔2〕饰面板、镶板等质地致密材料。
不容易污染，清洗效果好，洗净率高，板背后的滲漏水隐蔽，各种管线容易在板背后隐蔽设置，板背后的空间有利于吸收噪声。
〔3〕瓷砖镶面材料。
外表光滑，最容易洗净，且效果良好；要求衬砌平整，以便镶砌整齐；隧道漏水部位可用排水管道疏导；镶面后可埋设小管线；但这种材料没有任何吸声作用。
3.6隧道的附属建筑物
王丽琴主讲
小避车洞
• •
小避车洞主要目的是为人员待避。 小避车洞的净空尺寸为：宽2m，凹入边墙深1m，中心高2.2m
•
无论在碎石道床或整体道床的隧道内，每侧边墙上应在大避车
洞之间间隔60m（双线隧道按30 m）布置一个小避车洞
王丽琴主讲
《铁路隧道设计规范》规定：
大小避车洞应在隧
（a）适用于碎石道床
王丽琴主讲
截：隧道顶部如有地表水易于渗漏处或有坑洼积水， 应设截、排水沟和采取消除积水的措施。 堵：在隧道施工过程中，有渗漏水时，可采用注浆、 喷涂等方法堵住；运营后渗漏水地段也可采用 注浆、喷涂、或用嵌填材料、防水抹面等方法 堵水。
王丽琴主讲
四、电缆槽及高低压供电 电缆槽
电缆槽是用混凝土浇筑围成的，附设在侧水沟的同侧（内 侧）或异侧而不侵入隧道净空限界的位置上。 沿着衬砌边墙下方，设置全长的电缆槽，保护穿过隧道的 各种电缆，防止潮湿、腐烂以及人为的创伤。
全横向式通风
在通风机的作用下，风流的方向与隧道轴线方向成正交。
• •
横向式通风系统能将新鲜空气沿隧道全长范围内均匀吹入，而
污浊气体无需沿隧道全长范围流过，就地直接被进风口吸出;
占用了隧道的净空面积， 结构上也较费事。适宜在
公路隧道中使用。
王丽琴主讲
半横向式通风
——在隧道的顶部设置进风管，并在进风管的下部，沿隧 道的长度方向每隔一定距离开一通风口，气流则沿通风口流 向隧道内，然后隧道内的空气在新鲜气流的推动下，沿隧道 的纵向排出洞外。
道全长范围内，在两 侧边墙上交错设置。
（b）适用于整体道床
王丽琴主讲
避车洞：
旅客列车行车速度为 160km/h 的隧道内 , 避车洞 内应沿洞壁设置高 1.2m 的钢制扶手。（人所承受 的风速限值为14m/s）
隧道构造 公路隧道附属构筑物
公路隧道附属构筑物
公路隧道附属构筑物
4.运营照明设施
★ 过渡段
介于入口段和中间段之间的区段。 其任务是解决从入口段的高亮度到中间段的低亮度之间的的剧烈变化
(可差数十倍)给司机造成的不适应现象，使之能有充分的适应时间。
公路隧道附属构筑物
3.运营通风设施
（3）通风方式
公路隧道附属构筑物
★ 半横向式通风
1
2
3
4
半横向通风示意图
它将新鲜空气经送风道直接吹向汽车的排气孔高度附近，直接稀释排气，污
染空气在隧道上部扩散，经过两端洞门排出洞外。
公路隧道附属构筑物
公路隧道附属构筑物
3.运营通风设施
（3）通风方式
★ 全横向式通风
★ 中间段 也称基本段，此时司机已适应洞内光线。
★ 出口段 单向交通隧道中，应设置出口段照明，以便缓和白洞效应带来的不利 影响。
双向交通隧道中，无出口段照明。
公路隧道附属构筑物
公路隧道附属构筑物
5.接近段的减光建筑与减光措施
★ 减光建筑 ◆ 遮阳棚 ◆ 遮光格栅 ★ 减光措施 ◆ 在路基两侧种植常青树； ◆ 采用削竹式洞门形式； ◆ 大幅坡面绿化； ◆ 采用冷色调，反射率应小于0.17。
宜设置机械通风的条件： ◆ 双向交通隧道：L×N≥6×105 ◆ 单向交通隧道：L×N≥2×105 L — 隧道长度，单位m； N — 设计交通流量，辆/h。
公路隧道附属构筑物
公路隧道附属构筑物
3.运营通风设施
（3）通风方式
◆ 基本原理
★ 纵向射流式通风 同铁路隧道纵向射流通风
隧道施工住房设施安排
隧道施工住房设施安排1、城市道路隧道附属设施的主要类型和功能城市道路隧道经过城市中心区域，多采用地下敷设方式，服务对象主要是机动车的乘行人员，是一种特殊的城市交通型地下空间形式。
城市道路隧道附属设施的主要功能是为了满足隧道运营的需要，根据内部各系统的运行要求，配置动力供电、照明配电、通风、监控、火灾报警、消防、给排水、无线引入、防灾救援等用房。
附属设施在地面一般还需要配套设置道路隧道的高风塔、低风井、人行逃生口3类出地面建(构)筑物。
其中集中式的附属用房的面积一般为500～4000m2。
隧道附属设施主要类型如下。
1)管理中心。
由中央控制、设备用房和维护管理用房组成。
单个隧道管理中心的建设规模一般为500～3 000 m2(管理人员定员约40～100 人)。
一般设置在地面，使用年限为50年，耐火等级二级，每层防火分区面积不大于2500 m2，集中设备用房可结合考虑。
场地内应考虑应急停车场地(大型车位 3～6个，小型车位5～10个)，视实际情况而定。
2)设备用房。
常设置于工作井、暗埋段( 明挖)上方、侧面等位置，主要包括变电所、风机房、弱电控制室、值班室、无线引入室等功能用房，考虑到集约化设计，多利用工作井及主线上层空腔设置。
地下设备用房的耐火等级应为一级，每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于1 500 m2，每个防火分区的安全出口数量不应少于2个，且至少设置1 个直通室外的安全出口。
建筑面积不大于500 m2，且无人值守的设备用房可设置1 个直通室外的安全出口。
3)地面建(构)筑物。
主要包括高排风塔、消防疏散口及设备用房低风井，应优先考虑集约化设置原则，宜与周边规划商办地块结建。
4)入口检查亭。
隧道道口宜设置检查亭(约4m2，考虑上、下水)，负责超高车辆拦截、误入、突发事故时的洞口交通管理。
5)应急救援点。
一般在管理用房会设置应急救援中心，并设置救援车停车场。
应急停车场选址宜设置在隧道出入口附近15 min行车路程之内，以保证救援及时。
隧道工程隧道附属结构图文
避车洞
碎石道床
整体道床
避车洞布置图
4.1 铁路隧道附属建筑
（2）避车洞净空大小、衬砌类型
避车洞
280(220) 275(218) 180(170) 30
R=250
280(220)
250(100)
2% 400(200)
括号中数字为小避车洞尺寸
避车洞基本尺寸(单位：cm） ◆ 避车洞衬砌类型与隧道衬砌类型相适应
缺点：结构复杂，施工工艺高，维修不便，设备效率不高
★ 射流式风机通风
4.1 铁路隧道附属建筑
运营通风设施
★ 射流式风机通风
射流式风机
射流式风机
风流
特点：
射流式风机纵向通风
◆ 体积小；风力大；可逆向；费用低；噪声大。
布置方式：沿纵向每100～150等距布置 集中布置在洞口
4.1 铁路隧道附属建筑
通风分类
运营通风设施
自然通风
机械通风
纵向式
半横向式
全横向式
混合式
射流式
送风式
风道式和喷嘴式
吸风式
竖井排风
4.2 公路隧道附属建筑
运营通风设施
（2） 机械通风的设置规定
★ 《公路隧道通风与照明设计规范》规定
宜设置机械通风的条件： ◆ 双向交通隧道：L×N≥6×105 ◆ 单向交通隧道：L×N≥2×105 L — 隧道长度，单位m； N — 设计交通流量，辆/h。
根据避车洞的大小，分大避车洞和小避车洞 大避车洞：存放维修设备与材料 小避车洞：方便人员躲避列车
4.1 铁路隧道附属建筑
避车洞
（1）避车洞布置方法 ★ 大避车洞布置
◆ 碎石道床每侧每隔300m布置一个 ◆ 整体道床每侧每隔420m布置一个 ◆ 隧道长度在300～400m时，在隧道中间布置一个 ◆ 隧道长度在300m以下可不布置大避车洞
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紧急停车带
紧急停车带的有效长度，应满足停放车辆进入所需长度，一般 全挂车可以进入需要20m，最低值为15m宽度一般为3.0m，停 车带两段个延长5m左右。参下 图
约750m
紧急停车带
约40m
方向转换场
3m
（有的地方要设臵）
约750m
隧道顶棚
路面
路面是指用筑路材料铺在路基顶面，供车辆直接在其表面行驶 的一层或多层的道路结构层。
路面的材料应具有抗冲刷、抗侵蚀、抗滑、易修补、漫反射率 高以及能迅速排水等特点。 路面的材料主要有两种：混凝土和沥青混凝土。在需要增加路 面亮度时可以在面层加入石英和铝的混合物。
隧道路面
噪声的消减
由于在隧道内往往需要安装应急电话等 安全设施，隧道噪声应 控制在能使用电话的程度即噪声水平应保持在60dB。
噪声水平除了受车速与车流组成影响外，还受到交通量、 坡度和车辆技术状态好坏等影响
车辆类型可产生的噪声量
车辆类别 噪声级 [dB(A)] 车辆类别 噪声级 [dB(A)]
大载重量柴油机卡车 汽油机卡车 柴油机公共 汽车 汽油机公共汽车
92~100 82~86 90~96 80~86
摩托车 无轨电车 轻型汽车 轻便摩托车
88~98 76~90 75~85 84~102
车速和车流构成可产生的噪声量
平均车速 (km/h) 30 40 50 60 70 80
车流组成中，卡车及公共汽车数量(%)
100
80.5 82.0 83.5 85.0 86.5 88.0
90
79.5 81.0 82.5 84.0 85.5 87.0
80
78.5 80.0 81.5 83.0 84.5 86.0
70
77.5 79.0 80.5 82.0 83.5 85.0
60
76.5 78.0 79.5 81.0 82.5 84.0
50
75.5 77.0 78.5 80.0 81.5 83.0
40
74.5 76.0 77.5 79.0 80.5 82.0
隧道内噪声水平与状况
噪声水平
40 45 50
状况
极安静 安静，10米内可对话 电话无困难，4m可对话
噪声水平
55 60 65
状况
电话有时困难，2m可对话，4m大声讲话 电话少许困难，2m大声讲话 电话很困难
噪声水平（SL）与汽车交通(N)之间的关系可按下式计算
SL=18lgN+13 (dB)
注：N——小时交通量
隧道内装
内装材料
内装材料应有提高墙面反射，增加照明效果的作用。因此内装 材料表面应光洁的，材料颜色应当是淡黄色和淡绿色。作为背景的 墙面应能衬托出障碍物轮廓，所以内装材料应具有良好的反射率 ， 为了减少眩光 ，这种反射最好是漫反射 。 内装材料还应具体有不易污染、容易清洗、耐冲刷、耐酸碱、 耐腐蚀、耐高温 、耐火、表面平整、光滑明亮等特点。
30
73.5 75.0 76.5 78.0 79.5 81.0
20
72.5 74.0 75.5 77.0 78.5 80.0
90
100 110
89.5
91.0 92.5
88.5
90.0 91.5
87.5
89.0 90.5
86.5
88.0 89.5
85.5
87.0 88.5
84.5
86.0 87.5
83.5
穿孔复合吸声板
矿棉吸声板
板共振吸声
穿孔板共振吸声结构材料
其他附属设施
紧急停车带
是为故障车辆离开干道进行避让，以免发生交通事故，引起混乱， 影响通行能力而专供紧急停车使用的停车位臵。 紧急停车带的间隔，主要根据故障车辆的可能滑行距离和人 力可 推动距离确定。紧急停车带间隔 一般取500~800m。汽车专用隧道取 500m，隧道长度大于600m时应在中间设臵一处。混合交通隧道取800m， 隧道长度大于900m时应在中间设臵一处。
4.3.3 公路隧道附属建筑物
内装
顶棚
附 公 属 路 建 隧 筑 道 物
路面
减噪设施 其他附属设施
紧急停车带 通风设施 照明设施 安全设施
应急设施
公用设施
内装
为了确保行车安全，在公路隧道中必须采取措施使墙面亮 在长期的运营中保持在必要的水平以上，墙面须用适当的 材料加以内装处理。内装的作用是改善隧道内的环境，提 高能见度，吸收噪声。
85.0 86.5
82.5
84.0 85.5
81.5
83.0 84.5
交通的噪声量修正 交通量 修正值 100 -10 200 -7.5 300 -5.5 500 -3.0 700 -1.5 1000 ±0 2000 +1.5 3000 +2.0 4000 +2.5
由以上图表的数据可以看出在隧道内能够使用电话的标准是 很高的把噪声级减缓至60dB(A)是很困难的。
吸声材料
吸声材料应当具有内装材料的特性，吸声结构与多孔吸声材料：它是应用最广的基本吸声材料，如玻璃、矿棉、 无机纤维材料及其成型板材; 2.吸声结构吸声：膜共振吸声结构、板共振吸声结构、腔共振吸声结构、 穿孔板式共振吸声结构等
任何 吸声材料和结构形式对沿隧道轴线传播的平面声波作用都 不大 这是隧道吸声效果差的原因之一
块状混 凝土材料
表面粗糙，容易 污染，不易 清洗， 但衬砌表面不需要特殊 处理。
不容易污染，清洗效果好，洗净 率高 ，板背后 的渗漏水隐蔽，各种管线容易在板后隐藏，板 后空间 有利于吸收噪声。
饰面板、镶板 等质地致密材料
常用的 内装材料 瓷砖镶面材料
表面光滑，最容易洗净，且效果良好，要求衬 砌平整，隧道漏水部位可用排水管疏导；镶面 可埋设管线，但这种材料没有吸声作用。
油漆材料
较易清洗，对 衬砌表面要求高，需要压光、平 整，隧道不能有漏水现象，否则油漆 损坏很快， 这种材料也没有吸声作用，
顶棚
顶棚是背景的一部分，对提高照明效果有利，特别是在有坡 度处和变坡点附近对识别障碍物和察觉隧道内异常现象颇有帮助。 顶棚颜色的明亮程度直接影响路面亮度，用浅色且不同于墙面。
顶棚可以根据需要做成平顶和拱顶，在自然通风或诱导通风 时可用拱顶；在半横向或 横向通风时可用平顶。顶棚以上部分可 作为通风道和供管理人员使用的通道。