公路隧道限界探讨
学习资料4_理解隧道设计
3、理论计算设计法
理论计算设计法是在测得岩体和支护力学参数的前 提下，根据围岩和支护的力学特性及共同工作的关系， 应用弹塑性理论和有限单元分析法，建立力学模型，通 过计算确定支护参数的设计方法。（结合围岩位移特性 曲线和支护特性曲线，寻找最佳共同作用点）。
4、综合设计法
由以上三种方法可知，隧道支护结构设计的方法各 有利弊，单独每一种方法都有其局限性。从实际的发展 情况来看，三种方法并用将是今后发展的方向，从而形 成了“综合设计法”。
图4-8 曲线隧道净空加宽平面示意图
+ (2) 由于曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜，
使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动了 一个距离 d内2 。
图4-9 曲线隧道净空加宽断面示意图
+ 据此，曲线隧道净空的加宽值为 + 内侧加宽 W
= d 内1 + d + 外侧加宽 W 2 = d 外 + 总加宽 W= W 1 + W 2 = d + 2．加宽值计算
2、及时性
锚喷支护能在施做后迅速发挥其对围岩的支护作用。
3、密贴性
喷射混凝土能与坑道周边的围岩全面、紧密地黏结，使锚 杆和钢筋网的点约束作用得以分配和改善，使其发挥协同作用。
4、深入性
锚杆能深入围岩体内部一定深度，对围岩起约束作用。 这种作用尤其以适当密度的径向锚杆群（称为系统锚杆）的 效果最为明显。
三）曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法
根据《铁路隧道设计规范》规定： 位于曲线地段隧道，断面加宽除圆曲线 部分按上述计算值予以加宽外，缓和曲线部分 可分两段加宽，即自圆曲线至缓和曲线中点， 并向直线方向延长13m（13=26÷2），采用圆 曲线加宽断面（按W值加宽）；其余缓和曲线， 自直缓分界点向直线段延长22m（22=18+4）， 采用缓和曲线中点加宽断面，其加宽值取圆曲 线之半（即按W/2加宽）。
公路隧道新设计规范中几个问题的探讨
《 公路隧道设计规范》 （ ＧＤ ０ ２０ ） … Ｊ ７－ ０４ 相对 Ｔ
调查 、 岩分级 、 围 总体 设计 、 喷锚 支 护与衬 砌 、 口段 洞
’
文献［ ］ ４３ ５ １ 中 ．． 条第 ４款“ 、 长 特长 的双洞隧
于《 公路隧道设计规范》 ＪＪ ２ ）重点修订 了隧道 道 ， （ｒ ６ ， ｒ０ 宜在洞 口外合适位置设置联络通道 ， 以利车辆调 头” 与建设部建标 ［０２ ９ ２０ ］９号发布的《 工程建设标 准强制性条文 公路工程部 分》 ２０ 北京 ） （０ ２・ 中的 “ 凡上 、 下行 分离 的 隧道 洞 口两 端 ， 选 择 适 当位 置 应 工程 、 结构计算 、 特殊构造设计 、 特殊地质地段设计 等， 增加了三车道隧道、 连拱隧道和小净距隧道等内
Ｏ ．Ａ ｅ￣ｎｅｔ ， ｔｓａｐｏｒｓ ｆｒ ｅｉ ｐｃ ｃｔ ｎｔ ｄｖｌ ｅｐｒ ｃ．Ｓｖｒ ｓｅ ｆ ｈ ｅ （ ｅｉ ｓ ｎ ｔｈ ｔ ｍｅ ｉｉ ｒｇｅｓｏ ｓ ｓｅ ｉ ａｏ ｏ ｅｅｏ ｔ ｂ ｅ ｅｔ ｅｅａ ｉ ｕｓｏ ｅｎｗ Ｄ ｓ ｔ ｌ ｉ ｄ ｇ ｎ ｆ ｉ ｐｏ ｆ ｌｓ ｔ ｎ ｇ
文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ １７ ６ （ ０７ ０ ． ０ ８ ０ １０ ． １ Ｘ ２ ０ ） １０ ４ ． ４ 中图分类号 ：４ ２ ２ Ｕ ５ ． １
公路隧道总体设计中若干问题的探讨
为设置 曲线 ， 值得 我们借 鉴 。 因此 ， 于平 曲线应 建议 采 用不设 超高的大 半径 曲线 或直线 隧道 ， 对
直 线隧道 的长度应 符合路 线上设 置直 线段 的规 定 。在设 计 中应 结合隧道 的地 形 、 地质 端接线 、 机行 车过 程 中的心理 状 态等 因素 综合 考虑 。 运 两 司 对于 长大 隧 道 应 由隧道控 制路 线走 向 ， 中短 隧道 的线形 原则 上服 从路线 走 向 。 至 于缓 和 曲线 进不进 洞 ， 只要 满足 路线 设计 规定 即可 。 因为在 有些 情况下 已不 能满 足洞 外 线 形与 隧道 线形 有一 段保持 一致 的要 求 ， 时为 了减 少 眩光 ， 有 增强 照 明效果 ， 有 意增 加 一 弯 还 道， 只不 过其 标准 掌 握应 比路线上 略 高 为宜 ， 尽量 避 免 出现小半 径 、 纵坡 或 小半 径 又 为 Ｓ形 大
５ 关 于 隧 道 横 断 面
维普资讯
公路隧道总体 设计 中若干问题 的探讨
韩常领
（ 中交 第 一 公 路 勘 察 设 计 研 究 院 西安 ７０ ６ ） １ ０ ８
摘 要 本文结合笔者近几年在公路隧道总体设计中所遇到的一些具体问题提出了一些个人看
法。
关 键词 平曲线 纵坡 建筑限界 连拱隧道
曲线 的不 利组 合 ， 不要 出现 由长 直线段 过 渡到 弯道 出现视 觉不适应 而诱 发交 通事 故 的情况 。 也
过长 的直 线段 与过 多的逗 留时 间（ 隧道 很长 ） 会使 司机 驾驶单 调产 生压抑 、 烦噪 的心 理状 态 ， 易 诱发 交通 事故 。 因此 ， 当直线 隧道过 长 时应采 取一 些措 施 ， 如在路 面上设微 型横 沟 、 明灯光 诸 照
两车道公路隧道建筑限界横断面组成及基本宽度
两车道公路隧道建筑限界横断面组成及基本宽度
公路隧道的建筑限界包括隧道行车道、路缘带、硬路肩、紧急停车带等横断面组成，各部分的宽度取决于隧道的类型、设计速度等因素。
具体来说，对于两车道的公路隧道，其建筑限界横断面的基本宽度大致如下：
1.正常路段：包括行车道和路缘带，宽度通常为7.5米至8米。
2.紧急停车带：为应对紧急情况而设，宽度通常为2.5米至3米。
3.侧向净宽：指隧道侧向边缘至障碍物（如侧向内壁）的最小距离，通常不
小于0.5米。
4.检修道：供检修和维护车辆使用，宽度一般为0.75米。
5.横断面总宽：这是上述各部分宽度的总和，通常在14米至16米之间。
公路桥梁伸入隧道方案探讨
公路桥梁伸入隧道方案探讨摘要：本文以包头高速公路工程为例进行了分析，之后进一步阐述了桥梁进洞方案，最后总结了公路桥梁伸人隧道方案存在的问题并提出了应对措施。
关键词：高速公路；桥梁伸入隧道；措施一、前言随着近年来高速公路网的快速发展，高速公路逐渐深入大山深处。
公路项目中的桥梁和隧道比例大，桥隧相连现象越来越普遍。
通常情况下，桥隧相连是指桥梁和隧道以短路基相连或桥梁和隧道起终点桩号重合。
但在地形地质条件复杂、选线影响因素较多的项目中．则可能以桥梁进洞的方案解决洞口高边坡、桥台设置困难的问题。
二、工程概况包头高速公路陕西境柞水至小河段位于陕西省东南部、南秦岭中低山区之乾佑河河谷区，由现代河床、河流阶地、峡谷等组成。
总体地势特征为北高南低。
地形陡峻，海拔在370．00～1200．00 m之间．最大标高l 222．70 13”1，相对高差多在100～500 m左右。
隧道穿越多为山梁，山脊呈长梁状或圆状，河谷多呈深切的“V”字型，谷窄沟深，坡体陡峭(300～700)，为侵蚀性剥蚀基岩区，隧道最大埋深300 m。
沿线有发育宽度不等的15条断层带。
地震基本烈度为Ⅶ度。
本段路线崩塌、滑坡、涌水、岩溶、危岩及采空区等不良地质现象发育．并且该走廊带内同时存在已建西康铁路、拟建西康铁路复线、102省道，以及柞水大溶洞等旅游景点和村镇、县城等，这些影响因素给选线带来了很大影响．使得在71．707km的设计段落内。
平曲线占路线总长的94．541％：全线桥梁长合计26 849．395 m／134座，占路线总长的37．443％：隧道总长合计18 725 m／38座，占路线总长的25．944％；桥隧总长合计45 453．395 m，占路线总长的63．388％。
本项目桥隧相接的洞口达47处，其中桥梁进洞的洞口即有12处。
如何解决好桥梁与隧道在洞口的衔接，是本项目的一个重点问题。
三、桥梁进洞方案分析在本项目中出现的桥隧相接问题以柞水溶洞附近的油坊湾隧道进口端最具代表性。
对《公路隧道设计规范JTG D70-2004》几个问题的探讨
否应在两侧设置余宽 ， 未进行明确规定 。
但在《 准 》 ７ ０ ３条 明确 ： 标 第 ．． 隧道 净 空 应符 合 本 标 准 ２ ０ ７ 路建 筑 限界 的规定 。第 ２ ０ ７条规 ．． 公 ．．
用 的 。从 规 范的效 力来 看 ， 标 准 》 于 《 范 》 《 《 强 规 ， 规
２ １ ＞下称 “ 细则 》 ） ００ （ 《 ” 。行 业应 以《 准 》 标 为准绳 ，
《 范》 规 为依据 ，细则 》 《 为参 照 ， 是《 准 》《 但 标 、规范 》 、 《 则》 细 在一些 规定 上 ， 存在一 定 的差异 ， 导致 设计 人 员在 具 体设计 工作 中 ， 别 是 高 速公 路设 计 中存 在 特
置余宽 ， 还是左右侧同时设置余宽， 条文规定 中存在
差异 。
《 标准》 ７０ ３ 第 ．． 条第 ２ 高速公路、 款： 一级公路 的隧 道应 在两 侧设 置 检 修 道 ， 宽度 应 等 于 或 大 于 其
０ ７ ｍ。二 、 级 公 路 的隧 道 宜 在 两 侧设 置人 行 道 ．５ 三
－
不设余 宽； 当右侧 不设 检 修 道 时， 应设 置 不 小 于 ２ ｃ 的余宽。第 ２ ： ５ｍ 款 当隧道 内检修道高度不大于
２ ｃ 时 ， 宽 可包 含 于 检修 道 宽度 之 中 ； ５ｍ 余 当检 修 道 高 度大 于 ２ｃ 且余 宽仍包 含 于检修 道 或人行 道 的 ５ｍ， 宽 度 中时 ， 根据《 准 》 ３０ ５条 的相关规 定 ， 宜 标 第 ．． 加 宽左 侧侧 向宽度 。 笔者 对此 看法 为 ： （）标 准 》 １《 为公 路行 业标 准 ，规范 》 《 为公 路隧 道 设计 标 准 ，细则 》 路行 业推 荐性标 准 ， 于 自愿 采 《 公 属
隧道建筑限界及内部轮廓
隧道建筑限界及内部轮廓一、公路隧道建筑限界为了保证车辆在隧道内安全地运行,隧道必须具有一定的限界空间,这个空间称为隧道净空。
隧道净空若不足,则不能保证车辆安全通行;净空若大了,则增加隧道开挖和衬砌工程数量,影响造价等。
因此,必须从使用上、经济上和施工等方面综合考虑,并按公路等级决定隧道的建筑限界。
公路隧道建筑限界应符合《公路工程技术标准》(JTGB01-2003) 第2.0.7条关于公路建筑限界的规定。
公路隧道建筑限界净空尺寸主要是指净宽和净高。
公路隧道建筑限界一般规定如图2-1所示。
在隧道建筑限界内,不得有任何部件侵入。
特长、长及中长隧道,应根据需要按《公路工程技术标准》第3.0.6条的规定设置紧急停车带。
四级公路当采用4.5m的单车道路基时,应在适当距离内设置错车道。
错车道应设在能使驾驶员看到相邻两错车道间相互驶来的车辆。
设置错车道路段的路基宽度不小于6.5m,有效长度不小于20m。
各级公路的行车道宽度,一般规定按《公路工程技术标准》表3.0.2布设。
公路隧道横断面设计,除应符合隧道建筑限界的规定外,还应满足洞内路面、排水设施、装饰的需要,并为通风、照明、消防、监控、营运管理等设施提供安装空间,同时考虑围岩变形、施工方法影响的预留富裕量,使确定的断面形式及尺寸符合安全、经济、合理的原则。
二隧道内部轮廓隧道内部轮廓的类型,从使用、受力及施工三个方面的要求,分别介绍如下:1.使用方面要求隧道衬砌的轮廓,应尽量接近隧道净空,以使开挖的土石方数量及衬砌的材料数量为最小。
2.受力方面要求隧道衬砌的内部轮廓,应尽力符合衬砌结构的受力状态,即尽力适应衬砌结构应力分布情况。
在良好的地质条件下,衬砌结构承受荷载较小时,可采用直边墙(称直墙式),如图2-2(a)所示;在地质较差的条件下,衬砌结构承受荷载较大时,一般多采用曲边墙(称为曲墙式)。
3.施工方面要求隧道衬砌内部轮廓应当便于施工,因此要求衬砌内部轮廓在各种条件下(如有不同的加宽值时),变化尽量小或不变化,这样可使拱架、模板能重复周转使用。
公路隧道施工技术的探讨
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摘要: 现行《公路工程技术标准》与《公路隧道设计规范》对隧道建筑限界的规定有一定模糊性(余宽的设置位置、检修道高度及相互对应关系),导致设计中,路基(或桥梁)断面与隧道断面存在突变,主要体现在路基(或桥梁)两侧护栏(或护墙)与隧道检修道突起内侧边缘未对齐,从而给行车带来极大的安全隐患,其中特别是左侧(超车道)问题更为突出。
为降低安全隐患,以设计速度120公里/小时,双向六车道高速公路为例,对隧道建筑限界进行探讨,认为隧道建筑限界应在《规范》规定的最小宽度值基础上采用适当加宽的断面形式,使隧道左侧检修道边缘与洞外护栏对齐,以有效提高运营安全性。
一、《公路隧道设计规范》对检修道或人行道的规定如下
二、《公路工程技术标准》与《公路隧道设计规范》中对隧道建筑限界的相关规定
1.《公路工程技术标准》中对隧道建筑限界的规定及说明主要如下:
《公路工程技术标准》JTGB01-2003 图2.0.7 公路隧道限界【4)隧道】L——侧向宽度
高速公路一级公路的侧向宽度为硬路肩宽度(L1 或L2);
隧道内侧向宽度L 左或L 右应符合本标准7.0.3 隧道最小侧向宽度的规定
C——当设计速度大于100km/h 时为0.5m 等于或小于100km/h 时为0.25m D——隧道内检修道或人行道高度
《公路工程技术标准》JTGB01-2003 表7.0.3 隧道最小侧向宽度
《公路工程技术标准》条文说明7.0.3:当隧道内设置检修道或人行道时余宽包括在检修道或人行道的宽度当中。
2.《公路隧道设计规范》中对隧道建筑限界的规定及说明主要如下:
《公路隧道设计规范》JTGD70-2004 图4.4.1 公路隧道限界
《公路隧道设计规范》中图 4.4.1 对公路隧道限界的图示规定与《标准》一致,但附图说明第2款“当设置检修道或人行道时,不设余宽;当不设置检修道或人行道时,应设不小于25cm的余宽”与《公路工程技术标准》中对余宽的要求有明显冲突。
对于上述异议,《公路隧道设计规范》中没有进行明确的解释。
3.基于《公路工程技术标准》与《公路隧道设计规范》中对余宽“C”值的规定存在一定歧义,2004年《公路隧道设计规范》颁布实施后,国内绝大部分设计单位多按《公路工程技术标准》对侧向宽度和余宽的规定拟定隧道建筑限界。
按《公路工程技术标准》与《公路隧道设计规范》拟定的隧道建筑限界及净空断面一般如下图示:
按《标准》及《规范》拟定隧道建筑限界及净空断面示意图
4.对于120Km/h、双向6车道高速公路分离式路基,其横断面一般组成如下:
对于双向6车道高速公路分离式隧道,按《标准》拟定的建筑限界一般如下(120Km/h):
从上图中可看出路基(或桥梁)断面与隧道断面存在突变,其主要体现在路基(或桥梁)两侧护栏(或护墙)与隧道检修道突起内侧边缘未对齐,从而给行车带来极大的安全隐患,其中特别是左侧(超车道)问题更为突出。
为降低安全隐患,隧道进洞端路基(或桥梁)两侧护栏(护墙)形式可采用渐变形式(即逐渐过渡为与隧道检修道内侧对其)或设置安全岛(划线)方式,目前国内高速公路还未采用上述方式。
对于隧道右侧而言(慢车道),采取上述方式基本可消除安全隐患,但对于左侧(超车道)而言,采取该方式还不能解决根本问题。
隧道左侧余宽设置在检修道上部时
隧道左侧余宽设置在检修道下部时
三、问题
1.《公路工程技术标准》与《公路隧道设计规范》中对余宽的规定存在明显差异,
按《规范》拟定的隧道净空断面往往不满足《标准》的要求,而按《标准》拟定的净空断面对《规范》来说往往略显“浪费”。
2、不管是按《标准》还是《规范》拟定的建筑限界,其左侧检修道的设置位置均与洞外接线护栏(或护墙)不匹配,运营时(特别是超车道)存在较大安全隐患。
3、在满足现行《标准》及《规范》的要求下,隧道左侧检修道高度“D”的取值、余宽“C”值的设置位置等问题与安全运营之间存在何种关系,目前迫切需要论证与解决。
四、解决方案
由于检修道高度“D”值的选取涉及因素较多,一般可按《规范》建议进行取值(目前多采用40～60cm)。
上述几个突出的问题均集中在余宽“C”的设置位置这一问题上。
对于高速公路分离式路基(或桥梁)而言,左侧路缘带的设置提供了安全行车所必需的侧向宽度并能引导驾驶员的视线,而左侧余宽的设置满足了超车的安全。
分离式路基(或桥梁)左侧侧向宽度L1=左侧硬路肩宽度=余宽“C”+路缘带“S”。
(《标准》图2.0.7-2)对于高速公路整体式路基(或桥梁)而言,其内侧余宽“C”值包含在中央分隔带宽度“M2”中,此时,《标准》中明确规定中央分隔带(或护栏座)高度取值为25cm(《标准》图2.0.7-1)。
对于《规范》分离式隧道建筑限界,其左侧余宽“C”与侧向宽度“L左”的规定系参考《标准》中整体式路基(或桥梁)而定,但似乎既定的前提是隧道左侧检修道高度“D”=25cm(推测)。
当检修道高度“D”>25cm时,是否仍按上述确定隧道建筑限界,有必要进一步研究。
对余宽“C”值的取值及位置设置,日本公路设计规范中明确规定“当检修道高度D>25cm时,余宽“C”应设置在检修道下侧,当检修道高度D≤25cm时,余宽“C”应设置在检修道上部(即余宽包含在检修道中)。
五、建议
根据以上分析,考虑高速公路项目的重要性、较高的建设技术标准及运营特点,认为隧道建筑限界可借助《公路隧道设计细则》即将颁布实施的良好契机、摈弃现行《标准》及《规范》中的歧义、借鉴发达国家高速公路成熟经验进行创新性设计,对高速公路隧道建筑限界,在检修道高度D>25cm的前提下,将余宽“C”设置在检修道下侧,在《规范》规定的左侧最小宽度值基础上采用适当加宽(当设计速度120公里/小时,为50cm)如下图,使隧道左侧检修道边缘与洞外护栏对齐,以有效提高运营安全性。
120Km/h、双向6车道隧道单洞建筑限界
六、结语
当余宽调整后,检修道宽度能
否减小(以减小净空断面),须进一步研究。
以上分析以设计时速120Km/h标准进行,对于100Km/h高速公路,若按《标准》规定的最小侧向宽度及余宽拟定,则隧道行车道距左侧检修道最小距离为“C”+“L左”=0.25m+0.5m=0.75m,其与分离式路基左侧硬路肩宽度L=1.0m(含路缘带0.75m)仍不一致,如何调整还需进一步研究。