公路隧道总体设计
公路隧道总体设计
(2)立面位置的选择——选择高程
例如：川黔线上的凉风垭隧道即为较为典型的例子。为穿越娄山山脉分 水岭的越岭隧道，根据地形特点，选择了三个主要方案进行比较：
马鞍山方案：越岭隧道长2810米，位置较高，线路需克服较大高差。 雷神坡方案：越岭隧道长3490米，位置较马鞍山方案较低，线路状况大 为改善，但该处为一大断层，地质条件不利；
1.2 隧道位置选择
1.2.4 不良地质地段隧道位置的选择 2.崩塌地区
悬崖陡壁地区，日久风化、产生张开节理和裂隙，不 要把隧道置于地表不厚的傍山位置。
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.2 隧道位置选择
1.2.4 不良地质地段隧道位置的选择 4.泥石流
应避免把隧道放在冲积扇范围以内，以免堵塞隧道 洞口，或建明洞，使泥石流在明洞顶通过。
隧道长（km） 6.4 14.5 19.5 25.8
高程（m） 2188～2243 1950～2077 1782～1815 1760～1800
线路长（km） 141.5 109.3 109.3 83.5
1.2 隧道位置选择
1.2.2 越岭隧道位置的选择 2.选择越岭隧道的两大要素 (2)立面位置的选择——选择高程
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.2 隧道位置选择
1.2.4 不良地质地段隧道位置的选择 5.溶洞地区 尽量避免或要有足够的安全距离。
6.瓦斯地区
隧道在通过煤层时会遇到甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)等有 害气体，容易引起火灾、爆炸、最好避开，不得已时作好通 风。
7.其他
（1）地下水 不宜从多水地区通过（隧道内建桥）； （2）高地温
(4)河道狭窄，水流湍急冲刷力强，对山坡稳定和隧道安全威胁较大。
《隧道工程》精品课件第四章 隧道的总体设计
隧道工程
2. 越岭隧道标高选择
在选择越岭隧道标高时，考虑运营条件的改善和通过能力的提高，宜 采用低标高方案，但必须进行地形、地质、施工、运营、经济技术等多种 因素综合比较来确定最优隧道标高。
三、傍山隧道选址
1.傍山隧道在埋深较浅的地段，一定要注意洞身覆盖厚度问题。为保持山体 稳定和避免偏压产生，隧道位置宜往山体内侧靠。 2.河岸存在冲刷现象或河道窄，水流急，冲刷力强的地段，要考虑河岸冲刷 对山体和洞身稳定的影响，隧道位置宜往山体内侧靠一些，有可能时最好设 在稳定的岩层中，如图4.1-2 所示。
隧道工程
公路隧道横断面示意图(单位：m)
隧道工程
由于地质条件的关系，隧道宽度过大则不经济，施工上也增加难度， 因此高速公路、一级公路一般应设计为上下行分离的两座独立隧道。两相 邻隧道最小净距视围岩类别、断面尺寸、施土方法、爆破震动影响等因素 确定，一般情况可按下表的规定选用。
围岩级别
I
最小净距 1.0× B （m）
修道宽度不宜小于1.0m。
隧道工程
1. 建筑限界高度，高速公路、一级公路、二级公路取5.0m；三、四级公 路取4.5m。
2. 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。
3. 隧道路面横坡，当隧道为单向交通时，应取单面坡；当隧道为双向交通 时，可取双面坡。坡度应根据隧道长度，平、纵线形等因素综合分析确定， 一般可采用1.5﹪～2.0﹪。
隧道工程
隧道工程
第二篇 公路隧道的勘察设计
隧道工程
第 四章 隧道总体设计
★知识目标：
了解隧道选址时主要应考虑哪些问题；熟悉隧道平面、纵断面设计时 应注意的问题；熟悉隧道建筑限界、衬砌内轮廓线、实际开挖线的定义。
毕业设计之隧道总体设计
翠峰山隧道总体设计2.1翠峰山隧道工程概述翠峰山公路隧道属于沐河小区位于黑河至北安之间，是一级公路隧道属于分离式公路隧道，上行线的入口桩号K256+200，出口桩号为K258+270，长度2070m，下行线的入口桩号K258+254，出口桩号K256+212，长2042m，隧道坡度分别为1.75%和1%。
2.2翠峰山隧道水文地质概况2.2.1地形地貌翠峰山隧道地处低山地貌，场地内地形起伏大，地面高程396～555m，山坡上多为蕨类植物及经济作物，植被一般发育，表层主要为灌木丛，沿线地表植被不发育，主要为农作物，及零星分布些灌木。
2.2.2工程地质1、区域稳定分析评价本地区属东北区域，地震基本烈度为Ⅵ度，隧道区内无区域深活动断裂，史上也无大的地震灾害记录，地壳基本稳定，按规范规定不设防。
隧道洞身段顶板上覆岩体主要为奥陶系爱辉组（P2d）地层，岩性以强风化下带～弱风化玄武岩为主、夹火山熔岩集块岩，属硬质岩，整体强度较高，结构面互相牵制，岩体基本稳定。
岩石柱状节理很发育，只具有少量贯穿性较好的节理裂隙，裂隙结构面间距0.7~1.5m，一般2~3组，有少量分离体。
围岩自稳能力较差。
有充填铁锰质、泥质，岩体破碎多呈块状、碎石状，断层、断面破裂带、片理、层理及层间结构面较发育，裂隙结构面间距0.25~0.5m，一般在3组以后，由许多分离体形成，岩体较破碎～破碎，碎裂状结构或裂隙块状结构。
岩质较硬～硬，围岩自稳能力较差。
围岩级别为Ⅱ～Ⅳ级。
洞身围岩主要由玄武岩组成，岩石柱状节理裂隙发育，节理面、裂隙面等结构面的组合切割易形成不稳定的“锲形体”，于洞顶易产生坍塌或冒顶，在侧壁围岩易沿结构面或结构面组合形成的不利结构发生“追踪型”破坏，施工时应采取适当措施防护并及时做好衬砌。
2、隧道开挖、支护、衬砌鉴于上述隧道进出口段的工程地质条件，建议设计遵循“早进洞、晚出洞”的设计原则，在进出口段设明洞，以保持出口端坡体稳定；洞口过渡地段围岩易产生掉块、崩塌，可采用超前多层锚杆支护或管棚支护，局部节理裂隙相对发育地段应采取超前小导管注浆，以固定洞壁和洞顶易松动的围岩。
第一讲——高速公路隧道的规划与总体设计
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立体交叉式互通
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优点：
（1）高速行车； （2）通行能力大，运输效率高； （3）行车安全舒适； （4）降低能源消耗。
缺点： （1）占地多，对环境影响大； （2）投资大，造价大； （3）工期长。
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标志
出入口路标
出入口路标告知高速 公路的入口与下个出口以 及其距离。 中国大陆在上一个出 口之后会显示距下个出口 的距离，并在出口之前， 以及在出口的前2,000米 、1,000米、500米和出口 匝道的起点显示出口路标 。
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公路隧道施工方法
暗挖法：矿山法 主要用钻眼爆破方法开挖断面而 修筑隧道。因借鉴修筑矿山地下 工程而得名。用矿山法施工时， 将整个断面分部开挖至设计轮廓 ，并随之修筑衬砌。
全断面开挖 台阶法 断面分布开挖
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公路隧道施工方法
暗挖法：盾构法 它是将盾构机械在地中推进， 通过盾构外壳和管片支承四周围 岩防止发生往隧道内的坍塌，同 时在开挖面前方用切削装置进行 土体开挖，通过出土机械运出洞 外，靠千斤顶在后部加压顶进， 并拼装预制混凝土管片，形成隧 道结构的一种机械化施工方法。
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②一级公路 为供汽车分向、分车道行驶，并部分控制出入、部分立体交叉的公路，主要 连接重要政治、经济中心，通往重点工矿区，是国家的干线公路。四车道一 级公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年平均昼夜交通量为 15000～30000辆；六车道一级公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远 景设计年平均昼夜交通量为25000～55000辆。 ③二级公路 连接政治、经济中心或大工矿区等地的干线公路，或运输繁忙的城郊公路。 一般能适应各种车辆行驶，二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重 汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为3000～7500辆。 ④三级公路 沟通县及县以上城镇的一般干线公路。通常能适应各种车辆行驶，三级公路 一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通 量为1000～4000辆。 ⑤四级公路 沟通县、乡、村等的支线公路。通常能适应各种车辆行驶，四级公路一般能 适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为： 双车道1500辆以下；单车道200辆以下。
隧道工程(隧道总体设计)
经济合理
在满足安全性和功能性的前提下，隧 道设计应注重经济合理性，控制工程 投资和运营成本。
可持续发展
隧道设计应符合可持续发展的要求， 具备适应未来变化和发展的能力。
隧道设计流程
方案设计
根据需求分析结果，制定多个 设计方案，并进行初步筛选和 比较。
施工图设计
根据初步设计结果，进行详细 的施工图设计，包括施工方法、 施工组织、安全措施等。
施工过程控制
加强施工现场的监督和检 测，及时发现和纠正施工 质量问题。
质量检测与验收
按照相关标准和规范进行 质量检测与验收，确保隧 道工程的安全性和可靠性。
05
隧道工程环境保护与安全防护
隧道施工对环境的影响
生态破坏
隧道施工可能破坏沿线的生态环境，如植被破坏、水土流失等。
水资源影响
隧道施工可能影响地下水流向，造成地下水位下降或地面塌陷。
未来，隧道工程将朝着智能化、绿色化、可持续化的方向发展，采用新的设计理念、施工技术和材料， 提高隧道的安全性、耐久性和环保性。
பைடு நூலகம்
02
隧道总体设计基础
隧道设计原则
安全至上
隧道设计应始终以安全为首要考虑因素， 确保隧道在使用期间的结构安全和运营
安全。
环保节能
隧道设计应充分考虑环境保护和节能 减排，采取有效的措施减少对周边环
隧道工程（隧道总体设计
• 隧道工程概述 • 隧道总体设计基础 • 隧道总体设计方案 • 隧道施工方法与工艺 • 隧道工程环境保护与安全防护 • 隧道工程案例分析
01
隧道工程概述
隧道工程定义
01
隧道工程是指在地层内部或地面 以下修建隧道或地下洞室的工程 技术。
公路工程隧道设计规范要求
公路工程隧道设计规范要求公路工程隧道设计规范是在建设隧道项目时，为保障隧道安全、顺利通行而制定的一系列规定和要求。
公路隧道具有特殊的地理、地质和工程特征，因此其设计和建设必须按照规范要求进行，以确保隧道在使用过程中的安全性和可靠性。
本文将介绍公路工程隧道设计规范需要考虑的主要要求。
一、隧道尺寸设计要求隧道尺寸设计是指根据交通流量、车速、通行方式等因素，确定隧道的净宽、净高、路面标高和交叉断面形式等。
根据规范要求，隧道的净宽应根据设计车速和交通流量确定，并考虑应急情况下的车辆疏散。
而隧道的净高则应考虑车辆限高要求、通风和照明设备的设置等。
二、地质勘察和隧道地质要求地质勘察是隧道设计的基础，通过对地质情况的详细调查和分析，可以确定隧道的施工方法和支护结构等。
地质勘察应包括地下水位、岩层厚度、岩性、构造、断裂带、岩石的物理力学性质等参数的测定。
隧道的地质要求包括隧道的遇水和遇灾情况下的水平排水和抗冲刷能力、地下水突涌的抗冲击措施、断裂带和薄弱岩层的支护等。
三、隧道结构与支护要求隧道结构设计要考虑隧道的长大比、覆土深度、支护方式、支护结构材料及施工工艺等因素。
隧道结构包括隧道开挖方法、初始支护和永久性支护。
规范要求初始支护要采用避免开挖面发生破坏或塌方的支护结构，如锚杆、锚索、钢筋网等。
永久支护则应选用防水、防渗、防火等功能性材料，确保隧道使用寿命。
四、通风、照明与反射要求隧道通风系统的设计要求考虑隧道内的新风供应、废气排放、烟雾排除和温湿度控制等因素。
通风系统要设计合理、运行可靠，确保隧道内空气的清洁和乘车人员的舒适。
隧道照明系统的设计要根据隧道的净宽、净高和曲线要素，合理安排照明设备的布置，确保隧道内的照明充足。
此外，反射设施也是隧道设计中的重要要素，以提高车辆驶入和驶出隧道时的能见度和安全性。
五、安全出口与疏散通道要求在设计隧道时，必须充分考虑紧急情况下的乘车人员疏散。
规范要求隧道应设置足够的安全出口和疏散通道。
勘察设计的公路隧道设计
证行车安全。
隧道排水设计应根据隧道长度、地形、地质条 件等因素，合理确定排水方案和排水设施的规 模、布局。
隧道排水设计应考虑节能和环保要求，采取有效 的节能和环保措施，减少对周边环境的影响。
隧道支护结构设计
隧道设计需要综合考虑地质勘察、结构设计、通风、照明、 排水、交通控制等多个方面，以确保隧道的安全性、经济性 和功能性。
隧道设计的重要性
隧道是公路、铁路等交通线路的重要 组成部分，其设计质量直接关系到整 个交通线路的安全性、顺畅性和运营 效率。
隧道设计需要考虑地质条件、环境保 护、工程造价等多方面因素，其合理 性和优化程度对整个工程的投资、工 期和运营管理产生重大影响。
重要性
工程地质评价是隧道设计的关键环 节，能够为隧道线路的选定提供科 学依据，确保隧道的稳定性和安全 性。
03 隧道结构设计
隧道洞身结构设计
01
隧道洞身结构设计应根据地质勘察资料、使用要求和施工条件，选择 合适的跨度和断面形式，以满足行车安全和舒适性的要求。
02
隧道洞身结构设计应注重防水、排水设计，采取有效的防水、排水措 施，确保隧道在使用过程中不会发生渗漏和积水现象。
衬砌混凝土养护监测
对衬砌混凝土进行养护监测，确保混凝土质量，提高 隧道耐久性。
05 隧道运营安全设计
通风 design
隧道通风设计的主要目的是提供足够的空气流通，确保隧道内的空气质量 ，并降低有害气体和烟雾对隧道内人员和车辆的影响。
通风设计需要考虑隧道的长度、宽度、高度以及隧道内的车辆流量等因素 ，以确保通风系统的有效性和可靠性。
04 隧道施工方法选择
公路隧道总体设计91页PPT
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
公路隧道总体设计
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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◆起高度大，通过能力小，运营条件差；
◆ 隧道位置低，则与前者相反，但施工难度增加。 ◆宜采用低位置方案，但必须进行多种因素综合比选。
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1.2 隧道位置选择
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2 隧道位置选择
2 越岭隧道位置的选择 2.选择越岭隧道的两大要素 平面位置与立面位置的选择 (1)平面位置的选择 ——选择垭口 垭口的概念：当线路必须跨
越分水岭时，分水岭的山脊线上
高程较低处，即称垭口。 精品
2.选择越岭隧道的两大要素
(1) 考虑重点 ◆ 垭口的地形和地质条件的好坏和隧道的长短。因为二者 关系到施工的难易、工期的长短和运营的安全等问题。
凉风垭方案(采用方案)：在雷神坡方案的基础上，进一步压低越岭位 置的较好方案。越岭隧道长4270米，拔起高度小、展线短、线路较顺直。
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1.2 隧道位置选择
1.2.3 傍山(河谷)隧道位置的选择 1.傍山隧道的概念 山区铁路（或公路）除越岭地段以外，线路大多
是沿河傍山而行，在地势陡峻的峡谷地段，常需修建
线路方案 沙木拉打 瓦吉木 小相岭 阳糯雪山
隧道长（km） 高程（m）
6.4
2188～2243
14.5
1950～2077
19.5
1782～1815
25.8
精品1760～1800
线路长（km） 141.5 109.3 109.3 83.5
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1.2 隧道位置选择
1.2.2 越岭隧道位置的选择 2.选择越岭隧道的两大要素 (2)立面位置的选择——选择高程
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总体设计一般规定
1、内容：隧道位置选择、线形设计、横断面（几 何）设计、施工计划等 2、一般规定 满足公路交通规划的要求,其建筑限界、净空断面、 隧道主体结构以及运营通风、照明等设施，应按 《公路工程技术标准》规定的预测交通量设计。 当近期交通量不大时，可采取一次设计，分期修 建.
总体设计一般规定
◆ 垭口两侧沟谷引线工程大小、展线难易情况、线路顺直 与否，也是方案综合比选的一个重要方面。
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2.选择越岭隧道的两大要素
(2) 选择垭口的方法 ◆ 利用小比例尺地形图(如军用地图)、航空照片、卫星
照片等；
◆ 根据线路的航空线方向和克服越岭高程的不同要求进 行大面积选线，录求可供越岭的几个垭口位置；
远景交通规划年限：《公路工程技术标准》 高速公路或一级公路为20年，二级公路为15年， 三级公路为10年，四级公路一般为10年，也可根 据实际情况适当调整。
对于一级公路以上的隧道，当近期交通量不 大时可以分期修建，其优点是可以缓解建设资金， 缺点是可能造成一定的浪费。
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总体设计一般规定
3、原则 （1）综合比选隧道各轴线方案的走向、平纵线形、 洞口位置等，提出推荐方案。 （2）地质条件差时，特长隧道的位置应控制路线 走向，以避开不良地质地段；长隧道的位置亦应 尽可能避开不良地质地段，并与路线走向综合考 虑；中、短隧道可服从路线走向。 （3)根据公路等级和设计速度确定车道数和建筑限 界，在满足隧道功能和结精品构受力良好的前提下，
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（一）公路隧道位置选择
1、应修建在稳定的地层中，尽量避免穿越工程地 质和水文地质极为复杂以及严重不良地质地段； 当必须通过时，应有切实可靠的工程措施。
地质条件条件对隧道位置的选择往往起决定性 作用。
若必须通过，应减短其穿越的长度，采取可靠 的工程处理措施，以确保隧道施工及运营的安全。
（一）公路隧道位置选择
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隧道位置选择
为减少火车震动对石窟文物的影响，1995年焦 枝铁路龙门隧道废弃，东迁700米另辟新隧道
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二、隧道总体设计的基本内容
在隧道位置选择时，首先应 ◆查清：工程地质及水文地质情况 ◆根据：不同地形特点 ◆结合：线路技术标准
通车期限 工程造价 施工及运营条件 节省土地等因素 进行全面的政治、经济、技术的综合比较来确定
◆ 然后进行可能通过的垭口、沟谷的比选。
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1.2 隧道位置选择
1.2.2 越岭隧道位置的选择
2.选择越岭隧道的两大要素
例如：成昆线沙木拉打隧道的比选
成昆线从大渡河水系的牛日河进入安宁河水系的孙水河，需穿越小凉 山分水岭，该岭与两侧高差约900余米，线路需克服越岭的巨大高差，越岭 地段计有沙木拉打、瓦吉木、小相岭、阳糯雪山四个垭口。
1.2.2 越岭隧道位置的选择 2.选择越岭隧道的两大要素
(2)立面位置的选择——选择高程
例如：川黔线上的凉风垭隧道即为较为典型的例子。为穿越娄山山脉分 水岭的越岭隧道，根据地形特点，选择了三个主要方案进行比较：
马鞍山方案：越岭隧道长2810米，位置较高，线路需克服较大高差。 雷神坡方案：越岭隧道长3490米，位置较马鞍山方案较低，线路状况大 为改善，但该处为一大断层，地质条件不利；
第二节 公路隧道总体设计的基本内容
1、掌握隧道与洞口位置选择的原则 2、熟悉隧道总体设计的内容及规定 3、熟悉隧道平面线形、纵断线形的规定 4、掌握隧道净空断面定义以及设计的若干 要求 5、了解公路隧道勘测设计文件的内容及组 成
公路隧道总体设计
1、总体设计的一般规定
2、隧道位置选择 3、洞口位置选择 4、施工方法与场地设备 5、工期及工程概算
2 越岭隧道位置的选择 1.越岭隧道的概念
通过山区的交通干线往往要翻越分水岭，从一个水系进入另
一个水系，这段线路称之为越岭线，线路为穿越分水岭而修建 的隧道称为越岭隧道。用于缩短线路，克服高程障碍。
越岭隧道地段，一般山峦起伏，地形陡峻，工程地质和水 文地质条件均较复杂，交通运输条件也比较困难，施工及弃碴 场地狭窄，隧道施工往往控制全线或部分地段的工期。
总体设计一般规定
3、原则
确定经济合理的断面轮廓； （4）隧道内外平、纵线形应协调 （5）通风方式的选择，通风、照明、交通监控等 机电设备的设置规模的确定 （6）隧道内防排水系统、消防给水系统、辅助通 道、弃渣处理、管理设置、交通工程设施、环境 保护等做综合考虑 （7）当隧道与相邻建筑物有相互影响时，应在设 计与施工中采取必要的措施。