隧道的分类及其作用

1、按用途分（常用分类方法）

(1)交通隧道：提供运输的孔道和通道，主要有：铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道。

（2）水工隧道：是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分。主要包括： 引水隧道：把水引入水电站发电机组，产生动力资源。 尾水隧道：把发电机组排出的废水送出去的隧道。 导流隧道（泄洪隧道）：疏导水流

排沙隧道：用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道

(3)市政隧道：是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。主要有：给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。

(例如：综合管网、海底设施隧道等)

(4)矿山隧道：其作用主要是为采矿服务的。主要有：运输巷道、给水隧道、通风隧道。 2、按隧道长度分（公路隧道规范）： (1)特长隧道： L>3000 m (2)长 隧 道：3000 m ≥L>1000 m (3)中长隧道：1000 m ≥L>500 m (4)短 隧 道： L≤500 m 4、按隧道所处的地理位置划分：

山岭隧道 水底隧道 城市隧道

隧道勘察的几个阶段 2.1.1 可行性研究勘察 2.1.2 初步勘察

2.1.3 详细勘察 2.4.1 初步勘察

(1)目的任务：选定隧道位置

(2)基本内容：查明控制隧道方案的工程地质问题，如地形、地质、岩性、不良地质等 2.4.2 详细勘察

(1)目的任务：对选定的隧道提供详细的工程地质水文地质等信息。 (2)基本内容：查明为施工图设计服务的地质问题

2.5.1 地下水涌水调查

(1) 内容：调查地下水的类型及其与地表水的相互补给关系；调查地下水的流量、流向及水质等；

(2)预测地下水涌水量：须调查隧道中心线上的“谷”及“梁”的分布情况 ； (3) 利用钻探成果判断涌水情况； (4) 查明涌向隧道的地下水的范围 。 2.5.2 枯水调查

(1)目的：明确由于修建隧道工程而使地下水及供水受到影响，造成工业用水及居民饮水困难等；

(2)主要内容：地下水的利用状况（使用时间、水量等）、地下水季节性变化以及雨后变化、

植被情况等

1、隧道勘察的目的和意义是什么？ 2、初步勘察和详细勘察有何异同？

3、隧道勘察方法除了收集资料、调查测绘、勘探外，据你所知还有哪些高科技手段和方法可用于隧道勘察？

4、地下涌水和枯水调查的意义是什么？

5、隧道建筑环境评价的目的是什么？对生态环境有何意义？

公路隧道选址的基本原则

必须与公路总体设计相协调适应(交通量、公路等级等) 隧道位置应选择在稳定的地层中；

4)越岭隧道应进行较大范围的方案选择，进行全面的技术、经济比较，选择在地质条件较好的地段穿越；

(5)沿河傍山隧道，其位置宜向山侧内移，避免一侧洞壁过薄产生偏压；

(6)选择隧道位置时，应注意洞口位置和有关工程的处理，一般宜采取“早进洞，晚出洞”原则。

根据隧道轴线与地形的关系，主要有： (1)坡面正交型； (2)坡面斜交型； (3)坡面平行型； (4)尾部进入型； (5)深入谷地型。 越岭隧道的位置:选择垭口

确定隧道高程

越岭隧道选址尚应考虑以下原则：

※逢山穿洞，宁长勿短，早进晚出--避免洞口深挖； ※宁里勿外，宁深勿浅，避软就硬--避免不良地质； 选择傍山隧道时应注意：

（1）傍山隧道的洞身覆盖厚度问题。

（2）要考虑河岸冲刷对山体和洞身稳定的影响，

（3）应考虑施工便道设置和既有公路的位置，应注意既有公路边坡的可能坍塌和施工便道对洞身稳定的影响。

（4）线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧道方案进行比较。

常见不良地质条件有滑坡、崩坍、松散堆积、泥石流、岩溶及含盐、含煤、地下水发育等地质条件

隧道通过泥石流地段时，应结合地质情况考虑泥石流沟的改道和最大下切深度，确保洞口和洞身的安全。

隧道洞口位置的选择

洞口位置选择好坏，将直接影响隧道施工、造价、工期和运营安全。选择时要结合洞口的地形，地质条件、施工、运营条件以及洞口的相关工程（桥涵、通风设施等）综合考虑。

1）洞口部分在地质上通常是不稳定的。一般应设在山体稳定，地质条件好，排水有利的地

方。隧道宜长不宜短，应“早进洞，晚出洞”，尽量避免大挖大刷，破坏山体稳定。 2）洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处，一般宜将洞口移到沟谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处，如图中的B线。

3）当洞口处为悬崖陡壁时，根据地质情况采用贴壁或采用接长明洞的办法，将洞口堆到坍方范围以外3—5m处.

（4）洞口地形平缓时，一般也应早进洞晚出洞。这时洞口位置选择余地较大，应结合洞外路堑、填方、弃渣场地、工期等具体确定。需要时可接长明洞，以确保施工和运营安全。 （5）考虑洞口边仰坡不致开挖过高和洞口段衬砌结构受力，洞口位置宜与地形等高线大体上正交。特别是在土质松软、岩层破碎、构造不利的傍山隧道，更应注意。道路隧道一般不宜设计斜交洞门。若为斜交时，应尽可能加大斜交角度（一般不小于450），或采取工程措施，以降低垂直等高线方向的开挖高度。

6）长大隧道在洞门附近应考虑施工场地、弃渣场以及便道等的位置。

（7）洞口附近有居民点时，考虑提前进洞，尽可能减少附近地上构筑物，地下埋设物与隧道的相互影响，及减少对环境（农业、交通、居民生活）的影响。

8）洞口路肩应高出设计洪水位（包括浪高）以上0.5m，以免洪水浸入隧道。 （9）考虑通风设备排出的废气和噪声对周围环境的影响程度和解决办法。

（10）考虑设置防雪工程、防风工程和防路面冻害工程的必要性。 总之，隧道洞口和洞身是不可分的整体，在位置选择时不能顾此失彼，应该同样的重视。 3.2 隧道几何设计 隧道的平面设计

(1)、隧道平面是指隧道中心线在水平面上的投影。隧道是线路的组成部分，线形至少满足《公路工程技术标准》规定；

(2)、平面设计的任务：决定隧道的平面位置，选定洞口位置及洞内各种地下管线埋设位置；

3)、平面设计的基本要求

①原则上采用直线，避免曲线 ，若必须设置时，宜大于不设超高的平曲线半径，并应满足停车视距的要求；

②隧道平面线形应考虑行驶安全，在洞口不应使用小半径的引线与隧道衔接； ③隧道内尽量避免设反曲线。

(4)、曲线隧道的不利因素：

①行车视距问题；

②加宽断面问题，造成变截面隧道，施工难度大； ③曲线隧道内装修复杂；

④增加通风阻抗，对自然通风不利； 2、隧道纵断面设计

隧道纵断面是指 沿隧道中心线展开的垂直面上的投影。 2、隧道纵断面设计 (1)、纵坡类型 ※ 人字坡隧道

※ 上行单坡隧道 ※ 下行单坡隧道

(2)、控制隧道纵坡大小的主要因素

※ 通风问题 ※ 排水问题

(3)、纵坡坡度大小及其影响 ※ 隧道纵坡坡度范围： 0.3%--3%；

※ 纵坡坡度与通风的关系，要求1%以下，大于2%，排量迅速增加； 与排水的关系，纵坡越大 水流越快；

※ 纵坡坡度与施工运营的关系，采用大竖曲线半径和竖曲线长度； ※ 综合通风和排水考虑，纵坡为不防碍排水的缓坡为宜 。 3、隧道横断面设计

(1)、隧道净空：指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，包括通风、照明、消防、通讯等设备所占空间；

(2)、隧道建筑限界：是为保证隧道内各种交通的正常运行与安全而规定在一定宽度 和高度范围内不得有任何障碍物的空间限界 ；

(3)、隧道行车限界：保证隧道中行车安全，在一定高度和宽度范围内任何物体不得 侵入的限界；

(4)、墙效应：隧道边墙给驾驶员造成危险的心理影响，行车偏左减 少行车道；

(5)、加宽带：大于2公里隧道，设紧急停车带，宽2.5m，长25—40米，间隔750米；大于10公里隧道设U型回车道；

(6)、净高：一般高速公路、一级公路5米，二级以下公路4.5米； (7)、建筑限界顶角宽：小于等于1米； (8)、两相邻隧道最小间距问题：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，所以高速公路、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、施工方法、爆破震动影响等因素确定。

从理论上，两相邻隧道应分别置于围岩压力相互影响及施工影响范围之外。因此还需根据经验通过工程类比分析确定。 “一般为30m”。

4、隧道接线

(1)、隧道洞口的连接线平面及纵断面线形应与隧道线形相配合，保证有足够的视距和行驶安全；

(2)、隧道两端平面线形与路线线形相一致，必须有一定的连接线长度过渡；

(3)、隧道两端的接线纵坡应有一段距离与隧道纵坡保持一致，以满足设置竖曲线和保证各级公路停车或会车视距的要求；

(4)、当隧道净宽大于所在公路的路基宽度时，两端接线应有不短于50m的同隧道等宽的加宽段，并设计过渡段加以衔接。

3.3 衬砌内轮廓线 及几何尺寸拟定

什么是隧道衬砌？(Lining)

它是一种超静定支护结构 ，是隧道的主体建筑物。