傍山公路隧道洞口设计

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1、公路隧道2011年第1期(总第73期)傍山公路隧道洞口设计高珍忠郭小红柯小华贾瑞华(中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430052)摘要本文结合宁淮高速公路老山二号隧道和包茂高速公路芭蕉隧道，提出了傍山公路隧道的另外两种成洞方式，并从环保和安全方面进行了比较，找出了各种成洞方式的适用条件，供相关设计参考。关键词傍山隧道洞口设计棚洞盖挖法半明半暗结构1引言近年来，我国公路建设得到了迅猛发展，高等级公路建设正从东部平原地区向西部山区延伸，山区高速公路通常傍山沿河而行；山区河流的特点是河床狭窄、弯曲，经过常年的河水侵蚀和风化作用，地势往往变

2、得陡峻；为改善公路线形，常常要修建傍山公路隧道，路线沿河傍山地段，当以隧道通过时，其位置宜向山侧内移，避免出现隧道一侧洞壁过薄、河图2偏压明洞式流冲刷和不良地质的不利影响，傍山公路隧道一般造价也最高。经济适用性上差，此结构偏压明洞的洞口段埋深较浅，出现长偏压地段，地质条件比较复外挡墙裸露在外，很难通过绿化手段改善景观，与周杂，如有山体崩塌、滑坡、松散堆积体等不良现象，施围自然环境很不协调。工中会破坏山体平衡，造成各种病害。传统的设计形式具有一定的优点同时也日益暴针对傍山隧道洞口特点，传统的设计形式是采露出缺陷，尤其在提倡环境保护，提倡与自

3、然环境相用路堑形式(图1)和偏压明洞式(图2)。协调的今天，传统的设计形式与周围环境之间的不协调表现得更加突出。因此，本文又介绍两种傍山隧道洞口设计形式，即采用景观洞门形式一棚洞和采用半明半暗的洞门形式一盖挖法。2棚洞设计2～3Sm棚洞洞口具有美观大方，结构轻巧，与环境协调良好等特点。采用棚洞洞门，在设计上除了考虑其造型，景况等因素外(建筑设计部分)，仍考虑山体与结构受力稳定的因素(结构设计部分)。图1路堑形式老山二号隧道是江苏宁(南京)淮(安)高速公路采用路堑形式：对边坡进行刷坡处理，并做护面上一座上、下行分离的6车道隧道。位于南京江北

4、墙进行防护，采取抗滑桩或锚索加固。此方案以破段，隧址区属南京浦口区老山林场。二号隧道出口坏自然环境为代价。穿越山体中间的低洼处，其中右线延山伸长，地形较采用偏压明洞式：对边坡进行锚喷支护处理。陡。隧道岩层为0．5～2．8m不等的矿石层，中密，此方案经常在洞口偏压情况下使用，由于可以直接其下为强风化灰岩，层厚0．5～2．5m，其下为弱风化利用隧道衬砌模板台车，而具有易施工的特点，在安灰岩，为1．0～2．Omm，充系松散层中。老山二号隧全性能上也很好，不过混凝土用量也是最多的，当然道过老山森林公园，本着“以人为本、节省能源、可持·28·高珍忠

5、，等傍山公路隧道洞口设计续发展”的建设理念，实现“生态环保目标”，根据地凝土较少，棚洞顶还可以进行绿化，从而使棚洞能很质和环境地质条件，右线出口YK6+524～YK6+好与山体相协调和平衡。900为全长376m的平顶斜腿支承棚洞景观结构。3盖挖法半明半暗结构设计棚洞靠山侧结构内轮廓与暗洞隧道完全相同，主要承载结构为钢筋混凝土棚作拱形结构，该侧下采用半明半暗的洞门形式一盖挖法，隧道洞门部采用扩大基础形式；结构与边坡间采用钢筋混凝选取应以保护环境，减少开挖，保持原有地貌为原土暗拱和浆砌片石回填，下部基础设锁脚锚杆。左则，洞门的选取应尽量轻巧，

6、简单。所以，在重视洞侧采用平板、托梁、斜柱支撑体系，基础采用桩基础，口安全性的同时，还应考虑洞门与周边自然环境的也可采取扩大基础或深长腿基础，并在斜对应位置有机结合，强调二者的协调性，突出景观因素。设横向地基梁，连接左右侧基础。棚洞底部不设仰芭蕉特长隧道是包茂高速公路上一座上、下行拱，如图3。分离的4车道隧道。隧道出口位于紫阳县芭蕉乡鸡鸣村，洞口位于任河左岸，隧底与河床高差约40m。洞口原地表坡度45。～6O。，地表碎石土外露，植被稀疏。隧道左线出口约70m地形严重偏压，沿线路方向左侧洞身覆盖层厚度较薄，特别是ZK274+633～+623

7、段洞身局部外露。根据现场实际地形、地质情况，对芭蕉隧道左线出口V级围岩地段ZK274+633～+613段洞身局部外露或覆盖层较薄，暗洞成洞困难，采用明洞形式边坡过高，将带来更大的安全风险。根据以往的成功_丁程经验，采用半明半暗图3棚洞形式结构形式可显著降低边坡开挖高度，通过挡墙和套公路棚洞避免了高大边坡的运营安全隐患，运拱反压回填有助于增加坡体整体稳定性。因此，该营安全性高；采用回填绿化，最大限度地恢复了环段沿线路左侧设置挡墙和套拱，采用半明半暗结构境，景观较好，提高了运营舒适性；但棚洞施工难度进洞，如图4。较高，对施工人员及技术要求严格

8、。棚洞可以减小公路开挖范围，较少公路用地，减少公路建设对周围环境的破坏，注重了环境保护，而且棚洞本身利用回填耕植土进行生态绿化，壤最大限度地恢复原有植被，运营景观较好。棚洞的社会效益明显，在山