隧道设计的基本原则和理念

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1、隧道设计的基本原则和理念中国工程院院士王梦恕1、洞门前不设路堑，必须早进晚出，不破坏山体环境。（１）洞口位置不当，产生偏压的理念（２）洞口间距过大，不利管理和节约土地，可以小间距的理念（３）洞口不设深路堑（应小于１０ｍ）的理念（４）优选切削式不受力洞门的理念（５）美化洞口及周边环境的理念（６）上下行洞口错开，设挡墙防止废气进入另一洞口、气流短路的理念（７）洞口段、洞门、明洞之间合理施工方法的理念（８）洞口变坡点合理设置的理念2、全隧道不设变形缝，特殊地段设置诱导缝，8级地震区在洞口段40～50m处设减震缝。3、必须重视岩溶地区的综合地质超前预报，长短结合以短为主，预报范围前方≥30

2、m，隧道周边外1倍洞径做为工序列入。4、一次支护要强，承受部分水压和全部土荷载，浅埋和海底隧道则承受全部水荷载和土荷载，二次模筑初砌做为安全储备。5、全部采用网构钢拱架，取消型钢拱架，靠近工作面的第一排钢拱架不受力，喷混凝土后的网构拱架承受10倍荷载工钢则承受4倍荷载，工刚后部混凝土喷不上，渗漏水。6、一次支护由钢筋网、钢拱架、喷混凝土组成，钢拱架接头联结处设索脚锚管（灌浆）。7、取消系统锚杆。软弱地层不设锚杆，只设索脚锚管。Ⅴ～Ⅵ级围岩不设锚杆。Ⅲ～Ⅳ级围岩局部破碎设置锚杆和钢筋网。锚杆在设计计算中是不予考虑。锚杆是施工时临时加固的手段。锚杆施作的时空效应很难实现。8、软弱地层必须采

3、用潮喷混凝土，不提倡湿喷混凝土。9、必须采用复合式衬砌结构型式，一次支护和二次模筑衬砌之间必须设半包式防水隔离层，不允许全包，采用无钉铺设防水板，无纺布后部必须设置系统排水盲管。水的处理有两个理念：一是以堵为主，限排为辅。二是全堵方案，但要给水有排出的通道。10、取消中部排水沟。11、反对长隧短打。提倡设置平行导坑，可提高正洞2倍速度。斜井设置仅是0.5倍的正洞速度。竖井是0.1～0.3倍的正洞速度。斜坡道不同于斜井，是无轨运输，仅是0.5倍的正洞速度。12、正台阶施工不允许分长、中、微台阶，台阶长度为一倍洞径，第一个上台阶高度必须为2.5m，小导管长度为台阶高度加1m。13、支护结构

4、施工必须是一次支护从上向下施作，二次模筑衬砌必须从下向上施作。14、隧道宜近不宜联，可采用小间距隧道，反对双联拱、多连拱，取消盾构隧道的横通道。15、大断面硬岩隧道宜采用小导洞超前爆破，可减震30%，也可采用小TBM超前，钻爆法扩大。隧道及路堑边坡采用光面爆破，不准预裂爆破。全断面开挖改为小TBM超前打通，后部用钻爆法扩大。优点：（1）可以超前预报；（2）爆破减振30%，炸药比全断面爆破减少5—10%；（3）扩大爆破，炮眼利用率为100%，所以提高开挖速度2—3倍；（4）炮眼半孔保存率80%,线形超挖<10cm;（5）爆破碴堆、碴块均匀、集中，便于快速出碴；（6）纵向爆破冲击波小,对后部工

5、序影响小.16、隧道施工洞口无主扇风机，U形气流射流风机，通风技术该技术适用于上下行、分离式双洞隧道。这是打破常规的新模式，取消了在洞口采用大功率主扇压入式向洞内输送新风的模式。采用在洞内横通道之间设置射流风机（15—30KW/台），风机本身产生高速气流（30米／秒）的卷吸作用，产生很大的压力差，从而强迫诱导大量新风，在U型风道中产生单向巨大风流，达到换气目的。17、地铁盾构施工的经济效益分析(1)盾构Φ6.23m一台6000万元,资金沉积,周围太慢，3.5年～4年可把6000万收回(不计利息),第五年可开始盈利,每年最多能赚1000万元。(2)盾构搬家，一般城市之间300～400万/次。(

6、3)盾构从竖井拆除再组装一次30～50万/次。(4)适用盾构法施工一个盾构掘进长度为6KM以上，这是发挥盾构快速施工，性价比最好的工程筹划。(5)一班人马配2—3台盾构才能提高稳定技术人员、高级技工的施工能力。这是施工单位合理部署的举措。结论：应合理慎重规划应用盾构。与钻爆法、浅埋暗挖法相比，经济效益要低10倍左右。18、TBM硬岩掘进机：开敞式双护盾结构图TBM硬岩掘进机：双护盾TBM硬岩掘进机：台湾雪山隧道双护盾(1)机型方案选择：开敞式TBM优于双护盾构式、单护盾式。有五个优点:①长度与直径之比<1，调方向灵活，可确保±30mm，调整误差。②能及时支护，有利于洞室稳定，护盾式不利于

7、及时支护、易塌方。③不易被地压力卡死护盾。④造价比双护盾便宜10%—30%。　⑤衬砌支护比管片便宜2倍以上。（2）支护结构①开敞式TBM用复合式衬砌，最易适应不同地层和水量；支护寿命长，可确保100年，出事故维护方便。②双护盾式TBM必须采用软弱地层管片衬砌厚度，不适应变化多端的山岭隧道（土压、水压），管片厚度不能调整，管片寿命不可靠，且造价高于复合初砌数倍以上，因此不宜采用。（3）必须重视盾构和TBM