内蒙古科技大学教案 难于阻止围岩的迅速变形和通过锚喷支护形成可靠、稳定的承载圈。 不宜采用锚喷支护作为永久衬砌的情况还包括：对衬砌有特殊要求的隧道或地 段，如洞口地段，要求衬砌内轮廊很整齐、平整：辅助坑道或其它隧道与主隧道的 连接处及附近地段：有很高的防水要求的隧道：还有围岩及覆盖太薄，且其上已有 建筑物，不能沉落或拆除者等；地下水有侵蚀性，可能造成喷射混凝土和锚杆材料 的腐蚀：寒冷和严寒地区有冻害的地方等。 4.2洞门 4.2.1概述 洞门是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构，其 作用是保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定，引离地表流水，减少洞口土石方开挖量。 洞门也是标志隧道的建筑物：因此，应与隧道规模、使用特性以及周围建筑物、地 形条件等要相协调。 洞门附近的岩（土）体通常都比较破碎松软，易于失稳，形成崩塌。为了保护岩（） 体的稳定和使车辆不受崩塌、落石等威胁，确保行车安全，应该根据实际情况，选 择合理的洞门型式。洞门是各类隧道的咽喉，在保障安全的同时，还应适当进行洞 门的美化和环境的美化 山岭隧道常用的洞门型式主要有端墙式、翼墙式和环框式：水底隧道的洞门通 常与附属建筑物，如通风站，供、蓄、发电间，管理所等结合在一起修建，城市隧 道既可能是山岭隧道，也可能是水底隧道，不过一般情况下交通量都比较大，对建 箱艺术上的要求也较高 4.2.2洞门型式 1,端墙式洞门 端墙式洞门适用于岩质稳定的IV类以上围岩和地形开阔的地区，是最常使用的 洞门型式，见图4.2.1。 47
内蒙古科技大学教案 47 难于阻止围岩的迅速变形和通过锚喷支护形成可靠、稳定的承载圈。 不宜采用锚喷支护作为永久衬砌的情况还包括：对衬砌有特殊要求的隧道或地 段，如洞口地段，要求衬砌内轮廓很整齐、平整；辅助坑道或其它隧道与主隧道的 连接处及附近地段；有很高的防水要求的隧道；还有围岩及覆盖太薄，且其上已有 建筑物，不能沉落或拆除者等；地下水有侵蚀性，可能造成喷射混凝土和锚杆材料 的腐蚀；寒冷和严寒地区有冻害的地方等。 4.2 洞门 4.2.1 概述 洞门是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构，其 作用是保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定，引离地表流水，减少洞口土石方开挖量。 洞门也是标志隧道的建筑物；因此，应与隧道规模、使用特性以及周围建筑物、地 形条件等要相协调。 洞门附近的岩(土)体通常都比较破碎松软，易于失稳，形成崩塌。为了保护岩(土) 体的稳定和使车辆不受崩塌、落石等威胁，确保行车安全，应该根据实际情况，选 择合理的洞门型式。洞门是各类隧道的咽喉，在保障安全的同时，还应适当进行洞 门的美化和环境的美化。 山岭隧道常用的洞门型式主要有端墙式、翼墙式和环框式；水底隧道的洞门通 常与附属建筑物，如通风站，供、蓄、发电间，管理所等结合在一起修建，城市隧 道既可能是山岭隧道，也可能是水底隧道，不过一般情况下交通量都比较大，对建 筑艺术上的要求也较高。 4.2.2 洞门型式 1．端墙式洞门 端墙式洞门适用于岩质稳定的 IV 类以上围岩和地形开阔的地区，是最常使用的 洞门型式，见图 4.2.1
内蒙古科技大学教案 TTMTTTTTTT 0.01 图42.1端墙式洞门 2.翼墙式洞门 翼墙式洞门适用于地质较差的IⅡ类以下围岩，以及需要开挖路堑的地方。翼 墙式洞门由端墙及翼墙组成。翼墙是为了增加端墙的稳定性而设置的，同时对路堑 边坡也起支撑作用。其顶面通常与仰坡坡面一致，顶面上一般均设置水沟，将端墙 背面排水沟汇集的地表水排至路堑边沟内，见图4.2.2。 L 图4.2.2翼墙式洞门 3.环框式洞门
内蒙古科技大学教案 48 图 4.2.1 端墙式洞门 2.翼墙式洞门 翼墙式洞门适用于地质较差的 III 类以下围岩，以及需要开挖路堑的地方。翼 墙式洞门由端墙及翼墙组成。翼墙是为了增加端墙的稳定性而设置的，同时对路堑 边坡也起支撑作用。其顶面通常与仰坡坡面一致，顶面上一般均设置水沟，将端墙 背面排水沟汇集的地表水排至路堑边沟内，见图 4.2.2。 图 4.2.2 翼墙式洞门 3.环框式洞门
内蒙古科技大学教案 当洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育，路堑开挖后仰坡极为稳定，并且没 有较大的排水要求时采用。环框与洞口衬砌用混凝土整体灌筑。见图4.2.3。 TTTTTTTT 图4.2.3环框式洞门 当洞口为松软的堆积层时，通常应避免大刷仰、边坡，一般宜采用接长明洞， 恢复原地形地貌的办法。此时，仍可采用洞口环框，但环框坡面较平缓，一般与自 然地形坡度相一致。环框两翼与與墙一样能起到保护路堑边坡的作用。环框四周恢 复自然植被原状，或重新栽植根系发达的树木等，以使仰、边坡稳定。在引道两侧 如果具备条件可以栽植高大乔木，形成林荫大道，这样的总体绿化，对洞外减光十 分有益，是一个值得推荐的好方法。不过环框上方及两侧仍应设置排水沟渠，以排 除地表水，防止漫流。领斜的环框还有利于向洞内散射自然光，增加入口段的亮度。 4.遮光棚式洞门 当洞外需要设置遮光棚时，其入口通常外伸很远。遮光构造物有开放式和封闭 式之分，前者遮光板之间是透空的，后者则用透光材料将前者透空部分封闭。但由 于透光材料上面容易沾染尘垢油污，养护困难，所以很少使用后者。形状上又有喇 叭式与棚式之分。 除上述基本形式外，还有一些变化形式，如柱式洞门：在端墙上增加对称的两 个立柱，不但雄伟壮观，而且对端墙局部加强，增加洞门的稳定性。此种形式一般 适用于城镇、乡村、风景区附近的隧道。台阶式洞门，为适应山坡地形，在沿线傍 山隧道半路堑情况下常采用这种形式。将端墙做成台阶式。 5.柱式洞门 柱式洞门是从端墙式洞门发展起来的，它实际也是一种端墙形式的洞门。 49
内蒙古科技大学教案 49 当洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育，路堑开挖后仰坡极为稳定，并且没 有较大的排水要求时采用。环框与洞口衬砌用混凝土整体灌筑。见图 4.2.3。 图 4.2.3 环框式洞门 当洞口为松软的堆积层时，通常应避免大刷仰、边坡，一般宜采用接长明洞， 恢复原地形地貌的办法。此时，仍可采用洞口环框，但环框坡面较平缓，一般与自 然地形坡度相一致。环框两翼与翼墙一样能起到保护路堑边坡的作用。环框四周恢 复自然植被原状，或重新栽植根系发达的树木等，以使仰、边坡稳定。在引道两侧 如果具备条件可以栽植高大乔木，形成林荫大道，这样的总体绿化，对洞外减光十 分有益，是一个值得推荐的好方法。不过环框上方及两侧仍应设置排水沟渠，以排 除地表水，防止漫流。倾斜的环框还有利于向洞内散射自然光，增加入口段的亮度。 4．遮光棚式洞门 当洞外需要设置遮光棚时，其入口通常外伸很远。遮光构造物有开放式和封闭 式之分，前者遮光板之间是透空的，后者则用透光材料将前者透空部分封闭。但由 于透光材料上面容易沾染尘垢油污，养护困难，所以很少使用后者。形状上又有喇 叭式与棚式之分。 除上述基本形式外，还有一些变化形式，如柱式洞门：在端墙上增加对称的两 个立柱，不但雄伟壮观，而且对端墙局部加强，增加洞门的稳定性。此种形式一般 适用于城镇、乡村、风景区附近的隧道。台阶式洞门，为适应山坡地形，在沿线傍 山隧道半路堑情况下常采用这种形式。将端墙做成台阶式。 5.柱式洞门 柱式洞门是从端墙式洞门发展起来的，它实际也是一种端墙形式的洞门
内蒙古科技大学教案 适用：洞口地形较陡，地质条件较差，岩层有较大侧压力，仰坡有下滑的可能 性的地段，或洞口处地形狭窄，受地形或地质条件限制，设置翼墙无良好基础或不 能设置翼墙的地段，这时可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，以增加端墙的 稳定 由于柱式洞门墙面有凸出线条，较为雄伟美观，所以在城市、风景区或有建筑 艺术装饰要求的地区，适宜采用柱式洞门，特别是对于较长大的隧道，采用柱式洞 门比较壮观。 6.台阶式洞门 适用：当洞门处于傍山侧坡地区，地面横坡较陡，洞门一侧边坡较高时，为了 减小仰坡高度及外露坡长，可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式，以适应 地形的特点，减少仰坡土石开挖量。 此种洞门一般配合偏压隧道衬砌使用，故亦称偏压隧道门
内蒙古科技大学教案 50 图 4.2.4 柱式洞门 适用：洞口地形较陡，地质条件较差，岩层有较大侧压力，仰坡有下滑的可能 性的地段，或洞口处地形狭窄，受地形或地质条件限制，设置翼墙无良好基础或不 能设置翼墙的地段，这时可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，以增加端墙的 稳定性。 由于柱式洞门墙面有凸出线条，较为雄伟美观，所以在城市、风景区或有建筑 艺术装饰要求的地区，适宜采用柱式洞门，特别是对于较长大的隧道，采用柱式洞 门比较壮观。 6. 台阶式洞门 适用：当洞门处于傍山侧坡地区，地面横坡较陡，洞门一侧边坡较高时，为了 减小仰坡高度及外露坡长，可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式，以适应 地形的特点，减少仰坡土石开挖量。 此种洞门一般配合偏压隧道衬砌使用，故亦称偏压隧道门
内蒙古科技大学教案 图4.2.4台阶式洞门 在靠山侧通常需设置挡墙，以降低边坡开挖高度，并压缩端墙宽度。低山坡 侧如地质较差， 地面较高，也可采用矮挡墙。选用台阶式洞门时，通常需要根据洞 口地形地质条件，与采用明洞或斜洞门做技术经济比较。 7除此以外还有削竹式洞门、遮光棚洞门等。 4.2.3隧道洞门构造 洞口仰坡地脚至洞门墙背应有不小于1.5m的水平距离，以防仰坡土石掉落到路 面上，危及安全。洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底与衬砌拱顶外缘的高度不应小于 L.0m,以免落石破坏拱圈。洞门墙顶应高出仰坡脚0.5m以上，以防水流溢出墙顶， 也可防止掉落土石弹出。水沟底下填土应夯实，否则会使水沟变形，产生漏水，影 响衬砌强度。 洞门墙应根据情况设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔，以防止洞门变形。洞门墙的 厚度可按计算或结合其他工程类比确定，但墙身厚度最小不得小于0.5m 洞门墙基础必须置于稳固地基上，这是因为通常洞口位置的地形地质条件比较 复杂，有的全为松散堆积覆盖层，有的半软半硬，有的地面倾斜陡峻，为了保证建 筑物稳固，应视地形及地质条件，洞门墙基础埋置足够的深度。基底埋入土质地基 的深度不应小于1m,嵌入岩石地基的深度不应小于0.5血。 地基强度偏小时，可根据情况采用扩大基础、换土、桩基、压浆加固地基等措 施。地基为冻胀土层时，冻结时土壤隆起、膨胀力大，而解冻时由于水融作用，士 壤变软后沉陷，建筑物相应下沉，产生衬砌变形。根据公路工程一般设置基础的经 验，要求基底设在冻结线以下不小于0.25m(所指的冻结线为当地最大的冻结深度) 如果冻结线较深，施工有困难，可采取非冻结性的砂石材料换填，也可设置桩基等 办法。不冻胀土层中的地基，例如岩石、卵石、砾石、砂等，埋置深度可不受冻结 深度的限制。 4.3明洞 当隧道埋深较浅，上覆岩（土）体较薄，难采用暗挖法时，则应采用明挖法米开 挖隧道。用这种明挖法修筑的隧道结构，通常称明洞。 明洞具有地面、地下建筑物的双重特点，既作为地面建筑物用以抵御边坡、仰 坡的坍方、落石、滑坡、泥石流等病害。 明洞净空必须满足隧道建筑限界要求，洞门一般作成直立端墙式洞门。 明洞的结构形式应根据地形、地质、经济、运营安全及施工难易等条件进行选 择，采用最多的是拱形明洞和棚式明洞：
内蒙古科技大学教案 51 图 4.2.4 台阶式洞门 在靠山侧通常需设置挡墙，以降低边坡开挖高度，并压缩端墙宽度。低山坡一 侧如地质较差，地面较高，也可采用矮挡墙。选用台阶式洞门时，通常需要根据洞 口地形地质条件，与采用明洞或斜洞门做技术经济比较。 7.除此以外还有削竹式洞门、遮光棚洞门等。 4.2.3 隧道洞门构造 洞口仰坡地脚至洞门墙背应有不小于 1.5m 的水平距离，以防仰坡土石掉落到路 面上，危及安全。洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底与衬砌拱顶外缘的高度不应小于 1.0m，以免落石破坏拱圈。洞门墙顶应高出仰坡脚 0.5m 以上，以防水流溢出墙顶， 也可防止掉落土石弹出。水沟底下填土应夯实，否则会使水沟变形，产生漏水，影 响衬砌强度。 洞门墙应根据情况设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔，以防止洞门变形。洞门墙的 厚度可按计算或结合其他工程类比确定，但墙身厚度最小不得小于 O.5m。 洞门墙基础必须置于稳固地基上，这是因为通常洞口位置的地形地质条件比较 复杂，有的全为松散堆积覆盖层，有的半软半硬，有的地面倾斜陡峻，为了保证建 筑物稳固，应视地形及地质条件，洞门墙基础埋置足够的深度。基底埋入土质地基 的深度不应小于 1m，嵌入岩石地基的深度不应小于 0.5m。 地基强度偏小时，可根据情况采用扩大基础、换土、桩基、压浆加固地基等措 施。地基为冻胀土层时，冻结时土壤隆起、膨胀力大，而解冻时由于水融作用，土 壤变软后沉陷，建筑物相应下沉，产生衬砌变形。根据公路工程一般设置基础的经 验，要求基底设在冻结线以下不小于 0.25m(所指的冻结线为当地最大的冻结深度)。 如果冻结线较深，施工有困难，可采取非冻结性的砂石材料换填，也可设置桩基等 办法。不冻胀土层中的地基，例如岩石、卵石、砾石、砂等，埋置深度可不受冻结 深度的限制。 4.3 明 洞 当隧道埋深较浅，上覆岩(土)体较薄，难采用暗挖法时，则应采用明挖法来开 挖隧道。用这种明挖法修筑的隧道结构，通常称明洞。 明洞具有地面、地下建筑物的双重特点，既作为地面建筑物用以抵御边坡、仰 坡的坍方、落石、滑坡、泥石流等病害。 明洞净空必须满足隧道建筑限界要求，洞门一般作成直立端墙式洞门。 明洞的结构形式应根据地形、地质、经济、运营安全及施工难易等条件进行选 择，采用最多的是拱形明洞和棚式明洞；