洞门与洞口构造物

5．1．1　一般规定

隧道衬砌设计应根据使用要求、围岩级别、工程地质和水文地质条件、隧道埋置深度、结构受力特点，并结合施工条件、地形与环境条件，通过工程类比和结构验算等综合因素拟订。在施工阶段，还应依据现场的监控量测和超前地质预报等信息反馈，进一步调整衬砌支护参数，确保洞室的稳定和结构使用安全。

隧道的支护参数应综合考虑地形条件、地质条件、断面形状与大小、防水要求、使用功能、施工方法与施工措施等因素，充分利用围岩的自稳能力。衬砌应具有足够的强度和稳定性，保证结构在设计基准期内的功能有效性和使用安全。

隧道洞口位置应根据地形、地质条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求等，通过经济、技术比较后确定。应避免过多人工痕迹，尽可能保护和最大程度恢复原有地形地貌。

隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大刷大挖，应确保边坡及仰坡的稳定。隧道轴线宜尽量与洞口地形等高线正交，以减小洞口段的偏压和两侧边仰坡的高度。隧道洞口位置应尽量避开沟谷地形和傍山地形，以避免洞口出现较大偏压和不良地质病害。

隧道洞口应尽量避开滑坡、崩塌、泥石流等不良地质地段，如无法完全避开时，对滑坡应进行加固，对危石应进行清除或锚固，对泥石流应采取延伸洞口、设置明洞或支挡构造等措施。

洞口边坡、仰坡顶面及其周围，应根据情况设置排水沟、截水沟或急流槽，并和路基排水系统或天然沟渠综合考虑布置，形成有效的排水系统。洞门墙材料选择应优先考虑就地取材的原则。隧道进洞方式应保证安全，兼顾环保，洞口开挖后应对边仰坡及时防护，并尽早完成明洞、洞门等洞口工程，严禁长时间暴露开挖坡面。

洞口边仰坡应根据实际地形、地质情况采取加固防护措施，有条件时应优先采用植物绿化护坡。隧道洞口可根据景观及洞口环境亮度情况设置遮光棚等减光措施。洞口联络通道和管理用房应合理布设，既要满足救援及运营需要，又不得对洞口行车造成不利的影响。

桥隧相连的洞口，应保证桥台与洞口段施工安全及边坡的永久稳定，避免桥台施工对隧道洞口产生的不良影响，必要时可将桥台设置于隧道内。

5．1．2　洞身衬砌及分类

公路隧道的衬砌结构形式，主要是根据隧道所处的地质条件，考虑其结构受力的合理性，施工方法和施工技术水平等因素来确定的。随着人们对隧道工程实践经验的积累，以及对围岩压力和衬砌结构所起作用的不断认识，出现各种适应不同的地质条件的结构形状类型，大致有下列七类。

1）直墙式衬砌

直墙式衬砌型式通常用于较好的岩石地层，垂直围岩压力为主要计算荷载和水平围岩压力很小的情况，一般适用于Ⅰ、Ⅱ级围岩，有时也可用于Ⅲ级围岩。对于公路隧道，直墙式衬砌结构的拱部，可以采用割圆拱、坦三心圆拱或尖三心圆拱。三心圆拱指拱轴线由三段圆弧组成，其轴线形状比较平坦（r1＞r2）时称为坦三心圆拱，形状较尖（r2＜r1）时称为尖三心圆拱，r1 ＝r2＝r时即为割圆拱（见图5．1）。为了节省圬工，也可以采用大拱脚薄边墙衬砌，如图5．2所示。如果具备喷混凝土条件时，边墙可以用喷混凝土代替。该方法最大的问题是大拱脚支座施工困难，在非均质岩层中很难用钻爆法做出整齐稳定的支座。所以在这种较好围岩中，不如优先考虑喷锚支护。

图5．1直墙式衬砌

图5．2　大拱脚薄边墙衬砌

2）曲墙式衬砌

通常在Ⅳ级以下围岩中，水平压力较大，为了抵抗较大的水平压力把边墙也做成曲线形状。当地基条件较差时，为防止衬砌沉陷，抵御底鼓压力，可使衬砌形成环状封闭结构而设置仰拱，如图5．3所示。