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1、第16章 特殊结构,本 章 内 容,1,2,3,4,5,概述穹顶直墙结构洞门,岔洞竖井与斜井,定义：特殊结构是指穹顶直墙结构、洞门、岔洞、竖井和斜井。它们也是地下建筑结构的重要结构形式。目前对特殊结构的设计主要采用工程类比法。,1.概述,作用：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。洞门宜与隧道轴线正交。洞门形式的设计 应保证营运安全，并与环境协调。设在城镇、旅游区附近及高速公路、一级公路的隧道，尤应注意与环境相协调，有条件时，洞门周围应植树绿化。,3.洞门,洞门构造应遵循下列规定：1 洞门与其他结构的距离应满足规范要求。2 洞门墙应根据实际需要设置仲缩缝、沉降缝和泄水
2、孔；洞门墙的厚度可按计算或结合其它工程类比确定。3 洞门墙基础必须置于稳固地基 上，应视地形及地质条件，埋置足够的深度，保证洞门的稳定。4 松软地基上的基础，可采取加固基础措施。5 洞门结构应满足抗震要求。,3.洞门,隧道洞口范围,3.洞门,洞门的类型和构造,端墙式洞门,适用于自然山坡陡峻，洞门地形开阔，岩层较为坚硬完整，山体压力很小，开挖坡度1：0.31：0.5的洞口地段 起御土墙的作用，而且能支持洞口正面上的仰坡，并将从仰坡溜下来的地面水，汇集到排水沟中去,-端墙的构造要求-端墙的高度约在11.0m上下-端墙厚度应按挡土墙的方法计算，但不应小于：浆砌片石0.5m；片石混凝土0.5m；混凝土
3、、块石0.3m；钢筋混凝土0.2m。-端墙宽度与路堑横断面相适应,洞门的类型和构造,-翼墙式洞门 当洞口地质较差，山体纵向推力较大时，可以在端墙式洞门以外，增加单侧或双侧的翼墙（挡墙），成为翼墙式洞门 翼墙式洞门的正面端墙一般采用等厚的直墙，微向后方倾斜，斜度为1：10,翼墙式洞门,洞门的类型和构造,-柱式洞门 适用于洞口地形较陡，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 柱式洞门工程量较翼墙式洞门大，造价较高，施工也较为复杂,洞门的类型和构造,-台阶式洞门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
4、形式，以适应地形的特点，减少仰坡土石开挖量。这种洞门也有一定的美化作用,洞门的类型和构造,环框式洞门 环框式洞门，即只镶饰隧道衬砌两端部分 适用于隧道洞口仰坡极为稳固，岩层坚硬，节理不发育，不易风化，地形陡峻而又无排水要求的地段。,洞门的类型和构造,-耳墙式洞门 耳墙式洞门即带耳墙的翼墙式洞门,将翼墙式洞门端墙两侧各接出一个耳墙至边坡内，呈带耳墙的结构，形成耳墙式洞门 对于排泄仰、边坡地表汇水，阻挡洞顶风化剥落体，效果良好，并可大大减少对坡面的冲刷 洞口显得宽敞，结构式样比较美观，而且对于边、仰坡坡度不一致的洞口，设计时亦便于处理,洞门的类型和构造,-斜交式洞门当线路方向与地形等高线斜交时，为
5、了避免出现此种现象，通常应将隧道洞门做成近于平行地形等高线方向设置，使洞门左右可以仍保持近似对称，修建成斜交隧道门，简称斜洞门。这样将使衬砌洞口段和洞门相对于线路呈斜交形式。在松软地层中，不宜采用斜洞门,洞门的类型和构造,3.洞门,计算原理：采用挡墙式洞门时，洞门墙可视作挡土墙，按极限状态验算其强度，并应验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。验算时应符合（公路路基设计规范、公路砖石及混凝土桥涵设计规范、公路桥涵地基与基础设计规范 的有关规定。,3.洞门,洞门墙主要验算规定,对于高洞门墙，设计时应控制截面拉应力。,3.洞门,洞门设计计算参数应按现场试验资料采用。当缺乏试验资料时，可参照表 16-2
6、 选用。,5.竖井和斜井,定义：地下建筑中修建的垂直和倾斜的永久性辅助洞室。主要用于通风、排烟、交通运输和设置管道等。,竖井断面规划示例示意图(单位：mm),竖 井,竖 井,竖井的布置应符合下列规定：1 井口位置的高程应高出洪水频率为 1/100的水位至少 0.5m。2 竖井平面位置的选择应综合考虑施工与营运的需要。3 竖井断面宜采用圆形，井筒内应设置安全梯。4 井筒和井底车场连接处应能满足通过隧道内所需的材料和设备的要求。5 应根据使用期限、井深、提升量，并结合安装维修等因素，选用钢丝绳罐道、钢罐或木罐道。,竖井的衬砌应符合下列规定：1 竖井井口应设混凝土或钢筋混凝土井颈，马头门应作模筑混凝
7、土衬砌。2 井口段、地质条件较差的井身段及马头门的 L 方宜设壁座，其形式、间距可根据地质条件、施工方法及衬砌类型确定。衬砌参数可按表 16-3选用。,竖 井,竖井必须设有安全设施，并采取相关安全措施。,斜井实际使用的断面示意图,斜 井,斜井的布置应符合下列规定：l 井口位置的高程应高出洪水频率为 1/l00的水位至少 0.5m。2 斜井提升方式应根据提升量、斜井长度及井口 地形选择。3 与隧道中线连接处的平面交角，在满足施工与营运要求的前提下，应尽 可能采用大角度。4 井身纵断面不宜变坡，井日和井底变坡点应设置竖曲线，竖曲线半径宜采用 12 一20 m;5 斜井必须设置宽度不小于 0.75m 的人行道，倾角大于 15 时应设置台阶。,斜 井,斜井井口段和地质较差的地段宜作衬砌衬砌参数可按表 16-5 选用。,斜 井,斜井必须有相应的安全措施，并在适当位置设挡车设备，严防溜车。倾角在15以上的斜井应有轨道防滑措施。,斜 井,
