隧道结构由主体结构和附属结构两部分组成。主体结构是为了保持围岩体的稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物,通常指洞身衬砌和洞门构造物。洞身衬砌的平、纵、横断面的形状由道路隧道的几何设计确定,衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定。在山体坡面有发生崩坍和落石可能时,往往需要接长洞身或修筑明洞。洞门的构造型式由多方面的因素决定,如洞口地形地貌、山体的稳定性、美观要求以及自然环境等。附属结构物是主体结构以外的其他建筑物,是为了运营管理、维护养护、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通信、安全等而修建的构造物。隧道洞口段应结合地形、地质、洞口排水以及道路交叉等情况均设置长度不等的结构段。采用钢筋混凝土整体式衬砌结构,为保证洞口稳定性和减少洞口开挖,隧道洞口围岩段设置超前管棚作为辅助进洞措施。洞口位置本着“早进洞、晚出洞”的原则,并尽可能地降低洞口边坡及仰坡的开挖高度,以保证山体稳定,同时减小对洞口自然环境的破坏,根据“弱化人工痕迹,融入自然风貌”的理念,综合考虑地形、地质条件等因素,施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针。
由于地形地貌及隧道走向对洞口段的限制,通常隧道洞口段具有如下特点:
(1)洞口段部位穿过山体表层,而山体表层岩石风化程度高,稳定性差。
(2)洞口段处于浅埋地段,并且围岩破碎软弱,隧道口部成洞较困难。
(3)隧道轴线与山体或岩层走向斜交时,山体对洞口段易形成偏压。(www.daowen.com)
隧道洞口段是隧道施工的第一道工序,其施工方案和完成质量的好坏,直接影响到工程施工准备期限及下一步的施工。
在隧道工程中,洞口段埋深小,难以形成承载拱;洞口段围岩一般较为破碎,地质条件差,而边仰坡开挖又将破坏山体原有平衡。因此洞口段往往是地质条件最为复杂的地段,如果设计方案考虑不周,或施工方法选用不当,会导致隧道进洞困难,出现坡面崩塌、滑动、偏压、地表下沉、基础承载力不够等现象,影响邻近建(构)筑物。
因此洞口段施工,关键是以尽量不使围岩失稳的方法进行开挖,不得不在稳定性较差的山体处设置洞口时,必须首先稳定围岩再开挖洞口。
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