傍山隧道棚洞式洞门设计.pdf

傍山隧道棚洞式洞门设计 闫亚 丽 ，孟伶俐 。 (1．北京市首都公路发展集团有限公司 北京市 100078；2．北京国道通公路设计研究院 北京市 100053) 摘 要 ：依托 国道 111安岭梁隧道实际地形与岩性特征 ，对傍 山隧道提 出并采用新型景观性棚洞式洞门设计 。有 限元模拟计算表明，棚洞结构变形及受力较合理，能够满足相关规范的安全性要求。 关键词：傍山隧道；硼洞式洞 门；有限元计算 洞门作为隧道的重要组成部分，与 自然环境紧 勘探期 间钻孔 内未见地下水，本区域地下水类 密相连 ，其主要作用是保持洞口边 、仰坡稳定。同时， 型为裂隙水，地下水补给来源主要为大气降水 。洞 口 洞门对隧道周边的环境来说是一种建筑符号，具有 风化带范围内丰水期有地下水渗入洞顶，形成水滴 象征意义，起到装饰洞 口的作用。传统的隧道洞门大 或微弱水流，对施工有一定影响，但不会发生涌水 致可以分为2种基本形式，即端墙式和削竹式。端墙 现象 。 式洞 门在施工过程 中，进洞均需不 同程度地对隧道 棚洞段围岩为斜长角闪片岩，浅部为全风化～ 洞 口附近的边、仰坡进行刷坡处理 ，过多的刷坡易破 强风化带 ，呈碎石状压碎结构 ，厚度约5～7ITI，围岩 坏原有植被及地貌消0竹式洞门可以根据仰坡大小 为节理很发育的强风化～弱风化带 ，强风化带呈碎 选取切削坡度减少洞 口附近的刷坡 ．甚至不刷坡 ，维 石状压碎结构，弱风化带为块石镶嵌结构 。隧道洞身 持周边环境的原有状态。 围岩为Ⅳ级 。 傍 山隧道通常采用端墙式洞门，其特点是明显 的，但同时也 日益暴露出其缺陷，尤其是在提倡环境 2 洞门方案比选 保护、强调与自然环境相协调的今天，端墙式洞门与 隧道洞门设计应 以 “保护环境、减少开挖 、保持 周围环境之间表现出的不协调愈发突出。近年来 ，国 原有地貌”为原则，洞门的选取应尽量轻巧、简单 。除 内出现的棚洞式洞门具有美观大方、结构轻巧、与环 了重视洞 口安全性之外，还应考虑洞 门与周边 自然 境协调 良好等特点，国道 111安岭梁隧道采用棚洞 环境的协调性 ，突出景观因素。 式洞 门，在设计上除了考虑其造型、景观等因素外 安岭梁隧道北 口地势陡峭，山体表层为全风化 (建筑设计部分)，还需考虑 山体与结构受力稳定的 碎石状压碎结构，在选取洞门时需考虑落石的影响。 因素(结构设计部分)。 隧道傍山出洞，具有一定的偏压，需考虑对边坡的支 挡 。综合上述原因，设计 中提 出3种方案 。 1 工程概况 方案一 ：对洞 口边坡进行刷坡处理 ，并做护面墙 国道 111(河防 口～汤河 口)改建工程道路等级 进行防护，如图1所示。自然山体经过漫长的时间考 为一级公路。安岭梁隧道位于怀柔区汤河 口镇后安 验 ，不仅形成了绿色植被 ，也形成了稳定边坡。此方 岭村与龙潭村之间，距现国道111不远。该隧道 出京 案不仅破坏 自然环境，而且也破坏原有的山体平衡， 线(右线)长 961m，进京线 (左线)长 811m，均属公 需要设置大型的人工构筑物来保持这种力学平衡。 路中隧道。拟建隧道北 口(左线隧道进 口及右线隧道 因而，在经济实用方面，作用不显著；对于 自然环境 出口)位于现 111国道西南侧 山体上方，山体坡面陡 而言，也很难通过绿化手段达到与自然和谐的 目的， 峭，基岩裸露，植被发育较差。 景观效果差 。