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拱形明洞设计及应用|隧道工程

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-2-5半路堑式偏压型拱形明洞4.半路堑单压式拱形明洞半路堑单压式拱形明洞,如图4-2-6,适用于傍山隧道的洞口或傍山线路上半路堑地段,靠山侧边坡或原山坡有坍塌、落石等情况。图4-2-6半路堑单压式拱形明洞有时,外侧边墙基底地质不好,不足以承受外墙传来的压力而必须把基础放到下方较深的基岩上时,外墙可以延伸直达基岩,成为内、外墙不同,内短外长的形式,称为长腿式拱形明洞。图4-2-7长腿明洞图4-2-8半路堑单压型拱形明洞

拱形明洞设计及应用|隧道工程

拱式明洞是由拱圈、内外边墙和仰拱(或铺底)组成的混凝土或钢筋混凝土结构,内轮廓与隧道相一致,但结构截面的厚度要比隧道大一些。由于内外墙基础相对位移对内力影响较大,所以对地基要求较高,尤其是外墙基础必须稳固,必要时需要加设仰拱。拱式明洞结构整体性好,能适应较大的岩土压力,可以倒用隧道模板,适用范围广,通常用作洞口接长衬砌的明洞,以及用明洞抵抗较大的坍方推力和支撑边坡稳定等。

1.路堑式拱形明洞(路堑式对称型)

路堑式拱形明洞,也称路堑式对称型明洞,如图4-2-3,适用于洞顶地面平缓,路堑边坡处于对称或接近对称,边坡岩层基本稳定,仅防边坡有少量坍塌、落石的隧道,或用于隧道洞口岩层破碎,覆盖层较薄而难以用暗挖法修建的隧道。此种明洞承受对称荷载,拱、墙均为等截面,边墙为直墙式。在挖出路堑的基面上,先修建与隧道衬砌相似的结构,然后在上面回填覆盖土石,夯紧并覆盖防水黏土层,并在其上做纵向水沟,以排除地表流水。

图4-2-3 路堑式对称型拱形明洞(单位:m)

2.偏压直墙式拱形明洞(路堑式偏压型)

偏压直墙式拱形明洞,也称路堑式偏压型明洞,如图4-2-4,施工方法与对称型明洞类似,适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑,高侧边坡有坍塌、落石或泥石流,低侧边坡明洞墙顶以下部分为挖方,且能满足外侧边墙嵌入基岩要求的地段。它承受不对称荷载,拱圈为等截面,边墙为直墙式,外侧边墙厚度视所处位置的地质和地形情况而定,可以等于或大于内侧边墙的厚度。

图4-2-4 路堑式偏压型拱形明洞(单位:m)

3.偏压斜墙式拱形明洞(半路堑式偏压型)

在傍山隧道的洞口或傍山线路上,靠山侧边坡较高,有坍塌、落石可能,对行车安全有威胁时,或当隧道必须通过不良地质地段而急需提前进洞时,宜修建半路堑式拱形明洞。

偏压斜墙式拱形明洞,也称半路堑式偏压型明洞,如图4-2-5,承受偏压荷载,拱圈为等截面,内侧边墙为等厚直墙式,外侧边墙为不等厚斜墙式,适用于地形倾斜,低侧处路堑外侧有较宽敞的地面供回填土石,以增加明洞抵抗侧向压力的能力,且上部填土坡面线能与地面相交以平衡山侧压力的地段。

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图4-2-5 半路堑式偏压型拱形明洞(单位:m)

4.半路堑单压式拱形明洞

半路堑单压式拱形明洞,如图4-2-6,适用于傍山隧道的洞口或傍山线路上半路堑地段,靠山侧边坡或原山坡有坍塌、落石等情况。其外侧地形狭小,地面陡峻,无法回填土石,为平衡内侧压力,可以在结构的外墙顶上,接高一段挡墙,用以拦截土石,提高结构的抗倾覆稳定性。此种明洞荷载不对称,受到单侧的压力,拱圈可采用等截面或变截面,内侧边墙为等厚直墙,外墙为设有耳墙的不等厚斜墙。

图4-2-6 半路堑单压式拱形明洞(单位:cm)

有时,外侧边墙基底地质不好,不足以承受外墙传来的压力而必须把基础放到下方较深的基岩上时,外墙可以延伸直达基岩,成为内、外墙不同,内短外长的形式,称为长腿式拱形明洞(图4-2-7)。

当半路堑单压明洞外墙尺寸较厚(3~5 m),而基底地质较好时,外墙可以做成连拱形(图4-2-8),每隔3~4 m开设一个孔洞,以节省圬工。如果明洞外侧覆盖土不厚,还可以掏成侧洞,使露天的光线可以射进来,外界的新鲜空气可以流进来,改善明洞内的环境条件。

有时,在隧道洞口有公路或水渠横越而又不宜做立交桥时,为了保持公路的通行和不致中断灌溉农田的水道起见,可以修建带有渡槽的拱式明洞。在有滑坡的地方,而路线又必须通过时也可以配合挡墙、抗滑桩等,修建抗滑明洞,作为综合治理滑坡的措施之一。

图4-2-7 长腿明洞

图4-2-8 半路堑单压型拱形明洞(连拱外墙)

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