公路隧道设计内容的基本概述
[摘 要]随着我国交通基础设施建设的不断深入，隧道工程已经成为公路系统中的重要组成部分，它对优化道路线形、缩短公路里程有重大影响，同时对促进周边地区环境保护、景观美化，当地经济发展及国防建设也具有深远影响。公路隧道设计的主要内容有：隧道路线几何设计、纵横断面设计、洞口及洞门设计、衬砌结构设计等，并进行隧道二次衬砌的结构计算，同时还有隧道通风排水、照明的计算和设计。
[关键词]隧道；结构计算；设计
[中图分类号]U452.2 [文献标识码]A
1 隧道几何设计
（1）隧道位置应选择在稳定的地层中，尽量避免穿越工程地质和水文地质极为复杂以及严重不良的地质地段；如果必须选用此方案通过时，应有切实可靠的工程措施予以保证。
（2）穿越分水岭的长、特长隧道，应在较大面积地质测绘和综合地质勘察的基础上确定路线走向和平面位置。
（3）线路沿河傍山地段，当有隧道通过时，其位置宜向山侧内移，避免隧道一侧洞壁过薄、河流冲刷和不良地质对隧道稳定的不利影响。
（4）隧道洞口不宜设在滑坡、崩塌、岩堆、危岩落石、泥石流等不良地质及排水困难的河谷低洼处或不稳定的悬崖陡壁下。应遵循“早进晚出”的原则，合理选定洞口位置，避免在洞口形成高边坡和高仰坡。
（5）濒临水库地区的隧道，其洞口路肩设计高程应高出水库计算洪水位不小于0.5m，同时应注意由于水的长期浸泡造成库壁坍塌对隧道稳定的不利影响，并采取相应的工程措施。
2 净空横断面设计
隧道净空横断面的设计除符合建筑限界要求外，考虑到洞内排水、照明、消防、监控等运营附属设施所需空间，并考虑到围岩收敛变形以及施工等必要的预留量。隧道内任何设施不得侵入建筑限界。
2.1 洞口、洞门及洞身工程
结合隧道进出口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边仰坡的稳定性，本着“早进晚出”“少开挖”的原则，确定隧道进出口位置、明洞型式，洞口型式的选择力求结构简单，并与洞口地形、地貌协调一致。考虑到环境保护的要求，洞口地段边仰坡采用护面墙、植草皮等防护措施。进出洞口仰坡采用锚喷混凝土防护措施，确保施工安全。
洞口施工中应尽量减少扰动周围的岩体，尽早做好洞口的截排水沟，洞口边坡防护和洞口支护工作，确保安全。隧道衬砌根据围岩类别，地形地貌及成洞，埋深等条件进行设计，初期支护应紧随开挖工作面及时施工作，以减少围岩暴露时间，控制围岩变形，防止围岩松弛，其工艺应严格按照有关规范和规章办理，二次支护应根据初期支护的情况和围岩量测结果，选择适当的时机进行灌注。
2.2 衬砌结构设计
隧道衬砌结构型式均采用“新奥法”复合式衬砌。复合式衬砌参数首先根据围岩类别、工程地质及水文地质、地形及埋置深度、结构跨度及施工方法等以工程类拟定，然后应用3D有限元综合程序对施工过程进行模拟分析，定性地掌握围岩及结构的应力发展与变形破坏过程，进一步调整支护参数，最后在施工过程中严格进行监控量测，根据量测信息适当调整支护参数。
（1）初期支护。Ⅱ类围岩初期支护采用径向系统锚杆、超前小导管周壁预注浆，钢拱支撑配合喷射混凝土形成整体。Ⅲ类围岩初期支护采用径向系统锚杆、超前锚杆，钢拱支撑配合喷射混凝土形成整体。Ⅳ类围岩则由径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土形成。
（2）二次衬砌。隧道二次衬砌采用等截面素混凝土。Ⅱ类围岩中隔墙及衬砌、仰拱均采用钢筋混凝土，Ⅲ、Ⅳ类围岩衬砌及Ⅲ类围岩仰拱采用素混凝土。
3 防水排水
隧道的防排水遵循“以排为主，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则。设计中采用的措施要求达到：排水顺畅，防水可靠，施工方便，保证运营期间隧道内不渗不漏，达到基本的干燥要求，保证衬砌结构和洞内设备的正常使用以及行车安全。
4 通风供电照明及环保措施
4.1 隧道通风、照明控制工程
隧道照明和风机的多路干线由配电室引出，沿隧道动力电缆地沟敷设，通往相應设备接线箱，受控制室集中控制。采用手动控制方式，隧道通风机必须安装电动机软启动器，减少通风机启动电流对电网的冲击。为保障隧道发生事故后的行车安全，采用UPS电源作为隧道的紧急照明电源，防止突然断电及瞬间黑洞效应对快速行驶的车辆造成危害，紧急照明维持时间为30分钟。
4.2 隧道通风、防尘、防有害气体
由于施工过程和运营过程中会产生一些有毒有害气体及粉尘，这会对施工和运营产生一些不安全因素，为了避免这一些影响，隧道设计中就需添加隧道通风的设计。主要满足：对有人工作的地点供给足够的新鲜空气；冲淡和排除各种有害气体和粉尘，使其含量降低到国家标准以内；创造良好的劳动及运营条件。
5 结论
随着我国交通基础设施建设的不断深入，隧道工程已经成为公路系统中的重要组成部分，它对优化道路线形、缩短公路里程有重大影响，同时对促进周边地区环境保护、景观美化，当地经济发展及国防建设也具有深远影响。
[参考文献]
[1]国家标准.岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.
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