2014年結(jié)構(gòu)工程師基礎知識輔導:公路隧道的特點

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　　1.斷面大

　　公路隧道與鐵路隧道、水工隧道、礦山地下巷道相比斷面較大，雙車道公路隧道的斷面積可達8m2左右。因此公路隧道圍巖受擾動范圍較大，具輪廓對圍巖塊體的不利切割增多，圍巖內(nèi)的拉伸區(qū)與塑性區(qū)加大，導致施工難度增大。若公路隧道位于土層或軟弱巖體內(nèi)，施工難度更大，通常需要特殊的施工方法來建造。

　　2.形狀扁平

　　在滿足使用功能和施工安全的前提下，盡可能地降低工程造價是隧道設計的基本要求。由于公路隧道的建筑限界基本上是一個寬度大于高度的截角矩形截面，在設計開挖斷面、初砌結(jié)構(gòu)時總是在保證施工安全和結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定條件下，盡量圍繞建筑限界設計開挖斷面和凈斷面，因此，公路隧道的斷面常為形狀扁平的馬蹄形或直墻拱頂形。

　　斷面扁平容易在拱頂圍巖內(nèi)出現(xiàn)拉伸區(qū)，眾所周知，巖土之類天然材料，其抗拉強度較低，因此，施工中隧道頂部容易崩落，威脅人身安全。正是因為斷面呈扁平狀，在斷面積相同條件下，公路隧道較之鐵路隧道、水上隧道和礦山巷道施工難度較大。

　　3.需要運營通風

　　汽車通過隧道時，不斷地向隧道內(nèi)排放廢氣。短隧道由于受自然風和交通活塞作用影響，一般有害氣體的濃度不會積聚太高，不會對司乘人員的身體健康和行車安全構(gòu)成威脅。但是對于較長及特長隧道，自然風和交通活塞作用對隧道內(nèi)空氣的置換作用相對較小，如不采用其它措施，隧道內(nèi)有害氣體的濃度就會逐漸升高。其中汽車排放的co濃度達到一定量值時，會使人感到不適甚至窒息;柴油車排出的煙塵將不斷惡化行車環(huán)境，使隧道內(nèi)能見度降低。因此，必須根據(jù)較長及特長的隧道的具體條件，采用適當?shù)耐L方式，將新鮮空氣承受風流一起送人隧道，稀釋淡化有害氣體，使其濃度降至安全指標以內(nèi)。

　　4.需要運營照明

　　高速公路上高速行駛的車輛在白天接近并穿過隧道時，行車環(huán)境要經(jīng)歷一個“亮一暗一亮”變化過程，司機的視覺在此過程中，也要發(fā)生微妙的變化以適應環(huán)境。為了減輕通過隧道時司機的生理和心理壓力，消除車輛進洞時的黑洞效應，清除出洞時的眩光現(xiàn)象，從有利于安全行車角度考慮，高等級公路上的隧道一般都根據(jù)具體條件，對隧道進行合理有效的照明。

　　5.防水要求高

　　在高等級公路上，車輛行駛速度較快，如果隧道出現(xiàn)滲漏或路面溢水，則會造成路面濕滑，不利于安全行車。特別是在嚴寒地區(qū)，冬季隧道內(nèi)的滲漏水或在隧道上部吊掛冰柱，或在路面形成冰湖，常常會誘發(fā)交通事故。此外，長期或大量的滲漏水，還會對隧道內(nèi)的機電設備、動力及通訊線路構(gòu)成威脅，同時還會發(fā)生結(jié)構(gòu)腐蝕病害。