1、隧 道 工 程,第4章 隧道附屬結(jié)構(gòu),第4章 隧道附屬建筑結(jié)構(gòu),4.1 鐵路隧道附屬建筑設(shè)施,4.3 隧道防排水設(shè)施重點/掌握,4.2 公路隧道附屬建筑設(shè)施,4.1 鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu), 避車洞 電力及通訊設(shè)施 運營通風設(shè)施,本節(jié)主要內(nèi)容,1 避車洞,定義：列車通過隧道時，為保證洞內(nèi)人員及維修設(shè)備安全，在隧道兩側(cè)邊墻上交錯均勻地修建了洞室，用于躲避列車，故稱之為避車洞。,根據(jù)避車洞的大小，分大避車洞和小避車洞,大避車洞：存放維修設(shè)備與材料,小避車洞：方便人員躲避列車,4.1 鐵路隧道附屬建筑 避車洞,4.1 鐵路隧道附屬建筑 避車洞, 大避車洞布置, 碎石道床每側(cè)每隔300m布置一個 整體道床每

2、側(cè)每隔420m布置一個, 隧道長度在300m以下可不布置大避車洞, 隧道長度在300400m時，在隧道中間布置一個,（1）避車洞布置方法,4.1 鐵路隧道附屬建筑 避車洞, 單線隧道每側(cè)每隔60m布置一個小避車洞 雙線隧道每側(cè)每隔30m布置一個小避車洞, 小避車洞布置, 大、小避車洞應(yīng)交錯設(shè)置于兩側(cè)邊墻內(nèi)，大避車洞之間設(shè)小避車洞 不得將避車洞設(shè)于襯砌斷面變化處、不同襯砌類型銜接處或變形縫處, 整體布置原則,4.1 鐵路隧道附屬建筑 避車洞,碎石道床,整體道床,避車洞布置圖,4.1 鐵路隧道附屬建筑 避車洞,（2）避車洞凈空大小、襯砌類型,避車洞基本尺寸, 避車洞襯砌類型與隧道襯砌類型相適應(yīng),4

3、.1 鐵路隧道附屬建筑 避車洞,2 電力及通訊設(shè)施,電纜槽用混凝土澆筑，槽內(nèi)鋪以細砂做墊層，保護穿越隧道的照明、通訊、信號及電力等電纜。(圖3.13),（1） 電纜槽,（2） 信號繼電器和無人增音站洞,根據(jù)鐵路隧道設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定設(shè)置,4.1 鐵路隧道附屬建筑 電力及通訊設(shè)施,（1） 自然通風,利用洞內(nèi)的自然風（由洞口間的溫度差、大氣壓力差引起）和列車運行所引起的活塞風以達到通風的目的。,優(yōu)點：簡單，節(jié)能,缺點：, 隧道兩洞口的高差較小，總的熱壓差不足，不能 形成有效風速、風壓 雙向行車時活塞風效應(yīng)受到影響,3 運營通風設(shè)施,4.1 鐵路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,4.1 鐵路隧道附屬建筑

4、運營通風設(shè)施,（2） 機械通風,鐵路隧道設(shè)計規(guī)范規(guī)定：, 內(nèi)燃機車牽引的單線隧道，長度2km以上宜設(shè)置, 電力機車牽引的單線隧道，長度8km以上宜設(shè)置 (若行車密度較低、自然風條件較好可適當加長), 雙線隧道應(yīng)根據(jù)行車密度、自然條件等具體情況，選定設(shè)置機械通風的隧道長度和通風方式。 對內(nèi)燃機牽引的雙線隧道，當隧道長度L(km)行車密度N(對/d)100時，應(yīng)設(shè)置機械通風。,4.1 鐵路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,鐵路隧道機械通風一般采用縱向式通風。,概念：在通風機的作用下使風流沿著隧道全長方向流動的通風方式 。, 縱向式通風具體方式：, 洞口風道式通風 噴嘴式通風 射流式通風 豎井、斜井式通風

5、,4.1 鐵路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,（2） 機械通風,4.1 鐵路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,洞口風道式通風, 洞口風道式通風,通風機設(shè)在高洞口端處，通風道與隧道聯(lián)通，當列車車尾一出洞口，立即開動通風機(抽風)。,4.1 鐵路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,適于列車運行密度大且不太長的隧道,缺點：結(jié)構(gòu)復雜，施工工藝高，維修不便，設(shè)備效率不高, 噴嘴式通風,噴 嘴 式 通 風,它在隧道洞門襯砌上方設(shè)計一匯集新鮮空氣的氣室，開動通風機則洞外新鮮空氣被壓送到氣室，積聚到一定壓力時由噴咀以高速和極小的交角噴進隧道內(nèi)，形成穩(wěn)定風流。,4.1 鐵路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 射流式風機通風,布置方式：

6、沿縱向每100150等距布置 集中布置在洞口,特點：, 射流式風機通風,射流式風機縱向通風, 體積?。伙L力大；可逆向；費用低；噪聲大。,4.1 鐵路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 豎井、斜井式通風,機械通風所需動力與隧道長度的立方成正比，因此在長隧道中，常常設(shè)置豎井進行分段通風。豎井用于排氣，有煙囪作用，效果良好。,雙向交通的隧道，因新風是從兩側(cè)洞口進入，豎井宜設(shè)于中間。,單向交通時，由于新風主要自入口一側(cè)進入，豎井應(yīng)靠近出口側(cè)設(shè)置。,4.1 鐵路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,4.1 鐵路隧道附屬建筑 思考題,思考題,1、避車洞應(yīng)如何設(shè)置，需注意避開哪些位置？ 2、鐵路隧道主要采用哪些通風方式？,

7、4.1 鐵路隧道附屬建筑 思考題,4.1 鐵路隧道附屬建筑 思考題,4.2 公路隧道附屬結(jié)構(gòu), 緊急停車帶 橫洞和預留洞室 運營通風設(shè)施 運營照明設(shè)施 洞門及洞身裝飾,本節(jié)主要內(nèi)容,1 緊急停車帶,規(guī)定2km以上隧道必須設(shè)置寬2.5m，長2540m的緊急停車帶，間隔750m。,緊急停車帶和方向轉(zhuǎn)換場布置,4.2 公路隧道附屬建筑 緊急停車帶,1 緊急停車帶,4.2 公路隧道附屬建筑 緊急停車帶,分離式公路隧道,當長度超過400m時宜設(shè)置行人橫洞，長度超過800m時宜設(shè)置行車橫洞。,2 橫洞和預留洞室,公路隧道設(shè)計規(guī)范規(guī)定：,500m以上的高速公路隧道和一級公路隧道宜設(shè)置專用消防器材洞室。,4.

8、2 公路隧道附屬建筑 橫洞和預留洞室,4.2 公路隧道附屬建筑 橫洞和預留洞室,2 橫洞和預留洞室,4.2 公路隧道附屬建筑 橫洞和預留洞室,（1）通風方式分類重要,3 運營通風設(shè)施,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 公路隧道通風與照明設(shè)計規(guī)范規(guī)定,宜設(shè)置機械通風的條件：, 雙向交通隧道：LN6105 單向交通隧道：LN2105 L 隧道長度，單位m； N 設(shè)計交通流量，輛/h。,（2） 機械通風的設(shè)置規(guī)定,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,射流風機,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,（3） 通風方式, 縱向射流式通風, 縱向射流式通

9、風,雙向交通時可用于長度1km以下的隧道 單向交通時可用于2km左右的隧道,（3） 通風方式, 基本原理,用射流風機進行升壓,而通風;注意,風機應(yīng)能反向。, 風機設(shè)置,在同一個斷面上設(shè)置一至兩臺風機，風機的縱向間距為70m左右，風機距洞口的距離可長些，可取100m。, 適用條件,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 帶豎井的縱向式通風,豎井縱向通風示意圖,豎井集中送排煙示意圖,在長大隧道中，豎井用于排氣時，起到了煙囪的作用，效果很好。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 半橫向式通風,半橫向通風示意圖,1,3,2,4,它將新鮮空氣經(jīng)送風道直接吹向汽車的排氣孔高度附近，直接稀釋排氣，污

10、染空氣在隧道上部擴散，經(jīng)過兩端洞門排出洞外。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 全橫向式通風,全 橫 向 通 風 示 意,它的特點是風在隧道的橫斷面方向流動，一般不發(fā)生縱向流動，因此有害氣體的濃度在隧道軸線方向的分布均勻。該通風方式有利于防止火災(zāi)蔓延和處理煙霧。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,一般僅限公路隧道，根據(jù)隧道的具體條件和需要，由豎井與各種通風方式組合成為最合理的通風系統(tǒng)。,水底隧道 全橫向式通風 城市隧道 全橫向式和半橫向式 山嶺隧道 縱向式通風和半橫向式, 混合式通風,（4）隧道類型與通風方式選擇,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,公路隧道對運營通風的要求較

11、高，可供選擇的通風方式也較多，選擇時主要考慮因素是隧道的長度和交通流量，還應(yīng)適當考慮當?shù)貧庀蟆h(huán)境、地形等條件。, 隧道長度 隧道長度是影響隧道通風方式選擇的最主要的因素。隧道越長，隧道發(fā)生事故和災(zāi)害造成的損失一般也越大，所以隧道越長，對隧道通風的安全性和可靠性要求越高。,（4） 通風方式的選擇,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 隧道交通條件 單向交通時，車速越大，活塞作用越顯著。例如車速為5060km/h，大約可以有6m/s的交通風（活塞風）。不過隨著交通量的增大，往往容易發(fā)生交通阻滯，從而影響活塞作用的效果。這時交通風處于不穩(wěn)定狀態(tài)，所以最好

12、改用半橫向式或全橫向式通風。雙向交通的隧道則因為風流效果互為抵消，故沒有活塞作用。, 隧道所處地質(zhì)條件 隧道所處地層的地質(zhì)條件好，隧道施工比較容易，費用低，這時選用橫向通風方式，隧道斷面可適當加大，送風道和排風道容易布置并可以布置得大一些。這樣隧道的建設(shè)和運營費用不會很高。相反，如果圍巖條件差，則可能由于隧道施工困難，以及施工費用高而影響到橫向通風的使用。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 隧道所處地區(qū)的地形和氣象條件 地形和氣象條件與隧道自然風流的流向和流量有關(guān)。當自然風流比較大，流向相對穩(wěn)定時，對于較短的隧道，可直接利用它通風。但對于縱向通風的隧道，若自然風流變化較大時，將會影響通

13、風效果，嚴重者會造成隧道無風或風機損壞。, 風速要求 風速過大，會對車輛產(chǎn)生不良影響，使人感到不舒服，此時應(yīng)考慮改變通風方式或進行分段通風。此外，萬一發(fā)生火災(zāi)，過大的風速會導致煙火迅速蔓延，危及下風方向的車輛和行人。所以對風速有一定的限制。我國規(guī)定單向交通隧道設(shè)計風速不宜大于10m/s ，特殊情況可取12m/s ；雙向交通的隧道設(shè)計風速不應(yīng)大于8m/s；人車混合通行的隧道設(shè)計風速不應(yīng)大于7m/s。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施, 隧道類型 水底隧道通風的要求比較高，從重要性和安全性上都宜采用可靠性高的全橫向式通風。 而圓形斷面的水底隧道比矩形斷面更適合采用這種通風方式，因為圓形斷面除

14、了車道空間外，還有多余的空間可以利用，可由車道板下面的空間送風，用頂棚以上的空間排風，其效果相當于半橫向式通風的兩倍。也可縱向通風+射流通風 城市交通隧道的交通量一般都很大，且車流不穩(wěn)定，而全橫向式通風和半橫向式通風不受交通狀況的影響，所以這兩種方式都可以用。如果在隧道內(nèi)設(shè)置人行道和自行車道時，從安全和舒適的角度考慮，全橫向式通風最為理想，其送風口通常設(shè)在兩側(cè)距車道面約1m高的位置上，能保證行人最先呼吸到新鮮空氣。也可縱向通風+射流通風 山嶺隧道通風要更多地考慮經(jīng)濟性，多半采用縱向式通風或者半橫向式通風，一般不采用全橫向式通風。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,結(jié)論：選擇通風方式時，應(yīng)

15、該綜合考慮上述諸多因素。合理的通風方式是安全可靠性高，建設(shè)安裝方便，投資小，隧道內(nèi)環(huán)境好，對災(zāi)害的適應(yīng)能力強，運營管理方便，運營費用低的通風方式。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,（5） 通風設(shè)計標準, CO設(shè)計濃度, 煙霧設(shè)計濃度,CO設(shè)計濃度,煙霧設(shè)計濃度K,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,（6） 需風量計算,(a) 按稀釋CO濃度計算需風量 車輛有害氣體的排放量以及與之對應(yīng)的交通量都有明確的遠景設(shè)計年限，兩者必須相匹配。計算近期的需風量時應(yīng)采用相應(yīng)年份的交通量。 在確定新風量時，應(yīng)對計算行車速度以下的各工況車速20km/h為一檔分別計算，并考慮交通阻滯狀態(tài)，取其較大者作為

16、設(shè)計需風量。計算稀釋CO到容許濃度的需風量之前，必須先計算隧道內(nèi)汽車CO排放量，汽車CO排放量按下式計算：,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,(3-1),QCO隧道全長CO排放量(m3/s)； qCOCO基準排放量(m3/(輛km)，可取0.0l m3/(輛 km)； fa考慮CO的車況系數(shù)；高速公路、一級公路取1.0，二、 三、四級公路取1.11.2； fd車密度系數(shù)； fh考慮CO的海拔高度系數(shù)； Nm相應(yīng)車型的設(shè)計交通量（輛/h）； fm考慮CO的車型系數(shù)； fiv考慮CO的縱坡車速系數(shù)； n車型類別數(shù)； L隧道長度(m)。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,根據(jù)式(3-1)

17、計算的CO排放量，稀釋CO到容許濃度的需風量按下式計算：,(3-2),Qreq(CO)隧道全長稀釋CO的需風量 (m3/s)； p0 標準大氣壓(kN/m2)，取101.325kN/m2； p 隧址設(shè)計氣壓 (kN/m2)； T0 標準氣溫(K)，取273 K； T 隧道夏季的設(shè)計氣溫 (K)； CO設(shè)計含量(體積分數(shù))。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,(b) 按稀釋煙霧含量(體積分數(shù))計算需風量 煙霧排放量是以柴油車作為計算依據(jù)，當交通流組成柴油車比例大到某一限度以后，煙霧危害超過CO危害，因此，根據(jù)煙霧排放量計算所需通風量成為重要問題。煙霧排放量按下式計算：,(3-3),Q 隧道

18、全長煙霧排放量(m3/s)； q 煙霧基準排放量(m3/(輛km)，可取2.5 m3/(輛 km)； fa() 考慮煙霧的車況系數(shù)；高速公路、一級公路取1.0，二、 三、四級公路取1.21.5； fd 車密度系數(shù)。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,稀釋煙霧到設(shè)計濃度的需風量按下式計算：,(3-4),Qreq() 隧道全長稀釋煙霧的需風量(m3/s)； K煙霧設(shè)計濃度(m-1)。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營通風設(shè)施,公路隧道的照明，是為了把必要的視覺信息傳遞給司機，防止因視覺信息不足而出現(xiàn)交通事故，提高駕駛上的安全性和增加舒適感。,（1）隧道運營的視覺問題,4 運營照明設(shè)施,光入射人

19、眼后產(chǎn)生的各種視覺 光覺明暗 形覺物體形狀 色覺顏色 動覺物體運動 立體覺遠近 深度覺深淺,隧道照明與道路照明的顯著不同是白天也需要照明，而且白天照明問題比夜間更加復雜。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,汽車司機在白天從明亮的環(huán)境接近、進入和通過隧道過程中，將產(chǎn)生種種視覺問題：, 進入隧道前的視覺問題(白天):從隧道外會看到黑洞（長隧道）及黑框（短隧道）現(xiàn)象。,黑洞效應(yīng),黑框效應(yīng),4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施, 進入隧道立即出現(xiàn)的視覺問題(白天)： 適應(yīng)滯后現(xiàn)象, 隧道內(nèi)部的視覺問題(白天、夜間)： 汽車排出的廢氣無法迅速消散，形成煙霧

20、，降低能見度。, 隧道出口處的視覺問題(白天)：眩光。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,夜間與白天正好相反，隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞，這樣就看不出外部道路的線型及路上的障礙物。,公路隧道中長度超過100m的高速公路、一、二級公路隧道設(shè)置晝夜不斷的照明； 對于能通視、交通量較小、行人密度不大的短隧道可不設(shè)白天的照明。,（2）隧道照明規(guī)定,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,（3） 照明區(qū)段的劃分,隧道的照明可以分為洞口接近段、入口段、過渡段、中間段、出口段五個區(qū)段。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,各照明段亮度與長度,P 洞口（或棚口） S 接近段起點 A 適應(yīng)點 d

21、適用距離 L20(S) 洞外亮度 L20(A) 適應(yīng)點亮度 Lth 入口段亮度 Ltr1、Ltr2、Ltr3 過渡段亮度； Lin 中間段亮度 Dtr1、Dtr2、Dtr3 過渡段1、2、3分段長度,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,接近段 公路隧道各照明區(qū)段中，在洞口（設(shè)有光過渡建筑時，則為其入口）前，從注視點到適應(yīng)點之間的一段道路，在照明上稱為接近段。,通常情況下，當汽車接近隧道行駛時，司機的注意力會自然地集中在觀察洞口附近的情況上，司機開始注視之點稱為注視點。 繼續(xù)接近洞口時，司機視野中外界景物會逐漸減少，當行駛至某位置時，外界景物會全部消失，在司機眼前看到的僅洞口，這時距洞口的距

22、離約為10m，這點稱為適應(yīng)點。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,入口段 指進入隧道洞口的第一段，設(shè)置此段的目的是使司機的視力開始適應(yīng)隧道內(nèi)的照明光線。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,過渡段 介于入口段和中間段之間的照明區(qū)段為過渡段，可解決從入口段的高亮度到中間段的低亮度之間的的劇烈變化（可差數(shù)十倍）給司機造成的不適應(yīng)現(xiàn)象，使之能有充分的適應(yīng)時間。,中間段 過了過渡段，司機已基本適應(yīng)洞內(nèi)的照明光線，中間段的基本任務(wù)就是保證行車照明，使司機能保證停車視距。,出口段 在單向交通隧道中，應(yīng)設(shè)置出口段照明，以便緩和白洞效應(yīng)帶來的不利影響。出口段長度宜取60m。 在雙向交通隧道中，隧道的

23、兩端均為入口，同時也均為出口，照明情況完全相同，可不設(shè)出口段照明，都可采用入口段的照明標準設(shè)計。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,（4）洞外接近段的減光建筑物與減光措施,遮陽棚 設(shè)置在洞口外，是為減弱自然光亮度而建筑的拱棚狀構(gòu)造物。分開放式構(gòu)造和封閉式構(gòu)造。不允許陽光直接投射到路面上,遮光格柵 主要特點是允許陽光直接投射到路面上，這是與遮陽棚的根本區(qū)別。,植被減光人類對植被的反射光有舒適感。植被大致可以分為草地、農(nóng)作物類和樹木類。較經(jīng)濟、簡便。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,（5） 照明設(shè)計,公路隧道的內(nèi)部照明，不僅要有足夠的亮度，而且

24、要有符合要求的質(zhì)量。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,墻面和路面宜用反射率高的材料。一般隧道墻面反射率應(yīng)大于0.7。 明亮的混凝土路面反射率為0.240.3l，明亮的瀝青路面反射率為0.180.2l，很深的黑色路面反射率為0.110.14。 照明設(shè)計路面亮度總均勻度U0應(yīng)不低于表1的要求，路面亮度縱向均勻度U1應(yīng)不低于表2的要求。另一方面，墻面應(yīng)當平滑，容易清洗，并且難以附著塵埃和油污。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,表1 路面亮度總均勻度U0,注：當交通量在其中間值時，可按插入法取值。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,表2 路面亮度縱向均勻度(U1),注：當交通量在

25、其中間值時，可按插入法取值。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,隧道照明光源的選擇,1) 一般情況下宜選擇效率高、透霧性能較好的光源。 2) 短隧道、柴油車較少的城鎮(zhèn)附近隧道、緊急停車帶、人行橫通道、車行橫通道可選用顯色指數(shù)較高的光源。 3) 配光特性要符合照明目的。 4) 光源使用壽命應(yīng)不小于10000h。 5) 應(yīng)具有適合公路隧道特點的防眩裝置。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,隧道照明光具的選擇,1)防護等級應(yīng)不低于IP65。 2)形狀和尺寸小而堅固。 3)燈具結(jié)構(gòu)應(yīng)便于更換燈泡和附件。 4)燈具零部件應(yīng)具有良好的防腐性能，必要時要施

26、以表面處理。 5)燈具符合設(shè)置該照明器場所的幾何條件，燈具配件安裝、維修方便，并能調(diào)整安裝角度。 6)對隧道墻面的配光及煙塵的污染應(yīng)充分注意。 7)燈具不得侵入隧道建筑限界。 8)在滿足照明質(zhì)量、環(huán)境條件及防觸電保護要求的情況下，盡量選用光輸出比高，利用系數(shù)高、壽命長、光通衰減少的照明器。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,隧道照明燈具的布置方法很多，可安裝在拱頂、墻壁或吊裝頂棚上，沿隧道縱向有單排布置的，也有雙排布置的，在雙排布置的情況下，既有成對布置的，也有交錯布置的如圖所示。,燈具的布置方式,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,隧道照明光具的布置,照度計算比較難,目的:根據(jù)所需

27、要的照度值及其它已知條件來決定燈具的容量或燈具的數(shù)量 或在燈具形式、布置及光源的容量都已確定的情況下，計算某點的照度值。,照度計算內(nèi)容：路面任一點的照度，平均照度，照度均勻度；任一點的亮度，亮度均勻度；以眩光等計算。 照度計算方法：利用系數(shù)法計算平均照度與配燈數(shù) 逐點計算法計算某點的直射照度。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,隧道照明設(shè)計程度與要求,照明設(shè)計必須符合隧道設(shè)計規(guī)范中的有關(guān)照明的要求， 照明電氣設(shè)計還必須符合電氣設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。,我國目前多數(shù)采用兩階段設(shè)計：初步設(shè)計和施工圖設(shè)計。,1) 初步設(shè)計,初步設(shè)計的深度要滿足的要求； b. 說明書內(nèi)容； c. 圖樣應(yīng)表達的內(nèi)容和

28、深度； d. 計算書 e. 主要設(shè)備材料表,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,2) 施工圖設(shè)計,a. 施工圖設(shè)計深度的要求 據(jù)此編制施工圖預算；據(jù)此安排設(shè)備材料和非標準設(shè)備的訂貨或加工；據(jù)此進行施工和安裝。,b. 圖樣應(yīng)表達的內(nèi)容與深度 照明平面圖；照明系統(tǒng)圖；照明控制圖；照明安裝圖。 說明書、圖紙的內(nèi)容、深度等根據(jù)各工程的特點和實際情況有所增減，但上述每個階段設(shè)計深度希望能達到。,4.2 公路隧道附屬建筑 運營照明設(shè)施,隧道照明設(shè)計程度與要求,5 洞門及洞身裝飾,未經(jīng)內(nèi)裝的混凝土襯砌表面，特別容易吸附汽車引擎排出的廢氣中的黏稠油分，并與煙霧、塵埃一起沾在表面上。使墻面的反光率降到極低的

29、水平，影響行車安全。 經(jīng)過內(nèi)裝的墻面，污染仍然不可避免。但要求裝修材料不易污染、易清洗、耐刷、耐酸堿、耐腐蝕、耐高溫以及便于更換或修復，表面應(yīng)該光滑、平整和明亮。 內(nèi)裝的作用是美化洞室，使隧道漏水不露出墻面，隱藏各種管線，提高照明和通風效果，吸收噪聲等。 內(nèi)裝材料表面應(yīng)光潔、明亮，應(yīng)盡量采用淡黃和淺綠色，要具有良好的反射率，減少眩光，并使這種反射呈漫反射，還應(yīng)具有吸收噪聲的作用。,4.2 公路隧道附屬建筑 洞門及洞身裝飾,4.2 公路隧道附屬建筑 洞門及洞身裝飾,5 洞門及洞身裝飾,4.2 公路隧道附屬建筑 洞門及洞身裝飾,常用的有瓷磚鑲面，塊狀混凝土、油漆及噴涂、鑲面板等。與之相應(yīng)的有貼瓷磚

30、或貼馬賽克法、安裝砌塊法、噴涂法及鑲板法等，應(yīng)按照現(xiàn)行裝飾工程施工及驗收規(guī)范有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。,頂棚的反射率對提高照明效果有利，經(jīng)過頂棚的反射光使路面產(chǎn)生二次反射，能明顯的增加路面亮度。頂棚可以美化隧道，特別是與整齊排列的燈具相互襯托，更可以起到美化的效果，并有明顯的誘導作用。 頂棚用漫反射材料可以避免產(chǎn)生眩光，其顏色的明亮程度直接影響到路面亮度，因此，應(yīng)該是淺色的，但是又應(yīng)有別于墻面，在色調(diào)和飽和度上可以有所不同。根據(jù)實際需要可以把頂棚做成平頂或者拱頂。在自然通風或誘導通風時，可以用拱頂。在半橫向或橫向通風時可以用平頂。,5 洞門及洞身裝飾,4.2 公路隧道附屬建筑 洞門及洞身裝飾,思考題,1、

31、公路隧道通風方式主要有哪些類型，其一般適用條件是什么？ 2、公路隧道照明設(shè)計中照明段如何劃分，其各自的基本作用是什么？,4.2 公路隧道附屬建筑 思考題,4.3 隧道防排水設(shè)施, 隧道治水原則與措施 隧道內(nèi)的防排水設(shè)施,本節(jié)主要內(nèi)容,水對地下水的危害是多方面的： 施工階段影響施工，如劣化圍巖，涌水等； 運營階段危害襯砌的耐久性，惡化運營條件； 在嚴寒地區(qū)襯砌會凍脹開裂,形成冰楞侵入限界。 城市影響周邊地表沉陷等。,4.3.1 地下水的危害,4.3 隧道防排水設(shè)施 地下水的危害,4.3.2 隧道防排水的要求,隧道防排水設(shè)計應(yīng)對地表水、地下水妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個完整通暢的防排水系統(tǒng)。,1.

32、一般規(guī)定,高速/一級/二級公路隧道防排水應(yīng)滿足要求：,1)拱部、邊墻、路面、設(shè)備箱洞不滲水。 2)凍害地段隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)。 3)車行橫通道、人行橫通道等服務(wù)通道拱部不滴水，邊墻不淌水。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,1)拱部、邊墻不滴水,路面不積水,設(shè)備箱洞不滲水。 2)凍害地段隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)。,三級公路、四級公路隧道應(yīng)做到：,當隧道內(nèi)滲漏水引起地表水減少，影響居民生產(chǎn)、生活用水時，應(yīng)對圍巖采取堵水措施，減少地下水的滲漏，同時應(yīng)注意保護自然環(huán)境。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,2. 防水要求,采用復合式襯砌時，在初期支護與二次襯砌之間

33、應(yīng)設(shè)置防水板及無紡布。 要求： 無紡布密度不小于300g/m2； 防水板應(yīng)采用易于焊接的防水卷材，厚度不小于1.0mm，接縫搭接長度不小于100mm。,二次襯砌應(yīng)滿足抗?jié)B要求。混凝土的抗?jié)B等級，有凍害地段及最冷月份平均氣溫低于-15的地區(qū)不低于S8，其余地區(qū)不低于S6。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,防水層鋪設(shè)分為有釘冷氈和無定熱鋪。有釘接縫要做成圓形的。,施工縫、沉降縫、伸縮縫應(yīng)采取可靠的防水措施。一般，施工縫為遇水膨脹橡膠止水條； 沉降縫和伸縮縫為(鋼邊緣)橡膠止水帶。,a)施工縫處止水條 b)變形縫處止水帶構(gòu)造 施工縫與變形縫處防水構(gòu)造,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要

34、求,2. 防水要求,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,圍巖破碎、涌水易坍方地段，宜向圍巖內(nèi)注漿； 水下隧道（常水位隧道），宜采用抗水壓襯砌； 侵蝕地段，宜用抗侵蝕的襯砌、防水層、注漿漿液,2. 防水要求,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,3. 排水要求,按地下水和營運清洗污水、消防污水分離排放的原則設(shè)置縱向排水系統(tǒng)，應(yīng)能保證排水暢通，避免洞內(nèi)積水。隧道內(nèi)排水應(yīng)符合下列規(guī)定：,1) 路面兩側(cè)應(yīng)設(shè)縱向排水溝，引排營運清洗水、消防水和其它廢水。 2) 隧道縱向排水坡宜與隧道縱坡一致。 3) 路側(cè)邊溝可設(shè)置為開口式明溝或暗溝。當邊溝為暗溝時，應(yīng)設(shè)沉沙池、濾水篦，其間距宜為2530m。

35、4) 檢修道或人行道的道面應(yīng)考慮排水，可酌情設(shè)0.5%1.5%的橫坡，亦可在墻腳與檢修道交角處設(shè)寬50mm、深30mm的縱向凹槽，以利道面清潔排水。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,路面排水溝 a）矩形開口式；b）圓形開口式；c）固定蓋板；d）活動蓋板,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,隧道路面結(jié)構(gòu)底部排水設(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定：,1) 路面結(jié)構(gòu)下宜設(shè)縱向中心水溝（管），集中引排地下水。 2) 中心水溝（管)斷面積應(yīng)根據(jù)隧道長度、縱坡、地下水滲流量，通過 水力計算確定。 3) 中心水溝（管）縱向應(yīng)按間距50m設(shè)沉沙池，并根據(jù)需要設(shè)檢查井。 4) 隧底應(yīng)設(shè)橫向?qū)埽赃B接中心水溝

36、（管）與襯砌墻背排水盲管。 5) 路面底部應(yīng)設(shè)不小于1.5%的橫向排水坡度。 6) 寒冷和嚴寒地區(qū)有地下水的隧道，最冷月份平均氣溫低于-10C時， 應(yīng)采用深埋中心水溝；最冷月份平均氣溫低于-25時，應(yīng)在隧道下 設(shè)防寒泄水隧洞。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,隧道路基排水 a）無仰拱；b）有仰拱,隧道路基排水 a）中央溝；b）中央溝+路基邊緣溝,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,隧道襯砌外排水設(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定：,1)在襯砌兩側(cè)邊墻背后底部應(yīng)設(shè)沿隧道的縱向排水盲管（溝），其孔徑不應(yīng)小于80mm。 2)沿襯砌背后環(huán)向應(yīng)設(shè)置導水盲管，其縱向間距不應(yīng)大于20m，遇水量較大時，環(huán)向盲

37、管應(yīng)加密。 3)環(huán)向盲管、豎向盲管應(yīng)與邊墻底部的縱向排水盲管（溝）連通；縱向排水盲管（溝）應(yīng)與橫向?qū)苓B通，以形成完整的縱橫向排水系統(tǒng)。環(huán)向盲管、豎向盲管、縱向排水盲管應(yīng)用無紡布包裹。 4)當?shù)叵滤l(fā)育，含水層明顯，又有長期充分補給來源時，可利用輔助坑道排水或設(shè)置泄水洞等截、排水設(shè)施。 5)當洞內(nèi)水質(zhì)有侵蝕時，應(yīng)采取適當措施，防止排水造成環(huán)境污染。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,襯砌防排水 a)墻踵剖面；b)縱向與環(huán)向水管連接；c)立體顯示,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,4. 洞口與明洞防排水要求,洞口及明洞應(yīng)設(shè)置截水天溝和排水溝，洞口邊坡、仰坡應(yīng)采取防護措施，防止地

38、表水的下滲和沖刷。為防止洞外水流人隧道內(nèi)，可在洞口外設(shè)置反向排水邊溝或采取截流措施。明洞防排水要求：,1) 明洞頂部應(yīng)設(shè)置必要的截、排水系統(tǒng)。 2) 回填土表面宜鋪設(shè)隔水層，并與邊坡搭接良好。 3) 靠山側(cè)邊墻底或邊墻后宜設(shè)置縱向和豎向盲溝，將水引至邊墻泄水孔排出。 4)襯砌外緣應(yīng)敷設(shè)外貼式防水層。 5)明洞與隧道接頭處應(yīng)做好防水處理。 為確保行車安全和設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，等級較高的公路隧道各部位均不得滲水，三級及以下公路隧道要求相對低一些。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水的要求,4.3.3 隧道防排水的原則, “防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”,防： 防水層、二次襯砌-多道防線 排：環(huán)

39、/縱盲管、排水管、排水溝 截：截（排）水溝 堵：注漿,防水型、排水型、限量排放型,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道治水原則,4.3.4 隧道防排水措施,1. 防水措施,1) 噴射混凝土防水。當圍巖有大面積裂隙滲水，且水量、壓力較小時，可結(jié)合初期支護采用噴射混凝土堵水。在主裂隙處不噴射混凝土，使水流能集中于主裂隙流入盲溝，通過盲溝排出。,2)塑料防水板防水。當圍巖有大面積裂隙滴水、流水，且水量壓力不太大時，可于噴射混凝土等初期支護施作完畢后，二次襯砌施作前，在巖壁全斷面鋪設(shè)塑料防水板防水。塑料板防水層具有優(yōu)良的防水，耐腐蝕性能，目前在隧道及地下工程中得到了廣泛的應(yīng)用。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防

40、排水措施,防水層,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水措施,3)模筑混凝土襯砌防水。模筑混凝土本身就具有一定的抗?jié)B阻水性能，如果能保證混凝土襯砌的抗?jié)B防水性能，則不需要另外增加其它防水、堵水措施。因此，充分利用混凝土襯砌的自防水性能，是經(jīng)濟合算的和最基本的防水措施。,4)涂料防水。是在隧道內(nèi)表面噴涂或涂刷防水涂料，隧道內(nèi)表面形成不透水的薄膜，如乳化瀝青，環(huán)氧焦油等-隧道維修中用。,5)防水砂漿抹面。防水砂漿是在普通水泥砂漿中摻加各種防水劑，以提高抹面的防水性能。目前使用的防水砂漿種類較多，效果較好的有氯化鐵防水砂漿和氯化鈣防水砂漿。兩種砂漿在硬化過程中的收縮量都較大，應(yīng)注意保持潮濕養(yǎng)生。防水砂漿

41、是一種剛性防水層，在隧道內(nèi)產(chǎn)生較大變形的部位，不能使用。,1. 防水措施,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水措施,6) 注漿堵水。圍巖破碎、含水、易坍塌地段，宜采用注漿加固圍巖和防水措施。注漿堵水有化學注漿和水泥砂漿兩類。壓注水泥砂漿防水消耗水泥過多，而防水效果不高。向圍巖進行化學壓漿，是一種有效的堵水措施? 有問題,7) 防止地表水的下滲。當隧道地表的溝谷、坑洼積水對隧道有影響時，采取疏導、勾補、鋪砌和填平等措施，對廢棄的坑穴、鉆孔等應(yīng)填實封閉，防止地表水下滲。,8) 有侵蝕性地下水時，應(yīng)針對侵蝕類型，采用抗侵蝕性混凝土以及壓注抗侵蝕漿液，敷設(shè)防水、防蝕層等措施。,9) 最冷月平均氣溫低于-

42、15地區(qū)和高海拔地區(qū)，對地下水的處理應(yīng)以堵為主。,1. 防水措施,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水措施,2. 排水措施,1）隧道內(nèi)縱向應(yīng)設(shè)排水溝。 2）遇圍巖地下水出露處所，在襯砌背后設(shè)豎向盲溝或排水管（槽）、集水鉆孔等予以引排，對于顆粒易流失的圍巖，不宜采用集中疏導排水。 3）根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，應(yīng)在襯砌外設(shè)環(huán)向盲溝、縱向盲溝和隧底排水盲溝，組成完整的排水系統(tǒng)，保證路基不積水。 4）當?shù)叵滤l(fā)育，含水層明顯，又有長期補給來源，洞內(nèi)水量較大時，可利用輔助坑道或設(shè)置泄水洞等作為截、排水設(shè)施。 5）盲溝泄水孔排水溝，其排水過程是：水從圍巖裂隙進入襯砌背后的盲溝，盲溝下接泄水孔水從泄水孔泄出后，進入隧道內(nèi)的縱向排水溝，并經(jīng)縱向排水溝排出洞外。,4.3 隧道防排水設(shè)施 隧道防排水措施,6）在洞口仰坡外緣5m以外，設(shè)置截水天溝，并加以鋪砌。當巖石外露，地面坡度較陡時可不設(shè)天溝。仰坡上可種