文档介绍：研究生课程论文(2009-2010学年第一学期) 隧道工程课程论文研究生:周森提交日期:2010年2月1日研究生签名:周森学号200920105032学院土木与交通学院课程编号S0813083课程名称隧道工程学位类别硕士任课教师刘庭金教师评语:成绩评定:分任课教师签名:年月日隧道洞门设计原则及门洞设计形式比较周森摘要:探讨了隧道洞门设计原则和设计思路,对不同门洞设计形式进行比较,并指出了它们的适用范围。关键词:隧道洞门;设计原则;设计形式0前言随着基础设施建设步伐的逐步加快,隧道建设规模正日益扩大,人们不但重视隧道施工技术水平的提高,还不断追求它的艺术性,尤其注重隧道洞门的美学效应,使隧道不单成为交通通道,同时又起着点缀周围环境的作用。隧道洞门的外墙设计,应与城市周围的景观相协调,洞门的形式在研究建筑的现象学基础上,结合当地的特色,设计成既美观又经济的隧道洞门。(图1隧道洞门与景观)(图2隧道洞门与景观)(图3、4隧道洞门与周围环境)(图5赋予隧道洞门文化内涵)洞门是连接隧道和路基的建筑物,是实现大地绿化的装饰点,广大设计者对洞门形式进行了探索和追求。铁路隧道根据地形将门洞分为洞口环框式、端墙式、翼墙式、株式、台阶式、斜交式、喇叭口式等类型。公路隧道洞门根据工程特点则大有突破和创新,如削竹式、城堡式、欧式等风格。洞门设计是隧道设计的重要组成部分,属于主体工程范围,对其结构形式、外观造型进行多方案比较是非常有必要的。1洞门的作用隧道洞门的作用体现在以下几个方面:隧道洞门可以减少洞口土石方开挖量。洞口段范围内的路堑是根据地质条件以一定坡率开挖的,当隧道埋至较深时,开挖量较大,设置隧道洞门可以起到挡土墙的作用,减少土石方开挖量。稳定边坡、仰坡。修建洞门可以减小引线路堑的边坡高度,缩小正面仰坡的坡面长度,使边坡及仰坡得以稳定。引离地表水流。地表水流往往汇集在洞口,如不排除,将会侵害路线,妨碍行车安全。修建洞门可以把水流引入侧沟排走,确保运营安全。装饰洞口。洞口时隧道唯一外露部分,是隧道的正面外观。修建洞门可以起到装饰作用,特别在城市附近、风景区及旅游区内的隧道更应配合当地的环境,给予艺术处理,进行美化。2隧道洞门设计原则隧道洞门位置应该根据地形、地质水文等条件,着重考虑仰坡及边坡的稳定,同时应该结合洞外有关工程及施工条件、运营要求,同时还要满足有关规范的要求,不能随心所欲,但我们可以利用这些因素进行巧妙的结合,使洞门建筑融汇于自然环境当中,达到所需之目的。因此,在洞门设计构思时应考虑若干主要原则。建筑与结构相结合的原则洞门是隧道工程的门墙,其总体作用分为结构和美化两个方面。前者具有支持山体,稳定边坡并承受该处地层上的压力的作用,后者起到美化隧道的作用。前者是受力所需,后者是审美和艺术的需要。研究隧道洞门设计是研究建筑物的现象学,建筑物的外观在人们头脑中产生一种直觉,使他们意识受到影响并转变为感受理解。公众通常认为隧道洞门设计是类似于挡土墙,其实隧道洞门外墙的作用要比公众认为的大一些,其外部形式不仅仅是赏心悦目,从实用角度而言,它有着更深远的意义,它成为一种环境的隔膜,把外部自然环境与内部人工环境分开,并可将隧道与周围环境连接起来。建筑设计的艺术和科学就是把各种元素组合成一个建筑物的整体,将建筑与结构设计有机地结合起来,使之既美观又符合功能要求。(图6隧道洞门与周围结构相结合)环境与意境相结合的原则隧道洞门位置或在丛林之中,或在岩石之壁,或依山傍水,洞门所处的自然环境是得天独厚的。通过隧道所处的地理特点进行构思,它可丰富我们在洞门设计中意境构思的素材,将环境和意境结合起来就会构思出优美的洞门形式。洞门形式与洞口地形相协调的原则一座隧道采用什么形式的洞门,应结合隧道所处的地理位置、地形地貌情况、洞口场地的宽阔程度来确定,使之协调统一。(图7隧道洞门与洞口地形相结合)外墙装饰与相邻建筑物相协调的原则洞门外墙装饰对隧道建筑的美观效果和功能发挥起着很大的作用。一幢建筑物的设计效果除了它的立面造型、比例尺寸和功能分区等设计手法和风格有关外,还与其饰面材质的选用有关。外墙的装饰效果是通过对材料的色调、质感和线条三方面来体现。隧道洞口又称之为“洞脸”,脸是要装饰和打扮的,否则会失去应有的美丽。3隧道洞门设计形式根据隧道洞口所处的地形、地质条件,洞门形式也有所不同,主要有如下几种:洞口环框当洞口石质坚硬稳定(I-II级围岩),且地形陡峻无排水要求时,可仅修建洞口环框,以起到加固洞口和减少洞口雨后滴水的作用。(图8环框式洞口)(图9框式洞门)端墙式(一字式)洞门端墙式(一字式)洞门是最常见的洞门。它适用于地形开阔、石质较为稳定(II-III级围岩)的地区,由端墙和洞门顶排水沟组成。端墙的作用是抵抗山体纵向推力及支持洞口正面上的仰坡,保持其稳定。洞门顶排水