某隧道总体设计的案例综述
1.1隧道洞口设计
根据地形条件，结合防排水要求，以“早进洞，晚出洞”为原则确定洞口位置。为了保证边仰坡的稳定，尽量恢复洞口自然景观，仰坡在施工过程中釆用锚杆加喷防护，在洞口段设置明洞。考虑到洞口位置植被茂密，为尽量减少开挖，仰坡处的边坡采用1:0.5,并要求釆用挂网植草绿化。
本隧道进出口地段地质条件较差，较长距离为V级围岩，且相对埋置深度较浅，不易成洞。为了实现安全进洞，在隧道洞口基本设置了超前长管棚，以保证成洞面和浅埋地段开挖的稳定与安全。洞门型式则结合地形条件，釆用削竹式涧门。
1.2隧道平面设计
隧道平面线形在原则上应采用直线形，避免曲线，当必须设置曲线时，所设曲线的半径也不宜小于不设超高的圆曲线最小半径标准值。
广昌尖峰隧道等级为高等级公路，隧道洞内路线线形尽量为直线，以保证时速要求。采用小半径曲线。详细参数见表1.1。
表1.1不设超高圆曲线最小半径/m
路拱
设计速度/（km/h）
120
100
80
60
40
30
20
≤
5500
4000
2500
1500
600
350
150
7500
5250
3350
1900
800
450
200
1.3隧道纵断面设计
隧道内线路坡度通常可设置为单面坡或人字坡两种。控制隧道纵坡主要因素之一是通风问题，根据研究显示，汽车排出的有害物质随纵坡坡度增大而急剧增多，因此，为尽量减少车辆排出有害气体，一般将纵坡限制不得超过3%。当隧道采用单坡时，纵坡不宜大于3%，当涌水量较大时，应适当减缓纵坡。
本隧道采用单面坡，纵坡坡度为-2.5%，坡长2130m。
1.4隧道横断面设计
1.4.1隧道净空和建筑限界
隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线包围的空间，其包括建筑限界、通风及其他所需的断面积。
隧道建筑限界是为保证隧道内各交通的运行和安全而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间限界。
广昌尖峰隧道为连拱高速公路隧道，设计时速80km/h。隧道建筑限界净高：5.0m，检修道高度：0.4m，左右两侧检修道宽度：0.75m，车道宽度：1.75×2m，左侧向宽度：0.5m；右侧向宽度：0.75m，左顶角宽度：0.5m，右顶角宽度：0.75m，路面坡度：2%，隧道建筑净宽：10.25m。广昌尖峰隧道建筑限界及净空断面图如图1.1。
1.4.2内轮廓线设计
经综合分析比较,单洞采用三心圆曲墙式衬砌，拱顶部圆弧半径R＝545cm，拱墙部圆弧半径R＝795cm，净空面积62.99m。内轮廓设计图如图1.2。
1.5衬砌设计
根据隧道埋深及荷载类型的不同共设计了六种衬砌形式：
明洞衬砌：ZSM
复合衬砌：ZS5a、ZS5b、ZS5c、ZS4b、ZS3
明洞衬砌用于进出口明挖段，采用C30钢筋混凝土结构。在进行结构计算时，设计荷载考虑回填土荷载、结构自重及施工荷载，仰拱及采用M7.5浆砌片石回填的边墙部分考虑地基弹性抗力。在进行明洞施工过程中，应严格按图施工，边墙两侧浆砌片石回填密实，顶部回填土应对称回填，不容许超过设计回填厚度及回填横坡，以保证结构工作条件与结构设计模式吻合。当发现地质条件与设计值相差太大时，应及时反馈与设计单位，以便作出合理的调整。
复合衬砌参数系首先根据围岩类别，工程地质水文地质条件，地形及埋置深度，结构跨度及施工方法等以工程类比拟定，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。
初期支护：对于V、IV级围岩由工字钢拱架，超前小导管，超前锚杆，径向锚杆，钢筋网及喷射混凝土组成，对于III级围岩由径向锚杆，钢筋网及喷射混凝土组成。工字钢拱架具有刚度大，发挥作用快的特点，这一点对于岩体自稳能力差，跨度大的隧道特别重要。每榀工字钢钢拱架之间用φ22的钢筋连接，并与径向锚杆及钢筋网焊为一体，与围岩密贴,并与岩体一起，形成承载结构。
二次衬砌：一般情况下采用钢筋混凝土，以确保隧道结构的安全。二次衬砌施作的合理时间应根据施工监测数据确定，尽可能发挥初期支护的承载能力，但又不能超过其承载能力。
钢拱架结构按容许应力法进行强度校核，外缘保护层厚度≥4.0cm,内缘保护层厚≥1.0cm;钢筋网净保护层厚≥2.0cm。