一、文 献 综 述

1.1研究意义

1.1.1国内外隧道发展研究动态

人类很早就知道利用自然洞穴作为住处。当社会发展到能制造挖掘的工具时，就出现了人工挖掘的隧道。近代隧道兴起于运河时代，从17世纪起，欧洲陆续修建了许多隧道。

国内外隧道施工中形成了两大理论体系：一种20世纪20年代提出的传统#8220;松弛荷载理论#8221;，其核心内容是稳定的围岩有自稳能力，对隧道不产生荷载，而不稳定的围岩可能产生坍塌，需要用支护结构予以支承围岩体荷载。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并坑坍塌的岩体重力。另一种是20世纪50年代提出的#8220;岩承理论#8221;。其核心内容是隧道围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力，不稳定围岩是具有一个过程的，如在这个过程中提供必要的支护和限制，则围岩仍然能够保持稳定状态。#8220;岩体理论#8221;则是在新奥法的基础上提出来的。

1.1.2国内外公路隧道研究现状

改革开放以来，随着国民经济的迅速发展，我国的公路建设也蓬勃发展，特别是高等级公路建设更是日新月异，全国性高等级公路路网格局正在形成。由于高等级公路的线形技术指标较高，当其进入山区或重丘区时，就不可避免的需要采用隧道来穿山越岭。因此，在高等级公路迅速发展的带动下，作为公路重要组成部分的公路隧道也迎来了规模空前的建设热潮。例如，成渝高速公路重庆段总长104km，较原成渝公路重庆段156km缩短路程52km，其中尤以中梁山隧道和给云山隧道缩短路程最为显著，且隧道建成后高速公路线形顺畅，社会效益和经济效益俱佳。又如，310国道宝鸡#8212;牛背段，设计为二级汽车专用公路，全长约40km，其中隧道累计长度5km多，占路线比例较大.浙江、福建、吉林、贵州等省部分路段的情况也与之类似，隧道成群出现。由于隧道造价较高，运营管理相对复杂，所以各地对隧道建设都十分重视。与发达国家相比，我国的公路隧道建设起步较晚。80年代前，仅个别公路上设有一些短隧道。80年代中后期，首先在我国经济较为发达的东南沿海地区出现了长度超千米的公路隧道，如深圳的梧桐山隧道长2km多，首次在我国采用全横向通风。进入90年代，公路的迅速发展对公路隧道提出了越来越高的要求，隧道建设的意义与作用也不断加大。到1996年底，我国建成的的山岭公路隧道为3160m，即中梁山隧道。在建的长度超过4km的山岭隧道有二郎山隧道、华釜山隧道和大溪一湖雾山隧道隧道。正在规划中的西安一安康公路上的秦岭隧道长度将超过9km。随着公路隧道长度的不断增加，设计、施工和管理的难度也逐渐增加。例如，二郎山隧道位于严寒的川藏线，设计中通风方案选择就十分困难，施工中又遇高地应力和岩爆等，运营管理中将要解决低温通风、隧道渗漏结冰等工程问题。华萤山隧道施工中遇到围岩大变形，施工难度很大。大溪一湖雾岭隧道为了减少建成后的通风费用，改善通风效果，在国内首次采用竖井送排风通风方案，为此前期进行了大量的实验研究工作。

近代隧道兴起于运河时代，从17世纪起，欧洲陆续修建了许多运河隧道。起战法国的马尔派斯运河隧道，建于1678-1681年长157m他可能是晕火药开凿的最早用火药开凿的航运隧道。1820年以后，铁路陈伟新的运输手段，1827年在英国，1837年在法国先后开始修建铁路隧道，随着铁路运输事业的发展，隧道也越来越多先从当时经济比较发达的欧洲各国开始，然后是美国和明治维新后的日本。我国第一条铁路隧道是1890年建成的台湾狮球岭隧道，1903年建成第一做长度超过3km的兴安岭隧道。1895-1906已经出现了长19.73km穿越阿尔卑斯山的最大铁路隧道。目前最长的铁路隧道已达53.85km。第一座用于现代交通的水底隧道是1807年开工的英国泰晤士河下公路隧道，施工过程中该隧道银水患儿停工1823年由法国工程师渤吕奈尔接手，历时18年盾构完成。我国第一条水底公路隧道是1970年建成的上海黄浦江水底隧道。较为完善的水底道路隧道建成于1927年位于纽约的哈德逊河底的荷兰隧道。19世纪初欧洲的法意瑞士等国就已在山区修建公路隧道，2001年初投入运营的挪威西部的拉达尔隧道长24.5km是目前世界上最长的公路隧道。

1.2本课题的设计理论

公路隧道既是道路构造物，又是地下工程，涉及多个学科，属复合技术。为了保持国名经济的持续、快速、健康发展，为了扩大内需，加快基础设施建设，，我国加大了对公路建设的投入，公路建设迎来了又一个春天，因此，今后隧道修建将会越来越多。通过本次设计，能很好的巩固大学四年来所学的各个方面的知识，培养自己的思考能力和动手能力，并能将所学的书本知识很好的联系到实际的设计操作中去，对隧道设计的整个过程及需注意的事项有必要的认识，为了以后走向工作岗位奠定良好的实践基础。