铁路隧道新型隧道门的研究（一）

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铁路隧道门在建筑风格上应该是：封闭式拱形门类建筑

一、城门楼式

中式：朴素、平淡、简洁。

欧式：装饰性线条（条纹）较多。

二、拱形建筑（门、窗） 

三、传统挡土墙式隧道门 

•优点：建筑元素多—>可作文章多—>壮观。

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如秦岭隧道、二郎山隧道

秦岭隧道

二郎山隧道门

缺点：建筑规模大，边仰坡、天沟开挖造成植被破坏，且对山体稳定不利——不利于环保，对不装修的显得也不美观，千篇一律。

社会的可持续发展战略，人们对环境美学要求的日益提高，迫切需要我们革新隧道洞门及洞口的设计理念，应该从传统的
“温饱型”设计（只满足洞门基本功能要求）向新型的“小康型”设计（不仅满足基本功能，同时强调环境景观要求）转变。 

新型（切削式）隧道洞门

•——由环框式洞门演变而来，也因环保、景观及美学艺术应运而生。

优点：

•建筑形式简约，装饰性建筑可繁可简，环保、美观大方、自然。施工时刷坡少，尽可能的不破坏植被，有利于防止水土流失；而且能与周边环境很好的融为一体，体现可持续发展思想及与周围环境相协调的美学原则。

传统挡土墙式隧道门主要作用是挡土，维护洞口山体稳定，大多不做更多装饰性建筑设计，个别重要工点做些，公路做些。


这样做的原因是：传统挡土墙式隧道门是建立在原来的隧道修建技术基础之上的，洞门必须开挖边、仰坡，创造一定埋深才能暗挖进洞，随之洞顶植被被砍伐，边、仰坡刷坡以外一定区域又要修天沟（洞顶排水沟），造成局部环境破坏，随着现代隧道技术的发展及环保、景观等要求的提高，这种传统的挡土墙式隧道门显然已不能适应发展的需要，随之而产生了以洞身延出斜切式为代表的现代式洞门建筑。 

四、现代式隧道门

由于铁路对景观的要求比公路低，因此我们主张铁路隧道门的设计应本着简洁大方，美观实用，保护洞口环境的原则，以不刷坡或少刷坡施作的洞身延出口部斜切式洞门为主要建筑形式。除个别需要的工点外，不做更多的建筑修饰，体现自然美的原则。 

当地人文建筑文化（建筑符号）——西安古城墙建筑、藏式建筑


·隧道孔数——单洞、双洞及多洞、双连及多连拱


·相关工程——洞口相连工程，如桥隧相连、路隧相连、洞口设风机及辅助用房、双线水平之间未有开阔地带可造园，双线高低、前后、错落等。


·装饰材料（材质）——条纹、色彩、光线（照明）等。


·铭牌形式——墙顶嵌入式、侧墙嵌入式、洞身侧壁镶嵌式、洞口架立式、洞口山体刻字、洞口建筑雕刻小品（孤石）。

根据切削方式的不同及一些功能上的要求，新型隧道洞门的基本类型包括：直切,正切,倒切,弧形挡墙几种,又根据洞门与山体的相交关系分为正交和斜交两种情况。 

一、排水设计

二、国内外隧道洞门数据库系统开发及应用 

1、数据库编制的目的 

隧道洞口数据库系统主要用于初级阶段的规划中的隧道洞口景观的纸面研究。数据库编制最基本的作用是为了今后的实用设计提供一些参考实例，通过数据库的图形赝本没比较不同的设计手法的景观效果，同时，对不成功的景观设计起到防止的效果。同时，通过数据库对隧道洞口景观设计样本进行汇集和统计，扩大了设计人员的景观体验，总结出一定的设计规则，力图以现代的、科学的手段研究景观实践，这就是编制数据库的目的。 

2、数据库设计

从数据库应用系统和开发的全过程考虑，数据库及其应用系统设计分为6个阶段：1、需求分析；2、概念结构设计；3、逻辑结构设计；4、物理结构设计；5、数据库实施；6、数据库运行和维护。

三、数据库的查询和基本应用

从数据库编制的目的，结合设计的具体实践可见，在不同的设计阶段中都可以帮助数据库的帮助。数据库的研究和开发是以计算机的知识对设计经验的总结，在前人的经验中可获得对审美图式的深层理解，而这种审美图示也是人们心中关于洞口之美的理想模式，对设计具有理论和实际双重的指导意义。

数据库的应用主要包括隧道洞门研究和设计实践的指导作用。

首先，数据库为景观理论的研究提供了大量的生动的，现实的隧道洞门样本，是隧道洞门理论研究中经验学派的研究基础，也为隧道洞门评价提供了大量的样本。

其次，数据库对日常的设计工作提供了现实的指导作用，数据库实际应用主要表现在查询。按照限定的条件等都可以进行查询，筛选出具有指导意义的作品。从查询的图片中，可分析出满足特定条件的一类洞口设计的设计规律和环境的协调程度，甚至包括不足之处，从而指导新的洞口设计。

主要试验仪器及其设备:

液压式万能试验机WE-50、应变控制式直剪仪、电子天平、万用表、兆欧表、直流电桥QJ-23、YJ-26型静态电阻应变仪、P10R-18型预调平衡箱、7V-13多点应变数据采集仪。

洞口段单线正切正交90o围岩压力沿纵向分布图（MPa）

洞口段单线正切正交90o时横向内力沿纵向分布图

三维模型试验结论：

①隧道洞门结构附近处在浅埋状态，围岩压力分布从进洞开始后逐渐增大，其大小与其上的覆土厚度有关，围岩压力的最大值发生在结构仰拱底部位，这主要是由覆土厚度和结构自重决定。

②洞门结构的内力大小分布，除了与结构自身的刚度有关外，与外荷载的分布有关。洞门正交时最大弯距值也发生在结构底部仰拱部位。

③隧道洞门结构斜交时，其受力将由于外荷载的偏压而改变。弯矩值的较大值发生在靠近山体侧（右腰）拱腰部。洞门与线路中线交角越小，偏压造成的内力分布变化越明显。