隧道洞口地形陡峻、桥台又伸进洞内时棚洞怎么选型？

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隧道洞口地形陡峻、桥台又伸进洞内时棚洞怎么选型？

直接答案：这种情况下可优先考虑框架式棚洞。它的思路是用矩形框架加边梁组成受力结构，基础采用桩基础，从而避开对内侧边墙基础的依赖。某新建铁路双线隧道出口就采用了这种方案：出口段设16 m长拱形明洞接12 m长棚洞，棚洞为框架式结构。

原因说明：该隧道斜穿山体出洞，洞口地形陡峻，为陡崖，节理裂隙发育、岩体破碎，危岩落石发育，且出口桥梁台尾伸入隧道约11 m。洞口横坡陡峻，没有棚洞内边墙的施作基础，因此考虑框架式棚洞。资料同时指出，拱形明洞结构整体性好，但边墙基础不均匀沉降容易导致拱圈开裂，对基础要求较高；在难以施作稳固拱形明洞基础时，棚洞结构成为可选方案。

结构组成：完整棚洞由基础、主体结构与附属结构构成。该例基础采用桩基础，截面2 m×2 m，桩长18～30 m；矩形框架由横梁与立柱组成，均采用矩形断面，截面1.5 m×1.2 m，横梁长11.7 m、立柱长11.8 m。由于地形偏压严重，框架与山体之间形成V型槽，危岩落石仍可能沿槽滚落，因此在槽正上方设边梁阻断落石路径，边梁以桩为基础，左侧与矩形框架连成整体，右侧伸入山体基岩。沿线路纵向设3榀矩形框架与边梁结构，每榀之间纵联连接，形成12 m长整体棚洞；横梁与边梁上方设纵向T梁，T梁上方回填矿渣，矿渣表面设黏土隔水层，第一榀上方设棚洞端墙。

净空与计算：棚洞与拱形明洞相接，内轮廓满足拱形结构衬砌净空要求。该隧为时速160 km/h客货共线双线隧道，建筑限界执行“隧限-2B”，直线段轨面以上净空面积76.63 m²，曲线地段只考虑线间距加宽；棚洞轨面以上净高8.25 m、净宽11.7 m。结构计算采用ANSYS有限元软件，以梁单元建模，计算受力最大的纵向第2榀结构，模型包含部分桩基础。荷载分恒载、附加荷载与特殊荷载，按4种工况计算，结果表明落石冲击力与温度均为结构内力的主要控制因素。

现场提示：该例洞口仰坡陡、落石冲击力大，施工期间还对洞口下方既有省道设置了临时防护棚架，并采用控制爆破、设交通协管员、放爆时实行交通管制。涉及具体作业时，应以现行规章、设计文件和现场管理要求为准。

资料来源：《浅谈铁路隧道框架式棚洞结构设计》。
说明：本文仅供学习参考；涉及规章、技术参数和现场作业要求时，以现行有效文件为准。