一、斜井位置选择
1、斜井口应尽量设置在其轴线与地形等高线正交处。井口严禁设在可能被洪水淹没处。
井口应高出洪水频率1/100的水位以上至少0.5m;如设在低洼处,必须有确保安全的防洪措施,如挡水墙(围堰)、截排水系统等。
(2)斜井位置的选择相对与主线而言自由度较大,应选择设置在地质较好地段,避免位于滑坡及大的断层及断层破碎带等不良地质地段。
(3)斜井井底与主隧道之间的横向距离应考虑风机房的设置及通风方案的影响。当为送排式通风方案,对于地面风机房,净距宜控制在 20m左右。对于地下风机房,横向距离与风机房的布置关系密切,净距不宜小于40m;当为单排式通风方案,井底应尽量靠近主隧道。
二、斜井设计
1、一般要求
(1)斜井的设计与施工方法密切相关,必须考虑当前施工的能力和水平以及施工工期的安排。
(2)为保证人员的安全,斜井必须设置宽度不小于0.75m的人行道,当斜井倾角大于15°时,应设置台阶及栏杆,如图 23-3-1 所示。
(3)当采用箕斗或串车提升方案时,井身宜每隔30~50m,设宽1m、高1.6~1.8m、深1.0~1.2m 的避车洞一个,一般设在人行道侧,并尽量避开管路、电缆等,便于人员出人。
(4)斜井设计应根据涌水量和施工组织安排,选定地下水的排出方式,并设置相应的排水措施。
(5)斜井最小断面应根据《公路隧道通风设计细则》(JTG∕T D70∕2-02-2014 )规定的“主风道的设计风速宜在13~20m/s范围内取值"而确定。如采用送排式通风方案还应设置中隔墙(可采用 15~20cm 厚的钢筋混凝土结构或每隔不小于5m设置有钢筋混凝支撑柱的砌体结构)断面宜采用割圆断面形式。
(6)斜井与隧道中线连接处的平面交角,在满足施工运营要求的前提下,应尽可能采用大角度,保证通风顺畅和结构受力合理。
(7)井身纵断面不宜变坡,主要考虑井身变坡会给提升带来不利:如纵断面是凹形,钢丝绳与轨面之间呈现一弓弦状,极易撞击顶板,增加钢丝绳的损及造成车辆掉道;如纵断面是凸形,车辆行经变坡点,其重心落在后轮上,前轮跷起,不能保证稳定,易发生掉道。不安全井口和井底变坡点应设置竖曲线,竖曲线半径宜采用12~20m。为防止洞外地表水流入井内,井口场地一般设计为向洞外呈3%的下坡。
2、斜井断面
斜井断面净空尺寸,在满足通风断面的需要时,还应根据提升容器外形尺寸、载人车尺寸、管路布置、人行道宽度、施工机具的运行、设备之间的安全间距以及施工通风等因素确定。斜井的运量普遍较大,通常采用四轨双道断面,见图23-3-2。
斜井断面拟订后应验算其高度和宽度是否满足施工需要,可采用以下公式进行验算:
3、斜井结构设计
斜井支护参数可参见表 23-3-1。
通常对于陡坡(倾角大于12°)斜井,钢架宜设置为铅垂形,以保证结构的受力合理,并应加强每榀钢架之间的连接钢筋。斜井衬砌的浇筑宜采用从井口到井底进行。对于倾角大于30°的斜井,为防止二次衬砌沿轴线下滑,衬砌基础在地质不良地段可考虑做成台阶状或设置基座,见图23-3-3。基座设置形式可参见竖井壁座。