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为什么隧道口两端要戴“帽子”?

如果你留意一下隧道的两头,会发现隧道进出口的地方总有个“帽子”罩着,这些“帽子”的大小不一,形状各异。以秦岭终南山公路隧道为例,这条目前世界最长的双洞公路隧道长达18千米。南隧道口的“帽子”看上去像斜着被削开的竹筒,称为削竹式洞门;北隧道口是一个半圆形的洞口,上方是一道延伸并突出的横梁,称为端墙洞门为什么隧道口要戴上“帽子”呢?同一个隧道,南北两个洞门的“帽子”又为什么不一样呢?

所谓洞门,指的是隧道两端的外露部分,也是联系洞内结构与洞口坡体的支撑结构。洞门的类型很多,有端墙式、翼墙式、环框式、台阶式等。端墙洞门是直立砌筑的;翼墙式洞门是在洞口外增加斜向的支撑结构,看上去就像洞口的翅膀;削竹式洞门的出口就像斜着被削断的竹筒,适用于坡度较缓的隧道口。这些不同形式的洞门,就组成了隧道口形形色色的帽子

在山体中开挖隧道后,岩体原有的稳定性遭到了破坏,不稳定的岩石就可能发生崩塌,成为施工时和通车后的安全隐患。在隧道内部,人们靠锚杆、钢筋混凝土衬砌物支撑不稳定的岩石。而在隧道口部分,就是靠洞门支撑的。洞门就好比是戴在隧道口的安全帽,它能保证洞口边坡的安全和稳定,减少洞口土石方的开挖量,汇集和排出坡顶的地表水,还能阻挡坡顶可能发生的崩塌,由此保障隧道安全

终南山隧道南口岩体坚硬,整体性好,坡体稳定,而且洞口附近坡度较缓。采用削竹式洞口让车辆缓缓进入,既符合行车视线,又可以减轻突然进入隧道的心理压迫感。北口地形较开阔,洞口坡体较陡,采用端墙洞门,既可以有效阻截可能发生的小型崩塌,还能有效排水,使道路行车更安全