Caratteristiche dei tunnel stradali

Rispetto ai tunnel ferroviari o alle strade minerarie, la sezione stradale del tunnel presenta una dimensione significativamente maggiore.

Ampio profilo

Rispetto ai tunnel ferroviari o alle strade di montagna, la sezione trasversale dei tunnel stradali è significativamente più ampia. Ad esempio, la sezione pulita di un tunnel a due corsie misura circa 62 metri quadrati, quella di un tunnel a tre corsie circa 96 metri quadrati, mentre per un tunnel a quattro corsie può raggiungere fino a 136 metri quadrati. Questa grande sezione trasversale comporta un'estensione della zona di perturbazione delle rocce circostanti, un aumento della zona di trazione e plasticità, e determina requisiti più elevati per le opere di costruzione e di sostegno.

Forma piatta

Per rispettare i limiti architettonici (rettangoli troncati, più larghi che alti), i tunnel stradali sono spesso progettati a forma di ferro di cavallo piatto. Questa configurazione può facilmente generare una zona di trazione nella volta, aumentando così il momento flettente della struttura di rivestimento e rendendo la parte superiore incline al cedimento o alla formazione di crepe nel calcestruzzo.

Le condizioni della roccia circostante sono complesse.

Influenzato dai movimenti geotettonici, la roccia circostante che attraversa il tunnel può presentare condizioni complesse quali giunture, faglie, cavità carsiche e tensioni elevate; inoltre, la presenza di acque sotterranee o attività umane (come le aree minerarie) aumenta ulteriormente l'incertezza.

La resistenza strutturale è incerta.

La distribuzione delle tensioni nella roccia circostante è influenzata da fattori quali la litologia, il metodo di scavo e il tempo di sostegno, rendendo difficile una previsione accurata della resistenza della struttura di rivestimento, che dipende pertanto da analogie ingegneristiche e da un approccio progettuale dinamico.

Elevate requisiti per la tenuta stagna.

Leakage d'acqua può causare strade scivolose, gelo (zone fredde) o danni agli apparecchi elettromeccanici; pertanto, è necessario un design strettamente impermeabile per garantire la sicurezza della circolazione.

L'operazione richiede ventilazione e illuminazione.

Illuminazione: alleviare la pressione visiva dell'adattamento "chiaro - scuro - chiaro" per il conducente, eliminando al contempo l'effetto "buco nero" e l'abbagliamento.

Ventilazione: I lunghi tunnel richiedono una ventilazione meccanica per diluire i gas di scarico dei veicoli, e la diffusione dei gas di combustione deve essere controllata in caso di incendio.

Sfide nella costruzione e nei lavori in ambienti confinati.

La cattiva ambienta costruzione (spazio ristretto, elevato rumore, scarsa qualità dell'aria) compromette l'efficienza e la sicurezza dei lavoratori.

Ci sono molti progetti nascosti (come rivestimenti e strati di impermeabilizzazione), e i pericoli invisibili derivanti dalle perdite sono difficili da individuare.