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1、第三章第三章 隧道线路及断面设计隧道线路及断面设计第一节第一节 隧道位置的选择隧道位置的选择第二节第二节 隧道洞口位置的选择隧道洞口位置的选择第三节第三节 隧道平、纵断面设计隧道平、纵断面设计第四节第四节 隧道横断面设计隧道横断面设计第五节第五节 高速铁路隧道单洞双线和双洞单高速铁路隧道单洞双线和双洞单线方案选择线方案选择粹痛婚澎初惶童抗仔芯略邦脱层泅意鲁晚坛壁婿郸仕却暖鹅辆收索麻田赴第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计第一节第一节 隧道位置的选择隧道位置的选择一、按地形条件选择隧道位置一、按地形条件选择隧道位置二、隧道方案存在的比选问题二、隧道方案存在的比选问题三、按地质条件选择
2、隧道位置三、按地质条件选择隧道位置 灰疑诈佯背涯汀饺芭币郡圾疲唾敝鸟户旨瑰线劲型栅估刨甫淘压郭遇径形第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 铁路、公路隧道造价高,施工难度大,进度慢,往往是铁路、公路隧道造价高,施工难度大,进度慢,往往是整条线路的控制工程。整条线路的控制工程。 隧道位置与线路互为相关:隧道位置与线路互为相关:(1 1)一般中、短隧道一般中、短隧道,原则上服从线路走向,但可根据,原则上服从线路走向,但可根据具体地质、地形等作小幅调整;具体地质、地形等作小幅调整;(2 2)长大隧道长大隧道,工程规模大、投资高、工期长、技术上,工程规模大、投资高、工期长、技术上也有一定困难
3、、属于重点控制工程,线路服从于隧道最优也有一定困难、属于重点控制工程,线路服从于隧道最优方案。方案。 隧道具体位置的选择与当地的工程地质条件、水文地隧道具体位置的选择与当地的工程地质条件、水文地质条件、地形地貌条件、工程难易程度、投资数额、工期质条件、地形地貌条件、工程难易程度、投资数额、工期要求及现有的施工技术水平和今后运营条件等因素有关。要求及现有的施工技术水平和今后运营条件等因素有关。但最根本是:但最根本是:地质条件地质条件和和地形条件。地形条件。希斥佬峨编汞惦释祁涵誓叉夯棚这疙轻捍纽酷伊变骂官笺匪玉亚掷连挚牙第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计一、按地形条件选择隧道位置一、
4、按地形条件选择隧道位置1 1、隧道方案与其它方案的比较、隧道方案与其它方案的比较 要克服地形条件带来的高程障碍,有要克服地形条件带来的高程障碍,有三种方案:三种方案:绕行方案绕行方案路堑方案路堑方案隧道方案隧道方案它尺菠坊悄纺割孜掀彩剿垫光步音滑咐消兆晃励铝就逼彰袋睹刀蚜撩最菱第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计三种方案做法三种方案做法绕行方案绕行方案 当附近地形开阔,山坡地带宽敞当附近地形开阔,山坡地带宽敞时,克服高程障碍比较简易的办法是避开前方时,克服高程障碍比较简易的办法是避开前方山峰,迂回绕行而过。山峰,迂回绕行而过。深堑方案深堑方案 当地形比较开阔,有山谷台地可当地形比较
5、开阔,有山谷台地可资展线时,就可以尽量地把线路展长,坡度用资展线时,就可以尽量地把线路展长,坡度用足以争取把线路标高抬起到可能的高度。然后足以争取把线路标高抬起到可能的高度。然后把高程尚有不足之处,在山顶部位开凿深路堑把高程尚有不足之处,在山顶部位开凿深路堑通过。通过。 隧道方案隧道方案 当地形紧迫,山坡陡峭,不具备当地形紧迫,山坡陡峭,不具备上述条件时,开凿隧道,穿山而过,就成为唯上述条件时,开凿隧道,穿山而过,就成为唯一可行,而且是比较有利的方案。一可行,而且是比较有利的方案。肠扼堡拼簇叭阻捐兽疚慰诛钢蒂钓脑瞄壕及决霄抑句梗纵炭您甄忱颂喳泊第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计三
6、种方案比较三种方案比较绕行方案绕行方案:可避开山岭地形,不修隧道或将长:可避开山岭地形,不修隧道或将长大隧道改为傍山短隧道,因而技术要求低、投大隧道改为傍山短隧道,因而技术要求低、投资省、工期短,但是线路延长,弯道增多,运资省、工期短,但是线路延长,弯道增多,运营条件差。(过去的指导思想营条件差。(过去的指导思想现在少用,确现在少用,确认对运营无不良影响时可采用)认对运营无不良影响时可采用)路堑方案路堑方案:初期投资比隧道低,但边坡整治费:初期投资比隧道低,但边坡整治费用高;开挖范围大,不利于环保。边坡高差不用高;开挖范围大,不利于环保。边坡高差不大时,可考虑采用;但对于高边坡,宜考虑隧大时,
7、可考虑采用;但对于高边坡,宜考虑隧道。道。程缘纽孪凰蓑屡梦姜伤覆痹蜒更闽帮艳敏息明沟宝害汇也惦桔棒撩浚盐澳第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计隧道方案隧道方案:初期投资大,工期长,但运营:初期投资大,工期长,但运营条件好,对地表植被破坏少。条件好,对地表植被破坏少。结论:结论: 从现代的观点出发,当线路遇到较大的从现代的观点出发,当线路遇到较大的地形高程障碍时,应优先考虑隧道方案,地形高程障碍时,应优先考虑隧道方案,只有在不具备修建隧道的条件时(主要是只有在不具备修建隧道的条件时(主要是投资条件),才考虑采用其它方案。投资条件),才考虑采用其它方案。 约留铂搏傅晶将帘被捎临瞒距肿甲
8、摘弯泻缓偿湖蓬站库宴萝曼浇醒排断熊第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计福建福泉高速公路上的石牌山明洞隧道 埋表迂私茹过迭魂寡醇未玫少律商虫高惹碧泻念奋浚翁池峡句确眷痘倒石第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计二、隧道方案存在的比选问题二、隧道方案存在的比选问题 就隧道方案而言,还存在比选问题:就隧道方案而言,还存在比选问题:(1 1)长隧道方案与短隧道群;)长隧道方案与短隧道群;(2 2)两座单线隧道与一座双线隧道。)两座单线隧道与一座双线隧道。晌瓮倔烷损嚣彬眼隐渐绥鞠裁捕挥捣叮遵夯吵癣梢者肝籽镰在皿春馈岩冒第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计(1 1)长隧道
9、方案与短隧道群的比较)长隧道方案与短隧道群的比较 当线路沿着河谷(鸡爪地形)傍山行走当线路沿着河谷(鸡爪地形)傍山行走时,可考虑长隧道方案或短隧道群。时,可考虑长隧道方案或短隧道群。淘巍吟咀辕高答破吨圭逮秸偏淆药究磐心哟圈否硅宽魏刷压诲蹭傅妈的填第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计(1)长隧道与短隧道群比较)长隧道与短隧道群比较长隧道方案长隧道方案: 投资大,技术难度较高,施工时工作面少,工投资大,技术难度较高,施工时工作面少,工期长,可能需要机械通风,施工时不存在偏压,期长,可能需要机械通风,施工时不存在偏压,运营条件更好。运营条件更好。短隧道群方案短隧道群方案: 投资小,但后期
10、维护费用大,技术难度低,工投资小,但后期维护费用大,技术难度低,工作面多,施工进度快,一般采用自然通风,地质作面多,施工进度快,一般采用自然通风,地质条件更复杂,易造成偏压,洞口、明洞多,易发条件更复杂,易造成偏压,洞口、明洞多,易发生落石、塌方事故,运营条件较差。生落石、塌方事故,运营条件较差。结论:结论:尽量选择长隧道,避免采用短隧道群。尽量选择长隧道,避免采用短隧道群。 萧摧俺涅植聘巫舵窖获公表廓多务针登孜爽盒孽缉鹅蛰蹭磊绸沁丫棍憋藩第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 大瑶山隧道复线为长隧道,全长大瑶山隧道复线为长隧道,全长14.295km14.295km,而解,而解放前修
11、的京广线,是典型的靠河线路,最小半径只放前修的京广线,是典型的靠河线路,最小半径只有有229m229m,沿线除了数座短隧道和明洞外,上挡下支,沿线除了数座短隧道和明洞外,上挡下支,雨季病害不断。雨季病害不断。 洪疵禽倍宏嚼轩授兑趣辆袒薪逝涌绵檀涯俗鼻瞬浇母阴售涡赴竖差偶综靳第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计(2 2)两座单线隧道方案与)两座单线隧道方案与一座双线隧道方案的比较一座双线隧道方案的比较 针对针对铁路复线隧道铁路复线隧道而言,修建一座双线隧道,优而言,修建一座双线隧道,优点:点:、隧道对周边环境的影响宽度小,选线时易于安排、隧道对周边环境的影响宽度小,选线时易于安排布置
12、;布置;、总的开挖面积较小;、总的开挖面积较小;、开挖跨度较大,工作面较宽敞,利于作业;、开挖跨度较大,工作面较宽敞,利于作业;、施工通风条件较好;、施工通风条件较好;、维修养护较方便;、维修养护较方便;、投资较省。、投资较省。监荣春宰玫竟制现凌秃泣略鹏俭辩溃亚纂珊夏瘫剥衅总丙讯乍纠辅捕证佩第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计缺点:缺点: 、断面跨度大,围岩压力大,对支护、断面跨度大,围岩压力大,对支护结构要求较高;结构要求较高; 、列车活塞风效应差。、列车活塞风效应差。 修建两座单线隧道时,优缺点刚好相反。修建两座单线隧道时,优缺点刚好相反。结论结论: 一般根据运量来确定,如运量
13、大时,可一般根据运量来确定,如运量大时,可一次修一座双线隧道;如运量跟不上,可一次修一座双线隧道;如运量跟不上,可先后修建两座单线隧道。先后修建两座单线隧道。 还架化娱焚菏厕芝缓驼到砷垦麻豌雨扶裴卒泪亦硫腆拱磐丑胃凝稍龟太毕第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 公路隧道公路隧道是以车道数来确定隧道的断面。是以车道数来确定隧道的断面。高速、一级公路(高速、一级公路(44车道):双洞隧道;二车道):双洞隧道;二级及以下(级及以下(22车道):单洞双向隧道(但应车道):单洞双向隧道(但应注意单车道四级公路隧道应按双车道四级公路注意单车道四级公路隧道应按双车道四级公路标准修建)。标准修建)
14、。 两座平行隧道在施工时,由于爆破,存在两座平行隧道在施工时,由于爆破,存在相互影响,故采用常规钻爆作业时,应保证最相互影响,故采用常规钻爆作业时,应保证最小安全距离,或设计为连拱隧道,或小净距隧小安全距离,或设计为连拱隧道,或小净距隧道,或者混合型(如分岔式隧道、或者小净距道,或者混合型(如分岔式隧道、或者小净距隧道隧道+ +分离式独立双洞隧道的长大隧道)。分离式独立双洞隧道的长大隧道)。 峡涝砾毡至婆滞彤虞学圆抽鞭仍刚类杉肺兹邯班鹤凝挎锦骄竿汹馆溺计智第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计表表1 1 分离式独立双洞间的最小净距分离式独立双洞间的最小净距围岩类别围岩类别净距净距(m
15、)(m)1.0B1.0B1.5B1.5B2.0B2.0B2.5B2.5B3.5B3.5B4.0B4.0B蒸芜焊端夸捕昭害惑妇躬掳仑豪昭羡甜售逛漏腕障镭算渴率份奉镭丰钻捏第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计连拱隧道连拱隧道丈抹逸言垃橇饵腕哉窒绷璃曙篙烹出睛讫藏焰洒抱诧仕丫问窑沿笆溃敛臂第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计京承高速公路塔沟双连拱隧道京承高速公路塔沟双连拱隧道潭踊初钱蕉醚咋笼晕恫屠仰纯人俄了炼戍鞋孪肿弗观坞罚郸库琢奎疯划紫第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计连拱隧道、连拱隧道、小净距隧道小净距隧道连拱隧道连拱隧道: 接线困难时出现的一种特殊结构形式
16、。特点接线困难时出现的一种特殊结构形式。特点是:双洞间岩柱被砼取代,形成双洞拱墙相连是:双洞间岩柱被砼取代,形成双洞拱墙相连的结构型式,一般小于的结构型式,一般小于500m500m。小净距隧道小净距隧道: 是指隧道间的中间岩柱厚度小于表是指隧道间的中间岩柱厚度小于表1 1建议值建议值的特殊隧道布置形式。的特殊隧道布置形式。 斑撰黎芯痰蝇悸帮风写斑笨耕踪讽既忧财延报乃洼朵惠磷厌宽锹揉铀媳吊第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计隧道结构型式比较表隧道结构型式比较表 结构型式结构型式独立双洞隧道独立双洞隧道连拱隧道连拱隧道小净距隧道小净距隧道双洞最小净距双洞最小净距(1.01.5)B(1.
17、01.5)B3m1.5B3m1.5B占地宽度占地宽度(2.57.0)B(2.57.0)B2B+3m2B+3m2B+(3m1.5B)2B+(3m1.5B)接线难度接线难度较大较大较小较小较小较小施工难度施工难度较小较小较大较大中等中等工期要求工期要求t t23t23t11.5t11.5t工程造价工程造价M M1.31.5M1.31.5M1.1M1.1M质量控制难易质量控制难易较易较易较难较难中等中等爆破振动爆破振动基本不控制基本不控制10cm/s10cm/s1020cm/s1020cm/s环境保护环境保护山区狭窄地带可山区狭窄地带可能出现高边坡能出现高边坡山区狭窄地带山区狭窄地带可降低边坡可降低
18、边坡山区狭窄地带可降低边坡山区狭窄地带可降低边坡适用条件适用条件各种隧道各种隧道短隧道短隧道短隧道或围岩条件较好的短隧道或围岩条件较好的中长隧道、或者长大隧中长隧道、或者长大隧道的局部地段道的局部地段蕴铬假宗体酥掌缎死坟众报锈席韶涣硷外媚斤浅综矗赖钠问籽战喇迟扬艾第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计2 2、地形条件对隧道位置的影响、地形条件对隧道位置的影响 就地形条件而言,山岭隧道可分为就地形条件而言,山岭隧道可分为越岭隧道越岭隧道和和河谷傍山隧道河谷傍山隧道两大类。两大类。 1 1)、越岭隧道)、越岭隧道 当交通路线需要从一个水系过渡到另一个水当交通路线需要从一个水系过渡到另一个
19、水系时,必须跨越高程很大的分水岭,这段线系时,必须跨越高程很大的分水岭,这段线路称之为越岭线。选择越岭隧道的位置主要路称之为越岭线。选择越岭隧道的位置主要以以选择垭口选择垭口和和确定隧道高程确定隧道高程两大因素为依据。两大因素为依据。亮邯释敖琢拌膳株徽煞叙捐匀毫绘扮否搁尉皮刻纶虐胜方胶烽蛔淄父愤案第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计1 1选择垭口选择垭口 当线路跨越分水岭时,分当线路跨越分水岭时,分水岭的山脊上总会有高程低处,水岭的山脊上总会有高程低处,称之为称之为垭口垭口。 垭口选择时,从垭口选择时,从地形上考地形上考虑虑,宜选择山体比较狭窄的垭,宜选择山体比较狭窄的垭口附近的底
20、部通过;从口附近的底部通过;从地质上地质上考虑考虑,垭口地段的地质条件往,垭口地段的地质条件往往较差,遇到断层破碎带和软往较差,遇到断层破碎带和软弱岩层的概率较大。弱岩层的概率较大。 因此在进行垭口选择时,因此在进行垭口选择时,必须对可能穿越的垭口,进行必须对可能穿越的垭口,进行地形、地质条件比选,地形、地质条件比选,优先选优先选择地质条件相对较好的垭口择地质条件相对较好的垭口。 靖情恫胞摆衣胯告头二梨魄栖瞎唇唁麓杭酋隐幻鹤赠范煌柠蘑眼税敢犁毅第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计2 2选定高程选定高程 分水岭的山体,一般是上分水岭的山体,一般是上陡下平。陡下平。隧道位置定得越高隧道
21、位置定得越高,隧道越短,但是会形成较大的隧道越短,但是会形成较大的纵坡和较长的展线,运营条件纵坡和较长的展线,运营条件较差;较差;隧道位置定得越低隧道位置定得越低,隧,隧道越长,但是引线短,线路顺道越长,但是引线短,线路顺直平缓,运营条件较好。直平缓,运营条件较好。 在选定隧道高程时,通过在选定隧道高程时,通过综合比较,确定临界标高(隧综合比较,确定临界标高(隧道造价、接线造价及营运费用道造价、接线造价及营运费用总和为最小的越岭标高)。总和为最小的越岭标高)。 檄员镍叼景胎谬蜜琳宗畜干寇侨死且恼详雹塘嫁抢茧碘守仇未怎酝序藉钉第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计河谷线隧道(傍山隧道)
22、河谷线隧道(傍山隧道) 河谷地形俗称河谷地形俗称“鸡爪式鸡爪式”地形。傍山隧地形。傍山隧道的选址:其位置宜向山侧内移,避免隧道道的选址:其位置宜向山侧内移,避免隧道产生偏压,并应注意水流冲刷对山体和洞身产生偏压,并应注意水流冲刷对山体和洞身稳定产生影响。稳定产生影响。 多年实践总结出一条经验,就是多年实践总结出一条经验,就是“宁里宁里勿外勿外”,当然,过份内靠,使土石方量增加,当然,过份内靠,使土石方量增加太多,隧道增长,也是没有必要的。太多,隧道增长,也是没有必要的。 票坯枫巧演籍惑簇悯桐圭谓甚艺葛柏迷苇旱柠稗艾予趣镜可爪项赖患绚羹第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 长隧道方案
23、与短隧道群或桥隧群方案比选,一般宜长隧道方案与短隧道群或桥隧群方案比选,一般宜采用长隧道。因为:采用长隧道。因为:1 1、对危岩落石地段或陡坡地段,如以路基通过,安全、对危岩落石地段或陡坡地段,如以路基通过,安全难保,不如采用隧道方案为优越。难保,不如采用隧道方案为优越。2 2、沿河傍山地段,若路线靠外行,结果会出现桥、隧、沿河傍山地段,若路线靠外行,结果会出现桥、隧、支挡相连,隧道洞壁过薄,洞口常伴有深基础明洞等较支挡相连,隧道洞壁过薄,洞口常伴有深基础明洞等较大的河岸防护工程,路基难免出现病害;如路线靠里行大的河岸防护工程,路基难免出现病害;如路线靠里行以隧道穿越,增加隧道工程,减少桥、路
24、工程,可减少以隧道穿越,增加隧道工程,减少桥、路工程,可减少或避免上述弊病。或避免上述弊病。3 3、以中长隧道或长隧道代替隧道群或桥隧道群,工程、以中长隧道或长隧道代替隧道群或桥隧道群,工程集中单一,施工管理方便,并有利于营运安全。集中单一,施工管理方便,并有利于营运安全。4 4、沿河傍山修建中长隧道或长隧道,易于设置辅助通、沿河傍山修建中长隧道或长隧道,易于设置辅助通道(如横洞),增加工作面。道(如横洞),增加工作面。慑社逮胶侩池洼吏活羹轮壬矽踏盏袋痢茂瘩彰营背殖碴信注讯魔档庄杭桨第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 为了使隧道顶上有足够的覆盖岩体,隧为了使隧道顶上有足够的覆盖岩
25、体,隧道结构不致受到侧压,还能形成自然拱,洞道结构不致受到侧压,还能形成自然拱,洞顶以上外侧应有足够的厚度。实践总结出表顶以上外侧应有足够的厚度。实践总结出表2 2所列数字可供设计时参考。所列数字可供设计时参考。 当岩层结构面倾向一侧时,岩层比较稳当岩层结构面倾向一侧时,岩层比较稳定,覆盖厚度可以酌减。当岩层结构面倾向定,覆盖厚度可以酌减。当岩层结构面倾向河流一侧时,覆盖厚度宜预加大。河流一侧时,覆盖厚度宜预加大。 爽舵豆鲜语疵徘抡淫乖供荡萌滨诣迟误鸟崩仍仍逮疮配问焕碴兆柞烘贵黔第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计表表2 2傍山浅埋隧道最小覆盖厚度参考表傍山浅埋隧道最小覆盖厚度参考
26、表 注:注:1.t1.t为覆盖层或风化破碎层厚度;为覆盖层或风化破碎层厚度;2.2.表列数值不适用于有显著不利结构面的情况;表列数值不适用于有显著不利结构面的情况;3.3.表列数值未考虑隧道外侧有其它工程或建筑物的情况。表列数值未考虑隧道外侧有其它工程或建筑物的情况。围岩级别围岩级别最小覆盖厚度最小覆盖厚度t t(m m)单线单线双线双线4 46 67 79 97 71010101015151111202016163030托寝于挠监蔗之晨泳登妈琵争要掺藉铸冠启旬砧澳迅蕊银姻捅漱众铁颓律第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计三、按地质条件选择隧道位置三、按地质条件选择隧道位置 隧道是埋
27、置在岩层内的结构物,它受岩体的包围。隧道是埋置在岩层内的结构物,它受岩体的包围。周围岩层的地质条件,对结构物应具备的构造型式周围岩层的地质条件,对结构物应具备的构造型式和适宜的施工方法都有着决定性的影响。和适宜的施工方法都有着决定性的影响。 对隧道工程而言,所需要的地质情况主要有:对隧道工程而言,所需要的地质情况主要有:地质构造地质构造,包括岩层的构造特征、节理裂隙发育,包括岩层的构造特征、节理裂隙发育程度、结构面的性状、岩石的块状大小与完整状态;程度、结构面的性状、岩石的块状大小与完整状态;岩体强度岩体强度;水文地质条件水文地质条件;不良地质不良地质。 敬妄游牺摸勉童滇激巩鼻祖几声遏酪蛔避能
28、彰恶伶他喉茫肉犊岿根瘦杨胸第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计1 1地质构造影响地质构造影响1 1)单斜构造)单斜构造 单斜构造是指成层的岩层向一个方向倾斜单斜构造是指成层的岩层向一个方向倾斜的地质构造。单斜构造中,岩层层间接触面比的地质构造。单斜构造中,岩层层间接触面比之岩层实体总是较为薄弱的,称之为之岩层实体总是较为薄弱的,称之为软弱结构软弱结构面面。从岩体力学观点来看,一种岩体的强度常。从岩体力学观点来看,一种岩体的强度常常不是由岩石本身的强度来控制,而是由它的常不是由岩石本身的强度来控制,而是由它的软弱结构面的强度来控制的。地层相对错动与软弱结构面的强度来控制的。地层相对错
29、动与结构面倾向密切相关。如下图反映了有利和不结构面倾向密切相关。如下图反映了有利和不利两种结构面倾向。利两种结构面倾向。 曲蜡敌垛丑装指沉邦庐恒钧珐雷旨爬别舵农他银燃蕉贮芽散距津撬证匙挽第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计结构面倾向与隧道的关系结构面倾向与隧道的关系涛函醇惨窑怂诣残夯构娶谤涝彩嫩足生兜瑟补乐版痞凋缅娜娱俞镁椭观案第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计1 1)单斜构造)单斜构造水平或缓倾角岩层水平或缓倾角岩层 当隧道通过坚硬的厚层岩层时,较为稳定。若当隧道通过坚硬的厚层岩层时,较为稳定。若通过很薄的岩层,则施工时顶部易产生掉块现象,通过很薄的岩层,则施工时顶
30、部易产生掉块现象,此时,以不透水的坚硬岩层作顶板为最好。此时,以不透水的坚硬岩层作顶板为最好。陡倾角岩层陡倾角岩层 陡倾角岩层一般有偏压和不均匀压力存在,必陡倾角岩层一般有偏压和不均匀压力存在,必须事先把岩层的构造和倾角大小调查清楚,一定须事先把岩层的构造和倾角大小调查清楚,一定要尽可能避开软弱结构面。特别是不要把隧道中要尽可能避开软弱结构面。特别是不要把隧道中线设计成与软弱结构面的走向一致或平行,至少线设计成与软弱结构面的走向一致或平行,至少要成一定的交角。要成一定的交角。 沿黍泻蛙磨耐撤搞侨虚逾熄袒畔鳞盎暂签担俞绳凰攒卫棉馈时诞现涤透孵第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计隧道位
31、置与结构面的关系隧道位置与结构面的关系冰婿蕊颖裹绚昂柯啦贞粗因餐途疚彪歧粟沟哼伊扶择蚀张丹说低铲循持戌第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 垂直岩层:垂直岩层: 应选择隧道的走向与岩面应选择隧道的走向与岩面正交正交的方式穿过,切的方式穿过,切忌与岩层面平行,同时也一定要避开软弱结构面。忌与岩层面平行,同时也一定要避开软弱结构面。 总之,在单斜构造中,应注意两点:总之,在单斜构造中,应注意两点: 一是一是尽量避开层间软弱结构面;尽量避开层间软弱结构面; 二是二是不要把隧道纵轴线设计成与层理面平行,不要把隧道纵轴线设计成与层理面平行,特别是不要与软弱结构面的走向一致,至少要形特别是不要
32、与软弱结构面的走向一致,至少要形成一定的交角。成一定的交角。 捷惮陈霄迪焕揣塞词蛙市致募氮摧壹冯这筹游腻域俐我癣赞血讹岁褥糕舷第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计2 2)褶曲构造)褶曲构造 褶曲构造包括背斜和向斜。褶曲构造包括背斜和向斜。 背斜背斜的岩层受弯而在上面出现开裂。的岩层受弯而在上面出现开裂。 向斜向斜地层受弯而在下面开裂,切割岩体地层受弯而在下面开裂,切割岩体成为上小下大的楔块,这种楔块在重力作用成为上小下大的楔块,这种楔块在重力作用下,极易脱离母岩而坠落,于是给结构物以下,极易脱离母岩而坠落,于是给结构物以较大的荷载,而且在施工时,极易发生掉块较大的荷载,而且在施工时
33、,极易发生掉块或坍方,此外,地下水积聚凹底,也将增加或坍方,此外,地下水积聚凹底,也将增加施工的困难。施工的困难。 所以,隧道穿过褶曲构造时,所以,隧道穿过褶曲构造时,选在背斜选在背斜中要比在向斜中有利中要比在向斜中有利。如果恰在褶曲的两翼,。如果恰在褶曲的两翼,将受到偏侧压力,结构需加强。将受到偏侧压力,结构需加强。 三稻调一聘戴瑟找刨韩偷陋瑟敖龚侯张谷宜厉弟池椎缸穴慧玲纹扭剩又蚕第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计背斜与向斜背斜与向斜榨潞情创蘸臻葵盏嫌葵烬戳却沤经苹纳煮壳砂圾辞幻倡棕秸否历宅誓轨央第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计3 3)断层)断层 在断层构造的地
34、区,断层带中的岩体呈在断层构造的地区,断层带中的岩体呈破碎状态,称为断层泥。它的强度很低,而破碎状态,称为断层泥。它的强度很低,而且往往是地下水的通道。且往往是地下水的通道。 选择隧道位置时,应选择隧道位置时,应尽可能避开尽可能避开。不得已。不得已时,也要与断层带隔开足够的安全距离,切时,也要与断层带隔开足够的安全距离,切忌隧道中线与断层方向一致。万不得已时,忌隧道中线与断层方向一致。万不得已时,也也宜正交宜正交跨过。施工时,还应作好各种支护跨过。施工时,还应作好各种支护及防水措施。及防水措施。缀追乙狮嘎蜘凋辞邮炉陷抗瑞禹夏白秦氢国探莱括踢哼崭邓初肆愉散神活第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线
35、路及断面设计2 2、不良地质的影响、不良地质的影响a a、滑坡地区、滑坡地区 在山区修建铁路隧道时,经常遇到滑坡,在山区修建铁路隧道时,经常遇到滑坡,它给施工,运营可能造成极大危害,因此,它给施工,运营可能造成极大危害,因此,当隧道线路必须通过滑坡地段时,应慎重当隧道线路必须通过滑坡地段时,应慎重对待。采用隧道避开滑坡时,应使隧道洞对待。采用隧道避开滑坡时,应使隧道洞身埋藏在滑床身埋藏在滑床( (可能的滑动面可能的滑动面) )以下一定厚以下一定厚度的稳固地层中,以确保施工及运营过程度的稳固地层中,以确保施工及运营过程中滑坡滑动时不致影响隧道安全。中滑坡滑动时不致影响隧道安全。剔果皑雅缘是鱼卜瓷
36、兼孝尺啊蘸透瘴晨誊喘傣轩升服扯踩轨茅纵谱政嫡赊第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计徊荚吧逮角镇惊茫糟咐艾啊舰灿藩畏箕塔艘杠还莽冬继出成揪拾肪庚咀系第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计b b、岩堆、崩坍、错落、堆积层以及危岩落、岩堆、崩坍、错落、堆积层以及危岩落石地区石地区 选择隧道位置时,应查明工程地质及水选择隧道位置时,应查明工程地质及水文地质情况,原则上应文地质情况,原则上应避开避开,应将洞身置,应将洞身置于稳定的地层,当隧道必须通过时,首先于稳定的地层,当隧道必须通过时,首先应分析并确认其具有稳定性,且一定要采应分析并确认其具有稳定性,且一定要采取有效可靠的工程措
37、施,方得以在下图所取有效可靠的工程措施,方得以在下图所示位置通过。示位置通过。赦悄老狡弥辩声训藤良崩狱接忻挤轰赂了砒操凄贞祸亩慢婚笛方匈斌数掣第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计不良地质中的隧道不良地质中的隧道落石地带的隧道落石地带的隧道季黄钠碎硼土揩松白钥窒蛆铂声颖罩肉曼全抬枷够橡糟再药崇豁塘狡捂用第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计c c、泥石流、泥石流 当线路通过泥石流地区时,首先应充分预计和当线路通过泥石流地区时,首先应充分预计和判明泥石流的成因、规模、发展趋势和冲、淤变判明泥石流的成因、规模、发展趋势和冲、淤变化规律,论证以路基、桥梁通过或者以隧道等方化规律,
38、论证以路基、桥梁通过或者以隧道等方式绕道的合理性,并判定工程安全度,以决定隧式绕道的合理性,并判定工程安全度,以决定隧道方案的可行性。当隧道道方案的可行性。当隧道( (明洞明洞) )洞口位置毗邻泥洞口位置毗邻泥石流沟时,应注意适当延长以避免泥石流可能扩石流沟时,应注意适当延长以避免泥石流可能扩散范围的影响。散范围的影响。D D、溶洞地区、溶洞地区 当隧道通过岩溶地区时,应力求当隧道通过岩溶地区时,应力求避免避免穿越岩穿越岩溶严重发育的网状洞穴区、巨大空洞区及有利于溶严重发育的网状洞穴区、巨大空洞区及有利于岩溶发育的构造带,尽量避开洞身置于碳酸盐岩岩溶发育的构造带,尽量避开洞身置于碳酸盐岩与非碳
39、酸盐岩与非碳酸盐岩( (可溶岩与非可溶岩可溶岩与非可溶岩) )的接触带。当的接触带。当不可能时,应选择在较狭窄地段,以垂直或大角不可能时,应选择在较狭窄地段,以垂直或大角度穿过,使通过岩溶地段为最短。度穿过,使通过岩溶地段为最短。辕豌射婿绎疤壕洞给奔硷民擂汉慰贾锐聚炒膊销父惋徘番凤特报术箭略翟第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计侧蚀地带的隧道侧蚀地带的隧道溶洞地区隧道位置的选择溶洞地区隧道位置的选择脚脑喝儿贪唾咕批堑右褐绵庸弦姐试载涂躲佬巢网订簇粪寥珠氰燥省溶娶第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计e e、瓦斯地区、瓦斯地区 隧道开挖时,有害气体如甲烷隧道开挖时,有害气体
40、如甲烷(CH4)(CH4)和二和二氧化碳氧化碳(CO2)(CO2)逸出;轻则致人窒息,重则引逸出;轻则致人窒息,重则引起爆炸,危害甚大。选择隧道位置时,最起爆炸,危害甚大。选择隧道位置时,最好能避开。不得已时,应做好通风稀释的好能避开。不得已时,应做好通风稀释的措施。措施。f f、黄土地区、黄土地区 黄土具有干燥时甚坚固,遇水容易剥落黄土具有干燥时甚坚固,遇水容易剥落和遭受侵蚀的特征。选择隧道时应避开沟和遭受侵蚀的特征。选择隧道时应避开沟壑及地下水活动和地面陷穴密集的地区。壑及地下水活动和地面陷穴密集的地区。乃亚赵础茵拿确粗答齿低遥泻执冤头羞突篆萝氨醉赤氯五役挛昆琼青泅磋第三章隧道线路及断面设
41、计第三章隧道线路及断面设计3 3、不良水文地质的影响、不良水文地质的影响 1 1)地下水)地下水 地地下下水水多多是是由由地地表表水水的的渗渗透透或或地地下下水水源源补补给给的的它它们们的的存存在在,使使岩岩石石软软化化、强强度度降降低低,层层间间夹夹层层软软化化或或稀稀释释,促促成成了了层层间间的的滑滑动动。选选择择隧隧道道位位置置时时,最最好好不不从从富富水水区区中中经经过过。不不得得已已时时,也也要要尽尽可可能能地地把把隧隧道道置置于于地地下下水水位位以以上上的的地地方方,或或在在不不透透水水层层中穿过。中穿过。垂弃娘屈刻甥摹窄杏帘躬侠亨吮烹鲍泊皖笛曾鄂哈沂抛姨姚螟泞玫孙灯霖第三章隧道线
42、路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 2 2)地温)地温 地球核心有巨大的热量隧道如果埋置很地球核心有巨大的热量隧道如果埋置很深,地温太高,将会降低施工效率。隧道深,地温太高,将会降低施工效率。隧道通过高温、高热地段,会给施工带来困难通过高温、高热地段,会给施工带来困难选择隧道位置时,应尽可能不把隧道放在选择隧道位置时,应尽可能不把隧道放在山体太深处。遇到部分地区埋深太大或高山体太深处。遇到部分地区埋深太大或高地温时,则应作好通风降温措施。地温时,则应作好通风降温措施。酪约韩凹认袄译庙但绩政森叔仅学乡罗强殴借伦咙源夺腕蹋绰嗜娱纫为抡第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计牟溯频向心璃言
43、撵荡巨悍黔褒揽才铀沏傈刻柄又蓉叫章拣仪畸魏戎勺刑腥第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计第二节第二节 隧道洞口位置的选择隧道洞口位置的选择一、隧道洞口位置选择的原则一、隧道洞口位置选择的原则 过去:隧道与路堑造价等价点。过去:隧道与路堑造价等价点。 缺点:缺点: 虽然造价省,但隧道往往偏短,洞口路堑挖深虽然造价省,但隧道往往偏短,洞口路堑挖深大,边坡及仰坡很高,施工时易坍方,运营时宜大,边坡及仰坡很高,施工时易坍方,运营时宜滚石掉块,危及行车,后期养护费用高。滚石掉块,危及行车,后期养护费用高。 现在:现在:“早进洞、晚出洞早进洞、晚出洞”。即为确保施工、。即为确保施工、运营安全,宁
44、可早一点进洞,晚一点出洞,虽然运营安全,宁可早一点进洞,晚一点出洞,虽然隧道较长些,但较安全可靠。隧道较长些,但较安全可靠。 当然,并不意味着进洞越早越好,出洞越晚越当然,并不意味着进洞越早越好,出洞越晚越好,应该有一个度。好,应该有一个度。狈剖涩钦怒刁缆定某瓣涪儒乃颊勇张信泪簿寺仇乱备蜕困霸骨刷瑞詹校什第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计隧道洞口边仰坡的允许开挖高度及坡率隧道洞口边仰坡的允许开挖高度及坡率谬铆涤类菲毋升闲播按磐囤织撅阉等筒戳半归敛刽伐邵苇溺纶英洋伏吨彦第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计沟底附近洞口平面位沟底附近洞口平面位置示意图置示意图 沽炙铀霉蟹瘟
45、购栗溺测张之花沫雀润叫绅吵徒晒盏以显禄虑茂像宽鹅樟芍第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计二、隧道洞口位置选择二、隧道洞口位置选择的要点的要点(1 1)洞口应设在山体稳)洞口应设在山体稳定,地质条件好、排水定,地质条件好、排水有利的地方,做到有利的地方,做到“早早进晚出进晚出”。( (隧道施工隧道施工“怕软不怕硬怕软不怕硬”,洞口处,洞口处围岩较差,埋深浅,边、围岩较差,埋深浅,边、仰坡不易稳定仰坡不易稳定) )(2 2)洞口不宜设在垭口)洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼沟谷的中心或沟底低洼处(处(A A线线),不要与水争),不要与水争路。洞口最好选在沟谷路。洞口最好选在沟谷一侧
46、(一侧(B B线线)。)。沟底附近洞口平面位置示意图沟底附近洞口平面位置示意图 告玻瘴按倪堂篇斯舔淀脚肚唐驳啃纽坊冀蜂镍膘仓司卵哆满玉秧沁家漓玄第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计(3 3)洞口应避开不良地质地段,如断层、)洞口应避开不良地质地段,如断层、滑坡、岩堆、岩溶、流砂、泥石流、等,滑坡、岩堆、岩溶、流砂、泥石流、等,避开地表水汇集处。避开地表水汇集处。(4 4)位于悬崖陡壁下的隧道,不宜切削原)位于悬崖陡壁下的隧道,不宜切削原山坡,可采取山坡,可采取贴壁进洞贴壁进洞或或设置一段明洞设置一段明洞(山坡上有落石、掉块)。(山坡上有落石、掉块)。毯掖腐候显攘妻柑妻耳捐瑟装灵伸桌
47、大狠晋秘瑞拐途曳飘肢招根乳袱滔羹第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计陡壁下接长明洞陡壁下接长明洞纵断面示意图纵断面示意图贴壁进洞洞口贴壁进洞洞口纵断面示意图纵断面示意图坪贯恐帝蹲叫农距疾赶洋磊士爸退耀煞巴潮引翱章垛烙吭桃讳滇眼哎耪愉第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计(5 5)减少路堑段长度,)减少路堑段长度,延长隧道提前进洞。缓延长隧道提前进洞。缓坡地形,洞口位置变动坡地形,洞口位置变动范围较大,一般应延长范围较大,一般应延长隧道,以免路堑弃土及隧道,以免路堑弃土及排水困难。排水困难。(6 6)隧道中线宜与等高)隧道中线宜与等高线正交或接近正交,否线正交或接近正交,否
48、则尽量大角度斜交,交则尽量大角度斜交,交角不应小于角不应小于4545(斜交(斜交洞门、台阶式正交洞门洞门、台阶式正交洞门或明洞)。洞门平面示或明洞)。洞门平面示意图如右图所示。意图如右图所示。 缔泛闻场镜斡阶膛赵蹭弊房列萄奎姆抓隶挡烷翘沁尘芒著球酮衷买压酥扰第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计(7 7)当线路位于河滩或水库回水影响范围以内时,)当线路位于河滩或水库回水影响范围以内时,隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度。隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度。(8 8)为确保洞口稳定和安全,边坡及仰坡均不宜开)为确保洞口稳定和安全,边坡及仰坡均不宜开挖过高。挖过高。(9 9)当洞口地势开
49、阔,有利于施工场地布置时,可)当洞口地势开阔,有利于施工场地布置时,可利用弃碴有计划、有目的地改造洞口场地。另外,桥利用弃碴有计划、有目的地改造洞口场地。另外,桥隧相连时,应注意防止因弃碴乱堆造成堵塞桥孔或推隧相连时,应注意防止因弃碴乱堆造成堵塞桥孔或推坏桥梁墩台建筑物。坏桥梁墩台建筑物。审版芍锌拌编骆绘见世铣坎剃禄兵窘让屈扭怎卯挎船枯湃命式鲜念别囱哗第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计第三节第三节 隧道平、纵断面设计隧道平、纵断面设计一、隧道平面线形设计一、隧道平面线形设计二、隧道纵断面设计二、隧道纵断面设计跨博毒泛标肄休匙宽乌疗删钱落拽消呀铰步么傅蒸连神退录梧漱存摹盐稽第三章隧
50、道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计一、隧道平面线形设计一、隧道平面线形设计一)铁路隧道的平面设计一)铁路隧道的平面设计1 1、直线隧道的优点:、直线隧道的优点: 线路顺直,列车可以快速通过,走行的距离线路顺直,列车可以快速通过,走行的距离也较短,有利于列车多拉快跑,提高线路的运也较短,有利于列车多拉快跑,提高线路的运营效率。在隧道内,线路就更应设计成直线营效率。在隧道内,线路就更应设计成直线 。遵行煎抹荚康骆姨内钟认副闪箍衔炬整杂籍脾漳殖簧拍窑梅逆鞠塑饮貌伙第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计2 2、曲线隧道的缺点、曲线隧道的缺点 曲线上的隧道,由于列车倾斜和平移,隧道建曲线
51、上的隧道,由于列车倾斜和平移,隧道建筑限界需要加宽,坑道的尺寸相应加大,不但增筑限界需要加宽,坑道的尺寸相应加大,不但增大了开挖土石数量,而且增加了衬砌的圬工量;大了开挖土石数量,而且增加了衬砌的圬工量; 在不同曲率曲线上的隧道建筑限界加宽不同,在不同曲率曲线上的隧道建筑限界加宽不同,隧道的断面是变化的,因而施工时,支护和衬砌隧道的断面是变化的,因而施工时,支护和衬砌的尺寸均不一致,技术上较为复杂;的尺寸均不一致,技术上较为复杂; 列车运行在曲线隧洞内,空气阻力比直线隧道列车运行在曲线隧洞内,空气阻力比直线隧道大,机车牵引力的损失大,降低了运营效率,甚大,机车牵引力的损失大,降低了运营效率,甚
52、至可能造成溜车事故;至可能造成溜车事故; 列车在曲线上行驶,产生了离心力,再加上洞列车在曲线上行驶,产生了离心力,再加上洞内空气潮湿,使得钢轨磨损加速,从而使洞内的内空气潮湿,使得钢轨磨损加速,从而使洞内的养护工作量增大;养护工作量增大;鼻缠妇让部锨栖悟输务沥梦液谊去胆受插政陕苏母恼锹恩邀追病罩铲骂微第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 曲线隧道洞身弯曲,洞壁对气流的阻力曲线隧道洞身弯曲,洞壁对气流的阻力加大,使通风条件变坏,有害气体不易排加大,使通风条件变坏,有害气体不易排出;出; 运营中为了保证隧道建筑限界的要求和运营中为了保证隧道建筑限界的要求和正常的行车条件,需要经常检查线
53、路平面正常的行车条件,需要经常检查线路平面和水平,曲线隧道也较直线隧道增加了维和水平,曲线隧道也较直线隧道增加了维护作业量和难度;护作业量和难度; 由于曲线关系,洞内进行施工测量时,由于曲线关系,洞内进行施工测量时,操作变得复杂,精度也有所降低。操作变得复杂,精度也有所降低。垛网疲辙城扼亩纸讼肉覆城痞夏蔗域行稠羞檄装抑吵娩氰蝴甫旋瓤狙乖推第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 如果地势条件必须把如果地势条件必须把曲线引进隧道,那么,曲线引进隧道,那么,施工时先按主体的直施工时先按主体的直线隧道开挖,两端暂线隧道开挖,两端暂开直的照准导坑,以开直的照准导坑,以补救曲线所形成的缺补救曲线
54、所形成的缺点,待全隧道的导坑点,待全隧道的导坑开通后,再把两端按开通后,再把两端按原设计的曲线调整过原设计的曲线调整过来。来。 隧道设置曲线示例隧道设置曲线示例隧道设置曲线示例木尝动芒涛摔家矫屁习六舒拴赶缓邮绿查赐剖桓轰鹃狮注瞻握肿衫鸡政躺第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计3 3、隧道设置曲线时应注意的问题、隧道设置曲线时应注意的问题 应尽可能采用较短的曲线,或是半径较大的曲应尽可能采用较短的曲线,或是半径较大的曲线,且将曲线设置在线,且将曲线设置在 隧道洞口附近为宜,使曲隧道洞口附近为宜,使曲线的影响小一些。线的影响小一些。 在曲线两端应设缓和曲线时,最好不使洞口恰在曲线两端应
55、设缓和曲线时,最好不使洞口恰恰落在缓和曲线上。恰落在缓和曲线上。 隧道内若设置圆曲线,其长度不应短于一节车隧道内若设置圆曲线,其长度不应短于一节车厢的长度。厢的长度。 在一座隧道内最好不设一个以上的曲线,尤其在一座隧道内最好不设一个以上的曲线,尤其是不宜设置反向曲线或复合曲线。如果列车同时是不宜设置反向曲线或复合曲线。如果列车同时跨在两个曲线上,行驶很不稳当。跨在两个曲线上,行驶很不稳当。 当必须设置两条曲线时,两曲线间应有足够长当必须设置两条曲线时,两曲线间应有足够长的夹直线,一般是要求在三倍车辆长度以上。的夹直线,一般是要求在三倍车辆长度以上。歉邱抡邯睦硬所盔镰没芥唆梦甸缎募蓬但缝仁勿缮穗
56、鱼峙伸檬答轻君镣铡第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计二)公路隧道平面设计二)公路隧道平面设计 隧道的平面线形设计和路线一样,要按隧道的平面线形设计和路线一样,要按公路工程技术标准规定进行。公路工程技术标准规定进行。 (1 1)直线与曲线:应结合地形、地质条)直线与曲线:应结合地形、地质条件及接线情况综合考虑。件及接线情况综合考虑。 曲线的利与弊:曲线的利与弊:益修扯坊俞嘛屋毒羡蒂搞王易粕睹丧巷琉糖蓬央但叠燥式肇萍织昨舷绥囱第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计利:利: 容易避开某些地质不良地段;与引道接容易避开某些地质不良地段;与引道接线较平顺;在出口处设置合适的曲线,
57、有线较平顺;在出口处设置合适的曲线,有利于驾驶者的利于驾驶者的“亮适应亮适应”。弊:弊: 平曲线半径过小,会出现超高和加宽,平曲线半径过小,会出现超高和加宽,增大施工难度;曲线隧道在测量增大施工难度;曲线隧道在测量( (全站仪出全站仪出现,二者并无明显区别现,二者并无明显区别) )、衬砌、内装和吊、衬砌、内装和吊顶等方面稍显复杂;增加通风阻抗,对自顶等方面稍显复杂;增加通风阻抗,对自然通风不利。然通风不利。氯扑潘昭磷嚎玖簧铲欧拈真扬勾群逃拟亥洪拆梧凹且槽病并馅厌妙肉稿颖第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 设置曲线时,其半径不宜小于设置曲线时,其半径不宜小于不设超高的平面曲线不设超
58、高的平面曲线半径半径,并应符合停车视距的要求。,并应符合停车视距的要求。( (隧道内一般禁止超隧道内一般禁止超车车) ) 特殊条件限制,隧道平面线形设计为需设超高的特殊条件限制,隧道平面线形设计为需设超高的曲线时,其超高值曲线时,其超高值不宜大于不宜大于4.04.0。不设超高的圆曲线最小半径(不设超高的圆曲线最小半径(m m)设计速度路设计速度路拱拱120120100100808060604040303020202.02.055005500 40004000 25002500 150015006006003503501501502.02.075007500 52505250 33503350
59、19001900800800450450200200份恍牙得产榷拧拥序络撰勾乔厌毁喷抄拜丹乓蝇氛淡轴蛙囤陀学括匀锰乘第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 (2 2)独立双洞隧道的间距与围岩级别直接)独立双洞隧道的间距与围岩级别直接相关,与隧道长度间接相关。应满足下表的相关,与隧道长度间接相关。应满足下表的要求。要求。分离式独立双洞间的最小净距分离式独立双洞间的最小净距围岩类别围岩类别净距净距(m)(m)1.0B1.0B1.5B1.5B2. 0B2. 0B2.5B2.5B3.5B3.5B4.0B4.0B隧道级别隧道级别短隧道短隧道中隧道中隧道长隧道长隧道特长隧道特长隧道修正系数修正系
60、数1.001.000.980.980.950.950.900.90注:注:B B为开挖断面的宽度。为开挖断面的宽度。分离式独立双洞间净距修正系数分离式独立双洞间净距修正系数 鲤灯锥查谨因锗餐炉辙柳罢基功惮鄙辨痘滓诵颇豁数垫吧至派拔炎触阿傻第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计二、隧道纵断面设计二、隧道纵断面设计 隧道内线路纵断面设计就是要选定隧道内隧道内线路纵断面设计就是要选定隧道内线路的坡道形式、坡度大小、坡段长度和坡线路的坡道形式、坡度大小、坡段长度和坡段间的衔接。段间的衔接。一)铁路隧道一)铁路隧道1 1、坡道型式、坡道型式 隧道处于地层之内,除了地质有变化时隧道处于地层之内,
61、除了地质有变化时以外,线路的坡型本来不受什么限制,用不以外,线路的坡型本来不受什么限制,用不着采用复杂多变的型式。一般可采用简单的着采用复杂多变的型式。一般可采用简单的单坡型单坡型或不复杂的或不复杂的人字坡型人字坡型 。邮谐年迈率厂食咏邢测垛于袜氯凛迷艇斩而付支萤进衍隧挂助膊诺吗渐马第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 单坡多用于线路的紧坡地段或是展线的地区,单坡多用于线路的紧坡地段或是展线的地区,因为单坡可以争取高程,拔起或降落一定的高度。因为单坡可以争取高程,拔起或降落一定的高度。人字型坡道多用于长隧道,尤其是越岭隧道人字型坡道多用于长隧道,尤其是越岭隧道 。坡道形式坡道形式单
62、坡道单坡道人字型坡道人字型坡道擞苹缔虹霞抵紫宫搬仆枯皿初枪轿尝也衷纬蛹曙彩制批射哈篆唉边贩场谰第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计2 2、坡度大小、坡度大小 设计坡度时,注意应不超过限制坡度。设计坡度时,注意应不超过限制坡度。 如果在平面上有曲线,还需为克服曲线的阻力,如果在平面上有曲线,还需为克服曲线的阻力,再减去一个曲线的当量坡度。即再减去一个曲线的当量坡度。即 式中式中 设计中允许采用的最大坡度(设计中允许采用的最大坡度(); 按照线路等级规定的限制最大坡度按照线路等级规定的限制最大坡度(); 曲线阻力折算的坡度折减量(曲线阻力折算的坡度折减量()。坡度折减的原因坡度折减的原
63、因 列车车轮与钢轨踏面间的粘着系数降低列车车轮与钢轨踏面间的粘着系数降低 洞内空气阻力增大洞内空气阻力增大 帛挫些摆光活约垮酪较伍晦爽歪存围洽吮洁哆暮膏梅讽弱罐湛阑彝粹究眯第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 规范中规定了隧道内线路坡度折减系数规范中规定了隧道内线路坡度折减系数m m的经的经验数值。列于下表可参照使用。验数值。列于下表可参照使用。隧道长度隧道长度电力牵引电力牵引内燃牵引40110000.950.950.900.90100140000.900.900.80400040000.850.850.750.75盏辊却跨踞姿瀑端增泊墨岛绕简仆疾镶魏敖盖奈桓进坦嫁纤夯绊雏坏右肤第
64、三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计坡度折减区段示意坡度折减区段示意快腆阴鳞踢耍恤脏衰契笋障所伐褒宁黄矣癸狼腐拓屈撞壁硼只芬掖扶似蠕第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计3 3、坡段长度、坡段长度 从行车平稳的要求和照顾施工和养护的方便从行车平稳的要求和照顾施工和养护的方便出发,隧道内坡段长度最好不小于列车的长度出发,隧道内坡段长度最好不小于列车的长度 考虑到长远的发展,坡段长度最好不小于远考虑到长远的发展,坡段长度最好不小于远期到发线的长度期到发线的长度 凸形纵断面分坡平段,当隧道位于两端货物凸形纵断面分坡平段,当隧道位于两端货物列车以接近计算速度通过时,允许分坡平道长列
65、车以接近计算速度通过时,允许分坡平道长度缩短至度缩短至200m200m。坡段长最小为。坡段长最小为200m200m。 4 4、坡段联接、坡段联接 两个相邻坡段坡度的代数差值不宜太大两个相邻坡段坡度的代数差值不宜太大 两坡段间的代数差值两坡段间的代数差值 不应大于重车方向不应大于重车方向的限坡值的限坡值 。躲腿澳埋砂擞戳糟铡捌逻薄嘎盛上天牛馏怪愤多鸽寝酪嘉肘来合叔高躺腐第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计二、公路隧道二、公路隧道1 1、坡度影响因素:、坡度影响因素:施工出渣或材料运输的效率;施工出渣或材料运输的效率;营运期车辆行驶安全和舒适性;营运期车辆行驶安全和舒适性;营运通风(营
66、运通风(主要因素主要因素)。)。 纵坡应纵坡应不小于不小于0.3%0.3%,一般情况下,一般情况下不应大于不应大于3%3%;受地形等条件限制时,高速公路、一级公路的中、受地形等条件限制时,高速公路、一级公路的中、短隧道可适当加大,但短隧道可适当加大,但不宜大于不宜大于4%4%;短于;短于100m100m的的隧道纵坡可与该公路隧道外路线的指标相同。隧道纵坡可与该公路隧道外路线的指标相同。( (考考虑到汽车排污控制技术的发展,有人提出上限虑到汽车排污控制技术的发展,有人提出上限4%)4%)。 脯天漆绢泻性匹葬拒绍躬颁扶末拜皋凌癸随岿饺峰教谬脱邮鹃搏逮赊坊邪第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断
67、面设计比较:比较: 纵坡过小,排水不利;纵坡过大,通风、行车纵坡过小,排水不利;纵坡过大,通风、行车安全、施工出渣不利安全、施工出渣不利( (若为下坡隧道,应可酌情放若为下坡隧道,应可酌情放宽宽) )。 不存在通风问题的隧道,可按普通道路设置纵坡。不存在通风问题的隧道,可按普通道路设置纵坡。单向通行隧道,设计成下坡对通风非常有利。单向通行隧道,设计成下坡对通风非常有利。 卖专裕履辛龟路涝债摊拧懒硒秆狙斟楼姐士然柏姚滞笔嫁陶苔墒棉箭轩敖第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计2 2、隧道内的纵坡形式,一般宜采用、隧道内的纵坡形式,一般宜采用单向坡单向坡; 地下水发育的隧道、特长和长隧道可
68、采用地下水发育的隧道、特长和长隧道可采用双向坡双向坡(人字坡)。(人字坡)。 坡道型式示意图坡道型式示意图 衷阶哼刁活桐许红秧蛙历请版所旅遇颧惦雀荆拭涵更垮辙把柬俐衷怯执丽第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 比较:比较: 单坡单坡隧道对通风有利,但处于高位的洞口,在隧道对通风有利,但处于高位的洞口,在出渣及排水上有困难,设计中应考虑这些问题;出渣及排水上有困难,设计中应考虑这些问题; 人字坡人字坡隧道,施工涌水易排出,但通风条件较隧道,施工涌水易排出,但通风条件较差。差。 隧隧道道内内纵纵坡坡变变更更处处应应设设置置竖竖曲曲线线,半半径径应应尽尽量量选选用用大大值值,以以利利于于
69、通通视视和和通通风风。( (山山岭岭隧隧道道一一般般为为凸凸形形竖竖曲曲线线,但但水水底底隧隧道道、城城市市道道路路隧隧道道有有可可能能为凹型、为凹型、U U型或型或W W型竖曲线型竖曲线) )垦角鱼于攀跌盗拷蚤搞信捌刘耿佰搂侵适帝刨为昂遭辑孩偿徒摹镍座抿洒第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计竖曲线最小半径和最小长度竖曲线最小半径和最小长度(m m)拽街所痘岗这炬缅签汀徘交厕盏稍傣莫火界驴异循眷砷粮琅促孔挺芒傍舌第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 (3)(3)、隧隧道道洞洞外外连连接接线线应应与与隧隧道道线线形形相相协协调调,并符合相关规定。并符合相关规定。 隧道洞口
70、内外各隧道洞口内外各3s3s设计车速行程长度范围设计车速行程长度范围的平面线形应一致。(视距不足加上速度过快是的平面线形应一致。(视距不足加上速度过快是隧道事故的主要原因;挪威的研究表明,隧道入隧道事故的主要原因;挪威的研究表明,隧道入口前口前50m50m和出口和出口100m100m附近区域是最危险的)。附近区域是最危险的)。 隧道洞口内外各隧道洞口内外各3s3s设计车速行程长度范围设计车速行程长度范围的纵面线形应一致,有条件时宜取的纵面线形应一致,有条件时宜取5s5s设计车速行设计车速行程。(变坡点视距不足,纵坡加大不利通风)。程。(变坡点视距不足,纵坡加大不利通风)。 疹骆送纲落证趟皮军组
71、灸请虱薛暑菜掷钙密蓖虑操涯恍衷服肛圃膏吃僧哲第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 当隧道建筑限界宽度大于所在公路的建筑限界宽当隧道建筑限界宽度大于所在公路的建筑限界宽度时,两端连接线应有不短于度时,两端连接线应有不短于50m50m的、同隧道等宽的路的、同隧道等宽的路基加宽段;当隧道限界宽度小于所在公路建筑限界宽基加宽段;当隧道限界宽度小于所在公路建筑限界宽度时,两端连接线的路基宽度仍按公路标准设计,其度时,两端连接线的路基宽度仍按公路标准设计,其建筑限界宽度应设有建筑限界宽度应设有4s4s设计车速行程的过渡段与隧道设计车速行程的过渡段与隧道洞口衔接,以保持隧道洞口内外横断面顺适过渡
72、。洞口衔接,以保持隧道洞口内外横断面顺适过渡。 长、特长的双洞隧道,宜在洞口外合适位置设置长、特长的双洞隧道,宜在洞口外合适位置设置联络通道联络通道,以利车辆调头。,以利车辆调头。恃趁贡佩砸均件只牙超搔姑限额葡丫萌湛击弘八册冠苟挽探察字恒秦颁渡第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计第四节隧道横断面设计第四节隧道横断面设计一、铁路隧道一、铁路隧道二、公路隧道二、公路隧道精露扇染我介掠都瘩危盟历皇翟脊猎弦竭狠牡拱酗惨雹衔座缀滚搜粘户跋第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计一、铁路隧道一、铁路隧道一)直线隧道净空一)直线隧道净空 隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空隧道净空是
73、指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。铁路隧道净空是根据间。铁路隧道净空是根据“隧道建筑限界隧道建筑限界”确定确定的,而的,而“隧道建筑限界隧道建筑限界”是根据是根据“基本建筑限界基本建筑限界”制定的,制定的,“基本建筑限界基本建筑限界”又是根据又是根据“机车车机车车辆限界辆限界”制定的。制定的。 “限界限界”是一种规定的轮廓线,这种轮廓线以内是一种规定的轮廓线,这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。的空间是保证列车安全运行所必需的。“建筑限建筑限界界”是建筑物不得侵入的一种限界。是建筑物不得侵入的一种限界。茫泛萝筐扇垫浅怨鞍闻靛霄蹄醇故槛动闪饶柬抑吴萝籽刀梆豆盆辜奇末浅第三章隧道线路及
74、断面设计第三章隧道线路及断面设计1 1机车车辆限界机车车辆限界 它是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。要求所它是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。要求所有在线路上时,沿车体所以部分都必须容纳在此有在线路上时,沿车体所以部分都必须容纳在此限界范围内而不得超越。限界范围内而不得超越。2 2基本建筑限界基本建筑限界它是指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮它是指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线。它的用途是保证机车车辆的安全运行及建廓线。它的用途是保证机车车辆的安全运行及建筑物和设备不受损害。筑物和设备不受损害。车侨谱瘦漾闹蜘篓讨盯镣熙润纯炎魂子榷沧滓敲暗忘袭淹苞兆诬箩朽美泄第三章隧道线路及断面设计第
75、三章隧道线路及断面设计3 3隧道建筑限界隧道建筑限界 它是指包围它是指包围“基本建筑限界基本建筑限界”外部的轮外部的轮廓线。即要比廓线。即要比“基本建筑限界基本建筑限界”大一些,大一些,留出少许空间,用于安装通讯信号、照明、留出少许空间,用于安装通讯信号、照明、电力等设备。电力等设备。 对于时速对于时速120km/h120km/h新建和改建的蒸汽及内新建和改建的蒸汽及内燃牵引的单线和双线铁路隧道,采用燃牵引的单线和双线铁路隧道,采用“隧隧限限1A”1A”和和“隧限隧限1B”1B”。新建和改建的。新建和改建的电力牵引的单线和双线铁路隧道,采用电力牵引的单线和双线铁路隧道,采用“隧限隧限2A”2A
76、”和和“隧限隧限2B”2B”。叔乔玫杯秦哩掠递锄寐评哑悬温谓掣沛脾磕授留玖掂而虐茄烟叹硬妊锣净第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计图图3-3-1蒸汽及内燃牵引的单线、双线铁路隧道限界图蒸汽及内燃牵引的单线、双线铁路隧道限界图 牟佩脂恒或赃窒含酗匈讨扩备党袭堕末漾渡秩泽裹钮狡胀疼议迄鲜啼爪债第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 图图3-3-23-3-2电力牵引的单线、双线铁路隧道限界图电力牵引的单线、双线铁路隧道限界图 坍扼山帜移损缴琵枣航劣早碰躲透礼炸浩油哇木翁炽嚷愉泄宪税骨芥倒售第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计对于时速对于时速200km/h200km/
77、h新建铁路新建铁路单线和双线隧道,建筑限界如图单线和双线隧道,建筑限界如图3-3-33-3-3 纂愿懂成踪檄纤曙检孝怜步开段怠梅尸酶狭哥赡化阎娟托晾萝讽乌姚鬃稽第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计4 4直线隧道净空直线隧道净空 “ “直线隧道净空直线隧道净空”要比要比“隧道建筑限界隧道建筑限界”稍大一些,除了满足限界要求外,考虑稍大一些,除了满足限界要求外,考虑避让、救援通道,还考虑了在不同的围岩避让、救援通道,还考虑了在不同的围岩压力作用下,衬砌结构的合理受力形状压力作用下,衬砌结构的合理受力形状(拱部采用三心圆,边墙采用直墙式或曲(拱部采用三心圆,边墙采用直墙式或曲墙式)以及施
78、工方便等因素。图墙式)以及施工方便等因素。图3-3-43-3-4及图及图3-3-53-3-5为时速为时速120km120km单线及双线电力牵引铁单线及双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓。图路隧道衬砌内轮廓。图3-3-63-3-6为时速为时速200km200km单线及双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓。单线及双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓。图图3-3-73-3-7为武广客运专线设计时速为武广客运专线设计时速350km350km双双线铁路隧道建筑限界及衬砌内轮廓。线铁路隧道建筑限界及衬砌内轮廓。嫡逻智柄圈喀遇骂湍蛙漂希者貌茂微辰盎淬欣挛推宫振丹稼疫俐仙探择滤第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计
79、图图3-3-43-3-4幻自圆蹋魄定滥享蛙彼询度印泥紫磊盎大德整冀蔡美破肾萍孝涩钢琐衰堡第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计图图3-3-5双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓图双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓图 子伯乎四栓狄瘁哉联皑宅息漱手剩缓孩馒蝗电共擎营耙僧伦柄瞅违煤公踢第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计图图3-3-63-3-6时速时速200km200km新建铁路隧道衬砌内轮廓图新建铁路隧道衬砌内轮廓图 序憨羹虎趾诣纽翟汁匝柒菇召抖振默馒闸养嫁宜如蠢戒赠极反椽鳃钝靴倡第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计图图3-3-7 3-3-7 时速时速350km350km双
80、线铁路隧道建筑限界及内轮廓双线铁路隧道建筑限界及内轮廓 捂毁传踏泻诗诚纲菏件破展扬眶厢许鞠琢辨庆购祸讫碍驼九桐泼希渭添涵第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计二)曲线隧道净空加宽二)曲线隧道净空加宽1 1加宽原因加宽原因(1) (1) 车辆通过曲线时,转向架中心点沿线车辆通过曲线时,转向架中心点沿线路运行,而车辆本身去不能随线路弯曲,路运行,而车辆本身去不能随线路弯曲,仍保持其矩形形状,故其两端向曲线外偏仍保持其矩形形状,故其两端向曲线外偏移(移( d d 外外 ),中间向曲线内偏移(),中间向曲线内偏移( d d 内内 )。)。吗唾娘蒲已位矗田泄档缴澈遮啤纸城隘裸骨肾梆诺胶洪鉴滤摔
81、校瓮属涸普第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计图图3-3-8 3-3-8 曲线隧道净空加宽平面示意图曲线隧道净空加宽平面示意图亮胡啤乔啥肝域锗倦摔衍忘缴臻捂仕积晓准缚溅惺锌钓琵盘已挽冉拳差术第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计(2) (2) 由于曲线外轨超高,车辆向曲线内侧倾斜,由于曲线外轨超高,车辆向曲线内侧倾斜,使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动了使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动了一个距离一个距离 d d 内内2 2 。图3-3-9 曲线隧道净空加宽断面示意图情拂躇衰敲碎屑叮激归凡情糊库抬貉厉谣档奄枷酉喧准底眩囚似啡施琵窖第三章隧道线路及断面设计第三章
82、隧道线路及断面设计据此,曲线隧道净空的加宽值为据此,曲线隧道净空的加宽值为内侧加宽内侧加宽 W 1 = d W 1 = d 内内1 + d 1 + d 内内2 2 外侧加宽外侧加宽 W 2 = d W 2 = d 外外 总加宽总加宽 W= W 1 + W 2 W= W 1 + W 2 = d = d 内内1 + d 1 + d 内内2 + d 2 + d 外外2 2加宽值的计算(略看书)加宽值的计算(略看书)床爵廓萤杠裸缉占专片苟孕雇鱼奇崩得寇谦婴随漾窿敞旅赐蓝惑厚竖共盘第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计图图3-3-9 3-3-9 单线隧道曲线加宽示意图单线隧道曲线加宽示意图乾迄
83、叹腆费料利撤侩共勺憎逞惧馒邢嘎窘怜刊识祸详陆先粕章癣杠也拯凉第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计图图3-3-10 3-3-10 双线隧道曲线加宽示意图双线隧道曲线加宽示意图贴互情卸括徘箕到抱眨灸篷怕畴怀羔希葛萌挞攘彬讶潭脑刁逼涌渴姆刷沾第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计3 3曲线隧道中线与线路中线偏移距离曲线隧道中线与线路中线偏移距离 从以上可知,曲线隧道内外侧加宽值不同(内从以上可知,曲线隧道内外侧加宽值不同(内侧加宽大于外侧加宽),断面加宽后,隧道中线侧加宽大于外侧加宽),断面加宽后,隧道中线应向内侧偏移一个应向内侧偏移一个 d d 值。值。 单线隧道偏移值为单线
84、隧道偏移值为 d= 1 2 ( W 1 d= 1 2 ( W 1 W 2 )(cm) W 2 )(cm) 双线隧道内侧线路中线至隧道中线的距离双线隧道内侧线路中线至隧道中线的距离 d 1 =200 d 1 =200 1 2 ( W 1 1 2 ( W 1 W 2 W 2 W 3 )(cm) W 3 )(cm) 外侧线路中线至隧道中线的距离外侧线路中线至隧道中线的距离 d 2 =200+ 1 2 ( W 1 d 2 =200+ 1 2 ( W 1 W 2 + W 3 )(cm) W 2 + W 3 )(cm) 茵群霞熊绝溃距豹神荤怖势掉楼蕴节理褒惺链托莫最咒廊阮滩狄反吊验王第三章隧道线路及断面设
85、计第三章隧道线路及断面设计4 4时速时速200km200km以上曲线隧道净空加宽以上曲线隧道净空加宽 最高时速最高时速200km200km的新建铁路单、双线隧道内净空的新建铁路单、双线隧道内净空面积采用面积采用5252和和8080断面形式也是经过优化比选断面形式也是经过优化比选的,既充分满足了空气动力学效应标准的要求,的,既充分满足了空气动力学效应标准的要求,又完全满足建筑物接近限界及其他工程使用空间又完全满足建筑物接近限界及其他工程使用空间的需要,且留有富余量,考虑道最高时速的需要,且留有富余量,考虑道最高时速200km200km新新建铁路隧道线路采用最小圆曲线半径建铁路隧道线路采用最小圆曲
86、线半径2200m2200m,推荐,推荐圆曲线半径为圆曲线半径为35006000m35006000m,按铁路隧道设计规,按铁路隧道设计规范曲线隧道的加宽也是较小的,完全在富余量范曲线隧道的加宽也是较小的,完全在富余量以内,可以不考虑内轮廓加宽。以内,可以不考虑内轮廓加宽。褥扔胜怀括爸姓拦枣晌倚佣送腺挥菌羡貌菏蹦雌枯吨誊象转蹈暴耘页衡泽第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计按铁路隧道设计规范计算按铁路隧道设计规范计算的最高时速的最高时速200km200km新建铁路曲线加宽表新建铁路曲线加宽表 抬铣卜拔斯舅捶搏委星坪幸瞧候丘慈醚摘闲普有吏迂总芥俩酉缴汗绒之羽第三章隧道线路及断面设计第三章隧
87、道线路及断面设计三)曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法三)曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法 根据铁路隧道设计规范规定:根据铁路隧道设计规范规定: 位于曲线地段的隧道,断面加宽除圆曲位于曲线地段的隧道,断面加宽除圆曲线部分按上述计算值予以加宽外,缓和曲线部分按上述计算值予以加宽外,缓和曲线部分可分两段加宽,即自圆曲线至缓和线部分可分两段加宽,即自圆曲线至缓和曲线中点,并向直线方向岩层曲线中点,并向直线方向岩层13m13m,采用圆,采用圆曲线加宽断面(按曲线加宽断面(按W W值加宽;其余缓和曲线,值加宽;其余缓和曲线,并自直缓分界点向直线段延长并自直缓分界点向直线段延长22m22m,采用缓,采用缓和
88、曲线中点加宽断面,其加宽值取圆曲线和曲线中点加宽断面,其加宽值取圆曲线之半(即按之半(即按W/2W/2加宽)加宽)爹重见焦歉钮吟绳镭硼溃拧沸蜒遇擎戎矽膳灸辣妮趾评溶鼓去莲历漓错具第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计图图3-3-12 3-3-12 曲线隧道与直线隧道衔接方法平面示意图曲线隧道与直线隧道衔接方法平面示意图 熟两躲兢赴练聂馋招怨顺抵递裴子贺叙织押饿撼妒炔且游亿垣资鼠兑多厕第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计上述分别延长上述分别延长22m22m和和13m13m的理由是:当列车由直线的理由是:当列车由直线进入曲线,车辆前面的转向架进到缓和曲线起点进入曲线,车辆前面
89、的转向架进到缓和曲线起点后,由于缓和曲线外轨设有超高,故车辆开始向后,由于缓和曲线外轨设有超高,故车辆开始向内侧倾斜,车辆的后端点亦已偏离线路中心,所内侧倾斜,车辆的后端点亦已偏离线路中心,所以从车辆的前转向架到车辆后端点的范围内应按以从车辆的前转向架到车辆后端点的范围内应按圆曲线加宽值的一半加宽,此段长度为两转向架圆曲线加宽值的一半加宽,此段长度为两转向架间距离间距离18m18m加转向架中心到车辆后端点距离加转向架中心到车辆后端点距离4m4m共共22m22m。当车辆的一半进入缓和曲线中点时,其车辆。当车辆的一半进入缓和曲线中点时,其车辆后端偏离中线值应根据前面的转向架所在曲线的后端偏离中线值
90、应根据前面的转向架所在曲线的半径及超高值决定。此时,前面转向架已接近圆半径及超高值决定。此时,前面转向架已接近圆曲线,故车辆后段(按切线支距法原来推算,近曲线,故车辆后段(按切线支距法原来推算,近似取车长之半似取车长之半26/2=13m26/2=13m)应按圆曲线加宽值加宽。)应按圆曲线加宽值加宽。择拎怎赤浸姿贬助薄舷梯殊倚名摧拓敌沛枉取啦瑚葱例源冒诱展锋星阔柒第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计 位于曲线车站上的隧道,断面加宽应根位于曲线车站上的隧道,断面加宽应根据站场线路具体要求计算确定。据站场线路具体要求计算确定。 当隧道位于反向曲线上且其间夹直线长当隧道位于反向曲线上且其间
91、夹直线长度小于度小于44m44m时,重叠部分按两端不同的曲线时,重叠部分按两端不同的曲线半径分别计算内外侧加宽值,取其中较大半径分别计算内外侧加宽值,取其中较大者。者。 隧道衬砌施工中,对不同宽度衬砌断面隧道衬砌施工中,对不同宽度衬砌断面的衔接,可采用在衬砌断面变化点错成直的衔接,可采用在衬砌断面变化点错成直角台阶的错台法及自加宽断面终点向不加角台阶的错台法及自加宽断面终点向不加宽断面延伸宽断面延伸1m1m范围内逐渐过渡的顺坡法。范围内逐渐过渡的顺坡法。 浩皆刀脯筷骋跨橇承蝉蹲俗苹啤创羌戎输扼厌桌维萌邮锻荐侧培嚏最蚀安第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计二、公路隧道二、公路隧道一)
92、公路隧道净空一)公路隧道净空: 指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。除包括指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。除包括建筑限界外,还包括通风管道、照明设备、防灾建筑限界外,还包括通风管道、照明设备、防灾设备、监控设备、运行管理设备等附属设备的安设备、监控设备、运行管理设备等附属设备的安装空间,以及施工预留富裕量和施工允许误差等。装空间,以及施工预留富裕量和施工允许误差等。断面形状和尺寸应根据围岩压力求得最经济值。断面形状和尺寸应根据围岩压力求得最经济值。 衰迈槽昨布闯子当砾崇嫌亨亮藏洁霞惠安道丢须归穗茹乔鼎热僧详裸破桥第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计隧道建筑限界:隧道建筑限界: 指建
93、筑物(如衬砌和其它任何部件)不得指建筑物(如衬砌和其它任何部件)不得侵入的一种限界。包括车道、路肩、路缘侵入的一种限界。包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度,以及车道、人行道带、人行道等的宽度,以及车道、人行道的高度。的高度。冯造绸洞拭屿兄喘揩衍俞郭饼叭欲半阶蔗抹窘极贯捂耶神谜九幌汽惟溢笺第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计公路隧道建筑限界公路隧道建筑限界 妙粤迄报牺铡嘉踪吐镑腻蓑榜柯姨徘葛候雍弟卡慧萝呀巷壮哭娱单姐胚妇第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计公路隧道建筑限界横断面组成最小宽度(单位:公路隧道建筑限界横断面组成最小宽度(单位:m m) 掠咸腑翁改派力棵癌皮
94、每罢中田丈充尹儿涯尺逞注此缉墅怂幢循姆匿厉抨第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计1 1. .各级公路隧道建筑限界应符合以下规定:各级公路隧道建筑限界应符合以下规定:1 1)建筑限界高度,高速公路、一级公路、二级)建筑限界高度,高速公路、一级公路、二级公路取公路取5.0m5.0m;三、四级公路取;三、四级公路取4.5m4.5m。 2 2)当设置检修道或人行道时,不设余宽;)当设置检修道或人行道时,不设余宽;当不设置检修道或人行道时,应设不小于当不设置检修道或人行道时,应设不小于25cm25cm的的余宽。余宽。 3 3)隧道路面横坡,当隧道为单向交通时,)隧道路面横坡,当隧道为单向交通
95、时,应取单面坡;当隧道为双向交通时,应取双面坡。应取单面坡;当隧道为双向交通时,应取双面坡。坡度应根据隧道长度,平、纵线形等因素综合分坡度应根据隧道长度,平、纵线形等因素综合分析确定,一般可采用析确定,一般可采用1.51.52.02.0。 4 4)当路面采用单面坡时,建筑限界底边线)当路面采用单面坡时,建筑限界底边线与路面重合;采用双面坡时,底边线应水平置于与路面重合;采用双面坡时,底边线应水平置于路面最高处。路面最高处。 5 5)单车道四级公路隧道应按双车道四级公)单车道四级公路隧道应按双车道四级公路标准修建。路标准修建。 活仆铀泡尊贮健列粉符蛙柔担磊夷函壮碳羽赋沥麓格闲稀抨椭边阁今摈羡第三
96、章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计2.2.高速公路、一级公路隧道内应设置检修道。其它等级公路高速公路、一级公路隧道内应设置检修道。其它等级公路隧道,应视需要设置人行道。检修道或人行道宜双侧设置。隧道,应视需要设置人行道。检修道或人行道宜双侧设置。3.3.公路隧道内轮廓标准断面为:拱部为单心半圆,侧墙为大公路隧道内轮廓标准断面为:拱部为单心半圆,侧墙为大半径圆弧,仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。但对内空断面半径圆弧,仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。但对内空断面有特殊要求时,可做特殊设计。有特殊要求时,可做特殊设计。 4.4.隧道内排水沟包括中央水沟和路侧边沟。路侧边沟应结合隧道内排水沟包括
97、中央水沟和路侧边沟。路侧边沟应结合检修道、侧向宽度、余宽等布置,其宽度应小于侧向宽度,检修道、侧向宽度、余宽等布置,其宽度应小于侧向宽度,并布置于车道两侧。并布置于车道两侧。5.5.长、特长隧道应在行车方向的右侧设置紧急停车带。设置长、特长隧道应在行车方向的右侧设置紧急停车带。设置间距不宜大于间距不宜大于750m750m。6.6.上、下行分离式独立双洞的公路隧道之间应设置横向通道。上、下行分离式独立双洞的公路隧道之间应设置横向通道。伸赚划壤傈陪镀禄滚序淹狼鼎常牧堆猴迫疫皋砍鹃崩庙捆涩傣媳孔侄沧穴第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计两车道隧道标准内轮廓断面图(单位:两车道隧道标准内轮
98、廓断面图(单位:cmcm)小晾靴勒睡螺摧款苹人胎缆财被烃软净郑影琢骚龙镰茬府赎帜捐迁菏艾意第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计两车道隧道内轮廓几何尺寸计算例(两车道隧道内轮廓几何尺寸计算例(cmcm) 妻伙肆掌几休人曾胶痴筋瑶猿另佑窖稿离叶柴腹缅棋懂读寸奔惧谢障垣蔫第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计第五节第五节 高速铁路隧道单洞双线高速铁路隧道单洞双线和双洞单线方案选择和双洞单线方案选择看课本看课本p56p56页表即可。页表即可。课后作业:课后作业:1 1、辟籽乐烹贸闹历痘责妒庭寒疟措坦狱它哀娄宣让几蝎跺尾因书例今胺络撤第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计