隧道線(xiàn)路及斷面設(shè)計(jì)ppt課件

1、隧道線(xiàn)路及斷面設(shè)計(jì) 第一節(jié) 隧道位置的選擇 第二節(jié) 隧道洞口位置的選擇 第三節(jié) 隧道平、縱斷面設(shè)計(jì) 第四節(jié) 隧道橫斷面設(shè)計(jì) 第五節(jié) 高速鐵路隧道單洞雙線(xiàn)和雙洞單線(xiàn)方案選擇第一節(jié) 隧道位置的選擇 隧道是山區(qū)線(xiàn)路穿越山嶺時(shí)用來(lái)克服高程障礙的一種建筑物。影響因素： 區(qū)域工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地形地貌條件， 工程難易程度，投資的數(shù)額，工期 的要求， 現(xiàn)有的施工技術(shù)水平，今后運(yùn)營(yíng)條件?；驹瓌t： 早進(jìn)晚，寧里勿外，寧深勿淺，避軟就硬。1 1、越嶺隧道的選址、越嶺隧道的選址 選擇埡口選擇埡口 、確定隧道高程、確定隧道高程(1)(1)越嶺隧道平面位置的選擇越嶺隧道平面位置的選擇 當(dāng)線(xiàn)路必須跨越分水嶺時(shí)

2、，分水嶺的山脊線(xiàn)上總當(dāng)線(xiàn)路必須跨越分水嶺時(shí)，分水嶺的山脊線(xiàn)上總會(huì)有高程較低處、稱(chēng)之為埡口。會(huì)有高程較低處、稱(chēng)之為埡口。 采用直線(xiàn)或大半徑曲線(xiàn)為好；采用直線(xiàn)或大半徑曲線(xiàn)為好； 優(yōu)選考慮在路線(xiàn)總方向上或其附近的低埡口，優(yōu)選考慮在路線(xiàn)總方向上或其附近的低埡口，展線(xiàn)好，隧道較短；展線(xiàn)好，隧道較短； 雖遠(yuǎn)離線(xiàn)路總方向，但埡口兩側(cè)有良好的展線(xiàn)雖遠(yuǎn)離線(xiàn)路總方向，但埡口兩側(cè)有良好的展線(xiàn)條件；條件； 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件良好的埡口。工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件良好的埡口。(2)(2)越嶺隧道標(biāo)高的選擇越嶺隧道標(biāo)高的選擇在越嶺位置選定后，越嶺標(biāo)高影響展線(xiàn)及越嶺隧道在越嶺位置選定后，越嶺標(biāo)高影響展線(xiàn)及越嶺隧道方案：方案

3、： 隧道標(biāo)高越高，隧道越短，施工期短，兩端展隧道標(biāo)高越高，隧道越短，施工期短，兩端展線(xiàn)長(zhǎng)度增加，運(yùn)營(yíng)條件差；線(xiàn)長(zhǎng)度增加，運(yùn)營(yíng)條件差； 隧道標(biāo)高低，隧道加長(zhǎng)，施工期長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)條件隧道標(biāo)高低，隧道加長(zhǎng)，施工期長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)條件較好較好; ; 選擇越嶺隧道標(biāo)高時(shí)，綜合考慮施工、運(yùn)營(yíng)等選擇越嶺隧道標(biāo)高時(shí)，綜合考慮施工、運(yùn)營(yíng)等多因素比較確定最優(yōu)隧道標(biāo)高。多因素比較確定最優(yōu)隧道標(biāo)高。2 2、河谷線(xiàn)上隧道傍山隧道位置的選擇、河谷線(xiàn)上隧道傍山隧道位置的選擇 鐵路沿河傍山而行時(shí)稱(chēng)之為河谷線(xiàn)。這種鐵路沿河傍山而行時(shí)稱(chēng)之為河谷線(xiàn)。這種線(xiàn)路左右受到山坡和河谷的制約，上下受到標(biāo)線(xiàn)路左右受到山坡和河谷的制約，上下受到標(biāo)高和限制坡

4、度的控制，比選方案時(shí)，可能移動(dòng)高和限制坡度的控制，比選方案時(shí)，可能移動(dòng)的幅度不大。但是，雖然擺動(dòng)的幅度很有限，的幅度不大。但是，雖然擺動(dòng)的幅度很有限，可對(duì)工程的難易、大小都有關(guān)系?？蓪?duì)工程的難易、大小都有關(guān)系。 為改善線(xiàn)形，提高車(chē)速，縮短里程，節(jié)省時(shí)為改善線(xiàn)形，提高車(chē)速，縮短里程，節(jié)省時(shí)間，常修建傍山隧道。間，常修建傍山隧道。 傍山隧道一般埋藏較淺，容易造成各種病害；傍山隧道一般埋藏較淺，容易造成各種病害；山坡亦常有滑坡，松散堆積，泥石流等不良地山坡亦常有滑坡，松散堆積，泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，地質(zhì)情況較為復(fù)雜。質(zhì)現(xiàn)象，地質(zhì)情況較為復(fù)雜。 選擇傍山隧道時(shí)應(yīng)注意：選擇傍山隧道時(shí)應(yīng)注意： （1 1傍

5、山隧道的洞身覆蓋厚度問(wèn)題。為保持山傍山隧道的洞身覆蓋厚度問(wèn)題。為保持山體穩(wěn)定和避免偏壓產(chǎn)生，隧道位置宜往山體內(nèi)側(cè)靠體穩(wěn)定和避免偏壓產(chǎn)生，隧道位置宜往山體內(nèi)側(cè)靠- -寧里勿外寧里勿外 傍山隧道最小覆蓋層厚度傍山隧道最小覆蓋層厚度 d(m) d(m) 圍巖類(lèi)別最小覆蓋層厚度(m)單線(xiàn)雙線(xiàn)4679710101511201630（a不利的結(jié)構(gòu)面傾向 （b有利的結(jié)構(gòu)面傾向 結(jié)構(gòu)面傾向?qū)λ淼牢恢玫挠绊?當(dāng)?shù)貙咏Y(jié)構(gòu)面傾向山一側(cè)時(shí)，地層比較穩(wěn)定，覆蓋厚度可以酌減。當(dāng)?shù)貙咏Y(jié)構(gòu)面傾向河流一側(cè)時(shí)，覆蓋厚度宜予加大 。 （2 2要考慮河岸沖刷對(duì)山體和洞身穩(wěn)定的影響，如下圖。要考慮河岸沖刷對(duì)山體和洞身穩(wěn)定的影響，如下圖

6、。 （3 3應(yīng)考慮施工便道設(shè)置和既有公路的位置，應(yīng)注意既有公應(yīng)考慮施工便道設(shè)置和既有公路的位置，應(yīng)注意既有公路邊坡的可能坍塌和施工便道對(duì)洞身穩(wěn)定的影響。如下圖。路邊坡的可能坍塌和施工便道對(duì)洞身穩(wěn)定的影響。如下圖。河岸受沖刷對(duì)洞身位置影響示意圖河岸受沖刷對(duì)洞身位置影響示意圖 道路對(duì)洞身穩(wěn)定的影響示意圖道路對(duì)洞身穩(wěn)定的影響示意圖 3 3、地形地質(zhì)條件對(duì)隧道位置的影響、地形地質(zhì)條件對(duì)隧道位置的影響 研究地質(zhì)條件的重要性：不論是沿河溪研究地質(zhì)條件的重要性：不論是沿河溪線(xiàn)還是越嶺線(xiàn)，地質(zhì)條件對(duì)隧道位置的選擇往線(xiàn)還是越嶺線(xiàn)，地質(zhì)條件對(duì)隧道位置的選擇往往起決定性作用。好的地層，對(duì)施工和營(yíng)運(yùn)均往起決定性作用。

7、好的地層，對(duì)施工和營(yíng)運(yùn)均有利，亦可節(jié)省投資。對(duì)巖性不好的地層、斷有利，亦可節(jié)省投資。對(duì)巖性不好的地層、斷層破碎帶、含水層等不良地段應(yīng)避免穿越，以層破碎帶、含水層等不良地段應(yīng)避免穿越，以免增大投資，造成施工與營(yíng)運(yùn)的困難，影響隧免增大投資，造成施工與營(yíng)運(yùn)的困難，影響隧道安全，留下后患。若不能繞避而必須通過(guò)時(shí)，道安全，留下后患。若不能繞避而必須通過(guò)時(shí)，應(yīng)采取可靠的工程處理措施，以確保隧道施工應(yīng)采取可靠的工程處理措施，以確保隧道施工及營(yíng)運(yùn)安全。及營(yíng)運(yùn)安全。 地形的影響地形的影響 1高程障礙高程障礙 繞行方案繞行方案 當(dāng)附近地形開(kāi)闊，山坡地帶寬當(dāng)附近地形開(kāi)闊，山坡地帶寬敞時(shí)，克服高程障礙的一個(gè)比較簡(jiǎn)易的

8、辦法是敞時(shí)，克服高程障礙的一個(gè)比較簡(jiǎn)易的辦法是避開(kāi)前方的山峰，迂回繞行而過(guò)；避開(kāi)前方的山峰，迂回繞行而過(guò)； 深塹方案深塹方案 當(dāng)?shù)匦伪容^開(kāi)闊，有山谷臺(tái)地當(dāng)?shù)匦伪容^開(kāi)闊，有山谷臺(tái)地可支展線(xiàn)時(shí)，就可以盡量地把線(xiàn)路展長(zhǎng)，坡度可支展線(xiàn)時(shí)，就可以盡量地把線(xiàn)路展長(zhǎng)，坡度用足以爭(zhēng)取把線(xiàn)路標(biāo)高抬起到可能的高度。然用足以爭(zhēng)取把線(xiàn)路標(biāo)高抬起到可能的高度。然后把高程尚有不足之處，在山頂部位開(kāi)鑿深路后把高程尚有不足之處，在山頂部位開(kāi)鑿深路塹通過(guò)；塹通過(guò)； 隧道方案隧道方案 當(dāng)?shù)匦尉o迫，山坡陡峭，不具當(dāng)?shù)匦尉o迫，山坡陡峭，不具備上述條件時(shí)，開(kāi)鑿隧道，穿山而過(guò)，就成為備上述條件時(shí)，開(kāi)鑿隧道，穿山而過(guò)，就成為唯一可行，而且

9、是比較有利的方案。唯一可行，而且是比較有利的方案。2 2平面障礙平面障礙 沿河傍山繞行方案沿河傍山繞行方案 沿著山體自然彎曲傍山繞行，沿著山體自然彎曲傍山繞行，如果地形條件尚能允許，則可采用。在不得已時(shí)，如果地形條件尚能允許，則可采用。在不得已時(shí)，只得大劈坡，或高層填土，上設(shè)御土墻，下設(shè)護(hù)坡只得大劈坡，或高層填土，上設(shè)御土墻，下設(shè)護(hù)坡護(hù)岸，有時(shí)還須跨谷建橋，有時(shí)為防滾石墜落，還護(hù)岸，有時(shí)還須跨谷建橋，有時(shí)為防滾石墜落，還需設(shè)置防護(hù)明洞需設(shè)置防護(hù)明洞 隧道直穿方案隧道直穿方案 如果在平面障礙的前方，開(kāi)鑿隧如果在平面障礙的前方，開(kāi)鑿隧道，穿山而過(guò)，雖然初期工程略大一些，但線(xiàn)路順道，穿山而過(guò)，雖然初

10、期工程略大一些，但線(xiàn)路順直平緩，工程單一，可不設(shè)急彎，沒(méi)有陡坡，路線(xiàn)直平緩，工程單一，可不設(shè)急彎，沒(méi)有陡坡，路線(xiàn)行程縮短，運(yùn)營(yíng)條件改善，而且不受山坡坍方落石行程縮短，運(yùn)營(yíng)條件改善，而且不受山坡坍方落石的威脅如下圖所示。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益來(lái)看，隧道方案的威脅如下圖所示。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益來(lái)看，隧道方案往往是比較合理的。往往是比較合理的。 隧道直穿方案示意圖 地質(zhì)條件的影響1單斜構(gòu)造水平或緩傾角巖層 當(dāng)隧道通過(guò)堅(jiān)硬的厚層巖層時(shí)，較為穩(wěn)定。若通過(guò)很薄的巖層，則施工時(shí)頂部易產(chǎn)生掉塊現(xiàn)象，此時(shí)，以不透水的堅(jiān)硬巖層作頂板為最好陡傾角巖層 陡傾角巖層一般有偏壓和不均勻壓力存在，當(dāng)有軟弱夾層伴以有害節(jié)理切割時(shí)，易產(chǎn)生坍方

11、和順層滑動(dòng)；在此情況下，如以明洞通過(guò)時(shí)應(yīng)慎重對(duì)待 緩傾角巖層隧道位置的選擇 當(dāng)隧道中線(xiàn)可能沿兩種不同巖性的巖層走向通過(guò)時(shí)，地層滑動(dòng)將使隧道結(jié)構(gòu)受到很大的剪力，以致把結(jié)構(gòu)物損壞。應(yīng)避免將隧道置于兩種不同的巖層軟弱構(gòu)造(破碎)帶，而宜將隧道置于巖性較好的單一巖層中；如果隧道恰在層間軟弱面的上方，地層滑動(dòng)會(huì)使隧道的某一段發(fā)生橫向推移，而與鄰段斷開(kāi)。因此一定要盡可能避開(kāi)軟弱結(jié)構(gòu)面，特別是不要把隧道中線(xiàn)設(shè)成與軟弱結(jié)構(gòu)面的走向一致或平行，至少要成一定的交角。軟弱結(jié)構(gòu)面地帶隧道位置的選擇直立巖層 隧道通過(guò)直立巖層時(shí)，其中線(xiàn)宜垂直于巖層的走向穿過(guò)，在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，易產(chǎn)生坍塌，甚至?xí)?dǎo)致大的坍方，致使地面形成

12、“天窗” 直立巖層中隧道位置的選擇2 2褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造有向斜和背斜兩種基本類(lèi)型，當(dāng)隧道通過(guò)褶褶皺構(gòu)造有向斜和背斜兩種基本類(lèi)型，當(dāng)隧道通過(guò)褶皺構(gòu)造時(shí)，應(yīng)盡量避免將隧道置于向斜或背斜的軸部，皺構(gòu)造時(shí)，應(yīng)盡量避免將隧道置于向斜或背斜的軸部，而應(yīng)將隧道置于翼部，則隧道所處的地質(zhì)條件類(lèi)似單而應(yīng)將隧道置于翼部，則隧道所處的地質(zhì)條件類(lèi)似單斜構(gòu)造斜構(gòu)造 當(dāng)對(duì)隧道通過(guò)向斜和背斜軸部作比較時(shí)，則背斜較向斜略好，若向斜軸部處于含水層中，地下水積聚凹底，洞身開(kāi)挖所出現(xiàn)的涌水及坍塌將比背斜嚴(yán)重，也將增加施工的困難。褶皺構(gòu)造隧道位置的選擇3 3斷裂構(gòu)造，接觸帶斷裂構(gòu)造，接觸帶在選擇隧道位置時(shí)，切忌沿著在選擇隧道

13、位置時(shí)，切忌沿著( (或靠近平行或靠近平行) )斷層斷層帶或破碎帶修建隧道，特別是對(duì)于區(qū)域性大斷裂，帶或破碎帶修建隧道，特別是對(duì)于區(qū)域性大斷裂，尤應(yīng)注意繞避。當(dāng)隧道線(xiàn)路必須通過(guò)斷層帶時(shí)，尤應(yīng)注意繞避。當(dāng)隧道線(xiàn)路必須通過(guò)斷層帶時(shí)，應(yīng)盡量使線(xiàn)路與斷層走向正交，同時(shí)應(yīng)避開(kāi)嚴(yán)重應(yīng)盡量使線(xiàn)路與斷層走向正交，同時(shí)應(yīng)避開(kāi)嚴(yán)重破碎帶，并應(yīng)使通過(guò)斷層的地段最短。破碎帶，并應(yīng)使通過(guò)斷層的地段最短。斷裂構(gòu)造地帶隧道位置的選擇4 4不良地質(zhì)不良地質(zhì)常見(jiàn)不良地質(zhì)條件：滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、常見(jiàn)不良地質(zhì)條件：滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、溶洞、含瓦斯和地下水發(fā)育等地質(zhì)條件。溶洞、含瓦斯和地下水發(fā)育等地質(zhì)條件。 滑坡地區(qū)滑

14、坡地區(qū)山坡地區(qū)，由于地下水的活動(dòng)，或是河流沖刷坡腳，山坡地區(qū)，由于地下水的活動(dòng)，或是河流沖刷坡腳，以及人為切坡等原因，山坡土體在重力作用下，沿某以及人為切坡等原因，山坡土體在重力作用下，沿某一軟弱面有整體下滑的趨勢(shì)形成了滑坡。隧道通過(guò)一軟弱面有整體下滑的趨勢(shì)形成了滑坡。隧道通過(guò)這種地段時(shí)，將會(huì)受到突然的土體推力，有時(shí)會(huì)把結(jié)這種地段時(shí)，將會(huì)受到突然的土體推力，有時(shí)會(huì)把結(jié)構(gòu)物擠壓破壞，或是剪切斷開(kāi)。如果對(duì)滑坡面的位置構(gòu)物擠壓破壞，或是剪切斷開(kāi)。如果對(duì)滑坡面的位置已經(jīng)了解清楚，可以把隧道置于滑被面以下的穩(wěn)定巖已經(jīng)了解清楚，可以把隧道置于滑被面以下的穩(wěn)定巖體中。如果確知滑坡是多年靜止了體中。如果確知滑

15、坡是多年靜止了 的滑坡或古滑坡，的滑坡或古滑坡，則在不得已時(shí)，也可以把隧道置于滑坡體之內(nèi)，但要?jiǎng)t在不得已時(shí)，也可以把隧道置于滑坡體之內(nèi)，但要在上部減載和加強(qiáng)排水在上部減載和加強(qiáng)排水 ?；碌貛У乃淼牢恢眠x擇 崩塌地區(qū)崩塌地區(qū)山坡陡峻的地段，山體裂隙受風(fēng)化而崩解，脫離母山坡陡峻的地段，山體裂隙受風(fēng)化而崩解，脫離母巖，成塊地從斜坡翻滾墜落。它的出現(xiàn)是突然的，沖巖，成塊地從斜坡翻滾墜落。它的出現(xiàn)是突然的，沖擊力很大，不易防范。選擇隧道位置時(shí)，最好不要沿?fù)袅艽?，不易防范。選擇隧道位置時(shí)，最好不要沿這類(lèi)山坡通過(guò)。不得巳時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能地把隧道置于這類(lèi)山坡通過(guò)。不得巳時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能地把隧道置于山體之中，穿

16、過(guò)穩(wěn)定的巖層。巖體崩塌的情形不太嚴(yán)山體之中，穿過(guò)穩(wěn)定的巖層。巖體崩塌的情形不太嚴(yán) 重，而洞口又必須落在崩場(chǎng)地區(qū)時(shí)則可設(shè)置一段明重，而洞口又必須落在崩場(chǎng)地區(qū)時(shí)則可設(shè)置一段明洞來(lái)解決。洞來(lái)解決。 崩塌地區(qū)的隧道 巖堆地區(qū)巖堆地區(qū)巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用，分解和剝離成為大小不一的塊巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用，分解和剝離成為大小不一的塊體，從山坡、上方滾下，或沖刷夾持而堆積在山坡較體，從山坡、上方滾下，或沖刷夾持而堆積在山坡較平緩處或坡腳處，形成無(wú)黏結(jié)力的堆積體。隧道通過(guò)平緩處或坡腳處，形成無(wú)黏結(jié)力的堆積體。隧道通過(guò)這類(lèi)地區(qū)時(shí)，開(kāi)挖極易發(fā)生坍方，給施工帶來(lái)極大因這類(lèi)地區(qū)時(shí)，開(kāi)挖極易發(fā)生坍方，給施工帶來(lái)極大因難。這時(shí)，宜

17、把隧道位置放在巖堆以下的穩(wěn)定巖體之難。這時(shí)，宜把隧道位置放在巖堆以下的穩(wěn)定巖體之中。中。巖堆地區(qū)中的隧道 泥石流地區(qū)泥石流地區(qū)山頂積聚的土壤和各種礫石、巖塊受到洪水的浸融山頂積聚的土壤和各種礫石、巖塊受到洪水的浸融成為流體，順山溝或峽谷而下，來(lái)勢(shì)兇猛，破壞力極成為流體，順山溝或峽谷而下，來(lái)勢(shì)兇猛，破壞力極大。有時(shí)可能摧毀鐵路路基，甚至掩埋鐵路，堵塞隧大。有時(shí)可能摧毀鐵路路基，甚至掩埋鐵路，堵塞隧道。因而，在道。因而，在 選擇隧道位置時(shí)，務(wù)必躲開(kāi)泥石流泛選擇隧道位置時(shí)，務(wù)必躲開(kāi)泥石流泛濫區(qū)，如躲避不開(kāi)，也應(yīng)選在泥石流下切深度以下的濫區(qū)，如躲避不開(kāi)，也應(yīng)選在泥石流下切深度以下的基巖中。要查明泥石流

18、洪積扇范圍，不可把洞口放在基巖中。要查明泥石流洪積扇范圍，不可把洞口放在洪積扇范圍以?xún)?nèi)。洪積扇范圍以?xún)?nèi)。 溶洞地區(qū)溶洞地區(qū)碳酸鹽類(lèi)巖石碳酸鹽類(lèi)巖石( (如灰?guī)r、白云巖如灰?guī)r、白云巖) )、可溶類(lèi)巖石在水力、可溶類(lèi)巖石在水力和水的化學(xué)作用下和水的化學(xué)作用下 溶蝕而形成各種巖溶現(xiàn)象，溶洞溶蝕而形成各種巖溶現(xiàn)象，溶洞就是其中之一。溶洞可分為無(wú)水或有水，無(wú)填充或有就是其中之一。溶洞可分為無(wú)水或有水，無(wú)填充或有填充溶洞。選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡可能避開(kāi)。如無(wú)法填充溶洞。選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡可能避開(kāi)。如無(wú)法避開(kāi)時(shí)，應(yīng)探明溶洞的規(guī)模、性質(zhì)和與隧道的位置關(guān)避開(kāi)時(shí)，應(yīng)探明溶洞的規(guī)模、性質(zhì)和與隧道的位置關(guān)系，應(yīng)選擇在

19、較狹窄地段，以垂直或大角度穿過(guò)，使系，應(yīng)選擇在較狹窄地段，以垂直或大角度穿過(guò)，使通過(guò)巖溶地段為最短。通過(guò)巖溶地段為最短。 地下水地區(qū)地下水地區(qū)地下水多是由地表水的滲透或地下水源補(bǔ)給的。例地下水多是由地表水的滲透或地下水源補(bǔ)給的。例如巖層裂隙中的裂隙水，或溶洞中儲(chǔ)藏的巖溶水，它如巖層裂隙中的裂隙水，或溶洞中儲(chǔ)藏的巖溶水，它們有時(shí)是流動(dòng)的，有時(shí)是靜止的，有時(shí)還有壓力水頭。們有時(shí)是流動(dòng)的，有時(shí)是靜止的，有時(shí)還有壓力水頭。它們的存在，使巖石軟化、強(qiáng)度降低，層問(wèn)夾層軟化它們的存在，使巖石軟化、強(qiáng)度降低，層問(wèn)夾層軟化或稀釋?zhuān)俪闪藢娱g的滑動(dòng)。裂隙中的水在開(kāi)挖時(shí)涌或稀釋?zhuān)俪闪藢娱g的滑動(dòng)。裂隙中的水在開(kāi)挖時(shí)

20、涌入坑道，使施工發(fā)生困難，給以后養(yǎng)護(hù)也帶來(lái)無(wú)休止入坑道，使施工發(fā)生困難，給以后養(yǎng)護(hù)也帶來(lái)無(wú)休止的災(zāi)害。選擇隧道位置時(shí)最好不從富水區(qū)經(jīng)過(guò)。不的災(zāi)害。選擇隧道位置時(shí)最好不從富水區(qū)經(jīng)過(guò)。不得已時(shí)，也要盡可能地把隧道置于地下水位以上的地得已時(shí)，也要盡可能地把隧道置于地下水位以上的地方，或在不透水層中穿過(guò)。方，或在不透水層中穿過(guò)。 瓦斯地區(qū)瓦斯地區(qū)在煤系地層中，蘊(yùn)藏著甲烷在煤系地層中，蘊(yùn)藏著甲烷(CH4)(CH4)和和CO2CO2等有害氣體。等有害氣體。隧道開(kāi)挖時(shí)，有害氣體逸出，輕則致入窒息，重則引隧道開(kāi)挖時(shí)，有害氣體逸出，輕則致入窒息，重則引起爆炸，危害甚大。選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡量避開(kāi)。起爆炸，危害甚

21、大。選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡量避開(kāi)。不得已時(shí)，應(yīng)做好通風(fēng)稀釋的措施。不得已時(shí)，應(yīng)做好通風(fēng)稀釋的措施。 黃土地區(qū)黃土地區(qū)黃土具有干燥時(shí)甚堅(jiān)固，遇水容易剝落和遭受侵蝕黃土具有干燥時(shí)甚堅(jiān)固，遇水容易剝落和遭受侵蝕的特征。選擇隧道時(shí)應(yīng)避開(kāi)溝壑及地下水活動(dòng)和地面的特征。選擇隧道時(shí)應(yīng)避開(kāi)溝壑及地下水活動(dòng)和地面陷穴密集的地區(qū)。陷穴密集的地區(qū)。 高地溫地區(qū)高地溫地區(qū)地球核心有巨大的熱量隧道如果埋置很深，地溫太地球核心有巨大的熱量隧道如果埋置很深，地溫太高，將會(huì)降低施工效率。隧道通過(guò)高溫、高熱地段，高，將會(huì)降低施工效率。隧道通過(guò)高溫、高熱地段，會(huì)給施工帶來(lái)困難。選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡可能不把會(huì)給施工帶來(lái)困難。選擇隧道

22、位置時(shí)，應(yīng)盡可能不把隧道放在山體太深處。遇到部分地區(qū)埋深太大或高地隧道放在山體太深處。遇到部分地區(qū)埋深太大或高地溫時(shí)，則應(yīng)作好通風(fēng)降溫措施。溫時(shí)，則應(yīng)作好通風(fēng)降溫措施。第二節(jié) 隧道洞口位置的選擇隧道位置選定以后，隧道長(zhǎng)度由它的兩端洞口位置確定。隧道長(zhǎng)度：其進(jìn)出口洞門(mén)墻外表面與線(xiàn)路內(nèi)軌頂面標(biāo)高線(xiàn)交點(diǎn)之間的距離。 總之，隧道洞口位置的選擇，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件，考慮邊坡、仰坡的穩(wěn)定，結(jié)合洞外有關(guān)工程及施工難易程度，本著“早進(jìn)晚出的指導(dǎo)思想，全面綜合地分析確定。1 1、選擇洞口位置的原則：、選擇洞口位置的原則：(1)(1)洞口不宜設(shè)在坯口溝谷的洞口不宜設(shè)在坯口溝谷的中心或溝底低洼處，在一般中心或溝底

23、低洼處，在一般情況下，埡口溝谷在地質(zhì)構(gòu)情況下，埡口溝谷在地質(zhì)構(gòu)造上是最薄弱的環(huán)節(jié)，常會(huì)造上是最薄弱的環(huán)節(jié)，常會(huì)遇到斷層帶、古坍方、沖積遇到斷層帶、古坍方、沖積土等不良地質(zhì)。此外，地表土等不良地質(zhì)。此外，地表流水都匯集在溝底，再加上流水都匯集在溝底，再加上洞口路塹開(kāi)挖，破壞了山體洞口路塹開(kāi)挖，破壞了山體原有的平衡，更容易引起坍原有的平衡，更容易引起坍方，甚至不能進(jìn)洞。所以，方，甚至不能進(jìn)洞。所以，洞口最好選在溝谷一側(cè)。洞口最好選在溝谷一側(cè)。溝谷附近洞口平面位置示意圖溝谷附近洞口平面位置示意圖(2)洞口應(yīng)避開(kāi)不良地質(zhì)地段。 (3)當(dāng)隧道線(xiàn)路通過(guò)巖壁陡立基巖裸露處時(shí)，最好不刷動(dòng)或少刷動(dòng)原生地表，以保

24、持山體的天然平衡。緩坡洞口縱斷面示意圖(4)減少洞口路塹段長(zhǎng)度，延長(zhǎng)隧道，提前進(jìn)洞。對(duì)處于漫坡地形的隧道，其洞口位置變動(dòng)范圍較大，一般應(yīng)采取延長(zhǎng)隧道的辦法，以解決路塹棄土及排水的困難。(5)洞口線(xiàn)路宜與等高線(xiàn)正交。使隧道正面進(jìn)入山體，洞口結(jié)構(gòu)物不致受到偏側(cè)壓力。對(duì)于傍山隧道因限于地形，有時(shí)無(wú)法與等高線(xiàn)正交，只能斜交進(jìn)洞時(shí)，其交角不應(yīng)太小(不小45)，并根據(jù)具體情況，采取斜交洞門(mén)、臺(tái)階式正交洞門(mén)或修建一段明洞。(6)當(dāng)線(xiàn)路位于有可能被水淹沒(méi)的河灘或水庫(kù)回水彤內(nèi)范圍以?xún)?nèi)時(shí)，隧道洞口標(biāo)高應(yīng)高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道。正交洞門(mén)平面示意圖正交洞門(mén)平面示意圖 斜交洞門(mén)平面示意圖斜交洞門(mén)平面示意

25、圖 (7)為了保證洞口的穩(wěn)定和安全，邊坡及仰坡均不宜開(kāi)挖過(guò)高。應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖控制高度及坡度來(lái)決定洞口位置。(8)當(dāng)洞口附近遇有水溝或水渠橫跨線(xiàn)路時(shí)，可設(shè)置拉槽開(kāi)溝的橋梁或涵洞，以排泄水流。(9)當(dāng)洞口地勢(shì)開(kāi)闊，有利于施工場(chǎng)地布置時(shí)，可利用棄碴有計(jì)劃、有目的地改造洞口場(chǎng)地，以便布置運(yùn)輸便道、材料堆放場(chǎng)、生產(chǎn)設(shè)施用地及生產(chǎn)、生活用房等。另外，在橋隧相連時(shí)，應(yīng)注意防止因棄碴亂堆造成橋孔堵塞或推壞橋梁墩臺(tái)建筑物。(10) 洞口以外必須留有生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)所。 第三節(jié) 隧道平、縱斷面設(shè)計(jì) 1 1、隧道平面設(shè)計(jì)、隧道平面設(shè)計(jì)(1)(1)、隧道平面是指隧道中心線(xiàn)在水平面上、隧道平面是指隧道中心線(xiàn)在水平面上的投影。隧

26、道是線(xiàn)路的組成部分，線(xiàn)形至的投影。隧道是線(xiàn)路的組成部分，線(xiàn)形至少滿(mǎn)足規(guī)定；少滿(mǎn)足規(guī)定； (2)(2)、平面設(shè)計(jì)的任務(wù)：決定隧道的平面位、平面設(shè)計(jì)的任務(wù)：決定隧道的平面位置，選定洞口位置及洞內(nèi)各種地下管線(xiàn)埋置，選定洞口位置及洞內(nèi)各種地下管線(xiàn)埋設(shè)位置；設(shè)位置；1 1鐵路隧道鐵路隧道 隧道內(nèi)的線(xiàn)路最好采用直線(xiàn)，但是，如受隧道內(nèi)的線(xiàn)路最好采用直線(xiàn)，但是，如受到某些地形的限制，或是地質(zhì)原因時(shí)，往往到某些地形的限制，或是地質(zhì)原因時(shí)，往往不得不采用曲線(xiàn)。不得不采用曲線(xiàn)。l直線(xiàn)隧道的優(yōu)點(diǎn)直線(xiàn)隧道的優(yōu)點(diǎn)l線(xiàn)路順直，列車(chē)可以快速通過(guò)，走行的距離線(xiàn)路順直，列車(chē)可以快速通過(guò)，走行的距離也較短，有利于列車(chē)多拉快跑，提高

27、線(xiàn)路的運(yùn)也較短，有利于列車(chē)多拉快跑，提高線(xiàn)路的運(yùn)營(yíng)效率。營(yíng)效率。l曲線(xiàn)隧道的缺點(diǎn)曲線(xiàn)隧道的缺點(diǎn)l 曲線(xiàn)上的隧道，由于列車(chē)傾斜和平移，隧道建筑限界需要曲線(xiàn)上的隧道，由于列車(chē)傾斜和平移，隧道建筑限界需要加寬，坑道的尺寸相應(yīng)加大，不但增大了開(kāi)挖土石數(shù)量，而且加寬，坑道的尺寸相應(yīng)加大，不但增大了開(kāi)挖土石數(shù)量，而且增加了襯砌的圬工量；增加了襯砌的圬工量；l 在不同曲率曲線(xiàn)上的隧道建筑限界加寬不同，隧道的斷面在不同曲率曲線(xiàn)上的隧道建筑限界加寬不同，隧道的斷面是變化的，因而施工時(shí)，支護(hù)和襯砌的尺寸均不一致，技術(shù)上是變化的，因而施工時(shí)，支護(hù)和襯砌的尺寸均不一致，技術(shù)上較為復(fù)雜；較為復(fù)雜；l 列車(chē)運(yùn)行在曲線(xiàn)隧洞

28、內(nèi)，空氣阻力比直線(xiàn)隧道大，機(jī)車(chē)牽列車(chē)運(yùn)行在曲線(xiàn)隧洞內(nèi)，空氣阻力比直線(xiàn)隧道大，機(jī)車(chē)牽引力的損失大，降低了運(yùn)營(yíng)效率，甚至可能造成溜車(chē)事故；引力的損失大，降低了運(yùn)營(yíng)效率，甚至可能造成溜車(chē)事故；l 列車(chē)在曲線(xiàn)上行駛，產(chǎn)生了離心力，再加上洞內(nèi)空氣潮濕，列車(chē)在曲線(xiàn)上行駛，產(chǎn)生了離心力，再加上洞內(nèi)空氣潮濕，使得鋼軌磨損加速，從而使洞內(nèi)的養(yǎng)護(hù)工作量增大；使得鋼軌磨損加速，從而使洞內(nèi)的養(yǎng)護(hù)工作量增大； 曲線(xiàn)隧道洞身彎曲，洞壁對(duì)氣流的阻力加大，使通風(fēng)條件變壞，有害氣體不易排出； 運(yùn)營(yíng)中為了保證隧道建筑限界的要求和正常的行車(chē)條件，需要經(jīng)常檢查線(xiàn)路平面和水平，曲線(xiàn)隧道也較直線(xiàn)隧道增加了維護(hù)作業(yè)量和難度； 由于曲線(xiàn)關(guān)系

29、，洞內(nèi)進(jìn)行施工測(cè)量時(shí)，操作變得復(fù)雜，精度也有所降低。隧道設(shè)置曲線(xiàn)示例 如果地勢(shì)條件必須把曲線(xiàn)引進(jìn)隧道，那么，施工時(shí)先按主體的直線(xiàn)隧道開(kāi)挖，兩端暫開(kāi)直的照準(zhǔn)導(dǎo)坑，以補(bǔ)救曲線(xiàn)所形成的缺點(diǎn)，待全隧道的導(dǎo)坑開(kāi)通后，再把兩端按原設(shè)計(jì)的曲線(xiàn)調(diào)整過(guò)來(lái) 隧道設(shè)置曲線(xiàn)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題隧道設(shè)置曲線(xiàn)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 應(yīng)盡可能采用較短的曲線(xiàn)，或是半徑較大的曲應(yīng)盡可能采用較短的曲線(xiàn)，或是半徑較大的曲線(xiàn)，且將曲線(xiàn)設(shè)置在線(xiàn)，且將曲線(xiàn)設(shè)置在 隧道洞口附近為宜，使曲線(xiàn)隧道洞口附近為宜，使曲線(xiàn)的影響小一些。的影響小一些。 在曲線(xiàn)兩端應(yīng)設(shè)緩和曲線(xiàn)時(shí)，最好不使洞口恰在曲線(xiàn)兩端應(yīng)設(shè)緩和曲線(xiàn)時(shí)，最好不使洞口恰恰落在緩和曲線(xiàn)上。恰落在緩和曲線(xiàn)

30、上。 隧道內(nèi)若設(shè)置圓曲線(xiàn)，其長(zhǎng)度不應(yīng)短于一節(jié)車(chē)隧道內(nèi)若設(shè)置圓曲線(xiàn)，其長(zhǎng)度不應(yīng)短于一節(jié)車(chē)廂的長(zhǎng)度。廂的長(zhǎng)度。 在一座隧道內(nèi)最好不設(shè)一個(gè)以上的曲線(xiàn)，尤其在一座隧道內(nèi)最好不設(shè)一個(gè)以上的曲線(xiàn)，尤其是不宜設(shè)置反向曲線(xiàn)或復(fù)合曲線(xiàn)。如果列車(chē)同時(shí)是不宜設(shè)置反向曲線(xiàn)或復(fù)合曲線(xiàn)。如果列車(chē)同時(shí)跨在兩個(gè)曲線(xiàn)上，行駛很不穩(wěn)當(dāng)?？缭趦蓚€(gè)曲線(xiàn)上，行駛很不穩(wěn)當(dāng)。 當(dāng)必須設(shè)置兩條曲線(xiàn)時(shí)，兩曲線(xiàn)間應(yīng)有足夠長(zhǎng)當(dāng)必須設(shè)置兩條曲線(xiàn)時(shí)，兩曲線(xiàn)間應(yīng)有足夠長(zhǎng)的夾直線(xiàn)，一般是要求在三倍車(chē)輛長(zhǎng)度以上。的夾直線(xiàn)，一般是要求在三倍車(chē)輛長(zhǎng)度以上。2 2公路隧道平面設(shè)計(jì)公路隧道平面設(shè)計(jì) 公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形、公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，應(yīng)根

31、據(jù)地質(zhì)、地形、路線(xiàn)的走向、通風(fēng)等因素確定隧道的乎、曲線(xiàn)路線(xiàn)的走向、通風(fēng)等因素確定隧道的乎、曲線(xiàn)線(xiàn)形。當(dāng)設(shè)為曲線(xiàn)時(shí)，不宜采用設(shè)超高的平曲線(xiàn)形。當(dāng)設(shè)為曲線(xiàn)時(shí)，不宜采用設(shè)超高的平曲線(xiàn)，并不應(yīng)采用設(shè)加寬的乎曲線(xiàn)。線(xiàn)，并不應(yīng)采用設(shè)加寬的乎曲線(xiàn)。高速公路、一級(jí)公路的隧道應(yīng)設(shè)計(jì)為上、下行分離的獨(dú)立雙洞。2 2、隧道縱斷面設(shè)計(jì)、隧道縱斷面設(shè)計(jì)1) 1)鐵路隧道鐵路隧道 隧道縱斷面是指沿隧道中心線(xiàn)展隧道縱斷面是指沿隧道中心線(xiàn)展開(kāi)的垂直面上的投影。開(kāi)的垂直面上的投影。 隧道內(nèi)線(xiàn)路縱斷面設(shè)計(jì)就是要選隧道內(nèi)線(xiàn)路縱斷面設(shè)計(jì)就是要選定隧道內(nèi)線(xiàn)路的坡道形式、坡度大小、定隧道內(nèi)線(xiàn)路的坡道形式、坡度大小、坡段長(zhǎng)度和坡段間的銜接

32、等。坡段長(zhǎng)度和坡段間的銜接等。坡道型式坡道型式 隧道處于地層之內(nèi)，除了地質(zhì)有變化時(shí)以外，線(xiàn)路的坡隧道處于地層之內(nèi)，除了地質(zhì)有變化時(shí)以外，線(xiàn)路的坡型本來(lái)不受什么限制，用不著采用復(fù)雜多變的型式。一般可型本來(lái)不受什么限制，用不著采用復(fù)雜多變的型式。一般可采用簡(jiǎn)單的單坡型或不復(fù)雜的人字坡型采用簡(jiǎn)單的單坡型或不復(fù)雜的人字坡型 。 單坡多用于線(xiàn)路的緊坡地段或是展線(xiàn)的地區(qū)，因?yàn)閱纹聠纹露嘤糜诰€(xiàn)路的緊坡地段或是展線(xiàn)的地區(qū)，因?yàn)閱纹驴梢誀?zhēng)取高程，拔起或降落一定的高度。人字型坡道多用于可以爭(zhēng)取高程，拔起或降落一定的高度。人字型坡道多用于長(zhǎng)隧道，尤其是越嶺隧道長(zhǎng)隧道，尤其是越嶺隧道 。坡道形式 兩種不同的坡型適用于

33、不同的隧道。對(duì)位于緊坡地段，耍爭(zhēng)取高程的區(qū)段上的隧道、位于越嶺隧道兩端展線(xiàn)上的隧道、地下水不大的隧道，或是可以單口掘進(jìn)的短隧道，可以采用單面坡型。對(duì)于長(zhǎng)大隧道、越嶺隧道、地下水豐富而抽水設(shè)備不足的隧道，宜采用人字坡型。坡度大小坡度大小 設(shè)計(jì)坡度時(shí)，注意應(yīng)不超過(guò)限制坡度。設(shè)計(jì)坡度時(shí)，注意應(yīng)不超過(guò)限制坡度。 如果在平面上有曲線(xiàn)，還需為克服曲線(xiàn)的阻力，再減去如果在平面上有曲線(xiàn)，還需為克服曲線(xiàn)的阻力，再減去一個(gè)曲線(xiàn)的當(dāng)量坡度。即一個(gè)曲線(xiàn)的當(dāng)量坡度。即 式中式中 設(shè)計(jì)中允許采用的最大坡度設(shè)計(jì)中允許采用的最大坡度 按照線(xiàn)路等級(jí)規(guī)定的限制最大坡度；按照線(xiàn)路等級(jí)規(guī)定的限制最大坡度； 曲線(xiàn)阻力折算的坡度折減量。

34、曲線(xiàn)阻力折算的坡度折減量。 坡度折減的原因：坡度折減的原因： 列車(chē)車(chē)輪與鋼軌踏面間的粘著系數(shù)降低列車(chē)車(chē)輪與鋼軌踏面間的粘著系數(shù)降低 洞內(nèi)空氣阻力增大洞內(nèi)空氣阻力增大 曲限允iii允i限i曲i規(guī)范中規(guī)定了隧道內(nèi)線(xiàn)路坡度折減系數(shù)m的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。列于下表可參照使用。 隧道長(zhǎng)度電力牽引內(nèi)燃牽引40110000.950.90100140000.900.8040000.850.75隧道內(nèi)線(xiàn)路最大坡度系數(shù)隧道內(nèi)線(xiàn)路最大坡度系數(shù)坡度折減區(qū)段示意 除了最大坡度的限制以外，還要限制最小坡度。因?yàn)樗淼纼?nèi)的水全靠排水溝向外流出。鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，隧道內(nèi)線(xiàn)路不得設(shè)置平坡，最小的允許坡度不宜小于0.3%。坡段長(zhǎng)度坡段長(zhǎng)

35、度坡段不宜太長(zhǎng)，尤其是單坡隧道；設(shè)緩坡段坡段不宜太長(zhǎng)，尤其是單坡隧道；設(shè)緩坡段從行車(chē)平穩(wěn)的要求和照顧施工和養(yǎng)護(hù)的方便從行車(chē)平穩(wěn)的要求和照顧施工和養(yǎng)護(hù)的方便出發(fā)，隧道內(nèi)坡段長(zhǎng)度最好不小于列車(chē)的長(zhǎng)出發(fā)，隧道內(nèi)坡段長(zhǎng)度最好不小于列車(chē)的長(zhǎng)度；考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，坡段長(zhǎng)度最好不小度；考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，坡段長(zhǎng)度最好不小于遠(yuǎn)期到發(fā)線(xiàn)的長(zhǎng)度于遠(yuǎn)期到發(fā)線(xiàn)的長(zhǎng)度 凸形縱斷面分坡平段，當(dāng)隧道位于兩端貨物凸形縱斷面分坡平段，當(dāng)隧道位于兩端貨物列車(chē)以接近計(jì)算速度通過(guò)時(shí)，允許分坡平道列車(chē)以接近計(jì)算速度通過(guò)時(shí)，允許分坡平道長(zhǎng)度縮短至長(zhǎng)度縮短至200m200m。坡段長(zhǎng)最小為。坡段長(zhǎng)最小為200m200m。 坡段聯(lián)接坡段聯(lián)接 對(duì)

36、于鐵路隧道，為了行車(chē)平順，兩個(gè)相鄰對(duì)于鐵路隧道，為了行車(chē)平順，兩個(gè)相鄰坡段坡度的代數(shù)差值不宜太大坡段坡度的代數(shù)差值不宜太大 兩坡段間的代數(shù)差值兩坡段間的代數(shù)差值i ,i ,不應(yīng)大于重車(chē)方向不應(yīng)大于重車(chē)方向的限坡值的限坡值i i 。2 2公路隧道公路隧道平面線(xiàn)形平面線(xiàn)形 若隧道的平面線(xiàn)形原則上采用直線(xiàn)，避若隧道的平面線(xiàn)形原則上采用直線(xiàn)，避免設(shè)置曲線(xiàn)。免設(shè)置曲線(xiàn)。 在某些情況下必須設(shè)置曲線(xiàn)時(shí)，其曲線(xiàn)在某些情況下必須設(shè)置曲線(xiàn)時(shí)，其曲線(xiàn)半徑不宜小于不設(shè)超高的平面曲線(xiàn)半徑，半徑不宜小于不設(shè)超高的平面曲線(xiàn)半徑，并應(yīng)符合視距要求。并應(yīng)符合視距要求。 在隧道洞口不應(yīng)采用小半徑曲線(xiàn)的引線(xiàn)在隧道洞口不應(yīng)采用小半徑

37、曲線(xiàn)的引線(xiàn)與隧道銜接。與隧道銜接。縱斷線(xiàn)形縱斷線(xiàn)形 一般將隧道縱坡保持在一般將隧道縱坡保持在2%2%以下比較好以下比較好 ，縱坡大于縱坡大于3%3%是不可取的是不可取的 從隧道施工排水和竣工后的排水需要上從隧道施工排水和竣工后的排水需要上考慮，隧道內(nèi)不宜設(shè)置平坡考慮，隧道內(nèi)不宜設(shè)置平坡 ，在施工時(shí)，在施工時(shí)需要設(shè)置不小于需要設(shè)置不小于0.3%0.3%的縱坡的縱坡 引線(xiàn)引線(xiàn) 引線(xiàn)的平面及縱斷線(xiàn)形，應(yīng)當(dāng)保證有足引線(xiàn)的平面及縱斷線(xiàn)形，應(yīng)當(dāng)保證有足夠的視距和行車(chē)安全，尤其在進(jìn)口一側(cè)，夠的視距和行車(chē)安全，尤其在進(jìn)口一側(cè)，需要在足夠的距離外能夠識(shí)別隧道洞口需要在足夠的距離外能夠識(shí)別隧道洞口 隧道需要機(jī)械通

38、風(fēng)時(shí)，引線(xiàn)的縱坡應(yīng)使隧道需要機(jī)械通風(fēng)時(shí)，引線(xiàn)的縱坡應(yīng)使汽車(chē)能以均勻速度駛?cè)胨淼?，洞口前的引汽?chē)能以均勻速度駛?cè)胨淼?，洞口前的引線(xiàn)縱坡與隧道縱坡在必要的距離之內(nèi)應(yīng)保線(xiàn)縱坡與隧道縱坡在必要的距離之內(nèi)應(yīng)保持一致持一致 隧道內(nèi)的路肩寬度與一般道路相比要縮隧道內(nèi)的路肩寬度與一般道路相比要縮小很多，需要進(jìn)行平滑過(guò)渡，路肩應(yīng)在適小很多，需要進(jìn)行平滑過(guò)渡，路肩應(yīng)在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)收縮，使汽車(chē)進(jìn)出隧道時(shí)順利當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)收縮，使汽車(chē)進(jìn)出隧道時(shí)順利 第四節(jié) 隧道橫斷面設(shè)計(jì) 在地層中修成的隧道，必需要有足夠的凈空滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)安全的要求。不同用途的隧道，凈空大小也不一樣。斷面劃分凈空面積（m2 ）超小斷面100.0國(guó)際隧道協(xié)會(huì)建

39、議的隧道斷面劃分標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際隧道協(xié)會(huì)建議的隧道斷面劃分標(biāo)準(zhǔn)1、鐵路隧道、鐵路隧道1） 直線(xiàn)隧道凈空直線(xiàn)隧道凈空機(jī)車(chē)車(chē)輛限界機(jī)車(chē)車(chē)輛限界 它是指機(jī)車(chē)車(chē)輛最外輪廓的限界尺寸。要它是指機(jī)車(chē)車(chē)輛最外輪廓的限界尺寸。要求所有在線(xiàn)路上行駛的機(jī)車(chē)車(chē)輛停在乎坡直線(xiàn)求所有在線(xiàn)路上行駛的機(jī)車(chē)車(chē)輛停在乎坡直線(xiàn)上時(shí)，沿車(chē)體所有部分都必須容納在此限界范上時(shí)，沿車(chē)體所有部分都必須容納在此限界范圍內(nèi)而不得超越。圍內(nèi)而不得超越?；窘ㄖ劢缁窘ㄖ劢?它是指線(xiàn)路上各種建筑物和設(shè)備均不得侵它是指線(xiàn)路上各種建筑物和設(shè)備均不得侵入的輪廓線(xiàn)。它的用途是保證機(jī)車(chē)車(chē)輛的安全入的輪廓線(xiàn)。它的用途是保證機(jī)車(chē)車(chē)輛的安全運(yùn)行及建筑物和設(shè)備不受損害

40、。運(yùn)行及建筑物和設(shè)備不受損害。隧道建筑限界隧道建筑限界 它是指包圍它是指包圍“基本建筑限界外部的輪廓基本建筑限界外部的輪廓線(xiàn)。即要比線(xiàn)。即要比“基本建筑限界大一些，留出少基本建筑限界大一些，留出少許空間，用于安裝通訊信號(hào)、照明、電力等設(shè)許空間，用于安裝通訊信號(hào)、照明、電力等設(shè)備。備。直線(xiàn)隧道凈空 是指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線(xiàn)所包圍的空間。“直線(xiàn)隧道凈空要比“隧道建筑限界稍大一些除了滿(mǎn)足限界要求外，考慮避讓等安全空間、救援通道及技術(shù)作業(yè)空間，還考慮了在不同的圍巖壓力作用下，襯砌結(jié)構(gòu)的合理受力形狀(拱部采用三心圓，邊墻采用直墻式或曲墻式)以及施工方便等因素。2 2曲線(xiàn)隧道凈空加寬曲線(xiàn)隧道凈空加寬加寬原因

41、加寬原因 (1)(1)車(chē)輛通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)，轉(zhuǎn)車(chē)輛通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)，轉(zhuǎn)向架中心點(diǎn)沿線(xiàn)路運(yùn)行，向架中心點(diǎn)沿線(xiàn)路運(yùn)行，而車(chē)輛本身卻不能隨線(xiàn)路而車(chē)輛本身卻不能隨線(xiàn)路彎曲，仍保持其矩形形狀，彎曲，仍保持其矩形形狀，放其兩端向曲線(xiàn)外側(cè)偏移放其兩端向曲線(xiàn)外側(cè)偏移 (d (d外外) )，中間向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)偏，中間向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)偏移移(d (d內(nèi)內(nèi)1) 1)，如圖，如圖2-4-82-4-8所示。所示。 (2)(2)由于曲線(xiàn)外軌超由于曲線(xiàn)外軌超高車(chē)輛向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)傾斜，高車(chē)輛向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)傾斜，使車(chē)輛限界上的控制點(diǎn)在使車(chē)輛限界上的控制點(diǎn)在水平方向上向內(nèi)移動(dòng)了一水平方向上向內(nèi)移動(dòng)了一個(gè)距離個(gè)距離(d (d內(nèi)內(nèi)2) 2)，如圖，如圖2-4-9

42、2-4-9所所示。據(jù)此，曲線(xiàn)隧道凈空示。據(jù)此，曲線(xiàn)隧道凈空的加寬值為的加寬值為 (2)由于曲線(xiàn)外軌超高車(chē)輛向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)傾斜，使車(chē)輛限界上的控制點(diǎn)在水平方向上向內(nèi)移動(dòng)了一個(gè)距離(d內(nèi)2)，如圖2-4-9所示。據(jù)此，曲線(xiàn)隧道凈空的加寬值為：內(nèi)側(cè)加寬 W1= d內(nèi)1 +d內(nèi)2外側(cè)加寬 W2= d外總加寬 W= W1+W2 = d內(nèi)1 +d內(nèi)2+ d外加寬值計(jì)算加寬值計(jì)算 （ 單線(xiàn)曲線(xiàn)隧道加寬值的計(jì)算單線(xiàn)曲線(xiàn)隧道加寬值的計(jì)算車(chē)輛中間部分向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)的偏移車(chē)輛中間部分向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)的偏移d d內(nèi)內(nèi)1 1 式中式中 ll車(chē)輛轉(zhuǎn)向架中心距，取車(chē)輛轉(zhuǎn)向架中心距，取18m;18m; R R曲線(xiàn)半徑曲線(xiàn)半徑(m)(m)。

43、車(chē)輛兩端向曲線(xiàn)外側(cè)的偏移車(chē)輛兩端向曲線(xiàn)外側(cè)的偏移d d外外式中式中 LL標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛長(zhǎng)度，我國(guó)為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛長(zhǎng)度，我國(guó)為26m26m。外軌超高使車(chē)體向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)傾移d內(nèi)2式中 H隧道限界控制點(diǎn)自軌面起的高度(cm)； E曲線(xiàn)外軌超高值，其最大值不超過(guò)15cm，且 其中 v鐵路遠(yuǎn)期行車(chē)速度(km/h). 可以近似取值：（ ）雙線(xiàn)曲線(xiàn)隧道加寬值的計(jì)算）雙線(xiàn)曲線(xiàn)隧道加寬值的計(jì)算 雙線(xiàn)曲線(xiàn)隧道的內(nèi)側(cè)加寬值雙線(xiàn)曲線(xiàn)隧道的內(nèi)側(cè)加寬值W1W1及外側(cè)加寬值及外側(cè)加寬值W2W2與單線(xiàn)隧道加寬值的計(jì)算相同。內(nèi)外側(cè)線(xiàn)路中與單線(xiàn)隧道加寬值的計(jì)算相同。內(nèi)外側(cè)線(xiàn)路中線(xiàn)間的加寬值線(xiàn)間的加寬值W3W3按以下情況計(jì)算。按以下情況計(jì)算。

44、當(dāng)外側(cè)線(xiàn)路的外軌超高大于內(nèi)例線(xiàn)路的外軌超當(dāng)外側(cè)線(xiàn)路的外軌超高大于內(nèi)例線(xiàn)路的外軌超高時(shí)：高時(shí)：式中式中 HH車(chē)輛外側(cè)頂角距內(nèi)軌頂面的高度，取車(chē)輛外側(cè)頂角距內(nèi)軌頂面的高度，取360 cm360 cm； EE外側(cè)線(xiàn)路的外軌超高值外側(cè)線(xiàn)路的外軌超高值(cm)(cm)； RR同前。同前。其它情況時(shí)：曲線(xiàn)隧道中線(xiàn)與線(xiàn)路中線(xiàn)偏移距離曲線(xiàn)隧道中線(xiàn)與線(xiàn)路中線(xiàn)偏移距離 從以上計(jì)算可知，曲線(xiàn)隧道內(nèi)外側(cè)加寬從以上計(jì)算可知，曲線(xiàn)隧道內(nèi)外側(cè)加寬值不同值不同( (內(nèi)側(cè)加寬大于外側(cè)加寬內(nèi)側(cè)加寬大于外側(cè)加寬) )，斷面加寬，斷面加寬后，隧道中線(xiàn)應(yīng)向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)偏移一個(gè)后，隧道中線(xiàn)應(yīng)向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)偏移一個(gè)d d值。值。 單線(xiàn)隧道如圖單線(xiàn)

45、隧道如圖2-4-112-4-11所示所示, ,偏移值為偏移值為 雙線(xiàn)隧道如圖雙線(xiàn)隧道如圖2-4-102-4-10所示，內(nèi)側(cè)線(xiàn)路中線(xiàn)所示，內(nèi)側(cè)線(xiàn)路中線(xiàn)至隧道中線(xiàn)的距離至隧道中線(xiàn)的距離 外側(cè)線(xiàn)路中線(xiàn)至隧道中線(xiàn)的距離外側(cè)線(xiàn)路中線(xiàn)至隧道中線(xiàn)的距離時(shí)速時(shí)速200km200km以上曲線(xiàn)隧道凈空加寬以上曲線(xiàn)隧道凈空加寬 最高時(shí)速最高時(shí)速200 km200 km的新建鐵路單、雙線(xiàn)隧的新建鐵路單、雙線(xiàn)隧道內(nèi)凈空面積采用道內(nèi)凈空面積采用52m252m2和和80 m280 m2斷面形式也斷面形式也是經(jīng)過(guò)優(yōu)化比選的，既充分滿(mǎn)足了空氣動(dòng)力是經(jīng)過(guò)優(yōu)化比選的，既充分滿(mǎn)足了空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，又完全滿(mǎn)足建筑物接近學(xué)效應(yīng)

46、標(biāo)準(zhǔn)的要求，又完全滿(mǎn)足建筑物接近眼界及其他工程使用空間的需要，且留有富眼界及其他工程使用空間的需要，且留有富余量，按余量，按鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范 曲線(xiàn)隧道的加寬也是曲線(xiàn)隧道的加寬也是較小的，完全在富余量以?xún)?nèi)，可以不考慮內(nèi)較小的，完全在富余量以?xún)?nèi)，可以不考慮內(nèi)輪廓加寬。輪廓加寬。3 3曲線(xiàn)隧道與直線(xiàn)隧道襯砌的銜接方法曲線(xiàn)隧道與直線(xiàn)隧道襯砌的銜接方法 根據(jù)根據(jù) 鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范) )規(guī)定：位于曲線(xiàn)地段的隧道，規(guī)定：位于曲線(xiàn)地段的隧道，斷面加寬除圓曲線(xiàn)部分按上述計(jì)算值予以加寬外，緩和曲斷面加寬除圓曲線(xiàn)部分按上述計(jì)算值予以加寬外，緩和曲線(xiàn)部分可分兩段加寬即自圓曲線(xiàn)至緩和曲線(xiàn)

47、中點(diǎn)，并向線(xiàn)部分可分兩段加寬即自圓曲線(xiàn)至緩和曲線(xiàn)中點(diǎn)，并向直線(xiàn)方向延長(zhǎng)直線(xiàn)方向延長(zhǎng)13m13m，采用圓曲線(xiàn)加寬斷面，采用圓曲線(xiàn)加寬斷面( (按按WW值加寬值加寬) )；其余緩和曲線(xiàn)，并自直緩分界點(diǎn)向直線(xiàn)段延長(zhǎng)其余緩和曲線(xiàn)，并自直緩分界點(diǎn)向直線(xiàn)段延長(zhǎng)22m22m，采用緩和曲線(xiàn)中點(diǎn)加寬斷面，其加寬值取圓曲線(xiàn)之，采用緩和曲線(xiàn)中點(diǎn)加寬斷面，其加寬值取圓曲線(xiàn)之半半( (即按即按W/2W/2加寬。加寬。2、公路隧道、公路隧道 公路隧道凈空包括公路建筑限界、通風(fēng)及公路隧道凈空包括公路建筑限界、通風(fēng)及其他所需的斷面積。斷面形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)圍其他所需的斷面積。斷面形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)圍巖壓力求得最經(jīng)濟(jì)值。公路隧道的建筑限界包巖壓力求得最經(jīng)濟(jì)值。公路隧道的建筑限界包括車(chē)道、路肩、路線(xiàn)帶、人行道等的寬度，以括車(chē)道、路肩、路線(xiàn)帶、人行道等的寬度，以及車(chē)道、人行道的凈高。及車(chē)道、人行道的凈高。 公路隧道的凈空除包括公路建筑限界以外，還包括通風(fēng)管道、照明設(shè)備、防災(zāi)設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、運(yùn)行管理設(shè)備等附屬設(shè)備所需要的空間以及富余量和施工允許誤差等。隧道行車(chē)限界：保證隧道中行車(chē)安全，在一定高度隧道行車(chē)限界：保證隧道