隧道总体设计

null第3隧 道 总 体 设 计**第3隧 道 总 体 设 计第 3 章null 本章的学习要求：（5）了解隧道 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 文件的组成要求；（1）掌握公路隧道选址的原则和方法；（2）掌握隧道洞口位置选择的原则和方法；（3）掌握隧道平面和纵断面设计的要求；（4）掌握隧道横面设计的要求和方法；null**3.1 隧道选址3.1.1 越岭隧道的选址 3.1.2 傍山隧道选址 3.1.3 地质条件与隧道位置选择 3.1.4 隧道洞口位置的选择3.2 隧道的几何设计3.2.1 隧道的平面设计 3.2.2 隧道的纵断面设计 3.2.3 隧道的净空断面横断面设计 3.2.4 隧道接线3.3 衬砌内轮廓线及几何尺寸的拟定3.4 道路隧道勘察设计文件的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 和组成本章主要内容3.1.1 越岭隧道的选址3.1.1 越岭隧道的选址null3.1 隧道选址 1、公路隧道选址的基本原则： 必须与公路总体设计相协调适应(交通量、公路等级等) 隧道位置应选择在稳定的地层中； 越岭隧道应进行较大范围的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选择，进行全面的技术、经济比较，选择在地质条件较好的地段穿越； 沿河傍山隧道，其位置宜向山侧内移，避免一侧洞壁过薄产生偏压； 选择隧道位置时，应注意洞口位置和有关工程的处理，一般宜采取“早进洞，晚出洞”原则。null2、隧道方案与自然条件的关系 当地的工程地质与水文地质条件、地形地貌条件、气象条件，一般而言是隧道方案主要考虑的问题。另外，还有工程的难易程度、经济、工期要求，甚至还有政治、经济、军事与地区发展都有关。根据隧道轴线与地形的关系，主要有： (1) 坡面正交型； (2) 坡面斜交型； (3) 坡面平行型； (4) 尾部进入型； (5) 深入谷地型。null较高的垭口较低的垭口山岭（褶多山）什么叫做垭口？null选择的垭口路线总方向垭口什么叫做垭口？ 如何选择垭口？null 当线路必须跨越分水岭时，分水岭的山脊线上总会有高程较低处，称之为垭口。 常常有若干个垭口可以通过。通过上述因素的分析比较，选定最为理想的垭口。垭口是选定越岭隧道线路方案的控制点。 什么叫做垭口？(1)越岭隧道平面位置的选择(1)越岭隧道平面位置的选择 平面位置选择是指隧道穿越分水岭的不同高程及不同方向的垭口选择，着重考虑以下因素：null①优先考虑在路线总方向上或其附近的低垭口，此时垭口在两侧具备有良好展线的横坡时，一般越岭隧道较短。垭口位置的选择一般可利用小比例尺地形图、航 空照片、卫星照片等。根据线路的总方向和克服 越岭高程的不同要求在较大范围内选线，寻求可 供越岭的几个垭口位置的比选。比选时应考虑以 下原则：null④工程地质和水文地质条件良好的垭口。 ③隧道一般选在分水岭垭口两边河谷标高相差不多，并且两边河谷平面位置接近处。②虽远离线路总方向，但垭口两侧有良好的展线条件，又不损失越岭高程的垭口。 经隧道长度、施工难度、运营条件等综合比选多个方案，最后确定最佳方案。null秦岭隧道平面位置的方案比选秦岭卫星遥感照片1秦岭卫星遥感照片1null沙木拉打越岭长隧道 的选择null沙木拉打越岭长隧道的选择(2) 越岭隧道标高选择(2) 越岭隧道标高选择 一般隧道标高越高，隧道长度越短，相应施工工期也短，但两端展线长度增加，且线路拔起高度大，运营条件差，线路通过能力降低； 低标高隧道则与之相反，施工难度增加，施工期较长。因此，在选择越岭隧道标高时，考虑运营条件的改善和通过能力的提高，宜采用低标高方案，但必须进行地形、地质、施工、运营、经济等多种因素综合比较确定最优隧道标高。null不同标高位置选择null穿越娄山山脉分水岭的越岭隧道选线实例凉风垭方案 越岭隧道长4270mnull 凉风垭垭口地形陡峻，山梁薄，分水岭两例地面高差较大。选了三个主要方案： 马鞍山方案越岭隧道长2810m，洞口位置最高，隧道短，展线长，运营条件相对较差； 雷神坡方案越岭隧道长3490m，其高程较马鞍山方案为低，线路条件有所改善； 凉风垭方案越岭隧道长4270m，越岭高程较前两方案均低．线路顺直，展线最短，但越岭隧道最长,运营条件好。 经比选后采用了越岭隧道最长的凉风垭方案。3.1.2 傍山隧道的选址3.1.2 傍山隧道的选址null傍山隧道沿河路线傍山隧道选址需要考虑哪些问题？傍山隧道选址需要考虑哪些问题？ 应根据地形地质，河流冲刷情况以及洞外的相关工程和运营条件等综合考虑。道路依山傍水傍山隧道选址需要考虑哪些问题？ ①傍山隧道在埋深较浅的地段，一定要注意洞身覆盖厚度问题。 傍山隧道选址需要考虑哪些问题？山体滑坡傍山隧道选址需要考虑哪些问题？ ②考虑河岸冲刷对山体和洞身稳定的影响。 傍山隧道选址需要考虑哪些问题？河道狭窄 冲刷严重！傍山隧道选址需要考虑哪些问题？③考虑既有建筑物对洞身稳定的影响。 傍山隧道选址需要考虑哪些问题？已有建筑影响傍山隧道选址需要考虑哪些问题？④线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧道方案进行比较。傍山隧道选址需要考虑哪些问题？沿河线截弯取直作隧道：沿河线截弯取直作隧道：运营条件差，桥、隧、挡相连，工程复杂，施工干扰大； 沿河线常碰到河道弯曲极大，山体凸出，形成山嘴；线路沿河绕行，线路长而弯曲；取直作长隧道，线路顺直。沿河线截弯取直作隧道实例一沿河线截弯取直作隧道实例一关村坝隧道 是裁弯取直的典型例子之一： 关村坝隧道方案较绕行方案线路缩短10.1公里，减少25个弯道和一处车站，仅有43米长中桥1座和6,107米的隧道1座。线路顺直，工程单一，避开了不良地质，保证了运营安全。总体技术经济优。实践证明，效果良好。null关村坝隧道方案沿河线截弯取直作隧道实例一大瑶山隧道方案 20世纪80年代修建的衡－广复线上大瑶山隧道(全长14.295km)是河谷地段采用长隧道方案的一个范例。 衡广线经过的广东北部，有一条武水河，发源于南岭，注入北江再汇珠江入海，在丛山峻岭中绕大弯，河谷弯多水急，两岸山峰陡立，全长30余公里。大瑶山隧道方案沿河线截弯取直作隧道实例二null 解放前就建成的京广线，是一段典型的靠河线路，标准极低，弯道很多，最小曲线半径 只有250m，上支下挡，雨季病害不断，一直是制约京广线运输能力的咽喉区。大瑶山隧道方案沿河线截弯取直作隧道实例二nullnull 在 20世纪70年代，国家实行改革开放，急需拓宽南北要道，决定建衡广复线。如何改扩建这一段低标准线段的问题，成为决策的首要关键。当时设计提出三个方案： 大瑶山隧道方案沿河线截弯取直作隧道实例二null大瑶山隧道方案沿河线截弯取直作隧道实例二null 这两种方案的取舍在国家有关部门曾引起激烈争论，争论的焦点是我国是否具备修建这样地质复杂特长隧道的技术水平和经济实力?还要长期保持良好的运营状态（当时我国建成的最长铁路隧道为7023m），最后国务院决定，采用裁弯取直的大瑶山方案，历时数年，建成了我国第一条10公里以上的双线铁路隧道。修建中，全面引进了勘察、设计新技术，使我国铁路隧道修建水平。历史性地上了—个台阶；大瑶山隧道方案null采用较多、较长的隧道是今后山区道路发展的趋势日本的例子3.1.3 地质条件与隧道 位置选择3.1.3 地质条件与隧道 位置选择null (3)当绕避困难时，应尽量采取必要的工程措施。 地质条件与隧道位置的关系 (2)尽量避免通过断层、崩塌、滑坡、流砂、溶洞、偏压显著、地下水丰富等地质不良地段； (1)无论是越岭线路或沿河傍山线路，都力求选择在地质构造简单，岩性较好的稳固地层中通过； null (一)单斜构造与隧道位置的选择 (二)褶皱构造与隧道位置的选择 (三)断裂构造、接触带与隧道位置的选择 (四)不良地质段的隧道位置选择3.1.3地质条件与隧道位置的选择(一)单斜构造与隧道位置的选择 在单斜构造的地区，岩层面间，有的是紧密贴附的，有的是出现裂缝又为一些细碎物质所填充。层间接触面比之岩层实体总是较为薄弱的，称之为软弱结构面。 单斜构造地质必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。(一)单斜构造与隧道位置的选择 1．水平或缓倾角岩层 1．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。若通过很薄的岩层，则施工时顶部易产生掉块现象，此时，以不透水的坚硬岩层作顶板为最好。 单斜构造2．陡倾角岩层 陡倾角岩层一般有偏压和不均匀压力存在．当有软弱夹层伴以有害节理切割时，易产生坍方和顺层滑坡． 2．陡倾角岩层 当隧道中线可能沿两种不同岩性的岩层走向通过时，应避免将隧道置于两种不同的岩层软弱构造(破碎)带．如图a(B)所示；而宜将隧道置于岩性较好的单一岩层中，如图a(A)．单斜构造3．直立岩层 隧道通过直立岩层时，其中线宜垂直于岩层的走向穿过，如左下图所示。仍应避开不同岩层接触带。当层状岩层较薄，并有软弱夹层，伴有微量地下水活动时，亦可产生不对称压力，在隧道开挖过程中，易产生坍塌(如右下图所示)，甚至会导致大的坍力，致使地面形成“天窗” 。 3．直立岩层 单斜构造null 在褶曲构造的地区，在施工时，极易发生掉块或坍方，对工程产生不利影响。此外，地下水积聚凹底，也将增加施工的困难。隧道穿过褶曲构造时，选在背斜中要比在向斜中有利。如果恰在褶曲的两翼，将受到偏侧压力.(二)褶皱构造与隧道位置的选择null当隧道通过褶皱构造时，应尽量避免将隧道置于背斜或向斜的轴部。如图(a)、(c)，而应将隧道置于翼部，如图(b)，则隧道所处的地质条件类似单斜构造。 褶皱构造 当对隧道通过向斜和背斜轴部作比较时，则背斜较向斜略好，若向斜轴部处于含水层中，地下水积聚凹底，洞身开挖所出现的涌水及坍塌将比背斜严重，也将增加施工的困难。null 断裂构造及不同岩层的接触带，其裂隙发育,地下水量也较大，开挖隧道易坍塌，给施工带来困难(三)断裂构造、接触带与隧道位置的选择null断裂构造断裂构造地层压力变化较大，衬砌结构亦难处置;在选择隧道位置时，切忌沿着(或靠近平行)断层带或破碎带修建隧道，特别是对于区域性大断裂，尤应注意绕避。当隧道线路必须通过断层带时，应尽量使线路与断层走向正交，同时应避开严重破碎带，并应使通过断层的地段最短。null什么是不良地质？（四）不良地质段的隧道位置选择滑坡null什么是不良地质？流沙地层null什么是不良地质？软弱地层null 不良地质系指滑坡、错落、崩塌、岩堆、危岩、落石、岩溶、陷穴、泥石流、流砂、断层、涌水及第四纪堆积层等不良地段。如线路难以绕避或绕避而有损于线路的总体性时，在技术经济合理的条件下，亦可因地制宜地采取相应工程措施通过． 隧道通过上述地区时的危害情况及隧道位置选择中应注意的事项分述如下: 不良地质段的隧道位置选择null 滑坡地区 山坡地区，由于地下水的活动，或是河流冲刷坡脚，以及人为切坡等原因，山坡土体在重力作用下，沿某一软弱面有整体下滑的趋势．形成了滑坡。隧道通过这种地段时，将会受到突然的土体推力，有时会把结构物挤压破坏，或是剪切断开。如果对滑坡面的位置已经了解清楚，可以把隧道置于滑被面以下的稳定岩体中。如果确知滑坡是多年静止了 的滑坡或古滑坡，则在不得已时，也可以把隧道置于滑坡体之内，但要在上部减载和加强排水 。滑坡地带的隧道位置选择null 崩塌地区 山坡陡峻的地段，山体裂隙受风化而崩解，脱离母岩，成块地从斜坡翻滚坠落。它的出现是突然的，冲击力很大，不易防范。选择隧道位置时，最好不要沿这类山坡通过。不得巳时，应当尽可能地把隧道置于山体之中，穿过稳定的岩层。岩体崩塌的情形不太严 重，而洞口又必须落在崩场地区时．则可设置一段明洞来解决。 崩塌地区的隧道null 岩堆地区 岩石经过风化作用，分解和剥离成为大小不一的块体，从山坡、上方滚下，或冲刷夹持而堆积在山坡较平缓处或坡脚处，形成无黏结力的堆积体。隧道通过这类地区时，开挖极易发生坍方，给施工带来极大因难。这时，宜把隧道位置放在岩堆以下的稳定岩体之中。岩堆地区中的隧道null 泥石流地区 山顶积聚的土壤和各种砾石、岩块受到洪水的浸融成为流体，顺山沟或峡谷而下，来势凶猛，破坏力极大。有时可能摧毁铁路路基，甚至掩埋铁路，堵塞隧道。因此，在 选择隧道位置时，务必躲开泥石流泛滥区，如躲避不开，也应选在泥石流下切深度以下的基岩中。要查明泥石流洪积扇范围，不可把洞口放在洪积扇范围以内。 nullnull泥石流地区 首先应判明泥石流的成因、规模、发展趋势，以决定隧道方案的可行性。 充分考虑如下因素对隧道产生的最不利影响： (1)预计河床最大下切及侵蚀基准面对隧道影响； (2)泥石流可能的改道和变迁对洞身的影响； (3)充分预计隧道防排水的处理难度； (4)施工爆破可能带来的危害。不良地质段null不良地质段null 溶洞地区 碳酸盐类岩石(如灰岩、白云岩)、可溶类岩石在水力和水的化学作用下 溶蚀而形成各种岩溶现象，溶洞就是其中之一。溶洞可分为无水或有水，无填充或有填充溶洞。选择隧道位置时，应尽可能避开。如无法避开时，应探明溶洞的规模、性质和与隧道的位置关系，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。null溶洞null 当隧道通过岩溶地区时．应力求避免穿越岩溶严重发育的网状洞穴区。不良地质段null 地下水地区 地下水多是由地表水的渗透或地下水源补给的。例如岩层裂隙中的裂隙水，或溶洞中储藏的岩溶水，它们有时是流动的，有时是静止的，有时还有压力水头。它们的存在，使岩石软化、强度降低，层问夹层软化或稀释，促成了层间的滑动。裂隙中的水在开挖时涌入坑道，使施工发生困难，给以后养护也带来无休止的灾害。选择隧道位置时．最好不从富水区经过。不得已时，也要尽可能地把隧道置于地下水位以上的地方，或在不透水层中穿过。 瓦斯地区 在煤系地层中，蕴藏着甲烷(CH4)和CO2等有害气体。隧道开挖时，有害气体逸出，轻则致入窒息，重则引起爆炸，危害甚大。选择隧道位置时，应尽量避开。不得已时，应做好通风稀释的措施。null 黄土地区 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壑及地下水活动和地面陷穴密集的地区。 高地温地区 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。3.1.4 隧道洞口位置的选择3.1.4 隧道洞口位置的选择null隧道位置选定以后，隧道长度由它的两端洞口位置确定。 隧道长度：其进出口洞门墙外表面与线路内轨顶面标高线交点之间的距离。 总之，隧道洞口位置的选择，应根据地形、地质条件，考虑边坡、仰坡的稳定，结合洞外有关 工程及施工难易程度，本着“早进晚出”的指导思想，全面综合地分析确定。西安香溪隧道东口塌方现场 深圳坪山隧道东口塌方现场 null1、选择洞口位置的原则： (1)洞口不宜设在坯口沟谷的中心或沟底低洼处，在一般情况下，垭口沟谷在地质构造上是最薄弱的环节，常会遇到断层带、古坍方、冲积土等不良地质。此外，地表流水都汇集在沟底，再加上洞口路堑开挖，破坏了山体原有的平衡，更容易引起坍方，甚至不能进洞。所以，洞口最好选在沟谷一侧。沟谷附近洞口平面位置示意图null(2)洞口应避开不良地质地段。 (3)当隧道线路通过岩壁陡立．基岩裸露处时，最好不刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡。缓坡洞口纵断面示意图null(4)减少洞口路堑段长度，延长隧道，提前进洞。对处于漫坡地形的隧道，其洞口位置变动范围较大，一般应采取延长隧道的办法，以解决路堑弃土及排水的困难。 (5)洞口线路宜与等高线正交。使隧道正面进入山体，洞口结构物不致受到偏侧压力。对于傍山隧道因限于地形，有时无法与等高线正交，只能斜交进洞时，其交角不应 太小(不小45°)，并根据具体情况，采取斜交洞门、台阶式正交洞门或修建一段明洞。 (6)当线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水彤内范围以内时，隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道。null正交洞门平面示意图 斜交洞门平面示意图 null(7)为了保证洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高。应根据开挖控制高度及坡度来决定洞口位置。null(8)当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞，以排泄水流。 (9)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 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 、有目的地改造洞口场地，以便布置运输便道、材料堆放场、生产设施用地及生产、生活用房等。另外，在桥隧相连时，应注意防止因弃碴乱堆造成桥孔堵塞或推坏桥梁墩台建筑物。 null(10) 洞口以外必须留有生产活动的场所。3.2 隧道的几何设计3.2 隧道的几何设计3.2 隧道的几何设计3.2 隧道的几何设计3.2.1 隧道的平面设计3.2.2 隧道纵断面设计3.2.3 隧道净空断面横断面设计null (1)、隧道平面是指隧道中心线在水平面上的投影。隧道是线路的组成部分，线形至少满足规定； (2)、平面设计的任务：决定隧道的平面位置，选定洞口位置及洞内各种地下管线埋设位置；3.2.1 隧道的平面设计 null1）铁路隧道 隧道内的线路最好采用直线，但是，如受到某些地形的限制，或是地质原因时，往往不得不采用曲线。直线隧道的优点 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，提高线路的运营效率。null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； 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大，机车牵引力的损失大，降低了运营效率，甚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；null 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，有害气体不易排出； 运营中为了保证隧道建筑限界的要求和正常的行车条件，需要经常检查线路平面和水平，曲线隧道也较直线隧道增加了维护作业量和难度； 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。隧道设置曲线示例 如果地势条件必须把曲线引进隧道，那么，施工时先按主体的直线隧道开挖，两端暂开直的照准导坑，以补救曲线所形成的缺点，待全隧道的导坑开通后，再把两端按原设计的曲线调整过来 null隧道设置曲线时应注意的问题 应尽可能采用较短的曲线，或是半径较大的曲线，且将曲线设置在 隧道洞口附近为宜，使曲线的影响小一些。 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厢的长度。 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的夹直线，一般是要求在三倍车辆长度以上。null2）公路隧道平面设计 公路隧道设计规范规定，应根据地质、地形、路线的走向、通风等因素确定隧道的乎、曲线线形。当设为曲线时，不宜采用设超高的平曲线，并不应采用设加宽的乎曲线。null高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。null双洞间距问题 对于高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞; 最小净距按对两洞结构彼此不产生有害影响的原则，结合隧道平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工方法等因素确定; 一般情况可按表1.2－3取值。null分离式独立隧道的最小间距null3.2.2、隧道纵断面设计 1)铁路隧道 隧道纵断面是指沿隧道中心线展开的垂直面上的投影。 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、坡段长度和坡段间的衔接等。null坡道型式 隧道处于地层之内，除了地质有变化时以外，线路的坡型本来不受什么限制，用不着采用复杂多变的型式。一般可采用简单的单坡型或不复杂的人字坡型 。 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。人字型坡道多用于长隧道，尤其是越岭隧道 。坡道形式null隧道的纵坡类型： 单向坡 人字坡隧道的纵坡： 不小于0.3％，也不大于3％。null控制隧道纵坡大小的主要因素 ※ 通风问题 ※ 排水问题null 隧道内竖曲线最小半径和最小长度 隧道内纵坡坡率超标后，必须对行车安全性，通风设备和运营费用、施工效率的影响等作充分的技术经济综合论证。 null 两种不同的坡型适用于不同的隧道。对位于紧坡地段，耍争取高程的区段上的隧道、位于越岭隧道两端展线上的隧道、地下水不大的隧道，或是可以单口掘进的短隧道，可以采用单面坡型。对于长大隧道、越岭隧道、地下水丰富而抽水设备不足的隧道，宜采用人字坡型。null坡度大小 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，再减去一个曲线的当量坡度。即 式中 —— 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； —— 曲线阻力折算的坡度折减量。 坡度折减的原因： 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 null规范中规定了隧道内线路坡度折减系数m的经验数值。列于下表可参照使用。 隧道内线路最大坡度系数坡度折减区段示意 除了最大坡度的限制以外，还要限制最小坡度。因为隧道内的水全靠排水沟向外流出。《铁路隧道设计规范》规定，隧道内线路不得设置平坡，最小的允许坡度不宜小于0.3%。null坡段长度 坡段不宜太长，尤其是单坡隧道；设缓坡段 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；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 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，允许分坡平道长度缩短至200m。坡段长最小为200m。 坡段联接 对于铁路隧道，为了行车平顺，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i ,不应大于重车方向的限坡值i 。null2）公路隧道 平面线形 若隧道的平面线形原则上采用直线，避免设置曲线。 在某些情况下必须设置曲线时，其曲线半径不宜小于不设超高的平面曲线半径，并应符合视距要求。 在隧道洞口不应采用小半径曲线的引线与隧道衔接。 纵断线形 一般将隧道纵坡保持在2%以下比较好 ，纵坡大于3%是不可取的 从隧道施工排水和竣工后的排水需要上考虑，隧道内不宜设置平坡 ，在施工时需要设置不小于0.3%的纵坡 null引线 引线的平面及纵断线形，应当保证有足够的视距和行车安全，尤其在进口一侧，需要在足够的距离外能够识别隧道洞口 隧道需要机械通风时，引线的纵坡应使汽车能以均匀速度驶入隧道，洞口前的引线纵坡与隧道纵坡在必要的距离之内应保持一致 隧道内的路肩宽度与一般道路相比要缩小很多，需要进行平滑过渡，路肩应在适当的距离内收缩，使汽车进出隧道时顺利 null隧道纵断面设计null隧道纵断面设计null隧道纵断面设计null3.2.3 隧道净空断面与横断面设计隧道断面设计需要解决什么问题？ 根据围岩压力和支护结构等因素求取最经济值null 在地层中修成的隧道，必需要有足够的净空满足运营安全的要求。不同用途的隧道，净空大小也不一样。国际隧道协会建议的隧道断面划分标准null隧道横断面设计 下图所示断面形状和尺寸应根据围岩压力求得最经济值 null隧道横断面设计null隧道洞口段隧道横断面设计null二次衬砌钢模隧道横断面设计null什么是隧道净空？ 什么是隧道建筑限界？隧道横断面设计null什么是隧道净空？ 什么是隧道建筑限界？隧道横断面设计null(1)、隧道净空：指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，包括通风、照明、消防、通讯等设备所占空间； (2)、隧道建筑限界：是为保证隧道内各种交通的正常运行与安全而规定在一定宽度 和高度范围内不得有任何障碍物的空间限界 ； (3)、隧道行车限界：保证隧道中行车安全，在一定高度和宽度范围内任何物体不得 侵入的限界； (4)、墙效应：隧道边墙给驾驶员造成危险的心理影响，行车偏左减少行车道；隧道建筑限界详图隧道建筑限界详图隧道横断面设计null(5)、加宽带：大于2公里隧道，设紧急停车带，宽2.5m，长25—40米，间隔750米；大于10公里隧道设U型回车道； (6)、净高：高速公路、一级公路5米，二级以下公路4.5米； (7)、建筑限界顶角宽：小于等于1米； (8)、两相邻隧道最小间距问题：由于地质条件的关系，隧道宽度过大则不经济，施工上也增加难度，所以高速公路、一级公路一般应设计为上，下行分离的两座独立隧道。两相邻隧道最小净距视围岩类别，断面尺寸、施工方法、爆破震动影响等因素确定。null 对于长、特长隧道应在行车方向的右侧设置紧急停车带。紧急停车带的设置间距不宜大于750m。隧道横断面设计null紧急停车带null从理论上，两相邻隧道应分别置于围岩压力相互影响及施工影响范围之外。因此还需根据经验通过工程类比分析确定。 “一般为30m”。 两相邻隧道最小间距 null净空断面大小、隧道内轮廓形状和几何尺寸设计公路隧道横断面净空图公路隧道横断面净空图null公路隧道横断面示意图（尺寸单位：m） null3.2.4、隧道接线null3.2.4、隧道接线 (1)、隧道洞口的连接线平面及纵断面线形应与隧道线形相配合，保证有足够的视距和行驶安全； (2)、隧道两端平面线形与路线线形相一致，必须有一定的连接线长度过渡；null (3)、隧道两端的接线纵坡应有一段距离与隧道纵坡保持一致，以满足设置竖曲线和保证各级公路停车或会车视距的要求； (4)、当隧道净宽大于所在公路的路基宽度时，两端接线应有不短于50m的同隧道等宽的加宽段，并设计过渡段加以衔接。 null3.3 衬砌内轮廓线及几何尺寸拟定什么是隧道衬砌？(Lining) 它是一种超静定支护结构,是隧道的主体建筑物隧道内轮廓线拟定null1、衬砌断面设计主要解决内轮廓线、轴线和厚度三个问题。隧道内轮廓线拟定null2、设计内轮廓线的原则 衬砌的内轮廓线应尽可能地接近建筑限界，力求开挖和衬砌的数量最小。衬砌内表面力求平顺，考虑衬砌施工的简便。隧道内轮廓线拟定null3、隧道衬砌断面的轴线：应当尽量与断面压力线重合，使各截面主要承受压应力。 (1)、当衬砌受径向分布的水压时，轴线以圆形最好； (2)、主要承受竖向压力或同时承受不大的水平侧压力时，可采用三心圆拱和直墙式衬砌； 隧道内轮廓线拟定null(3)、当承受竖向压力和较大侧压力时，宜采用五心圆曲墙式衬砌； (4)、当有沉陷可能受底压力时，宜加设仰拱的曲墙式衬砌。隧道内轮廓线拟定null4、隧道衬砌厚度 随所处地质条件和水文地质条件不同而有较大变化，并且与隧道的跨径，荷载大小，衬砌材料以及施工条件等有关。隧道内轮廓线拟定null 根据以往经验，拱圈可以采取等截面，也可采取在拱脚部分加厚20—50％的变截面。仰拱厚度一般略小于拱顶厚度。 隧道内轮廓线拟定null隧道衬砌截面最小厚度（cm ） 隧道内轮廓线拟定null5、衬砌断面(1)、衬砌断面的形状 ①直墙式圆弧拱 ②三心圆拱 ③单圆拱隧道内轮廓线拟定null(2)、衬砌断面的轮廓线隧道内轮廓线拟定null隧道内轮廓线拟定null隧道内轮廓线拟定null隧道内轮廓线拟定null(2)、衬砌断面的轮廓线 ① 衬砌内轮廓线：是衬砌的完成线，在内轮廓线之内的空间为隧道的净空断面。 ② 衬砌外轮廓线：指为保持净空断面的形状，衬砌必须有足够的厚度(或称最小衬砌厚度)的外缘线。该线又称为最小开挖线。 隧道内轮廓线拟定null③实际开挖线 为保证衬砌外轮廓，开挖时往往稍大，尤其用钻爆法开挖时，实际开挖线不可避免的成为不规则形状。隧道内轮廓线拟定null隧道内轮廓线控制隧道超挖严重null隧道内轮廓线控制隧道超挖严重null③实际开挖线 超挖线，超挖部分的大小叫超挖量，一般不应超过10cm。实际上凸凹不平，这样10cm的限制线只能是平均线，它是设计时进行工程量计算的依据。用钻爆法施工时，很难掌握刚好达到平均线，常常比它大，造成了不必要的工程量，如何控制它？隧道内轮廓线拟定null③实际开挖线 如何控制超挖，至今仍是一个难题。按设计要求所有超挖部分，都须用片石回填密实。由于施工上的困难，不容易作到密实。但这是设计及施工中都应着重强调的问题。隧道内轮廓线拟定null6、公路隧道衬砌内轮廓线的求法 主要步骤如下： (1) 确定建筑限界； (2) 确定弧形； (3) 计算验证、调整。 以上过程是个反复循环的过程隧道内轮廓线拟定null(1)圆形断面隧道衬砌内轮廓线的求法null(2) 直墙式衬砌断面隧道衬砌内轮廓线的求法null(3) 曲墙式衬砌断面隧道衬砌内轮廓线的求法null隧道衬砌内轮廓线null3.4 隧道勘测设计文件的内容 公路隧道勘测设计的成果是设计文件，应按交通部颁发的《公路基本建设工程设计文件编制办法》和《公路隧道勘测规程》的要求进行编制。 null提出隧道勘测说明书 其内容如下： 1．沿线隧道概况及自然概况； 2．工程地质及水文地质情况； 3．气象、环境和有关政策法令情况； 4．施工条件(包括施工场地、工程设备、给排水、动力、施工道路、弃渣场、建筑材料来源等)； 隧道勘测设计文件内容 null 5．隧道方案(2个或2个以上)的比选情况和在设计注意事项； 6．对运营通风、运营照明和防排水方式的选择建议； 7．存在问题以及解决办法的建议，有关 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 、纪要等； 隧道勘测设计文件内容 null 8.隧道线路方案平面图；比较方案(2条以上)应绘入图内，并附有方案比较说明，采用方案的理由； 9．隧道线路地质平面图；显示地质构造、岩层产状、不同地质的分界线，水文地质情况、地物、地貌等。 10．隧道纵断面图；显示隧道全貌，埋置深度，地质和水文地质以及线路条件，图上除注明里程、地面标高外，尚应注明设计坡度；设计标高及线路曲线要素。隧道勘测设计文件内容 null 11．隧道洞口地形平面图 显示边坡开挖情况，选定洞口位置，确定明洞长度，布置排水，施工场地及防护工程设施等，一般洞口地形平面图的施测范围为洞口前后及两侧各宽约60m左右，有不良地质现象时，其施测范围应酌情加宽； 隧道勘测设计文件内容 null施工图设计文件 1．隧道平面图：显示地质平面、隧道平面位置及路线里程和进出口位置等。设U形回车场、错车道、爬坡车道时，应显示其位置和长度。 2．隧道纵断面图：显示隧道地质概况、衬砌类型（有加宽或设U形回车场时，应显示加宽值及加宽段长度)、埋深、路面中心设计标高、有高路肩时显示路肩标高、设计坡度、地面标高、里程桩等。 隧道勘测设计文件内容 null 3．隧道进口(出口)纵横断面图：显示设置洞门处的地形、地质情况、边仰坡开挖坡度及高度等。 4．隧道进口(出口)平面图：显示洞门附近的地形、洞顶排水系统(有平导时，与平导的相互关系等)、洞门广场的减光设计等。 隧道勘测设计文件内容 null 5．隧道进口(出口)洞门图：显示洞门的构造、类型及具体尺寸，采用建筑材料、施工注意事项，工程数量等。有遮光棚等构造物时，应显示其与洞身连结关系及完整的遮光棚构造设计图。 6．隧道衬砌设计图：显示衬砌类型、构造和具体尺寸、采用的建筑材料；施工注意事项、工程数量等。设回车场、错车道、爬坡车道时应单独设计。 隧道勘测设计文件内容 null 7．辅助坑道结构设计图。 8．运营通风系统的结构设计图。 9．运营照明系统的结构设计图。 10．监控与管理系统结构设计图。 11．附属建筑物的结构设计图。隧道勘测设计文件内容 null较长隧道的施工图设计一般应包括如下内容： (1) 隧道平面图； (2) 隧道纵断面图； (3) 隧道进出口平面图； (4) 隧道进出口洞门设计图； (6) 隧道衬砌结构设计图。 (7) 隧道防排水设计图 (8) 辅助坑道结构设计图； (9) 运营通风系统的结构设计图； (10) 运营照明系统的设计图； (11) 监控与管理系统的结构设计图； (12) 附属建筑物的结构设计图。 在整个施工图设计文件中应有隧道设计说明书。对隧道概况、设计意图及原则、施工方法及注意事项等做概括说明。中小隧道的设计内容酌减。 null隧道总平面图（同福西站～文化公园站）（方案一）珠江从文化公园站盾构始发，在同福西站过站,经过众多低矮房屋、珠江、洪德路、内环路，在革新路吊出。线路最小曲线半径350m。同福西站(盾构过站)广州海关利用车站端头做盾构始发站文化公园站null 凤同区间隧道主要穿越中风化、微风化泥质粉砂岩、粉砂质泥岩地层，局部穿越强风化层。淤泥、淤泥质土层 残积土强风化带素填土岩石中微 风化带< 8>< 9>< 7>< 7>< 5-1><1>< 2-1>< 3-1>粉细砂层纵断面nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull十一、施工组织设计根据广州市轨道交通五号线青年公园~珠江新城站段2008年底建成通车，2007年5月底完成区间土建工程，工期要求，该区间采用六台盾构机。 五羊新城东端80m采用矿山法施工，后期盾构机拖拉通过。盾构始发、中间风井施工工期6个月；明挖车站：16~22个月 明暗挖结合车站：22~24个月；盾构法区间： 180~200m/月；矿山法区间：60m/月。null思考题 1．不良地质段隧道选址主要应考虑哪些问题？ 2．隧道平面、断面设计应注意哪些问题？ 3．什么是衬砌内轮廓线，外轮廓线，实际开挖线？ 4.圆形衬砌、直墙式衬砌、曲墙式衬砌各适用于何种围岩类型，并如何确定圆形、直墙式和曲墙式内轮廓线尺寸？