第2章3隧道几何设计

1、 本章的学习要求本章的学习要求：（5 5）了解隧道设计文件的组成要求；）了解隧道设计文件的组成要求；（1 1）掌握公路隧道选址的原则和方法；）掌握公路隧道选址的原则和方法；（2 2）掌握隧道洞口位置选择的原则和方法；）掌握隧道洞口位置选择的原则和方法；（3 3）掌握隧道平面和纵断面设计的要求；）掌握隧道平面和纵断面设计的要求；（4 4）掌握隧道横面设计的要求和方法；）掌握隧道横面设计的要求和方法；第三节第三节隧道几何设计隧道几何设计2.3 隧道的几何设计2.3.1 隧道的平面设计隧道的平面设计2.3.2 隧道纵断面设计隧道纵断面设计2.3.3 隧道净空断面横断面设计隧道净空断面横断面设计2.3

2、.1 2.3.1 隧道的平面设计隧道的平面设计 1、隧道平面设计、隧道平面设计：（1）隧道平面是指隧道中心线在水平面上的投影。（2）隧道是线路的一个组成部分，与公路一样，线形至少满足公路工程技术标准规定2、具体原则：、具体原则：（1）原则上采用直线，避免曲线；（2）当必须设置曲线时，半径不宜小于不设超高的平面曲线半径。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(km/h) 路拱12010080604030202.0%55004000250015006003501502.0%7500525033501900800450200- 直线隧道的优点直线隧道的优点 线路顺直，

3、车辆可以快速通过，走行的距离也较短，提高线路的运营效率。在隧道内，线路就更应设计成直线 - 曲线隧道的缺点曲线隧道的缺点 (1)增加工程量。 (2）施工困难。 (3) 降低了运营效率. (4)通风条件变坏. (5)增加了维护作业量和难度. 3 3、双洞间距问题、双洞间距问题 对于高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下对于高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的行分离的独立双洞独立双洞; ; 最小净距最小净距按对两洞结构彼此不产生有害影响的原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

4、尺寸、施工方法等因素确定; ; 一般情况可按表一般情况可按表1.21.23 3取值。取值。分离式独立隧道的最小间距分离式独立隧道的最小间距围岩级别IIIIIIIVVVI最小净距（m）1.0B1.5B2.0B2.5B3.5 B4.0 B4、横通道设置 （1）种类： 车行横通道 人行横通道 （2）规定规定a、车行横通道设置间距：可取700m，并不大于1000m，1000m1500m的隧道中间设置1处，短隧道可不设。b、人行横通道设置间距：可取250m，并不大于500m。c、双线隧道路面大体上应保持在同一标高上，横通道的纵坡以小于2%为宜。3. 隧道设计图隧道设计图 3.2.2 隧道纵断面设计1、什

5、么是隧道纵断面？、什么是隧道纵断面？ 沿隧道中心线展开的垂直面上的投影。沿隧道中心线展开的垂直面上的投影。2、纵坡类型：、纵坡类型： （1）人字坡隧道）人字坡隧道（2）单向坡隧道）单向坡隧道 上行单坡隧道上行单坡隧道 下行单坡隧道下行单坡隧道隧道的纵坡类型：单向坡隧道的纵坡类型：单向坡 人字坡人字坡单坡：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。人字坡：多用于长隧道，尤其是越岭隧道 。（1 1）控制隧道纵坡大小的主要因素）控制隧道纵坡大小的主要因素 通风问题 排水问题3、坡度大小、坡度大小（2 2）隧道的纵坡：）隧道的纵坡： 不小于不小于0.30.3，也

6、不大于，也不大于3 3。1、隧道纵坡坡度范围：0.3%-3% 2、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 3、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 4、与排水的关系，纵坡越大水流越快；5、纵坡坡度与施工运营的关系，采用大竖曲线半径和竖曲线长度； 隧道内竖曲线最小半径和最小长度隧道内竖曲线最小半径和最小长度设计速度（km/h)1201008060403020凸形竖曲线半径一般值170001000045002000700400200极限值11000650030001400450250100凹形竖曲线半径一般值6

7、000450030001500700400200极限值4000300020001000450250100竖曲线长度100857050352520隧道纵断面设计纵断面设计4、隧道引线、隧道引线 (1)1)隧道洞口内外各3s设计速度行程长度范围的平面线形应一致。 (2)(2)隧道洞口内外各3s设计速度行程长度范围的纵面线形应一 致，有条件时宜取5s设计速度行程。 (3)(3)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50m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4s设计速 度行程的

8、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。 (4)(4)长、特长的双洞隧道，宜在洞口外合适位置设置联络通道，以 利车辆调头。 注意事项注意事项（1）隧道洞口内侧不小于）隧道洞口内侧不小于3s设计速度行程长度与洞口外侧不小于设计速度行程长度与洞口外侧不小于3s设设 计速度行程长度范围内的平、纵线形应一致。计速度行程长度范围内的平、纵线形应一致。（2）洞口外与之相连接的路段应设置距洞口不小于）洞口外与之相连接的路段应设置距洞口不小于3s设计速度行程长设计速度行程长 度，且不小于度，且不小于50m的过渡段，以保持横断面过渡的顺适。的过渡段，以保持横断面过渡的顺适。（3）隧道内的纵坡应

9、大于）隧道内的纵坡应大于0.3并小于并小于3，但短于，但短于l00m的隧道不受此的隧道不受此 限。限。（4）高速公路、一级公路的中、短隧道，当条件受限制时，经技术）高速公路、一级公路的中、短隧道，当条件受限制时，经技术 经济论证后最大纵坡可适当加大，但不宜大于经济论证后最大纵坡可适当加大，但不宜大于4。 1. 标准标准对隧道设计的有关规定对隧道设计的有关规定 3. 隧道设计图隧道设计图 纸上定线：在大比例尺（一般以纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图为宜）地形图上确定道路中线的位置的过程。上确定道路中线的位置的过程。越岭线纸上定线越岭线纸上定线 的方法：的方法： （1）确定路线

10、方案。）确定路线方案。4. 纸上定线方法纸上定线方法高差高差47.5m平均纵坡平均纵坡15.3%直线距离直线距离310m纸上定线：在大比例尺（一般以纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图上确定道路中为宜）地形图上确定道路中线的位置的过程。线的位置的过程。越岭线纸上定线越岭线纸上定线 的方法：的方法： （1）确定路线方案。）确定路线方案。 （2）绘均坡线。）绘均坡线。 等高线间平距：等高线间平距：a = h/i平均平均4. 纸上定线方法纸上定线方法 纸上定线：在大比例尺（一般以纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图上确为宜）地形图上确定道路中线的位置的过程。定道路中线的位置的过程。 越岭线纸上定线越岭线纸上定线 的方法：的方法： （1）确定路线方案。）确定路线方案。 （2）绘均坡线。绘均坡线。 等高线间平距：等高线间平距：a = h/i平平均均4. 纸上定线方法纸上定线方法 纸上定线：在大比例尺（一般以纸上定线：在大比例尺