隧道横断面设计

1、王丽琴西安理工大学土建学院岩土工程研究所第三章隧道结构设计隧道横断面设计第1页第三章 隧道结构设计本章内容提要洞身衬砌（4类）明洞 （2类）洞门 （6类）主体支护结构避车洞边仰坡排水天沟防排水设备通风系统照明系统隧道建筑物从属建筑物隧道横断面设计第2页第三章隧道结构设计第一节隧道横断面设计第二节衬砌普通结构要求第三节洞身支护结构结构第四节明洞结构第五节隧道洞门结构结构第六节隧道从属建筑物第七节隧道内部装饰第八节洞内噪声降低办法隧道横断面设计第3页第一节隧道横断面设计隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围空间，依据“隧道建筑限界”确定。 隧道建筑限界：为了确保隧道内各种交通正常运行与安全，而要求在一定

2、宽度和高度范围内不得有任何障碍物空间范围。隧道净空与限界基本概念隧道横断面设计第4页机车车辆限界 它是指机车车辆最外轮廓限界尺寸。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轮廓线。 隧道建筑限界 它是指包围“基本建筑限界”外部轮廓线（GB146.2-83）。直线隧道净空 要比“隧道建筑限界”稍大一些，还考虑了在不一样围岩压力作用下，衬砌结构合理受力形状（拱部采取三心圆，边墙采取直墙式或曲墙式）以及施工方便等原因。 一、铁路隧道净空及要求直线隧道净空第一节隧道横断面设计隧道横断面设计第5页隧道横断面设计第6页机车车辆下部限界（车限-1B）（单位：mm)隧道横断面设计第7页 信号机、水鹤

3、之建筑限界（正线不适用） 站台建筑限限界（正线不适用） 各种建筑物基本限界 适合用于电力机车牵引线路跨线桥，天桥及雨棚等建筑物 电力机车牵引线路跨线桥在困难条件下最小高度基本建筑限界隧道横断面设计第8页基本建筑限界 最大级超限货物装载限界隧道横断面设计第9页隧限-1A和隧限-1B（新建或改建蒸汽、内燃牵引单线及双线铁路）隧道横断面设计第10页隧限-2A和隧限-2B（新建或改建电力牵引单线及双线铁路） 隧道建筑限界 基本建筑限界隧道横断面设计第11页单线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓隧道横断面设计第12页双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓隧道横断面设计第13页车辆经过曲线时平面图曲线隧道净空加宽车辆长度

4、(L=26m)车辆前后转向架间距(l=18m)线路中线d外d外d内1E车辆轴线O曲线半径R车辆经过曲线时，转向架中心点沿线路运行，而车辆本身却不能随线路弯曲而弯曲，仍保持其矩形形状。故其两端向曲线外侧偏移（d外），中间向曲线内侧偏移（d内）。车辆纵轴与线路中线有偏距加宽原因隧道横断面设计第14页车辆经过曲线时横断面图 因为曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜，使车辆限界上控制点在水平方向上向内移动了一个距离（d内2）。HEFd内2DOACG隧道横断面设计第15页 车辆中间部分向曲线内侧偏移d内1 式中 l 车辆转向架中心距，取18m； R 曲线半径（m）加宽值计算单线曲线隧道加宽值计算：车辆经过曲

5、线时平面图车辆长度(L=26m)车辆前后转向架间距(l=18m)线路中线d外d外d内1E车辆轴线O曲线半径R单位：cmRl隧道横断面设计第16页车辆经过曲线时平面图 车辆两端向曲线外侧偏移d外式中： L 标准车辆长度，我国为26m。车辆长度(L=26m)车辆前后转向架间距(l=18m)线路中线d外d外d内1E车辆轴线O曲线半径R隧道横断面设计第17页（）外轨超高使车体向曲线内侧倾移d内2式中： H 隧道限界控制点自轨面起高度 E 曲线外轨超高值， 15v 铁路远期行车速度，km/h。d内2HEFDOACGG150cm=2.4E隧道横断面设计第18页对于单线曲线隧道净空加宽值为：内侧加宽 W1=

6、 d内1+ d内2= + （）外侧加宽 W2= d外= （）总加宽 W= W1+ W2= d内1+ d内2+ d外= + （）总结：隧道横断面设计第19页单线曲线隧道中线与线路中线偏移距离d为(cm)：单线曲线隧道中线偏移曲线隧道中线与线路中线偏移距离单线隧道时:W1W2d直线隧道内轮廓线加宽后隧道内轮廓线直线隧道中心线加宽后隧道中心线隧道横断面设计第20页双线曲线隧道内侧加宽值W1及外侧加宽值W2与单线曲线隧道加宽值计算相同。即：内侧加宽 W1= d内1+ d内2= + （）外侧加宽 W2= d外= （）双线曲线隧道加宽值计算：单位：cm隧道横断面设计第21页2.当外侧线路外轨超高 内侧线路

7、外轨超高时 线间距加宽1. 当外侧线路外轨超高内侧线路外轨超高时 式中 H 车辆外侧顶角距内轨顶面高度，取360； E 外侧线路外轨超高值（）； R 曲线半径（m）。双线曲线隧道总加宽 W= W1+ W2+ W3隧道横断面设计第22页单位：双线隧道时:曲线隧道中线与线路中线偏移距离隧道横断面设计第23页曲线隧道与直线隧道衬砌衔接方法d圆曲线地段隧道中线偏移距离；R圆曲线半径。缓解曲线中点加宽断面缓解曲线起点直线断面缓解曲线中点缓解曲线终点隧道中线线路中线R圆曲线加宽断面22m13mdd/2隧道横断面设计第24页二、公路隧道净空及要求公路隧道建筑限界 公路隧道建筑限界图(尺寸单位：m)隧道横断面

8、设计第25页各级公路隧道建筑限界基本宽度（m）公路分类公路等级地 形行车道宽 度（单洞）W侧 向宽 度人行道R检修道(一侧)J隧道建筑限界净宽路缘带S余宽C设检修道或不设人行道设人行道汽车专用公路高速平原微丘7.500.750.500.7510.75重 丘7.500.500.500.7510.25山岭7.500.500.250.759.757.000.500.250.759.25一级平原微丘7.500.500.500.7510.25山岭重丘7.000.500.250.759.25二级平原微丘8.00/0.250.759.25山岭重丘7.500.250.758.75一般公路二级平原微丘9.000

9、.250.759.5010.5山岭重丘7.000.257.508.50三级平原微丘7.000.250.757.508.50山岭重丘7.000.257.508.50四级平原微丘7.000.257.50山岭重丘7.00/4.500.257.50/5.00隧道横断面设计第26页 注： 汽车专用公路隧道只在左侧设检修道； 山岭重丘区四级公路，只有当路基宽度为4.5m 时，行车道宽度可采取4.5m； 四级公路普通可不设人行道。隧道横断面设计第27页隧道净空除应在符合隧道建筑限界要求外，还应考虑洞内排水、通风、照明、放火、监控、运行管理等从属设施所需要空间，并考虑围岩压力影响、施工等必要富裕量，使确定断面形式及尺寸，到达安全、经济、合理 。公路隧道横断面示意图 隧道横断面设计第28页课程小结车辆纵轴与线路中线有偏距，故其两端向曲线外侧偏移（d外），中间向曲线内侧偏移（d内1）。外轨超高使车体向曲线内侧倾移d内2处理主要问题：加宽值计算、曲线隧道中线与线路中线偏移距离计算、曲线隧道与直线隧道衔接方法曲线隧道净空加宽隧道横断面设计第29页设隧