隧道工程隧道線路及斷面設(shè)計(jì)2PPT課件

1、 隧道長度隧道長度( (起迄點(diǎn)起迄點(diǎn)) )的計(jì)算的計(jì)算 鐵路：鐵路：洞門外表面與內(nèi)軌頂面的交點(diǎn)洞門外表面與內(nèi)軌頂面的交點(diǎn) 公路：公路：洞門外表面與路線中線的交點(diǎn)洞門外表面與路線中線的交點(diǎn)3.3 隧道平縱斷面設(shè)計(jì) 概念：隧道平面是指隧道中心線在水平面的投影 隧道縱斷面是中心線展直后在垂直面的投影第1頁/共45頁3.3.當(dāng)洞外明線出現(xiàn)曲線時(shí)，最好要使曲線的緩直點(diǎn)當(dāng)洞外明線出現(xiàn)曲線時(shí)，最好要使曲線的緩直點(diǎn)( (或直緩點(diǎn)或直緩點(diǎn)) )距洞口一定距離距洞口一定距離( (如公路隧道應(yīng)保證停車如公路隧道應(yīng)保證停車視距視距) )。3.3.1 隧道線路平面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1.在地形地質(zhì)條件可能的情況下，應(yīng)盡可能

2、采用直線或大半徑曲線，避免小半徑曲線。2.隧道應(yīng)盡量避免設(shè)反向曲線或復(fù)曲線，以利于運(yùn)營施工4.公路隧道不設(shè)超高的最小曲線半徑：表3-3-1。 3.3 隧道平縱斷面設(shè)計(jì)第2頁/共45頁3.3.2 隧道線路縱斷面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要素 坡道形式坡度大小坡段長度坡段間的銜接3.3 隧道平縱斷面設(shè)計(jì)第3頁/共45頁單面坡多用于線路的緊坡地段或是展線地區(qū)及河谷隧道中，以利爭取高程 （2）坡道形式 兩種：人字坡和單面坡人字坡和單面坡人字坡常出現(xiàn)在越嶺隧道、長大隧道中3.3 隧道平縱斷面設(shè)計(jì)第4頁/共45頁鐵路鐵路3 3 （3）坡度大小(1)隧道內(nèi)最大限制坡度公路不大于3%，不小于0.3%(2)鐵路隧道內(nèi)的坡度折減系

3、數(shù)m濕度影響、空氣阻力影響，表3-3-4（4）坡段長度（5）坡段連接3.3 隧道平縱斷面設(shè)計(jì)iii限允曲明線: : imii限允曲隧道 第5頁/共45頁第6頁/共45頁 隧道凈空：隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間，根據(jù)“隧道建筑限界”確定的。 隧道建筑限界：為了保證隧道內(nèi)各種交通的正常運(yùn)行與安全，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間范圍?；靖拍?.4 3.4 隧道橫斷面設(shè)計(jì)隧道橫斷面設(shè)計(jì)第7頁/共45頁3.4.1 3.4.1 鐵路隧道建筑限界鐵路隧道建筑限界機(jī)車車輛或超限貨物車輛的接近限界機(jī)車車輛或超限貨物車輛的接近限界隧道建筑限界隧道建筑限界 隧道凈空隧道凈空鐵路建筑接近限界鐵路

4、建筑接近限界( (一一) )直線隧道凈空直線隧道凈空第8頁/共45頁1、機(jī)車車輛限界 停在平坡直線上車輛外輪廓尺寸2、基本建筑限界 線路上各種建筑物和設(shè)備均不得侵入的輪廓線3、隧道建筑限界 比基本建筑限界大一些，安裝通訊信號、照明、電力等設(shè)備第9頁/共45頁（單線）（單線）（雙線）（雙線）行駛蒸汽機(jī)或內(nèi)燃機(jī)車的單（雙）線隧道限界行駛蒸汽機(jī)或內(nèi)燃機(jī)車的單（雙）線隧道限界35603000356060003000850040001110121022501875軌面225024404000140024402000100010001500150024402440第10頁/共45頁655065504000

5、40002440244030003000425042502440244030003000425042504000400040004000850085002250225018751875111011101210121022502250軌面軌面12501250240024002000200055055010001000150015002300230014001400（單線）（單線）17001700100010001500150023002300（雙線）（雙線）新建或改建行駛電力機(jī)車的單（雙）線隧道限界新建或改建行駛電力機(jī)車的單（雙）線隧道限界第11頁/共45頁第12頁/共45頁4.直線隧道凈空 考

6、慮避讓等安全空間、救援通道及技術(shù)作業(yè)空間 不同圍巖壓力下，襯砌結(jié)構(gòu)的合理受力形狀 施工方便第13頁/共45頁120km/h單線鐵路隧道襯砌輪廓第14頁/共45頁120km/h雙線鐵路隧道襯砌輪廓第15頁/共45頁200km/h客貨共線單線鐵路隧道第16頁/共45頁200km/h客貨共線雙線鐵路隧道第17頁/共45頁200km/h客貨共線兼顧雙箱運(yùn)輸單線鐵路隧道第18頁/共45頁200km/h客貨共線兼顧雙箱運(yùn)輸雙線鐵路隧道第19頁/共45頁250km/h客運(yùn)專線單線鐵路隧道第20頁/共45頁250km/h客運(yùn)專線雙線鐵路隧道第21頁/共45頁350km/h客運(yùn)專線雙線鐵路隧道第22頁/共45頁

7、（二）曲線隧道凈空加寬單線鐵路隧道加寬示意圖單線鐵路隧道加寬示意圖1 1、鐵路隧道加寬原因、鐵路隧道加寬原因內(nèi)內(nèi)2 2車輛長度（車輛長度（L=26mL=26m）車輛前后轉(zhuǎn)向架間距（車輛前后轉(zhuǎn)向架間距（l=18m）曲線半徑（曲線半徑（R R）Dd內(nèi)線路中心線線路中心線車輛中心線車輛中心線d外d d內(nèi)內(nèi)2 2aa/2aa第23頁/共45頁2 2、單線鐵路隧道加寬計(jì)算、單線鐵路隧道加寬計(jì)算（1） 車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移l 車輛轉(zhuǎn)向架中心距，取車輛轉(zhuǎn)向架中心距，取18mR 曲線半徑，單位曲線半徑，單位m)(405010081821cmRRd內(nèi)則：212tan22448llllldaRR內(nèi)第24頁

8、/共45頁H 隧道限界控制點(diǎn)自軌面起的高度，cm E 外軌超高值，其最大不超過15cm，且)(1502cmEHd內(nèi)(2) 外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾斜偏移 )(76.02cmRVE 150Earctgd內(nèi)2系將相應(yīng)的隧道建筑限界繞內(nèi)側(cè)軌頂中心轉(zhuǎn)動(dòng)角度：)(7 . 22cmEd內(nèi)故可近似取第25頁/共45頁RlLd822外)(44001008182622cmRRd外(3)車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移L 標(biāo)準(zhǔn)車輛長度，我國為標(biāo)準(zhǔn)車輛長度，我國為26m，則，則ERRERdddd7 . 2845044007 . 2405021外內(nèi)內(nèi)總則總加寬值：則總加寬值：第26頁/共45頁隧道中心線隧道中心線3 3、單

9、線隧道、單線隧道( (結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)) )中線與線路中線偏移距離中線與線路中線偏移距離直線隧道中心線直線隧道中心線dW W1 1加寬后加寬后加寬后加寬后內(nèi)輪廓線內(nèi)輪廓線直線隧道直線隧道隧道內(nèi)輪廓線隧道內(nèi)輪廓線W W2 2122dWW第27頁/共45頁)(21508450cmEHRd中)(8450cmRd中4 4、雙線鐵路隧道加寬計(jì)算、雙線鐵路隧道加寬計(jì)算d內(nèi)內(nèi)及及d外外計(jì)算與單線加寬值相同計(jì)算與單線加寬值相同當(dāng)外側(cè)線路外軌超高大于內(nèi)側(cè)線路外軌超高時(shí)當(dāng)外側(cè)線路外軌超高大于內(nèi)側(cè)線路外軌超高時(shí)H H 車輛外側(cè)頂角距內(nèi)軌頂面的高度，取車輛外側(cè)頂角距內(nèi)軌頂面的高度，取360cm360cmE E 外側(cè)線路的外軌

10、超高值，外側(cè)線路的外軌超高值，cm cm )(2 . 18450cmERd中故故其余情況時(shí)其余情況時(shí):第28頁/共45頁內(nèi)軌頂面245+d內(nèi)曲墻襯砌內(nèi)輪廓直墻襯砌內(nèi)輪廓內(nèi)側(cè)線路中線外側(cè)線路中線245+d890+d400+d偏內(nèi)d偏外d中外隧道中線2200中外內(nèi)偏內(nèi)dddd2200中外內(nèi)偏外dddd5 5、雙線隧道中線偏移、雙線隧道中線偏移第29頁/共45頁時(shí)速200km/h以上曲線隧道凈空加寬圓曲線半徑圓曲線半徑(m)外軌超高（外軌超高（mm）隧道內(nèi)外側(cè)加寬總隧道內(nèi)外側(cè)加寬總和和(cm)25004515300035124000259第30頁/共45頁d圓曲線地段隧道中線偏移距離；R圓曲線半徑。

11、緩和曲線中點(diǎn)加寬斷面緩和曲線起點(diǎn)直線斷面緩和曲線中點(diǎn)緩和曲線終點(diǎn)隧道中線線路中線R圓曲線加寬斷面22m13mdd/2（三）曲線與直線隧道襯砌（三）曲線與直線隧道襯砌的銜接方法的銜接方法第31頁/共45頁二、公路隧道建筑限界 建筑限界組成部分：建筑限界組成部分： 行車道寬度行車道寬度(W) 路緣帶路緣帶(S) 側(cè)向?qū)挾葌?cè)向?qū)挾?L) 人行道人行道(R)或檢修道或檢修道(J) 當(dāng)設(shè)置人行道時(shí)，含余寬當(dāng)設(shè)置人行道時(shí)，含余寬(C) 車道數(shù)車道數(shù)第32頁/共45頁 公路隧道建筑限界圖(尺寸單位：m)第33頁/共45頁表表3-4-3 3-4-3 各級公路隧道建筑限界基本寬度（各級公路隧道建筑限界基本寬度（

12、m m）公公路路分分類類公公路路等等級級地地 形形行車道行車道寬寬 度度（單洞）（單洞）W側(cè)側(cè) 向向?qū)拰?度度人人行行道道R檢修道檢修道(一側(cè)一側(cè))J隧道建筑隧道建筑限界凈寬限界凈寬路路緣緣帶帶S余余寬寬C設(shè)檢修道或設(shè)檢修道或不設(shè)人行道不設(shè)人行道設(shè)設(shè)人人行行道道汽汽車車專專用用公公路路高高速速平原微丘平原微丘7.500.750.500.7510.75重重 丘丘7.500.500.500.7510.25山嶺山嶺7.500.500.250.759.757.000.500.250.759.25一級一級平原微丘平原微丘7.500.500.500.7510.25山嶺重丘山嶺重丘7.000.500.250

13、.759.25二級二級平原微丘平原微丘8.00/0.250.759.25山嶺重丘山嶺重丘7.500.250.758.75一一般般公公路路二級二級平原微丘平原微丘9.000.250.759.5010.5山嶺重丘山嶺重丘7.000.257.508.50三級三級平原微丘平原微丘7.000.250.757.508.50山嶺重丘山嶺重丘7.000.257.508.50四級四級平原微丘平原微丘7.000.257.50山嶺重丘山嶺重丘7.00/4.500.257.50/5.00第34頁/共45頁 注：注： 汽車專用公路隧道只在左側(cè)設(shè)檢修道；汽車專用公路隧道只在左側(cè)設(shè)檢修道； 山嶺重丘區(qū)的四級公路，只有當(dāng)路基

14、寬度為山嶺重丘區(qū)的四級公路，只有當(dāng)路基寬度為4.5m 4.5m 時(shí)，行車道寬度可采用時(shí)，行車道寬度可采用4.5m4.5m； 四級公路一般可不設(shè)人行道。四級公路一般可不設(shè)人行道。第35頁/共45頁隧道行車限界 定義：有一定寬度、高度的空間范圍內(nèi)任何物件不得侵入的限界。 要求：照明燈具、通風(fēng)設(shè)備、交通信號燈、運(yùn)行管理工作專用設(shè)施都應(yīng)安在限界外！第36頁/共45頁公路隧道橫斷面第37頁/共45頁公路隧道車道設(shè)置 最小雙向兩車道； 超過2車道容量，宜設(shè)雙洞4車道； 超過4車道容量，宜設(shè)雙洞6車道； 單車道長隧道，應(yīng)設(shè)錯(cuò)車道； 單車道短隧道，洞口兩端設(shè)錯(cuò)車道； 2km長隧道，隔150750m設(shè)加寬帶。第38頁/共45頁大斷面隧道布置第39頁/共45頁第40頁/共45頁1 1、設(shè)計(jì)基本內(nèi)容、設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 內(nèi)輪廓線 結(jié)構(gòu)軸線 截面厚度2 2、設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟 確定隧道類型相應(yīng)建筑限界