隧道橫斷面設(shè)計(jì)

1、王麗琴西安理工大學(xué)土建學(xué)院巖土工程研究所第三章隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隧道橫斷面設(shè)計(jì)第1頁第三章 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章內(nèi)容提要洞身襯砌（4類）明洞 （2類）洞門 （6類）主體支護(hù)結(jié)構(gòu)避車洞邊仰坡排水天溝防排水設(shè)備通風(fēng)系統(tǒng)照明系統(tǒng)隧道建筑物從屬建筑物隧道橫斷面設(shè)計(jì)第2頁第三章隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)隧道橫斷面設(shè)計(jì)第二節(jié)襯砌普通結(jié)構(gòu)要求第三節(jié)洞身支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第四節(jié)明洞結(jié)構(gòu)第五節(jié)隧道洞門結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第六節(jié)隧道從屬建筑物第七節(jié)隧道內(nèi)部裝飾第八節(jié)洞內(nèi)噪聲降低辦法隧道橫斷面設(shè)計(jì)第3頁第一節(jié)隧道橫斷面設(shè)計(jì)隧道凈空：隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍空間，依據(jù)“隧道建筑限界”確定。 隧道建筑限界：為了確保隧道內(nèi)各種交通正常運(yùn)行與安全，而要求在一定

2、寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物空間范圍。隧道凈空與限界基本概念隧道橫斷面設(shè)計(jì)第4頁機(jī)車車輛限界 它是指機(jī)車車輛最外輪廓限界尺寸?；窘ㄖ藿?它是指線路上各種建筑物和設(shè)備均不得侵入輪廓線。 隧道建筑限界 它是指包圍“基本建筑限界”外部輪廓線（GB146.2-83）。直線隧道凈空 要比“隧道建筑限界”稍大一些，還考慮了在不一樣圍巖壓力作用下，襯砌結(jié)構(gòu)合理受力形狀（拱部采取三心圓，邊墻采取直墻式或曲墻式）以及施工方便等原因。 一、鐵路隧道凈空及要求直線隧道凈空第一節(jié)隧道橫斷面設(shè)計(jì)隧道橫斷面設(shè)計(jì)第5頁隧道橫斷面設(shè)計(jì)第6頁機(jī)車車輛下部限界（車限-1B）（單位：mm)隧道橫斷面設(shè)計(jì)第7頁 信號機(jī)、水鶴

3、之建筑限界（正線不適用） 站臺建筑限限界（正線不適用） 各種建筑物基本限界 適合用于電力機(jī)車牽引線路跨線橋，天橋及雨棚等建筑物 電力機(jī)車牽引線路跨線橋在困難條件下最小高度基本建筑限界隧道橫斷面設(shè)計(jì)第8頁基本建筑限界 最大級超限貨物裝載限界隧道橫斷面設(shè)計(jì)第9頁隧限-1A和隧限-1B（新建或改建蒸汽、內(nèi)燃牽引單線及雙線鐵路）隧道橫斷面設(shè)計(jì)第10頁隧限-2A和隧限-2B（新建或改建電力牽引單線及雙線鐵路） 隧道建筑限界 基本建筑限界隧道橫斷面設(shè)計(jì)第11頁單線電力牽引鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓隧道橫斷面設(shè)計(jì)第12頁雙線電力牽引鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓隧道橫斷面設(shè)計(jì)第13頁車輛經(jīng)過曲線時(shí)平面圖曲線隧道凈空加寬車輛長度

4、(L=26m)車輛前后轉(zhuǎn)向架間距(l=18m)線路中線d外d外d內(nèi)1E車輛軸線O曲線半徑R車輛經(jīng)過曲線時(shí)，轉(zhuǎn)向架中心點(diǎn)沿線路運(yùn)行，而車輛本身卻不能隨線路彎曲而彎曲，仍保持其矩形形狀。故其兩端向曲線外側(cè)偏移（d外），中間向曲線內(nèi)側(cè)偏移（d內(nèi)）。車輛縱軸與線路中線有偏距加寬原因隧道橫斷面設(shè)計(jì)第14頁車輛經(jīng)過曲線時(shí)橫斷面圖 因?yàn)榍€外軌超高，車輛向曲線內(nèi)側(cè)傾斜，使車輛限界上控制點(diǎn)在水平方向上向內(nèi)移動了一個距離（d內(nèi)2）。HEFd內(nèi)2DOACG隧道橫斷面設(shè)計(jì)第15頁 車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)偏移d內(nèi)1 式中 l 車輛轉(zhuǎn)向架中心距，取18m； R 曲線半徑（m）加寬值計(jì)算單線曲線隧道加寬值計(jì)算：車輛經(jīng)過曲

5、線時(shí)平面圖車輛長度(L=26m)車輛前后轉(zhuǎn)向架間距(l=18m)線路中線d外d外d內(nèi)1E車輛軸線O曲線半徑R單位：cmRl隧道橫斷面設(shè)計(jì)第16頁車輛經(jīng)過曲線時(shí)平面圖 車輛兩端向曲線外側(cè)偏移d外式中： L 標(biāo)準(zhǔn)車輛長度，我國為26m。車輛長度(L=26m)車輛前后轉(zhuǎn)向架間距(l=18m)線路中線d外d外d內(nèi)1E車輛軸線O曲線半徑R隧道橫斷面設(shè)計(jì)第17頁（）外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移d內(nèi)2式中： H 隧道限界控制點(diǎn)自軌面起高度 E 曲線外軌超高值， 15v 鐵路遠(yuǎn)期行車速度，km/h。d內(nèi)2HEFDOACGG150cm=2.4E隧道橫斷面設(shè)計(jì)第18頁對于單線曲線隧道凈空加寬值為：內(nèi)側(cè)加寬 W1=

6、 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= + （）總結(jié)：隧道橫斷面設(shè)計(jì)第19頁單線曲線隧道中線與線路中線偏移距離d為(cm)：單線曲線隧道中線偏移曲線隧道中線與線路中線偏移距離單線隧道時(shí):W1W2d直線隧道內(nèi)輪廓線加寬后隧道內(nèi)輪廓線直線隧道中心線加寬后隧道中心線隧道橫斷面設(shè)計(jì)第20頁雙線曲線隧道內(nèi)側(cè)加寬值W1及外側(cè)加寬值W2與單線曲線隧道加寬值計(jì)算相同。即：內(nèi)側(cè)加寬 W1= d內(nèi)1+ d內(nèi)2= + （）外側(cè)加寬 W2= d外= （）雙線曲線隧道加寬值計(jì)算：單位：cm隧道橫斷面設(shè)計(jì)第21頁2.當(dāng)外側(cè)線路外軌超高 內(nèi)側(cè)線路

7、外軌超高時(shí) 線間距加寬1. 當(dāng)外側(cè)線路外軌超高內(nèi)側(cè)線路外軌超高時(shí) 式中 H 車輛外側(cè)頂角距內(nèi)軌頂面高度，取360； E 外側(cè)線路外軌超高值（）； R 曲線半徑（m）。雙線曲線隧道總加寬 W= W1+ W2+ W3隧道橫斷面設(shè)計(jì)第22頁單位：雙線隧道時(shí):曲線隧道中線與線路中線偏移距離隧道橫斷面設(shè)計(jì)第23頁曲線隧道與直線隧道襯砌銜接方法d圓曲線地段隧道中線偏移距離；R圓曲線半徑。緩解曲線中點(diǎn)加寬斷面緩解曲線起點(diǎn)直線斷面緩解曲線中點(diǎn)緩解曲線終點(diǎn)隧道中線線路中線R圓曲線加寬斷面22m13mdd/2隧道橫斷面設(shè)計(jì)第24頁二、公路隧道凈空及要求公路隧道建筑限界 公路隧道建筑限界圖(尺寸單位：m)隧道橫斷面

8、設(shè)計(jì)第25頁各級公路隧道建筑限界基本寬度（m）公路分類公路等級地 形行車道寬 度（單洞）W側(cè) 向?qū)?度人行道R檢修道(一側(cè))J隧道建筑限界凈寬路緣帶S余寬C設(shè)檢修道或不設(shè)人行道設(shè)人行道汽車專用公路高速平原微丘7.500.750.500.7510.75重 丘7.500.500.500.7510.25山嶺7.500.500.250.759.757.000.500.250.759.25一級平原微丘7.500.500.500.7510.25山嶺重丘7.000.500.250.759.25二級平原微丘8.00/0.250.759.25山嶺重丘7.500.250.758.75一般公路二級平原微丘9.000

9、.250.759.5010.5山嶺重丘7.000.257.508.50三級平原微丘7.000.250.757.508.50山嶺重丘7.000.257.508.50四級平原微丘7.000.257.50山嶺重丘7.00/4.500.257.50/5.00隧道橫斷面設(shè)計(jì)第26頁 注： 汽車專用公路隧道只在左側(cè)設(shè)檢修道； 山嶺重丘區(qū)四級公路，只有當(dāng)路基寬度為4.5m 時(shí)，行車道寬度可采取4.5m； 四級公路普通可不設(shè)人行道。隧道橫斷面設(shè)計(jì)第27頁隧道凈空除應(yīng)在符合隧道建筑限界要求外，還應(yīng)考慮洞內(nèi)排水、通風(fēng)、照明、放火、監(jiān)控、運(yùn)行管理等從屬設(shè)施所需要空間，并考慮圍巖壓力影響、施工等必要富裕量，使確定斷面形式及尺寸，到達(dá)安全、經(jīng)濟(jì)、合理 。公路隧道橫斷面示意圖 隧道橫斷面設(shè)計(jì)第28頁課程小結(jié)車輛縱軸與線路中線有偏距，故其兩端向曲線外側(cè)偏移（d外），中間向曲線內(nèi)側(cè)偏移（d內(nèi)1）。外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移d內(nèi)2處理主要問題：加寬值計(jì)算、曲線隧道中線與線路中線偏移距離計(jì)算、曲線隧道與直線隧道銜接方法曲線隧道凈空加寬隧道橫斷面設(shè)計(jì)第29頁設(shè)隧