隧道净空与限界
隧道建筑限界与净空
曲线隧道中线与线路中线偏移的距离
• 单线曲线隧道中线偏移值：
曲线隧道 净空加宽
基本 概念
铁路隧道 建筑限界
公路隧道 建筑限界
曲线隧道中线与线路中线偏移的距离
• 双线曲线隧道中线偏移值：
曲线隧道 净空加宽
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基本 概念
铁路隧道 建筑限界
公路隧道 建筑限界
曲线铁路隧道加宽平面布置
曲线隧道 净空加宽
基本 概念
铁路隧道 建筑限界
公路隧道 建筑限界
公路隧道平曲线加宽取值
双车道路面的加宽值见表， 单车道路面的加宽值按下
表所列值的一半采用。
曲线隧道 净空加宽
注：四级公路和山岭重丘的三级公路采用第Ⅰ类加宽值，其余各级公路采用 第3类加宽值。对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第2类加宽值。
公路隧道 建筑限界
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曲线隧道 净空加宽
基本 概念
铁路隧道 建筑限界
铁路隧道加宽原因
公路隧道 建筑限界
（2）曲线隧道外轨超高，导致 车辆向曲线内侧倾斜，使车辆 限界的控制点在水平方向上向 内移动一个距离（d内2）。
曲线隧道 净空加宽
基本 概念
双线铁路曲线隧道加宽值的计算
d内 、d外计算方法同单线铁路曲线隧道，内外侧 线路中线间的加宽值d中 为： （1）当外侧线路外轨超高 大于内侧线路外轨超高时： H — 车辆外侧顶角距内轨顶面的高度，取360cm
E — 外侧线路的外轨超高值，cm
（2）其他情况：
基本 概念
铁路隧道 建筑限界
公路隧道 建筑限界
隧道工程试卷
1、建筑限界：指为保证各种交通的正常运行和平安，而规定的和交通线路中心线垂直的极限横断面轮廓,是依据行车车辆、道路附属设备以及其他服务系统所需空间制定的。
2、隧道：一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通行的工程建筑物。
3、隧道建筑限界：为了保证隧道内各种交通正常运行和平安，而规定在确定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。
4、隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间，包括隧道建筑限界、通风、照明及其他所需面积。
5、复合式衬砌：由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。
6、围岩压力：衬砌结构承受的压力，即围岩压力。
7、围岩：隧道四周确定范围内，对隧道稳定性能产生影响的岩土体。
8、坍落拱：隧道开挖后围岩力学形态阅历“平衡-变形，破坏，坍塌，应力重分布-新的平衡”的过程，所得最终产物称为“坍落拱”。
9、松动压力：由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式干脆作用在支护结构上的压力称为松动压力。
10、形变压力：由于围岩变形受到和之密贴的支护如锚喷支护的抑制，而使围岩在和支护结构的共同变形过程中对支护结构施加接触压力。
11、岩石的流变性：岩石在力的作用下发生的和时间有关的变形性质，称为岩石的流变性。
12、洞门：隧道端部外露面，一般都修筑为爱惜洞口和排放流水的挡土墙式结构，称为“洞门”。
13、明洞：明挖后进行支护后覆土回填的洞口段。
14、岩体的初始应力状态：指在自然状态下存在于岩体内部的应力状态。
15、二次应力状态：隧道洞室开挖后，围岩的初始应力状态遭到破坏，围岩应力在洞室四周确定范围内重新调整。
16、弹性抗力：隧道衬砌两侧及底部衬砌则压入围岩，引起围岩对衬砌的约束，产生出相应的被动抗拒力。
17、新奥法：以限制爆炸为开挖方法，以喷锚为主要支护手段，通过监测限制围岩变形，动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道工程理念。
18、马口开挖：指须要挖出土石方后进行衬砌的一种开挖方式。
19、新奥法的现场监控量测：在隧道的施工过程中，运用各种仪器设备和量测元件，对地表沉降、围岩和支护结构的变形，应力、应变进行量测，据此来推断隧道开挖对地表环境的影响范围和程度、围岩的稳定性和支护的工作状态。
隧道净空与限界
衬砌得作用及特点:主要就是承受围岩得得压力与地下水压力,组织围岩变形,防止围岩得风化,有时候还要受到化学物质得侵蚀与冻害影响。因此,就要求衬砌要就具有足够得强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性与抗冻性、
洞身衬砌得组成
a.拱:洞身衬砌得上部;ｂ。边墙:洞身衬砌得两侧,可以就是直线型与曲线形
c、底板或仰拱
洞身衬砌得截面形状
(1)机车车辆限界:它就是指机车车辆最外轮廓得限界尺寸。要求所有在线路上时,沿车体所以部分都必须容纳在此限界范围内而不得超越。
(2)铁路基本建筑接近限界:全国铁路线上所以得建筑物都不容许侵入得净空范围,以保证列车往来行驶绝无刮碰并安全通过。
(Байду номын сангаас)隧道建筑限界:就是指包围“基本建筑限界”外部得轮廓线、即要比“基本建筑限界”大一些,留出少许空间,用于安装通讯信号、照明、电力等设备。
铁路隧道净空就是根据“隧道建筑限界"确定得,而“隧道建筑限界”就是根据“基本建筑限界”制定得,“基本建筑限界”又就是根据“机车车辆限界"制定得。
2.公路隧道建筑限界
公路隧道建筑限界由以下各部组成:
行车道宽度(W)、
路缘带(S)、
侧向宽度(Ｌ)(高速公路、一级公路短隧道,其侧向宽度宜取硬路肩宽度)
人行道(R)或检修道(J)
对于时速120km/h新建与改建得蒸汽及内燃牵引得单线与双线铁路隧道,采用“隧限—1A"与“隧限-1B”。新建与改建得电力牵引得单线与双线铁路隧道,采用“隧限—２A”与“隧限—2B”、
(4)直线隧道净空:“直线隧道净空"要比“隧道建筑限界”稍大一些,除了满足限界要求外,考虑避让、救援通道,还考虑了在不同得围岩压力作用下,衬砌结构得合理受力形状以及施工方便等因素。
学习资料4_理解隧道设计
现场监控设计法又称信息设计法，它是以现场量测为手 段、以量测信息为设计依据，来确定支护参数、支护时机、 施工方法和工艺流程的设计方法。(围岩动态判断的准确度 难以把握，工程量大，耗资多，对施工有一定扰动)
3、理论计算设计法
理论计算设计法是在测得岩体和支护力学参数的前 提下，根据围岩和支护的力学特性及共同工作的关系， 应用弹塑性理论和有限单元分析法，建立力学模型，通 过计算确定支护参数的设计方法。（结合围岩位移特性 曲线和支护特性曲线，寻找最佳共同作用点）。
2.1.3 设计注意事项
★ 隧道内轮廓必须符合隧道建筑净空限界。 ★ 内轮廓线应尽量减小洞室的体积 。 ★ 结构轴线应尽可能地符合压力线。 ★ 采用的施工方法能确保断面形状及尺寸有利于隧道的稳定。
2.1.4 设计目的
★ 满足限界要求 ★ 满足受力要求 ★ 圬工最省 “大小够用为度，形状受力合理，施工简单方便”。
一、支护的作用和结构设计的基本原则
1、支护的作用
基于对围岩“三位一体”特性的认识，隧道工作者进一 步认识到围岩与支护的基本关系： 围岩是工程加固的对象，支护是加固的手段； 围岩是隧道结构体系的基本承载部分，支护是隧道结构体系 的辅助承载部分； 围岩是不可替代的天然的结构主体，支护是可以选择的人工 的结构部分； “支护”——是用来“帮助”围岩获得稳定的人工结构。
图4-8 曲线隧道净空加宽平面示意图
+ (2) 由于曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜， 使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动了 一个距离 d内2 。
图4-9 曲线隧道净空加宽断面示意图
+ 据此，曲线隧道净空的加宽值为 + 内侧加宽 W 1 = d 内1 + d 内2 + 外侧加宽 W 2 = d 外 + 总加宽 W= W 1 + W 2 = d 内1 + d 内2 + d 外 + 2．加宽值计算
隧道横断面设计
隧道横断面设计一、铁路隧道横断面设计（一）直线隧道净空隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，根据隧道建筑限界确定。
隧道建筑限界是为了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范围。
1.机车车辆限界机车车辆限界指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
该限界要求所有在线路上行驶的机车车辆停在平坡直线上时，车体所有部分都必须容纳在此限界范围内而不得超越。
“机车车辆限界”能满足各种型号的机车和车辆在横断面尺寸上的最大需要。
2.基本建筑限界基本建筑限界指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线，用以保证机车车辆的安全运行以及建筑物和设备不受损害。
3.隧道建筑限界（1）常速铁路隧道建筑限界。
它是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线，即在“基本建筑限界”的基础上，留出少许空间，用于安装通信信号、照明、电力等设备。
对于速度120 km/h的新建和改建的内燃机车牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限-1A”和“隧限-1B”，如图2-17所示。
新建和改建的电力机车牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限-2A”和“隧限-2B”，如图2-18所示。
图2-17 蒸汽及内燃牵引的单线、双线隧道限界（单位：mm）图2-18 电力牵引的单线、双线隧道限界（单位：mm）（2）高速铁路隧道建筑限界。
我国高速铁路隧道建筑限界分为200 km/h客货共线、200 km/h及以上客运专线、200 km/h客货共线双层集装箱运输三种，如图2-19～图2-21所示。
图2-19 200 km/h客货共线电力牵引铁路KH-200桥隧建筑限界（单位：mm）图2-20 200 km/h及以上客运专线铁路建筑接近限界（单位：mm）图2-21 200 km/h客货共线电力牵引铁路双层集装箱运输隧道建筑限界（单位：mm）4.直线隧道净空（1）常速铁路隧道净空。
“直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些，它除了满足限界要求外，还考虑避让等安全空间、救援通道及技术作业空间，还考虑了在不同的围岩压力作用下，衬砌结构的合理受力形状（拱部采用三心圆，边墙采用直墙式或曲墙式）以及施工方便等因素。
隧道工程知识点
1、隧道定义：隧道是一种修建在地下的工程建筑物，1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下作用任何方法规定形状和尺寸修筑的断面积大于2㎡的洞室。
”2、隧道分类：按照穿越障碍和作用的不同，交通线上的隧道可分为铁路隧道，公路隧道，水底隧道，地下铁道隧道。
3、隧道主要用途：“作为地下通道，隧道的主要用途有两方面：即用作交通运输通道和水流通道。
4、隧道工程特点：1）、地质条件对其决定性影响；2）、地处偏远，交通运输不便；3）、工作面小，少，施工速度慢；4）、施工环境差；5）、一旦建成，难以更改，设计和施工应完善；6）、受天气气候影响小。
5、地质勘察工作：隧道通过地段的地质调查测绘是隧道工程地质勘测的核心工作。
6、地质超前预报内容：地区地质分析与宏观地质，预报不良地质及灾害地质超前预报，重大施工地质灾害临警预报。
7、地质超前预报方法有：地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法、物探法、特殊灾害地质的预测方法。
8、围岩分级：根据岩体的若干指标，按照稳定性将围岩分成不同的级别。
9、围岩的定义：围岩指的是隧道开挖后产生应力重分布岩体（或土体），或隧道开挖后对其对稳定有影响产生影响的那部分岩体(或土体)。
10、掌握我国铁路隧道的围岩分级方法：我国现行的《铁路隧道设计规范》，明确规定了要采用以围岩稳定性为基础的分级法和按弹性波速度的分级法。
该分级法主要考虑了围岩的结构特征和完整状态、岩石强度和地下水等工程地质中的三方面因素，把围岩分为6级。
11、围岩稳定性的影响因素：三个基本因素：岩性（岩石的强度和变形性质）地质构造（岩体的完整性或结构状态）地下水（地下水发育时，围岩级别应该降低）一个附加因素：初始地应力12、围岩压力的定义：围岩压力是指地下开挖空间周围的岩体和支护结构变形或破坏的作用力。
从狭义上指围岩作用在支护结构上的压力。
13、围岩压力分类：围岩压力按作用力发生的形态，一般可分为如下四种类型：松动压力、形变压力、膨胀压力、冲击压力。
隧道工程相关知识总结
5、隧道的主体建筑物：洞身衬砌、洞门
6、隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间
7、限界：一种规定的轮廓线，以内的空间是保证列车安全运行所必须的
8、整体式混凝土衬砌工艺流程：立模-灌注-养护-拆模
9、模筑衬砌的特点：对地质条件适应性强，易于按需要成型，整体性好，抗渗性强，而且可以适合多种施工条件，如可用木模板、钢模板或模板台车等
36、喷射混凝土的工艺流程：干喷、潮喷、湿、混合喷
37、钢纤维喷射混凝土是在喷射混凝土中加入钢纤维，弥补喷射混凝土的脆性破坏缺陷，改善喷射混凝土的物理力学性能
38、钢纤维混凝土应用范围：可用于承受强烈震动、冲击动荷载的结构物的构筑，也适用于要求耐磨或不便配置钢筋但又要求有较高强度和韧性的工程中
51、已支护地段的观察内容：有无锚杆被拉断或垫板入围岩内部的现象】喷射混凝土是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏】钢拱架有无被压屈现象】是否有底鼓现象】锚杆注浆质量和混凝土施工质量是否达到施工规定的要求
52、拱顶下沉量测即是测出拱顶的绝对下沉量
53、量测点间距：Ⅱ级围岩150m，Ⅲ级围岩100m，Ⅳ级围岩50m，Ⅴ-Ⅵ级围岩20m。洞口附近及施工初期的测点间距应适当缩短，一般为10-20m
隧道工程
1、围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体（或土体），或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体（或土体）
铁路隧道净空与限界
Tunnel Engineering目录01铁路隧道限界与净空的概念02铁路曲线隧道加宽铁路隧道限界与净空的概念隧道净空：辆行驶安全——满足隧道各种限界的要求不致过分超挖——节省劳动力及费用结构受力合理——内轮廓应该是圆顺的隧道净空：衬砌内轮廓线所包围的空间（一）净空的概念（二）铁路隧道建筑限界与净空1.机车车辆限界2.基本建筑限界3.隧道建筑限界4.隧道净空 管段满足我国各种型号的铁路机车所需的最大断面管段全国铁路线上所有建筑物都不允许侵入的净空范围为了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范围。
管段满足我国各种型号的铁路机车所需的最大断面（二）铁路隧道建筑限界与净空隧限1：蒸汽及内燃牵引的单线、双线铁路隧道限界图 隧限2：电力牵引的单线、双线隧道限界图（二）铁路隧道建筑限界与净空隧限：200km/h 客货共线电力牵引铁路建筑限界图 隧限：350km/h 高速铁路隧道限界图铁路曲线隧道加宽二、铁路曲线隧道加宽车辆——矩形刚性车体中间向曲线内侧偏移d内1两端向曲线外侧偏移d外（一）加宽原因刚性车体克服离心力，外轨超高车辆向曲线内侧倾斜车辆限界控制点在水平方向向内移动一个距离d内2（一）加宽原因外轨超高、1铁路隧道限界与净空的概念机车车辆限界、铁路基本建筑限界、铁路隧道建筑限界、隧道净空2铁路隧道曲线加宽加宽原因：刚性车体、外轨超高思考查询铁路车辆标准参数，并利用相似三角形原理计算铁路曲线隧道加宽值。
查询《公路隧道设计规范》中的公路隧道建筑限界标准图，并思考铁路隧道和公路隧道在限界与净空上的区别？Tunnel Engineering。
铁路隧道构造
(cm)
(3)外轨超高使车体向曲线内侧倾移 d内2
d内2 1LH50—E（取cm1）50cm
式中
H—隧道限界控制点自轨面起的高度，cm；
E—曲线外轨超高值，其最大值不超过15cm，并 取整,且
E
0.76
V2 max
(cm)
R
其中
V—铁路远期行车最高速度,
km。h
则隧道内侧加宽值为:
W1
d内1
d内2
返回 第一节 铁路隧道净空
一、直线隧道净空
隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。
1．机车车辆限界：它是指机车车辆最外轮廓的 限界尺寸。
2．基本建筑限界：它是指全国铁路线上所有的建
筑物和设备都不允许侵入的轮廓线。
3．隧道建筑限界：它是指包围“基本建筑限界”
外部的轮廓线。即要比“基本建筑限界”大一些，留
（二）不同加宽地段衬砌断面的衔接方式 1．直角台阶的错台法 2．自加宽断面终点向不加宽断面延伸1m范围内
逐渐过度的顺坡法（渐变）
图2-1-7 曲线地段隧道断面加宽示意图
返回
第二节 衬砌结构类型
一、洞身衬砌结构类型
临时支护：钢木支撑 支护类型
外部支护：整体式模筑混凝土衬 砌、装配式衬砌、喷射混凝土 永久支护（衬砌） 内部支护：喷锚、挂网、格 栅等 联合支护
内外侧线路中线间的加宽值按下面情况计算:
（1）当外侧线路的外轨超高大于内侧线路的外轨
超高时：
W3
8450 R
360 150
E 2
(cm)
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（a） (b)
图2-1-3 列车在曲线地段运行情况
（2）其它情况时：（内侧线路超高大于外侧线路
隧道工程知识问答2
隧道工程知识问答2第一章1.什么是隧道？以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其内部空洞净空断面在2m2以上者均为隧道。
2.隧道在我国交通建设中的地位和作用是什么？作用：a重要性隧道是交通线上的重要组成部分，是国家重要的基础设施；b必要性快速畅通的交通网是经济发展的前提，低等级公路已不适应高速经济发展的需要；c紧迫性目前我国高速公路相对较少，与我国人口、经济发展相比，太少。
社会经济发展，交通必先行。
3．隧道工程的发展前景和需要解决的难题有哪些方面？数量大难度大造价高对围岩的性质还只能从定性的角度去衡量，工程应用中偏离较大，计算模型的选用和计算理论好不完全符合实际，施工技术水平和管理方法还较落后4.隧道按照用途分为哪些类型？交通隧道水工隧道市政隧道矿山隧道5.在我国《隧规》中隧道按照长度分为哪些类型？(1)特长隧道：L>3000 m(2)长隧道：3000 m ≥L>1000 m(3)中长隧道：1000 m ≥L>500 m(4)短隧道： L≤500 m 第二章1.隧道勘察的目的和意义是什么？a查明隧道所处位臵的工程地质条件和水文地质条件b 为规划、设计、施工提供资料c对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价提出合理的设计和施工建议 d隧道施工和运营对环境保护的影响提出意见2.初步勘察和详细勘察有何异同？3.隧道勘察方法除了收集资料、调查测绘、勘探外，据你所知还有哪些高科技手段和方法可用于隧道勘察？一、挖探：2～3米二、简易钻探：3～10米三、钻探：冲击钻、回转钻等四、地球物理勘探第三章1.名词解释：分水岭：相邻两个流域之间的山岭或高地（分开相邻流域的山脊或边界线）越岭隧道：线路为穿越分水岭而修建的隧道称越岭隧道。
傍山隧道：山区道路通常傍山沿河而行，山区河流的特点是河床狭窄、弯曲，经过常年的河水侵蚀和风化作用，地势往往变得陡峻。
为改善线形、提高车速、缩短里程、节省时间，常需修建隧道，这种隧道叫做傍山隧道，或称河谷线隧道。
下穿隧道设计标准
下穿隧道设计标准1. 隧道类型与长度下穿隧道通常采用圆形或矩形断面形式，根据穿越的建筑物类型、地形条件和交通流量等因素进行选择。
常见的下穿隧道类型包括道路下穿隧道、铁路下穿隧道、地铁下穿隧道等。
隧道长度应根据实际需要和地质条件进行确定。
一般而言，下穿隧道的长度不宜过长，以减少施工难度和工程量。
2. 隧道净空与限界下穿隧道的净空应满足设计规范的要求，确保车辆和行人通过时不会碰头或碰撞。
净空高度应考虑车辆的最大高度和行人通过所需的最低高度。
限界是指隧道内轮廓线与地面之间的最小距离，应满足车辆和行人通过时的安全要求。
限界宽度应考虑车辆的最大宽度和行人通过所需的最低宽度。
3. 隧道纵坡与排水下穿隧道的纵坡应满足车辆行驶和排水的要求。
纵坡过大会增加车辆行驶的难度，过小则会导致排水不畅。
一般而言，下穿隧道的纵坡不宜超过3%。
排水系统是下穿隧道的重要组成部分，应确保排水畅通，防止积水对隧道结构和周边环境造成影响。
排水系统应包括雨水口、排水管道和排水沟等设施。
4. 隧道结构形式下穿隧道的结构形式应根据地质条件、使用要求和施工条件进行选择。
常用的结构形式包括钢筋混凝土结构、钢结构、预应力混凝土结构等。
结构材料的选用应考虑到耐久性、安全性和维护成本等因素。
对于地下水位较高的地区，应采取有效的防水措施。
5. 隧道照明与通风下穿隧道的照明和通风对于确保行车安全和舒适至关重要。
照明系统应包括入口照明、出口照明和内部照明等，以确保隧道内外的视线清晰，防止驾驶员产生视觉障碍。
通风系统应包括进风道、排风道和通风口等设施，以确保隧道内空气流通，防止烟雾和有害气体积聚。
6. 隧道交通设施下穿隧道的交通设施是确保交通安全和顺畅的重要保障。
交通设施应包括交通信号灯、标志标线、监控设备等，以实现对车辆行驶的引导和控制，防止交通事故的发生。
同时，还应设置紧急停车带和消防设施等，以应对突发事件。
7. 隧道施工方法下穿隧道的施工方法应根据地质条件、周边环境和施工设备等因素进行选择。
隧道构造 隧道净空与限界
隧道净空与限界
隧道净空与限界
公路隧道平曲线加宽取值
隧道净空与限界
隧道净空与限界
公路隧道横断面示意图
隧道净空除应在符合隧 道建筑限界的规定外，还应 考虑洞内排水、通风、照明、 防火、监控、运营管理等附 属设施所需要的空间，并考 虑围岩压力影响、施工等必 要的富裕量，使确定的断面 形式及尺寸，达到安全、经 济、合理 。
参考规范：《公路隧道设计规范 第一册 土建工程 JTG 3370.12018》。
隧道净空与限界
公路隧道净空
隧道净空与限界
各级公路隧道建筑限界如图所示，在建筑限界内不得有任何部件侵入。
建筑限界高度，高速公路、一级公路、二级公路取5.0m；三、四级公路取
4.5m。
建筑限界组成部分：
➢ 行车道宽度（W）
➢ 侧向宽度（L）
➢ 人行道（R）或检修道
隧道净空与限界
隧道净空与限界
公路隧道净空
隧道净空与限界
二、公路隧道限界
隧道净空与限界
隧道净空与限界
隧道净空与限界
注：
➢汽车专用公路隧道只 在左侧设检修道；
➢ 山岭重丘区的四级公 路，只有当路基宽度为 4.5m 时，行车道宽度可 采用4.5m；
隧道净空与限界
隧道净空与限界
隧道净空与限界
隧道净空是隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。
隧道建筑界限
隧
道
直线隧道净空
净
空
曲线隧道净空加宽
曲线地段隧道的加宽断面
隧道净空与限界
隧道净空与限界
一. 隧道净空
隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。隧道净空是根据 “隧道建筑限界”确定的。
隧道净空与限界衬砌
隧道净空与限界（二）（2）单线铁路隧道曲线加宽的计算①单线铁路曲线隧道的加宽值计算(a) 车辆中间部分向曲线内侧的偏移d内1d内1=l2/8R则d内1=182/8R*100=4050/R(cm)(b) 外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移d内2为d内2=H*E/150(cm)E=0.76*V2/R(cm)我国铁路隧道标准设计中，d内2系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动arctg150 /E，可近视取d内2＝2.7E(cm)，故隧道内侧总加宽值为d内= d内1＋d内2(c) 车辆两端向曲线外侧的偏移d外为d外= (L2-l2)/8R故隧道外侧加宽值为d外= (262-l82)/8R*100=4400/R(cm)单线铁路曲线隧道总加宽的值为d总= d内1＋d内2＋d外从以上的加宽计算可知，曲线隧道内外侧加宽值不同(内侧大于外侧)，断面加宽后，隧道中线向曲线内侧偏移了一个距离d偏，单线隧道的偏移值为d偏= (d内- d外)/2②双线铁路曲线隧道的加宽值计算双线铁路曲线隧道的内侧加宽值d内及外侧加宽值d外与单线曲线隧道加宽值计算相同。
内外侧线路中线间的加宽值d中按以下情况计算当外侧线路的外轨超高大于内侧线路的外轨超高时d中= 8450/R＋(H/150)* (E/2)(cm)故d中= 8450/R＋(360/150)* (E/2)(cm)或d中= 8450/R＋1.2E(cm)其它情况d中= 8450/R (cm)双线隧道的偏移情况则如图所示，其中内侧线路中线至隧道中线的距离为d偏内= 200- (d内- d外- d中)/2其中外侧线路中线至隧道中线的距离为d偏外= 200+(d内- d外+d中)/2（3）铁路曲线隧道加宽的平面设计隧道曲线加宽段的范围按以下方式进行：（1）圆曲线部分按d 总加宽（2）自圆曲线至缓和曲线中点，并向直线方向延伸13m，这一段用圆曲线的加宽断面，即加宽d 总。
（3）缓和曲线的其余半段，并自直缓点向直线方向延伸22m，这一段采用圆曲线加宽值的一半，即1/2 d 总。
学习资料四理解隧道设计
公路隧道建筑限界
公路隧道建筑限界横断面组成最小宽度（单位：m）
1.各级公路隧道建筑限界应符合以下
规定：
1）建筑限界高度，高速公路、一级公路、二级公 路取5.0m；三、四级公路取4.5m。 2）当设置检修道或人行道时，不设余宽；当不设 置检修道或人行道时，应设不小于25cm的余宽。 3）隧道路面横坡，当隧道为单向交通时，应取单 面坡；当隧道为双向交通时，应取双面坡。坡度应根 据隧道长度，平、纵线形等因素综合分析确定，一般 可采用1.5％～2.0％。
第2节 隧道衬砌断面设计
2.3 普遍。
公路隧道与铁路隧道的主要区别：
① ②
铁路隧道建筑限界是固定统一的，而公路隧道的 建筑限界则不定。 公路隧道的附属设施比铁路隧道多且要求高，且 每一座隧道均会因交通流量和长度不同而要求不 同。
单心圆衬砌内轮廓线
第2节 隧道衬砌断面设计
2.2 铁路隧道衬砌断面设计
第2节 隧道衬砌断面设计
衬砌断面几何关系有：
上式含b、f、φ1、a、r1、r2、φ2共7个参数 先给定b、f、φ1及a值后，再解出r1、r2及φ2。 曲线地段需要加宽时，保持r2及φ2不变，φ1仍取 45º ， b值根据加宽要求也是已知，故未知参数f、a、 r1仍可求解。
图4-8 曲线隧道净空加宽平面示意图
(2) 由于曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜， 使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动了 一个距离 d内2 。
图4-9 曲线隧道净空加宽断面示意图
据此，曲线隧道净空的加宽值为 内侧加宽
W 1 = d 内1 + d 内2 外侧加宽 W 2 = d 外 总加宽 W= W 1 + W 2 = d 内1 + d 内2 + d 外 2．加宽值的计算（略看书）
第3章第二节隧道结构限界
通过锚杆的悬吊效应、组合梁效应 、加固效应以发挥围岩 自承能力
第3章第二节隧道结构限界
第3节 隧道洞身支护结构
3.4.2 锚喷支护类型 ◆ 锚杆支护 ◆喷射混凝土支护 ◆喷射混凝土锚杆联合支护 ◆喷射混凝土与锚杆及钢筋网联合支护 ◆以上类型加设型钢支撑（或格栅）而成的联合支护 3.4.3 优点 ◆充分发挥围岩的自承能力，因而有效地利用洞内净
第3章第二节隧道结构限界
第1节 隧道净空与限界
1.4.3 单线隧道(结构)中线与线路中线偏移距离
第3章第二节隧道结构限界
第1节 隧道净空与限界
1.4.4 双线铁路隧道加宽计算
第3章第二节隧道结构限界
第1节 隧道净空与限界
1.4.5 双线隧道中线偏移
第3章第二节隧道结构限界
第1节 隧道净空与限界
第2节 隧道衬砌断面设计
2.4 衬砌截面厚度
单线铁路隧道拱顶厚度一般为30～60㎝ 双线铁路隧道衬砌拱顶厚度为40～80㎝。 仰拱厚度一般稍小于拱顶的厚度。 衬砌可以等厚，也可将拱脚和边墙较拱顶加厚20%～50%。
第3章第二节隧道结构限界
第2节 隧道衬砌断面设计
小结：
思考题： 1、比较铁路隧道与公路隧道衬砌断面，
第3章第二节隧道结构限界
第3节 隧道洞身支护结构
优点： ◆ 改善受力条件，相对单层同厚度模筑衬砌，承载
能 力提高20％～30％ ◆ 防止外层衬砌风化，使喷层内钢筋网和锚杆端部
免于锈蚀 ◆ 表面光洁平整，利于通风 ◆ 防水效果好
缺点： ◆ 造价较高，施工较复杂
第3章第二节隧道结构限界
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第2 章隧道构造
隧道构造
洞门
主体建筑物
洞身衬砌
结构构造
防排水设施
照明设施
附属建筑物电力及通讯设施
运营通风设施（洞内外空气交换）主体建筑物：是为了保持隧道的稳定，保证隧道正常使用而修建的
附属建筑物：是指主体构造以外的保证隧道正常使用所需的各种辅助设施
2.1隧道净空与限界
2.1.1 隧道净空与限界
衬砌：是指隧道的永久性支护结构。
衬砌的作用及特点：主要是承受围岩得得压力和地下水压力，组织围岩变形，防止围岩的风化，有时候还要受到化学物质的侵蚀和冻害影响。
因此，就要求衬砌要就具有足够的强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性和抗冻性。
洞身衬砌的组成
a. 拱:洞身衬砌的上部；
b.边墙：洞身衬砌的两侧，可以是直线型和曲线形
c.底板或仰拱
洞身衬砌的截面形状
洞身衬砌的截面有外轮廓线，内廓线和相应的厚度三个方面。
隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间称为隧道净空。
隧道净空：指隧道衬砌内轮廓线所包围的空间。
隧道建筑限界：为了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范围。
1. 铁路隧道建筑限界
通过隧道的功能及铁路行车限界引入。
（1）机车车辆限界：它是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
要求所有在线路上时，沿车体所以部分都必须容纳在此限界范围内而不得超越。
（2）铁路基本建筑接近限界：全国铁路线上所以的建筑物都不容许侵入的净空范围，以保证列车往来行驶绝无刮碰并安全通过。
（3）隧道建筑限界：是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。
即要比“基本建筑限界”大一些，留出少许空间，用于安装通讯信号、照明、电力等设备。
对于时速120km/h新建和改建的蒸汽及内燃牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限—1A”和“隧限—1B”。
新建和改建的电力牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限—2A”和“隧限—2B”。
（4）直线隧道净空：“直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些，除了满足限界要求外，考虑避让、救援通道，还考虑了在不同的围岩压力作用下，衬砌结构的合理受力形状以及施工方便等因素。
铁路隧道净空是根据“隧道建筑限界”确定的，而“隧道建筑限界”是根据“基本建筑限界”制定的，“基本建筑限界”又是根据“机车车辆限界”制定的。
2. 公路隧道建筑限界
公路隧道建筑限界由以下各部组成：
行车道宽度(W)、
路缘带(S)、
侧向宽度(L) （高速公路、一级公路短隧道，其侧向宽度宜取硬路肩宽度）
人行道(R)或检修道(J)
余宽(C)（当设置人行道时）
各级公路隧道建筑限界一般规定如图选取，相应参数取值可根据地形和公路等级参照
《公路隧道设计规范》。
注意：1. 汽车专用公路隧道只在左侧设检修道； 2. 山岭重丘区的四级公路，只有当路基宽度为4.5m 时，行车道宽度可采用4.5m；3．四级公路一般可不设人行道。
在设计公路隧道限界时，应充分研究各种车道与公路设施之间所处之空间关系，任何部件(包括隧道本身的通风、照明、安全、监控及内装等附属设施所需要的必要富裕量)均不得侵入隧道建筑限界之内。
2.1.2曲线隧道的净空加宽
1．铁路隧道
（1）铁路隧道曲线加宽的原因
①车辆通过曲线时，转向架中心点沿线路运行，而车辆是刚性体，其矩形形状不会改变。
这就使得车厢两端产生向曲线外侧的偏移(d外)。
车厢中间部分则向曲线侧偏移(d内
)。
1
②由于曲线上存在外轨超高，导致车辆向曲线内侧倾斜，使车辆限界的各个控制点在水平方向上向内移动了一个距离d内2 。
因此，曲线隧道净空的加宽值由三部份: d内1，d内2，d外组成。