第二章__隧道平面设计
第2章 设计2

(3) 、隧道两端的接线纵坡应有一段距离 与隧道纵坡保持一致,以满足设置竖曲线和 保证各级公路停车或会车视距的要求; (4) 、当隧道净宽大于所在公路的路基宽 度时,两端接线应有不短于 50m 的同隧道等 宽的加宽段,并设计过渡段加以衔接。
(5) 、当隧道净宽小于所在公路的路基宽 度时, 两端接线仍然按等级公路标准设计 , 与 隧道洞门端墙衔接。
到前方障碍物而必须采取制动停车时所需要最短行车 距离)的要求;
②隧道平面线形应考虑行驶安全,在洞口不 应使用小半径的引线与隧道衔接; ③隧道内尽量避免设反曲线。
(4)、曲线隧道的不利因素:
① 行车视距问题; ② 加宽断面问题,造成变截面隧道,施工 难度大; ③ 曲线隧道内装修复杂; ④ 增加通风阻抗,对自然通风不利; 平面设计参考《道路勘测设计》
总体设计的内容 土建设计包括洞体(含平面、纵断面、横断 面、明洞长度、洞门构造、排水系统、电缆沟、 其他预留洞室、预埋管线等),以及引线、边仰 坡、洞顶排水、洞外排水、供水及消防等。
3.2 隧道几何设计
隧道的几何设计的范围 , 主要是汽车行驶与 隧道各个几何元素的关系 , 以保证在设计速度、 预计交通量以及满足通风、照明、安全设施等条 件下, 行驶安全、经济、旅客舒适以及隧道美观 等。 因此, 隧道几何设计时, 把隧道中心线解剖为 隧道的平面, 纵断面及净空断面来分别设计。
隧道不设超高最小平曲线半径
平面选线方案
2、隧道纵断面设计
隧道纵断面是指沿隧道中心线展开的垂 直面上的投影。 (1)、纵坡类型
常用。一侧 单行施工。
单坡隧道
人字坡隧道
多用。两侧 对头施工。
少用。
V字坡隧道
(2)、控制隧道纵坡大小的主要因素 ※ 隧道纵坡坡度范围:0.3~3%
第2章3隧道几何设计

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
3.2.2 隧道纵断面设计
1、什么是隧道纵断面? 沿隧道中心线展开的垂直面上的投影。
2、纵坡类型: (1)人字坡隧道 (2)单向坡隧道 上行单坡隧道
下行单坡隧道
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
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3s设计速度行程长
度,且不小于50m的过渡段,以保持横断面过渡的顺适。 ➢ (3)隧道内的纵坡应大于0.3%并小于3%,但短于l00m的隧道不受此
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
➢一般情况可按表1.2-3取值。
分离式独立隧道的最小间距
围岩级别
I
II
III
IV
V
VI
最小净距(m) 1.0×B 1.5×B 2.0×B 2.5×B 3.5 × B 4.0 × B
4、横通道设置
(1)种类:
车行横通道 人行横通道
(2)《规定》
a、车行横通道设置间距:可取700m,并不大于1000m,1000m——1500m 的隧道中间设置1处,短隧道可不设。
2.3.1 隧道的平面设计
1、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
04 隧道平纵断面设计

而在洞口段渐变过渡成小净距或连拱形式,使其更
符合实际情况。
山岭隧道
23
二 隧道纵断面设计
山岭隧道
24
隧道纵断面设计
隧道纵断面是中心线展直后在垂直面上的 投影。纵断面设计主要包括隧道内线路的坡道 形式、坡度大小和折减、坡段长度和坡段间的
衔接等内容。
山岭隧道
25
隧道纵断面设计
(一)铁路隧道
坡段也不宜太短,坡段长度最好不小于列车的长度, 考虑到长远的发展,最好不小于远期到发线的长度
山岭隧道
31
隧道纵断面设计
(一,两个相邻坡段坡度的代数差值
不宜太大,否则会引起车辆之间仰俯不一,车钩受 到扭力,容易发生断钩。两个相邻坡段坡度的代数 差应有一定限制。 从安全的观点出发,两坡段间的代数差值不应 大于重车方向的限坡值。
山岭隧道
40
铁路隧道横断面设计
(一)直线隧道净空 3、隧道建筑限界
1)常速铁路隧道
新建和改建的电
力牵引的单线、双 线隧道限界图
山岭隧道
41
铁路隧道横断面设计
(一)直线隧道净空 3、隧道建筑限界
2)高速铁路隧道
200 km/h 及以上客 运专线铁 路建筑接 近限界基 本尺寸及 轮廓
200 km/h客货共线电力牵引 铁路KH-200桥隧建筑限界
(一)直线隧道净空 4、直线隧道净空
山岭隧道
37
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。
隧道净空根据“隧道建筑限界”确定,“隧道建筑 限界”根据“基本建筑限界”制定,“基本建筑限 界”根据“机车车辆限界”制定。 “限界”是一种规定的轮廓线,这种轮廓线以内
第二章 隧道结构构造及设计

加宽后 隧道内轮廓线
直线隧道 内轮廓线
d内
d偏
d外
d偏=
d内
2
d
外
第1节 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
1.4.4 双线铁路隧道加宽计算 d内及d外计算与单线加宽值相同
当外侧线路外轨超高大于内侧线路外轨超高时
d中
8450 R
H 150
E 2
(cm)
H — 车辆外侧顶角距内轨顶面的高度,取360cm
0.50 0.25
0.75
8.00
/ 0.25
0.75
7.50
0.250Βιβλιοθήκη 759.000.25
0.75
7.00
0.25
7.00
0.25
0.75
7.00
0.25
7.00
0.25
7.00/4.50
0.25
隧道建筑 限界净宽
设 设检修道或 人 不设人行道 行
道
10.75
10.25
9.75
9.25
10.25
汽车轴距加 前悬(m)
1
5
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1. 8
2.2
2. 5
2
8
0.6 0.7 0.9 1.2 1.5 2.0
——
注:3 四级公5.路3+和8.山8 岭重0.丘8 的1三.0级公1.路5采2用.0第12类.5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。
890+d
曲
墙
《道路工程》讲义第二章-平面设计

为超高。
2.曲线上汽车的受力分析
将离心力F和车重分解为平行于路面的横向力和垂直于路面 的竖向力,即:
横向力: X=Fcosα-GSinα 竖向力: Y=FSinα+Gcosα Y α很小,可以认为sinα≈tgα=ih ,cosα≈1 , ih为超高 X
X
F Gih
G 2 gR
Gih
G
2 gR
平面线形几何
直线
直线的方向表示
1. 用直线的夹角或转角表示 2. 用方位角表示
直线
直线的表达式
平面线形与交通事故
相关研究表明: 丹麦 20%的伤亡事故,13% 的死亡事故发生在平曲线路段 法国超过 20%的死亡事故发生在危险的平曲线上
发展中国家情况:
平曲线上事故形态
两种主要事故形态 冲出路边撞固定物 (Running off the road and hitting an object) 失控翻车(Lost control and Rolled over)
第二章 平面设计
川藏公路
重庆巴南波浪形公路
第一节 概述
一、相关概念
道路 路线
布设在地表面上的三维空间实体工程构筑物,包括 路基、路面、桥涵、隧道及其他沿线设施等
道路中心线的空间位置
线形
道路中心线的立体形状
路线平面 道路中心线的水平投影
路线纵断面 沿中线竖直剖切再行展开的断面(展开是指展开平
面、纵坡不变)
(4)考虑舒适性
当μ超过一定数值时,驾驶者在曲线行驶中驾驶紧张, 乘客感到不舒适。 μ <0.1~0.16间,舒适性可以接受。
考虑对行车的安全、经济与舒适方面的要求,最大横向 力系数采用:
设计速度 (Km/h)
《隧道工程》讲义第2章隧道结构及设计

(5)洞口线路宜与等高线正交。使隧道正面进人山体, 洞口结构物不致受到偏侧压力。 (6)当线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影 响范围以内时,隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高 度,以防洪水灌人隧道。 (7)为了确保洞口的稳定和安全,边坡及仰坡均不宜 开挖过高。
BA
沟底附近洞口平面位置示意图
a) 正交洞门
一般把纵坡保持在2%以下比较好,超过2%时有害物 质的排出量迅速增加,因此纵坡大于3% 是不可取的。 对于不存在通风问题的隧道,可按普通公路设置纵坡。
(a)单面坡
(b)人字坡 坡道型式示意图
对于铁路隧道,隧道内线路的最大允许坡度要在明 线最大限制坡度上乘以一个折减系数m,其原因如下: (1)列车车轮与钢轨踏面间的粘着系数降低——机车 的牵引能力有时是由车轮与轨面之间的粘着力来控制 的。 (2)洞内空气阻力增大——列车在隧道内行驶,其作 用犹如一个活塞,洞内空气将像活塞那样给前进的列 车以空气阻力,使列车的阻力加大。
总之,隧道洞口位置的选择,应根据地形、 地质条件,考虑边坡、仰坡的稳定,结合洞外 有关工程及施工难易程度,本着“早进晚出” 的指导思想,全面综合地分析确定。
2.2几何设计 2.2.1平面设计
隧道平面:是指隧道中心线在平面上的投影。 这个线状的投影是由直线段和曲线段组成的,其
中曲线段又可由缓和曲线和圆曲线组成。
1.2隧道勘测 1.2.1初步勘测
初步勘测是初步设计阶段的勘察测量。外业要完 成导线测量、水准点设立、线路地形测量和相应的钻 探、物探等工作。有以下主要任务:
(1)经济与交通的调查 (2)路线方案的选择 (3)线路局部方案的选择 (4)隧道方案的比选
(5)隧道附属建筑设计方案的选择。 (6)隧道小区域的气象条件调查。 (7)隧道供电源的选择和供电点的布设。 (8)隧道线路的给、排水方案选择。 (9)施预调查。 (10)有关协议或谈话纪要。
隧道洞口平面布置方案(精华版)

隧道洞⼝平⾯布置⽅案(精华版)***⾼速公路**隧道洞⼝平⾯布置⽅案*****编制:审核:⼆零⼀⼋年⼗⽉⽬录1、编制依据 (1)2、⼯程概况 (1)2.1、⼯程简介 (1)2.2、⽓象⽔⽂条件 (1)2.2.1、⽓象 (1)2.2.2、⽔⽂ (1)2.3、⼯程地质条件 (2)2.3.1、地形地貌 (2)2.3.2、地质构造 (2)2.4、围岩划分及地质评价 (3)2.4.1、左线隧道..................... 错误!未定义书签。
2.4.2、右线隧道..................... 错误!未定义书签。
3 隧道洞⼝布置相关标准 (4)3.1 、临建标准化⽬标 (4)3.2 、临建标准化建设原则 (5)3.3 隧道洞⼝⼀般布置要求 (5)4 施⼯组织机构 (6)5 总体部署规划 (7)5.1、⽣活区计划 (7)5.2、喷射砼搅拌站 (7)5.3、钢筋加⼯场 (7)5.4、空压机房 (8)5.5、隧道施⼯通风设备 (8)5.6、配电设备 (8)5.7、施⼯便道设置 (8)5.8 、现有⽔源及施⼯排⽔ (8)5.9 、拌合站设置 (9)5.10、钢筋加⼯场 (10)5.11、其他洞⼝设施布设 (11)5.12、安全⽤电布置 (12)5.12.1、安全⽤电技术措施 (12)5.12.2、配置漏电保护器 (13)5.12.3、配电系统 (14)5.12.4、照明 (15)5.13、安全⽤电组织措施 (16)5.14、洞⼝宣传 (18)5.15、炸药库 (19)5.16、污⽔及垃圾处理 (19)5.17、消防设施 (19)5.18、空压机房 (19)6 安全保证措施 (20)6.1 、防雷措施 (20)6.1.1、搅拌站罐体和主机等作防雷接地的电⽓设备 (20)6.1.2、排⽔系统 (21)6.2 、防⽕措施 (21)7 ⽂明施⼯及环境保护措施 (22)7.1 、⽂明施⼯、环境保护⽬标 (22)7.2 、⽂明施⼯措施 (22)7.2.1 、⽂明施⼯管理措施 (22)7.2.2 、施⼯中的⽂明施⼯措施 (23)7.3 、环境保护措施 (24)7.3.1 、⽣态环境保护 (24)7.3.2 、⽔⼟保持 (25)7.3.3 、防⼤⽓污染 (25)7.3.4 、防噪⾳污染 (26)7.3.5、防⽌⽔污染 (27)***隧道洞⼝布置⽅案1、编制依据1.1、《公路隧道施⼯技术规范》 JTG F60-2009。
隧道线路及断面设计及识读—隧道纵断面设计(隧道施工课件)

2.两个关系:曲线半径与视距的关系 超高与隧道断面关系
明暗变化 3.半径不宜小于不设超高的最小曲线半径,并符合视距要求
4.根据停车视距换算不加宽的最小曲线半径。
5.洞口应采用大半径曲线的引线与隧道衔接。
进隧道由明到暗
6.设置曲线有利于司机的“亮适应”。
出隧道由暗到明
隧道平纵断面设计
主要内容
1隧道平面设计
曲线上隧道缺点
曲线隧道设计要点
公路隧道平面线形设计要点
2隧道纵断面设计
坡道形式 坡度大小 坡段长度 坡段间的衔接
设计要素
公路隧道纵断面线形
公路隧道引线的平、纵断面线形
隧道平纵断面设计 - -2隧道纵断面设计
一、纵断面设计要素
1.坡道形式 两种:人字坡和单面坡
隧道平纵断面设计 - -2隧道纵断面设计
二、公路隧道纵断面线形
坡度以不妨碍排水的缓坡为宜 变坡点设足够的竖曲线 一般纵坡:
2%以下 ,大于3%不可取,规范:一般取3%。 在施工时需要设置不小于0.3%的纵坡(排水)
隧道平纵断面设计 - -2隧道纵断面设计
三、公路隧道引线的平、纵断面线形
应当保证有足够的视距和行车安全,尤其在进口一侧,需要在
(3)明线曲线Βιβλιοθήκη 量坡度i允= i限- i曲
?克服曲线阻力
i允-设计中允许采用的最大坡度 i限-按照线路等级规定的限制最大坡度 i曲-曲线阻力折算的坡度折减量
(4)隧道内坡度折减(>400m)
i允=m i限- i曲
(1)湿度大,轮轨粘着系数低 (2)隧道内空气阻力增大
隧道平纵断面设计 - -2隧道纵断面设计
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隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡段长度
隧道工程
•
•
从行车平稳的要求和照顾施工和养护的方便出发,隧道内坡段长度最
好不小于列车的长度 考虑到长远的发展,坡段长度最好不小于远期到发线的长度
•
凸形纵断面分坡平段,当隧道位于两端货物列车以接近计算速度通过
时,允许分坡平道长度缩短至200m。坡段长最小为200m。
其在进口一侧,需要在足够的距离外能够识别隧道洞口 隧道需要机械通风时,引线的纵坡应使汽车能以均匀速度驶入隧
道,洞口前的引线纵坡与隧道纵坡在必要的距离之内应保持一致 隧道内的路肩宽度与一般道路相比要缩小很多,需要进行平滑过
渡,路肩应在适当的距离内收缩,使汽车进出隧道时顺利
隧道洞口附近为宜,使曲线的影响小一些。 在曲线两端应设缓和曲线时,最好不使洞口恰恰落在缓和曲线上。 隧道内若设置圆曲线,其长度不应短于一节车厢的长度。 在一座隧道内最好不设一个以上的曲线,尤其是不宜设置反向曲线
或复合曲线。如果列车同时跨在两个曲线上,行驶很不稳当。
当必须设置两条曲线时,两曲线间应有足够长的夹直线,一般是要
隧道设置曲线示例
如果地势条件必须把曲线引进隧道,那么,施工时先按主体的直线隧道 开挖,两端暂开直的照准导坑,以补救曲线所形成的缺点,待全隧道的
导坑开通后,再把两端按原设计的曲线调整过来
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
- 隧道设置曲线时应注意的问题
隧道工程
•
• • • •
应尽可能采用较短的曲线,或是半径较大的曲线,且将曲线设置在
求在三倍车辆长度以上。
隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡道型式
隧道工程
— 隧道处于地层之内,除了地质有变化时以外,线路的坡型本来不 受什么限制,用不着采用复杂多变的型式。一般可采用简单的单坡型或 不复杂的人字坡型 。
— 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。人字型坡道多用于长隧道,尤其是越岭 隧道 。
- 纵断线形
•
•
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
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
隧道平纵断面设计
---公路隧道的平面线形和纵断面线形
引线
隧道工程
•
• •
引线的平面及纵断线形,应当保证有足够的视距和行车安全,尤
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
- 直线隧道的优点
隧道工程
线路顺直,列车可以快速通过,走行的距离也较短,有利于列车多拉快跑, 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
•
• • •
曲线上的隧道,由于列车倾斜和平移,隧道建筑限界需要加宽,坑道的 尺寸相应加大,不但增大了开挖土石数量,而且增加了衬砌的圬工量; 在不同曲率曲线上的隧道建筑限界加宽不同,隧道的断面是变化的,因 而施工时,支护和衬砌的尺寸均不一致,技术上较为复杂; 列车运行在曲线隧洞内,空气阻力比直线隧道大,机车牵引力的损失大, 降低了运营效率,甚至可能造成溜车事故; 列车在曲线上行驶,产生了离心力,再加上洞内空气潮湿,使得钢轨磨 损加速,从而使洞内的养护工作量增大;
坡道形式
隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡度大小
— 设计坡度时,注意应不超过限制坡度 i限 。
பைடு நூலகம்
隧道工程
— 如果在平面上有曲线,还需为克服曲线的阻力,再减去一个曲线 的当量坡度。即
i允 i限 i曲
式中
(2-1)
i允 —— 设计中允许采用的最大坡度; i限 —— 按照线路等级规定的限制最大坡度; i曲 —— 曲线阻力折算的坡度折减量。
— 坡度折减的原因 列车车轮与钢轨踏面间的粘着系数降低
洞内空气阻力增大
隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
隧道工程
— 规范中规定了隧道内线路坡度折减系数m的经验数值。列于下表可参 照使用。
隧道内线路最大坡度系数 隧道长度 401~1000 1001~4000 >4000 电力牵引 0.95 0.90 0.85 内燃牵引 0.90 0.80 0.75 坡度折减区段示意
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
•
曲线隧道洞身弯曲,洞壁对气流的阻 力加大,使通风条件变坏,有害气体不 易排出;
隧道工程
•
运营中为了保证隧道建筑限界的要求 和正常的行车条件,需要经常检查线路 平面和水平,曲线隧道也较直线隧道增 加了维护作业量和难度;
•
由于曲线关系,洞内进行施工测量时, 操作变得复杂,精度也有所降低。
- 坡段联接
• •
两个相邻坡段坡度的代数差值不宜太大 两坡段间的代数差值 i不应大于重车方向的限坡值i允 。
隧道平纵断面设计
---公路隧道的平面线形和纵断面线形 隧道工程
- 平面线形
•
• •
若隧道的平面线形原则上采用直线,避免设置曲线。
在某些情况下必须设置曲线时,其曲线半径不宜小于不设超高的
平面曲线半径,并应符合视距要求。 在隧道洞口不应采用小半径曲线的引线与隧道衔接。