04 隧道平纵断面设计
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隧道工程4-1-1 隧道平纵横断面设计
2. 单、双线铁路隧道的选定
选取的原则 （1） 隧道长度小于10km，采用单洞双 线，可利用施工期间的辅助坑道作为防灾 救援的紧急通道。 （2） 隧道长度10~20km，应结合隧道 两端引线、车站布点等相关工程进行系统 的经济技术比选，也可结合防灾救援及养 护维修考虑，采用双线隧道加贯通平导的 方案进行比较。
第9页
1.隧道平面设计要求
高铁曲线半径的要求
设计速度 推荐曲线半径 最小曲线半径 最大曲线半径
200
4500～7000 3500（2800）
10000 （12000）
300
350
第10页
12000 5500～8000 4500（4000） （14000） 8000～10000 7000（5500） 12000 （14000）
第6页
1.隧道平面设计要求
曲线隧道的缺点： （7）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。 从节省工程投资、减少施工难度、简化 洞内施工维修作业并缩短作业时间、争取 较好的通风条件、改善维修养护人员的工 作环境以及提高行车速度等方面来看，直 线隧道都优于曲线隧道。
第7页
1.隧道平面设计要求
第4页
1.隧道平面设计要求
曲线隧道的缺点： （1） 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，增加了工 程量； （2） 不同曲率曲线上的隧道建筑限界 加宽不同，施工较为复杂； （3）在曲线隧洞内，空气阻力大，机车 牵引力的损失大，降低了运营效率；
第5页
1.隧道平面设计要求
曲线隧道的缺点： （4）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； （5）曲线隧道洞身弯曲，通风条件变坏， 有害气体不易排出； （6） 曲线隧道增加了维护作业量和难 度；
隧道工程4-2-3 隧道平纵横断面设计
第3页
6.隧道纵断面设计实例
（1） 隧道的基本情况 包括隧道的进出口位置、洞门型式、 明洞里程、线路的方向、隧道纵断面 的地面起伏情况等，这类内容是隧道 的基本情况
第4页
6.隧道纵断面设计实例
（2） 地质情况
• • • • • •
第5页
隧道的地形地貌 地质岩性、产状 节理产状 地下水情况 环境等级划分 特殊地质
第7页
6.隧道纵断面设计实例
（5） 隧道平面及辅助洞室 隧道平面的设计，可以得到隧道的 线路形式、线路间距、曲线或缓和曲 线的分布等。辅助洞室是隧道附属建 筑中很重要的一个设计内容，辅助洞 室的设置位置一般是从纵断面中得到 的。
第8页
6.隧道纵断面设计实例
（6） 线路坡度设计 在图中所要表达的主要内容就是隧 道的坡率、坡道长度、变坡点位置和 变坡点的高程。
第9页
6.隧道纵断面设计实例
（7） 地面标高及里程 隧道结构中要明确的标明隧道相应 里程的地面标高，通过计算地面和轨 面的高差，可以得知隧道的埋深情况， 以此判断隧道是按深埋还是浅埋进行 检算。
第10页
6.隧道纵断面设计实例
在隧道纵断面图中，要有相应的图 例、平面曲线参数表、隧道线间距加 宽表等。
6.隧道纵断面设计实例
（3） 围岩等级及其长度 隧道的衬砌结构设计是与围岩等级 相关的，通过围岩等级的描述，可以 选择特定的支护结构设计参数，同时 也由此可以得到隧道结构的经济指标 等。
第6页
6.隧道纵断面设计实例
（4） 施工方法 隧道结构的施工方法与围岩的等级、 开挖断面等有关，对于已选定的线路 等级和隧道线路形式（单线双洞或双 线单洞），施工方法一般仅与围岩的 等级相关。
第11页
6.隧道纵断面设计实例
（1） 隧道的基本情况 包括隧道的进出口位置、洞门型式、 明洞里程、线路的方向、隧道纵断面 的地面起伏情况等，这类内容是隧道 的基本情况
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6.隧道纵断面设计实例
（2） 地质情况
• • • • • •
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隧道的地形地貌 地质岩性、产状 节理产状 地下水情况 环境等级划分 特殊地质
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6.隧道纵断面设计实例
（5） 隧道平面及辅助洞室 隧道平面的设计，可以得到隧道的 线路形式、线路间距、曲线或缓和曲 线的分布等。辅助洞室是隧道附属建 筑中很重要的一个设计内容，辅助洞 室的设置位置一般是从纵断面中得到 的。
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6.隧道纵断面设计实例
（6） 线路坡度设计 在图中所要表达的主要内容就是隧 道的坡率、坡道长度、变坡点位置和 变坡点的高程。
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6.隧道纵断面设计实例
（7） 地面标高及里程 隧道结构中要明确的标明隧道相应 里程的地面标高，通过计算地面和轨 面的高差，可以得知隧道的埋深情况， 以此判断隧道是按深埋还是浅埋进行 检算。
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6.隧道纵断面设计实例
在隧道纵断面图中，要有相应的图 例、平面曲线参数表、隧道线间距加 宽表等。
6.隧道纵断面设计实例
（3） 围岩等级及其长度 隧道的衬砌结构设计是与围岩等级 相关的，通过围岩等级的描述，可以 选择特定的支护结构设计参数，同时 也由此可以得到隧道结构的经济指标 等。
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6.隧道纵断面设计实例
（4） 施工方法 隧道结构的施工方法与围岩的等级、 开挖断面等有关，对于已选定的线路 等级和隧道线路形式（单线双洞或双 线单洞），施工方法一般仅与围岩的 等级相关。
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隧道线路及断面设计
24
• 黄土地区
黄土具有干燥时甚坚固，遇水容易剥落和遭受侵蚀的特征。选 择隧道时应避开沟壑及地下水活动和地面陷穴密集的地区。
• 高地温地区
地球核心有巨大的热量隧道如果埋置很深，地温太高，将会降 低施工效率。隧道通过高温、高热地段，会给施工带来困难。 选择隧道位置时，应尽可能不把隧道放在山体太深处。遇到部 分地区埋深太大或高地温时，则应作好通风降温措施。
在越岭位置选定后，越岭标高影响展线及越岭隧道方案： ※ 隧道标高越高，隧道越短，施工期短，两端展线长度 增加，运营条件差； ※ 隧道标高低，隧道加长，施工期长，运营条件较好; ※ 选择越岭隧道标高时，综合考虑施工、运营等多因素 比较确定最优隧道标高。
4
2、河谷线上隧道（傍山隧道）位置的选择
铁路沿河傍山而行时称之为河谷线。这种线路左 右受到山坡和河谷的制约，上下受到标高和限制坡度 的控制，比选方案时，可能移动的幅度不大。但是， 虽然摆动的幅度很有限，可对工程的难易、大小都有 关系。
22
23
• 瓦斯地区
在煤系地层中，蕴藏着甲烷(CH4)和CO2等有害气体。隧道开挖 时，有害气体逸出，轻则致入窒息，重则引起爆炸，危害甚大。 选择隧道位置时，应尽量避开。不得已时，应做好通风稀释的 措施。
• 地下水地区
地下水多是由地表水的渗透或地下水源补给的。例如岩层裂隙 中的裂隙水，或溶洞中储藏的岩溶水，它们有时是流动的，有 时是静止的，有时还有压力水头。它们的存在，使岩石软化、 强度降低，层问夹层软化或稀释，促成了层间的滑动。裂隙中 的水在开挖时涌入坑道，使施工发生困难，给以后养护也带来 无休止的灾害。选择隧道位置时．最好不从富水区经过。不得 已时，也要尽可能地把隧道置于地下水位以上的地方，或在不 透水层中穿过。
• 黄土地区
黄土具有干燥时甚坚固，遇水容易剥落和遭受侵蚀的特征。选 择隧道时应避开沟壑及地下水活动和地面陷穴密集的地区。
• 高地温地区
地球核心有巨大的热量隧道如果埋置很深，地温太高，将会降 低施工效率。隧道通过高温、高热地段，会给施工带来困难。 选择隧道位置时，应尽可能不把隧道放在山体太深处。遇到部 分地区埋深太大或高地温时，则应作好通风降温措施。
在越岭位置选定后，越岭标高影响展线及越岭隧道方案： ※ 隧道标高越高，隧道越短，施工期短，两端展线长度 增加，运营条件差； ※ 隧道标高低，隧道加长，施工期长，运营条件较好; ※ 选择越岭隧道标高时，综合考虑施工、运营等多因素 比较确定最优隧道标高。
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2、河谷线上隧道（傍山隧道）位置的选择
铁路沿河傍山而行时称之为河谷线。这种线路左 右受到山坡和河谷的制约，上下受到标高和限制坡度 的控制，比选方案时，可能移动的幅度不大。但是， 虽然摆动的幅度很有限，可对工程的难易、大小都有 关系。
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• 瓦斯地区
在煤系地层中，蕴藏着甲烷(CH4)和CO2等有害气体。隧道开挖 时，有害气体逸出，轻则致入窒息，重则引起爆炸，危害甚大。 选择隧道位置时，应尽量避开。不得已时，应做好通风稀释的 措施。
• 地下水地区
地下水多是由地表水的渗透或地下水源补给的。例如岩层裂隙 中的裂隙水，或溶洞中储藏的岩溶水，它们有时是流动的，有 时是静止的，有时还有压力水头。它们的存在，使岩石软化、 强度降低，层问夹层软化或稀释，促成了层间的滑动。裂隙中 的水在开挖时涌入坑道，使施工发生困难，给以后养护也带来 无休止的灾害。选择隧道位置时．最好不从富水区经过。不得 已时，也要尽可能地把隧道置于地下水位以上的地方，或在不 透水层中穿过。
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)
1.要求与铁路隧道大同小异 执行《公路工程技术标准》，并考虑隧道特点
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
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
《隧道平纵断面设计》课件
对于较长或较为复杂的隧道，通风问题需要考虑。在纵断面设计中 ，应合理布置送风口和排风口的位置。
04
隧道平纵断面设计的优化
隧道平纵断面设计的优化目标
提高行车安全
通过优化平纵断面设计，降低交通事故风险 ，提高行车安全性。
降低建设成本
通过合理的平纵断面设计，减少工程量，降 低建设成本和运营维护成本。
提高通行效率
01
02
03
隧道进出口位置
选择合理的进出口位置， 确保隧道与周围环境的协 调性。
隧道轴线走向
根据地质勘察资料和线路 走向，确定合理的隧道轴 线走向。
隧道洞门设计
洞门设计需考虑洞口景观 、地形地貌以及洞口位置 等因素。
隧道平面设计的方法和步骤
初步设计
根据地质勘察资料和线路 要求，初步确定隧道进出 口位置和轴线走向。
根据优化算法的反馈，不断调整平纵 断面的参数，以达到最优设计。
实例验证
通过实际工程案例，验证优化方法的 可行性和有效性。
隧道平纵断面设计的优化实例
某高速公路隧道
通过优化平纵断面设计，提高了行车 安全和通行效率，减少了交通事故和 交通拥堵。
某城市地铁隧道
在满足功能需求的前提下，优化平纵 断面设计，保护了环境和景观，降低 了建设成本。
用。
隧道平纵断面设计的原则和标准
隧道平纵断面设计应遵循安全 、经济、环保和可持续发展的 原则。
在设计过程中，需要综合考虑 地质条件、环境因素、交通需 求以及建设成本等因素。
此外，还需要遵循国家和行业 的相关标准，如公路工程技术 标准、铁路隧道设计规范等。
02
隧道平面的设计
隧道平面设计的基本要素
竖曲线半径是影响隧道纵断面设计的 重要参数，它决定了隧道内部的视觉 效果和行车舒适度。
04
隧道平纵断面设计的优化
隧道平纵断面设计的优化目标
提高行车安全
通过优化平纵断面设计，降低交通事故风险 ，提高行车安全性。
降低建设成本
通过合理的平纵断面设计，减少工程量，降 低建设成本和运营维护成本。
提高通行效率
01
02
03
隧道进出口位置
选择合理的进出口位置， 确保隧道与周围环境的协 调性。
隧道轴线走向
根据地质勘察资料和线路 走向，确定合理的隧道轴 线走向。
隧道洞门设计
洞门设计需考虑洞口景观 、地形地貌以及洞口位置 等因素。
隧道平面设计的方法和步骤
初步设计
根据地质勘察资料和线路 要求，初步确定隧道进出 口位置和轴线走向。
根据优化算法的反馈，不断调整平纵 断面的参数，以达到最优设计。
实例验证
通过实际工程案例，验证优化方法的 可行性和有效性。
隧道平纵断面设计的优化实例
某高速公路隧道
通过优化平纵断面设计，提高了行车 安全和通行效率，减少了交通事故和 交通拥堵。
某城市地铁隧道
在满足功能需求的前提下，优化平纵 断面设计，保护了环境和景观，降低 了建设成本。
用。
隧道平纵断面设计的原则和标准
隧道平纵断面设计应遵循安全 、经济、环保和可持续发展的 原则。
在设计过程中，需要综合考虑 地质条件、环境因素、交通需 求以及建设成本等因素。
此外，还需要遵循国家和行业 的相关标准，如公路工程技术 标准、铁路隧道设计规范等。
02
隧道平面的设计
隧道平面设计的基本要素
竖曲线半径是影响隧道纵断面设计的 重要参数，它决定了隧道内部的视觉 效果和行车舒适度。
隧道平纵断面设计
山岭隧道
15
隧道平面设计
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
选定的原则： 当隧道长度大于20 km时，从防灾救援方面考虑，一 般采用双洞单线隧道方案，如已竣工通车的兰武二线乌 鞘岭隧道(长20 050 m)和石太客运专线太行山隧道(长27 839 m)等。
山岭隧道
16
隧道平面设计
（二）公路隧道
山岭隧道
21
隧道平面设计
（二）公路隧道
因此，在受洞口地形限制，围岩条件 较好时，也可以选用大断面的连拱式单洞 隧道。目前，在公路隧道中出现了不少大 断面的连拱隧道形式。
山岭隧道
22
隧道平面设计
（二）公路隧道
在桥隧相连、隧道相连、地形条件限制等特殊 地段，也可以采取小净距隧道或连拱隧道形式。当 然，也可在洞身段采取较大间距，形成独立双洞， 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。
根据地质、地形、路线的走向、通风等因 素确定隧道的平、曲线线形。设为曲线时，不 宜采用设超高的平曲线，并不应采用设加宽的 平曲线。
山岭隧道
17
隧道平面设计
（二）公路隧道 隧道不设超高的圆曲线最小半径符合以下规定：
山岭隧道
18
隧道平面设计
（二）公路隧道 隧道的行车视距与会车视距符合以下规定：
山岭隧道
故在确定隧道方案时，应结合线路的隧道分布和 隧道两端引线等相关工程的具体情况，综合考虑。
山岭隧道
13
隧道平面设计
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
选定的原则： 当隧道长度小于10 km时，一般采用单洞双线方 案，可利用施工时的辅助坑道作为防灾救援和人 员疏散的紧急出口，如郑西客运专线函谷关隧道 (长7 851 m)、秦东隧道(长7 684 m)等。
15
隧道平面设计
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
选定的原则： 当隧道长度大于20 km时，从防灾救援方面考虑，一 般采用双洞单线隧道方案，如已竣工通车的兰武二线乌 鞘岭隧道(长20 050 m)和石太客运专线太行山隧道(长27 839 m)等。
山岭隧道
16
隧道平面设计
（二）公路隧道
山岭隧道
21
隧道平面设计
（二）公路隧道
因此，在受洞口地形限制，围岩条件 较好时，也可以选用大断面的连拱式单洞 隧道。目前，在公路隧道中出现了不少大 断面的连拱隧道形式。
山岭隧道
22
隧道平面设计
（二）公路隧道
在桥隧相连、隧道相连、地形条件限制等特殊 地段，也可以采取小净距隧道或连拱隧道形式。当 然，也可在洞身段采取较大间距，形成独立双洞， 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。
根据地质、地形、路线的走向、通风等因 素确定隧道的平、曲线线形。设为曲线时，不 宜采用设超高的平曲线，并不应采用设加宽的 平曲线。
山岭隧道
17
隧道平面设计
（二）公路隧道 隧道不设超高的圆曲线最小半径符合以下规定：
山岭隧道
18
隧道平面设计
（二）公路隧道 隧道的行车视距与会车视距符合以下规定：
山岭隧道
故在确定隧道方案时，应结合线路的隧道分布和 隧道两端引线等相关工程的具体情况，综合考虑。
山岭隧道
13
隧道平面设计
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
选定的原则： 当隧道长度小于10 km时，一般采用单洞双线方 案，可利用施工时的辅助坑道作为防灾救援和人 员疏散的紧急出口，如郑西客运专线函谷关隧道 (长7 851 m)、秦东隧道(长7 684 m)等。
第三章隧道线路及断面设计
隧道结构型式比较表
结构型式 双洞最小净距 占地宽度 接线难度 施工难度 工期要求 工程造价 质量控制难易 爆破振动 环境保护 适用条件 独立双洞隧道 (1.0~1.5)B (2.5~7.0)B 较大 较小 t M 较易 基本不控制 山区狭窄地带可 能出现高边坡 各种隧道 2B+3m 较小 较大 2~3t 1.3~1.5M 较难 ＜10cm/s 山区狭窄地带 可降低边坡 短隧道 连拱隧道 小净距隧道 3m~1.5B 2B+(3m~1.5B) 较小 中等 1~1.5t 1.1M 中等 ＜10~20cm/s 山区狭窄地带可降低边坡 短隧道或围岩条件较好的 中长隧道、 中长隧道、或者长大隧 道的局部地段
一、按地形条件选择隧道位置
• 1、隧道方案与其它方案的比较 • 要克服地形条件带来的高程障碍， 要克服地形条件带来的高程障碍，有 三种方案： 三种方案： • 绕行方案 • 路堑方案 • 隧道方案
三种方案做法
• 绕行方案 — 当附近地形开阔，山坡地带宽敞 当附近地形开阔， 时，克服高程障碍比较简易的办法是避开前方 山峰，迂回绕行而过。 山峰，迂回绕行而过。 • 深堑方案 — 当地形比较开阔，有山谷台地可 当地形比较开阔， 资展线时，就可以尽量地把线路展长， 资展线时，就可以尽量地把线路展长，坡度用 足以争取把线路标高抬起到可能的高度。 足以争取把线路标高抬起到可能的高度。然后 把高程尚有不足之处， 把高程尚有不足之处，在山顶部位开凿深路堑 通过。 通过。 • 隧道方案 — 当地形紧迫，山坡陡峭，不具备 当地形紧迫，山坡陡峭， 上述条件时，开凿隧道，穿山而过， 上述条件时，开凿隧道，穿山而过，就成为唯 一可行，而且是比较有利的方案。 一可行，而且是比较有利的方案。
表1 分离式独立双洞间的最小净距
公路隧道设计规范 JTG D70--2004
中华人民共和国行业标准公路隧道设计规范Code for Design of Road TunnelJTG D70--2004主编单位：重庆交通科研设计院批准部门：中华人民共和国交通部实施日期：2004年11月Ol 日关于发布《公路隧道设计规范》(JTG D70--2004)的公告第19号现发布《公路隧道设计规范》(JTG D70--2004)，自2004年11月1日起实行，原《公路隧道设计规范》(JTJ 026--90)同时废止。
《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)中第1．0．3、1．O．5、1．O．6、1．0．7、3．1．1、3．1．3、7．1．2、8．1．2、10．1．1、15．1．1、15．1．2、16．1．1条为强制性条文，必须按照国家有关工程建设标准强制性条文的有关规定严格执行。
《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)2002版中关于《公路隧道设计规范》(JTJ 026--90)的强制性条文同时废止。
《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)由重庆交通科研设计院负责编制，规范的管理权和解释权归交通部，日常解释和管理工作由重庆交通科研设计院负责。
请各有关单位在实践中注意积累资料，总结经验，及时将发现的问题和修改意见函告重庆交通科研设计院(地址：重庆市南岸区五公里，邮政编码：400067)，以便修订时参考。
特此公告。
中华人民共和国交通部二OO四年七月九日前言《公路隧道设计规范》(JTJ 026)白1990年12月l日发布实施以来，对推进我国公路隧道工程科技进步和规范其设计行为均起到了积极的作用但是，随着我国近十多年来隧道建设实践经验的积累和技术进步，该规范当时所依托的技术已有相当一部分较为陈旧，许多规定已明显落后于工程实际，极不适应当前隧道建设的需要，因此需要对该规范进行全面修订。
为此，交通部以交公路发[1999]82号文下达了修订《公路隧道设计规范》的决定。
根据该文通知，重庆交通科研设计院为修订工作主编单位，浙让省交通规划设计研究院、同济大学、中交第一公路勘察设计研究院、重庆交通学院为参编单位，并邀请有关技术专家组成《公路隧道设计规范》修订编制组。
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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
的空间是保证列车安全运行所必需的。“建筑限界”
山岭隧道
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隧道纵断面设计
（二）公路隧道
隧道内纵面线形应考虑行车安全性、营运通风
规模、施工作业效率和排水要求，隧道纵坡不应小 于0.3%，一般情况不应大于3%；受地形等条件限 制时，高速公路、一级公路的中、短隧道可适当加 大，但不宜大于4%；短于l00m的隧道纵坡可与该
公路隧道外路线的指标相同。
山岭隧道
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隧道平面设计
（二）公路隧道 因此，在受洞口地形限制，围岩条件
较好时，也可以选用大断面的连拱式单洞
隧道。目前，在公路隧道中出现了不少大
断面的连拱隧道形式。
山岭隧道
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隧道平面设计
（二）公路隧道 在桥隧相连、隧道相连、地形条件限制等特殊 地段，也可以采取小净距隧道或连拱隧道形式。当 然，也可在洞身段采取较大间距，形成独立双洞，
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
高速铁路一般设计为双线： 从施工方法看，当采用TBM或盾构施工时，考 虑施工风险，采用直径较小的双洞单线隧道方案
较为稳妥，施工风险相对较小。
山岭隧道
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隧道平面设计
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
高速铁路一般设计为双线： 从运营通风看，双洞单线隧道方案可以充分利用 列车活塞风改善隧道内的环境条件，而单洞双线
用两座单线隧道，相互间设置联络通道的方案应
是最佳决策。
山岭隧道
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隧道平面设计
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
高速铁路一般设计为双线： 从地质条件看，在软弱破碎围岩地段，考虑施工 难度和风险，宜选用跨度较小的双洞单线隧道方
案，当地质条件好时，可选用单洞双线隧道方案。
山岭隧道
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隧道平面设计
山岭隧道
2
主要内容
隧道平面设计
隧道纵断面设计 隧道横断面设计 隧道结构构造
山岭隧道
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一 隧道平面设计
山岭隧道
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隧道平面设计
（一）铁路隧道
高速铁路隧道（350km/h）：
最小曲线半径：一般9000m， 困难7000m。
隧道内的线路宜设计为直线，当因地形、 地质等条件限制必须设计为曲线时，宜采用较 大的曲线半径，慎用最小曲线半径，并宜将曲 线设在洞口附近；隧道内不宜设置反向曲线。
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
选定的原则： 当隧道长度为10~20 km时，应结合隧道两端引线、车 站布点等相关工程情况进行系统的经济技术比选，也可
结合防灾救援及养护维修考虑，采用双线隧道加贯通平
导的方案进行比较。如霞浦隧道(长13 099m)采用双线 隧道加贯通平导方案，贯通平导对养护维修非常方便。
尽可能将缓和曲线设在洞外一个适当距离以外， 圆曲线的长度也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；两曲线间应有
足够长的夹直线，一般要求在3倍车辆长度以上。
山岭隧道
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隧道平面设计
（一）铁路隧道
常速铁路单、双线隧道的选定：
新建双线或增建第二线时： 当遇特长隧道及松软地层、不良地质地段、黄土
1 坡道形式
一般可采用单面坡或人字坡。
山岭隧道
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隧道纵断面设计
（一）铁路隧道 1 坡道形式
两种不同的坡型适用于不同的隧道。对位于紧
坡地段，要争取高程的区段上的隧道、位于越岭隧 道两端展线上的隧道、地下水不大的隧道，或是可 以单口掘进的短隧道，可以采用单面坡型；对于长 大隧道、越岭隧道、地下水丰富而抽水设备不足的
地区的隧道时，跨度大小对隧道工程的影响较其
他地区更为显著，往往修建两座单线隧道较修建 一座双线隧道较易于保证工程质量和施工安全， 且工程费所增亦不多，宜修建两座单线隧道。
山岭隧道
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隧道平面设计
（一）铁路隧道
常速铁路单、双线隧道的选定：
新建双线或增建第二线时： 其他有条件的长隧道，考虑到运营期间一旦发生 事故，能有效防灾、救援且尽量控制损失，则选
山岭隧道
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隧道平面设计
（一）铁路隧道
高速铁路单、双线隧道的选定：
选定的原则： 当隧道长度小于10 km时，一般采用单洞双线方 案，可利用施工时的辅助坑道作为防灾救援和人
员疏散的紧急出口，如郑西客运专线函谷关隧道
(长7 851 m)、秦东隧道(长7 684 m)等。
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隧道平面设计
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s o u t h w e s t j I a o t o n g u n I v e r s I t y
《山岭隧道》课程
第四章
隧道平纵断面设计及结构构造
郑余朝
山岭隧道
西南交通大学
Southwest Jiaotong University
1
隧道内线路设计时，首先应满足整体 线路规定的各种技术指标。而隧道内的环境 条件比较差，无论是车辆运行，还是维修养 护，都处于不利的条件下。 所以，在设计隧道内线路时，还要附上 为适应隧道特点的一些技术要求。
平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工
方法等因素确定 。
山岭隧道
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隧道平面设计
（二）公路隧道
分离式双洞有利于运营通风与防灾，有利于隧道
施工。但双洞断面积比单洞断面积大，洞口展线长，
则洞外地形狭窄地段将会产生大量人工边坡、桥隧相 连的情况，会导致工程费和养护费增加，而且线形很 差，对连续中、短隧道（亦称隧道群）的情况，这样 做就非常困难。
山岭隧道
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铁路隧道横断面设计
（一）直线隧道净空 4、直线隧道净空
1）常速铁路隧道
时速120km单线电 力牵引铁路隧道衬 砌内轮廓图
山岭隧道
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铁路隧道横断面设计
（一）直线隧道净空 4、直线隧道净空
1）常速铁路隧道
时速120km双线电 力牵引铁路隧道衬 砌内轮廓图
山岭隧道
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铁路隧道横断面设计
制坡度上乘以一个折减系数，铁路隧道内允许最大坡度 按下式计算：
i允 mi限 i曲
m为隧道内线路的坡度折减系数，《铁路隧道设计规范》中规定了其取值。
山岭隧道
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隧道纵断面设计
（一）铁路隧道 2 坡度大小
m的取值：
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隧道纵断面设计
（一）铁路隧道 2 坡度大小
除了最大坡度的限制以外，还要限制最小坡
是建筑物不得侵入的一种限界。
山岭隧道
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铁路隧道横断面设计
（一）直线隧道净空 1、机车车辆限界 指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
2、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。
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铁路隧道横断面设计
（一）直线隧道净空 3、隧道建筑限界 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。
山岭隧道
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隧道纵断面设计
（二）公路隧道 从排水需要考虑，在隧道内不应采用平坡。 在施工时，为了使隧道内水顺利流出，需要
0.3%的坡度；预计涌水量相当大时，需采用
0.5%的坡度。 在高寒地区，为减少排水沟产生冻害，适当加 大纵坡，使水流动能增加，对排水有利。
山岭隧道
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三 隧道横断面设计
山岭隧道
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隧道纵断面设计
（一）铁路隧道
4 坡段连接
《铁路隧道设计规范》规定： 旅客列车速度小于160km/h，坡度差大于 3‰，以圆曲线形竖曲线连接，半径10000m； 旅客列车速度等于160km/h，坡度差大于
1‰，以圆曲线形竖曲线连接，半径15000m。
竖曲线不宜与平面圆曲线重叠设置。
山岭隧道
隧道方案利用活塞风效果较差。
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