第2章 隧道平纵断面设计-隧道平面设计
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隧道工程4-2-1 隧道平纵横断面设计
第4页
2.隧道坡道形式
一般可采用单面坡或人字坡。
第5页
2.隧道坡道形式
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；
第6页
2.隧道坡道形式
两种不同的坡型适用于不同的隧道。
第12页
3.隧道坡度大小
高速铁路中，由于行车速度快，对 于坡道的最大坡率做出了要求，正线 的最大坡度，一般条件下不应大于 20‰，困难条件下，经技术经济比较， 不应大于30‰。动车组走行线的最大 坡度不应大于35‰。
第13页
谢 谢！
第14页
第9页
3.隧道坡度大小
m的取值
第10页
3.隧道坡度大小
洞口外一段距离内，也要考虑相应的折 减。 当列车的机车一旦进入隧道，空气阻力 就增加，黏着系数也开始减少。所以在上 坡进洞前半个远期货物列车长度范围内， 也要按洞内一样予以折减。
第11页
3.隧道坡度大小
除了最大坡度的限制以外，还要限制最 小坡度。因为隧道内的水全靠排水沟向外 流出。《铁路隧道设计规范》规定，隧道 内线路不得设置平坡，最小的允许坡度不 宜小于3‰。
《铁路隧道》
第4章 隧道平纵横断面设计
• 第一节 隧道平面设计 • 第二节 隧道纵断面设计
• 第三节 隧道横断面设计
第2页
学习重点
• 隧道坡道形式及坡度大页
1.隧道纵断面概述
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。
对于长大隧道、越岭隧道、地下水丰富 而抽水设备不足的隧道，宜采用人字坡型。
道路勘测设计 第2章 平面设计
三、直线的最小长度
1．同向曲线间的直线最小长度 《规范》：同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的6倍为 宜（6V）。
2．反向曲线间的直线最小长度
《规范》规定：反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于 设计速度（以km／h计）的2倍为宜。
第三节 圆曲线
一、圆曲线的几何元素
各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线 是平曲线中的主要组成部分。
（三）圆曲线最大半径
选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采 用大半径。 但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大 区别，容易给驾驶人员造成判断上的错觉反而带来不良后果， 同时也无谓增加计算和测量上的麻烦。 《规范》规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m。
第四节 缓和曲线
0.15
115
300
0.20
120
390
（4）旅行不舒适
μ值的增大，乘车舒适感恶化。 当μ= 0.10时，不感到有曲线存在，很平稳； 当μ= 0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳； 当μ= 0.20时，己感到有曲线存在，稍感不稳定； 当μ= 0.35时，感到有曲线存在，不稳定； 当μ= 0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。 μ的舒适界限，由0.11到0.16随行车速度而变化，设计中对高、 低速路可取不同的数值。 美国AASHTO认为V≤ 70km/h时μ=0.16，V=80 km/h时， μ= 0.12是舒适感的界限。
a y sin
P点弦偏角：
arctg y x3
p
(rad)
2．有缓和曲线的道路平曲线几何元素：
道路平面线形三要素的基本组成是：直线-回旋线-圆曲线-回 旋线-直线。
(1)几何元素的计算公式：
隧道工程第二章隧道平纵断面设计课件
一个曲线的当量坡度。即 i允 i限 i曲
i允
(2-1)
式中 i限 —— 设计中允许采用的最大坡度；
i曲 —— 按照线路等级规定的限制最大坡度；
—— 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
5
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。
1
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计 隧道工程
• 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；
• 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,
— 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 。
坡道形式
4
隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计 隧道工程
- 坡度大小
— 设计坡度时, 注意应不超过限制i限坡度 。
— 如果在平面上有曲线, 还需为克服曲线的阻力, 再减去
速度通过时, 允许分坡平道长度缩短至200m。坡段长最小为 200m。 - 坡段联接
两个相邻坡段坡度的i 代数差值不宜太大 i允 两坡段间的代数差值 不应大于重车方向的限坡值 。
7
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
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2章4 隧道横断面设计
E 6940 0
E 6950 0
N 695 00
北秀山隧道
黑龙江工程学院
N 692 00 N 690 00
地面高程（m） 里程桩号 围岩级别 衬砌类型 地质概况
设计高程（m）
路面
坡度(%)坡长(m)
填挖高度（m）
黑龙江工程学院
Ⅳ 级围岩
复合式衬砌
III 级围岩 玄武岩
1.2%
Ⅳ 级围岩
路面
北秀山隧道
北秀山隧道（上行） 入口
N 694 00
N 694 00 N 693 00
E 6920 0
430
E 6930 0
420
410
E 6940 0
400
E 6950 0
N 694 00
N 693 00
E 6940 0
N 695 00
N 694 00
E 6930 0 E 6940 0
E 6950 0
N 691 00
(1) 确定建筑限界； (2) 确定弧形； (3) 计算验证、调整。 以上过程是个反复循环的过程
(1)圆形断面
(1)圆形断面
假定公路建筑限界已确定，其控制点为 a,b,c,d四个点。
①分别作ab,ac,ad的垂直平分线，在断面对称 轴上得到三个交点O1,O2、O3，
②取其中最高(至路面)者作为圆心O2。 ③在oa连线的延长线上取aA>0.1m，以oA为
③实际开挖线
如何控制超挖，至今仍是一个难题。 按设计要求所有超挖部分，都须用片 石回填密实。由于施工上的困难，不 容易作到密实。但这是设计及施工中 都应着重强调的问题。
(2)衬砌断面的形状 ①曲墙式衬砌
（三心圆拱、单圆拱、五心圆拱）
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
公路隧道设计课程设计书
公路隧道设计课程设计书一、课程目标知识目标：1. 让学生了解公路隧道设计的基本原理和概念，掌握隧道结构、支护方式和施工技术等基础知识。
2. 使学生了解并掌握隧道工程中的关键参数计算，如隧道断面尺寸、围岩稳定性分析等。
3. 让学生掌握隧道施工过程中的安全措施和质量管理方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行隧道设计初步方案制定的能力。
2. 培养学生运用专业软件进行隧道工程计算和模拟的能力。
3. 提高学生分析隧道工程实际问题、提出解决方案的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱土木工程专业，增强对我国隧道工程建设的自豪感和责任感。
2. 培养学生严谨、细致、务实的科学态度，注重团队协作，提高沟通能力。
3. 引导学生关注隧道工程对环境的影响，树立绿色环保意识。
本课程针对高年级土木工程专业学生，结合学科特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，学生能够掌握公路隧道设计的基本知识和技能，形成对隧道工程的全面认识，为今后从事相关工作奠定坚实基础。
同时，注重培养学生的专业素养和责任感，使其成为具有创新精神和实践能力的土木工程人才。
二、教学内容1. 隧道工程概述- 隧道定义、分类及用途- 隧道工程发展历程及现状2. 隧道设计基本原理- 隧道选址与线路设计- 隧道横断面设计- 隧道纵断面设计3. 隧道结构与支护体系- 隧道主体结构设计- 隧道支护技术- 隧道衬砌结构设计4. 隧道施工技术- 隧道施工方法及工艺流程- 隧道施工安全措施- 隧道施工质量管理5. 隧道工程计算与分析- 隧道围岩稳定性分析- 隧道结构内力与变形计算- 隧道施工监测与数据分析6. 隧道工程案例与讨论- 国内外典型隧道工程案例介绍- 隧道工程问题分析及解决方案讨论本教学内容根据课程目标制定，涵盖隧道工程的基本概念、设计原理、施工技术及工程计算等方面。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节相对应，确保教学内容科学、系统。
《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。
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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 隧道工程
- 坡道型式
— 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 。
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 隧道工程
- 隧道设置曲线时应注意的问题
• 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
— 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
• 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；
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 ---隧道纵断面设计 隧道工程
- 坡段长度
• 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
坡道形式
隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计 隧道工程
- 坡度大小
— 设计坡度时，注意应不超过限制坡度 i限 。
— 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
式中
i允 i限 i曲
(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。
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
隧道工程
- 直线隧道的优点
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；
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计 隧道工程
• 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；
• 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。
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。
- 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
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
隧道工程
引线
• 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
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
时，允许分坡平道长度缩短至200m。坡段长最小为200m。
- 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
隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计 隧道工程
- 坡道型式
— 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 。
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 隧道工程
- 隧道设置曲线时应注意的问题
• 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
— 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
• 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；
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 ---隧道纵断面设计 隧道工程
- 坡段长度
• 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
坡道形式
隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计 隧道工程
- 坡度大小
— 设计坡度时，注意应不超过限制坡度 i限 。
— 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
式中
i允 i限 i曲
(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。
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
隧道工程
- 直线隧道的优点
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；
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计 隧道工程
• 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；
• 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。
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。
- 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
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
隧道工程
引线
• 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
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
时，允许分坡平道长度缩短至200m。坡段长最小为200m。
- 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