隧道工程2-3-2 洞门及洞口缓冲结构-洞口缓冲结构

3 洞口缓冲结构
• （1）设计规定 • 缓冲结构当横断面不变时，侧面或顶面应开 减压孔，减压孔面积可根据实际情况确定， 宜为隧道净空有效面积的1/5~1/3。 • 缓冲结构宜采用钢筋混凝土结构；
• 预留设置缓冲结构条件的洞口，当有路基挡 土墙时，其位置应在缓冲结构之外。
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• （2）设计原则及结构形式 • 一般情况下，列车速度越高，隧道阻塞比越 大，所需要的缓冲结构越长，在缓冲结构周 壁上的开孔的设置也越复杂。但是，为建造 方便，通常采用断面积不变，侧面或顶部开 孔的开孔型缓冲结构作为缓冲结构的标准型。 下面以合（肥）福（州）铁路隧道为例，对 缓冲结构的设置原则和结构形式进行阐述。
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• （2）设计原则及结构形式 • 合福铁路隧道缓冲结构采取在隧道顶部开孔 方式，开孔大小为3m（纵向）×3.2m（横 向），根据隧道的具体情况，一般隧道洞口 缓冲结构的设置有以下五种情况：
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• ① 隧道长度小于500m； • 适用形式：帽檐斜切开孔式（L-19m）； 喇叭口倒切开孔式缓冲结构（L-10m）；
• 开孔个数4个；
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• 因地形、地质条件等因素影响选用标准型存 在困难时，可因地制宜，采用其他型式的缓 冲结构形式。武广客运专线部分隧道采用了 矩形截面顶部开孔型、扩大断面开孔型等。
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• 开孔个数1个；洞口有环境敏感点时设置；
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• ② 隧道长度500m~1000m； • 适用形式：帽檐斜切开孔式（L-19m）； 喇叭口倒切开孔式缓冲结构（L-10m）；
• 开孔个数1个；
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• ③ 隧道长度1000m~3000m； • 适用形式：帽檐斜切开孔式（L-24m）； 喇叭口倒切开孔式缓冲结构（L-15m）；
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• （1）设计规定 • 我国现行《高速铁路设计规范（试行）》 （TB10621-2009）中，对隧道洞口缓冲结 构设计作如下规定： • 缓冲结构形式应从实用美观角度出发，结合 洞口附近的地形环境条件确定，宜采用与隧 道衬砌内轮廓形状相似的开孔式结构，也可 采用其他结构形式。
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• 开孔个数2个；
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• ④ 隧道长度3000m~5000m； • 适用形式：帽檐斜切开孔式（L-29m）； 喇叭口倒切开孔式缓冲结构（L-20m）；
• 开孔个数3个；
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• ⑤ 隧道长度5000m以上； • 适用形式：帽檐斜切开孔式（L-34m）； 喇叭口倒切开孔式缓冲结构（L-25m）；
《铁路隧道》
第2章 隧道结构的基本构造
• 第一节 洞身主体结构
• 第二节 明洞结构
• 第三节 洞门及洞口缓冲结构 • 第四节 高速铁路隧道底部结构
• 第五节 隧道内附属构筑物
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• 对于高速铁路隧道，当高速列车进入隧道后， 由于空气动力学效应在洞口产生的微气压波 在有些条件下会产生极大的爆炸声，严重的 可使建筑物的玻璃破碎，对环境造成污染， 采用较大的隧道断面（单线70m2，双线 100m2），基本上可消除这种爆炸声。但 是，当车速达到或超过300km/h时，洞口 噪声会比明线明显增大，对洞口附近居民或 建筑物就产生更大的影响。
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• 研究表明，缓冲结构，尤其是开孔型缓冲结 构，大大削减了微气压波的高频部分（尤其 是频率高于20Hz的人耳可听到的那一部分） 的能量，从而消除了隧道出口的声爆问题。 同时，使得隧道附近房屋轻型结构如窗户等 产生突然移动的低频部分也得到了有效消减。 因而，通过在隧道入口增设适当的缓冲结构， 能够有效的消除隧道出口的微压波现象。