隧道净空与限界
隧道净空
通过对该工程浇注料施工存在的气孔率、光洁度、密实度质量问题的深入分析研究，反复多次进行浇注试验， 找到了气孔率高的主要原因;通过严格控制浇注料的搅拌、运输、浇注、振捣各工序，确定施工振捣时间，最终解 决了该浇注料施工质量问题，达到Alsthom公司的质量要求，赢得了业主及Alsthom公司专家的好评与赞誉。
工程概况
普光气田专用铁路工程是国家重点项目川气东送工程的配套工程项目，主要承担普光气田副产品硫磺的外运 任务，按单线 80 km / h、内燃牵引的主要技术标准建设。其中隧道按内燃铁路标准，轨面至拱顶净空 6. 0 m， 桥梁梁型和架桥机采用与相邻铁路襄渝二线一致，即采用铁路简支梁桥 2101梁型和 65型架桥机，便于同步 施工，节省投资。由于 TJ165型架桥机工作状态时空间尺寸( L × B × H)为 64 m × 4. 8 m × 7. 36 m。 在某桥隧相连处，桥台胸墙至隧道口之间路基段长 14． 9 m，架桥机将有部分段在隧道内完成作业，而隧道净 空(轨面至拱顶)为 6. 0 m，不满足高度空间尺寸。
3.
该浇注料施工工艺优点:表面光洁明亮、气孔率低、密实度高、浇注质量非常好、质量合格率达到95%以上。 施工工艺难点:模板必须使用高光洁模板，小模块分块间隔支模数量大、难度大、施工工序多、费工耗时，浇注料 搅拌、运输、浇注、振捣质量要求严格。要达到本工程Alsthom公司的质量要求，其施工工期相对较长，施工成 本相对较高。
1挖区间隧道净空余量影响因素分析
1.1工程概况
沈阳地铁一号线滂黎区间左线DK21 + 485— DK21 + 710. 63区段为明挖结构，隧道断面为矩形。底板厚 600 ～1 100 mm，顶板厚600 ～1 000 mm，结构高度6 400 ～7 300 mm。明挖区间线路由两个矩形结构渐变为 一个矩形结构，结构为C30防水混凝土。明挖隧道采用800@ 1 200钻孔灌注桩作为围护结构，混凝土等级为C30， 桩间挂喷射混凝土。基坑支撑系统横撑采用600、t = 14 mm钢管。
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
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。
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。
隧道工程结构设计资料
1 支护结构类型
1.1 外部支护 ◆ 整体式混凝土衬砌 ◆ 砌石衬砌 ◆ 拼装式衬砌 ◆ 喷射混凝土支护
1.2 内部支护 ◆ 锚杆 ◆ 注浆
1.3 混合支护 ◆ 喷锚支护 ◆ 复合式衬砌
2 整体式混凝土衬砌
工艺流程：立模－灌筑－养生－拆模
优点： ◆ 对地质条件和施工条件的适应性较强 ◆ 易于按需要成型 ◆ 整体性好 ◆ 抗渗性强
arctg E 150
故可近似取 d内2＝2.7E (cm)
4.2.3 车辆两端向曲线外侧的偏移
d外
L2 l 2 8R
L — 标准车辆长度，我国为26m，则
d外
262 182 8R
100＝4400 R
(cm)
则总加宽值：
d总
d内1＋d内2＋d
外＝
4050 R
2.7E
4400 R
简化边墙
h1 (h2)
拱圈
边墙
喷混凝土
内轨顶面
连拱式边墙衬砌(单位：cm)
适用于：
在地质条件尚好，侧压力不大， 但又不宜采用半衬砌时。
2.2 曲墙式衬砌
拱圈 曲边墙
内轨顶面
适用于：
地质较差，岩体松散 破碎，强度不高； 有地下水； 侧向水平压力也相当 大。
仰拱
曲墙式衬砌
3 装配式混凝土衬砌
因隧道施工工业化和机械化发展而出现了装配式隧道衬砌，目前多在使用盾 构法施工的城市地下铁道中应用。
线路中线 隧道中线
4.7 公路隧道平曲线加宽取值
半径(m)
加宽值(m)
70 50 30 25 20
汽车轴距加 250 200 150 100 ~ ~ ~ ~ ~
学习资料四 理解隧道设计
机车车辆或超限货物车辆的接近限界
铁路建筑接近限界 隧道建筑限界 隧道净空
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．建筑接近限界
它是指线路上各种建筑物和设备（包括电力、 通风、照明、安全、监控及内装等附属设施）均 不得侵入的轮廓线。它的用途是保证机车车辆的 安全运行及建筑物和设备不受损害。
蒸汽及内燃牵引的单线、双线铁路隧道限界图
电力牵引的单线、双线铁路隧道限界图
对于时速200km/h新建铁路
单线和双线隧道，建筑限界如下图
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（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。图4-4及图4-5为时 速120km单线及双线电力牵引铁路隧道衬砌 内轮廓。图4-6为时速200km单线及双线电 力牵引铁路隧道衬砌内轮廓。图4-7为武广 客运专线设计时速350km双线铁路隧道建筑 限界及衬砌内轮廓。
接。但对内空断面有特殊要求时，可做特殊设计。
4.隧道内排水沟包括中央水沟和路侧边沟。路
侧边沟应结合检修道、侧向宽度、余宽等布置， 其宽度应小于侧向宽度，并布置于车道两侧。
5.长、特长隧道应在行车方向的右侧设置紧急
停车带。设置间距不宜大于750m。
6.上、下行分离式独立双洞的公路隧道之间应
按《铁路隧道设计规范》计算
的最高时速200km新建铁路曲线加宽表
三）曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法
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。
隧道工程简答题部分
1.隧道的概念和作用是什么？隧道是一种修建在地下、两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线等通过的通道(在保留上部地层的前提下开挖出能够提供某种用途的地下空间）。
CECD定义: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。
作用:交通隧道：提供交通运输和人行的通道，以满足交通线路畅通的要求.水工隧道：水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分,起到提供饮水隧道、排水、导流或泄洪、排沙等功能。
市政隧道：安置各种不同市政设施矿山隧道:为采矿服务,提供运输、给水、通风通道。
2.隧道的优缺点有哪些？优点：缩短线路长度，减少能耗；节约地皮;有利于环境保护;应用范围广泛.缺点：造价较高；施工期限长；施工作业环境和条件较差。
3.我国隧道发展的前景？工程数量大;蓬勃发展的江河海底隧道；有利于环境保护；应用范围广泛4.隧道工程勘察的基本内容是什么？隧道工程勘察：调查隧道穿越地段的地质、地貌、环境生态等自然条件，它们与隧道工程有密切关系。
隧道位置选择隧道洞口位置选定隧道线路设计:通过多种方案的对比,确定隧道的平面、纵断面线型5.越岭隧道选择时要考虑的主要因素垭口位置的选定:从地形上考虑，隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过,因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短，有利于降低工程投资,但地质条件对垭口位置影响也较大,应优先选择地质相对较好的垭口.隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选，给出最佳方案。
6.隧道洞口位置选择的原则与工程意义原则：早进晚出工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞,虽然使隧道更长，但却较安全可靠。
应把握好合理的边、仰坡的坡率和刷坡高度的衡量尺寸，科学合理的选择洞口位置。
7.隧道纵坡的形式、适用条件、限制坡度纵坡形式：单坡和人字坡适用条件：单坡：多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。
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。
地下工程概论_隧道2
构造包括：端墙、洞顶排水系统、 洞门检查设备等。
翼墙式洞门
•洞口的岩体较差， 山体纵向推力较大 时，在端墙洞门的 单侧或两侧加设翼 墙，称为翼墙式洞 门。 •翼墙和端墙共同起 着保持路堑边坡稳 定和抵抗山体纵向 推力的作用。
构造包括：端墙、翼墙、洞顶排水系统、洞门检查设备等。
其它洞门型式
柱式洞门
4
明洞 概 念： 用明挖法修建的隧道称为明洞。
使用条件： • 地质差且洞顶覆盖层较薄，用暗挖法难以进洞时； • 洞口路堑边坡上有落石而危及行车安全时； • 铁路、公路、河渠在铁路上方通过，不宜做立交桥或 涵渠时。 作 用：是隧道洞口或线路上起防护作用的重要建筑。 拱式明洞、棚式明洞。
明洞的结构类型：
④ 装配式衬砌
• 工艺：将衬砌分成若干块构件，在现场或工厂预制， 然后运到坑道内用机械将它们拼装成环。 • 特点：拼装成环后立即受力，便于机械化施工，改善 劳动条件，节省劳力。 • 使用情况：目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道 中采用。在铁路隧道中由于装配式衬砌要求有一定的 机械化设备，施工工艺复杂，目前采用 TBM施工的少 量隧道使用。
ห้องสมุดไป่ตู้ 1、洞门
环框式洞门 洞门形式 端墙式洞门 翼墙式洞门 ……
环框式洞门
条件：岩层坚硬而稳定、 完整不易风化、地形陡峻 且无排水要求时，这种洞 门一般不承载。
构造包括：洞口环框衬砌。
端墙式洞门
•又称一字式洞门，是 最常用的一种洞门型 式。 •端墙作用在于支护洞 口仰坡稳定，并汇集 排除仰坡地面水流。 •适用于地形开阔，岩 质基本稳定的地区。
– ③复合式衬砌 • 特点：复合式衬砌不同于单层厚壁的模筑混凝土衬砌， 它把衬砌分成两层或两层以上。 • 外衬（初期支护、一次衬砌）：锚喷支护，柔性支护， 作用是容许围岩产生有 限制的变形。 • 内衬（二次支护、二次衬砌）：一般待初期支护与围 岩变形基本稳定后再施作内衬，通常为就地灌筑混凝 土整体衬砌。 • 防水层：为了防止地下水流入或渗入隧道内，可以在 外衬和内衬之间设防水层，其材料可采用防水卷材或 防水涂料。
隧道净空
还可以通过排比来强调净空的重要性，比如“净空是隧道安全的重要保障，是通风的关键环节， 是照明的必要条件”，这样可以让读者更加深入地了解净空的作用和价值。
01 工程概况
03 影响因素
目录
02 处理措施
工程概况
普光气田专用铁路工程是国家重点项目川气东送工程的配套工程项目，主要承担普光气田副产品 硫磺的外运任务，按单线 80 km / h、内燃牵引的主要技术标准建设。其中隧道按内燃铁路标 准，轨面至拱顶净空 6. 0 m，桥梁梁型和架桥机采用与相邻铁路襄渝二线一致，即采用铁路简 支梁桥 2101梁型和 TJ165型架桥机，便于同步施工，节省投资。由于 TJ165型架桥机工作状态 时空间尺寸( L × B × H)为 64 m × 4. 8 m × 7. 36 m。在某桥隧相连处，桥台胸墙至隧 道口之间路基段长 14． 9 m，架桥机将有部分段在隧道内完成作业，而隧道净空(轨面至拱顶) 为 6. 0 m，不满足高度空间尺寸。
1挖区间隧道净空余量影响因素分析
1.1工程概况
沈阳地铁一号线滂黎区间左线DK21 + 485— DK21 + 710. 63区段为明挖结构，隧道断面为矩形。 底板厚600 ～1 100 mm，顶板厚600 ～1 000 mm，结构高度6 400 ～7 300 mm。明挖区间线路 由两个矩形结构渐变为一个矩形结构，结构为C30防水混凝土。明挖隧道采用800@ 1 200钻孔灌 注桩作为围护结构，混凝土等级为C30，桩间挂喷射混凝土。基坑支撑系统横撑采用600、t = 14 mm钢管。
3)立模、模板变形误差在明挖区间隧道结构施工完成后，施工单位、监测单位对隧道断面误差状 况进行了复核。为了便于对立模及模板变形误差进行分析，结合施工现场的实际情况，本文在对 断面误差复核结果进行分析时做了以下几点假设:由施工测量引起的误差为± 10 mm;同一断面 各测点误差的最小值是由于立模误差引起的;同一断面最大误差与最小误差的差值是由于模板变 形引起的。
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附属建筑物
电力及通讯设施
洞身衬砌
厂防排水设施
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
第2章隧道构造
隧道构造
结构构造
照明设施
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。
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（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—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 一2A ”和“隧 限一2B 。
（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。
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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
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《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。
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