3.6隧道的附属建筑物

王丽琴主讲
小避车洞
• •
小避车洞主要目的是为人员待避。 小避车洞的净空尺寸为：宽2m，凹入边墙深1m，中心高2.2m
•
无论在碎石道床或整体道床的隧道内，每侧边墙上应在大避车
洞之间间隔60m（双线隧道按30 m）布置一个小避车洞
王丽琴主讲
《铁路隧道设计规范》规定：
大小避车洞应在隧
（a）适用于碎石道床
王丽琴主讲
截：隧道顶部如有地表水易于渗漏处或有坑洼积水， 应设截、排水沟和采取消除积水的措施。 堵：在隧道施工过程中，有渗漏水时，可采用注浆、 喷涂等方法堵住；运营后渗漏水地段也可采用 注浆、喷涂、或用嵌填材料、防水抹面等方法 堵水。
王丽琴主讲
四、电缆槽及高低压供电 电缆槽
电缆槽是用混凝土浇筑围成的，附设在侧水沟的同侧（内 侧）或异侧而不侵入隧道净空限界的位置上。 沿着衬砌边墙下方，设置全长的电缆槽，保护穿过隧道的 各种电缆，防止潮湿、腐烂以及人为的创伤。
全横向式通风
在通风机的作用下，风流的方向与隧道轴线方向成正交。
• •
横向式通风系统能将新鲜空气沿隧道全长范围内均匀吹入，而
污浊气体无需沿隧道全长范围流过，就地直接被进风口吸出;
占用了隧道的净空面积， 结构上也较费事。适宜在
公路隧道中使用。
王丽琴主讲
半横向式通风
——在隧道的顶部设置进风管，并在进风管的下部，沿隧 道的长度方向每隔一定距离开一通风口，气流则沿通风口流 向隧道内，然后隧道内的空气在新鲜气流的推动下，沿隧道 的纵向排出洞外。
道全长范围内，在两 侧边墙上交错设置。
（b）适用于整体道床
王丽琴主讲
避车洞：
旅客列车行车速度为 160km/h 的隧道内 , 避车洞 内应沿洞壁设置高 1.2m 的钢制扶手。（人所承受 的风速限值为14m/s）
王丽琴主讲
避车洞的建筑要求
•
避车洞的底面应与道床、人行道或侧水沟的盖板面等高齐平，以 使行人、小车等躲避火车，杜绝不安全事故发生。
王丽琴主讲
“堵”
指向衬砌背后注水泥砂浆，用以充填衬砌与围岩之间的 空隙，以堵住地下水的通路，并使衬砌与围岩形成整体，改 善衬砌受力条件。
王丽琴主讲
排水建筑物类型
排水沟 • 除了长度在100m以下，且常年干燥无水的隧道以外，一般的隧道均应设
置排水沟
• 排水沟的断面大小按排水量而定，一般底宽不应小于40cm，深度不小于
王丽琴主讲
为了防止地表水渗入地层内，主要采取的措施：
在洞口仰坡外缘 5m 以外，设置天沟，并加以铺砌。当岩 石外露，地面坡度较陡时可不设天沟。仰坡上可种植草皮、 喷抹灰浆或加以铺砌。 对洞顶天然沟槽加以整治，使山洪宣泄畅通。 对洞顶地表的陷穴、深坑加以回填，对裂缝进行堵塞。处 理隧道地表水时，要有全局观点，不应妨害当地农田水利 规划，做到因地制宜，一改多利，各方满意。
•
• •
外贴式防水层—在衬砌的外侧粘贴沥青、油毡，或涂刷焦油聚氨酯等
涂料，形成隔水层 内贴式防水层—在衬砌的内侧施做防水层 复合式衬砌中间防水层—在复合式衬砌的内外层衬砌之间设防水层
王丽琴主讲
洞顶防排水
在洞口边仰坡上方设置天沟，以便引流地表水。如果隧道 设有明洞，要做好明洞顶的防排水
洞门排水
洞门的端墙、翼墙和边仰坡上均应设有相应的排水设施， 以便引流地表水。在洞口处还应设有洞内外水沟的衔接过渡 设施。
•
•
避车洞不宜设在衬砌的伸缩缝或沉降缝的断面上，也不宜设在衬 砌断面变化的衔接处。
当避车洞位于曲线上时，因受曲线外轨超高的影响，碎石道床隧 道内，在各种不同的超高值E时，线路内侧和外侧轨枕端头道床面 （即避车洞底面）低于内轨顶面的高度分别为h1及h2。 内侧：h1=25+0.33E （㎝） 外侧：h2=25-1.33E （㎝） 式中 E——曲线外轨超高值，单位为㎝
王丽琴主讲
三、防排水建筑物
隧道防排水设计标准 • • • •
衬砌不滴水，安装设备的孔眼不渗水； 道床不积水； 电力牵引的隧道拱部基本不渗水； 在有冻害地段的隧道，除拱部和边墙不渗水外，衬砌背后也不积水。
隧道防排水应根据“防、排、截、堵结合，因地制宜，综
合治理”的原则，采取切实可靠的设计、施工措施，保障结 构物和设备的正常使用和行车安全。
即 开动通风机，把已被活塞风挤到出洞口一段内的污浊空
气排出洞外的露天中去，同时低洞口外的新鲜空气随着风
流带进隧道中来，这样就完成了一次通风作业。
王丽琴主讲
2.喷咀式通风 在隧道洞口处的衬砌上方建造 一个汇集新鲜空气的空气室，室 内尽端在衬砌周边上做成环形喷 咀通向洞内。 3.竖井、斜井式通风
喷咀式通风
水钻孔等予以引排，对于颗粒易流失的围岩，不宜采用集中疏导排水。
• 根据工程地质和水文地质条件，应在衬砌外设环向盲沟、纵向盲沟和隧
底排水盲沟、组成完整的排水系统，保证道床不积水。
• 当地下水发育，含水层明显，又有长期补给来源，洞内水量较大时，可
利用辅助坑道或设置泄水洞等作为截、排水设施。
王丽琴主讲
“排”
•伸缩缝的设置，应考虑衬砌材料收缩情况、生产工艺等引起洞内温度变化
情况、衬砌所处部位（口部或内部）、施工方法、衬砌类型等因素。
•隧道衬砌一般不设伸缩缝。但严寒地区的整体式衬砌、喷锚衬砌或复合式
衬砌应在洞口和易受冻害地段设置伸缩缝。
王丽琴主讲
设置沉降缝的场合
沉降缝是为了防止结构因局部不均匀下沉引起变形断裂而设 置的，它保证结构有上下左右变形的余地。沉降缝是满足结构
包括粘贴式防水层和喷涂式防水层。
王丽琴主讲
王丽琴主讲
“排”
将地下水排入隧道内，再经由洞内水沟排走。
• 利用盲沟、泄水管、渡槽等将衬砌背后的地下水排入隧道内，再经由洞
内水沟排走，以免造成隧道病害。
• 隧道内纵向应设排水沟，横向应设排水坡。 • 遇围岩地下水出露处所，宜在衬砌背后设竖向盲沟或排水管（槽）、集
• 半横向式通风效果比纵
向好，但没有全横向式 通风能力强。
王丽琴主讲
进行通风设计需要考虑的问题
• 空气中有害物质的容许浓度； • 需风量的计算方法； • 判断自然通风的能力； • 机械通风方式的讨论； • 通风设备的选择以及经济性等。
王丽琴主讲
二、避车洞
大避车洞
• 大避车洞主要目的是为停放线路工作
信号继电器箱和无人增音站洞
隧道内如需要设置信号继电器时，则应在电缆槽同侧设置 信号继电器箱洞，其宽度为 2m ，深度为 2m ，中心高度为 2.2m。 在隧道内设置无人增音站时，其位置可根据通信要求确定， 亦可与大避车洞结合使用，但应将大避车洞加深2.5m。
王丽琴主讲
五、伸缩缝、沉降缝与施工缝
伸缩缝是为了防止结构因热胀冷缩，或湿胀干缩产生裂缝而 设置的，它保证结构有伸缩的余地。伸缩缝是满足结构在轴线 方向上的变形要求设置的。
在垂直与水平方向上的变形要求设置的。
• • • • •
对衬砌有不良影响的软硬地层分界处；
8度及8度以上地震区的断层处；
同一洞室高低相差悬殊处； 按动荷载与静荷载设计的衬砌交界处； 衬砌形状或截面厚度显著改变的部位。
王丽琴主讲
伸缩缝和沉降缝的设置要求
•
•
混凝土衬砌：缝宽1cm，中间夹以沥青油毛毡等材料，在 衬砌施工的同时施做。
将地下水排入隧道内，再经由洞内水沟排走。
隧道排水 沟
王丽琴主讲
排水沟与电缆沟横断面图
王丽琴主讲排水沟基本形式王丽琴主讲“截”
指截断地表水和地下水流入隧道的通路。 主要采取的措施：上游泄水洞、井点降水、开沟疏导等。
地面 地下水位 破碎岩层 透水层 渗井 透水层
破碎岩层
泄水洞
王丽琴主讲
王丽琴主讲
在隧道施工中，为增加开挖工作面 而设置竖井或斜井作为辅助坑道时， 利用这些辅助坑道作为通风道，把通 风机置于竖井或斜井处，借助于通风 机和竖井的换气作用，可以把污浊空 气吸出，或把新鲜空气引入 。
竖井、斜井式通风
王丽琴主讲
4.射流式通风
射流式通风是在隧道内安设射流式通风机，用以升压， 进行通风的方式 。
王丽琴主讲
避车洞的指示标志
王丽琴主讲
三、防排水建筑物
水对隧道的危害：
降低围岩稳定性，引起支护困难，费用增加；
地下、地上水位下降及水环境的改变，影响农业生产和 生活用水；或被迫停工，影响工程进展等； 水进入隧道后，造成洞内通风、照明、供电等设备锈蚀、 使路面积水或结冰，造成打滑，危及行车安全。
王丽琴主讲
第六节
隧道的附属建筑物
一、通风建筑物 二、避车洞
三、防排水建筑物
四、电缆槽及高低压供电
五、伸缩缝、沉降缝与施工缝
王丽琴主讲
一、通风建筑物
纵向式通风
——风流沿着隧道轴线方向流动的称为纵向式通风。 1.洞口风道式通风
• •
把通风机设置在隧道洞口 处，将通风道联通至洞内 当列车车尾一出洞口，立
王丽琴主讲
课程内容小结
防排水建筑物：新建和改建隧道的防排水，应采取“防、 排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，采取切 实可靠的设计、施工措施，保障结构物和设备的正常使用 和行车安全。对地表水和地下水应作妥善处理，洞内外应 形成一个完整的防排水系统。
王丽琴主讲
防：要求隧道衬砌结构具有一定的防水能力，能防止地下 水渗入，如采用防水混凝土或塑料防水板等。 排：隧道应有排水设施并充分利用，以减少渗水压力和渗 水量，但必须注意大量排水后对周围环境引起的后果， 如围岩颗粒流失，降低围岩稳定性或破坏地下水、地 表水径流条件造成当地农田灌溉和生活用水困难等， 要求设计前应事先了解当地环境要求，以“限量排放” 为原则，注意注浆堵水制定设计方案与措施，妥善处 理排水问题。
石砌衬砌：缝宽3cm，用沥青麻筋或其它材料填塞，在衬 砌施工的同时施做。
盲沟 •
在衬砌背后，用片石、卵石或埋管修成一道环向或竖向可供流水 的盲沟，以汇集衬砌周围的地下水
• •
弹簧软管盲沟
化学纤维渗滤布盲沟
弹簧软管盲沟
化学纤维渗滤布盲沟
王丽琴主讲
弹簧软管 环向盲沟
王丽琴主讲
弹簧软管纵向盲沟
王丽琴主讲
渡槽 • • •
在隧道衬砌的内表面，每隔一定的距离，开凿一道竖向的环行凹槽。 槽的大小依水量而定。槽内填以卵石，槽的外表面仍以混凝土封盖。环 槽下端联到预留的水管，通到侧排水沟。 地下水流到隧道衬砌的周边，便进入到渡槽，自顶上沿两侧流到槽底， 然后经水管排到边沟去
王丽琴主讲
防水层 • 注浆，即压注水泥浆及化学浆液，系指将一定组合成分配制而成的浆
液压入衬砌背后围岩或衬砌与围岩间的空隙中，经凝结，硬化后起到
防水和加固的作用。
•
衬砌采用防水混凝土灌注。
防水混凝土是指以调整配合比或掺用外加剂的方法增加混凝土的密
实性，以提高混凝土自身抗渗性能的一种混凝土。
•
衬砌各类缝隙防水
小车或堆放一些必要的材料和工具。
• 大避车洞的净空尺寸为：宽4m，凹入边墙深2.5m，中心高2.8m； • 当隧道长度在300～400m时，可在隧道中间布置一个大避车洞； • 隧道长度在300m以下时，可不布置大避车洞；如果两端洞口接桥
或路堑，当桥上无避车台或路堑两边侧沟外无平台时，应与隧道
一并考虑布置避车洞。
王丽琴主讲
“防”
指衬砌防水，即防止地下水从衬砌背后渗入隧道内。 其办法是充分利用混凝土结构的自防水能力，并在衬砌与 支护之间设置防水层。 1.防水混凝土结构； （厚度 ≮30cm,抗渗等级 ≮ P6， 裂缝宽 度 ≯ 0.2mm ，钢筋 砼 结 构，迎水面主筋的保护层厚度 ≮ 5cm ，施工缝、变形缝应采 用可靠的堵水措施） 2.防水层：
35cm
• 沟底纵向坡度宜与线路坡度一致为好，这样沟深可以保持不变。不得已
时，沟底纵坡也不应小于1‰
• 排水沟有两种方式。一种是侧式水沟，它设在线路的两侧或一侧，视流
量大小而定。另一种是中心式水沟。隧道采用整体道床时，水沟设在线 路中线的下方；或双线隧道时，水沟设在两线之间
王丽琴主讲
隧道内排水边 沟
王丽琴主讲
侧式水沟
中心式水沟
王丽琴主讲
• •
在严寒地区一般可修筑浅埋保温水沟，即将水沟沟身加深，用轻质混 凝土做成上、下两层，各自设有钢筋混凝土盖板。上层用保温材料密实 填充，厚度不小于70cm，可保流水不冻 当浅埋保温水沟不足以防止冻害时，可设置中心深埋渗水沟
侧式浅埋保温水沟
中心深埋渗水沟
王丽琴主讲