第三章_隧道设计简介

专用公路
一般公路
图3.2.3 隧道建筑限界（尺寸单位：m）
图中：W一行车道宽度，按表3.2.3的规定采用; S一行车道两侧路缘带宽度，按表3.2.3的规定采用; C一余宽，当计算行车速变＞100km／h时为0.50m，计算
行 车速度 ＜100km／h时为0.25m;
H—净高，汽车专用公路、一般二级公路为5m，三、四 级公路为4.5m;
纵断面及净空断面来分别研究。
3.3.1 隧道的平面设计 1、隧道平面设计：隧道平面是指隧道中心线在水平 面上的投影。隧道是线路的一个组成部分，与公路 一样，线形至少满足《公路工程技术标准》规定；
2、应适当提高线形标准。因隧道内运营和养护条件 明显比洞外差。
3、具体原则： （1）原则上采用直线，避免曲线； （2）当必须设置曲线时，半径不宜小于不设超高的 平面曲线半径如表3.2.1。 4、曲线隧道的不利因素：
E—建筑限界顶角宽度，当L≤1m时， E=L；当L＞1m时， E= 1m；
L一侧向宽度，高速公路、一级公路短隧道，其侧向宽 度宜取硬路肩宽度；
R一人行道宽度; J一检修道宽度。
●隧道净空：指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，包括通风、照 明、消防、通讯等设备所占空间； ●隧道建筑限界：是为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限界。 ●隧道行车限界：保证隧道中行车安全，在一定高度和宽度范围内 任何物体不得 侵入的限界； ●行车道宽度：W ●路缘带宽度：S ●净高：H，一般高速公路、一级公路5米，二级以下公路4.5米； ●建筑限界顶角宽：E，小于等于1米； ●侧向宽度：L ●检修道宽度： J ●人行道宽度：R 余宽：C ●墙效应：隧道边墙给驾驶员造成危险的心理影响，行车偏左减少 行车道。 ●加宽带：大于2公里隧道，设紧急停车带，宽2.5m，长25—40米， 间隔750米；大于10公里隧道设U型回车道；
3.1隧道位置的选择
3.3 隧道的几何设计
●隧道由主体建筑物和附属建筑物两部分组成。
●主体建筑物包括洞门和洞身衬砌，以及需要在洞 口地段接长的明洞。
●附属建筑物包括通风、照明、防排水、安全设 备、电力、通信设备等。
●隧道的几何设计主要是汽车行驶与隧道各个几何 元素的关系，常把隧道中心线解剖为隧道的平面，
第三章 隧道位置的选择
早进洞，晚出洞解释
解释一：“早进洞，晚出洞”最先是由当时铁道兵司令员吕正操 将军提出（后来吕将军当了铁道部长），意思是隧道宜长不宜短。 在隧道施工中，洞口段围岩一般比较破碎、地质条件较差，应遵 循尽量减少对岩体扰动的原则，以提高洞口段岩体和边、仰坡的 稳定性。《隧道设计规范》及《隧道施工规范》均作了洞口位置 规范性要求，强调“早进洞、晚出洞”，即适当延长洞口和隧道 的长度, 尽量避免对山体的大挖大刷，提倡零开挖洞口. 让隧道 洞口周围的植被得到妥善保护, 维护原有的生态地貌。 即“未到 山体之前先进洞，尽量远离山体后再出洞”。
平原 微丘
3000
4500
山岭 重丘
450
709
平山 平原 山岭 原 岭 微丘 重丘 微 重
丘丘
1400 250 450 100
200 400 700 200
竖曲线最小
长度 (m)
100 85
70
50
85
50
70
35
50 25 35 20
3.3.3 隧道横断面设计
3.2.3所示断面形状和尺寸应根据围岩压力求得最经济值。
（a）人字坡隧道
（b）下行单坡隧道
图3.2.2
各级公路凸形竖曲线最小半径和最小长度
表3.2
公路等级
高速
一
二
三
四
地形
平原 重 微丘 丘
山岭
平原 山岭 微丘 重丘
凸形 竖曲 线半 径(m)
极限 最小 值
—般 最小 值
11000 6500 17000 10000
3000 4500
1400 6500 1400 2000 10000 2000
⑴行车视距问题；
⑵加宽断面问题，造成变截面隧道，施工难度大；
⑶曲线隧道内装修复杂；
⑷增加通风阻抗，对自然通风不利；
不设超高最小平曲线半径 表3.2.1
公路 等级
高速
一
二
三
四
平
山平山平山 平山
地 形
原重 微丘
山岭
平岭原岭原岭 原岭 微重微重微重 微重
丘
丘丘丘丘丘 丘丘
不设 超高 最小R 5500 4000 2500 1500 4000 1500 2500 600 1500 350 600 150 （m）
图3.2.4 公路隧道横断面示意图（尺寸单位：m）
14、两相邻隧道最小间距问题：由于地质Baidu Nhomakorabea件的关
系，隧道宽度过大则不经济，施工上也增加难度，
所以高速公路、一级公路一般应设计为上，下行分
离的两座独立隧道。两相邻隧道最小净距视围岩类
别，断面尺寸、施工方法、爆破震动影响等因素确
图3.2.1 曲线隧道示意图
图3.2.1 曲线隧道示意图
3.3.2 隧道纵断面设计
1.什么是隧道纵断面？ 沿隧道中心线展开的垂直面上的投影。 2.纵坡类型：
1.人字坡隧道 2.上行单坡隧道 3.下行单坡隧道 3.控制隧道纵坡大小的主要因素 1.通风问题 2.排水问题 4.纵坡坡度大小及其影响 1.隧道纵坡坡度范围：0.3%--3% 2.纵坡坡度与通风的关系，要求1%以下，大于2%，排量迅速增 加； 3.与排水的关系，纵坡越大水流越快； 4.纵坡坡度与施工运营的关系，采用大竖曲线半径和竖曲线长 度； 5.综合通风和排水考虑，纵坡为不防碍排水的缓坡为宜；
解释二：隧道施工中，洞口段围岩一般比较破碎、地质条件较差， 应遵循尽量减少对岩体扰动的原则，以提高洞口段岩体和边、仰 坡的稳定性。《设计规范》及《施工规范》均作了洞口位置规范 性要求，强调“早进洞、晚出洞”，即适当延长洞口和隧道的长 度, 尽量避免对山体的大挖大刷，提倡零开挖洞口. 让隧道洞口 周围的植被得到妥善保护, 维护原有的生态地貌。洞门力求与自 然环境、人文景观相协调。在保持边、仰坡稳定的前提下，及时 施作洞口，并在进洞之前，结合洞口的实际情况，先作好洞口地 表的防排水措施。在大断面、浅埋和地质条件差的情况下通常采 用地表预注浆、超前长管棚注浆等预加固措施。