铁路隧道施工图设计

风险与保险学会常务理事 Executive Director
主持研究、设计海底（水下）隧道10项 主持设计铁路隧道、公路隧道20多项
10 underwater tunnels
More than 20 tunnels
完成隧道科研项目28项 Professor Geotechnical Engineering Master 发表隧道论文50余篇 More than 50 thesises E-mail：sunmoon@ 从事隧道工作17年 17 service years of tunnel Tel：+86 22 27353556 出版专著1部
渝怀铁路金洞隧道等。
五指山隧道
狗磨湾三线隧道
二.隧道院铁路建设主要业绩
铁路勘测设计项目获奖情况
序 号 项目名称 设计时间 获奖情况
1
京广铁路大瑶山隧道
1981-1982
1989年获铁道部衡广复线工程优秀设计一等奖。
2
3
侯月铁路云台山
大秦铁路军都山隧道
1985-1988
1984-1987
1999年获国家质量奖金质奖，2000年获国家优秀设 计铜奖
二.隧道院铁路建设主要业绩
第一条最长的双线电气化铁路隧道—京广铁路大瑶山隧道（全长14.295Km）； 第一条最长单线铁路隧道—南昆铁路米花岭隧道（全长9.388km）。
京广铁路大瑶山隧道
米花岭隧道
二.隧道院铁路建设主要业绩
我国第一条重载双线铁路隧道—军都山隧道（全长8.46km）； 京九铁路最长隧道—五指山隧道（全长4.45Km）； 侯月铁路最长隧道—云台山隧道（全长8.147Km）； 襄渝铁路狗磨湾三线隧道；
(6)《铁路隧道防排水技术规范》（TZ331-2009）；
(7)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)； (8)《铁路工程设计防火规范》(TB10063-2007)；
(9)《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)；
(10)《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)；
六、铁路隧道设计关键技术及难点
3、隧道洞门工程
隧道进、出口位置的确定应贯彻“早进晚出”的原则，尽量减 少对地表的破坏；单线隧道洞口中心挖高 8～10m，边仰坡最大挖高 10～14m。双线隧道洞口中心挖高10～12m，边仰坡最大挖高12～16m。 洞门型式应尽可能美观大方，洞口边、仰坡不开挖或少开挖， 因地制宜采取多种新型洞门结构，并在洞门周边加强植被防护，必 要时可接长明洞，恢复地表植被。
提纲：
一、铁路规划发展 二、隧道院主要铁路隧道业绩 三、文件编制要求 四、主要采用规范、指南 五、设计依据文件 六、隧道主要设计要点 七、其他情况说明
一
铁路规划发展
世界主要国家铁路通车里程
国别 美 国United States 中国 China 俄罗斯Russia 印 度Indian 营业里程(公里) 230668 121000 87157 63028 国土面积为中国1/3 其中高铁营业里程超过1.9万公里。路网 密度126公里/万平方公里 备注
二
主要铁路隧道业绩
二.隧道院铁路建设主要业绩
1978年完成国家“4501”工程洛阳黄河水下铁路隧道可行性研
究和初步设计起累计勘测设计铁路隧道700余公里。先后完成了宝 成、鹰厦、成昆、川黔、胶济、侯月、大秦、南昆，京九、内昆、 渝怀、宜万等多条铁路干线长大隧道的勘测设计工作。近几年又 承担了横茶吉、南广、宝兰、云桂、运三、山西中南部、杭黄等 铁路线长达隧道的勘测设计任务。
六、铁路隧道设计关键技术及难点
2、隧道限界
根据铁路技术标准以及用途，选择合理的限界。其中，货运铁
路主要满足货运列车通行；客运专线除考虑列车通行外，还应根据
旅客舒适度准则，确定隧道内净空面积。
单线隧道内轮廓
双线隧道内轮廓
六、铁路隧道设计关键技术及难点
高速铁路隧道舒适度准则
铁路类型 A（平原） B（平原） C（山丘） D（山丘） 隧道长度（占线路长度的比例） 单线 双线 单线 双线 ＜10％ ＜10％ ＞25％ ＞25％ 关系 而且 而且 或者 或者 隧道密集程度( 座/h) ＜4 ＜4 ＞4 ＞4 瞬变压力 (kPa/3s) 2.0 3.0 0.8 1.25
吕梁山隧道
吕梁山隧道全长23.4km,是山西中南部铁路重载运煤通道控制工程
南吕梁山隧道
二青山隧道工程概况
新建铁路太兴线起点太原接轨点为西张站，兴县终点为安家庄站，正线全
长175.2km。穿越吕梁山脉的二青山隧道，全长15.9km。
二青山隧道
三
文件编制要求
三、文件编制要求
文件编制严格按照铁建[2007]152号设计文件编制办法编制。
五、主要设计依据文件
(1)《关于本项目初步设计的批复》（铁鉴函【20**】***号）； (2)《关于本项目环境影响报告书的批复》（环审【20**】***号）） (3) 初步设计文件； (4) 施工设计平、纵断面图及相关资料；
(5) 隧道详勘工程地质报告；
(6) 测量定测成果报告。
六
铁路隧道设计关键 技术及难点
，长度在500米以上至3000米的中长隧道1901座，长度不足500
米的短隧道4011座。 7座万米以上的特长隧道是京广线大瑶山 隧道（14294.5米），西康线秦岭一线隧
道（18456米）、二线隧道（18456米），
宁西线东秦岭隧道(12268米)，兰新线乌 鞘岭左线隧道(20060米)右线隧道(20060 米)，渝怀线圆梁山隧道(11070米)。
铁路隧道施工图设计
中铁隧道勘测设计院有限公司
China Railway Tunnel Survey & Design Institute CO.LTD
2012年7月14日
周书明 Sunmoon Zhou
中国中铁工程总公司科技拔尖人才 中铁隧道集团钻爆法隧道学科带头人 中铁隧道勘测设计院副总工程师 Assistant Chief Engineer 青岛胶州湾隧道工程设计总负责人Project Manager 中国中铁工程总公司教授级高级工程师 Professor 中南大学岩土工程硕士 Master 天津市五一劳动奖章获得者
喇叭口倒切式
帽檐斜切式
六、铁路隧道设计关键技术及难点
3、隧道洞门工程
洞口施工防护措施：长管棚超前进洞法、接长明洞进洞法、小
导坑反向扩大隧道进洞法、地层加固进洞法。采用最多的是长管棚
超前进洞法，长管棚对洞口段围岩的稳定作用显著。
六、铁路隧道设计关键技术及难点
4、隧道衬砌设计
除有特别要求外，隧道暗挖段均采用复合式衬砌。
二、文件编制要求
图纸目录
一、隧道平面图，比例1：2000或1：5000（特长隧道及5000m以上 的长隧道洞顶部分的比例可用1:10000)
二、隧道纵断面图，比例横1:500~1:5000，竖1:200~1:2000 三、隧道洞身横断面图，比例1:200或1:500 四、隧道洞口平面图，比例1:200或1:500 五、隧道洞口纵、横断面图，比例1:200 六、辅助坑道设计图（含平面、纵、横断面及结构设计图）注：以 上各图，除结构设计图外，均应绘注地质资料。 七、隧道运营通风设计图 八、特殊设计图（如洞门、衬砌、支护、防水、排水设计等，含细 部结构设计图，必要时附施工工艺图）
蒲田（泉州）到台中
厦门到高雄
琼州海峡通道规划
本次研究根据建设条件、海峡两岸规划以及以往研究情况，在长约80km的
海峡范围内拟定了西、中、东三个通道位置进行比选。
【国家铁路隧道】
营业线路隧道6102座、3938913延长米。其中，长度10000米以 上的特长隧道7座，长度在3000米以上至10000米的长隧道183座
六、铁路隧道设计关键技术及难点
1、隧道建设形式
根据我国隧道修建技术水平，对于15 km以上的特长隧道，
设计宜采用双洞单线隧道形式。
双洞单线隧道 单洞双线隧道
施工难度及风险相对较低； 有条件可利用其一施作平导， 加快建设速度； 隧道互为救援通道，降低 了防灾疏散难度。
易于发挥大型机械设备优势； 综合造价相对较低； 节约土地，利于管理
四、主要采用规范、指南
规范类：
(11)《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设（2008）105）；
(12)《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（2005年修订版）； (13)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设［2005］157号）；
(14)《铁路隧道衬砌质量无损检测规范》（TB10223-2004）；
1993 2001.3 2001.3
铁路勘察设计项目
线路
衡茶吉铁路 山西中南部通道铁路 云桂铁路 金温铁路扩能 运三铁路 宝兰客运专线 成兰铁路
隧道
鹅岭隧道 10.4km 南吕梁山隧道 23.4km 红石岩隧道 14.6km 泽雅隧道 12.0km 中条山隧道 18.3km 朱家山隧道 14.9km太宁隧道 上漳隧道 15.0km 5.9km
中华人民共和国行业标准
铁路建设项目 预可行性研究、可行性研究和 设计文件编制办法
TB10504-2007
主编单位：铁道第一勘察设计院 批准部门：中华人民共和国铁道部 施行日期：2007年10月1日
三、文件编制要求
设计说明内容组成
一、初步设计审批意见的主要内容及执行情况
二、设计说明（总的工程情况、设计内容、工程数量与其他专业设计 接口说明、采用的先进技术及其他必要的说明）
加拿大Canada
阿根廷Argentina 德国Germany 法国France 墨西哥Mexico 南非South Africa 日本Japanese
49831
34059 37477 31423 26613 25555 20160 国土面积只有中国1/20，人口中国1/10
福州到台北
1990年获铁道部大秦一期工程优秀设计一等奖； 1991年获国家优秀设计金质奖，国家优质工程金质 奖。 获建筑行业鲁班奖，1999年荣获国家优秀设计金奖、 铁道部优秀设计一等奖，首届中国土木工程詹天佑 大奖 获第八届中国土木工程詹天佑大奖 2008年获得中国中铁优秀设计一等奖
4 5 6
京九铁路五指山隧道 谕怀线圆梁山隧道工程 谕怀线金洞隧道工程
四
主要采用规范指南
四、主要采用规范、指南
规范类： (1)《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）； 《铁路隧道设计规范》（TB 10003-2016）行业标准，自2017年1月 25日起实施。 (2)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）； (3)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)； (4)《中空锚杆技术条件》(TB/T3209-2008)； (5)《铁路工程结构可靠度设计统一标准度》（GB50216-94）；
三、环境保护与水土保持措施
四、施工注意事项（施工方法、地质超前预报措施及其他） 五、运营注意事项（特长隧道设备使用、养护、维修及事故逃逸措施）
六、安全施工的措施（根据地质条件、风险等级、周边环境、邻近工
程、重点部位和环节、营业线运营、新结构、新材料、新工艺等因素， 提出安全施工及安全运营的措施）
备注
配合施工 运煤专线重载 客专
太原至兴县铁路
重庆至贵阳铁路 杭黄铁路 三门峡至十堰（襄樊）铁路 柳州至肇庆铁路 黔江至张家界至常德铁路
二青山隧道 15.9km
天坪隧道 14.1km 紫高尖隧道 13.0km 葫芦山隧道 大瑶山隧道 石板铺隧道
运煤重载
鹅岭隧道
鹅岭隧道位于江西省境内全长10.445km，为衡茶 吉铁路全线最长的隧道。设计时速200km/h。
(15)《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ 204-2008)； (16)《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401.1-2003)；
(17)《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（TZ量验收补充标准》（铁建设［2005］160号）；
五
主要设计依据
根据二次衬砌结构在运营期间是否承受水压力分
排水型衬砌型式 复合式衬砌 结构 防水型衬砌型式
不承受水压力 承受水压力
二种类型结构的设计原则与支护参数有所不同。
六、铁路隧道设计关键技术及难点
4、 隧道衬砌设计
排水型衬砌支护参数的设计原则：初期支护承担施工阶段大部分荷载 或全部荷载，二次衬砌承担部分围岩形变压力（需要衬砌紧跟时）以及由 于初期支护可能劣化、软岩蠕变、环境条件变化等而作用于二次衬砌上的