1、本讲主要内容,隧道建筑限界与净空隧道结构横断面设计与优化隧道洞身衬砌结构隧道洞门结构隧道明洞结构,0、隧道结构构成,交通隧道工程,隧道主体建筑,隧道附属建筑,隧道主体建筑结构：为了保证隧道稳定和行车安全而修建的基本建筑结构。,隧道附属建筑结构（设施）：为了进一步提高隧道的耐久性、安全性和舒适性而修建的辅助设施，包括安全避让设施、交通设施、通讯设施、通风照明设施、防排水设施、防灾救灾设施，等等。,隧道洞口段,隧道洞身段,洞门结构,明洞结构,避险设施,通风设施,照明设施,消防设施,交通设施,景观设施,其它设施,1、隧道建筑限界与净空,（1）基本概念（2）铁路隧道建筑限界与净空（3）公路隧道建筑限界
2、与净空（4）铁路隧道限界加宽（5）公路隧道限界加宽,1、隧道建筑限界与净空,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。,净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间，根据“隧道建筑限界”确定的。,轮廓线：围岩或支护衬砌结构表面所形成的轮廓。包括开挖轮廓线、初期支护内轮廓线、衬砌内轮廓线（净空）。,（1）基本概念,1、隧道建筑限界与净空,（2）铁路隧道建筑限界与净空,机车车辆限界,超限货物车辆接近限界,隧道建筑限界,隧道衬砌内轮廓,1、隧道建筑限界与净空,（2）铁路隧道建筑限界与净空,1、隧道建筑限界与净空,（3）公路隧道建筑限界与净空,行车
3、道宽度W、高度H,路缘带宽度L,侧向余宽C,检修道J、人行道R,1、隧道建筑限界与净空,（4）铁路隧道建筑限界加宽,为什么加宽？,列车转弯加宽,超高路段加固,1、隧道建筑限界与净空,（4）铁路隧道建筑限界加宽,加宽多少？,a.车辆中间部分向曲线内侧的偏移d内1,b.外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移d内2,c.车辆两端向曲线外侧的偏移d外1,1、隧道建筑限界与净空,（4）铁路隧道建筑限界加宽,加宽多少？,a.车辆中间部分向曲线内侧的偏移d内1,l 车辆转向架中心距，取18m,R 曲线半径，单位m,则：,1、隧道建筑限界与净空,（4）铁路隧道建筑限界加宽,加宽多少？,b.外轨超高使车体向曲线内侧倾
4、斜偏移d内2,H 隧道限界控制点自轨面起的高度，cm E 外轨超高值，其最大不超过15cm，且,d内2系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动角度：,故可近似取,1、隧道建筑限界与净空,（4）铁路隧道建筑限界加宽,加宽多少？,c.车辆两端向曲线外侧的偏移d外1,L 标准车辆长度，我国为26m，则,则总加宽值：,1、隧道建筑限界与净空,（4）铁路隧道建筑限界加宽,怎么加宽？,横断面方向,路线纵向,1、隧道建筑限界与净空,（5）公路隧道建筑限界加宽,为什么加宽？,紧急停车带加宽,急弯路段加宽,2、隧道结构横断面设计与优化,（1）横断面设计基本步骤（2）横断面设计影响因素（3）隧道横断面设计优化（自
5、学）（4）隧道横断面常见类型,2、隧道结构横断面设计与优化,（1）横断面设计基本步骤,建筑限界,内轮廓线,初期支护内轮廓线,围岩内轮廓线,开挖轮廓线,2、隧道结构横断面设计与优化,（2）横断面设计影响因素,建筑限界,内轮廓线,初期支护内轮廓线,围岩内轮廓线,开挖轮廓线,附属设施的布置、富余量，形状优化,衬砌承载能力校核，二次衬砌厚度,初期支护承载能力校核，初期支护厚度,围岩变形幅度，预留变形量,线路设计标准,2、隧道结构横断面设计与优化,（3）隧道横断面常见类型,单心圆与三心圆,2、隧道结构横断面设计与优化,（3）隧道横断面常见类型,直墙与曲墙,3、隧道洞身衬砌结构类型,（1）隧道支护衬砌结构
6、的作用（2）隧道衬砌结构类型概览（3）几种主要的衬砌结构类型（4）主要衬砌材料,3、隧道洞身衬砌结构类型,（1）隧道支护衬砌结构的作用,承受围岩压力、地下水压力,保证围岩稳定、行车安全,降低通风阻力,提高照明质量,改善驾驶员行车心理,3、隧道洞身衬砌结构类型,（2）隧道衬砌结构类型概览,整体式衬砌,复合式衬砌,装配式衬砌（管片衬砌）,单层喷锚支护,3、隧道洞身衬砌结构类型,（3）几种主要的隧道衬砌结构类型,整体式衬砌,早期隧道多采用单层整体式衬砌,工艺流程,开挖必要的临时刚性支撑立模浇筑拆模养生,明挖隧道,结构特点,结构整体性好（注意具体条件）,3、隧道洞身衬砌结构类型,（3）几种主要的衬砌结
7、构类型,复合式衬砌,目前山岭隧道大多采用复合式衬砌,工艺流程,开挖锚喷支护防水层二次衬砌,结构特点,符合现代隧道力学理论；整体性好；防水性能改善；外观好,3、隧道洞身衬砌结构类型,（3）几种主要的隧道衬砌结构类型,装配式衬砌,机械施工时采用，如盾构、TBM,工艺流程,盾构机开挖管片装配注浆锚固,结构特点,不需养生；管片制作环境好、质量易控制；速度快；,3、隧道洞身衬砌结构类型,（3）几种主要的隧道衬砌结构类型,单层锚喷支护,地质条件好，路线等级不高,工艺流程,开挖锚喷支护,结构特点,密贴、施工速度快,3、隧道洞身衬砌结构类型,（4）主要衬砌材料,衬砌材料要求：,强度、耐久性、（抗冻、抗渗、抗腐
8、蚀）,主要材料类型：,混凝土,钢筋混凝土,型钢混凝土,片石混凝土,锚杆+喷射混凝土,4、隧道洞门结构,（1）洞门结构的作用（2）常见洞门类型一览（3）各种洞门类型及其适用条件,4、隧道洞门结构,（1）洞门结构的作用,减少洞口土石方开挖量,稳定边坡,引流地表水,装饰洞门,减光作用,4、隧道洞门结构,（2）常见洞门类型一览,环框式洞门,端墙式洞门,翼墙式洞门,柱式洞门,削竹式洞门,台阶式洞门、斜交式洞门,4、隧道洞门结构,（3）各种洞门类型及其适用条件,环框式洞门,适用于类或级围岩，地形陡峻而又无排水要求,结构特点：不承载，加固洞口；减少雨后洞口滴水；简单装饰,4、隧道洞门结构,（3）各种洞门类型
9、及其适用条件,端墙式洞门,适于地形开阔，岩质基本稳定的 级围岩。,结构特点：能有效抵抗山体纵向推力。,4、隧道洞门结构,（3）各种洞门类型及其适用条件,翼墙式洞门,适用于山体纵向推力较大,洞口地质较差的级及以上的围岩，增加洞门的抗滑动和抗倾覆能力。,4、隧道洞门结构,（3）各种洞门类型及其适用条件,柱式洞门,结构特点：在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，增加了端墙的稳定性，结构雄伟。,适用于地形较陡，地质条件较差，仰坡可能下滑，而又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时。,4、隧道洞门结构,（3）各种洞门类型及其适用条件,削竹式洞门,适用于洞口段有较长的明洞衬砌，由于洞门背后一定范围内是以回填土为
10、主，山体的推滑力不大；地形相对比较对称和不太陡峻。 特点：1 洞口边仰坡开挖量少；2 减少对植被的破坏和有利于保护环境；3 适用各种围岩类别,4、隧道洞门结构,（3）各种洞门类型及其适用条件,台阶式洞门、斜交式洞门,4、隧道洞门结构,5、隧道明洞结构,（1）明洞的概念及其适用环境（2）明洞分类（3）常见明洞类型,5、隧道明洞结构,（1）明洞的概念及其适用环境,明洞-明挖法修建的隧道。,隧道进出口,地质条件差、覆盖层过薄，无法暗挖施工,路堑边坡有落石头危及行车,公、铁、渠跨线,5、隧道明洞结构,（2）明洞分类,按明洞是否部分敞开：封闭式明洞和棚洞,按明洞横断面形状：拱形、矩形及其它,按地形：对称
11、路堑、偏压路堑、半路堑,5、隧道明洞结构,（3）常见明洞类型,对称路堑明洞,适用于路堑边坡对称或接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建的隧道。,5、隧道明洞结构,（3）常见明洞类型,偏压路堑明洞,特点：承受不对称荷载，拱圈为等截面，边墙外侧厚度视所处位置的地质和地形情况而定。 适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。,5、隧道明洞结构,（3）常见明洞类型,半路堑明洞,特点：地形低的一侧低于隧道高度，一般设置挡墙或加厚衬砌结构，并通过反压回填平衡偏压。 适用于明洞两侧高差很大的情况。,5、隧道明洞结构,（3）常见明洞类型,盖板式棚洞,5、隧道明洞结构,（3）常见明洞类型,悬臂式棚洞,适用：陡峻的稳定山坡，外侧地形难以满足一般棚洞的地基要求，且落石不太严重的情况。,结构特点：内墙为重力式，上端接悬臂式横梁，其上铺以盖板，在盖板的内端设平衡重来维持结构受外荷载作用下的稳定性。,5、隧道明洞结构,（4）棚式案例,本章要点,建筑限界与净空的概念及确定方法隧道横断面类型隧道洞身衬砌类型隧道洞门类型及适用条件隧道明洞类型及特点,
