第12章 高速铁路隧道工程
《高速铁路隧道施工与维护》课程建设方案
《高速铁路隧道施工与维护》课程建设方案方案撰写人：所属教学教研室：撰写日期：《高速铁路隧道施工与维护》课程建设方案一、建设背景随着社会经济的不断发展，我国的高速铁路技术正在不断的发展。
由于地势的复杂性，隧道工程是铁路工程中不可缺少的重要项目，列车运行速度的提高势必造成列车振动荷载进一步加大，从而对隧道结构的动力稳定性提高了要求。
伴随着铁路的出现和发展，铁路隧道也逐渐发展起来，但受制于技术条件的限制，在很长的时间内，铁路隧道的规模都很有限，直到20世纪，随着人类科技水平和技术装备的进步，才开始出现了一些大型隧道，世界铁路隧道的世界记录也不断被更新。
我国高速铁路已进入实质性的建设阶段，全国各铁路干线列车提速正在进行之中。
高速铁路隧道建设对我国的全方面发展具有指导性意义。
高速铁路隧道建设的大发展同时必将带来与高速铁路隧道施工相关的专业技术人才的大需求，对隧道施工及维护人员的知识结构、知识水平都提出了新的要求，培养高素质高速铁路隧道施工专业技能型人才已成为我区职业教育发展迫在眉睫的问题。
2、培养高速铁路隧道施工与维护专业高素质技能型人才的需要《高速铁路隧道施工与维护》是培养隧道工程岗位能力所必备知识与技能的专业核心课程之一。
我校本课程已开设4年多，专业教师业务素质高、相关教学设施、设备完善，教学资源丰富。
近年来，该课程紧随行业现场新标准、新工艺、新技术、新设备的发展，不断进行课程改革创新，形成了理论实践有机融合、教学做一体的教学模式。
努力将本课程建成自治区级精品课程，将极大促进本专业的课程建设，进一步深化课程改革，提高我校高速铁道工程技术专业的教学质量和人才培养的水平。
为新疆铁路的建设和发展培养高素质技能型专业人才做出积极贡献。
二、课程定位与设计1、课程定位本课程是高速铁道工程技术专业的专业核心课程。
主要培养学生在高速铁路隧道施工与维护中图纸识图，施工作业、方案制定、维护作业、质量检验与监控等职业能力。
高速铁路隧道开挖施工方案
高速铁路隧道开挖施工方案1. 引言高速铁路隧道开挖施工方案是在高速铁路建设中的关键工作之一。
隧道作为高速铁路的重要组成部分，其施工方案的选择和实施将影响铁路的安全、运营和维护。
本文将从隧道开挖施工的流程、施工方法和安全管理等方面进行阐述。
2. 高速铁路隧道开挖施工流程高速铁路隧道开挖施工流程一般可以分为以下几个步骤：2.1 前期准备工作前期准备工作是整个施工过程的基础，包括隧道设计、勘察、研究隧道地质条件等。
在此基础上，确定施工方案，并制定详细的施工计划。
2.2 开挖工作2.2.1 采用盾构法开挖隧道的情况下，需要进行隧道盾构机的调试和准备工作。
然后，根据设计要求和施工计划，开始进行盾构掘进作业。
2.2.2 采用钻爆法开挖隧道的情况下，需要进行钻孔、装药和引爆等工作。
钻孔时，应根据地质条件和设计要求进行合理的钻孔布置。
装药时，应根据隧道截面尺寸和爆破要求进行适量的药量。
2.3 支护工作2.3.1 采用盾构法开挖隧道的情况下，盾构机在掘进过程中应设置合适的支护措施，如注浆、衬砌等。
控制地下水位的变化，确保隧道的稳定和安全。
2.3.2 采用钻爆法开挖隧道的情况下，应在挖掘时进行合理的支护，如预埋支护杆、喷射混凝土等。
确保隧道的稳定和安全。
2.4 完工验收待隧道开挖完成后，需要进行隧道施工的完工验收。
验收包括隧道的质量、形状和尺寸等方面的检查，并进行必要的修补和整治工作。
3. 高速铁路隧道开挖施工方法高速铁路隧道开挖施工方法一般可分为盾构法和钻爆法两种。
3.1 盾构法盾构法是一种主要用于涵洞和隧道施工的先进掘进方法。
其主要原理是通过盾构机的推进，同时进行土层的开挖和衬砌工作。
盾构机可根据设计要求进行不同类型的土层处理。
3.2 钻爆法钻爆法是一种传统的隧道施工方法，适用于地质条件较复杂的地区。
其主要原理是通过钻孔、装药和引爆的方式，将岩石炸成碎块，再进行清理和支护。
钻爆法的施工过程需要严格控制爆破技术参数，以确保施工安全。
q∕cr9604-2015-高速铁路隧道工程施工技术规程
q∕cr9604-2015-高速铁路隧道工程施工技术规程一、工程概况和设计原则本技术规程适用于高速铁路隧道的施工，包括新建和改建工程。
隧道工程应遵循安全、可靠、经济、环保的原则，满足设计速度、埋深、地质条件、隧道横断面形式和尺寸等要求。
二、施工组织与部署施工组织应合理安排施工顺序和施工进度，确保工程安全、质量、进度协调统一。
施工单位应根据工程实际情况，配置足够的机械设备、技术人员和劳动力资源，并做好现场管理和安全保障工作。
三、隧道施工方法和技术要求隧道施工应采用机械化施工方法，如盾构法、矿山法等。
施工单位应根据工程实际情况选择合适的施工方法，并严格按照相关规范和设计要求进行施工。
隧道施工应控制好断面尺寸、开挖深度、坡度等参数，确保施工精度和质量。
四、隧道施工安全和质量保障措施隧道施工应采取严格的安全措施，防止事故发生。
施工单位应建立健全安全管理制度，加强现场安全管理，实施定期的安全教育和培训。
同时，应建立完善的质量保障体系，实施全面的质量管理和控制，确保工程质量符合相关标准和设计要求。
五、环境保护和水土保持要求隧道施工应采取环境保护和水土保持措施，减少对周边环境的影响。
施工单位应采取降噪、减尘、减少水土流失等措施，加强对施工现场的环境保护和水土保持工作。
同时，应加强对废渣、废水的处理和利用，减少对周边环境的负面影响。
六、应急预案和风险控制措施隧道施工应制定应急预案和风险控制措施，应对可能出现的突发事件和风险。
施工单位应建立健全应急预案和风险控制体系，实施定期的应急演练和培训，提高应对突发事件的能力。
同时，应加强对施工现场的安全监测和风险评估工作，及时发现和处理潜在的安全隐患和风险。
七、人员培训和管理规定施工单位应加强对人员的培训和管理，提高人员的素质和能力。
培训内容应包括安全知识、施工技术、质量意识等方面。
同时，应建立健全人员管理制度，加强对人员的管理和考核工作，确保人员素质和能力符合工程要求。
高速铁路隧道工程各分项施工作业指导书
高速铁路隧道工程各分项施工作业指导书1. 引言本文档是针对高速铁路隧道工程各分项施工作业的指导书，旨在明确各项工作的要求和流程，以确保施工过程的顺利进行。
2. 施工前准备在进行高速铁路隧道工程各分项施工前，需要做以下准备工作：2.1 施工人员安排根据工程需要，合理安排施工人员，并确保其具备相应的资质和技能。
2.2 施工设备准备准备必要的施工设备和工具，确保其完好无损并符合安全标准。
3. 施工流程高速铁路隧道工程的各分项施工流程如下：3.1 基坑开挖根据设计要求，进行基坑开挖工作。
注意土层稳定和防止坍塌的措施。
3.2 墙体施工根据设计图纸，进行墙体施工，使用合适的材料和工艺，保证施工质量。
3.3 回填与压实针对挖掘的基坑进行回填与压实，确保地基的稳定性和承载力。
3.4 隧道支护根据设计要求，进行隧道支护工作，使用合适的支护结构和材料，确保隧道的安全性。
3.5 隧道排水进行隧道排水工作，确保隧道内部的排水通畅，防止积水和泥浆涌入。
3.6 隧道内部装修根据设计要求，进行隧道内部的装修工作，包括墙面、地面和照明等。
3.7 其他施工事项根据具体情况，可能还需要进行其他的施工事项，比如设备安装、通风系统等。
4. 安全要求高速铁路隧道工程各分项施工中，必须严格遵守安全要求，包括但不限于以下内容：- 施工人员必须佩戴个人防护装备，如安全帽、防护鞋等。
- 施工现场必须设置明显的安全警示标志，并保持清晰可见。
- 施工期间，必须严格遵守施工规程和操作规范，依照安全要求进行施工。
- 施工设备必须经过安全检查，并定期进行维护和保养。
5. 质量控制为确保高速铁路隧道工程各分项施工的质量，需进行质量控制措施，包括但不限于以下内容：- 施工过程中，对材料的选用、进场验收、储存等进行严格管理。
- 施工现场必须进行质量检查，确保施工符合设计要求和质量标准。
- 出现质量问题时，及时采取纠正措施，并进行记录和报告。
6. 施工验收高速铁路隧道工程各分项施工完成后，需进行验收工作，以确保施工的合格性和安全性。
高速铁路隧道施工的风险分析
高速铁路隧道施工的风险分析隧道是高速铁路建设中的重要组成部分，其施工涉及到各种风险和安全问题。
本文将分析高速铁路隧道施工中常见的风险，并探讨相应的应对措施。
一、地质风险地质条件是隧道施工的首要因素之一，不同地区的地质情况各异，隧道施工时容易遇到岩石裂隙、地层变化、地下水等问题。
这些地质风险会对施工造成影响，甚至导致工程质量问题和安全事故的发生。
应对措施：1. 进行地质勘察和评估，了解地质情况，为施工前的设计和施工方案制定提供依据；2. 选择合适的掘进方法和机械设备，如盾构机等，降低地质风险；3. 定期监测地质变化，及时调整施工方案，确保施工安全。
二、水文风险隧道施工过程中，地下水的涌入是常见的问题。
水文风险不仅会对施工造成影响，还可能影响施工人员的工作环境和安全。
应对措施：1. 在施工前进行充分的水文勘察和分析，判断地下水状况；2. 采取封闭、抽水等措施，控制地下水涌入；3. 设置合理的排水系统，确保施工区域的排水畅通。
三、工程安全风险高速铁路隧道施工涉及到大量的机械设备和人力资源，因此工程安全风险十分重要。
常见的安全风险包括高空作业、物体坠落、火灾等。
应对措施：1. 建立健全的安全管理制度，明确责任和安全规范；2. 配备必要的个人防护装备，提供安全培训和指导；3. 实施全面的安全监测措施，及时发现和解决安全隐患。
四、环境保护风险隧道施工过程中会产生大量的噪音、震动和粉尘等环境污染。
如果不加以控制和管理，可能对周边环境造成不良影响。
应对措施：1. 采取降噪措施，减少施工噪音对周边居民的影响；2. 控制震动和振动，防止对结构物和周边土地的破坏；3. 采取粉尘控制措施，减少空气污染。
五、人力资源风险高速铁路隧道施工需要大量的技术人员和工人，其中包括设计师、施工队伍、监理人员等。
人力资源风险主要包括人员素质不高、施工队伍管理不善等问题。
应对措施：1. 优化人员结构，确保招聘到合适的人才；2. 加强培训和教育，提升人员素质和技术能力；3. 建立健全的管理体系，确保施工队伍的高效创造力。
高速铁路隧道工程规范摘录
高速铁路隧道工程规范摘录《高速铁路隧道工程施工技术指南》和《高速铁路隧道工程质量验收标准》摘录一、超前地质预报㈠施工技术指南要求1、超前地质预报内容：地层岩性，地质构造，不良地质，地下水。
2、超前地质预报方法：地质调查法，钻探法，物探法。
⑴地质调查法对地表、洞内底板、边墙、拱顶和掌子面进行地质调查，在洞内超前地质预报前进行，按超前地质预报设计文件要求及时进行。
⑵钻探法：复杂地质地段采用，水平钻探深度不低于30m,前后两循环应重叠5～8m，含煤地层采用长短结合探测。
⑶物探法包括地震波法、声波法、电磁波反射法、电法和红外线探测。
TSP地震波反射法预报距离100～150m，前后重叠10m以上；陆地声纳法预报距离50～100m，前后重叠10m以上；反射地震层析成像法预报距离100～150m，前后重叠10m以上；水平声波剖面法预报距离50～100m，前后重叠10m以上；声波层析成像法和地震CT成像法预报距离取决于探测孔的深度；电磁波反射法预报距离10～20m，前后重叠5m以上；红外探测法预报距离20～30m，前后重叠5m以上；电法预报距离20～50m，前后重叠5m以上。
㈡验收标准要求1、软弱围岩及不良地质隧道应进行专项超前地质预报设计，完善设计方案。
2、开挖前必须进行超前地质预报3、隧道每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性，应有文字和数码影像。
4、超前地质预报采用的方法、预报范围、频次应符合设计要求。
5、超前地质预报施作里程、位置、搭接长度应符合设计要求6、超前地质预报施作后，及时收集相关数据，归纳总结预报成果，核对地质情况，判断围岩稳定性。
7、采用物探法时，炮孔、测线布置和数据采集等应符合设计要求采用超前钻探法时，钻机钻深不宜小于25m，成孔倾角和方位角偏差应不大于1°，深度偏差不大于0.5m。
二、洞身开挖㈠施工技术指南要求1、隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应采用控制爆破，或非爆破方法2、岩石隧道钻爆开挖应采用光面爆破技术，控制循环进尺及一次同时起爆药量。
高速铁路隧道工程质量控制措施
高速铁路隧道工程质量控制措施作者：毕立栋来源：《城市建设理论研究》2014年第36期摘要：伴随我国国民经济的不断发展与深入，我国的高速铁路交通事业在近些年取得了飞速的发展，这在一定程度上是经济现代化建设发展的必然趋势，同时更是各地域间经济文化交流的必然需要。
高速铁路隧道工程作为重要的施工环节，对于整个高速铁路的施工质量具有重要的影响作用，一旦出现问题可能就会导致不同程度的安全隐患，因此建设企业应给与高度重视，本文通过对高速铁路隧道工程施工难点分析，并提出了如何更好的确保隧道工程施工质量，为全面推进高速铁路工程建设施工的顺利有序进行做出重要的努力。
关键词：高速铁路隧道工程质量控制措施中图分类号： U45 文献标识码： A前言隧道工程是一项综合性很强的施工过程，做好隧道工程施工质量控制能够在很大程度上提高高速铁路的安全使用性能，因此建设企业要给予高度重视，并深入分析高速铁路工程隧道施工过程中的问题难点，以进行科学有效的改进与完善，从而真正提高隧道工程施工质量，为高速铁路工程建设施工的顺利有序发展做出重要的贡献。
一、高速铁路工程隧道施工难点高速铁路工程隧道施工是一类结构较为特殊的工程，其与其他建筑工程相比，具备自身显著的特点，其施工难度大，受环境因素、地质因素影响大，而工程难点具体表现在以下几个方面:（1) 隧道工程通常建在已经存在了极长时间的应力场介质当中，一旦进行施工，必然会对应力场造成破坏，而原有的应力场被破坏之后，如果不采取妥当的措施，极容易引发塌陷等问题的出现；（2) 因为铁路工程隧道施工是一种以类比为主要技术手段，相关计算仅仅作为参考的工程，因此工程施工过程中，易出现一些突发情况，工程与其他一些工程相比，不可预见性更强，因此在进行施工过程中，一定要进行严格监控，以及时作出动态调整；（3) 因为隧道内部结构受到开挖方式、支护结构所具备的刚度、支护时间等因素的影响，尤其是在对山体较为复杂，且山体结构受力不均匀的地段工程施工难度更大；（4) 因为工程施工空间狭小，这使得工程各工序极易互相造成影响，导致施工环境恶化，如施工现场温度高、空气质量差、噪声大以及可见度低等，这使得工作人员情绪低落，长期处在这种环境下非常不利于工作人员的健康；（5) 因为铁路隧道工程施工过程中仅有一个可视面，其余均为隐蔽工程，所以工程施工人员难以对工程做科学评价和分析，使得施工隐患增多，有时即使发现了一些问题，要进行返工也存在很大的危险。
高速铁路隧道工程施工技术规程2015
高速铁路隧道工程施工技术规程2015隧道工程一直以来都是铁路建设中的重要环节之一，尤其是在高速铁路建设中更是扮演着举足轻重的角色。
2015年发布的《高速铁路隧道工程施工技术规程》更是为这一领域的发展提供了有力的技术支持和指导。
本文将从规程的要点、相关理论和实践经验出发，全面探讨高速铁路隧道工程施工技术规程，以便读者深入理解这一重要主题。
一、规程概述2015年发布的《高速铁路隧道工程施工技术规程》是我国在高速铁路建设领域的重要文件之一。
这一规程主要包括隧道施工的一般要求、施工组织设计、施工方法和工艺、隧道围岩的分类及处理、支护及防治措施、洞内外环境治理以及质量和安全等方面的内容。
通过对这些内容的深入研究和理解，可以帮助我们更好地把握高速铁路隧道工程的施工要求和标准，为实际工程提供指导和参考。
二、相关理论与实践经验在深入研读《高速铁路隧道工程施工技术规程》的过程中，我们需要结合相关的理论知识和实践经验，对其中的规定和要求进行全面、深入的理解和思考。
其中包括地质勘察、隧道设计、隧道施工、支护技术、监测技术等方面的知识。
只有在理论和实践相结合的基础上，我们才能更好地应用规程中的要求和标准，真正做到对高速铁路隧道工程的科学、规范施工。
三、个人观点与理解在我看来，高速铁路隧道工程施工技术规程的发布对于我国高速铁路建设具有重要意义。
它不仅明确了隧道工程施工的技术要求，而且也为规范和统一隧道工程施工提供了有力的支持。
然而，在实际工程中，我们还需要不断总结经验，不断完善规程，以适应新的技术和材料的应用，更好地适应各种复杂地质条件下的隧道施工。
总结与回顾通过本文的全面探讨，相信读者已经对《高速铁路隧道工程施工技术规程2015》有了更深入的理解。
我们不仅了解了规程的要点和内容，还结合了相关的理论和实践经验，更好地把握了这一重要的施工领域。
我也共享了我的个人观点和理解，希望能够对读者有所启发。
在未来的高速铁路建设中，隧道工程将继续发挥着重要的作用。
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11.3.1 堵塞比
即列车横断面积与隧道横断面积的比值。这里的隧道横 断面积，通常是指轨道面以上的断面积。
一些国家高速铁路隧道的基本参数 国 家 列车最高速度 (km/h) 列车横断面积 (㎡) 隧道横断面积 (㎡) 堵塞比 线间距(m) 法国 270 10 71 0.13~0.15 4.2 德国 250 11-3 82 0.13 4.7 意大利 250 9.7 53.8 0.18 4.0 76 0.13 11-0 300 220 12.6 60.5 日 本 240 12.6 63.8 西班牙 300 10 75 0.13 4.5~4.7
1500
车尾压力变化情况
压力变化(Pa)
隧道长度(m)
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
11.2.2 瞬变压力
目前研究表明：
列车在明线上行驶，车头压力约为300Pa，车中压力基本为0，
车尾压力为负值；
在进入隧道洞口过程中，车头压力急剧上升，车尾压力则出
现下降；
对于铁路隧道，当列车速度在160km/h以下时，人体没有明显
列车行车速度大于160km/h时考虑。
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
11.3.1 隧道横断面实例
1、我国高速铁路横断面轮廓图（一）
隧道横断面积（轨面以上）约为100m2
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
11.3.1 隧道横断面实例
2、我国高速铁路横断面轮廓图（二）
隧道横断面积（轨面以上）约为100m2
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
C.L
11.3.1 隧道横断面实例
F.L
（a) 无仰拱的隧道横断面标准图 6、日本中央新干线隧道横断面图（500km/h）
有仰拱的隧道标准图 隧道高度7.7m，宽度12.6m，堵塞比为0.12。 图11－10 日本中央新干线隧道横断面 (单位：m)
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
5．预留空间
安全空间：至少高为2.2m，宽为0.80m；
避难和救援空间：在线路两侧设置一个贯通的避难和救援 通道直通到隧道外 ； 建筑维修空间 架设接触网设备空间：指在电气化铁道上需预留架设接触
网等设备的空间。
6．考虑空气动力学影响所需空间
11.3.1 隧道横断面实例
7、西班牙高速铁路隧道横断面图
图11－11 西班牙高速铁路隧道横断面(单位：m 隧道横断面积（轨面以上）约为100m2 ) (v=300km/h)
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
11.4 减少隧道空气动力效应的工程对策
隧道空气动力效应的影响因素 列车的速度 列车的横断面积 列车的长度 列车头部的形状 列车外表的形状和粗糙度 隧道的横断面积 隧道长度 隧道壁的粗糙度 隧道横断面的突变性 交会两列车进入隧道口的时间差
国外已建的大部分高速铁路隧道所占的比例均较大，如
日本山阳线隧道占线路总长的50％。 我国将于近几年兴建的高速铁路包括武广、京沪、郑西、 石太、京津、合宁、合武、温福、福厦、甬温和沪汉蓉大通 道等十余条线路。其中隧道占有相当大的比例。
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
11.2 高速铁路隧道空气动力学问题
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
11.2.2 瞬变压力
瞬变压力：列车从开敞的线路刚进入隧道时，列车周围 的空气压力由于突然受到隧道有限空间的约束而在短时间内 产生巨大变化称为瞬变压力。 当瞬变压力由列车外部压力传播到列车内部，再传到人 体内时，会使旅客产生生理上的不适——即耳膜压感不适， 从而大大降低乘客的舒适度。瞬变压力在一定值范围内，人 体不会有明显感觉，超过一定值时，会明显不适。
2．隧道建筑限界
我国高速铁路隧道建筑限界基本尺寸及轮廓图： 双线隧道建筑限界
高速铁路机车车辆限界 单线隧道建筑限界 高速铁路机 车车辆限界
线 路 中 线
线 路 中 线
隧 道 中 线
轨面
轨面
高速铁路的曲线半径均较大，故位于曲线上的隧道， 原则上不考虑曲线加宽。
图11－4 隧道建筑限界基本尺寸和轮廓(单位：mm)
4、意大利高速铁路隧道横断面图
隧道横断面积（轨面以上）约为76m2 图11－7 意大利300km/h速度的隧道横断面(单位:m)
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
11.3.1 隧道横断面实例
5、奥地利高速铁路隧道横断面图
FD5.30
隧道横断面积（轨面以上）约为66m2 图11－8 奥地利新建高速铁路隧道横断面(单位：m)
11.2.1 主要空气动力学效应
（1）由于瞬变压力，造成旅客耳膜不适，舒适度降低，并对铁 路员工和车辆产生危害； （2）行车阻力加大，引起对列车动力和能耗的特殊要求；
（3）列车风加剧，影响在隧道中待避的作业人员；
（4）高速列车进入隧道时，会在隧道出口产生微压波，引起爆 破噪声并危及洞口建筑物； （5）列车克服阻力所做的功转化为热量，隧道内温度升高； （6）产生空气动力学噪声问题（与车速的6～8次方成正比）。
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
11.2.2 瞬变压力
我国高速铁路隧道瞬变压力的建议值
铁路类型 A（平原） B（平原） A（山丘） B（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% 而且 而且 或者 或者
隧道密集程度 （座/h） <4 <4 >4 >4
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
11.3.1 隧道横断面实例
3、德国高速铁路隧道横断面图
加强导线 接触网导线 工作有效空间 信号
公路标
保护层空间
图11－6 德国第2代新线隧道横断面(单位：m 隧道横断面积（轨面以上）约为82m2 )
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
11.3.1 隧道横断面实例
下式求出：
Kv 3 p r
在比较长的隧道中，微气压波最大值与壁面状态有很
大关系。板式道床较大，碎石道床较小。
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
11.2.3 微气压波
我国高速铁路隧道洞口微气压波的控制基准
条件 建筑物无特 洞口有 殊环境要求 建筑物 建筑物有特 殊环境要求 微压波峰值pmax
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
3．线路数量
在通常情况下，高速铁路隧道考虑到空气动力学的特性，都 采用单洞双线断面，较少采用双线单线的断面。 长大隧道，考虑维修养护条件及防灾的需求等，有时也采用
双洞单线方案。
单洞双线方案土建工程成本更高。
4．线间距
一般情况下都应大于4.0m。我国高速铁路的线间距， 目前暂定为5.0m。
11.3 高速铁路隧道的横断面
高速铁路隧道的设计特点主要体现在隧道横断面的 设计上。其横断面面积除了通常要考虑的隧道建筑限界 和列车运营要求外，还必须考虑满足列车—隧道空气动
力学的要求。
根据我国高速铁路隧道的暂行规定，要满足最大瞬
变压力控制标准值3.0kPa/3s的要求。
第11章 高速铁路隧道工程－高速铁路隧道横断面
当列车进入隧道时，原来占据着空间的空气被排开， 空气的粘性以及隧道壁面和列车表面的摩阻作用使得被 排开的空气不像隧道外那样及时、顺畅地沿列车两侧和 上部形成绕流。于是，列车前方的空气受压缩，列车后
方则形成一定的负压，从而对运营产生一系列负面影响
的空气动力学效应。
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
瞬变压力 （kPa/3s） 2.0 3.0 0.8 1.25
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
11.2.3 微气压波
微气压波：是列车突入隧道时形成的压缩波，在隧道内 传播到达出口时向外放射脉冲状的压力波。
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
11.2.3 微气压波
在短隧道中，微气压波最大值与速度的3次方成正比， 与出口距离成反比。考虑隧道洞口地形的影响，可近似用
第11章 高速铁路隧道工程－空气动力学问题
11.2.2 瞬变压力
隧道出口 3000 2500 2000 车中运行轨迹 车头运行迹线 车头压力曲线 车尾运行迹线 1500 1300 1100 900 700 500 1000 500 0 0 -500 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100-300 -500 时间(s) 300 100 -100
第11章
高速铁路隧道工程
本章基本要求： 1、了解高速铁路隧道的发展历史。 2、了解高速铁路隧道存在的主要空气动力学问 题及其影响因素。 3、掌握高速铁路隧道断面设计的一些基本要求。 4、掌握高速铁路隧道减小空气动力学效应的常 规措施。
第11章 高速铁路隧道工程－概述
11.1 概述 轮轨铁路：常用 高速铁路主要形式 磁悬浮：德国，我国上海 管道磁浮：处于研究阶段
高速铁路具有新颖、快速、经济、舒适的旅行环境， 优质的运输服务等特点，从而提高了铁路与其它运输方式 竞争的能力，成为世界铁路旅客运输发展的共同趋势，也
是铁路技术现代化的标志。
第11章 高速铁路隧道工程－概述
高速铁路的发展历史
1964年日本铁路新干线的运营（最高时速200km/h），标 志着铁路高速技术进入实用化阶段。
感觉，当行车速度在200km/h以上时，会有明显不适感觉。
对于地铁区间隧道，当列车速度在80km/h以下时，人体没有
明显感觉，当行车速度在120km/h以上时，会有明显不适感觉。