第2章4 隧道横断面设计
E 6940 0
E 6950 0
N 695 00
北秀山隧道
黑龙江工程学院
N 692 00 N 690 00
地面高程（m） 里程桩号 围岩级别 衬砌类型 地质概况
设计高程（m）
路面
坡度(%)坡长(m)
填挖高度（m）
黑龙江工程学院
Ⅳ 级围岩
复合式衬砌
III 级围岩 玄武岩
1.2%
Ⅳ 级围岩
路面
北秀山隧道
北秀山隧道（上行） 入口
N 694 00
N 694 00 N 693 00
E 6920 0
430
E 6930 0
420
410
E 6940 0
400
E 6950 0
N 694 00
N 693 00
E 6940 0
N 695 00
N 694 00
E 6930 0 E 6940 0
E 6950 0
N 691 00
(1) 确定建筑限界； (2) 确定弧形； (3) 计算验证、调整。 以上过程是个反复循环的过程
(1)圆形断面
(1)圆形断面
假定公路建筑限界已确定，其控制点为 a,b,c,d四个点。
①分别作ab,ac,ad的垂直平分线，在断面对称 轴上得到三个交点O1,O2、O3，
②取其中最高(至路面)者作为圆心O2。 ③在oa连线的延长线上取aA>0.1m，以oA为
③实际开挖线
如何控制超挖，至今仍是一个难题。 按设计要求所有超挖部分，都须用片 石回填密实。由于施工上的困难，不 容易作到密实。但这是设计及施工中 都应着重强调的问题。
(2)衬砌断面的形状 ①曲墙式衬砌
（三心圆拱、单圆拱、五心圆拱）
②直墙式拱形衬砌
（3）公路隧道衬砌内轮廓线的求法 主要步骤如下：
路线纵面缩图
设计 姚庆龙 复核 戴艳辉 审核
图号 S2 日期
思考题
1．不良地质段隧道选址主要应考虑哪些问题？ 2．隧道平面设计应注意哪些问题？ 3．隧道纵断面设计应注意哪些问题？ 4．什么是隧道建筑限界？ 5．什么情况下需设置仰拱？ 6．隧道接线的平面及纵断面线形有何要求？ 7．什么是衬砌内轮廓线，外轮廓线，实际开挖线？ 8. 如何确定圆形、直墙式和曲墙式内轮廓线尺寸？ 9．圆形衬砌、直墙式衬砌、曲墙式衬砌各适用于何种围 岩类型？ 10.公路隧道设计文件主要包括哪些内容？
(1)概念
① 衬砌内轮廓线：是衬砌的完成线，在内 轮廓线之内的空间为隧道的净空断面。
② 衬砌外轮廓线：指为保持净空断面的形 状，衬砌必须有足够的厚度(或称最小衬砌 厚度)的外缘线。该线又称为最小开挖线。
隧道衬砌内轮廓线
③实际开挖线
为保证衬砌外轮廓，开挖时 往往稍大，尤其用钻爆法开挖 时，实际开挖线不可避免的成 为不规则形状。
求取最经济值
什么是隧道净空？ 什么是隧道建筑限界？
隧道横断面设计
什么是隧道净空？ 什么是隧道建筑限界？
一、什么是隧道净空和隧道建筑限界？
隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。 隧道建筑限界：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
隧道建筑限界详图
隧道建筑限界设计规范规定：
隧道超挖严重 隧道内轮廓线控制
隧道超挖严重 隧道内轮廓线控制
③实际开挖线
超挖线，超挖部分的大小叫超挖量，一 般不应超过10cm。实际上凸凹不平，这 样10cm的限制线只能是平均线，它是设 计时进行工程量计算的依据。用钻爆法施 工时，很难掌握刚好达到平均线，常常比 它大，造成了不必要的工程量，如何控制 它？
①限界高度，二级公路以上等级取5.0m; 三 、四级公路取4.5m.
②当设置检修道或人行道时，不设余宽；当不 设置检修道或人行道时，应设不小于25cm的余 宽。
③隧道路面横坡，一般可采用1.5%～2.0％。
检修道或人行道宜双侧设置；检修道或人行道的 宽度按规定选取。检修道或人行道的高度可按20～ 80cm取值，并综合考虑以下因素：
力、施工道路、弃渣场、建筑材料来源等)； 5．隧道方案(2个或2个以上)的比选情况和在设计注意
事项； 6．对运营通风、运营照明和防排水方式的选择建议； 7．存在问题以及解决办法的建议，有关协议、纪要；
8.隧道线路方案平面图；比较方案(2条以上)应
绘入图内，并附有方案比较说明，采用方案的理 由；
9．隧道线路地质平面图；显示地质构造、岩层 产状、不同地质的分界线，水文地质情况、地物、 地貌等。
470
N 696 00
N 694 00 N 693 00
E 6880 0
460 E 6890 0
E 6900 0
N 696 00
460
N 695 00 N 694 00
N 693 00
N 692 00
E 6890 0
450
440
N 693 00
E 6900 0
430
E 6900 0
E 6900 0 E 6910 0
(1) 隧道平面图； (2) 隧道纵断面图； (3) 隧道进出口平面图； (4) 隧道进出口洞门设计图； (6) (9) 运营通风系统的结构设计图； (10) 运营照明系统的设计图； (11) 监控与管理系统的结构设计图； (12) 附属建筑物的结构设计图。
3．隧道进口(出口)纵横断面图：显
示设置洞门处的地形、地质情况、边仰坡 开挖坡度及高度等。
4．隧道进口(出口)平面图：显示洞
门附近的地形、洞顶排水系统(有平导时， 与平导的相互关系等)、洞门广场的减光设 计等。
5．隧道进口(出口)洞门图：显示洞门的构
造、类型及具体尺寸，采用建筑材料、施工 注意事项，工程数量等。有遮光棚等构造物 时，应显示其与洞身连结关系及完整的遮光 棚构造设计图。
(1)、当衬砌受径向分布的水压时，轴线 以圆形最好；
(2)、主要承受竖向压力或同时承受不大 的水平侧压力时，可采用三心圆拱和直墙 式衬砌；
(3)、当承受竖向压力和较大侧压力时， 宜采用五心圆曲墙式衬砌；
(4)、当有沉陷可能受底压力时，宜加 设仰拱的曲墙式衬砌。
净空断面大小、隧道内轮廓形状和几何 尺寸设计
3、在隧道边墙底以下围岩为坚硬整体岩石(Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ级围岩)时，可不设仰拱。
3.4 隧道勘测设计文件的内容
公路隧道勘测设计的成果是设计文件， 应按交通部颁发的《公路基本建设工程设计 文件编制办法》和《公路隧道勘测规程》的 要求进行编制。
提出隧道勘测说明书
1．沿线隧道概况及自然概况； 2．工程地质及水文地质情况； 3．气象、环境和有关政策法令情况； 4．施工条件(包括施工场地、工程设备、给排水、动
本章的学习要求：
（1）掌握公路隧道选址的原则和方法； （2）掌握隧道洞口位置选择的原则和方法； （3）掌握隧道平面和纵断面设计的要求； （4）掌握隧道横面设计的要求和方法； （5）了解隧道设计文件的组成要求；
第三节 隧道横断面设计
2.3 隧道净空断面与横断面设计
隧道断面设计需要解决什么问题？ 根据围岩压力和支护结构等因素
在整个施工图设计文件中应有隧道设计说明书。对隧道概况、设计意图及 原则、施工方法及注意事项等做概括说明。中小隧道的设计内容酌减。
紧急停车带
人行通道 紧急停车带
480
N 697 00
N 694 00
E 6880 0
E 6900 0
470
图号 S3 日期
路线平面布置图（一） 设计 姚庆龙 复核 戴艳辉 审核
道的主体建筑物
1、衬砌断面设计内容
确定 （1）内轮廓线 （2）衬砌轴线 （3) 衬砌厚度
2、设计内轮廓线的原则
衬砌的内轮廓线应尽可能地接 近建筑限界，力求开挖和衬砌的数 量最小。衬砌内表面力求平顺，考 虑衬砌施工的简便。
3、隧道衬砌断面的轴线：
——应当尽量与断面压力线重合，使各 截面主要承受压应力。
N 694 00
E 6900 0 E 6910 0
E 6910 0
E 6910 0
N 695 00
450
E 6920 0
N 695 00
N 696 00
E 6920 0
440
N 693 00 N 692 00
N 691 00
E 6910 0 E 6930 0
N 690 00
N 691 00
E 6920 0
6．隧道衬砌设计图：显示衬砌类型、构 造和具体尺寸、采用的建筑材料；施工注意 事项、工程数量等。设回车场、错车道、爬 坡车道时应单独设计。
7．辅助坑道结构设计图。 8．运营通风系统的结构设计图。 9．运营照明系统的结构设计图。 10．监控与管理系统结构设计图。 11．附属建筑物的结构设计图。
较长隧道的施工图设计一般应包括如下内容：
4、隧道衬砌厚度
随所处地质条件和水文地质条件不 同而有较大变化，并且与隧道的跨径， 荷载大小，衬砌材料以及施工条件等 有关。
根据以往经验， 1、拱圈可以采取等截面， 2、采取在拱脚部分加厚20—50％
的 变截面。
仰拱厚度一般略小于拱顶厚度。
隧道衬砌截面最小厚度（cm ）
5、衬砌断面设计 (1)概念 （2)衬砌断面的形状 （3）内轮廓线的确定方法
⑴ 紧急情况时，驾乘人员拿取消防设备方便； ⑵ 满足其下放置电缆、给水管等的空间尺寸要求。 ⑶ 检修人员步行时的安全；
紧急停车带
对于长、特长隧道应在行车方向 的右侧设置紧急停车带。紧急停车带 的设置间距不宜大于750m。
紧急停车带
横向通道横断面
二、 衬砌断面设计
什么是隧道衬砌？(Lining) 它是一种超静定支护结构,是隧
半径划圆即得内轮廓线的基本部分。
第二章交通隧道
第二章交通隧道隧道是作为通道的一种地下建筑物。
按所在的岩层条件，隧道可分为岩石隧道和软土隧道两种。
作为地下通道的隧道有公路隧道、水底隧道、地下铁道、铁路隧道和航运隧道等。
隧道的作用，在城市可构成立体交叉、疏导交通，在江河、海峡、港湾地区可潜越水道，不影响通航，在山岭可克服高程或地形障碍，改善线形、缩短里程。
在交通线上修建隧道，既能保证路线平顺、行车安全，又可提高隐蔽性、增加防护能力和避免气候影响。
以交通为用途的隧道，两端将自地面引入。
隧道端部外露面，一般都修筑为保护洞口和排放流水的挡土墙式结构，称为“洞门”。
此外，为了保障隧道运营正常安全，还需设置有照明、通风、消防、通信、监控、供电、救援、危险品检查等系统和一些附属建筑物。
如为工作人员在隧道内进行维修或检查时，能及时避让驶来的车辆而在隧道两侧开辟的“避车洞”；为了排除隧道内渗入的地下水，而设置的防水及排水设备，为了净化隧道内车辆所排出的烟尘和有害气体而设置的通风系统等。
最古老的隧道是古巴比伦城连接皇宫与神庙间的人行隧道，建在公元前2180～2160年间。
该隧道长约lkm，断面为 3.6m×4.5m，施工期间将幼发拉底河水流改道，用明挖法建造。
1895～1906年修建的穿越阿尔卑斯山铁路隧道长19.23km。
目前世界最长的汽车专用隧道是瑞士中部的圣哥达(St.Gotthard)隧道，全长16.3km，隧道开凿时，第一次使用了硝化甘油炸药。
表2—l列出了世界上近年修建的长大公路隧道的基本情况。
世界若干公路隧道表2—l隧道名称国家长度，km大圣伯纳儿隧道瑞士 6.6别尔亨隧道瑞士 3.18巴雷格斯隧道瑞士 1.13圣哥达隧道瑞士16.32柴里斯伯尔隧道瑞士9.3费雷瑞斯隧道法国12.7勃朗峰隧道意大利11.6大萨瑟隧道法国－意大利10.3卡波－卡拉伐隧道意大利 3.0富士山隧道日本8.5奥林匹亚隧道希腊0.91华蓥山隧道中国 4.35我国最早的交通隧道是位于今陕西汉中县的“石门”隧道，建于公元56年。
隧道工程4-2-1 隧道平纵横断面设计
第4页
2.隧道坡道形式
一般可采用单面坡或人字坡。
第5页
2.隧道坡道形式
两种不同的坡型适用于不同的隧道。
对位于紧坡地段，要争取高程的区段上 的隧道、位于越岭隧道两端展线上的隧道、 地下水不大的隧道，或是可以单口掘进的 短隧道，可以采用单面坡型；
第6页
2.隧道坡道形式
两种不同的坡型适用于不同的隧道。
第12页
3.隧道坡度大小
高速铁路中，由于行车速度快，对 于坡道的最大坡率做出了要求，正线 的最大坡度，一般条件下不应大于 20‰，困难条件下，经技术经济比较， 不应大于30‰。动车组走行线的最大 坡度不应大于35‰。
第13页
谢 谢！
第14页
第9页
3.隧道坡度大小
m的取值
第10页
3.隧道坡度大小
洞口外一段距离内，也要考虑相应的折 减。 当列车的机车一旦进入隧道，空气阻力 就增加，黏着系数也开始减少。所以在上 坡进洞前半个远期货物列车长度范围内， 也要按洞内一样予以折减。
第11页
3.隧道坡度大小
除了最大坡度的限制以外，还要限制最 小坡度。因为隧道内的水全靠排水沟向外 流出。《铁路隧道设计规范》规定，隧道 内线路不得设置平坡，最小的允许坡度不 宜小于3‰。
《铁路隧道》
第4章 隧道平纵横断面设计
• 第一节 隧道平面设计 • 第二节 隧道纵断面设计
• 第三节 隧道横断面设计
第2页
学习重点
• 隧道坡道形式及坡度大页
1.隧道纵断面概述
隧道纵断面是中心线展直后在垂直面上 的投影。纵断面设计主要包括隧道内线路 的坡道形式、坡度大小和折减、坡段长度 和坡段间的衔接等内容。
对于长大隧道、越岭隧道、地下水丰富 而抽水设备不足的隧道，宜采用人字坡型。
隧道横断面设计的主要内容
隧道横断面设计的主要内容隧道的横断面设计是隧道工程中必不可少的一环，其设计涉及到隧道的稳定性、安全性、施工难度、经济性等多方面因素。
隧道横断面的设计需要考虑到交通需求、地质情况、施工条件等多种因素，下面我们就来详细了解一下隧道横断面设计的主要内容。
1.隧道横断面形式设计隧道横断面的形式设计是隧道设计的关键环节之一。
在设计中，需要考虑到隧道的通行能力、安全性、舒适性等因素。
通常情况下，隧道横断面的形式设计有两种：单洞式和双洞式。
单洞式隧道横断面适用于交通量较小的区域，主要用于城市道路和乡村道路的建设。
双洞式隧道横断面适用于交通量较大的区域，主要用于高速公路和铁路等交通工程的建设。
2.隧道横断面的几何尺寸设计隧道横断面的几何尺寸设计是指隧道横断面的宽度、高度、半径等尺寸的设计。
隧道横断面的几何尺寸设计直接影响到隧道的通行能力和安全性。
在设计中，需要考虑到车辆的尺寸、车速等因素，同时还要考虑到隧道内部的照明、通风等设施。
在设计中，需要根据实际情况，合理确定隧道横断面的几何尺寸。
3.隧道横断面的纵向曲率设计隧道横断面的纵向曲率设计是指隧道内部的纵向变化。
在设计中，需要考虑到隧道内部的地质情况、交通需求等因素。
在设计中，需要根据实际情况，合理确定隧道横断面的纵向曲率，以保证隧道内部的安全与稳定。
4.隧道横断面的横向曲率设计隧道横断面的横向曲率设计是指隧道内部的横向变化。
在设计中，需要考虑到隧道内部的地质情况、交通需求等因素。
在设计中，需要根据实际情况，合理确定隧道横断面的横向曲率，以保证隧道内部的安全与稳定。
5.隧道横断面的截面形状设计隧道横断面的截面形状设计是指隧道横断面的形状设计。
在设计中，需要考虑到隧道的通行能力、安全性、舒适性等因素。
通常情况下，隧道横断面的截面形状设计有两种：圆形和方形。
圆形隧道横断面适用于地质条件较好的区域，主要用于城市道路和乡村道路的建设。
方形隧道横断面适用于地质条件较差的区域，主要用于高速公路和铁路等交通工程的建设。
隧道工程课程设计计算书
目录第1章设计目的 (1)第2章设计原始资料 (1)第3章隧道洞身设计 (1)3.1隧道横断面设计 (1)3.1.1隧道建筑限界的确定 (1)3.1.2隧道内轮廓线的确定 (2)3.2隧道衬砌设计 (3)3.2.1隧道深浅埋的确定及围岩压力计算 (3)3.2.2隧道衬砌方案的拟定 (4)3.2.3隧道衬砌截面强度验算 (5)3.3隧道洞室防排水设计 (5)3.4隧道开挖及施工方案 (6)3.4.1施工方案： (6)3.4.2施工顺序： (7)第4章隧道洞门设计 (8)4.1洞门的尺寸设计 (8)4.1.1洞门类型的确定 (8)4.1.2 洞门尺寸的确定 (8)4.2洞门检算 (9)4.2.1条带“I”的检算 (9)422条带“U”的检算 (11)423条带“川”的检算 (13)总结 (14)参考文献 (15)隧道工程课程设计第1章设计目的通过课程设计，使学生掌握公路隧道支护结构的基本计算设计方法，熟悉矿山法在公路隧道施工中的工艺，掌握公路隧道施工设计的基本方法，以及掌握隧道暗挖洞门的形式，洞门的结构要求，设计方法和洞门作为重力式挡土墙的各种验算。
第2章设计原始资料原始资料取之于“”。
围岩级别：1级围岩容重：26 KN / m3隧道埋深：18m隧道行车要求：三车道高速公路，时速100km/h隧道衬砌截面强度校核：N=18.588tM=-1.523t m隧道洞门验算：地基土摩擦系数f=0.8 p45地基土容重卢19 KN / m3地基容许承载力-J = 80(kPa第3章隧道洞身设计3.1隧道横断面设计3.1.1隧道建筑限界的确定该隧道横断面设计是针对三车道高速公路I级围岩的隧道。
根据《公路隧道设计规范》选取隧道建筑限界基本值如下：W——行车道宽度，取3.75 X3=11.25C ---- 余宽，本设计设置检修道，故C=0。
R――人行道宽度，R=0。
J――检修道宽度，左侧0.75m,右侧1.00m。
横断面设计
第二章横断面设计2.1 隧道建筑限界的确定2.1.1 隧道建筑限界的定义隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通的正常运行于安全，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。
在设计的时候，应充分研究各种车道与公路之间所处的空间关系，任何部件（包括隧道本身的通风、照明、安全、监控及内部装修等附属设施）均不得侵入隧道限界之内。
隧道建筑限界是决定隧道净空尺寸的依据，对设计、施工、运营来说都很重要，而且隧道是永久性的建筑，一旦建成，就很难改动。
因此，隧道建筑限界的确定，对隧道的设计来说至关重要。
2.1.2 隧道建筑限界的组成及规范规定[1]公路隧道建筑限界由行车道宽度（W），路缘带（S），侧向宽度（L），人行道（R）或检修道（J）等组成。
当设置人行道时，含余宽（C）。
其中检修道的功能如下：1.便于养护人员、司机处理紧急事故，而不影响交通；2.检修道的路缘石可以阻止车辆爬车道，是检修人员的安全界限；3.检修道路缘石可以作为驾驶员的行驶方向线，比车道边线更能吸引驾驶员的注意力，有利于行车安全；4.检修道下部空间可以用来安装管线等附属设施。
检修道或人行道的步高按表2-2-1取值：[1]在建筑限界内不得有任何部件入侵，隧道建筑限界的基本宽度按下表2-1取值，并符合以下规定[1]：1.建筑限界高度，高速公路、一级公路、二级公路取5.0m；三、四级公路取4.5m。
2.当设置检修道或人行道时，不设余宽；当不设检修道或人行道时，应设不小于25cm的余宽。
3. 隧道路面横坡，当隧道为单向交通时，应取单面坡；当隧道为双向交通时，可取双面坡。
坡度应根据隧道长度，平、纵线形等因素综合分析确定，一般可采取1.5%～2.0%。
4.当路面采用单面坡时，建筑限界底边线与路面重合；当采用双面坡时，建筑限界底边线应水平置于路面最高处。
[1]注：1）三车道隧道除增加车道数外，其它宽度同表；增加车道的宽度不得小于3.5m。
2）连拱隧道的左侧可不设检修道或人行道，但应设50cm（120km/h与100km/h时）或25cm（80km/h与60km/h时的余宽）。
隧道横断面设计的主要内容
隧道横断面设计的主要内容隧道横断面设计的主要内容隧道是一种长期存在的交通设施，其安全性和舒适性直接影响着人们的生命财产安全和出行体验。
而隧道横断面设计则是隧道工程中至关重要的一环，它不仅关系到车辆行驶的安全和顺畅，还涉及到排水、通风、照明等方面。
本文将从以下几个方面介绍隧道横断面设计的主要内容。
一、基本原则在进行隧道横断面设计时，需要遵循以下基本原则：1.按照规划要求进行设计，保证符合国家标准和技术规范。
2.考虑交通流量、车速等因素，确保车辆能够顺畅通过。
3.注意排水系统的设置，避免水淹。
4.考虑通风系统和照明系统的设置，确保空气流通和照明充足。
5.根据地质条件进行合理选择隧道形式，并考虑地震力等自然因素。
6.根据实际情况进行经济评估，并选择经济合理的设计方案。
二、基本参数在进行隧道横断面设计时，需要确定以下基本参数：1.隧道宽度：隧道宽度应根据车辆流量、车速和车型等因素进行确定。
一般来说，城市内的隧道宽度要比高速公路上的隧道宽度大。
2.净高：净高是指从路面到顶部的距离，也称为洞顶高。
净高应根据车辆类型、行驶方向和地质条件等因素进行确定。
3.路面坡度：路面坡度是指路面横向倾斜的程度。
对于长隧道而言，路面坡度应尽量小，以免对车辆行驶造成影响。
4.侧石块：侧石块是指设置在路肩两侧的石头或混凝土构件。
侧石块的作用是保护路肩，并防止车辆偏离道路。
5.排水系统：排水系统包括排水沟、泵站等设施，其作用是将雨水和地下水排出隧道内部。
6.通风系统：通风系统包括进风口、出风口、风机等设施，其作用是保证空气流通和新鲜空气的供应。
7.照明系统：照明系统包括灯具、电缆等设施，其作用是提供充足的照明，确保车辆行驶的安全。
三、设计要点在进行隧道横断面设计时，需要注意以下要点：1.考虑隧道的使用功能和地理环境，选择合适的隧道形式。
2.根据车辆类型、行驶方向和地质条件等因素确定净高、宽度和路面坡度等基本参数。
3.设置合理的侧石块和路肩，保护车辆和行人。
隧道横断面
• 停车带的路面横坡，长隧道可取水平，特长隧道 可取0．5％—1．0％或水平。紧急停车带建筑限 界的构成如图4．4．5。
四、横向通道设置
★《公路隧道设计规范》规定：
横洞设置
• 上、下行分离式独立双洞的公路隧道之间应设置 横向通道，并符合下列规定：
• 1 横通道的断面建筑限界一般规定如图4．4．6。
各汽车代表车型与车辆折算系数
汽车代表车型 车辆折算系数
说明
小客车
1.0
≤19座的客车和载质量≤2t的货车
中型车
1.5
＞19座的客车和载质量＞2t～≤7t的货车
大型车
2.0
载质量＞7t～≤14t的货车
拖挂车
3.0
载质量＞14t的货车
初始年交通量
交通量为:车型 小客车 中型车 大型车
交通量（辆/ 日）
★《公路隧道设计规范》规定：
隧道路面横坡
• 隧道路面横坡，当隧道为单向交通时，应 取单面坡；当隧道为双向交通时，可取双 面坡。坡度应根据隧道长度，平、纵线形 等因素综合分析确定，一般可采用1．5 ％—2．0％。
• 当路面采用单面坡时，建筑限界底边线与 路面重合；当采用双面坡时，建筑限界底 边线应水平置于路面最高处。
• 2 人行横通道的设置间距可取250m，并不大于 500m。
• 3 车行横通道的设置间距可取750m，并不得大于 1000m；长1000～1500m的隧道宜设1处，中、 短隧道可不设。
五、公路等级确定
• 公路分级:根据任务、功能和适应的交通量
• 高速公路：为专供汽车分向、分车道行事并全部控制出入的多车道公 路，又可分为四、六、八车道高速公路。
隧道横断面设计
隧道横断面设计一、铁路隧道横断面设计（一）直线隧道净空隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，根据隧道建筑限界确定。
隧道建筑限界是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。
1.机车车辆限界机车车辆限界指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
该限界要求所有在线路上行驶的机车车辆停在平坡直线上时，车体所有部分都必须容纳在此限界范围内而不得超越。
“机车车辆限界”能满足各种型号的机车和车辆在横断面尺寸上的最大需要。
2.基本建筑限界基本建筑限界指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线，用以保证机车车辆的安全运行以及建筑物和设备不受损害。
3.隧道建筑限界（1）常速铁路隧道建筑限界。
它是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线，即在“基本建筑限界”的基础上，留出少许空间，用于安装通信信号、照明、电力等设备。
对于速度120 km/h的新建和改建的内燃机车牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限-1A”和“隧限-1B”，如图2-17所示。
新建和改建的电力机车牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限-2A”和“隧限-2B”，如图2-18所示。
图2-17 蒸汽及内燃牵引的单线、双线隧道限界（单位：mm）图2-18 电力牵引的单线、双线隧道限界（单位：mm）（2）高速铁路隧道建筑限界。
我国高速铁路隧道建筑限界分为200 km/h客货共线、200 km/h及以上客运专线、200 km/h客货共线双层集装箱运输三种，如图2-19～图2-21所示。
图2-19 200 km/h客货共线电力牵引铁路KH-200桥隧建筑限界（单位：mm）图2-20 200 km/h及以上客运专线铁路建筑接近限界（单位：mm）图2-21 200 km/h客货共线电力牵引铁路双层集装箱运输隧道建筑限界（单位：mm）4.直线隧道净空（1）常速铁路隧道净空。
“直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些，它除了满足限界要求外，还考虑避让等安全空间、救援通道及技术作业空间，还考虑了在不同的围岩压力作用下，衬砌结构的合理受力形状（拱部采用三心圆，边墙采用直墙式或曲墙式）以及施工方便等因素。
隧道工程4-1-1 隧道平纵横断面设计
2. 单、双线铁路隧道的选定
选取的原则 （1） 隧道长度小于10km，采用单洞双 线，可利用施工期间的辅助坑道作为防灾 救援的紧急通道。 （2） 隧道长度10~20km，应结合隧道 两端引线、车站布点等相关工程进行系统 的经济技术比选，也可结合防灾救援及养 护维修考虑，采用双线隧道加贯通平导的 方案进行比较。
第9页
1.隧道平面设计要求
高铁曲线半径的要求
设计速度 推荐曲线半径 最小曲线半径 最大曲线半径
200
4500～7000 3500（2800）
10000 （12000）
300
350
第10页
12000 5500～8000 4500（4000） （14000） 8000～10000 7000（5500） 12000 （14000）
第6页
1.隧道平面设计要求
曲线隧道的缺点： （7）由于曲线关系，洞内进行施工测量 时，操作变得复杂，精度也有所降低。 从节省工程投资、减少施工难度、简化 洞内施工维修作业并缩短作业时间、争取 较好的通风条件、改善维修养护人员的工 作环境以及提高行车速度等方面来看，直 线隧道都优于曲线隧道。
第7页
1.隧道平面设计要求
第4页
1.隧道平面设计要求
曲线隧道的缺点： （1） 曲线上的隧道，由于列车倾斜和 平移，隧道建筑限界需要加宽，增加了工 程量； （2） 不同曲率曲线上的隧道建筑限界 加宽不同，施工较为复杂； （3）在曲线隧洞内，空气阻力大，机车 牵引力的损失大，降低了运营效率；
第5页
1.隧道平面设计要求
曲线隧道的缺点： （4）列车在曲线上行驶，产生了离心力， 再加上洞内空气潮湿，使得钢轨磨损加速， 从而使洞内的养护工作量增大； （5）曲线隧道洞身弯曲，通风条件变坏， 有害气体不易排出； （6） 曲线隧道增加了维护作业量和难 度；
隧道工程4-2-3 隧道平纵横断面设计
6.隧道纵断面设计实例
（1） 隧道的基本情况 包括隧道的进出口位置、洞门型式、 明洞里程、线路的方向、隧道纵断面 的地面起伏情况等，这类内容是隧道 的基本情况
第4页
6.隧道纵断面设计实例
（2） 地质情况
• • • • • •
第5页
隧道的地形地貌 地质岩性、产状 节理产状 地下水情况 环境等级划分 特殊地质
第7页
6.隧道纵断面设计实例
（5） 隧道平面及辅助洞室 隧道平面的设计，可以得到隧道的 线路形式、线路间距、曲线或缓和曲 线的分布等。辅助洞室是隧道附属建 筑中很重要的一个设计内容，辅助洞 室的设置位置一般是从纵断面中得到 的。
第8页
6.隧道纵断面设计实例
（6） 线路坡度设计 在图中所要表达的主要内容就是隧 道的坡率、坡道长度、变坡点位置和 变坡点的高程。
第9页
6.隧道纵断面设计实例
（7） 地面标高及里程 隧道结构中要明确的标明隧道相应 里程的地面标高，通过计算地面和轨 面的高差，可以得知隧道的埋深情况， 以此判断隧道是按深埋还是浅埋进行 检算。
第10页
6.隧道纵断面设计实例
在隧道纵断面图中，要有相应的图 例、平面曲线参数表、隧道线间距加 宽表等。
6.隧道纵断面设计实例
（3） 围岩等级及其长度 隧道的衬砌结构设计是与围岩等级 相关的，通过围岩等级的描述，可以 选择特定的支护结构设计参数，同时 也由此可以得到隧道结构的经济指标 等。
第6页
6.隧道纵断面设计实例
（4） 施工方法 隧道结构的施工方法与围岩的等级、 开挖断面等有关，对于已选定的线路 等级和隧道线路形式（单线双洞或双 线单洞），施工方法一般仅与围岩的 等级相关。
第11页