隧道纵断面设计原则
城市道路设计规范平面与纵断面设计道路与道路交叉
五、平曲线与竖曲线适当与不适当的组合见图5.3.2。
第5.3.3条 平曲线与竖曲线应避免下列几种组合：
一、在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部插入急转的平曲线或反向曲线。
二、在一个长平曲线内设两上和两个以上的竖曲线；或在一个长竖曲线内设有两个或两个以上的平曲线。
三、在长直线段内，插入小于一般最小半径的凹形竖曲线。
第六章 道路与道路交叉
第一节 设计原则与规定
第6.1.1条 城市道路交叉口应按城市规划道路网设置。道路相交时宜采用正交，必须斜交时交叉角应大于或等于45°，不宜采用错位交叉，多路交叉和畸形交叉。
第6.1.2条 道路与道路交叉分为平面交叉和立体交叉两种，应根据技术、经济及环境效益的分析，合理确定。
非机动车车行道的竖曲线的最小半径为500m。
第5.2.7条 桥梁引道设竖曲线时，竖曲线切点距桥端应保持适当距离，大、中桥为10～15m，工程困难地段可减为5m。
隧道洞口外应保持一段与隧道内相同的纵坡，其长度见表5.1.16。
第三节 平面线形与纵断面线形的组合
第5.3.1条 道路线形组合应满足行车安全、舒适以及与沿线环境、景观协调的要求，并保持平面、纵断面两种线形的均衡，保证路面排水通畅。
三、经综合分析认为设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时。
第5.1.13条 设置分隔带及缘石断口应符合下列规定：
一、快速路上无信号灯管制交叉口的中间分隔带不应设断口。
快速路上两侧分隔带的断口间距应大于或等于400m。主干路上两侧分隔带断口间距宜大于或等于300m。
断口最小长度宜采用6m。
二、应严格控制快速路、主干路的路侧带缘石断口。两侧建筑物出入口宜设在支路或街坊内部路上。缘石断口位置应离开交叉口，间距应大于60m。
第4章纵断面设计
（三）凹形竖曲线最小半径和最小长度
设置凹竖曲线的主要目的是缓和行车时的离心力
Lmin
2．当L>ST:
h1
d12 2R
，则d1
2Rh1
h2
d
2 2
2R
，则d
2
2Rh2
ST d1 d2 2R ( h1 h2 )
R
ST2
2( h1 h2 )
最小长度：
Lmin 2(
S 2
S 2
h1 h2 )2 4
最小半径：
Rmin
Lmin
凸形竖曲线最小半径和最小长度 :
竖曲线最小长度相当于各级道路计算行车速度 的3秒行程 。
山区公路可缩短里程，降低造价。
各级公路最大纵坡的规定（表4-3）
设计速度 （km/h）
120 100 80 60 40 30 20
最大纵坡（%）
345
6
7
8
9
城市道路最大纵坡约为按公路设计速度计算的最大纵坡 减少1%
1. 设计速度为120km／h、l00km／h、80km／h 的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时， 经技术经济论证，最大纵坡值可增加1％。
最小合成坡度不宜小于0.5%。
当合成坡度小于0.5时，应采取综合排水措施，以 保证路面排水畅通。
3. 合成坡度指标的控制作用 ： 控制陡坡与急弯的重合； 平坡与设超高平曲线的配合问题。
当陡坡与小半径平曲线重合时，在条件许可的情 况下，以采用较小的合成坡度为宜。
▪ 特别是下述情况，其合成坡度必须小于8%。
一、纵坡设计的一般要求
1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵 坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
公路隧道设计规范
公路隧道设计规范隧道设计规范的内容主要包括隧道线形、纵向和横向的设计要求，隧道围岩地质条件的划分、分类及相应的处理措施，隧道施工过程和施工方法的规范，以及隧道施工监理和维护的要求等。
首先，隧道设计规范要求合理选取隧道线形，确保符合工程经济性、运营安全性和社会效益的要求。
隧道线形设计要考虑隧道所经地质条件、交通运输方式、环境保护要求等方面的因素，使得隧道设计具有可行性和可操作性。
其次，隧道设计规范要求进行纵向和横向的设计。
纵向设计包括隧道的纵坡设计、纵断面设计和纵向通风设计等。
横向设计则包括隧道的净宽设计、纵洞间距和纵距设计等。
纵横向设计要依据隧道的交通能力和使用要求进行科学合理的确定，保证隧道的运行安全和通行效率。
隧道围岩地质条件的划分、分类及相应的处理措施是隧道设计规范中的重点内容。
根据不同的围岩地质条件，需要采取相应的围岩处理措施，包括补强和防护措施等。
对于较差的围岩地质条件，还需要进行隧道的支护和加固设计，以确保隧道在使用过程中的稳定性和安全性。
隧道施工过程和施工方法的规范是隧道设计规范的另一方面。
隧道施工应根据设计要求选取合适的施工方法，包括开挖方法、支护和加固工艺、排水和通风措施等。
施工过程中需要严格按照规范进行施工，确保施工质量和安全。
隧道的施工监理和维护要求也是设计规范的重要内容。
隧道的施工监理应有专门的监理人员对施工现场进行监督和检查，确保施工按照设计要求进行。
隧道的维护要求包括结构安全、通风设备、照明、消防设施等方面的要求，以保障隧道的正常运行和使用。
在进行隧道设计时，还需要考虑其他因素，如环境保护、抗震设计、自然灾害防护等。
设计规范要求合理统筹各方面因素，保证隧道的安全、经济和环保要求。
总之，公路隧道设计规范是隧道设计、施工、监理和维护的重要依据，它对隧道工程的建设和运行具有重要的指导作用。
设计规范内容繁杂，需要结合具体工程实践和不断的研究和创新，以保证隧道工程的安全和有效运行。
《隧道工程》精品课件第四章 隧道的总体设计
隧道工程
2. 越岭隧道标高选择
在选择越岭隧道标高时，考虑运营条件的改善和通过能力的提高，宜 采用低标高方案，但必须进行地形、地质、施工、运营、经济技术等多种 因素综合比较来确定最优隧道标高。
三、傍山隧道选址
1.傍山隧道在埋深较浅的地段，一定要注意洞身覆盖厚度问题。为保持山体 稳定和避免偏压产生，隧道位置宜往山体内侧靠。 2.河岸存在冲刷现象或河道窄，水流急，冲刷力强的地段，要考虑河岸冲刷 对山体和洞身稳定的影响，隧道位置宜往山体内侧靠一些，有可能时最好设 在稳定的岩层中，如图4.1-2 所示。
隧道工程
公路隧道横断面示意图(单位：m)
隧道工程
由于地质条件的关系，隧道宽度过大则不经济，施工上也增加难度， 因此高速公路、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、施土方法、爆破震动影响等因素 确定，一般情况可按下表的规定选用。
围岩级别
I
最小净距 1.0× B （m）
修道宽度不宜小于1.0m。
隧道工程
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，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﹪。
隧道工程
隧道工程
第二篇 公路隧道的勘察设计
隧道工程
第 四章 隧道总体设计
★知识目标：
了解隧道选址时主要应考虑哪些问题；熟悉隧道平面、纵断面设计时 应注意的问题；熟悉隧道建筑限界、衬砌内轮廓线、实际开挖线的定义。
铁路线路纵断面设计
铁路线路纵断面设计3．2 纵断面3．2．1 设计线(或区段)的限制坡度应根据铁路等级、地形条件、牵引种类和运输要求比选确定，并应考虑与邻接铁路的牵引质量相协调，但不得大于表3．2．1规定的数值。
表3．2．1 限制坡度最大值(‰)3．2．2 根据地形、工程和运输需求，经过比选，各级铁路均可采用加力牵引坡度。
加力牵引坡度的使用应符合下列规定：1 加力牵引坡度应集中使用。
加力牵引地段宜与区段站或其他有机务设备的车站邻接。
2 加力牵引坡度应根据牵引质量、机车类型、机车台数及加力牵引方式按下式计算确定：式中i j1——加力牵引坡度(‰)，以0．5‰为单位取值；n——机车台数；λy——机车牵引力使用系数，取λy＝0．9；λk——第k台机车的牵引力取值系数，根据加力牵引方式和操纵方法按国家现行标准《列车牵引计算规程》TB／T 1407的规定取值；F jk——第k台机车在本务机车计算速度时的牵引力(N)；P k——第k台机车的质量(t)；Q——牵引质量(t)；w′0k——第k台机车在本务机车计算速度时的单位基本阻力(N／t)；w″0——车辆在本务机车计算速度时的单位基本阻力(N／t)；g——重力加速度，取9．81m／s2。
3 各级铁路电力、内燃牵引的加力牵引坡度值分别不得大于30．0‰和25．0‰。
4 采用相同类型的机车加力牵引时，各种限制坡度相应的加力牵引坡度可采用表3．2．2规定的数值。
表3．2．2 电力和内燃牵引的加力牵引力坡度(‰)注：内燃牵引的加力牵引坡度值是按机车牵引力未进行海拔与气温修正计算的，条件不同时应按公式(3．2．2)计算确定。
3．2．3 轻、重车方向货流显著不平衡，将来也不致发生巨大变化，且分方向采用不同限制坡度有显著经济价值时，可分方向选择限制坡度，但Ⅰ级铁路仅在特殊困难条件下，有充分技术经济依据时方可采用。
轻车方向的最大坡度值不宜大于重车方向的三机牵引坡度值，且应进行重车方向的下坡制动安全检算。
道路勘测设计 3第三章纵断面设计第3节 纵坡设计
第三节 纵坡设计
一、纵坡设计的一般要求
1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的 平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
尽量避免采用极限纵坡值。 合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度 的缓坡。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 3．纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水 等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅
• 3、城市道路最大纵坡约相当于公路相应设计车速下最大纵坡减 小1%。
（二）最小纵坡（minimum longitudinal gradient）
最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值：0.3%，一般情况下0.5%为宜。 适用条件：横向排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、设超 高的平曲线、路肩设截水墙等。 当必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，边沟应作纵向 排水设计。 在弯道超高横坡渐变段上，为使行车道外侧边缘不出现反 坡，设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。
12.0 4.5四）合成坡度（resultant gradient） 1、定义：合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横
坡组合而成的坡度，其方向即流水线方向。 合成坡度的计算公式为：
大坡度值。
• 最大纵坡的影响因素： 1、汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力和
下坡的安全性。
2、道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力尽 量小。
3、自然条件：海拔高度、气温、降雨、冰雪等。
纵坡度大小的优劣：
坡度大：行车困难，上坡速度低，下坡较危险。 山区公路可缩短里程，降低造价。
隧道知识
隧道的分类及其作用1、按用途分（常用分类方法）(1)交通隧道：提供运输的孔道和通道，主要有：铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道。
（2）水工隧道：是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分。
主要包括：引水隧道：把水引入水电站发电机组，产生动力资源。
尾水隧道：把发电机组排出的废水送出去的隧道。
导流隧道（泄洪隧道）：疏导水流排沙隧道：用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道(3)市政隧道：是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。
主要有：给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。
(例如：综合管网、海底设施隧道等)(4)矿山隧道：其作用主要是为采矿服务的。
主要有：运输巷道、给水隧道、通风隧道。
2、按隧道长度分（公路隧道规范）：(1)特长隧道：L>3000 m(2)长隧道：3000 m ≥L>1000 m(3)中长隧道：1000 m ≥L>500 m(4)短隧道：L≤500 m4、按隧道所处的地理位置划分：山岭隧道水底隧道城市隧道隧道勘察的几个阶段2.1.1 可行性研究勘察2.1.2 初步勘察2.1.3 详细勘察2.4.1 初步勘察(1)目的任务：选定隧道位置(2)基本内容：查明控制隧道方案的工程地质问题，如地形、地质、岩性、不良地质等2.4.2 详细勘察(1)目的任务：对选定的隧道提供详细的工程地质水文地质等信息。
(2)基本内容：查明为施工图设计服务的地质问题2.5.1 地下水涌水调查(1) 内容：调查地下水的类型及其与地表水的相互补给关系；调查地下水的流量、流向及水质等；(2)预测地下水涌水量：须调查隧道中心线上的“谷”及“梁”的分布情况；(3) 利用钻探成果判断涌水情况；(4) 查明涌向隧道的地下水的范围。
2.5.2 枯水调查(1)目的：明确由于修建隧道工程而使地下水及供水受到影响，造成工业用水及居民饮水困难等；(2)主要内容：地下水的利用状况（使用时间、水量等）、地下水季节性变化以及雨后变化、植被情况等1、隧道勘察的目的和意义是什么？2、初步勘察和详细勘察有何异同？3、隧道勘察方法除了收集资料、调查测绘、勘探外，据你所知还有哪些高科技手段和方法可用于隧道勘察？4、地下涌水和枯水调查的意义是什么？5、隧道建筑环境评价的目的是什么？对生态环境有何意义？公路隧道选址的基本原则必须与公路总体设计相协调适应(交通量、公路等级等)隧道位置应选择在稳定的地层中；4)越岭隧道应进行较大范围的方案选择，进行全面的技术、经济比较，选择在地质条件较好的地段穿越；(5)沿河傍山隧道，其位置宜向山侧内移，避免一侧洞壁过薄产生偏压；(6)选择隧道位置时，应注意洞口位置和有关工程的处理，一般宜采取“早进洞，晚出洞”原则。
第三章纵断面设计介绍
（四）汽车的动力因数
T Rw D ( f i) a G g
表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下， 每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能
g
D f i
a
g
a
（五）汽车的行驶状态
g a (D )
f i
汽车的行驶状态有以下三种情况： • 加速行驶 • 等速行驶 • 减速行驶 • 在动力特性图上，等速行驶的速度称为平衡速度。 • 每一排档都存在各自的最大动力因数，与之对应的速度称 作临界速度。
路堤
路堑
第二节 汽车的动力特性与纵坡
保证汽车在道路上行驶的稳定性 尽可能提高车速 保证道路上的行车畅通 尽量满足行车舒适
§ 3.2 汽车的动力特性与纵坡
• 加速最快的汽车：
Dauer 962 Le Mans 产地： 德国 出厂日期：1994年 0-100km/h耗时2.6秒
跑的最快的汽车： 最高荣誉在1987年被奥斯莫 比尔部夺得，他们研制的“航天 技术1号”未来车在德克萨斯汽 车测试场上创下了当今 447km/h的世界最高纪录，享 有“世界第一快车”的美称。
最小纵坡：
各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值：0.3%，一般情况下0.5%为宜。 适用条件：排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、 设超高的平曲线等。
当必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，边 沟应作纵向排水设计。
干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。
平均纵坡（average gradient） 1）平均纵坡----指一定路线长度范围内，路线两 端点的高差与路线长度的比值。 二、三、四级公路越岭线的平均纵坡： 2）相关规定 ① 相对高差200～500m 不应大于 5.5％ ② 相对高差>500m 不应大于 5％
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隧道纵断面设计原则
隧道是连接两个地区的重要交通工具，其设计和建设对于交通运输的发展和经济的繁荣具有重要意义。
隧道的纵断面设计是隧道设计中的一个重要环节，它直接关系到隧道的使用效果和安全性。
本文将从隧道纵断面设计的原则、设计要求、设计方法等方面进行探讨。
一、隧道纵断面设计原则
1.安全性原则
隧道的安全性是设计的首要原则，隧道纵断面的设计应以安全为前提。
隧道纵断面设计应考虑隧道的使用功能、通行能力、安全性、舒适性等多方面的因素，保证隧道在使用过程中的安全性。
2.经济性原则
隧道纵断面设计应以经济性为基础，根据工程的实际情况，合理选择隧道的断面形式、断面大小等参数。
设计时应尽量减少不必要的工程量，降低建设成本，提高工程效益。
3.适用性原则
隧道纵断面设计应以适用性为前提，根据隧道所处的地形条件、地质条件、交通需求等因素，选择最适合的断面形式和尺寸。
设计时应考虑隧道的通行能力、交通流量、车辆类型等因素，确保隧道的适用性。
4.环保性原则
隧道纵断面设计应以环保性为前提，设计时应考虑隧道的周边
环境、生态保护等因素，尽量减少对周边环境的影响，保护生态环境，实现可持续发展。
5.美观性原则
隧道纵断面设计应以美观性为前提，设计时应注重隧道的外观形式、色彩搭配等因素，使隧道在视觉上具有良好的效果，提高城市形象和品位。
二、隧道纵断面设计要求
1.通行能力要求
隧道纵断面的设计应根据隧道的通行能力要求确定隧道的断面形式和尺寸。
通行能力是隧道设计的重要指标之一，它直接关系到隧道的使用效果和安全性。
隧道的通行能力要求应根据隧道所处的地形条件、交通需求、车辆类型等因素综合确定。
2.安全性要求
隧道纵断面设计应以安全性为前提，确保隧道在使用过程中的安全性。
隧道的安全性要求应考虑隧道的通行能力、交通流量、车辆类型等因素，确保隧道的通行安全。
3.舒适性要求
隧道纵断面设计应以舒适性为前提，确保隧道在使用过程中的舒适性。
隧道的舒适性要求应考虑隧道的通行速度、车辆类型、交通流量等因素，确保隧道的使用舒适。
4.环保性要求
隧道纵断面设计应以环保性为前提，避免对周边环境造成污染
和破坏。
隧道的环保性要求应考虑隧道的周边环境、生态保护等因素，尽量减少对周边环境的影响，保护生态环境。
5.美观性要求
隧道纵断面设计应以美观性为前提，确保隧道在视觉上具有良好的效果。
隧道的美观性要求应考虑隧道的外观形式、色彩搭配等因素，使隧道在视觉上具有良好的效果，提高城市形象和品位。
三、隧道纵断面设计方法
1.根据通行能力要求确定断面形式和尺寸
隧道的通行能力是隧道设计的重要指标之一，它直接关系到隧道的使用效果和安全性。
根据隧道的通行能力要求，确定隧道的断面形式和尺寸。
通行能力要求越高，断面形式和尺寸越大。
2.根据交通流量确定车道数量
隧道的车道数量应根据交通流量确定，一般情况下，双向四车道隧道是最常见的设计形式。
根据交通流量的大小，确定隧道的车道数量，确保隧道的通行能力和安全性。
3.根据车辆类型确定车道宽度
车辆类型是决定车道宽度的主要因素之一，不同类型的车辆需要不同宽度的车道。
根据车辆类型的不同，确定隧道的车道宽度，确保车辆通行时的安全和舒适性。
4.根据通行速度确定纵坡
隧道的纵坡是决定车辆通行速度的主要因素之一，通行速度越高，纵坡越小。
根据隧道的通行速度，确定隧道的纵坡，确保车辆
通行时的安全和舒适性。
5.根据隧道的地质条件确定断面形式和尺寸
隧道的地质条件是决定隧道断面形式和尺寸的主要因素之一，不同的地质条件需要不同的断面形式和尺寸。
根据隧道的地质条件，确定隧道的断面形式和尺寸，确保隧道的安全和稳定性。
四、隧道纵断面设计案例分析
以北京地铁10号线西北旺站为例，该站为地下岛式车站，共有两层，分别为地下一层和地下二层。
隧道的断面形式为矩形，断面尺寸为12.5m×9.5m，车道数量为双向四车道，车道宽度为3.75m，纵坡为1.5%。
隧道的设计采用了双曲线式设计，隧道两侧设置了防撞墙和排水系统，保证了隧道的安全和稳定性。
五、结论
隧道纵断面设计是隧道设计中的一个重要环节，它直接关系到隧道的使用效果和安全性。
隧道纵断面设计应以安全、经济、适用、环保、美观为原则，根据通行能力要求、安全性要求、舒适性要求、环保性要求、美观性要求等要求，确定隧道的断面形式和尺寸。
隧道纵断面设计应根据交通流量、车辆类型、通行速度、地质条件等因素进行综合考虑，保证隧道的安全、稳定和舒适性。