客运专线隧道设计与施工(II)

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1、客运专线隧道的设计与施工概述隧道的概念及种类1．隧道的概念狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工程建筑物。广义定义：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。2．隧道的种类按不同的分类方式不同的分类方法：土质隧道石质隧道按所处的地质条件浅埋隧道深埋隧道按隧道的埋置深度h≥(2~2.5)hq山岭隧道城市隧道按所处的地理位置水底隧道铁路隧道公路隧道地下铁道人行通道交通类隧道引水隧道尾水隧道导流隧道泄洪隧道水工隧道给水隧道排水隧道管路隧道市政隧道采矿巷道运输巷道矿山隧道按隧道的用途人防隧道10km以上的长

2、大铁路隧道举例：秦岭隧道18.4kmTBM成功应用大瑶山隧道14.295km新奥法成功应用乌鞘岭隧道20.05km高地应力；软岩大变形太行山隧道27.8km石太客运专线一、我国客运专线隧道的概况二、客运专线隧道的特点三、客运专线隧道的设计四、客运专线的施工五、客运专线隧道施工机械配套六、典型工程实例主要内容一、我国客运专线隧道的概况根据国务院批准的《中长期铁路网规划》：(已更新)到2020年全国铁路营业里程达到10万公里(12万公里以上)，其中客运专线营业里程1.2万公里(1.6万公里)。第一节客运专线设计施工概况据不完全统计，我国客运专

3、线隧道的修建数量将超过1000km。武广客运专线165km甬温福厦280km京沪高速15km石太客专76km郑州西安客专74km武汉合肥80km武汉成都300km客运专线隧道的数量客运专线隧道的分类序号类别标准线别1200km/h客运专线城际客运系统2200km/h近期客货共线胶济、遂渝、徐郑3250km/h近期客货共线石太4250km/h近期双箱运输甬温福厦、合武、合宁5350km/h客运专线京沪、武广、郑西二、客运专线隧道的特点空气动力学效应可靠性和结构耐久性要求高更加重视对环境的影响防灾救援要求高空气动力学效应隧道微气压波的发生高速

4、列车在隧道内运行引起的问题1.由于瞬变压力造成旅客及乘务人员耳膜不适，舒适度降低，并对铁路员工和车辆产生危害；2.高速列车进入隧道时，会在隧道出口产生微气压波，发出轰鸣声，使附近房屋门窗嗄啦嗄啦作响，引起扰民问题；3.行车阻力增大，使运营能耗增大，并要求机车动力增大；高速列车在隧道内运行引起的问题4.形成空气动力学噪声（与车速的6～8次方成正比）；5.列车风加剧，影响隧道维修养护人员的正常作业；6.列车克服阻力所作的功转化为热量，在洞内积聚引起温度升高等。因此，在高速铁路设计时，应从车辆及隧道两方面采取措施，以减缓空气动力学效应。空气动力

5、学效应空气动力学效应的因素：车辆的因素隧道的因素列车速度隧道横断面积列车横断面积隧道长度列车长度隧道道床类型列车头部形状洞口结构可靠性和耐久性可靠性：结构在规定的时间内，在正常规定的条件下，完成预定功能的能力，包括安全性、适用性和耐久性。当以概率来度量时，成为结构的可靠度。耐久性：在使用过程中经受（抵抗）各种破坏因素的作用（破坏力）而能保持其使用功能的能力。耐久性设计：通过控制内因即砼材料、钢筋性质和周围状态、砼施工使用过程、砼受力状态，以满足接触环境作用下耐久性的要求。如50年或100年等环境的影响环境包括：生态环境、自然环境和周边人文

6、环境噪声的影响--减振降噪：轮轨噪声、机械噪声、弓网噪声和空气动力学噪声。防灾救援问题影响列车安全运行的因素：突发性的：火灾、撞车、列车脱轨经常性的：隧道病害三、客运专线隧道的技术要求建筑限界和隧道内净空面积洞门型式及缓冲结构衬砌支护类型和支护参数防水和排水措施环境保护防灾救援方案隧道有效内净空面积隧道净空面积的影响因素：隧道建筑限界线间距应预留的空间：安全空间、救援通道、工程技术作业空间、内部配件空间等考虑空气动力学影响所需的空间建筑限界和隧道内净空面积客运专线隧道限界我国客运专线隧道内净空面积序号类别标准单线双线1200km/h客专近

7、期客货共线52.86m285.8m22200km/h客专近期双箱运输56.67m292.94m23250km/h近期客货共线58m290.16m24250km/h近期双箱运输58m295.06m25350km/h客运专线70m2100m2洞门型式及缓冲结构设计原则：早进晚出、确保安全、因地制宜、保护环境、简约实用缓冲结构：双线隧道原则不设缓冲结构，当洞口位于城市或有密集建筑物时，可采取防噪音措施或结合洞门型式适当设置缓冲结构。四、客运专线长大隧道的设计施工原则1、设计、施工中必须建立综合超前预报系统作为工序并列入预算之中。2、设计必须采取

8、动态信息化设计和信息化施工，以及信息化动态管理。3、从环境保护出发，尤其在岩溶地区隧道防排水设计原则，必须将以排为主改为以堵为主，限排为辅。4、取消洞门或设计简易洞门洞门应设在早进晚出地段，