第2章主体结构.

《第2章主体结构.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章主体结构.（107页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、隧道工程隧道工程第第2 2章章 隧道结构构造及设计隧道结构构造及设计第1节 隧道净空与限界本节主要内容：1.1 隧道净空与限界的基本概念 隧道净空：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。 隧道建筑限界：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。第第1节节 隧道净空与限界的基本概念隧道净空与限界的基本概念Longitudinal sections of heading1232sinrrrr22323112 ()crr rrrGeometry of a mouth profile22212312()()22Arrrrr c1

2、3Hrrc12Dr1.2 铁路隧道建筑限界 第第1 1节节 铁路隧道建筑限界铁路隧道建筑限界机车车辆或超限货物车辆的接近限界隧道建筑限界 隧道净空铁路建筑接近限界第第1 1节节 铁路隧道建筑限界铁路隧道建筑限界第第1 1节节 铁路隧道建筑限界铁路隧道建筑限界1.3 公路隧道建筑限界 建筑限界组成部分：l 行车道宽度(W)l 路缘带(S)l 侧向宽度(L)l 人行道(R)或检修道(J) 当设置人行道时，含余宽(C)l 车道数第第1 1节节 公路隧道建筑限界公路隧道建筑限界 公路隧道建筑限界图(尺寸单位:m)第第1 1节节 公路隧道建筑限界公路隧道建筑限界各级公路隧道建筑限界基本宽度（各级公路隧道

3、建筑限界基本宽度（m m）公公路路分分类类公公路路等等级级地地 形形行车道行车道宽宽 度度（单洞）（单洞）W侧侧 向向宽宽 度度人人行行道道R检修道检修道(一侧一侧)J隧道建筑隧道建筑限界净宽限界净宽路路缘缘带带S余余宽宽C设检修道或设检修道或不设人行道不设人行道设设人人行行道道汽汽车车专专用用公公路路高高速速平原微丘平原微丘7.500.750.500.7510.75重重 丘丘7.500.500.500.7510.25山岭山岭7.500.500.250.759.757.000.500.250.759.25一级一级平原微丘平原微丘7.500.500.500.7510.25山岭重丘山岭重丘7.00

4、0.500.250.759.25二级二级平原微丘平原微丘8.00/0.250.759.25山岭重丘山岭重丘7.500.250.758.75一一般般公公路路二级二级平原微丘平原微丘9.000.250.759.5010.5山岭重丘山岭重丘7.000.257.508.50三级三级平原微丘平原微丘7.000.250.757.508.50山岭重丘山岭重丘7.000.257.508.50四级四级平原微丘平原微丘7.000.257.50山岭重丘山岭重丘7.00/4.500.257.50/5.00第第1 1节节 公路隧道建筑限界公路隧道建筑限界 注： 汽车专用公路隧道只在左侧设检修道； 山岭重丘区的四级公路，

5、只有当路基宽度为4.5m 时，行车道宽度可采用4.5m； 四级公路一般可不设人行道。第1节 公路隧道建筑限界1.4 曲线隧道净空加宽1.4.1 铁路隧道加宽原因第1节 曲线隧道净空加宽1.4.2 单线铁路隧道加宽计算1.4.2.1 车辆中间部分向曲线内侧的偏移l 车辆转向架中心距，取18mR 曲线半径，单位m则：第1节 曲线隧道净空加宽1.4.2.2 外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移 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：故可近似取第1节 曲线隧道净空加宽1.4.2.3 车辆两端向曲线外侧的偏移L 标

6、准车辆长度，我国为26m，则则总加宽值：第1节 曲线隧道净空加宽第1节 曲线隧道净空加宽类别半径(m) 加宽值(m)汽车轴距加前悬(m)2502002001501501001007070505030302525202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.035.3+8.80.81.01.52.02.51.4.7 注：注： 四级公路和山岭重丘的三级公路采用第四级公路和山岭重丘的三级公路采用第1 1类加宽值；其余各级公路采用第类加宽值；其余各级公路采用第3 3类加宽值。对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第类加宽值。对不经常通行

7、集装箱运输半挂车的公路，可采用第2 2类加宽值。类加宽值。第1节 曲线隧道净空加宽小结小结第1节 隧道净空与限界 小结思考题：思考题：1 1、确定隧道建筑限界需要考虑哪些因素？、确定隧道建筑限界需要考虑哪些因素？2 2、比较铁路隧道与公路隧道在建筑限界与曲、比较铁路隧道与公路隧道在建筑限界与曲线加宽等方面的异同？线加宽等方面的异同？第3节 隧道净空与限界 思考题第2节 隧道衬砌断面设计 本节主要内容：隧道衬砌断面设计的主要内容和步骤铁路隧道衬砌断面设计公路隧道衬砌断面设计2.1 隧道衬砌横断面设计2.1.1 设计基本内容 内轮廓线 轴线 厚度2.1.2 设计步骤 确定隧道类型相应建筑限界 根据

8、围岩级别初步拟定截面厚度 断面优化、强度检算并评价内轮廓线第2节 隧道衬砌横断面设计2.1.3 设计注意事项 隧道内轮廓必须符合隧道建筑净空限界。 内轮廓线应尽量减小洞室的体积 。 结构轴线应尽可能地符合压力线。 采用的施工方法能确保断面形状及尺寸有利于隧道的稳定。2.1.4 设计目的 满足限界要求 满足受力要求 圬工最省第2节 隧道衬砌断面设计 隧道衬砌横断面设计第2节 隧道衬砌横断面设计 (1 (1） 衬砌内轮廓线衬砌内轮廓线( (标准化标准化) ) （2 2） 衬砌外轮廓线衬砌外轮廓线( (可变化可变化) ) （3 3） 衬砌截面厚度衬砌截面厚度( (可变化可变化) ) 讨论：这三者之间

9、的关系？讨论：这三者之间的关系？ 结论结论 （1 1） 内轮廓线与厚度影响结构轴线；内轮廓线与厚度影响结构轴线； （2 2） 外轮廓线决定是否变截面衬砌，亦影响结构轴线。外轮廓线决定是否变截面衬砌，亦影响结构轴线。第2节 铁路隧道衬砌断面设计总结及思考总结及思考2.3 公路隧道衬砌断面设计目前公路隧道以单心圆、坦三心圆两种断面应用最为普遍。 公路隧道与铁路隧道的主要区别： 铁路隧道建筑限界是固定统一的，而公路隧道的建筑限界则不定。 公路隧道的附属设施比铁路隧道多且要求高，且每一座隧道均会因交通流量和长度不同而要求不同。第2节 公路隧道衬砌断面设计2.3.1 单心圆断面设计单心圆衬砌内轮廓线 第

10、2节 公路隧道衬砌断面设计第2节 公路隧道衬砌断面设计u 独立变量u 约束条件第2节 公路隧道衬砌断面设计坦三心圆内轮廓线 2.3.2 坦三心圆断面设计第2节 公路隧道衬砌断面设计 独立变量u 基本几何方程u 约束条件其余参数约束条件见限界要求参数求解 需假定A1及A2，其余同单心圆优化。第2节 公路隧道衬砌断面设计与铁路隧道的异同点：与铁路隧道的异同点： u内轮廓非标准化内轮廓非标准化 u通风、照明等附属设施多通风、照明等附属设施多 设计特点：设计特点： u断面设计优化的必要性断面设计优化的必要性 u规范推荐断面形式规范推荐断面形式( (有标准化的趋势有标准化的趋势) ) 第2节 公路隧道衬

11、砌断面设计2.4 衬砌截面厚度 铁路规范规定衬砌截面最小厚度()建筑材料种类隧道和明洞衬砌洞门端墙、翼墙和洞口挡土墙拱 圈边 墙仰 拱混 凝 土20202030片石混凝土5050浆砌粗料石或混凝土块303030浆砌块石3030浆砌片石5050单线铁路隧道拱顶厚度一般为3060双线铁路隧道衬砌拱顶厚度为4080。仰拱厚度一般稍小于拱顶的厚度。衬砌可以等厚，也可将拱脚和边墙较拱顶加厚20%50%。第2节 衬砌截面厚度小结小结第2节 隧道衬砌断面设计 小结思考题：思考题：1 1、比较铁路隧道与公路隧道衬砌断面，思考、比较铁路隧道与公路隧道衬砌断面，思考有哪些因素会影响到断面形状？有哪些因素会影响到断