铁路客运专线隧道技术综述.ppt

1、铁路客运专线隧道技术综述铁路客运专线隧道技术综述主要内容主要内容一、一、铁路客运专线隧道技术标准铁路客运专线隧道技术标准二、客运专线隧道的特点二、客运专线隧道的特点三、三、客运专线隧道施工客运专线隧道施工关键点关键点四、隧道开挖施工方法四、隧道开挖施工方法一、一、铁路客运专线隧道技术标准铁路客运专线隧道技术标准 1 1、概概述述：新新建建铁铁路路客客运运专专线线隧隧道道设设计计主主要要由由限限界界、构构造造尺尺寸寸、使使用用空空间间和和缓缓解解或或消消减减列列车车进进入入隧隧道道诱诱发发的的空空气气动动力力学学效效应应两两方方面面的的要要求求确确定定。研研究究表表明明，当当列列车车以以2002

2、00公公里里以以上上时时速速通通过过铁铁路路隧隧道道时时，空空气气动动力力学学效效应应对对行行车车、旅旅客客乘乘车车舒舒适适度度、洞洞口口环环境境的的不不利利影影响响已已十十分分明明显显且且起起控控制制作作用用，因因此此，隧隧道道的的设设计计除除须须遵遵照照现现行行铁铁路路隧隧道道设设计计规规范范（TB10003TB10003）规规定定及及提提高高防防灾灾救救援援要要求求外外，还还应应考考虑下列因素：虑下列因素：隧隧道道内内形形成成的的瞬瞬变变压压力力对对乘乘员员舒舒适适度度及及相相关关车车辆辆结构的影响；结构的影响；空气阻力空气阻力的增大对行车的影响；的增大对行车的影响；隧道口所形成的隧道口

3、所形成的微压波微压波对环境的影响；对环境的影响；列车风对隧道内作业人员待避条件的影响。列车风对隧道内作业人员待避条件的影响。v（一）空气动力学效应：（一）空气动力学效应：v高速列车隧道空气动力学效应高速列车隧道空气动力学效应高速列车进入隧道后将隧道内原有的部分高速列车进入隧道后将隧道内原有的部分空气排开，由于空气粘性和隧道内壁、列车空气排开，由于空气粘性和隧道内壁、列车外表面摩阻力的存在，被排开的空气不能象外表面摩阻力的存在，被排开的空气不能象明线空气那样及时、顺畅地沿列车周侧形成明线空气那样及时、顺畅地沿列车周侧形成绕流，列车前方的空气受到压缩，而列车尾绕流，列车前方的空气受到压缩，而列车尾

4、部进入隧道后会形成一定的负压，因此产生部进入隧道后会形成一定的负压，因此产生了压力波动过程。这种压力波动以声速传播了压力波动过程。这种压力波动以声速传播至隧道口，大部分发生反射，产生瞬变压力；至隧道口，大部分发生反射，产生瞬变压力；而另一部分则形成向隧道外的脉冲状压力波而另一部分则形成向隧道外的脉冲状压力波辐射，即微气压波。这些都会对辐射，即微气压波。这些都会对高速列车运高速列车运营、人员舒适度和环境造成一系列影响营、人员舒适度和环境造成一系列影响：v（1）高速列车经过隧道时，瞬变压力造成旅高速列车经过隧道时，瞬变压力造成旅客和乘务人员耳膜明显不适、舒适度降低；客和乘务人员耳膜明显不适、舒适度

5、降低；（2）高速列车进入隧道时，会在隧道出口产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，使隧道口附近生微气压波，发出轰鸣声，使隧道口附近建建筑筑物门窗发生振动，产生扰民的环境问题；物门窗发生振动，产生扰民的环境问题；（3）行车阻力增大，从而使运营能耗增大；行车阻力增大，从而使运营能耗增大；（4）形成空气动力学噪声；形成空气动力学噪声；（5）列车克服阻力所作的功转化为热量，在列车克服阻力所作的功转化为热量，在隧道中积聚引起温度升高等。隧道中积聚引起温度升高等。v2空气动力学指标空气动力学指标2.1舒适度标准舒适度标准高速列车在隧道中运行时的高速列车在隧道中运行时的舒适度舒适度与高

6、速与高速列车通过隧道时产生的列车通过隧道时产生的压力变化压力变化有关有关,其其压力压力变化值变化值与与列车速度的平方成正比列车速度的平方成正比，列车速度，列车速度越高、压力变化值就越大。当压力变化值达越高、压力变化值就越大。当压力变化值达到一定的强度，列车外部的压力波传播到列到一定的强度，列车外部的压力波传播到列车内部，瞬变压力传到人体时车内部，瞬变压力传到人体时,会对耳膜产生会对耳膜产生影响，使乘客有不舒适的感觉。因此需要根影响，使乘客有不舒适的感觉。因此需要根据压力的变化值和人体对压力变化值的适应据压力的变化值和人体对压力变化值的适应性制定出衡量舒适程度的标准，即舒适度。性制定出衡量舒适程

7、度的标准，即舒适度。v评估压力波动程度一般需考虑评估压力波动程度一般需考虑最大压力变化最大压力变化值值和和最大压力变化率最大压力变化率两个参数。经研究发现，两个参数。经研究发现，这两种指标单独使用都不能合理地反应乘客这两种指标单独使用都不能合理地反应乘客舒适度。因此目前较通用的评估参数是相应舒适度。因此目前较通用的评估参数是相应于某一指定短时间内的压力变化值，例如于某一指定短时间内的压力变化值，例如3s内最大压力变化值或内最大压力变化值或4s内最大压力变化值。内最大压力变化值。所谓所谓3s或或4s大致相当于完成耳腔压力调节所大致相当于完成耳腔压力调节所需的时间。需的时间。v下面简要介绍几个建有

8、高速铁路国家的舒适度标准下面简要介绍几个建有高速铁路国家的舒适度标准。2.1.1日本日本高速铁路舒适度标准高速铁路舒适度标准日本是目前世界上高速铁路最发达的国家，由日本是目前世界上高速铁路最发达的国家，由于其国土狭小多山，因此高速干线上隧道也较多，于其国土狭小多山，因此高速干线上隧道也较多，但隧道断面较小，阻塞比较高。日本铁路当局对其但隧道断面较小，阻塞比较高。日本铁路当局对其在新干线上运行的高速列车通过隧道时的舒适度标在新干线上运行的高速列车通过隧道时的舒适度标准定为准定为最大压力变化绝对值最大压力变化绝对值1000Pa（适用于密闭车（适用于密闭车辆），最大压力变化频率辆），最大压力变化频率

9、200Pa/s近年来日本铁路当局出于经济角度考虑，将这近年来日本铁路当局出于经济角度考虑，将这一标准放宽到一标准放宽到最大压力变化频率最大压力变化频率300Pa/sv2.1.2英国铁路舒适度标准英国铁路舒适度标准英国西海岸英国西海岸电气电气化高速铁路沿线地区隧道化高速铁路沿线地区隧道少，且长度多为中、短隧道，但隧道的断面少，且长度多为中、短隧道，但隧道的断面积较小，高速列车通过时引起的压力瞬变相积较小，高速列车通过时引起的压力瞬变相当强烈。当强烈。1973年英国当局将舒适度标准定为年英国当局将舒适度标准定为最大压力变化值最大压力变化值3000Pa/3s1986年英国铁路当局为城市间的运输又年英

10、国铁路当局为城市间的运输又将舒适度标准修改为将舒适度标准修改为最大压力变化值最大压力变化值4000Pa/4sv英法海峡隧道在两条主隧道和一条辅助隧道英法海峡隧道在两条主隧道和一条辅助隧道间有很多横向通道，当列车以间有很多横向通道，当列车以120km/h速度速度行驶时，每隔行驶时，每隔7s就能通过一个横通道，因此就能通过一个横通道，因此压力波容易得到释放，车辆前后的压力差较压力波容易得到释放，车辆前后的压力差较易趋于平衡，其舒适度指标比较严格：易趋于平衡，其舒适度指标比较严格：最大压力变化绝对值最大压力变化绝对值450Pa对于海峡联络线，考虑到隧道占铁路总长对于海峡联络线，考虑到隧道占铁路总长的

11、的30%，其舒适度指标定为，其舒适度指标定为单线隧道：最大压力变化值单线隧道：最大压力变化值2500Pa/4s双线隧道：最大压力变化值双线隧道：最大压力变化值3000Pa/4sv2.1.3德国德国高速铁路舒适度标准高速铁路舒适度标准德国在德国在20世纪世纪80年代初开始修建高速铁年代初开始修建高速铁路网，路网上有大量隧道。为解决舒适度问路网，路网上有大量隧道。为解决舒适度问题，德国铁路当局采取了题，德国铁路当局采取了加大隧道断面积加大隧道断面积，减小阻塞比减小阻塞比的措施，效果比较明显，其舒适的措施，效果比较明显，其舒适度标准与日本相同：度标准与日本相同：v最大压力变化绝对值最大压力变化绝对值

12、1000Pa，最大压力，最大压力变化频率变化频率200Pa/s同样也允许将这一标准放宽到：同样也允许将这一标准放宽到：300400Pa/sv2.1.4美国美国地铁隧道地铁隧道美国运输部门制定的地铁舒适度标准为美国运输部门制定的地铁舒适度标准为最大压力变化值最大压力变化值700Pa/1.7s，最大压力变化，最大压力变化频率频率410Pa/s2.1.5国际铁路联盟国际铁路联盟关于舒适度的研究关于舒适度的研究为了研究高速列车在隧道中行驶时出现的生理为了研究高速列车在隧道中行驶时出现的生理学问题，国际铁路联盟的学问题，国际铁路联盟的C149专家委员会专门成立专家委员会专门成立了一个包括医生在内的工作小

13、组，对英国铁路部门了一个包括医生在内的工作小组，对英国铁路部门在在1973年制定的有关高速列车旅客承受年制定的有关高速列车旅客承受空气压力瞬空气压力瞬变的舒适度标准变的舒适度标准进行检查，即在相对不太频繁的压进行检查，即在相对不太频繁的压力变化下，在力变化下，在3s内压力变化最大值不超过内压力变化最大值不超过3000Pa。检查结果表明，英国铁路规定的检查结果表明，英国铁路规定的3000Pa是旅客接受是旅客接受的舒适度限度值。的舒适度限度值。v2.1.6我国我国高速铁路南京长江隧道的控制标高速铁路南京长江隧道的控制标准准从旅客乘车舒适度要求出发，我国正在研从旅客乘车舒适度要求出发，我国正在研究中

14、的京沪高速铁路南京长江隧道的控制标究中的京沪高速铁路南京长江隧道的控制标准为准为最大压力变化频率最大压力变化频率3000Pa/3sv2.2隧道口环境要求隧道口环境要求隧道出口处的微气压波峰值控制标准参照隧道出口处的微气压波峰值控制标准参照日本资料并结合我国京沪高速铁路南京长江日本资料并结合我国京沪高速铁路南京长江隧道出口处的控制标准隧道出口处的控制标准(表表1)。v阻塞比阻塞比等于列车的横断面积与隧道净空面积比。v隧道的净空面积：在扣除轨道结构横断面积，沿隧道纵向布置的各类设备横断面积之后的隧道面积。v从表从表2可以看出各国对高速隧道阻塞比的要可以看出各国对高速隧道阻塞比的要求差别很大。在相同

15、车速下，以求差别很大。在相同车速下，以日本日本新干线新干线为代表的高速隧道净空面积相对较小，除历为代表的高速隧道净空面积相对较小，除历史原因外，日本认为依靠史原因外，日本认为依靠修建缓冲棚和密封修建缓冲棚和密封车辆车辆可以缓解瞬变压力和微气压波的影响；可以缓解瞬变压力和微气压波的影响；而以而以德国德国为代表的欧洲国家主要是通过为代表的欧洲国家主要是通过扩大扩大隧道净空面积隧道净空面积来来减缓空气动力学效应减缓空气动力学效应的影响，的影响，这增加了土建工程费用，但可在较大程度上这增加了土建工程费用，但可在较大程度上改善列车的运营条件和舒适度指标。改善列车的运营条件和舒适度指标。v3降低空气动力学

16、效应的措施降低空气动力学效应的措施3.1车辆方面的措施车辆方面的措施3.1.1车辆的密封性车辆的密封性舒适度舒适度是车内旅客乘车的舒适度，因此我们更是车内旅客乘车的舒适度，因此我们更为关心的是车内压力变化情况。在其他条件相同的为关心的是车内压力变化情况。在其他条件相同的情况下，车辆密闭性能越好，车辆内的最大瞬变压情况下，车辆密闭性能越好，车辆内的最大瞬变压力就越小。力就越小。3.1.2车辆的外形车辆的外形车辆外形的改善可从车辆的横断面积和车头形车辆外形的改善可从车辆的横断面积和车头形状考虑：在隧道横断面净面积不变的前提下，减小状考虑：在隧道横断面净面积不变的前提下，减小车辆的横断面积可降低阻塞

17、比，有效降低隧道内的车辆的横断面积可降低阻塞比，有效降低隧道内的瞬变压力，进而可缓解车内的瞬变压力。瞬变压力，进而可缓解车内的瞬变压力。v3.2隧道构造措施隧道构造措施3.2.1设置缓冲段设置缓冲段在隧道的口部设置缓冲段可减小列车进入隧道在隧道的口部设置缓冲段可减小列车进入隧道时产生压缩波的波前压力梯度，因为压缩波的波前时产生压缩波的波前压力梯度，因为压缩波的波前压力梯度与列车速度的三次方成正比，所以减小压压力梯度与列车速度的三次方成正比，所以减小压力梯度的效果可转换成降低列车速度的效果，进而力梯度的效果可转换成降低列车速度的效果，进而可以明显地降低微气压波以及由此而产生的噪声和可以明显地降低

18、微气压波以及由此而产生的噪声和对环境的影响。对环境的影响。缓冲段的横断面形状可为拱形或为门形，要求缓冲段的横断面形状可为拱形或为门形，要求在其两侧可按一定的比例开孔；沿其纵向可做成逐在其两侧可按一定的比例开孔；沿其纵向可做成逐渐扩大的型式或喇叭形。渐扩大的型式或喇叭形。v3.2.2设置横洞设置横洞对于双洞单线隧道在每隔一定的距离采用横洞对于双洞单线隧道在每隔一定的距离采用横洞连通，以起到减压风道的作用。在英法海峡隧道中连通，以起到减压风道的作用。在英法海峡隧道中就采用了横向通道来释放压力波（其减压风道间距就采用了横向通道来释放压力波（其减压风道间距为为250m，风道直径为，风道直径为2m），这

19、种风道可减少对列），这种风道可减少对列车的车的空气动力阻力。空气动力阻力。3.2.3增加隧道断面面积增加隧道断面面积增加隧道断面面积对于降低空气动力学效应是增加隧道断面面积对于降低空气动力学效应是不言而喻的，其可以将隧道断面放大；也可以采用不言而喻的，其可以将隧道断面放大；也可以采用单洞双线的隧道。但是前者会增加造价，后者当列单洞双线的隧道。但是前者会增加造价，后者当列车在隧道中会车时，会加剧空气动力效应。车在隧道中会车时，会加剧空气动力效应。v3.2.4设置竖井设置竖井在隧道内适当位置修建通风竖井（或斜井），在隧道内适当位置修建通风竖井（或斜井），以降低压缩波梯度。这种竖井应尽可能利用施工留

20、以降低压缩波梯度。这种竖井应尽可能利用施工留下的工作井。该竖井的位置应兼顾到高速列车行车下的工作井。该竖井的位置应兼顾到高速列车行车时降低瞬变压力的要求。时降低瞬变压力的要求。3.2.5噪声噪声隧道周壁采用吸音材料贴面，以降低空气动力隧道周壁采用吸音材料贴面，以降低空气动力学噪声。学噪声。3.2.6隐蔽及设置隐蔽及设置隧道内设施应尽量隐蔽设置，对在隧道内必须隧道内设施应尽量隐蔽设置，对在隧道内必须设置的设施采取适当的防护措施，以防列车运行时设置的设施采取适当的防护措施，以防列车运行时产生的列车风对设施的破坏。产生的列车风对设施的破坏。v3.2.7隔热设置隔热设置v列车克服阻力所做的功转化为热量

21、，在隧道中积列车克服阻力所做的功转化为热量，在隧道中积聚引起温度升高。为此可设置通风井，配置风机排聚引起温度升高。为此可设置通风井，配置风机排出在隧道中因列车克服阻力而产生的热量或其他原出在隧道中因列车克服阻力而产生的热量或其他原因产生的热量，英法海峡隧道亦采用机械通风方法因产生的热量，英法海峡隧道亦采用机械通风方法排出隧道内的热量。排出隧道内的热量。3.2.8防水设置防水设置其他措施还有如在隧道内设置水幕、喷水滴等。其他措施还有如在隧道内设置水幕、喷水滴等。v空气的动力学效应：空气的动力学效应：由许多因素决定，在由许多因素决定，在隧隧道方面道方面主要有：主要有：1、隧道内轨顶面以上净空面、隧

22、道内轨顶面以上净空面积、隧道壁面的粗糙度、洞口及缓冲结构形积、隧道壁面的粗糙度、洞口及缓冲结构形式、辅助坑道的设置、道床类型等。式、辅助坑道的设置、道床类型等。v瞬变压力瞬变压力：影响其大小的因素是：影响其大小的因素是：行车速度行车速度、隧道横断面隧道横断面的大小和的大小和阻塞比阻塞比以及以及列车的密封列车的密封系数系数v洞口的微气压波：洞口的微气压波：主要取决于主要取决于行车速度行车速度和和隧隧道净空面积道净空面积（当行车速度达到（当行车速度达到300km/h以上，以上，加大断面对防止微气压波不能起到显著作用。）加大断面对防止微气压波不能起到显著作用。）v解决行车阻力解决行车阻力：加大隧道断

23、面积加大隧道断面积v减缓或消减列车进入隧道诱发空气动力学效应主要减缓或消减列车进入隧道诱发空气动力学效应主要技术措施技术措施:缓解或消减列车进入隧道诱发的空气动力学效应的主要设计措施是：在列车相关参数一定的条件下，适当加大隧道内轨顶面以上净空面积（减小阻塞比），优化断面形状和尺寸，在洞口修建缓冲结构，利用辅助坑道等。v加大隧道横断面面积加大隧道横断面面积对对空气动力学效应空气动力学效应有整体有整体减缓减缓作用作用v对道断面内轮廓主要根据下列条件确定对道断面内轮廓主要根据下列条件确定:v 隧道净空横断面面积应满足空气动隧道净空横断面面积应满足空气动力学效应影响标准；力学效应影响标准；满满足足铁铁

24、路路建建筑筑接接近近限限界界要要求求，双双线隧道还应满足线间距要求；线隧道还应满足线间距要求；养护、维修和救援空间要求。养护、维修和救援空间要求。空空气气动动力力学学效效应应影影响响标标准准为为：空空气气压压力力最最大大变变化化值值PP3KPa/3s3KPa/3s（舒舒适适度度标标准准），列列车车在在隧隧道道内内运运行行时时的的空空气气阻阻力力增增量量一般不超过明线上空气阻力的一般不超过明线上空气阻力的30%30%。在在设设计计中中除除应应满满足足以以上上条条件件外外，还还应应从从围围岩岩稳稳定定、结结构构受受力力及及空空间间利利用用等等角角度度对对断断面面形形状状和尺寸进行优化。和尺寸进行优

25、化。v隧道断面净空面积隧道断面净空面积既充分满足既充分满足空气动力学效空气动力学效应应标准的要求，又要满足标准的要求，又要满足救援通道空间救援通道空间的需的需要。要。200200公里暂规公里暂规 单单线线隧隧道道内内轨轨顶顶面面以以上上净净空空面面积积应应不不小小于于50m50m2 2；双双线线隧隧道道内内轨轨顶顶面面以以上上净净空空面面积积应应不不小小于于80m80m2 2。京沪高速铁路暂轨京沪高速铁路暂轨单洞双线隧道断面有效面积为单洞双线隧道断面有效面积为100m2。单线隧道断面有效面积为单线隧道断面有效面积为70m2。限速地段当检算行车速度限速地段当检算行车速度200km/h时，可时，可

26、采用较小的隧道断面有效面积，但双线隧道采用较小的隧道断面有效面积，但双线隧道断面有效面积不应小于断面有效面积不应小于80m2。单线隧道断面有效面积不应小于单线隧道断面有效面积不应小于50m2。单洞双线隧道断面内轮廓单线隧道断面内轮廓二、安全空间二、安全空间高高速速暂暂规规规规定定：隧隧道道内内安安全全空空间间应应在在距距线线路路中中线线3.0m3.0m以以外外，单单线线隧隧道道设设在在电电缆缆槽槽一一侧侧，多线隧道必须设在两侧。多线隧道必须设在两侧。安安全全空空间间尺尺寸寸：高高度度不不应应小小于于2.2m2.2m，宽宽度度不不应应小于小于0.8m0.8m。安安全全区区的的地地面面应应不不低低

27、于于轨轨面面规规定定高高度度，必必须须平平整，允许有整，允许有33的横向排水坡。的横向排水坡。安安全全空空间间的的地地面面与与接接触触网网设设备备的的带带电电部部件件之之间间的距离不小于的距离不小于3.95m3.95m。三、隧道衬砌三、隧道衬砌隧隧道道衬衬砌砌采采用用复复合合式式衬衬砌砌或或整整体体衬衬砌砌，不不得得采采用用喷喷锚锚衬衬砌砌；隧隧道道均均应应采采用用曲曲墙墙式式衬衬砌砌，其其中中边边墙墙与与仰仰拱拱内内轮轮廓廓的的连连接接宜宜采采用用顺顺接接断断面面；仰仰拱拱矢矢跨跨比比应应结结合合隧隧道道衬衬砌砌受受力和沟槽设置情况确定，取力和沟槽设置情况确定，取1/121/121/151/

28、15为宜。为宜。IIIIIIVIVI级级围围岩岩应应采采用用曲曲墙墙带带仰仰拱拱的的衬衬砌砌，I I、IIII级级围围岩岩地段可采用曲墙不带仰拱的衬砌。地段可采用曲墙不带仰拱的衬砌。各各级级围围岩岩隧隧道道结结构构及及仰仰拱拱填填充充混混凝凝土土强强度度等等级级不不应应低低于于C25C25，钢钢筋筋混混凝凝土土强强度度等等级级不不应应低低于于C30C30；I I、IIII级级围围岩岩底板厚度不应小于底板厚度不应小于30cm30cm，混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低于C25C25。四、救援通道四、救援通道200200公公里里暂暂规规规规定定：长长度度在在500m以以上上的的隧隧道道应应

29、设设贯贯通通整整个个隧隧道道的的救救援援通通道道，双双线线隧隧道道在在两两侧侧设设置置，单单线线隧隧道道在在单单侧侧设设置置；救救援援通通道道宽宽1.25m，高高2.2m，外外侧侧距距线线路路中中线线不不得得小小于于2.2m。高高速速暂暂规规规规定定：隧隧道道内内应应设设置置贯贯通通的的救救援援道道路路，用用于于自自救救或或外外部部救救援援。救救援援通通道道应应设设在在安安全全空空间间一一侧侧，距距线线路路中中线线不不应应小小于于2.3m2.3m。救救援援通通道道走走行行面面应应不不低低于于轨轨面面高高程程。救救援援通通道道宽宽度度不不应应小小于于1.5m1.5m，在在装装设设专专业业设设施施

30、处处，宽宽度度可可减少减少0.25m0.25m；净高不应小于净高不应小于2.2m2.2m。五、缓冲结构物五、缓冲结构物200200公公里里暂暂规规规规定定：进进口口缓缓冲冲结结构构的的设设置置应应根根据据出出口口微微压压波波峰峰值值的的大大小小来来确确定定。当当出出口口外外50m范范围围内内无无建建筑筑物物、出出口口外外20m处处的的微微压压波波峰峰值值大大于于50Pa时时，应应设设置置缓缓冲冲结结构构；当当出出口口外外50m范范围围内内有有建建筑筑物物且且建建筑筑物物处处的的微微压压波波峰峰值值大大于于20Pa，应应设设置置缓缓冲冲结结构构；当当建建筑筑物物对对微微压压波波峰峰值值有有特特殊

31、殊要要求求时，缓冲结构应进行特殊设计。时，缓冲结构应进行特殊设计。五、缓冲结构物五、缓冲结构物高高速速暂暂规规规规定定：一一般般情情况况下下，隧隧道道洞洞口口可可不不设设置置缓缓冲冲结结构构。隧隧道道洞洞口口有有建建筑筑物物或或特特殊殊环环境境要要求求时时，可可考虑设置缓冲结构。缓冲结构设计应符合下列规定：考虑设置缓冲结构。缓冲结构设计应符合下列规定：隧隧道道洞洞口口设设置置缓缓冲冲结结构构应应考考虑虑的的因因素素为为：列列车车类类型型及及长长度度、隧隧道道长长度度及及横横断断面面净净空空面面积积、隧隧道道内内轨轨道类型、隧道洞口附近地形和洞口附近居民情况。道类型、隧道洞口附近地形和洞口附近居

32、民情况。缓缓冲冲结结构构形形式式应应从从实实用用美美观观角角度度出出发发，结结合合洞洞口附近的地理环境确定。口附近的地理环境确定。缓缓冲冲结结构构侧侧面面或或顶顶面面应应开开减减压压孔孔，开开孔孔面面积积根根据据实实际际情情况况确确定定，一一般般开开孔孔面面积积为为隧隧道道断断面面有有效效面面积积的的0.20.20.30.3倍。倍。缓冲结构宜采用钢筋混凝土。缓冲结构宜采用钢筋混凝土。六、辅助洞室 隧隧道道内内可可不不设设置置供供维维修修人人员员使使用用的的避避车车洞洞，但但应应考考虑虑设设置置存存放放维维修修工工具具和和其其他他业业务务部部门门需需要要的的专专用用洞洞室室。洞洞室室应应沿沿隧隧

33、道道两两侧侧交交错错布布置置，每每侧侧布布置置间间距距应应为为500m500m左左右右。洞洞室室尺尺寸寸宜宜参参照照现现行行铁铁路路隧隧道道设设计计规规范范大大避避车车洞洞尺寸设计，并满足有关专业的技术要求。尺寸设计，并满足有关专业的技术要求。七、隧道防排水 采采用用复复合合式式衬衬砌砌隧隧道道，初初期期支支护护与与二二次次衬衬砌砌之之间间应应铺铺设防水板。设防水板。隧隧道道内内均均应应设设置置双双侧侧排排水水沟沟。单单洞洞双双线线隧隧道道，根根据据地地下水量，可增设中心深排水沟。下水量，可增设中心深排水沟。富富水水地地层层隧隧道道应应采采用用深深排排水水沟沟，水水沟沟水水位位应应在在铺铺底底

34、面面20cm20cm以下，并符合下列规定：以下，并符合下列规定：单单线线隧隧道道，深深排排水水沟沟可可设设在在两两侧侧原原水水沟沟下下方方；双双线线隧隧道道，应应设设中中心心深深排排水水沟沟，深深排排水水沟沟应应设设置置在在仰仰拱拱或底版中心下面。或底版中心下面。隧隧道道衬衬砌砌背背后后应应设设置置与与深深排排水水沟沟配配套套的的纵纵、环环向向排排水水盲盲沟沟。纵纵向向排排水水盲盲沟沟设设在在两两侧侧边边墙墙下下部部，其其高高度度不不应应低低于于隧隧道道内内水水沟沟底底面面；环环向向排排水水盲盲沟沟应应与与纵纵向向排排水盲沟连通。水盲沟连通。八、防灾与救援八、防灾与救援高高速速铁铁路路条条件件

35、下下的的隧隧道道灾灾害害，主主要要表表现现为为火火灾灾、水水灾灾空空气气动动力力学学问问题题、隧隧道道内内掉掉块块、侵侵限限和和结结构构失失稳稳。其其中中隧隧道道内内掉掉块块、侵侵限限和和结结构构失失稳稳问问题题是是铁铁路路隧隧道道的的共共有有问问题题，即即隧隧道道病病害害问问题题，在在非非特特大大灾灾害害条条件件下下(如如爆爆炸炸、地地震震、山山体体滑滑坡坡等等)一一般般来来说说发发展展较较为为缓缓慢慢，有有一一定定的的时时间间发发现现和和整整治治，且且可可通通过过提提高高设设计计标标准准和和施施工工工工程程质质量量来来相相应应提提高高其其抗抗灾灾能能力力，有有关关隧隧道道病病害害的的监监测

36、测、检检测测、状状态态评评估估和和整整治治能能够够独独立立进进行行操操作作；空空气气动动力力学学问问题题可可以以通通过过对对隧隧道道断断面面和和隧隧道道洞洞口口形形式式等等采采取取一一系系列列构构造造技技术术措措施施来来解解决决；水水灾灾问问题题在在水水底底隧隧道道中中最最为为突突出出，危危害害也也大大；火火灾灾具具有有突突发发性性，常常常常造造成成灾难性后果。灾难性后果。隧道内列车消防设施1、辅助洞室、辅助洞室 避避车车洞洞主主要要用用于于长长隧隧道道维维修修养养护护人人员员避避车车，放放置置维维修修养养护护材材料料及及设设备备，灭灭火火设设备备等等。避避车车洞洞是是永永久久性性建建筑筑物物

37、，是是作作业业人人员员和和设设备备的的安安全待避所，可以为作业人员和行车提供可靠的安全保障。全待避所，可以为作业人员和行车提供可靠的安全保障。2、给排水设施、给排水设施 给给水水主主要要用用于于消消火火栓栓用用水水,可可照照有有关关消消防防法法设设置置,排排水水应应综综合合考考虑虑隧隧道道渗渗漏漏排排水水和和消消防防排排水水的的要要求求设设计计。洞洞口口应应考考虑虑有有能能满满足足消消防防用用水水要求的水源或专用蓄水池或水井。并保持有足够的水量。要求的水源或专用蓄水池或水井。并保持有足够的水量。3、通讯联络设备、通讯联络设备 为为保保证证养养护护维维修修人人员员的的联联络络,或或与与最最近近车

38、车站站及及控控制制中中心心等等的的联联络络应应沿沿全线分布设置全线分布设置,并应充分利用车载无线通讯设备。并应充分利用车载无线通讯设备。4、照明设施、照明设施5、灭火设施、灭火设施6、标志牌及报警装置、标志牌及报警装置200公里暂规规定200200公公里里暂暂规规规规定定：隧隧道道内内两两侧侧应应设设紧紧急急呼呼叫叫电电话话，单单侧侧两两部部电电话话的的距距离离为为500m，隧隧道道两两侧侧错错开开设设置置。电电话话应应安安装装在在器器材材洞洞内内，并并设设标标示示牌牌。当当隧隧道道长长度度大大于于1000m时时，在在有有条条件件的的情情况况下下宜宜设设置置紧紧急急出出口口。紧紧急急出出口口上

39、上方方设设标标示示牌牌；有有条条件件时时，应应在在两两单单线线隧隧道道间间设设置置联联络络通通道道，间间距距不不宜宜小小于于500m。紧紧急急出出口口通通道道横横断断面面尺尺寸寸为为：宽宽度度不不小小于于2.3m；高高度度不不小小于于2.5m；纵纵向向仰仰角角不不大大于于35；竖竖井井作作为为出出口口时时井井内内应应设设阶阶梯梯和和送送风风设备设备。高速暂规规定高高速速暂暂规规规规定定：双双线线隧隧道道内内两两侧侧应应设设置置贯贯通通整整个个隧道的救援通道。隧道的救援通道。隧道内两侧均应设置紧急呼叫电话。隧道内两侧均应设置紧急呼叫电话。当隧道长度大于当隧道长度大于1000m1000m时，在有条

40、件的情况下宜设置紧时，在有条件的情况下宜设置紧急出口。紧急出口上方应设标示牌。急出口。紧急出口上方应设标示牌。紧急出口通道断面最小尺寸应符合下列规定：紧急出口通道断面最小尺寸应符合下列规定：宽度不应小于宽度不应小于2.3m2.3m；高度不小于高度不小于2.5m2.5m；纵向仰角不应大于纵向仰角不应大于2525。竖井作为出入口时井内应设旋梯。竖井作为出入口时井内应设旋梯。满足以上条件的施工辅助坑道应保留，并改造为紧急满足以上条件的施工辅助坑道应保留，并改造为紧急出口。出口。九、照明九、照明200200公公里里暂暂规规规规定定：长长度度在在500m以以上上的的隧隧道道应应设设固固定定式式照照明明设

41、设施施。500m以以下下的的隧隧道道应应在在洞洞内内装装设设照照明明插座。插座。高高速速暂暂规规规规定定：隧隧道道内内照照明明设设置置应应考考虑虑维维修修养养护护、满满足足紧紧急急情情况况下下的的人人员员疏疏散散及及救救援援人人员员的的通通行行要要求求。同同时时也也应应考考虑虑列列车车进进入入隧隧道道后后的的亮亮度度变变化化对对旅旅客客乘乘车车舒适度的影响。并满足下列规定：舒适度的影响。并满足下列规定：长度大于长度大于1000m1000m的隧道内应设固定的电力照明。的隧道内应设固定的电力照明。长长度度不不小小于于500m500m的的隧隧道道内内应应设设置置应应急急照照明明设设备备，应应急急照照

42、明明灯灯具具安安装装间间隔隔不不大大于于50m50m，该该设设备备必必须须在在供供电电中断时能自动接通并能连续工作中断时能自动接通并能连续工作2 2小时以上。小时以上。紧急呼叫电话处及紧急出口处、紧急出口通道紧急呼叫电话处及紧急出口处、紧急出口通道内均应设置应急照明灯具。内均应设置应急照明灯具。十、抗震设计十、抗震设计基基本本烈烈度度为为度度时时的的V VVIVI级级围围岩岩的的双双线线隧隧道道和和基基本本烈烈度度为为8 8、9 9度度时时的的IVIVVIVI级级围围岩岩的的单单线线隧隧道道与与IIIIIIVIVI级级围围岩岩的的双双线线隧隧道道应应考考虑虑抗抗震震设设防防措措施施，单单线线隧

43、隧道道设设防防段段长长度度不不宜宜小小于于25m25m，双线隧道不宜小于双线隧道不宜小于35m35m。设设防防地地段段的的隧隧道道宜宜采采用用带带仰仰拱拱的的曲曲墙墙式式衬衬砌砌，其中其中IVIVVIVI级围岩地段宜采用钢筋混凝土。级围岩地段宜采用钢筋混凝土。隧隧道道洞洞门门宜宜采采用用翼翼墙墙式式，洞洞门门结结构构宜宜采采用用混混凝凝土浇注。土浇注。二、客运铁道专线隧道的特点二、客运铁道专线隧道的特点客运专线铁路隧道的特点客运专线铁路隧道的特点 在在高高速速运运行行的的条条件件下下，对对隧隧道道技技术术的的要要求求，主主要要是是空空气气动动力力学学特特性性方方面面的的。其其次次才才是是由由于

44、于断断面面的的扩扩大大和和长长大大隧隧道道的的增增加加，使使得得隧隧道道施施工工难难度度增增加加，常常常常成成为全线控制工期的关键工程。为全线控制工期的关键工程。客运专线铁路隧道的特点客运专线铁路隧道的特点1客运专线客运专线线上的隧道不同于一般的铁路隧道，当高线上的隧道不同于一般的铁路隧道，当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题，主要速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题，主要表现为表现为空气动力效应空气动力效应所产生的新特点及现象。为了降所产生的新特点及现象。为了降低及缓解空气动力学效应，除了采用低及缓解空气动力学效应，除了采用密封车辆及减小密封车辆及减小车辆横断面积车辆横断面积外，

45、必须采取有力的结构工程措施，外，必须采取有力的结构工程措施，增增大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构；另外还；另外还有其它辅助措施，如在复线上双孔单线隧道设置一系有其它辅助措施，如在复线上双孔单线隧道设置一系列列横通道横通道；以及在隧道内适当位置修建；以及在隧道内适当位置修建通风竖井、斜通风竖井、斜井或横洞。井或横洞。为了降低隧道的空气动力效应，增大隧道有效净为了降低隧道的空气动力效应，增大隧道有效净空面积是较好的结构工程措施，也是当前世界各国高空面积是较好的结构工程措施，也是当前世界各国高速铁路发展的总趋势。速铁路发展的总趋势。客运专线铁路隧道的特点客

46、运专线铁路隧道的特点2客运专线线隧道的横断面较大，受力比较客运专线线隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬的时间限制，复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全，且永久性好，故永久性衬砌一般不采砌安全，且永久性好，故永久性衬砌一般不采用喷锚衬砌。用喷锚衬砌。目前，世界隧道界对喷锚衬砌做为永久性目前，世界隧道界对喷锚衬砌做为永久性衬砌尚有不同看法，随着对喷锚技术的不断深衬砌尚有不同看法，随着对喷锚技术的不断深入研究和技术质量的不断提高，喷锚衬砌的应入研究和技术质量的不断提高，喷锚衬砌的应用也会更加

47、广泛。但在目前情况下，特别在高用也会更加广泛。但在目前情况下，特别在高速铁路隧道中仍不宜采用喷锚衬砌。速铁路隧道中仍不宜采用喷锚衬砌。客运专线铁路隧道的特点客运专线铁路隧道的特点3 大大断断面面隧隧道道的的受受力力情情况况不不利利，尤尤以以隧隧道道底底部部较较为为复复杂杂，而而两两侧侧边边墙墙底底直直角角变变化化容容易易引引起起应应力力集集中中，需需要要对对边边墙墙底底与与仰仰拱拱连连接接处处进进行行加强。加强。客运专线铁路隧道的特点客运专线铁路隧道的特点4隧底结构由于在长期列车重载作用及地下水侵蚀的隧底结构由于在长期列车重载作用及地下水侵蚀的影响下极易产生破坏，从而引起基底沉陷、道床翻影响下

48、极易产生破坏，从而引起基底沉陷、道床翻浆冒泥等病害，不但增加养护维修工作量，而且严浆冒泥等病害，不但增加养护维修工作量，而且严重影响运营安全，尤其是高速铁路对隧道底部的强重影响运营安全，尤其是高速铁路对隧道底部的强度较普通铁路要求更高，且高速铁路隧道的断面跨度较普通铁路要求更高，且高速铁路隧道的断面跨度较大，因此要求高速铁路度较大，因此要求高速铁路对对底板厚度和仰拱、底底板厚度和仰拱、底板混凝土强度板混凝土强度要求提高。要求提高。客运专线铁路隧道的特点客运专线铁路隧道的特点5 隧隧道道渗渗漏漏水水的的危危害害主主要要会会引引起起洞洞内内金金属属设设备备及及钢钢轨轨锈锈蚀蚀、隧隧道道衬衬砌砌丧丧

49、失失承承载载力力、隧隧底底翻翻浆浆冒冒泥泥破破坏坏道道床床或或使使整整体体道道床床下下沉沉开开裂裂、有有冻冻害害地地区区的的隧隧道道衬衬砌砌背背后后积积水水引引起起衬衬砌砌冻冻胀胀开开裂裂、衬衬砌砌漏漏水水会会引引起起衬衬砌砌挂挂冰冰而而侵侵人人净净空空。从从运运营营安安全全上上对对隧隧道道防防排排水水要要求求提高。提高。客运专线铁路隧道的特点客运专线铁路隧道的特点6提出了隧道衬砌混凝土的提出了隧道衬砌混凝土的耐久性耐久性控制要求。控制要求。隧道衬砌混凝土的地质环境复杂，对耐隧道衬砌混凝土的地质环境复杂，对耐久性、抗渗性、抗冻性等耐久性指标应严格久性、抗渗性、抗冻性等耐久性指标应严格控制。控制

50、。客运专线铁路隧道的特点客运专线铁路隧道的特点7为为减减低低养养护护维维修修工工作作量量、保保障障运运营营安安全全对对隧隧道病害的监测、诊断及评定、整治技术需求。道病害的监测、诊断及评定、整治技术需求。三、三、客运专线铁路隧道施工客运专线铁路隧道施工关键点关键点隧道施工关键控制点1以确定以确定合理的初期支护参数合理的初期支护参数、控制塌方控制塌方，保证隧道施工经济合理、结构安全。保证隧道施工经济合理、结构安全。2以隧道防排水施工达到预期目的、不产生以隧道防排水施工达到预期目的、不产生渗漏水现象保证营运安全。渗漏水现象保证营运安全。3以隧道净空、宽度、平面和纵面指标满足以隧道净空、宽度、平面和纵