搜档网
当前位置:搜档网 › 向莆铁路隧道初步设计原则(正式稿)

向莆铁路隧道初步设计原则(正式稿)

向莆铁路隧道初步设计原则(正式稿)
向莆铁路隧道初步设计原则(正式稿)

新建铁路

向莆线

向塘至莆田(福州)段初步设计隧道设计原则

审定:肖明清

审查:颜志伟

审核:龚彦峰

编写:徐文俊殷怀连

铁道第四勘察设计院

2006年12月武汉

新建铁路向莆线向塘至莆田(福州)段初步设计

主要设计原则及有关规定

一、主要采用的标准、规范、规定

1、《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005);

2、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002);

3、《铁路隧道防排水技术规范》(TB10119-2000);

4、《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002);

5、《铁路隧道运营通风设计规范》(TB10068-2000);

6、《铁路隧道辅助坑道技术规范》(TB10109-95);

7、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);

8、《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002);

9、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》(TZ214-2005);

10.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);

11、《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001);

12、《铁路建设贯彻国防要求技术规程(试行)》(铁计〔2005〕23号);

13、《铁路桥隧守护设施设计规定》(铁建函[1998]160号文发布);

14、《标准轨距铁路机车车辆限界和建筑限界》(GB146.2-83);

15、《新建客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设[2003]76号);

16、《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设[2005]140号);

17、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设[2005]285号)

18、《200Km/h客货共线铁路双层集装箱运输建筑限界(暂行)》

19、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号)。

20、《铁路混凝土施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号)

21、《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2005)

22、《客运专线工程质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号

23、《新建向塘至莆田铁路可行性研究审查意见》(初稿)

二、线路主要技术标准

1.铁路等级:Ⅰ级;

2.正线数目:双线;联络线及既有线改造工程:单线

3.限制坡度:6‰;

4.旅客列车速度目标值:200km/h,预留250km/h;联络线及既有线改造工程速度目标值:120km/h;

5.正线线间距:4.6m;

6.最小曲线半径:4500m;

7.牵引种类:电力

8.机车类型:客车采用电动车组,货车采用SSJ3;

9.牵引质量:4000t;

10.到发线有效长度:850m;

11.闭塞类型:自动闭塞;

12.行车指挥方式:调度集中;

13.建筑限界:满足开行双层集装箱列车要求。

三、隧道单、双线修建方案

正线长度大于15km的雪峰山、戴云山、高盖山和青云山隧道分别采用两座基本平行的单线隧道。长度小于15km的隧道采用一座双线隧道方案。受15km以上特长隧道分线影响,其两端的隧道根据线间距情况采用两条单线隧道、燕尾式隧道或双线隧道。

四、隧道施工工法

本线戴云山等六座隧道分别考虑采用“TBM法”、“TBM法+钻爆扩挖法”方案和钻爆法方案进行设计,采用“TBM法”、“TBM法+钻爆扩挖法“方案时,掘进机暂考虑按下表采用;其余隧道全部采用钻爆法施工。

掘进机使用情况汇总表

隧道名称隧道设置TBM选用

雪峰山隧道两条单线隧道出口1台敞开式TBM+1台小直径TBM

进口1台双护盾TBM+1台小直径TBM 戴云山隧道两条单线隧道

出口1台敞开式TBM+1台小直径TBM 高盖山隧道两条单线隧道出口1台敞开式TBM+1台小直径TBM

青云山隧道两条单线隧道进口1台敞开式TBM+1台小直径TBM

出口1台小直径TBM

宝台山隧道

一条双线隧道

金瓜山隧道出口1台小直径TBM

4台敞开式全断面TBM、1台双护盾式全断面TBM、合计

7台小直径TBM

五、隧道建筑限界及衬砌内轮廓

1、向莆正线

隧道建筑限界按满足《时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》的“客运专线铁路建筑接近限界”、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》的“电力牵引KH-200桥隧建筑限界”、《200km/h客货共线铁路双层集装箱运输建筑限界(暂行)》的电力牵引双层集装箱运输隧道建筑限界(SJX-SD)拟定。

双线钻爆法隧道衬砌内轮廓采用铁道部通用图“通隧(2005)0201”,直线地段隧道衬砌轨面以上净空面积为92 m2。双线隧道采用小断面掘进机导洞扩挖法时,其内轮廓与上述钻爆法内轮廓相同。

单线钻爆法施工隧道衬砌内轮廓按照上述限界重新拟定,衬砌内净空面积为58.21 m2。

采用TBM法施工单线隧道,复合式衬砌结构隧道内径为9.08m,轨面以上内净空面积为58.5 m2;管片衬砌结构隧道内径为9.28m,隧道轨面以上内净空面积为59.54m2。

TBM工法隧道预备洞、出发洞、拆卸洞及风机安装段等地段隧道衬砌内轮廓除满足相关限界要求外,还要考虑掘进机通过、出发、拆卸和风机安装等特殊要求。

2、联络线及既有线改造工程(单线)

隧道建筑限界按照“隧限-2A(GB146.2-83)”办理。

六、衬砌支护类型及参数

㈠衬砌支护结构

1、明洞结构设计

⑴明暗分界里程的确定

①线路中线与等高线正交的情况下,地面纵坡陡于1:2.5时,一般按拱顶覆土厚不大于2.0m为明暗分界条件。地面纵坡为缓坡时,根据实际情况按拱顶覆土厚不大于5.0m 为明暗分界条件。

②线路中线与等高线斜交的情况下,按拱腰覆土t不大于3.0m为明暗分界条件。

③明洞(棚洞)长度设计按不小于5m考虑。

⑵明洞设计

明洞设计断面分路堑式、偏压式、单压式明洞,设计根据地形地质条件分别选用。路堑式明洞与偏压式明洞结构断面相同。单压式明洞外侧边墙基础加深一般不超过3m,当地面横坡较陡、地质情况较好、外侧边墙基础落空较多时,考虑采用棚洞结构。

2、暗洞结构设计

⑴全线钻爆法施工的暗挖隧道采用曲墙复合式衬砌。Ⅲ~Ⅵ级围岩隧道采用曲墙带仰拱的衬砌结构形式,Ⅱ级围岩采用曲墙带钢筋混凝土底板的结构形式。隧道洞口段及偏压浅埋地段采用相应的加强或偏压衬砌。

全断面TBM工法施工单线隧道衬砌结构采用圆形衬砌断面,敞开式TBM施工地段采用拱墙复合式衬砌+仰拱预制块,双护盾TBM施工地段采用管片式衬砌。

⑵暗洞衬砌深浅埋的确定

当地面水平或接近水平,且双线隧道覆盖深度小于下表所列数值时,按浅埋隧道进行设计,否则按深埋隧道设计。

围岩级别深浅埋分界覆土厚度m 衬砌支护措施

Ⅴ30~35 深埋Ⅴ级浅埋Ⅴ级加强

Ⅳ15~20 深埋Ⅳ级浅埋Ⅳ级加强

Ⅲ8~10 深埋Ⅲ级浅埋Ⅳ级

⒀隧道偏压段采用偏压复合衬砌,偏压判定依据下表。

①地形偏压

隧道是否承受偏压力,视地形、地质条件以及外侧的围岩覆盖厚度而定,一般按下表确定。

偏压隧道外侧拱肩山体最小覆盖厚度t(m)

地面坡

1:m

Ⅳ级围岩

Ⅴ级围岩石土

1:1 13(9) ——

1:1.5 12(8) 18(10) 33(21)

1:2 11(7) 16(9) 28(18)

1:2.5 —14(8) 23(15)

注:Ⅲ、Ⅳ级石质围岩的t值应扣除表面风化破碎层和坡积层厚度。当外侧拱肩最大覆土厚度小于表中括号内数值时,应在洞外采取可靠的工程措施保持山体稳定,如地表注浆、地表锚杆等。

②地质构造偏压

由于岩层产状、岩体顺层滑动、不良地质体(滑坡、岩堆)及地质构造等造成的隧道衬砌结构偏压,通过工程类别或计算拟定衬砌支护参数。

⑷一般隧道洞口段应设置不小于10m的加强段衬砌;围岩较差地段的衬砌应向围岩

较好地段延伸,延伸长度5~10m;偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上。

⑸全线长度大于5km的隧道洞口及洞身浅埋段应按《铁路建设贯彻国防要求技术规

程(试行)》予以加强,满足承受冲击波压力0.2MPa的要求。

⑹运营期间作为救援通道或泄水洞等用途的辅助坑道,根据地质条件,采用喷锚支

护整体式衬砌或喷锚衬砌;仅作为施工之用,围岩较好时采用喷锚支护。

⑺不良地质地段如岩堆、瓦斯、高地应力等支护结构设计在工点中单独设计。

㈡复合式衬砌设计参数

1、双线隧道复合式衬砌(钻爆法)设计参数见下表:

衬砌形式ⅡⅢⅣⅣ加Ⅳ偏ⅤⅤ加Ⅴ偏

二次衬砌拱墙厚度(cm)35(砼)40(砼)45(钢筋砼)50(钢筋砼)55(钢筋砼)

底板/仰拱厚度

(cm)

30(钢

筋砼)

50(砼)55(钢筋砼)60(钢筋砼)65(钢筋砼)

初期支护C25

设置部位

及厚度

(cm)

拱墙:5 拱墙:13

拱墙:25

仰拱:10

拱墙:25

仰拱:25

拱墙:25

仰拱:25

拱墙:28

仰拱:28

拱墙:28

仰拱:28

拱墙:28

仰拱:28

钢筋规格

(HPB235)

/ Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 设置部位/

拱部及局

部边墙

拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙网格间距

(cm)

/ 25*25 20*20 20*20 20*20 20*20 20*20 20*20

设置部位局部拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙

长度(m) 2.5 3 3.5 3.5 3.5 4 4 4

间距(环向

m×纵向m)

1.5×

1.2

1.2×1.0 1.0×1.0 1.0×1.0 1.0×1.0 1.0×0.8 1.0×0.8 1.0×0.8

规格/ / 160格栅I18型钢I18型钢180格栅I20a型钢I20a型钢设置部位/ / 拱墙拱墙、仰拱拱墙、仰拱拱墙、仰拱拱墙、仰拱拱墙、仰拱纵向间距

(m)

/ / 1 1 0.8 0.8 0.8 0.6

预留变形量(cm)3~5 5~8 8~10 10~15

2.双线隧道复合式衬砌(小直径TBM导洞扩挖法)设计参数见下表:衬砌形式ⅡⅢⅣⅣ加Ⅳ偏ⅤⅤ加Ⅴ偏

二次衬砌

拱墙厚度(cm)35(砼)40(砼)45(钢筋砼)50(钢筋砼)55(钢筋砼)底板/仰拱厚度(cm)

30

(钢筋砼)

50(砼)55(钢筋砼)60(钢筋砼)65(钢筋砼)

初期支护喷砼

设置部位及设

置厚度(cm)

拱墙:5 拱墙:13

拱墙:25

仰拱:10

拱墙:25

仰拱:25

拱墙:25

仰拱25

拱墙:28

仰拱28

拱墙:28

仰拱:28

拱墙:28

仰拱:28

钢筋

钢筋规格

(HPB235)

/ φ8φ8φ8φ8φ8φ8φ8设置部位/

拱部及

局部边墙

拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙网格间距

(cm)

/ 25×25 20×20 20×20 20×20 20×20 20×20 20×20 锚杆

设置部位局部拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙

长度(m) 2.5 3 3.5 3.5 3.5 4 4 4

间距(环向m×

纵向m)

1.5×1.2 1.2×1.0 1.0×1.0 1.0×1.0 1.0×1.0 1.0×0.8 1.0×0.8 1.0×0.8

钢架

规格/ / 160格栅I18型钢I18型钢180格栅I20a型钢I20a型钢设置部位/ / 拱墙

拱墙、

仰拱

拱墙、

仰拱

拱墙、

仰拱

拱墙、

仰拱

拱墙、仰拱纵向间距(m)/ / 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0.6

预留变形量(cm)3~55~88~1010~15

3.单线隧道复合式衬砌(钻爆法)设计参数见下表:

衬砌形式ⅡⅢⅣⅣ加Ⅳ偏ⅤⅤ加Ⅴ偏

二次衬砌拱墙厚度(cm)30(砼)35(砼)40(砼)45(钢筋砼)

50

(钢筋砼)底板/仰拱厚度

(cm)

30(钢

筋砼)

45(砼)45(钢筋砼)50(钢筋砼)

50

(钢筋砼)

初期支护

喷砼

设置部位及

厚度(cm)

拱墙:5 拱墙:10 拱墙:15

拱墙:23

仰拱:10

拱墙:23

仰拱:23

拱墙:23

仰拱:23

拱墙:25

仰拱:25

拱墙:25

仰拱:25

钢筋

钢筋规格

(HPB235)

/ Φ8Φ8Φ8Φ8Φ8Φ8Φ8设置部位/ 拱部拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙

网格间距

(cm)

/ 25*25 25*25 25*25 20*20 20*20 20*20 20*20 锚杆

设置部位局部拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙

长度(m) 2 2.5 3.0 3.0 3.0 3.5 3.5 3.5

间距(环向×

纵向、m)

/ 1.2×1.2 1.2×1.0 1.2×1.0 1.0×1.0 1.0×0.8 1.0×0.8 1.0×0.8 钢架

规格/ / / 150格栅I16型钢150格栅I18型钢I18型钢设置部位/ / / 拱墙

拱墙、

仰拱

拱墙

拱墙、

仰拱

拱墙、仰拱纵向间距

(m)

/ / / 1.0 0.8 0.8 0.8 0.6

预留变形量(cm)

1~33~55~88~12

4.单线隧道复合式衬砌(小直径TBM导洞扩挖法)设计参数见下表:

衬砌形式ⅡⅢⅣⅣ加Ⅳ偏ⅤⅤ加Ⅴ偏

二次衬砌拱墙厚度(cm) 30(砼) 35(砼)40(砼)45(钢筋砼)

50

(钢筋砼)底板/仰拱厚度

(cm)

30(钢

筋砼)

45(砼)45(钢筋砼)50(钢筋砼)

50

(钢筋砼)

初期支护喷砼

设置部位及

厚度(cm)

拱墙:5 拱墙:10

拱墙:23

仰拱:10

拱墙:23

仰拱:10

拱墙:23

仰拱:23

拱墙:23

仰拱:23

拱墙:25

仰拱:25

拱墙:25

仰拱:25

钢筋

钢筋规格

(HPB235)

/ Φ8Φ8Φ8Φ8Φ8Φ8Φ8设置部位/ 拱部拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙网格间距

(cm)

/ 25*25 25*25 25*25 20*20 20*20 20*20 20*20 锚杆设置部位局部拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙拱墙

长度(m) 2 2.5 3.0 3.0 3.0 3.5 3.5 3.5

间距(环向×

纵向、m)

/ 1.2×1.2 1.2×1.0 1.2×1.0 1.0×1.0 1.0×0.8 1.0×0.8 1.0×0.8

钢架

规格/ / 150格栅150格栅I16型钢150格栅I18型钢I18型钢设置部位/ / 拱墙拱墙

拱墙、

仰拱

拱墙

拱墙、

仰拱

拱墙、仰拱纵向间距

(m)

/ / 1.2 0.8 0.6 0.6 0.6 0.6

预留变形量(cm)1~33~55~88~12

5.单线隧道复合式衬砌(TBM法)设计参数见下表:

围岩级别ⅡⅢⅣⅤ

衬砌形式一般地

岩爆地段一般地段局部岩爆一般地段

软岩且节

理发育地

一般地段

浅埋、顺层

偏压段

二次衬砌(cm)35(砼)35(钢筋砼)

初期支护

C25

设置部位

及厚度

(cm)

5 10 13 18 20

钢筋规格

(HPB235)

/ Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 设置部位/ 半圆局部半圆全环全环

网格间距

(cm)

/ 25*25 25*25 25*25 25*25 20*20 20*20 20*20

设置部位/ 局部局部半圆半圆全环全环全环长度(m)/ 2.0 2.0 2.0 2.5 3.0 3.0 3.5 间距(环向

m×纵向m)

/ 1.2×1.2 1.2×1.2 1.2×1.2 1.2×1.0 1.0×1.0 1.0×1.0 1.0×0.8

规格/ / / / / I16型钢I18型钢I20a型钢设置部位/ / / / / 全环全环全环纵向间距

(m)

/ / / / / 1.8 0.9 0.9

预留变形量(cm) 3 5 10 10

注:地下水发育段根据地下水发育程度适当加强。

㈢管片衬砌设计

1、单、双层衬砌结构选择

戴云山隧道进口拟采用护盾式掘进机施工,采用管片衬砌。参考国内外管片衬砌使

用经验,采用具有一定刚度的单层柔性衬砌结构,可以很好的控制圆环的变形、接缝张开量及混凝土裂缝开展量,仰拱部位管片与隧道围岩间空隙采用C20细石混凝土,其余部位空隙采用豆砾石+注浆回填,并沿环缝布设一定数量的泄水孔并引排地下水。

2、衬砌厚度

根据本线隧道防排水设计原则及双护盾TBM施工特点,管片衬砌结构计算考虑0.3Mpa地下水压力,管片衬砌Ⅱ、Ⅲ级围岩中采用40cm厚C40钢筋混凝土,Ⅳ、Ⅴ级

围岩中采用40cm厚50钢筋混凝土。

3、衬砌管片类型

钢筋混凝土衬砌一般有箱型和平板型管片,双护盾TBM为岩石隧道掘进机,TBM设计有较大的推力,要求管片具有良好的耐久性、耐压性以及较大的抗弯刚度、抗渗能力,本工程选择衬砌管片型式为平板型管片。

4、管片分块及宽度

衬砌环选用通用双面楔形环,隧道衬砌环分成8块,环宽1.8m,采用半纵向插入的拼装方式。衬砌环由6块标准块、两块连接块和1块封顶块组成。

5、管片拼装

管片衬砌环类型根据线路条件、施工条件另行确定,管片拼装采用左封顶块+右封顶块交错形成错缝拼装,纵、环缝呈丁字相交,以提高衬砌圆环的整体刚度。

6、接缝设计

管片衬砌的管片块是通过螺栓连接而成,本次设计根据防排水设计方案,在接缝上设置一道弹性密封垫和一道缓冲垫,同时内侧预留嵌缝槽。弹性密封垫沟槽位置满足管片局部承压。管片环面是施工期间掘进机千斤顶直接作用面,故衬砌背千斤顶面为平面,千斤顶面结合掘进机千斤顶布置设置混凝土凸台。

管片连接采用斜螺栓连接,螺栓机械强度等级均采用5.8级。

七、主要建筑材料

材料按下列标准选用的同时,还应满足现行《铁路隧道设计规范》(TB10003)、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的规定。

为满足砼耐久性要求,模筑砼及钢筋砼应满足“抗渗等级不得低于P8”、钢筋砼中钢筋的混凝土净保护层厚度采用50mm(拱、墙、仰拱)及40mm(底板),混凝土最大水胶比和最小凝胶材料用量应符合《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》。在侵蚀性环境及有害气体环境下,衬砌的材料选择、性能、指标应符合保证衬砌结构耐久性和运营安全的需要。当地下水有侵蚀性时,应采用防腐锚杆。

项目材料名称材料指标及性能

1

初期

支护喷射混凝土C25,拱墙每立方混凝土掺1.2kg合成纤维

合成纤维

单丝长7~18mm,抗拉强度≥900MPa,直径20~30μm,弹性模量≥

14GPa,抗碱试验强度保持率≥95%

2 钢筋网HPB235钢筋,直径Φ8

3 中空注浆锚杆拱部系统锚杆采用带排气装置的中空注浆锚杆(φ25)

4 砂浆锚杆边墙采用φ22砂浆锚杆,HRB335钢筋带垫板

5 钢架型钢钢架或格栅钢架;型钢采用工字钢,格栅钢架采用HRB335

钢筋和HPB235钢筋。

6

超前

支护小导管热轧无缝钢管,直径Φ42,壁厚3.5mm

7 锚杆Φ25中空注浆锚杆或φ22砂浆锚杆

8 管棚热轧无缝钢管,直径Φ89~Φ108,壁厚6mm

9 浆液R42.5水泥浆、水泥砂浆、水泥水玻璃浆

10 二次

模筑

衬砌素混凝土C25

11 钢筋混凝土C30,HRB335及HPB235钢筋

12

防排

水防水板

材质为EVA或ECB,厚度为1.2mm(1.5mm,长大隧道或地下水发

育的隧道);拉伸强度≥12Mpa;断裂延伸率≥200%;断裂强度

≥60KN/m;低温弯折性为-20℃无裂纹;不透水性为0.2Mpa,24h

不透水;热处理时变化率≤2.5%。

13 土工布重量≥350g/m2;厚度≥3mm;拉断力(50mm)≥450N;伸长率≥80%;纵横强度比<1.5;梯形断裂≥250N;渗透系数≥5×10-2;裂隙率>80%。

14 纵、环向盲沟环向φ50、纵向φ110打孔波纹管

15 橡胶止水带宽度不小于300mm,硬度(邵氏A度)为60±5;拉伸强度≥12Mpa;断裂延伸率≥380%;压缩永久变形(70℃*24h)≤35%,(23℃*168h)≤20%。

16 钢边橡胶止水

宽度不小于240mm,硬度(邵氏A度)为60±5;拉伸强度≥18Mpa;

断裂延伸率≥400%;压缩永久变形(70℃*24h)≤35%;撕裂强

度≥35N/mm。

17 混凝土界面剂白色乳液,粘度0.025~0.06Pa.s,PH值7~8.5,固体含量5.6~7%,抗拉粘结强度≥0.2MPa,剪切强度≥0.4MPa,干燥时间≥2h

18 拱顶回填注浆预留φ50镀锌钢管,水泥砂浆

19 嵌缝材料双组份聚硫密封膏,渗出指数≤4,低温柔性-30℃,最大拉伸强度≥1.2MPa,最大伸长率≥300%,恢复率≥80%,加热失重≤10%。

20

沟槽钢筋砼盖板C25混凝土,HPB235钢筋

21 沟槽身混凝土C25混凝土

22

洞门传统洞门C20混凝土

23 斜切式洞门C30钢筋混凝土,HRB335及HPB235钢筋

挡翼墙C20片石混凝土

24

边坡

防护喷砼C25

25 浆砌片石M10

26 锚杆φ22,HRB335钢筋

27 钢筋网φ8,HPB235钢筋

八、防水与排水

㈠复合式衬砌隧道

1、防排水设计原则

复合式衬砌隧道的防排水设计,采取“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”的原则。对隧道排水可能影响生态环境或居民生产生活用水的隧道段,根据实际情况可采用“以堵为主,限量排放”的原则设计。

隧道防水等级满足《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)规定的一级防水

标准。对于地下水较发育的隧道,在裂隙水发育地段,采取超前帷幕注浆和开挖后径

向注浆、补注浆等形式,减小围岩的渗透系数,控制地下水流失。对于注浆材料,可

选择普通水泥、超细水泥或化学浆液,少用、慎用水玻璃,提高浆液材料的耐久性。

2、堵水设计

对于特长隧道,特别是长度大于15km的四座单线隧道,为保证排水盲管引排至隧道内地下水顺利排出隧道不淹道床,要求引排至隧道内地下水小于排水沟最大排水能力的80%,根据线路纵坡计算排水沟最大排水能力,从而得到隧道每延米最大允许排水量,在衬砌前不能满足最大允许排水量的段落,采取开挖后径向注浆、局部补注浆堵水方案减小围岩透水系数,控制进入隧道内地下水量,要求初期支护不能出现大面积渗水、滴水成线或股状水。

对于其它隧道,特别是穿越自然保护区隧道,根据地下水对环境影响敏感度决定每延米允许最大排水量,对不满足要求段落,采用注浆堵水。

3、防水设计

⑴隧道防水措施主要通过防水板及模筑衬砌防水混凝土的双重作用避免地下水从混凝土表面渗入。Ⅳ、Ⅴ级围岩地段当地下水发育时,二次衬砌采用防水混凝土,即拱墙砼掺加防水剂,仰拱砼掺加高效抗裂防水膨胀剂。防水混凝土结构的衬砌裂缝宽度不得大于0.2mm。

⑵一般地段拱墙设EV A 或ECB高分子防水卷材加土工布;防水卷材厚度≥1.2mm,幅宽≥2m,土工布重量≥350g/m2;地下水发育地段防水板厚度不小于1.5mm。

⑶施工缝处理

拱墙环向施工缝采用钢边止水带或遇水膨胀橡胶止水带+φ50排水管,仰拱仅设置止水带。

纵向施工缝处设置混凝土界面剂刷涂,每侧一条。

仰拱预制块凹凸面采用三元乙丙橡胶+遇水膨胀橡胶的复合材料止水带止水,预制块接头处接缝采用接头止水带止水。

⑷变形缝处理

变形缝处设置缓膨型遇水膨胀橡胶止水带。拱墙变形缝处衬砌外缘与防水板结合部位以聚硫密封胶封堵,衬砌内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵,以外2cm范围内设置U 型镀锌钢板接水盒,其余空隙采用填缝料填塞密实

在铺设防水板之前,应对初期支护的渗漏水情况进行检查,采取埋管引排、局部注浆等措施进行处理。

4、排水系统设计

⑴双线隧道内排水采用侧沟和中心管沟的方式。侧沟主要用于汇集地下水,并将地下水引入中心管沟,同时起到沉淀和兼顾部分排水的作用。中心管沟主要用于排水,同时汇集道床顶部积水,疏干底板下积水。地下水不发育的短隧道可不设中心水沟。单线钻爆法隧道仅设置双侧水沟。全断面TBM法隧道复合式衬砌隧道根据根据仰拱预制块设置条件合理确定排水沟位置,其余段根据线路纵坡条件设置双侧水沟或中心管沟,达到洞内排水沟排水通畅的目的。

⑵双线隧道中部纵向30m~50m设置一处检查井,隧道道床顶部积水通过隧道中部无碴轨道垫层或底板顶的排水明沟汇集后排入检查井。施工中应根据地下水情况、隧道内线路坡度适当加大检查井横向引水管的过水能力。

⑶衬砌防水卷材背后拱墙环向设置φ50打孔波纹管,纵向间距按5~10m计;在隧道两侧边墙脚外侧设置φ110打孔波纹管,每10m一段。环向盲沟与纵向盲沟均直接与隧道侧沟连通,便于排水管路的维护。每段纵向盲沟中部设置一处φ50泄水孔连接到隧道侧沟。地下水发育地段环向盲沟间距应适当加密。

⑷洞口防排水:洞口有沟、渠通过或洞前反坡排水有困难时,应采取引排和防渗、防冲淤措施,且洞门顶部设截水天沟,以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡坡顶以外不小于5m处,其坡度根据地形设置,但不应小于3‰,以免淤积。天沟形

式根据洞口地形地质条件进行设计,并根据地形确定水沟流向。

⑸明洞衬砌的防排水:执行铁道部现行《铁路隧道防排水技术规范》(TB10119)中的有关规定。衬砌外贴高分子防水卷材,并具有较好的耐热度、抗冻性、柔性、防腐和耐水、抗老化性能,防水层铺至墙顶开挖或墙脚泄水孔处。

⑹水环境保护:洞顶及其附近有水塘、水库、风景区敏感点等,要考虑因修建隧道而引起地表水流失等,影响居民生活及农田灌溉的可能,可采取相应措施防止水源漏失。

㈡管片衬砌隧道

对于采用管片衬砌隧道,管片抗渗要求高、接缝防水水压力及密封材料接触面应力的提高。

1、防排水设计原则

A、贯彻“防排结合,因地制宜,综合治理”的原则。

B、以混凝土衬砌结构自防水为根本,衬砌接缝防水为重点,确保隧道整体防水。

C、防水等级为一级,即不允许渗水,结构表面无湿渍。

2、防水设计

(1)管片自防水

管片自防水的关键在于混凝土配置及质量控制。隧道管片的混凝土等级为C40~C50,抗渗等级P10~P12,限制裂缝开展宽度≤0.2mm。要求采取以下措施提高混凝土的自防水能力和耐久性:

A、采用低水化热、高抗渗性的普通硅酸盐水泥;

B、采用减水率≥20%的高效减水剂;

C、选用低碱含量的骨料,并控制粗骨料最大粒径不大于20mm、细骨料用量≤45%;

D、掺加优质磨细粉煤灰(超过二级灰的标准)和粒化高炉矿渣微粉等活性粉料(掺量≤20%);

E、严格控制水胶比≤0.35;

F、加强衬砌制作中的蒸汽养护与水养护。

(2)豆砾石回填注浆防水

仰拱部位采用C20细石砼回填,其余部位管片衬砌背后预留不小于10cm厚的豆砾石注浆回填层,选用5~10mm人工碎石,425#普通硅酸盐水泥,水灰比控制在0.6:1~0.7:1,注浆压力为0.2~0.3Mpa。通过豆砾石回填灌浆,在管片与围岩间形成具有一定厚度的水泥碎石结石体,增加了衬砌结构的整体性和结构强度,并且具有一定的抗渗能力,作为第二道渗漏防线。

(3)接缝防水设计

接缝采用单道弹性密封垫配以一道缓冲材料的方式,弹性密封垫采用三元乙丙橡胶与遇水膨胀橡胶的复合材料。复合形式材料初期可以利用弹性压缩的回弹力止水,依靠遇水膨胀橡胶的膨胀性可以满足后期可能产生较大变形的防水要求,且二者复合后,有利于膨胀橡胶的单向膨胀,侧向受限,膨胀应力利于充分发挥,不仅加强了止水性,而且还减少了水膨胀树脂的溢出,有利于材料的使用寿命。封顶块与邻接块纵向接缝采用加厚的遇水膨胀橡胶密封垫。遇水膨胀橡胶体积膨胀率为200%~300%。

弹性密封垫性能要求表

体积按设计要求,在管片接缝张开量为0的条件下为密封槽体积的85%~100%允许压缩率35%以上

形状表面无凸起物

宽度按设计要求

抗压反力在管片接缝张开量为0的条件下,受压反力在6MPa以下,且其波动值在±20%以下

体积膨胀率遇水膨胀橡胶在常温下为200~300%

质量变形率5%以下

耐压性能不考虑遇水膨胀橡胶作用下,管片张开量10mm,错位15mm,耐水压力1.0MPa A嵌缝设计

采用双组份聚硫密封胶进行接缝内侧的嵌缝,防水型地段,如果嵌缝渗漏水时需先进行地下水的堵漏与引排后再嵌缝。排水型地段应先设置引排波纹管后再嵌缝。对于施工中所出现的裂缝,应剔除嵌入物重新密封。修补质量要满足隧道承受地层水压的要求。

B螺栓孔防水

螺栓孔采用可更换的遇水膨胀橡胶密封圈作为螺栓孔密封圈。垫圈构造设计十分重要,设计过程中要考虑到多余材料在螺栓拧紧后的流失现象。管片开始拼装时,垫圈应紧贴在法兰面上,在压力作用下将材料挤入螺栓孔和螺栓四周。

3、排水设计

结合管片接缝设置泄水孔,环、纵向盲沟,引排至中心水沟。

九、地震设防

根据《中国地震动峰加速度区划图1/400万》和《中国地震动反应谱特征周期区划图1/400万》(GB18306-2001)及有关资料:南昌至建宁地震动峰值加速度为<0.05g;建宁至白沙、葛岭地震动峰值加速度为0.05g;葛岭至福州、白沙至莆田地震动峰值加速度为0.10g,动反应谱特征周期均为0.35s。

隧道洞口、明洞、浅埋和偏压地段应为抗震设防地段,当隧道位于地震动峰值加速度为0.1g(基本烈度为7度)时的Ⅵ、Ⅴ级围岩的双线隧道,应考虑抗震设防,并验算,其设防的长度可根据地形、地质条件确定。其中单线钻爆法隧道的设防长度不宜小于30m,双线隧道的设防长度不宜小于35m。

抗震设防段应采用带仰拱的曲墙式衬砌,设防段衬砌应设变形缝。

十、洞口里程及隧线分界里程的确定

1、隧道进、出口位置的确定应贯彻“早进晚出”的原则,尽量减少对地表的破坏。当地形、地质情况适宜时,优先采用新式环保洞门,如有落石掉块,应加明洞、棚洞或采取防护措施。洞口里程及洞门型式确定遵循下列规定:

①线路中线与等高线基本正交的情况下,洞门型式尽量采用帽檐斜切式洞门。

②线路中线与等高线斜交的情况下,按隧道低侧基础不露空并有足够的承载力及稳定性、高侧边坡挖方高度不超过12m确定洞口里程,洞门型式根据地面横坡及仰坡情况采用台阶式洞门或明洞(棚洞)门结构。

③洞口边仰坡应采取防护措施,当边仰坡较陡,基岩出露时,可采用边仰坡喷锚网防护;边坡一般时,可采用下部浆砌片石护坡,上部种草防护;当边坡较缓,岩体破碎或为第四系砂粘土时,可采用方格形骨架喷播植草防护。

2、隧线分界里程的确定

斜切式洞门以洞门斜切面与左线内轨顶面的交点里程取整为洞口和隧线分界里程;端墙式或柱式洞门,以隧道洞口里程分界;翼墙式洞门,按翼墙终点里程加1m后取整分界;如一侧为翼墙、另一侧为挡墙时,当翼墙长度大于挡墙长度时,按翼墙终点里程加1m后取整分界,否则,按挡墙终点里程分界。当两侧为挡墙时,以设挡墙6m为界;当洞门挡墙与路基挡墙相接时,设计时应与路基专业联系,以协调挡墙型式。

桥隧相连时,分界里程协商确定,但各专业工程由各专业考虑。

十一、运营通风与防灾通风

长度大于10km的隧道设置运营及防灾通风,隧道内运营通风以换气为主;长度大于6km而小于10km的隧道结合辅助坑道的情况预留设置防灾通风的土建条件。

一般情况下隧道采用纵向式通风。隧道较长时,可充分利用辅助坑道,采用射流风机和轴流风机相结合的通风方式。特长隧道运营通风的设置应与防灾通风综合考虑。各个隧道通风方式的选择应根据各隧道的特点综合考虑。

风机采用集中堆放式布置于洞口端。通风机的控制采用远程控制模式,可在附近车站的行调室设置控制系统,实现远程监控。通风时间为一天一次,在行车间隙的天窗时间内完成。隧道风机布置应结合进出口高程,设置风机段地质情况,管理、养护条件等综合考虑。风机距洞口距离和风机间距按120m考虑。

风机安装段长度11m,两边各设过渡段长10m,总长31m。在隧道两侧设风机电力电缆槽。隧道分别在洞口至风机安装段和风机安装段进行断面加宽,以满足电缆槽设置和设备安装需要。

十二、隧道防灾救援系统设计

1、隧道防灾救援系统设计原则

隧道可能发生的灾害主要有:水灾、火灾、地震、列车脱轨、事故停车等。根据国内外经验,危及隧道安全的灾害主要是火灾。

隧道防灾贯彻“以防为主,防消结合”的原则,健全防灾设施和消防系统,将灾害减小到最低程度;救援设计贯彻“以人为本、监控有效、措施有力”的原则。

对戴云山及长大隧道群进行专题防灾救援系统研究,确定防灾救援设计方案。

2、隧道防灾救援系统设计

(1)预防措施

引起火灾的因素很多,首先应通过预防,防患于未然,将火灾发生的可能性降至最低,主要措施有:

隧道内的火灾绝大多数是列车火灾引起的,因此,首先应提高列车自身的防火灭火能力;

提高隧道内易燃设施的防火能力,杜绝隧道内尤其是电力设施的火灾隐患;

建立健全隧道防火管理制度,包括:防火安全制度,车辆维护保养制度,进入隧道列车管理制度等;

成立专门的管理机构,建立指挥救援中心,组成由铁路、地方、消防多方组成的消防救援队伍,组成完善的防灾、救灾体系;

利用现代技术,参考国内外隧道消防技术,结合本隧道的实际情况,建立先进的隧道火灾报警系统,灭火系统、事故通风系统、通信系统等防灾、救灾设施。

(2)逃生措施

双线隧道内两侧设置、单线隧道内单侧设置贯通整个隧道的救援通道。两条单线隧道间或隧道与贯通平导间间隔500m设置一处联络通道,作为救援和紧急疏散的通道。

救援通道每隔100m应设图象文字标记,指示两个方向分别到下一个洞口或紧急出口的整百米数,并配备灯光显示方向。

(3)消防措施

隧道洞口两端设高位消防水池及消防水栓,同时配备一定数量的灭火器。

当列车在隧道内发生火灾,有条件时尽量将列车拖至隧道洞口,在隧道洞口集中消防灭火,若事故列车失去动力,根据列车所处位置及情况,依靠滑行停靠在洞口疏散点或定点消防点,展开消防及救援工作。

十三、隧道轨下基础类型及照明设置

1、轨下基础类型

6km及以上的隧道铺设无碴轨道整体道床,其它地段均按有碴轨道碎石道床设计。无碴轨道结构型式采用双块式无碴轨道。TBM施工隧道双块式无碴轨道道床板采用桁架式。

有碴轨道内轨顶面至道床底面的高度为76.6cm,无碴轨道内轨顶面至道床底面的高度为49.7cm。隧道左线内轨顶面标高=路肩设计标高+0.922m。

本次设计考虑竖曲线的影响。相邻坡段的代数差大于1‰时,应以圆曲线型竖曲线连接,竖曲线半径为20000m。竖曲线计算公式如下:

L=R×λ/2000;(L为竖曲线全长的一半,单位:m)

y=x2/2R。(y为竖曲线高度,单位:m)

其中:R为竖曲线半径,单位:米;

x为竖曲线始点至计算纵距之距离,单位:m;

λ为相邻竖曲线的代数差,无单位。

2、照明设置

长度大于500m的隧道内设置固定式电力照明和应急照明设备,长度小于等于500m 的隧道内装设照明插座设计。洞内专用洞室、紧急出口及其通道内设置固定和应急照明设备。

十四、施工排水

1、通过隧道洞口或辅助坑道施工,施工排水采用固定泵站和移动泵站相结合的排水方案,在反坡施工方向设置移动泵站,斜井(竖井)与隧道相交里程附近设置固定泵站,顺坡施工段施工排水利用顺坡自排至固定泵站,反坡施工段利用移动泵站抽排隧道出水至固定泵站,然后利用固定泵站将隧道内出水抽排至斜井外;

2、施工排水假定衬砌滞后开挖200m或衬砌滞后开挖2个月取其最大值,按照不同岩性预测最大出水量配置水泵,水泵配置按照需要配置水泵的2倍配套,一套抽排,一套备用。

十五、隧道工程修建对生态环境与水土保持的影响及采取措施

1、生态环境的保护

(1)水资源的保护

洞顶及其附近有水塘、水库、河沟时,要考虑因修建隧道而引起地表水流失等影响居民生活及农田灌溉的可能。在易造成地表水、地下水缺失的环境中施工时,该地段应采取“以堵为主,限量排放”的原则,防堵结合,以减少水源高程的损失。

根据勘测设计提供的资料,施工前应及早保水,采取拦堵截流等措施以减少水源高程损失;

利用地形、地质等有利条件设置蓄水池,将未经污染的水流经沟、槽或专设管路提升,引入蓄水池,供给用户;

(2)对植被的保护

隧道洞门的选择应按照“早进晚出”的原则,尽量采用环保型洞门,以减少隧道洞口边、仰坡的刷方,少破坏或不破坏洞口的植被。洞口开挖坡面应配合路堑边坡的防护,选择适宜的树种、草种,达到防护工程、改善路况,绿化环境的目的。

工程竣工时,应休整、恢复受到破坏的植被。

(3)隧道洞口结构及附属设施应与当地景致协调,尽量采用无端墙环保洞门。

2、环境污染防治

(1)污水防治

施工中采取清污分流;

利用隧道洞外自然沟壑地形,设置污水处理设施。经处理后的水质,应视接纳水体的功能,符合相应的排放标准。

(2)烟气污染防治

隧道施工烟气污染主要来自施工发电锅炉,其次是运输汽车和以柴油为燃料的动力机械。因此,在选择设备型号时,应对环境保护配套设施予以足够重视,要求达到国家或地方规定的标准。

(3)粉尘污染防治

洞外爆破采取定向松动爆破,无声振破等新技术,洞内采用光爆;

散装材料采用密闭罐运输、存放;

必要时搅拌机和弃碴场四周设隔挡建筑,既可隔声又可防尘。

(4)施工噪声污染防治

隧道施工噪声来自于爆破、空压机、装碴机、运输机、混凝土搅拌机、卷扬机、发电机、木工用的截木机、刨木机、锯木机和车、铣、钳、刨等机具。噪声的控制途径一般从三个方面考虑:降低声源噪声;在噪声传播途径上采取措施;在受噪声危害采取防护措施。

(5)振动的防治

振动是声源激发固体构件并伴随噪声同时产生的。隧道施工引起的振动,主要是爆破(冲击振动)和机械产生的振动。

对于混凝土搅拌机、球磨机、抽水机、空压机、碎石机等的基础宜埋入半地下,并铺设砂石垫层以减轻振动影响;

通过试验在不同的岩层选择爆炸药种;

调整所用炸药的药量;

合理选择爆破方法;

调整爆破时间。

3、弃碴处理

(1)本线隧道弃碴应优先考虑利用,如用于混凝土骨料、路基和车站填方、地方单位利用。如不能利用,应根据隧道附近地形和水文条件,认真研究弃碴方案,明确弃碴地点,弃碴场占地类型,如水田、旱地、林(果)地、荒地等,并根据场地类别,设置永久的碴场防护工程,并做好排水设施,防止水土流失,碴顶面恢复植被。为减少弃碴占用良田,可适当扩大弃碴运距。隧道弃碴洞外运距大于200m时,应列弃碴运距,并标明转运或增运。

(2)弃碴场地设计

隧道弃碴数量,按实际方量计算,但在计算弃碴占地时,应根据开挖围岩性质,开挖方法确定,钻爆法按理论开挖方的1.5倍计,TBM施工段按1.8倍计。

弃碴场均设置永久的防护工程。对碴场底面进行平整,位于山坡的碴场应作坡面处理,并对弃碴的稳定性进行检算,避免出现压滑现象。对于含有放射性物质的弃碴,必要时应采用混凝土屏蔽层隔离。避免放射性物质引起的外照射。

弃碴场设置完善的排水系统,根据碴场汇水流量计算,设置相应管径的波纹管外包无纺布排水。

碴场顶面回填厚度不小于50cm的种植土并植草绿化,有条件时进行造地还田。

十六、辅助坑道设置

1、辅助坑道设置原则

辅助坑道的设置考虑隧道长度、施工工期、地形地质等条件,并结合施工期间超前地质预报、通风、排水要求,及运营期间的排水、救灾需要进行设计。辅助坑道的断面尺寸根据担负的工作量、地质条件、支护类型、施工机械设备尺寸、人行安全及管路布置确定。

鉴于本线的地形难度和辅助坑道使用情况,尽量在洞身埋置不深且地质条件较好地段选择斜井方案,并优先选择无轨运输斜井,充分发挥大型机械配套施工优势,加快施工进度。原则上无轨运输斜井的综合坡度不大于10%,最大坡度不大于12%,长度控制在2000m以内,受施工通风制约,无轨运输斜井的独头施工长度一般按不超过5000m考虑(含辅助坑道长度);有轨运输的斜井倾角不大于25°,长度一般控制在800m 以内。部分隧道埋深太大,根据需要考虑了平行导坑的设置,平行导坑长度根据需要确定。

辅助坑道的支护型式,原则上Ⅱ、Ⅲ级围岩小跨度地段以锚喷衬砌为主,其余地段采用喷锚支护整体式衬砌,辅助坑道的交叉点等薄弱环节衬砌应加强。无轨运输斜井双车道采用复合式衬砌。竖井采用复合式衬砌。

2、辅助坑道断面尺寸

平行导坑内净空根据运输要求,结合地质条件、支护类型、机械设备、各种管线设置、人行道、安全间隙等因素,同时考虑了凿岩台车、ITC312大型挖装机等大型机械通过而拟定,采用有轨双车道断面4.9m×4.8m(宽×高)。

有轨运输斜井内净空根据运输要求,结合地质条件、支护类型、机械设备、各种管线设置、人行道、安全间隙等因素,按通过8m3侧卸式矿车拟定,计划采用双车道断面4.9m×4.17m(宽×高)。

无轨运输斜井的内净空根据运输要求,结合地质条件、支护类型、机械设备、各种管线设置、人行道、安全间隙等因素,同时兼顾考虑通过大型挖装机及混凝土搅拌车通行需要进行拟定,无轨运输斜井应根据具体隧道施工进度及出碴能力的要求,必要时采用双车道断面,否则采用单车道+错车道断面,双车道断面7.6m×5.88m(宽×高),单车道断面5.1m×5.8m(宽×高)。

当隧道采用两条单线方案时,为减少辅助坑道工程,当出碴能力满足同时使用时,考虑共用斜井。

竖井井筒断面直径根据其提升能力要求计算确定。

十七、隧道内槽、腔、洞室的设置

1、单、双线钻爆法隧道内设双侧电缆槽,通信信号、电力电缆槽设于线路前进

方向的左侧;通信、信号电缆槽设于线路的右侧。隧道设置运营通风时,隧道洞口控

制室至隧道内两边射流风机处均设置风机专用电力电缆槽,大小为400×300mm(宽×高)。单线TBM法隧道内设双侧电缆槽,信号电缆槽设于线路前进方向的左侧;通信、电力电缆槽设于线路的右侧。

2、隧道内考虑设置存放维修工具和其它业务部门需要的综合洞室,洞室间距单侧为500m左右,双侧错开设置。综合洞室不得设于衬砌断面变化处或沉降缝处,当位于上述地段时,应进行前后适当调整。

3、长度大于500m的隧道,应在设通信、信号电缆槽同侧的综合洞室内设置余长电缆腔,间距500m设一处。隧道长度500m~1000m时,可在中间只设置一处余长电缆腔。隧道内每隔500m设置过轨一处,每处通信、信号过轨各预埋2根、3根Ф100mm钢管。

《高速铁路设计规范》等 6 项标准 局部修订条文.pdf

《高速铁路设计规范》等6项标准 局部修订条文 一、《高速铁路设计规范》TB10621—2014 1. 第7.1.8条修改为“相邻桥涵之间路堤长度的确定应综合考虑高速列车运行的平顺性要求、路桥(涵)过渡段的施工工艺要求以及技术经济等因素。” 2.第7.2.1条修改为“桥涵结构设计应根据结构的特性,按表7.2.1所列的荷载,就其可能的最不利组合情况进行计算。 表7.2.1 荷载分类及组合

注:1 当杆件主要承受某种附加力时,该附加力应按主力考虑。 2 长钢轨纵向作用力不参与常规组合,其与其他荷载的组合按《铁路桥涵设计规范》TB 10002 的相关规定执行;CRTSⅡ型板式无砟轨道作用力应根据实际情况另行研究。 3 流水压力不宜与冰压力组合。 4 当考虑列车脱轨荷载、船只或排筏的撞击力、汽车撞击力以及长钢轨断轨力时,应只计算 其中的一种荷载与主力相组合,且不应与其它附加力组合。 5 地震力与其他荷载的组合应符合《铁路工程抗震设计规范》GB50111的规定。” 3. 第7.2.12条修改为“横向摇摆力应按80kN水平作用于钢轨顶面计算。多线桥梁只计算任一线上的横向摇摆力。” 4. 第7.3.9条修改为“墩台横向水平线刚度应满足高速行车条件下列车安全性和旅客乘车舒适度要求,并对最不利荷载作用下墩台顶横向弹性水平位移进行计算。在列车竖向静荷载、横向摇摆力、离心力、风力和温度的作用下,墩顶横向水平位移引起的桥面处梁端水平折角如图7.3.9所示,并应符合下列规定:

图7.3.9 梁端水平折角示意图 1 梁端水平折角不应大于1.0‰ rad。 2 梁端水平折角计算应考虑以下荷载作用:竖向静荷载;曲线上列车的离心力;列车的横向摇摆力;列车、梁及墩身风荷载或0.4倍的风荷载与0.5倍的桥墩温差组合作用,取较大者;水中墩的水流压力作用;地基基础弹性变形引起的墩顶水平位移。” 5. 第7.4.4条修改为“预应力钢筋或管道的净距及保护层厚度应符合下列规定: 1 在后张法结构中,采用钢丝、钢绞线束、螺纹钢筋的管道间净距,当管道直径等于或小于55mm时,不应小于 40mm;当管道直径大于55mm时,不应小于0.8倍管道外径。 ……” 6. 第8.6.2条修改为“复合式衬砌初期支护与二次衬砌之间应根据水文地质条件和结构防水设防要求设置防水层。地下水环境保护要求高、埋深浅的隧道应采用全断面封闭防水。防水

高速铁路路基设计规范标准

6 路基 6.1一般规定 6.1.1路基工程应加强地质调绘和勘探、试验工作,查明基底、路堑边坡、支挡结构基础等的岩土结构及其物理力学性质,查明不良地质情况,查明填料性质和分布等,在取得可靠地质资料的基础上开展设计。 6.1.2路基主体工程应按土工结构物进行设计,设计使用年限应为100 年。 6.1.3基床表层的强度应能承受列车荷载的长期作用,刚度应满足列车运行时产生的弹性变形控制在一定范围内的要求,厚度应使扩散到其底层面上的动应力不超出基床底层土的承载能力。基床表层填料应具有较高的强度及良好的水稳性和压实性能,能够防止道砟压入基床及基床土进入道床,防止地表水侵入导致基床软化及产生翻浆冒泥、冻胀等基床病害。 6.1.4路基填料的材质、级配、水稳性等应满足高速铁路的要求,填筑压实应符合相关标准。 6.1.5路堤填筑前应进行现场填筑试验。 6.1.6路基与桥台、横向结构物、隧道及路堤与路堑、有砟轨道与无砟轨道等连接处均应设置过渡段,保证刚度及变形在线路纵向的均匀变化。 6.1.7路基工后沉降值应控制在允许范围内,地基处理措施应根据地形和地质条件、路堤高度、填料及工期等进行计算分析确定。对路基与桥台及路基与横向结构物过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处,应采取逐渐过渡的地基处理方法,减少不均匀沉降。路基施工应进行系统的沉降观测,铺轨前应根据沉降观测资料进行分析评估,确定路基工后沉降满足要求后方可进行轨道铺设。 6.1.8路基支挡加固防护工程应满足高速铁路路基安全稳定的要求,路基边坡宜采用绿色植物防护,并兼顾景观与环境保护、水土保持、节约土地等要求。 6.1.9路基排水工程应系统规划,满足防、排水要求,并及时实施

高速铁路的隧道特点

高速铁路的隧道的特点 高速铁路的隧道设计是由限界、构造尺寸、使用空间和缓解及消减高速列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定的。 研究表明,以上两方面要求中,后者起控制作用。当列车进入隧道时,原来占据着空 间的空气被排开。空气的粘性以及气流对隧道壁面和列车表面的摩阻作用使得被排开的空气不能象在隧道外那样及时、顺畅地沿列车两侧和上部流动,列车前方的空气受压缩,随之产 生特定的压力变化过程,引起相应的空气动力学效应并随着行车速度的提高而加剧。 1由于瞬变压力造成乘员舒适度降低,并对车辆产生危害; 2、微压波引起爆破噪声并危及洞口建筑物; 3、行车阻力加大; 4、空气动力学噪声; 5、列车风加剧。 高速铁路进入隧道产生的空气动力学效应是由多种因素所确定的。行车速度,车头和 车尾形状,列车横断面,列车长度,列车外表面形状和粗糙度,车辆的密封性等。隧道净 空断面面积,双线单洞还是单线双洞,隧道壁面的粗糙度,洞口及辅助结构物形式,竖井、斜井和横洞,道床类型等。列车在隧道中的交会等。 列车进入隧道引起的压力变化是两部分的叠加: ①列车移动时从挤压、排开空气到留下真空整个过程引起的压力变化; ②列车车头进入隧道产生的压缩波以及车尾进入隧道产生的膨胀波在隧道两洞口之间来回反射产生的压力变化(Mach波)。 当双线隧道中同时有不同方向列车相向行驶时,叠加所产生的情况则更为复杂。列车 在隧道中运行时(无相向行驶列车)车上测得的最大压力波动发生在第一个反射波到达列车时。Mach波以声速传播,对于长隧道,来回反射的周期相应较长。同时,在反射的过程中能量有所衰减。而对于短隧道,Mach波反射的周期大为缩短。同时,在反射过程中能量损 失也较少,致使压力波动程度加剧。试验表明,压力波动绝对值,并不随隧道长度的减小而减小。因此,对高速铁路中的隧道,有的虽然不长(例如长度在1km左右),其可能引起 的行车时的压力波动仍然不能忽视。但是,当隧道长度短到使列车首尾不能同时在其中时。则Math波的叠加不可能发生,压力波动程度当然随之缓解。当隧道长度为1km时,压力 波动明显加剧,而当隧道长度进一步增大到3km时,压力波动则并无显著加剧,反而有缓 解趋向。列车交会的双线隧道,最不利情况发生在列车交会在隧道中点时。 研究表明:对于压力波动,诸因素中隧道横截面积的影响是最大的。隧道净空断面面积, 或者说,隧道阻塞比是最主要的因素。根据计算分析,提出压力波动与隧道阻塞比之间有下列关系。 3 N 3 kv P 2 max ??单一列车在隧道中运行时,N =1 .3 ?? 0.25。考虑列车交会时,N =2.16 ?? 0.06。式中:max P —3秒钟内压力变化的最大值;v —行车速度;??一阻塞比;面积隧道内轨顶面以上净空列车横截面积 =??。竖井(斜井、横洞)的存在会缓解压力波动的程度。竖井位置对减压效果的影响很大,并不是处于任何位置的竖井都能有较好的 效果。竖井断面积5?IOm 2即可,加大竖井的横断面积,并不能收到好的效果。根据Mach 波叠加情况可以理论地得到竖井的最佳位置:)1 ( 2 M M L X ?? ?? 式中X —竖井距隧道进口距离;L —隧道长度;M —Mach数。 双线隧道列车在隧道中交会引起压力波动的叠加,情况十分复杂。列车交会时,压力波动最大值是单一列车运行情况的2.8倍。实际上,列车交会时所产生的压力波动同列车长 度、隧道长度、会车位置、车速等多种因素有关。在车辆密封的情况下,假定车外压力a P 为常数,车内压力随时间的变化可以表为:

隧道工程建设标准及施工技术

第四章隧道工程建设标准及施工技术 第一节隧道工程设计要求 客运专线铁路的隧道设计是由限界、构造尺寸、使用空间和缓解及消减高速列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定的。研究表明,以上两方面要求中,后者起控制作用,但隧道工程设计及施工过程中以隧道横断面的限界、构造尺寸、使用空间为控制要点。 一、隧道横断面有效净空尺寸的选择 在确定隧道横断面有效净空尺寸之前,首先要正确地选择隧道设计参数。高速列车进入隧道时产生的空气动力学效应,与人的生理反应和乘客的舒适度相联系。这就要制定压力波动程度的评估办法及确定相应的阈值,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,如3s或4s内最大压力变化值。我国拟采用压力波动的临界值(控制标准)为3.0Kpa/3s。 根据ORE提出的压力波动与隧道阻塞比关系可以推算出满足舒适度要求时,阻塞比β宜取为:当V=250km/h时,β=0.14;当V=350 km/h时,β=0.11。 隧道横断面形式一般为园形(部分或全部)、具有或没有仰拱的马蹄形断面。而影响隧道横断面尺寸的因素有: (1)建筑限界; (2)电气化铁路接触网的标准限界及接触网支承点和接触网链形悬挂的安装范围; (3)线路数量:是双线单洞还是单线双洞; (4)线间距; (5)线路轨道横断面; (6)需要保留的空间如安全空间,施工作业工作空间等; (7)空气动力学影响; (8)与线路设备的结构相适应。 二、客运专线隧道与普通铁路隧道的不同点 1.当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题,为了降低及缓解空气动力学效应,除了采用密封车辆及减小车辆横断面积外,必须采取有力的结构工程措施,增大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构;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列横通道;以及在隧道内适当位置修建通风竖井、斜井或横洞。 2.客运专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,故一般不采用喷锚衬

铁路路基设计学习资料

铁路路基设计学习资料 一、基本规范 《铁路路基设计规范》(TB10001-2005) 《铁路特殊路基设计规范》(TB10035-2006) 《铁路路基支档结构设计规范》(TB10025-2006) 《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》铁建设函[2005]285号 《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定(上、下)》铁建设[2005]140号 《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定(上、下)》铁建设[2007]47号 《工业企业标准轨距铁路设计规范》GBJ12-87 二、规范适用范围 《铁路路基设计规范》(TB10001-2005) 适用范围:客货共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于160km/h、货物列车设计行车速度等于或小于120km/h的Ⅰ、Ⅱ级标准铁路。 《铁路特殊路基设计规范》(TB10035-2006) 适用范围:铁路网中客货共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于200km/h、货物列车设计行车速度等于或小于120km/h的Ⅰ、Ⅱ级标准轨距铁路铁路特殊路基的设计。 《铁路路基支档结构设计规范》

适用范围:铁路网中客货列车共线运行、旅客了此设计行车速度等于或小于200km/h、货物列车行车速度等于或小于120km/h的标准轨距铁路路基支档结构的设计。 《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》铁建设函[2005]285号 适用范围:新建客货共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于200km/h、货物列车设计行车速度等于或小于120km/h铁路的设计。《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定(上、下)》 适用范围:新建时速200~250km客运专线铁路设计(有碴轨道)。《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定(上、下)》铁建设[2007]47号 适用范围:新建时速300~350km客运专线铁路设计。 《工业企业标准轨距铁路设计规范》GBJ12-87 适用范围:新建、改建和扩建工业企业铁路设计。 三、荷载 200km以下(含200km客货共线)采用中-活载; 特种荷载 250kN 普通荷载220kN

中国隧道工程的建设和发展历程

中国隧道工程的建设和发展历程 从1874年我国开始修建第一条上海至吴淞的窄轨铁路起,至1911年清王朝被推翻为止的37年中,我国共建成了9100公里的铁路。在这段时期所修建的10条总长4600公里的铁路干线上,共修建了总长42公里的230余座隧道。 我国在1898~1904年修建了长度为3078米的兴安岭隧道,这是当时亚洲最长的宽轨铁路隧道。这一时期最具代表性的隧道工程是由我国杰出工程师詹天佑亲自规划和督造的京张铁路八达岭隧道,全长1091米,工期仅用了18个月,于1908年建成。这也是我国自行修建的第一座越岭铁路隧道。 自1911年10月清王朝覆灭,到1949年10月中华人民共和国成立的38年中,我国共在40余条总长度约7000公里的铁路干线和支线上修建了总长度约100公里的370余座铁路隧道。其中有当时我国最长的滨绥铁路第二线上长度为3840米的杜草隧道,建于1939~1941年,所穿过的地层为花岗岩,采用上下导坑法施工,混凝土衬砌。 1949年新中国成立后,我国的铁路建设进入了新的发展时期。在其后半个世纪的时间里,我国隧道建设大致可分为4个阶段,每个阶段均有显著的技术进步和突破。 起步:50年代至60年代初,是新中国第一代隧道建设工程。该阶段采用钻爆法施工,以人工和小型机械凿岩、装载为主,临时支护采用原木支架和扇形支撑。隧道施工基本无通风,由于技术水平落后,人工伤亡事故时有发生。

该阶段的主要标志性工程有位于川黔铁路上的凉风垭隧道,该隧道长度4270米,于1959年6月贯通。该隧道首次采用平行导坑和巷道式通风,为长隧道施工积累了很宝贵的经验。 稳定发展:60年代至80年代初,是新中国第二代隧道建设工程。 该阶段代表性工程有位于京原铁路上的驿马岭隧道,全长7032米,1967年2月开工,1969年10月竣工,也是这一时期修建的最长的隧道。这一时期施工机具的装备有了较大的改善,普遍采用了带风动支架的凿岩机、风动或电动装载机、混凝土搅拌机、空压机和通风机等。在成昆铁路的隧道施工中还采用了门架式凿岩台车和槽式运渣列车。 在隧道支护方面,采用了锚杆喷射混凝土技术,这是隧道施工技术的重要里程碑。由于主动控制了地层环境,较好地解决了施工安全问题。 经过3年国民经济调整,1964年重点加强西南大三线建设,川黔、贵昆、成昆三线全面复工。这些铁路隧道比例大,开工隧道数量猛增,迎来了隧道建设的大发展。 成昆铁路工程浩大,举世瞩目,全线共有425座隧道,总延长344.7公里,占线路长度的31.6%,其中2公里以上的34座,3公里以上的9座,成为控制工期的关键工程。沙木拉达隧道全长6379米,线路标高2244.14米,为成昆铁路最长与最高的隧道。关村坝隧道全长6107米,为成昆铁路第二长隧道,是北段控制铺轨的大门,为集中力量攻坚的重点工程之一,快速施工成为本隧道的主题,施工中创造了多项新纪录。岩脚寨隧道位于贵昆铁路安顺至六枝间,全长2715米,隧道横穿贵州普定郎岱煤田的大煤山,共穿过7层煤层,厚度最大达8.92米,含三级瓦斯。这也是我国第一次穿越大量瓦斯的隧道。

(完整word版)09-高速铁路设计规范条文(9轨道)

9 轨道 9.1 一般规定 9.1.1 正线及到发线轨道应按一次铺设跨区间无缝线路设计。 9.1.2 正线应根据线路速度等级和线下工程条件,经技术经济论证后合理选择轨道结构类型,轨道结构宜采用无砟轨道。无砟轨道与有砟轨道应集中成段铺设,无砟轨道与有砟轨道之间应设置轨道结构过渡段。 9.1.3 无砟轨道的结构型式应根据线下工程、环境条件等具体情况,经技术经济比较后合理选择。同一线路可采用不同无砟轨道结构型式,同一型式的无砟轨道结构宜集中铺设。 9.1.4 轨道结构部件及所用工程材料应符合国家和行业的相关标准要求。 9.1.5无砟轨道主体结构应不少于60年设计使用年限的要求。 9.1.6 轨道结构设计应考虑减振降噪要求。 9.1.7 轨道结构应设置性能良好的排水系统。 9.2 钢轨及配件 9.2.1 正线轨道应采用100m定尺长的60kg/m无螺栓孔新钢轨,其质量应符合相应速度等级的钢轨相关要求。 9.2.2 有砟轨道采用与轨枕配套的弹性扣件,其轨下弹性垫层静刚度宜为60±10kN/mm。 9.2.3 无砟轨道采用与轨道板或双块式轨枕相配套的弹性扣件,其轨下弹性垫层静刚度宜为25±5kN/mm。 9.3 轨道铺设精度(静态) 9.3.1 正线轨道静态铺设精度标准应符合表9.3.1-1、9.3.1-2和9.3.1-3的规定。

表9.3.1-1 有砟轨道静态铺设精度标准 表9.3.1-2 无砟轨道静态铺设精度标准 注:表中a为扣件节点间距,m。

表9.3.1-3 道岔(直向)静态铺设精度标准 9.3.2 站线道岔静态铺设精度标准应符合表9.3.2的规定。 表9.3.2 站线道岔静态铺设精度标准 9.4 无砟轨道 9.4.1 无砟轨道结构设计应符合下列规定: 1无砟轨道设计荷载应包括列车荷载、温度荷载、牵引/制动荷载等,同时应考虑下部基础变形对轨道结构的影响。 2结构设计活载 1)竖向设计活载:P d=α ? P j 式中:P d-动轮载; α -动载系数,对于设计时速300公里及以上线路,取3.0;设计时速250公里线路,取2.5。 P j-静轮载。 2)横向设计活载:Q=0.8 ? P j 3结构疲劳检算活载 1)竖向疲劳检算活载:P f =1.5 ? P j 2)横向疲劳检算活载:Q f =0.4? P j 4温度荷载及混凝土收缩影响 1)露天区间(包括隧道洞口200m范围)年温差根据当地气象条件取值。

铁路路基设计规范(填料部分)

5填料 5.1 一般规定 5.1.1 路基填料应通过地质调绘和足够的勘探、试验工作,查明其性质和分布,并开展填料设计工作。 5.1.2 填料设计的内容应包括:填料的来源选择、分布、运距、土石特性、名称、分组、改良措施、施工工艺、无侧限抗压强度、压实标准及检测要求等,取料场的生态恢复。 5.2 普通填料 5.2.1路基普通填料按颗粒粒径大小分为三大类别:巨粒土、粗粒土和细粒土。 5.2.2巨粒土、粗粒土填料应根据颗粒组成、颗粒形状、细粒含量、颗粒级配、抗风化能力等,按表5.2.2分为A、B、C、D组。

注: 1 颗粒级配分为:良好(C u ≥5,并且C c =1~3),不良(C u <5,或C c ≠1~3)。 式中:不均匀系数1060d d C u =;曲率系数60 1030 2d d d C c ?=; d 10、d 30、d 60分别为颗粒级配曲线上相应于10%、30%、60%含量的粒径。 2 硬块石的单轴饱和抗压强度Rc >30MPa,软块石的单轴抗压强度Rc ≤30Mpa 。 3 细粒含量指细粒(d ≤0.075mm )的质量占总质量的百分数。 5.2.3 细粒土填料应按表5.2.3分为粉土类、黏土类和有机土。粉土类、黏土类应采用 液限含水量ωL 进行填料分组:当ωL <40%时,为C 组;当ωL ≥40%时,为D 组;有机质土为E 组。 注:1 液限含水率试验采用圆锥仪法,圆锥仪总质量为76g ,入土深度10mm 。 2 A 线方程中的w L 按去掉%后的数值进行计算。 5.2.4 填料根据土质类型和渗水性可分为渗水土、非渗水土。A 、B 组填料中,细粒土 含量小于10%、渗透系数大于10-3cm/s 的巨粒土、粗粒土(细砂除外)为渗水土,其余为非渗水土。

高速铁路设计规范版

1 总则 1.0.1 为统一高速铁路设计技术标准,使高速铁路设计符合安全适用、 技术先进、经济合理的要求,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于旅客列车设计行车速度250~350km/h 的高速铁路,近期兼顾货运的高速铁路还应执行相关规范。 1.0.3 高速铁路设计应遵循以下原则: (1)贯彻“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的建设理念; (2)采用先进、成熟、经济、实用、可靠的技术; (3)体现高速度、高密度、高安全、高舒适的技术要求; (4)符合数字化铁路的需求。 1.0.4 高速铁路设计速度应按高速车、跨线车匹配原则进行选择,并应考虑不同速度共线运行的兼容性。 1.0.5 高速铁路设计年度宜分近、远两期。近期为交付运营后第十年;远期为交付运营后第二十年。 对铁路基础设施及不易改、扩建的建筑物和设备,应按远期运量和运输性质设计,并适应长远发展要求。 易改、扩建的建筑物和设备,可按近期运量和运输性质设计,并预留远期发展条件。

随运输需求变化而增减的运营设备,可按交付运营后第五年运量进行设计。 1.0.6 高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸应符合图的规定,曲线 地段限界加宽应根据计算确定。 7250 5500 4000 2440 1700 1750 1250 650 ③ ① ② ④ ⑤ 1700 25 1250 ①轨面

②区间及站内正线(无站台)建筑限界 ③有站台时建筑限界 ④轨面以上最大高度 ⑤线路中心线至站台边缘的距离(正线不适用) 图1.0.6 高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸(单位:mm) 1.0.7 高速铁路列车设计活载应采用ZK 活载。 ZK 活载为列车竖向静活载,ZK 标准活载如图1.0.7-1 所示,ZK 特种 活载如图1.0.7-2 所示。 图1.0.7-1 ZK 标准活载图式 图1.0.7-2 ZK 特种活载图式 1.0.8 高速铁路应按全封闭、全立交设计。 1.0.9 高速铁路设计应执行国家节约能源、节约用水、节约材料、节省用地、保护环境等有关法律、法规。 1.0.10 高速铁路结构物的抗震设计应符合《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111)及国家现行有关规定。 1.0.11 高速铁路设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准 的规定。 2 术语和符号

最新铁路隧道工程施工规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除最新铁路隧道工程施工规范 篇一:铁路隧道工程施工技术指南 铁路工程施工技术指南tz tz204—20xx 铁路隧道工程施工技术指南 20xx—10—33发布20xx—12—01实施 铁道部经济规划研究院发布 铁路工程施工技术指南 铁路隧道工程施工技术指南 tz204—20xx 主编单位:中铁一局集团有限公司 批准部门:铁道部经济规划研究院 施行日期:20xx年12月01日 中国铁道出版社 20xx年·北京 前言 本技术指南是根据铁道部《关于编制20xx年铁路工程建设标准计划的通知》(铁建设函[20xx]1026号)和铁道部

经济规划研究院《关于确定部分20xx年新开标准项目主编 单位的通知》的要求,在《铁路隧道施工规范》(tb10204-20xx)基础上修订而成的。 本技术指南共分18章,另有8个附录。其主要内容包括:总则,术语,施工准备,洞口工程,施工方法,辅助施工方法与措施,钻爆开挖,初期支护,二次衬砌,防排水,施工机械与设备,超前地质预报,监控量测,辅助坑道,通风防尘、风水电供应与通信系统,特殊岩土和不良地质地段隧道施工,环境保护及施工阶段的风险评估等。 本技术指南与《铁路隧道施工规范》(tb10204-20xx) 相比,章节和内容的增减情况主要有: 1.增加了超前地质预报、环境保护、辅助施工方法与措施四章。 2.增加了施工工艺流程图。 3.增加了近年来修建隧道较成熟的施工技术,如黄土隧道、高原冻土隧道、斜切式洞口、混凝土耐久性等的内容。 4.施工机械与设备章按作业工序分节,并增加了机械配置参考表及施工实例。 5.删除了有关整体式衬砌、喷锚衬砌和隧道塌方等内容。 希望各单位在执行本技术指南过程中,结合工程实践,总结经验,积累资料。如发现需要修改和补充之处,请及时将意见和有关资料寄交中铁一局集团有限公司(地址:西安

铁路路基工程施工组织设计方案

哈家咀段路基施工方案 一编制依据 1)依据本工程队的设计文件、招、投标文件的技术要求。 2)至中川机场线路施工设计图。 3)《铁路路基设计规》TB10001—2005、《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302—2009、《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》TB10108—2011、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751—2010。。 4)现场踏勘、调查工地周边环境条件所了解的情况和收集的信息。 5)国家法律、法规及省有关规定和当地民众的民俗风情。二编制原则 1)遵守国家和省有关的法律、法规以及相关文件要求。 2)按照国家有关的法律法规要求,做好环保、水保等保护工作。 3)认真做好施工调查研究,充分考虑当地自然环境和施工条件,进行施工方案比选,因地制宜的制定施工方案。 4)努力改进施工工艺,提高机械化施工水平,以求先进的施工工艺和工程质量的统一。 5)先重点后一般,全面规划重点突破,强调施工组织设计

的科学性、实施性、可操作性、严密性和可靠性。 三编制围 新建至中川机场铁路项目哈家咀段路基DK40+500~DK41+801.23、DK42+471.60~DK42+753.30段围的路基工程。 四工程概况 本段路基工点位于市永登县树坪镇,线路与机场高速及201 省道并行。DK40+500~DK41+801.23段位于碱沟河谷阶地地区,地形起伏较大,河谷切割较深,工程与河床平行,行走于碱沟一级阶地上。DK42+471.60~DK42+753.30段位于麻沙沟阶地区,该段谷地地形起伏较大,沟谷切割较深,河谷宽约100~400m,高程1681~1796m。工程与沟床近平行,行走于麻沙沟一阶级地上。 工点处涉及地层:第四系全新统冲积砂质黄土,黏质黄土、细沙、中砂、砾砂、细圆砾土,第四系上更新统风积砂质黄土,冲击细圆砾土,下伏基岩为上第三系中新统泥岩夹砂岩。 本工点围路基施工分两段完成: 第一段起讫里程为DK40+500~DK41+801.23,长1606.5m。线路主要以路堤通过,局部为挖方,最大填方高度12m,最大挖方深10m。 第二段起讫里程为DK42+471.60~DK42+753.30,长281.70m,本段路基路堤最大边坡高度14.13m,路堑最大边坡高度13.22m。路基小里程端为哈家咀特大桥,路基大里程端为哈家咀碱沟特大桥。

高速铁路隧道技术发展现状存在问题及其展望

读书报告 高速铁路隧道技术 发展现状存在问题及其展望

目录 一、我国遂道及地下工程的发展现状 (1) 1.1 交通隧道 (1) 1.2 水利水电隧洞 (2) 1.3 地下工程 (2) 二、我国隧道及地下工程的主要开挖方法及新技术 (2) 三、当前国内铁路隧道施工主要存在技术问题 (3) 3.1 爆破精细控制技术 (3) 3.2 改进开挖技术 (3) 3.3 机制砂喷混凝土湿喷工艺 (4) 3.4 仰拱与掌子面进度的协调性 (4) 3.5 隧道沟槽施工工艺 (4) 3.6 通风及空气净化技术 (5) 四、贵广铁路建设实例 (6) 五、我国隧道及地下工程的发展前景 (7) 5.1 隧道发展前景 (7) 六、高速铁路隧道的研究几个热点问题 (8) 6.1 高速铁路隧道的空气动力学效应 (8) 6.2 高速铁路隧道的瞬变压力 (9) 6.3 高速铁路隧道的微压波 (9)

高速铁路隧道技术发展现状,存在问题及其展望 自1978年我国改革开放以来,我国在交通、水利水电、市政等基础设施领域取得了令人瞩目的成就,特别是近十年来,更取得了突飞猛进的发展,同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。但是由于我国东西高差大、地势复杂,隧道工程是铁路工程中不可缺少的重要项目,例如最近刚开通的兰新高铁,隧道比例达到60%以上。我国大力发展高速铁路,列车运行速度的提高势必造成列车振动荷载进一步加大,从而对隧道结构的动力稳定性提了更高的要求。伴随着铁路的出现和发展,铁路隧道也逐渐发展起来,但受制于技术条件的限制,在很长的时间内,铁路隧道的规模都很有限,直到20 世纪,随着人类科技水平和技术装备的进步,才开始出现了一些大型隧道,世界铁路隧道的世界记录也不断被更新。我国高速铁路已进入实质性的建设阶段,全国各铁路干线列车提速正在进行之中。 一、我国遂道及地下工程的发展现状 1.1 交通隧道 交通隧道主要包括铁路隧道、公路隧道及城市地铁工程,铁路隧道目前在数量、长度、设计及施工技术上在我国处于领先地位,截至1997年,在我国的铁路线上已建成并正式交付运营的隧道大约5200座,总长度2457.89km,平均占铁路网总长度的4.7‰。目前我国已建成铁路中隧道占线路长度在30%以上的就有襄渝线34.3%,成昆线31.6%,在建铁路中隧道占线路长度比例最大的达到50.42%(西康线)。目前已建成的最长隧道是西康线的秦岭单线隧道,长18.4km,其它较长的还有衡广铁路复线上的大瑶山双线隧道,长14.295km,于1987年建成。南昆线上的米花岭隧道,长9.383km。地铁工程目前仅有京、津、沪、穗四市约80km正在运营,而在建工程则很多,目前除上述四城市仍在继续扩建地铁外,南京、重庆、青岛、沈阳、深圳、成都等约20个大中城市进行了地铁和轻轨交通系统规划,部分项目正在全面施工。我国公路隧道在80年代前,因公路等级较低,同时限于设计、施工及短期投资大等多种原因,很少设计长大隧道,且数量(总长度)上也不多,但改革开放以后,为了实现截弯、降坡、提速、提高运营安全及实现长期运营收益提高等,相继修建了一批长大公路隧道,如辽宁的八盘岭双线公路隧道(长1600m),吉林的小盘岭公路、,速公路建设的大规模展开和设计、施工总体水平的提高,公路隧道工程在总量、单体长度上有了突飞猛进的发展,隧道单体长度记录不断被刷新。目前已提高到4km长度以上的水平,如川藏公路上的二郎山隧道全长4160m,目前我国海拔最高,2000年4月18日峻工通车的重庆铁山坪路隧道双线全长5424m,是目前我国最长的大跨度公路隧道,北京至八达岭高速公路上的潭峪沟公路隧道主隧道全长3455m,单向三车道,是目前国内最宽的公路隧道。

关于发布新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定等

关于发布新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规 定等 3项铁路工程建设标准局部修订条文的通知(铁建设 〔2012〕3号) 时间:2012.01.18 现发布《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函〔2005〕285号)、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)、《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设〔2005〕140号)等3项标准的局部修订条文,自发布之日施行。铁道部原发上述3项标准(含局部修订)相应条文及相关内容同时废止。 《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》等3项标准的局部修订条文由铁道部建设管理司负责解释。 铁路工程建设标准局部修订条文 一、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函〔2005〕285号) (一)增加第5.1.2条第6款: 6 桥上应按《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1)规定设置护轮轨。 【说明】现行《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)第3.3.8条规定客货共线铁路桥上应铺设护轨,《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函〔2005〕285号)作为时速200公里客货共线铁路桥涵设计的补充规定,未对桥上铺设护轨再作规定。为避免标准执行过程中对条文理解等方面产生歧义,本次修订中明确了桥上护轨的设置要求。 (二)第5.2.3条第5款修改为: 5 列车竖向脱轨荷载可不计动力系数。对于多线桥,只考虑一线脱轨荷载,且其他线路上不作用列车荷载。

按下列两种情况,计算列车脱轨荷载的影响: 1)列车脱轨后一侧车轮仍停留在桥面轨道范围内。脱轨荷载按图5.2.3-1所示计算,两条线荷载平行于线路中线,相距为1.4 m,作用于线路中线两侧2.0 m范围以内的最不利位置上。该线荷载在长度为6.4 m的一段上为50kN/m,前后各接以25kN/m。 图5.2.3-1 列车竖向脱轨荷载1 2)列车脱轨后已离开轨道范围,但仍停留在桥面上。列车脱轨荷载应考虑竖向脱轨荷载和水平脱轨荷载作用。竖向脱轨荷载按图5.2.3-2所示计算,该荷载为一条平行于线路中线的线荷载,作用于挡砟墙内侧,离线路中心线的最大距离为2.0m。荷载长度20m,其值为80kN/m。

铁路路基设计原则概要

路基设计原则 1 路基设计原则 1.1基床结构、厚度及填料 路基基床由表层和底层组成,不同设计速度目标值的各层厚度及填料见表1。 基床厚度及填料表表1 速度标准部位厚度填料要求 250km/h 路堤 基床表层0.7m 级配碎石 基床底层 2.3m A、B组填料或者0.1m中粗砂 夹一层复合土工膜+弱风化泥 岩夹山岩或者改良土 路堑 基床表层0.7m 级配碎石 基床底层0.5~1.0m 换填0.5~1.0m就地改良土 =160km/h 路堤 基床表层0.6m A组填料 基床底层 1.9m A、B组填料或者0.1m中粗砂 夹一层复合土工膜+弱风化泥 岩夹山岩或者改良土 路堑 基床表层0.6m A组填料 基床底层0.5m 膨胀土地段换填0.5m就地改良 土 级配碎石、A组填料的材质、粒径等性能指标应分别满足《客运专线基床表层级配碎石暂行碎石技术条件》、《铁路路基设计规范》(TB10001-2005)的要求。压实标准满足下表2要求。 基床表层填料压实标准表表2 填料类型轨道类型 压实标准 地基系数K30 (MPa/m) 动态变形模量 Evd(MPa) 压实系数 级配碎石 有碴轨道 (250km/h) ≥190≥55=0.95

A组填料(砾石、碎石类) 有碴轨道 (=160km/h) ≥150/ =0.95 中粗砂≥130=0.95 基床底层采用A、B组填料或弱风化泥岩夹砂岩或改良土填筑。压实标准满足表3~4要求。 基床底层填料及压实标准(250km/h)表3 填料类型压实标准改良细粒土砂类土及细砾 土 碎石类及粗砾 土 A、B组填料或弱风化泥岩夹砂岩或改良土地基系数K30 (MPa/m) =110 =130 =150 动态变形模量 Evd(MPa) =40 =40 =40 压实系数K =0.95 注:压实系数K为重型击实标准;改良土压实标准:当采用化学方法改良时,除符合本表规定外,还需要满足设计提出的技术要求。 基床底层填料及压实标准(=160km/h)表4 填料类型压实标准改良土砂类土(粉砂 除外) 砾石类碎石类块石类 A、B组填料或弱风 化压实系数K =0.93 地基系数 K30 (MPa/m) =100 =100 =120 =130 =150 1.2 低矮路堤 1)250km/h地段 填土高度H=0.7m时,采用路堤式路堑结构,基床表层级配碎石满足相关要求。

26_高速铁路设计规范条文说明(3总体设计)

3.1.1 高速铁路是极其庞大复杂的现代化系统工程,融合了机械与电子工程技术、土木工程技术、电子工程技术、材料与结构技术、通信与计算机技术、现代控制技术等一系列当代高新技术。高速铁路采用的各种高新技术分别隶属于不同的子系统,其技术指标、性能参数相互依存、相互制约,系统内部各种关系非常复杂。因此,高速铁路设计应从规划开始统筹考虑土建工程、牵引供电及电力,通信、信号及信息,动车组运用、综合维修及防灾安全监控等不同功能系统的技术性能指标以及相互关系,统一规划、整体构思、逐步深化,要对项目需求、线路定位、主要技术方案、主要技术标准等进行深入研究,要确定科学合理的总体设计原则,以总体设计统筹专业设计,指导项目设计,达到系统优化的目的。 3.1.2 高速铁路总体设计应在充分研究项目需求和各种相关因素的基础上,合理选定主要技术标准、线路走向和主要方案,因为主要技术标准、线路走向和主要方案选择是否合理,直接影响到工程投资,影响到线路所经地区地方经济的发展、旅客出行等;高速铁路系统集成方案与整个建设方案有直接关系;同样,工期、投资和其他控制目标对高速铁路建设方案有直接影响。 3.1.3 综合考虑高速铁路的各种影响因素,结合高速铁路的技术特点,从全面性、关键性、重点性、科学性、可比性、动态性、系统性等角度出发,高速铁路总体设计应满足旅行时间与最高运行速度、旅客舒适度、节能与环保、安全与防灾、旅客列车开行方案与运输组织等目标要求。一是随着社会经济的发展,人们对出行的质量、时间提出了更高的要求,高速铁路的建设为旅客出行提供了更多、更快的选择,提高了旅客出行的方便性与快捷性,随着社会的发展和旅客时间价值观念的加强,旅行时间与最高速度将成为影响旅客选择交通工具最重要的因素之一。二是高速铁路建设强调平顺性、稳定性、安全性,人们对交通工具的需求最终体现在旅行舒适性的感觉上,最终体现在舒适度上,舒适性是衡量高速铁路建设能否为旅客提供一流服务的关键。三是节能与环保是科学发展观的重要体现,反映了当前国际社会发展对环保的日趋强烈的要求,是21 世纪国家实现可持续发展的重要保证,针对我国客流量大,行车密度高,路网密集以及节能、环保要求严格的国情路情,要把节能、环保放在突出的位置,本着节能、节水、节材、节地、减排和资源综合利用的原则,提升高速铁路“能耗低、占地少、效率高、污染小”等优势,采取

高速铁路路基设计规范

6路基 6.1一般规定 6.1.1路基工程应加强地质调绘和勘探、试验工作,查明基底、路堑边坡、支挡结构基础等的岩土结构及其物理力学性质,查明不良地质情况,查明填料性质和分布等,在取得可靠地质资料的基础上开展设计。 6.1.2路基主体工程应按土工结构物进行设计,设计使用年限应为100年。 6.1.3基床表层的强度应能承受列车荷载的长期作用,刚度应满足列车运行时产生的弹性变形控制在一定范围内的要求,厚度应使扩散到其底层面上的动应力不超出基床底层土的承载能力。基床表层填料应具有较高的强度及良好的水稳性和压实性能,能够防止道砟压入基床及基床土进入道床,防止地表水侵入导致基床软化及产生翻浆冒泥、冻胀等基床病害。 6.1.4路基填料的材质、级配、水稳性等应满足高速铁路的要求,填筑压实应符合相关标准。 6.1.5路堤填筑前应进行现场填筑试验。 6.1.6路基与桥台、横向结构物、隧道及路堤与路堑、有砟轨道与无砟轨道等连接处均应设置过渡段,保证刚度及变形在线路纵向的均匀变化。 6.1.7路基工后沉降值应控制在允许范围内,地基处理措施应根据地形和地质条件、路堤高度、填料及工期等进行计算分析确定。对路基与桥台及路基与横向结构物过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处,应采取逐渐过渡的地基处理方法,减少不均匀沉降。路基施工应进行系统的沉降观测,铺轨前宜应根据沉降观测资料进行分析评估,确定路基工后沉降满足要求后方可进行轨道铺设。 6.1.8路基支挡加固防护工程应满足高速铁路路基安全稳定的要求,路基边坡宜采用绿色植物防护,并兼顾景观与环境保护、水土保持、节约土地等要求。

6.1.9路基排水工程应系统规划,满足防、排水要求,并及时实施。 6.1.10路基设计应重视防灾减灾,提高路基抵抗连续强降雨、洪水及地震等自然灾害的能力。 6.1.11路基上的轨道及列车荷载换算土柱高度和分布宽度应符合表6.1.11的规定。 表6.1.11轨道和列车荷载换算土柱高度及分布宽度 6.1.12车站两端正线、利用既有铁路地段、联络线、动车组走行线和养护维修列车走行线等路基设计标准按其设计最高速度确定,路基基床结构变化处应设置长度不小于10m的渐变段。 6.1.13路基工程应加强接口设计,合理设置电缆槽、电缆过轨、接触网支柱基础、声屏障基础及综合接地等相关工程,避免因相关工程破坏路基排水系统、影响路基强度及稳定。 6.2路基面形状及宽度 6.2.1无砟轨道支承层(或底座)底部范围内路基面可水平设置,支承层(或底座)外侧路基面两侧设置不小于4%的横向排水坡。有砟轨道路基面形状应为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。 6.2.2有砟轨道路基两侧的路肩宽度,双线不应小于1.4m,单线不应 小于1.5m。 6.2.3直线地段标准路基面宽度应按表6.2.3采用。

高速铁路隧道简介教材

高速铁路隧道简介 一、高速铁路隧道概况 根据2014年1月1日起实施的《铁路安全管理条例》规定,高速铁路是指设计开行时速250公里以上(含预留),并且初期运营时速200公里以上的客运列车专线铁路。 1、高速铁路隧道的特点 与一般铁路隧道不同,高速铁路隧道的特点体现在空气动力学特性方面。当列车高速进入隧道时,由于隧道的边壁限制了隧道内空气的侧向流动和向上流动,使得列车前方的空气受压缩,气压升高。随着列车继续前进,在车后留下空间,致使空气向此空间补充,气压随之降低。因此列车通过隧道时,隧道内某一点的空气压力将会产生从上升到下降即从压缩到膨胀这样一个瞬变过程。另外,列车头部进入隧道时,强烈冲击隧道中的静止空气柱,形成压力脉冲,并以声速向隧道出口方向运动,在出口突然释放,一部分散布到隧道出口,产生微气压波,另一部分发生反射,由正压变为负压,同样以声速沿列车运行相反的方向运动,遇到列车后,空气阻力在大气压力附近发生波动,使旅客的耳朵发生明显不适。微气压波也可能产生空气动力学噪声,对隧道出口的建筑物产生影响。 2、我国高速铁路隧道分布 表1 我国典型高速铁路隧道分布情况

表2 部分客运专线特长隧道表 二、高速铁路隧道衬砌断面 1、直线隧道净空 高速铁路因其时速标准不同,隧道断面形式各异,衬砌内轮廓净空有效面积也不同,如表3所示。

表3 我国高铁隧道内净空面积 序号类别标准单线双线 1 200km/h客专近期客货共线53.06m283.7m2 2 200km/h客专近期双箱运输56.2m289.64m2 3 250km/h近期客货共线58m290.16m2 4 250km/h近期双箱运输58.08m293.76m2 5 350km/h客运专线70m2100m2 图1 200km/h客货共线铁路单线隧道内轮廓(单位:cm) 图2 200km/h客货共线铁路双线隧道内轮廓(单位:cm)

高速铁路隧道工程B10731 10732答案.

隧道工程试卷B答案 一、选择题 (20分) 1、山岭隧道的洞门形式主要有:()。 A.环框式。 B.端墙式。 C.翼墙式。 D.柱式。(ABCD) 2、台阶法按上台阶超前长度分为()。 A.高台阶法 B.长台阶法 C.短台阶法 D.微台阶法 BCD。 3、光面爆破的技术要求有()。 A.选择合理的周边孔间距 B.控制周边孔药量 C.周边孔采用不耦合装药结构 D.采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面。 ABCD 4、拱圈混凝土浇筑顺序应从两侧拱脚向拱顶()进行。 A.上下。 B.对称。 C.前后。 D.交错。 答案B 5、喷射混凝土的工艺有()。 A.干喷。 B.潮喷。 C.湿喷。 D.混合喷。 6、地表下沉量测一般是在()情况下才有意义。 A.深埋隧道。 B.地表水多。 C.软弱岩层。 D.浅埋隧道。 答案D。 7、超前围岩预注浆堵水时,宜用()。 A.水泥浆液。 B.水玻璃浆液。 C.水泥水玻璃浆液。 D.PM型浆液。 AC。 8、隧道施工防排水工作的原则是()。 A.进洞前先做好地表排水系统。 B.不断完善防排水措施。 C.选择不妨碍施工的防排水措施。 D.按防、截、排、堵相结合来综合治理。答案D。 二、填空题(10分)

1、采用喷射混凝土封闭洞口仰坡土体坡面,可起到()、()作用。 避免雨水冲杀、避免浸湿软化。 2、钻孔作业前应做出下列工作;()、()、(),经检查符合设计后方可钻孔。 定出开挖断面中线和水平线、定出断面轮廓、、标出炮孔位置 3、锚杆作用机理有()、()、()。 悬吊作用、组合梁作用、整体加固作用。 4、衬砌的施工缝常用()、()止水。 橡胶止水带、塑料止水带。 三、判断题 (10分) 1、岩石的抗压强度大于30MPa,围岩就稳定。( F ) 2、周边孔同段的雷管起爆时差应尽可能大。( F ) 3、局部锚杆应该规则布置。( F ) 4、树脂粘结的锚杆就是全长粘结型锚杆。( F ) 5、用回弹仪得到的是混凝土的表面硬度,求不出混凝土的抗压强度( F ) 四、简答题(20分) 1、隧道衬砌的组成及作用。 答:隧道衬砌由拱部、边墙和仰拱组成。拱部主要支撑隧道上面的荷载,边墙主要抵抗水平方向的围岩压力,仰拱主要承受地层向上的压力。拱墙组成闭合的结构称为衬砌环,它能改善衬砌的内力分布,有效地抵抗围岩压力和限制围岩变形。 2、隧道控制爆破有那几种形式,相互区别是什么? 光面爆破和预裂爆破;区别是起爆顺序不同,光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术,是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻眼和爆破,并使周边眼最后起爆的爆破方法。预裂爆破是由光面爆破演变而来的,其目的同光面爆破,不同处是周边眼在整个爆破循环中要最先起爆,也就是在岩体中,沿着周边炮眼之间要先爆出一道裂缝,减少对保留区围岩产生的破坏。 3、代表炸药性能的主要参数是什么?并解释其含义。 答:(1) 炸药威力 ( 作功能力 ):炸药爆炸作功所具有的能力。

相关主题