交通地下工程規(guī)劃與結(jié)構(gòu)設(shè)計

交通地下工程規(guī)劃與結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié)地下工程的投資分析

投資分析需要這樣一些參數(shù)：（1）項目的目的；（2）可以接受的（貸款、投資）利息；（3）項目的約束條件；（4）項目的經(jīng)濟(jì)壽命；（5）業(yè)主可以承受的風(fēng)險；（6）項目在施工過程中可能遇到的地下環(huán)境的不確定性。顯然，其中一些參數(shù)是很難實際評價的。

投資敏感性分析中常用的一些利息計算公式：式中：P和S分別貨幣的當(dāng)前價值和將來價值，n為時期的個數(shù)，i為一個時期內(nèi)的利息，R為資本回收因子。

一個地下工程項目的約束條件涉及幾種類型：自然的、法律的、管理的、政治的、財政的等。在決定項目開工之前，應(yīng)該對各種約束條件進(jìn)行敏感性分析。

投資分析方法中，有當(dāng)前價值法、回收率法、費用效益分析等。當(dāng)前價值法，是把總投資費用（包括土地、施工、材料和勞動力、設(shè)備、使用和維修等費用）都轉(zhuǎn)換成當(dāng)前價值，具有最小投資費用的方案為最好的方案?；厥章史ǎ前旬?dāng)前的總投資費用放到項目經(jīng)濟(jì)壽命中的每個年頭當(dāng)中去，刨除使用與維修費用，具有最大回收率方案為最好的方案。費用效益分析是對比項目費用和項目效益（所有的效益，有形的和無形的），很容易理解，效益費用比最大者是最好的方案。第二節(jié)交通地下工程規(guī)劃

主體規(guī)劃設(shè)計主要考慮4方面問題：（1）隧道線形選擇，需考慮地形、地質(zhì)及環(huán)境條件等；（2）隧道施工對地層的影響；（3）隧道斷面、主體及附屬結(jié)構(gòu)形式的選擇，需考慮地層的變形和剛度、襯砌的變形和剛度，以及兩者之間的相互作用；（4）隧道防水方案。

隧道施工規(guī)劃主要涉及3方面問題：（1）地層開挖與出碴；（2）地層穩(wěn)定性；（3）地下水。

隧道施工對環(huán)境影響主要考慮3個問題：（1）災(zāi)害；（2）對鄰近結(jié)構(gòu)和設(shè)施的影響；（3）地下水系統(tǒng)的變化。一、山嶺隧道的規(guī)劃

1.地形條件與隧道位置的選擇

地形條件高程障礙平面障礙

繞行

深塹隧道為減少火車震動對石窟文物的影響，1995年焦枝鐵路龍門隧道廢棄，東遷700米另辟新隧道

原龍門隧道1970年修建，與龍門石窟隔河相望

（1）越嶺隧道位置選擇

越嶺線：當(dāng)鐵路線需要從一個水系過渡到另一個水系時，必須跨越高程很大的分水嶺，這段線稱為越嶺線。

克服高程障礙方法：繞行、深路塹、隧道方案。

越嶺隧道：跨越分水嶺的隧道。

越嶺隧道位置主要考慮：埡口的選擇、高程的確定。

1）埡口的選擇

埡口：分水嶺的山脊上總會有高程較低處，稱為埡口，一個分水嶺會有多個埡口。

平面考慮：盡量靠近航空方向，使線路最短。采用直線或大半徑曲線較好。

埡口兩端地形考慮：主溝高程相差不大，臺地開闊，以便設(shè)計必要的展線。選擇工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件良好的埡口選擇的埡口口路線總方向向什么叫做埡埡口？如何選擇埡埡口？[例]：成昆線上上的沙木拉拉達(dá)隧道1#埡口方方案：線路路最長，但但隧道最短短，6.379km，就技術(shù)術(shù)條件與工工期等因素素，經(jīng)綜合合比選后為為最優(yōu)方案案。2#埡口方方案：偏離離航空方向向稍遠(yuǎn)，隧隧道長14.5km，兩端引引線工程較較大。3#埡口方方案：最靠靠近航空方方向，線路路最短，隧隧道長度為為19.5km。4#埡口方案案：稍偏離離航空方向向，隧道最最長，25.8km。成昆線從大大渡河水系系的牛日河河進(jìn)入安寧寧河水系的的孫水河，，需穿越小小涼山分水水嶺，該嶺嶺與兩側(cè)高高差約900余米，線路路需克服越越嶺的巨大大高差，越越嶺地段計計有沙木拉打、、瓦吉木、、小相嶺、、陽糯雪山山四個埡口。。成昆線沙木木拉打隧道道的比選線路方案隧道長（km）高程（m）線路長（km）沙木拉打6.42188～2243141.5瓦吉木14.51950～2077109.3小相嶺19.51782～1815109.3陽糯雪山25.81760～180083.5圖成昆線乃托－瀘沽段隧道方案成都牛日河乃托雄河普雄竹沱沙木拉達(dá)兩河口昆明瀘沽越西河冕寧安寧河瀘沽登相營高躍河河孫水喜德冕山越西陽糯雷山小相嶺l=6379l=14500l=19500l=25750普瓦吉木梁子2）高程的選選擇高程高時：：隧道長度度短，施工工期短，但但拔高大，，展線長，，隧道兩端端引線工程程增大，運運營養(yǎng)護(hù)條條件差。高高程低時時：減少展展線，縮短短線路長度度，減少拔拔高，改善善運營條件件，但隧道道長度增加加，施工期期長。選選擇依據(jù)據(jù)：技術(shù)可可行、經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理。涼風(fēng)埡方案案(采用方案)：在雷神坡方方案的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，進(jìn)一一步壓低越越嶺位置的的較好方案案。越嶺隧隧道長4270米，拔起高高度小、展展線短、線線路較順直直。例如：川黔黔線上的涼風(fēng)埡隧道道即為較為典典型的例子子。為穿越越婁山山脈脈分水嶺的的越嶺隧道道，根據(jù)地地形特點，，選擇了三三個主要方方案進(jìn)行比比較：馬鞍山方案案：越嶺隧道長長2810米，位置較較高，線路路需克服較較大高差。。雷神坡方案案：越嶺隧道長長3490米，位置較較馬鞍山方方案較低，，線路狀況況大為改善善，但該處處為一大斷斷層，地質(zhì)質(zhì)條件不利利；馬鞍山方案越嶺隧道長2810m雷神坡方案越嶺隧道長3490m涼風(fēng)埡方案越嶺隧道長4270m（2）沿河、傍傍山隧道位位置選擇在沿河傍山山選線，由由于受地形形條件的限限制，線路路平面位置置可移動的的范圍不大大。克服平面障障礙的方法法：(a)沿河傍山繞繞行方案：：沿山體自自然彎曲傍傍山繞行。。缺點：線線路差、易易坍方、行行車?yán)щy。。(b)隧道直行方方案：初期期工程量較較大，但長長遠(yuǎn)利益較較好。河谷隧道一一般埋深較較淺，容易易造成各種種病害；山山坡亦常有有滑坡、松松散堆積、、泥石流等等不良地質(zhì)質(zhì)現(xiàn)象，地地質(zhì)情況較較為復(fù)雜。。河道狹窄沖沖刷嚴(yán)嚴(yán)重！應(yīng)盡可能“裁彎取直”。線路沿山嘴嘴繞行應(yīng)與與直穿山嘴嘴的隧道方方案進(jìn)行比比較。如山山嘴地段地地形陡峻、、地質(zhì)復(fù)雜雜，河岸沖沖刷嚴(yán)重，，以路塹或或短隧道通通過難以長長期保證運運營安全時時，應(yīng)盡可可能用“裁彎取直”，以較長隧隧道方案通通過。關(guān)村壩隧道道方案沿河方案：：線路迂回長長達(dá)16.6km，其中隧道道8座，總長4.2km，大中橋2座，總長124m，土石方2150000m3，還通過8km長的不良地地質(zhì)地段。。關(guān)村壩隧道道方案：長6107m，線路比沿沿河方案縮縮短10.1km，減少了25個彎道，避避開了不良良地質(zhì)地段段，為行車車創(chuàng)造有利利條件。[例]：大瑤山隧隧道隧道修建前前沿河既有有線：長53.2km，沖溝發(fā)育育，共有130個曲線段，，有不良地地質(zhì)地段，，小隧道群群。大瑤山隧道道：長14.3km，線路長較較沿河方案案縮短11km，減少車站站4個，避免了了不良地質(zhì)質(zhì)地段，運運營條件好好。[例]：北口隧道道由于選線不不好，隧道道還沒建成成就廢棄了了，而在旁旁邊重新建建了一座隧隧道，造成成很大浪費費。線路沿山嘴嘴繞行應(yīng)與與直穿山嘴的的隧道方案案進(jìn)行比較。。◆常見的不良良地質(zhì)條件件主要是指指：滑坡、崩坍坍、松散堆堆積、泥石石流、巖溶溶及含鹽、、含煤地層層、地下水水發(fā)育等地質(zhì)現(xiàn)象象?！舸罅抗こ虒崒嵺`表明：：不論是河河谷線還是是越嶺線。。在具體選選定隧道位位置時都必必須詳細(xì)研研究地質(zhì)條條件的影響響，力求使使隧道在較較好的地質(zhì)質(zhì)條件下通通過，盡量量減少不良良地質(zhì)條件件的影響是是極力重要要的。第三章隧隧道線路路及斷面設(shè)設(shè)計三、地質(zhì)條條件對隧道道位置的影影響2.地質(zhì)條件與與隧道位置置的選擇原則：選擇構(gòu)造簡簡單、巖性性好的穩(wěn)固固地層，避避開斷層、、崩塌、滑滑坡、流砂砂、溶洞、、偏壓、地地下水豐富富等不良地地段。（1）單斜構(gòu)造造區(qū)隧道位位置選擇單斜構(gòu)造區(qū)區(qū)：成層的的巖層向一一個方向傾傾斜的地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造。工工程地質(zhì)質(zhì)問題：不不均勻地層層壓力、偏偏壓、順層層滑動等。。隧隧道位位置：隧道道中線以垂垂直走向穿穿過最為有有利。（b）陡傾角巖巖層：一般存在偏偏壓和不均均勻壓力，，若有兩種種不同巖性性的層面存存在，隧道道應(yīng)放在巖巖性較好的的單一巖層層中。（a）水平或緩傾傾角巖層：：若巖層為厚厚層巖時，，則比較穩(wěn)穩(wěn)定；若巖巖層很薄，，則以不透透水的堅硬硬巖層作頂頂板最好（c）直立巖巖層：隧道軸線垂垂直巖層走走向，若必必須與巖層層走向一致致時，應(yīng)避避開巖層接接觸帶。當(dāng)當(dāng)巖層較薄薄并有軟弱弱夾層和微微量地下水水時，施工工中易產(chǎn)生生坍塌，甚甚至?xí)纬沙商齑啊＃?）褶皺構(gòu)造造區(qū)隧道位位置選擇褶皺構(gòu)造：：有向斜和和背斜兩種種，如圖。。工程地質(zhì)問問題：由于于節(jié)理裂隙隙發(fā)育，施施工時容易易坍塌。（2）褶皺構(gòu)造造區(qū)隧道位位置選擇褶皺構(gòu)造：：有向斜和和背斜兩種種，如圖。。工程地質(zhì)問問題：由于于節(jié)理裂隙隙發(fā)育，施施工時容易易坍塌。思考：根據(jù)據(jù)下圖指出出隧道的最最優(yōu)選址位位置。在背斜中，，由于地層層向下彎曲曲而可能于于地層上部部開裂、形形成上大下下小的巖塊塊，開挖時時，巖塊易易于保持穩(wěn)穩(wěn)定；在向斜中，，由于地層層向上彎曲曲而可能于于地層下部部開裂、形形成上小下下大的巖塊塊，開挖容容易引起掉掉塊或坍方方；如果地下水水匯聚在向向斜的凹底底，也對施施工不利；；在摺曲的兩兩翼，隧道道容易受到到偏壓力作作用。（3）斷裂構(gòu)造造、接觸帶帶隧道位置置選擇工程地質(zhì)問問題：由于于裂隙發(fā)育育、地下水水量大，因因此隧道施施工時易坍坍塌、涌水水、地層壓壓力變化大大。隧道位置：：對區(qū)域性性大斷裂，，應(yīng)避開。。在必須通通過時，應(yīng)應(yīng)與斷裂帶帶正交通過過。沿斷層破碎碎帶垂垂直斷層層破碎帶（4）不良地質(zhì)質(zhì)區(qū)隧道位位置選擇不良地質(zhì)：：滑坡、錯錯落、崩塌塌、巖堆、、危巖、落落石、巖溶溶、陷穴、、泥石流等等。（a）滑坡地區(qū)區(qū)：如果可能，，隧道最好好放置于滑滑動面以下下的穩(wěn)固地地層中；如如果隧道必必須通過滑滑坡體，則則必須進(jìn)行行處理，采采取上部減減載、下部部支擋、抗抗滑樁、地地表地下排排水、加強強襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)等。（b）巖堆、崩崩塌、錯落落、堆積層層及危石區(qū)區(qū)：原則上隧道道應(yīng)避開，，若必須通通過，則應(yīng)應(yīng)采取相應(yīng)應(yīng)的工程措措施。（c）泥石流流區(qū)：應(yīng)使隧道洞洞身置于基基巖中或穩(wěn)穩(wěn)定地層。。當(dāng)對岸山山嘴或洪積積扇影響而而壓縮河床床時，應(yīng)考考慮側(cè)蝕對對隧道的影影響。（d）巖溶區(qū)：：當(dāng)隧道必須須通過巖溶溶發(fā)育區(qū)時時，應(yīng)選在在較狹窄地地段垂直通通過，并保保證隧道與與巖溶壁間間有足夠厚厚度，必要要時采取相相應(yīng)的工程程措施?？傊淼赖劳ㄟ^不良良地質(zhì)地區(qū)區(qū)時，應(yīng)盡盡量避開，，瑞士的隧隧道大多為為曲線隧道道，其目的的是盡量避避開不良地地質(zhì)體。（5）特殊地質(zhì)質(zhì)區(qū)隧道位位置選擇特殊地質(zhì)：：膨脹巖、、含鹽地層層、煤系地地層、黃土土、多年凍凍土、多年年凍土、地地震及水庫庫地區(qū)。(a)膨脹巖地區(qū)區(qū)膨脹原因：：吸水膨脹脹；風(fēng)化膨膨脹；應(yīng)力力釋放膨脹脹。隧道選擇：：應(yīng)在最短短地段通過過，并且含含水量最小小。(b)含鹽地層害處有：膨膨脹作用；；濕陷作用用；侵蝕作作用。隧道選擇：：應(yīng)在干燥燥無水或地地下水位低低、含鹽量量小的地段段通過，并并應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行加強強處理。(c)煤系地層害處：主要要有有害氣氣體和膨脹脹性。隧道選擇：：影響最小小的方案通通過。(c)煤系地層害處：主要要有有害氣氣體和膨脹脹性。隧道選擇：：影響最小小的方案通通過。(d)黃土地區(qū)黃土特點：：黃土干燥燥時較堅硬硬，逾水容容易剝落和和遭受侵蝕蝕，常有沖沖溝、滑坡坡等。隧道選擇：：通過時應(yīng)應(yīng)避開沖溝溝及有地下下水活動和和地面陷穴穴密集的地地區(qū)。(e)多年凍土地地區(qū)保持三年及及以上的凍凍土稱為多多年凍土，，主要分布布于大興安安嶺及青藏藏高原。害處：洞口口淺埋段及及襯砌周圍圍將產(chǎn)生凍凍融圈，在在凍融循環(huán)環(huán)作用下，，隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)容易破壞壞。隧道選擇：：在地層穩(wěn)穩(wěn)定、含冰冰量小的地地段，特別別是洞口的的選擇更應(yīng)應(yīng)注意。(f)地震地區(qū)地震影響：：隨埋深的的增加而減減弱；不良良地質(zhì)地段段對抗震不不利。隧道選擇：：應(yīng)注意地地形、地質(zhì)質(zhì)及埋深的的問題。(g)水庫地區(qū)水庫積水后后改變了岸岸邊的工程程地質(zhì)和水水文地質(zhì)條條件，容易易引起水庫庫塌岸。隧道位置選選擇：在牢牢固的基巖巖中，遠(yuǎn)離離塌岸范圍圍，并置于于穩(wěn)定水位位以上一定定高度，如如必須在水水位以下時時，則應(yīng)采采取有效的的防護(hù)措施施。[例如]：浙江某公公路隧道，，從水庫底底通過，在在過庫底時時采取了超超前帷幕注注漿等防水水措施，以以及加強襯襯砌，工程程順利通過過了庫區(qū)，，但在庫區(qū)區(qū)外由于地地質(zhì)較好且且水量不大大，因此施施工中不作作特殊處理理，采用了了正常支護(hù)護(hù)。該隧道道運營不到到3個月就出問問題，在庫庫區(qū)外有一一段隧道襯襯砌坍塌，，大量涌水水，結(jié)果造造成整個水水庫的水全全部排干的的慘重?fù)p失失。查原因因：有一條條斷層將庫庫區(qū)與庫區(qū)區(qū)外連在一一起，斷層層處水壓力力很大，最最終將不經(jīng)經(jīng)過加強的的襯砌壓壞壞，出現(xiàn)事事故。3.隧道方案與與其它方案案的比較（1）隧道與路路塹方案比比較線路克服高高程障礙時時可采用隧隧道，也可可采用路塹塹方法。路塹方案優(yōu)優(yōu)缺點：簡簡單、施工工快速、省省錢，但路路塹太深后后，邊坡不不穩(wěn)，且易易于掉石、、塌方。如如：寶成線線秦嶺的盤盤山道，圖圖省錢，采采用路塹，，出現(xiàn)大量量塌方。隧道方案優(yōu)優(yōu)缺點：穩(wěn)穩(wěn)定、安全全，但投資資大些，技技術(shù)復(fù)雜些些。實踐證證明：山體體可穿不宜宜大挖，大大挖必塌。。（2）隧道與橋橋梁方案比比較兩種情況會會出現(xiàn)橋梁梁與隧道方方案的比選選問題：當(dāng)線路沿河河谷一側(cè)行行走遇到障障礙無法展展線時，可可采用傍山山隧道，也也可采用橋橋梁方案將將線路引到到對岸開闊闊地區(qū)行走走。當(dāng)線路要過過大的江河河時，以前前大多采用用橋梁方案案，現(xiàn)在遇遇水只能架架橋的思想想已經(jīng)被打打破，修建建了很多水水底隧道，，這對環(huán)境境保護(hù)、國國防都有利利。橋梁與隧道道的比選要要考慮：技技術(shù)、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、航運、、國防等的的可行性及及安全問題題。（3）雙線隧道道與單線隧隧道方案比比較新建的雙線線鐵路或既既有單線鐵鐵路增建第第二線時，，如果有隧隧道，都會會出現(xiàn)雙線線隧道方案案或單線隧隧道方案的的比較問題題。雙線隧道的的優(yōu)點：(a)比兩條單線線隧道占地地少，選線線相對容易易；(b)比兩條單線線隧道開挖挖總面積小小，施工干干擾?。?c)凈空大，施施工方便，，易于機(jī)械械化作業(yè)；；(d)通風(fēng)條件好好，維修養(yǎng)養(yǎng)護(hù)方便。。雙線隧道的的缺點：(a)跨度大，圍圍巖壓力大大；(b)容易塌方；；(c)初期投資大大；(d)不能利用列列車活塞風(fēng)風(fēng)。單線隧道的的優(yōu)點：(a)斷面小，壓壓力小，穩(wěn)穩(wěn)定性好，，易于施工工，支護(hù)簡簡單、安全全；(b)近期不準(zhǔn)備備修建第二二線的新建建隧道，初初期投資少少；(c)若第一線有有平導(dǎo)，則則平導(dǎo)可作作第二線隧隧道超前導(dǎo)導(dǎo)坑。單線隧道的的缺點：(a)兩座單線隧隧道要保持持一定的距距離；(b)兩座單線隧隧道無論同同時或前后后施工，都都干擾大。。（4）長隧道與與短隧道方方案比較在河谷線上上，往往會會遇到山坡坡一側(cè)狹谷谷排列成七七溝八梁的的情況。線線路位置稍稍偏外，則則出現(xiàn)短隧隧道群，如如果線路往往里靠，則則形成一座座較長的隧隧道。短隧道的優(yōu)優(yōu)缺點：優(yōu)點：技術(shù)術(shù)簡單、施施工簡單、、工作面多多、施工速速度快、通通風(fēng)條件好好；缺點：圍巖巖破碎、壓壓力大且偏偏壓、施工工容易塌方方。長隧道的優(yōu)優(yōu)缺點：優(yōu)點：地層層穩(wěn)定、圍圍巖壓力小小、無偏壓壓、支護(hù)簡簡單、安全全、洞門少少；缺點：技術(shù)術(shù)復(fù)雜些、、造價高些些。4.山嶺隧道位位置選擇發(fā)發(fā)展趨勢隧道位置選選擇服從路路網(wǎng)規(guī)劃隧道越修越越長地質(zhì)復(fù)雜性性提高隧道修建難難度增大圓梁山隧道道概況新關(guān)腳隧道道隧道長32.605km，地處青藏藏高原，高高寒缺氧，，生態(tài)環(huán)境境脆弱，工工程地質(zhì)、、水文地質(zhì)質(zhì)條件復(fù)雜雜，隧道特特長，工程程規(guī)模大，，施工難度度很大。隧道長11.068km，最大涌水水量為14.5萬m3/d，最大靜水水壓4.6MPa揭露5個深埋充填填型溶洞，，多次發(fā)生生突水和傷傷亡事故，，施工難度度極大。5.隧道洞口位位置的選擇擇（1）確定洞口口位置時應(yīng)應(yīng)考慮的因因素已往的思路路：經(jīng)濟(jì)上上最主要的因因素：邊坡坡的穩(wěn)定及及仰坡的安安全其次的因素素：經(jīng)濟(jì)上上節(jié)省、造造價最低值得提倡的的思路：生生態(tài)、環(huán)境境、可持續(xù)續(xù)發(fā)展（2）選定方法法早期的方法法：隧道與與明塹的等等價點現(xiàn)行的所謂謂合理的方方法：“早進(jìn)晚出出”值得提倡倡的方法法：接長長明洞，，綠色洞洞門（3）根據(jù)地地形條件件選定洞洞口位置置（a）隧道進(jìn)進(jìn)出口線線路中線線應(yīng)力求求與地形形等高線線相垂直直或接近近垂直；；（b）傍山隧隧道靠山山一側(cè)邊邊坡較高高時，常常有塌方方、落石石，宜早早進(jìn)洞或或接明洞洞；（c）位于懸懸崖陡壁壁下的洞洞口，不不宜切削削原坡面面；（d）在漫坡坡地形選選擇洞口口位置，，考慮洞洞外路基基填挖方方情況、、排水條條件等；；（e）洞口應(yīng)應(yīng)避開溝溝谷和山山凹中心心；（f）應(yīng)充分分保護(hù)自自然環(huán)境境，特別別是靠近近城市或或高原不不可再生生資源應(yīng)應(yīng)重點保保護(hù)；（g）與橋梁梁相接時時，洞口口位置應(yīng)應(yīng)綜合考考慮總體體布局。。（4）根據(jù)地地質(zhì)條件件選定洞洞口位置置（a）選在坡坡面穩(wěn)定定、地質(zhì)質(zhì)較好、、無不良良地質(zhì)現(xiàn)現(xiàn)象處。。（b）當(dāng)存在在軟弱結(jié)結(jié)構(gòu)面時時不宜大大挖；（c）隧道穿穿堆積層層進(jìn)洞時時，不宜宜采取清清方的方方法縮短短洞口必必要時加加明洞；；（d）黃土隧隧道洞口口，不宜宜大挖；；（e）軟巖或或軟弱夾夾層處隧隧道洞口口，應(yīng)降降低邊仰仰坡高度度。圍巖級別邊仰坡高度(m)邊仰坡坡度說明I25>1:0.3II硬巖20~251:0.3~1:0.5軟巖<201:0.3~1:0.5坡面需加防護(hù)III硬巖18~201:0.5~1:0.75軟巖18~201:0.5~1:0.75坡面需加防護(hù)IV硬巖15~181:0.75~1:1.0軟巖15~181:0.75~1:1.0坡面需加防護(hù)土<151:1~1:1.25不包括黃土及特種土V10~151:1.25~1:1.5VI<101:1.5隧道邊仰仰坡高度度及坡度度控制如如下表6.隧道平面面設(shè)計設(shè)計原則則：隧道越直直越好。。曲線隧道道的缺點點：(a)隧道需加加寬，工工程量大大；(b)斷面變化化多，施施工技術(shù)術(shù)復(fù)雜，，測量精精度低；；(c)不利于通通風(fēng)，列列車運營營空氣阻阻力大，，消耗動動能大；；(d)產(chǎn)生離心心力，軌軌道磨損損大。但由于地地形、地地質(zhì)的限限制，特特別是不不良地質(zhì)質(zhì)的限制制，隧道道往往是是曲線。。6.隧道縱斷斷面設(shè)計計隧道縱斷斷面設(shè)計計包括：：坡道形式式、坡度度大小、、坡段長長度、坡坡段聯(lián)系系的設(shè)計計。（1）坡道形形式坡道形式式主要有有兩種：：單坡和和人字型型坡。單坡人人字型單坡：多用于線線路的緊緊坡地段段或展線線地區(qū)。。優(yōu)點：可可爭取高高程，施施工方便便，測量量容易，，由于進(jìn)進(jìn)出口高高差大，，由此產(chǎn)產(chǎn)生氣壓壓和熱位位差，利利于自然然通風(fēng)。。缺點：上上端工作作面施工工困難，，排水、、出碴都都困難。。人字型坡坡：多用于于長大隧隧道、越越嶺隧道道、地下下水豐富富隧道。。優(yōu)點：施施工排水水容易，，水自然然排出洞洞口，施施工時重重車下坡坡、空車車上坡，，效率高高。缺點：運運營通風(fēng)風(fēng)不好。。（2）坡度大大小隧道要有有最大、、最小坡坡度限制制，坡度度太大，，機(jī)車牽牽引力達(dá)達(dá)不到，，若沒有有坡度，，則隧道道內(nèi)水流流不出去去，最小小坡度為為3‰。最大允允許坡度度為：i允=mi限-i曲其中：m為隧道內(nèi)內(nèi)線路坡坡度折減減系數(shù)，，m<1；i限為按照線線路等級級規(guī)定的的限制最最大坡度度%；i曲為曲線阻阻力折算算的坡度度當(dāng)量%。對于大于于400m的隧道及及隧道外外一段距距離要考考慮折減減系數(shù)m?？紤]隧隧道內(nèi)折折減系數(shù)數(shù)主要原原因是由由于：隧隧道內(nèi)軌軌面有一一層水膜膜，車輪輪與軌道道的粘著著系數(shù)降降低，牽牽引力降降低；隧隧道內(nèi)空空氣阻力力增大，，牽引力力削減。。（3）坡段長長度隧道坡度度太長：：上坡時，，機(jī)車耗耗盡全部部潛能，，會超負(fù)負(fù)荷，易易于出事事故。下坡時，，制動時時間太長長，閘瓦瓦易失靈靈。隧道坡度度太短：：邊坡點密密集，列列車行駛駛不穩(wěn)。。坡度長度度最好不不小于列列車長度度。（4）坡段聯(lián)聯(lián)系兩個相鄰鄰坡段坡坡度的代代數(shù)差值值不宜太太大，因因為坡差差太大會會引起列列車車輛輛之間仰仰俯不一一，車鉤鉤受到扭扭力，容容易發(fā)生生斷鉤。。因此，，兩坡段段間代數(shù)數(shù)差要小小于限制制值。[例]：一坡段段5‰的上坡，，相鄰坡坡段為3‰的下坡。。則坡度的的代數(shù)差差為：△P=+5‰-(-3‰‰)=8‰>6‰(限坡)處理方法法：中間間插入一一段緩和和坡段，，坡度為為3‰，則：△△P1=+5‰-(+3‰)=2‰<6‰△P2=+3‰‰-(-3‰)=6‰‰P1P23‰二、水下下隧道的的規(guī)劃水下隧道道主要有有：沉管管隧道、、暗挖隧隧道（盾盾構(gòu)法、、掘進(jìn)機(jī)機(jī)法、鉆鉆爆法））、圍堰堰明挖隧隧道。主主體體規(guī)劃設(shè)設(shè)計主要要考慮：：隧道平平面線形形、隧道道縱斷面面、隧道道橫斷面面、隧道道最小覆覆蓋厚度度等。[例1]日本青函函隧道為為單洞雙雙線鐵路路隧道，，長53.85km，海底段段長23.3km，最大水水深140m，隧道最最小覆蓋蓋厚度100m。[例2]英法海峽峽隧道為為平行的的兩條單單線鐵路路隧道，，長49.6km，海海底部分分為37.3km。最最大水深深位于海海峽中部部，約60m，，最小覆覆蓋層21m。。覆蓋厚度度與滲水水率關(guān)系系[例3]隧道長度度9.1km；；隧道間間距海底底段1D；海底底段平均均水深27.5m，水水壓6kg/cm2，，平均覆覆蓋層16.0m；一一次襯砌砌外徑13.9m，內(nèi)內(nèi)徑12.6m，二次次襯砌厚厚0.35m。。[例4]廈門海底底隧道長長5.9km。[例5]獅子洋隧隧道位于于廣深港港客運專專線東涌涌站——虎門站區(qū)區(qū)間，全全長10.8Km。三、城市市地鐵的的規(guī)劃1.路網(wǎng)規(guī)劃劃一般原則則：（1）線路走走向應(yīng)該該與城市市交通主主客流方方向一致致；（（2）與城市市的街道道布局和和發(fā)展規(guī)規(guī)劃密切切結(jié)合，，并為長長遠(yuǎn)發(fā)展展留有余余地；（（3）在長途途汽車站站、火車車站、飛飛機(jī)場、、商業(yè)中中心、大大型居民民區(qū)等客客流集散散量大的的地區(qū)設(shè)設(shè)置車站站；（（4）適當(dāng)選選擇路網(wǎng)網(wǎng)密度和和分布，，以減小小路網(wǎng)中中各車站站之間的的‘時距’（即任意意兩個車車站之間間的行走走總時間間）；（（5）與其他他城市公公共交通通系統(tǒng)相相協(xié)調(diào)；；（（6）路網(wǎng)中中各規(guī)劃劃線上的的運量負(fù)負(fù)荷應(yīng)該該盡量均均勻；（7）線路走走向選擇擇，除了了考慮地地形、地地貌、地地質(zhì)、水水文等自自然條件件以外，，還應(yīng)該該充分了了解沿線線既有的的地面和和地下建建筑情況況，并與與地面建建筑和市市政設(shè)施施的未來來發(fā)展相相結(jié)合，，從而合合理有效效地綜合合利用地地面和地地下的空空間資源源。路網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)形式：：路網(wǎng)的結(jié)結(jié)構(gòu)形式式（即路路網(wǎng)中各各條線路路組成的的幾何形形狀）一一般應(yīng)該該與城市市路網(wǎng)的的結(jié)構(gòu)形形式相適適應(yīng)。幾幾種典型型的形式式是：放放射形，，放射加加環(huán)線形形，棋盤盤形，棋棋盤加環(huán)環(huán)線形。。北京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃近期實施方案(2008年)2008年要實現(xiàn)現(xiàn)8條市區(qū)線線路、，，建設(shè)里里程169.7公里，3條通往郊郊區(qū)的市市郊鐵路路線路，，建設(shè)里里程109.4公里，建建設(shè)總里里程為279.1公里。兩個層次次：市區(qū)區(qū)網(wǎng)、市市域網(wǎng)市區(qū)網(wǎng)由由15條地鐵M線和7條輕軌L線組成，，總長693km。市域網(wǎng)利利用既有有鐵路資資源，規(guī)規(guī)劃5條正線一一條支線線，長360km。軌道交通通線網(wǎng)總總長度1053km。車站分布布：（1）影響車車站分布布的因素素大型客流流集散點點、城市市規(guī)模大大小城市人口口密度、、線路路長度城市地貌貌及建筑筑物布局局、地鐵鐵路網(wǎng)及及城市道道路網(wǎng)狀狀況、人人們對站站間距離離的要求求（2）車站數(shù)數(shù)目的多多少對市市民出行行時間有有影響（3）車站分分布應(yīng)經(jīng)經(jīng)綜合比比選后確確定2.線路平縱縱剖面設(shè)設(shè)計（1）線路平平面設(shè)計計指導(dǎo)思想想及一般般原則：：（a）地鐵線線路與城城市發(fā)展展規(guī)劃結(jié)結(jié)合（盡盡量與道道路紅線線及城市市主要建建筑物平平行，地地鐵隧道道、車站站、出入入口等，，有條件件與城市市建筑物物結(jié)合的的，應(yīng)盡盡量結(jié)合合）；；（b）雙線右右側(cè)行車車制；（c）線路最最高行車車速度有有要求。。主要技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：：（a）曲線半半徑：宜宜大不宜宜小，最最大一般般不超過過3000m，400m以下會產(chǎn)產(chǎn)生較大大的輪軌軌磨耗和和噪聲，，應(yīng)盡量量少用。。（b）曲線連連接：一一般采用用三次拋拋物線。。地鐵線路路的三種種不同選選擇方式式：位于道路路規(guī)劃紅紅線范圍圍內(nèi)、有有時可位位于道路路范圍以以外、地地下線與與建筑物物之間的的安全距距離。地鐵線路路與周邊邊環(huán)境的的相對平平面位置置地鐵車站站的四種種不同選選擇方式式：跨路口站站位、偏偏路口站站位、兩兩路口之之間站位位、道路路紅線外外側(cè)站位位。地鐵車站站站位與與道路的的相對平平面位置置選擇地鐵車站站的內(nèi)部部結(jié)構(gòu)：：機(jī)場線東東直門車車站站位位機(jī)場線T3車站機(jī)場線高高架橋（2）線路縱縱剖面設(shè)設(shè)計（a）原則：：安全；；結(jié)合地地形、地地質(zhì)、地地下地面面建筑物物、施工工方法等等；節(jié)能能型坡道道。（b）最大允允許坡度度與行車車系統(tǒng)有有關(guān)?！兜叵妈F道道設(shè)計規(guī)規(guī)范》規(guī)定，區(qū)區(qū)間線路路一般采采用30‰，車站線線路最好好用平坡坡，如兼兼顧縱向向排水需需要，則則不宜過過小，一一般為3‰。（c）坡段長長度：不不宜小于于遠(yuǎn)期列列車長度度。（d）坡段連連接及豎豎曲線：：兩相鄰鄰坡段的的坡度代代數(shù)差等等于或大大于2‰時，應(yīng)設(shè)設(shè)豎曲線線。第三節(jié)交交通通隧道的的限界與與構(gòu)造形形式1、隧道凈凈空限界界基本建筑筑限界：：也稱建建筑接近近限界，，指所有有構(gòu)筑物物都不允允許超過過的范圍圍。隧道建筑筑限界：：結(jié)構(gòu)的的任何部部位都不不得侵入入的凈空空范圍。?；窘ㄖ藿缗c與隧道建建筑限界界之間可可供安設(shè)設(shè)照明、、通信等等設(shè)施。。在施工設(shè)設(shè)計時，，實際凈凈空又比比規(guī)定的的隧道建建筑限界界稍稍放放寬一些些。有關(guān)限界界具體內(nèi)內(nèi)容參考考相應(yīng)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，如：：地鐵直線線車站隧隧道的建建筑限界界平原微丘丘地區(qū)一一級汽車車專用公公路的直線隧道道建筑限限界電力機(jī)車車牽引的的直線單單雙線鐵鐵路隧道道建筑限限界2.曲線段隧隧道加寬寬以鐵路隧隧道凈空空加寬為為例：曲線隧道道的凈空空加寬有有以下原原因：曲線外軌軌超高值值：式中：E為超高值值(cm)，不能大大于15cm；R為曲線半半徑(m)；為為遠(yuǎn)期運運行速度度(km/h)。隧道凈空空加寬值值：式中：d超內(nèi)為由于外外軌超高高曲線隧隧道內(nèi)側(cè)側(cè)應(yīng)予加加寬的值值(cm)，可近似似取d超內(nèi)=2.7E；E為曲線外外軌超高高(cm)；H為控制點點J到軌面的的高度；；G為兩軌中中心之間間的距離離(可近似取取為150cm)。（1）由于曲曲線外軌軌超高