客运专线隧道设计与施工.ppt

1、武广客运专线隧道武广客运专线隧道设计与施工设计与施工1 1、隧道断面大：内净空面积达、隧道断面大：内净空面积达100m2100m2，需要，需要开挖面积约开挖面积约160m2160m2（有仰拱）。（有仰拱）。客运专线隧道客运专线隧道 难点与特点难点与特点2 2、工程可靠性和耐久性要求高：设计、工程可靠性和耐久性要求高：设计使用年限要求使用年限要求100100年，主体结构要求年，主体结构要求“零缺陷零缺陷”。3 3、防排水要求高：防水等级要求达到、防排水要求高：防水等级要求达到一级，衬砌表面无湿渍。一级，衬砌表面无湿渍。4 4、环保与景观要求高：沿线隧道洞口、环保与景观要求高：沿线隧道洞口植被发育

2、，部分隧道穿越森林公园景区植被发育，部分隧道穿越森林公园景区或自然保护区；线路与高速公路、国道或自然保护区；线路与高速公路、国道并行段长，景观要求高。并行段长，景观要求高。5 5、工程地质条件复杂：隧道主要不良、工程地质条件复杂：隧道主要不良地质有岩溶、富水断层、高地应力、采地质有岩溶、富水断层、高地应力、采空区等，短隧道一般覆土浅，地质条件空区等，短隧道一般覆土浅，地质条件差。差。针对客运专线隧道难点与特点的应对措施针对客运专线隧道难点与特点的应对措施隧道施工1、国外高铁隧道概况2、客运专线技术标准及隧道 净空的拟定3、客运专线隧道支护结构设计4、客运专线隧道防排水设计5、客运专线隧道耐久性

3、要求6、不良地质隧道设计1、施工方法初步研究2、施工需要重点注意的问题养护维修隧道设计1、国外高铁隧道概况 GAI KUANG 二、隧道施工德国德国 科隆莱茵科隆莱茵/美因高速客运专线铁路全长美因高速客运专线铁路全长219Km，该线设计时速，该线设计时速300Km/h，共修建有长约共修建有长约47Km的隧道的隧道30座，其中座，其中24座隧道采用矿山法修建。座隧道采用矿山法修建。全线隧道全线隧道内均铺设无碴内均铺设无碴轨道。双线隧轨道。双线隧道有效面积为道有效面积为92m2，开挖，开挖面积为面积为150m2，隧道采用复，隧道采用复合式衬砌。矿合式衬砌。矿山法隧道断面山法隧道断面如图。如图。1、

4、国外高铁隧道概况 GAI KUANG 一、隧道设计西班牙西班牙 马德里巴塞罗那高速铁路线上的隧道工程马德里巴塞罗那高速铁路线上的隧道工程 马德里巴马德里巴塞罗那高速铁路塞罗那高速铁路全长全长611公里，设公里，设计最高速度为计最高速度为350Km/h,共有隧共有隧道道26座。该线长座。该线长大隧道断面面积大隧道断面面积采用采用74m2，短隧，短隧道断面面积道断面面积109m2。1、国外高铁隧道概况 GAI KUANG 一、隧道设计意大利意大利 佛罗伦萨佛罗伦萨-博洛尼亚高速铁路线上的隧道工程博洛尼亚高速铁路线上的隧道工程 那不勒斯那不勒斯-米米兰新高速铁路为兰新高速铁路为旅游专线，其中旅游专线

5、，其中佛罗伦萨佛罗伦萨-博洛尼博洛尼亚段亚段49线路位线路位于线路位于亚宁于线路位于亚宁山区，为克服地山区，为克服地形障碍，采用隧形障碍，采用隧道方式穿越，该道方式穿越，该段线路全长段线路全长78Km，隧道全长，隧道全长71.5km/9座座1、国外高铁隧道概况 GAI KUANG 一、隧道设计日本日本 东京高速铁路线东京高速铁路线NarashinodaiNarashinodai隧道隧道 隧道采用分块开隧道采用分块开挖的方法挖的方法(CRD)，在，在隧道拱部采用超前小隧道拱部采用超前小钢管，钢管直径钢管，钢管直径34mm，长，长2.75m，间距间距25cm，共用，共用47根，临时支护结构采根，临

6、时支护结构采用用125H型钢支撑，型钢支撑，喷混凝土厚喷混凝土厚125mm，锁脚锚杆直径，锁脚锚杆直径25mm，长，长2.0m，图中图中表示开挖表示开挖顺序。顺序。1、国外高铁隧道概况 GAI KUANG 一、隧道设计台湾台湾 台北高雄高速铁路隧道断面台北高雄高速铁路隧道断面 台湾南北高速铁台湾南北高速铁路全线长路全线长394km，设计时速设计时速350km/h，运行时速，运行时速300km/h，其中暗，其中暗挖施工隧道挖施工隧道42座，座，总长总长39km。隧道净空有效面隧道净空有效面积为积为90m2。双线隧。双线隧道净空跨度为道净空跨度为15.35m，净高，净高10.5m，线间距，线间距4

7、.5m，实际开挖面，实际开挖面积积147155m22、客运专线技术标准及隧道净空的拟定 GAI KUANG 一、隧道设计2.1 2.1 主要技术标准主要技术标准1.1.铁路等级：客运专线。铁路等级：客运专线。2.2.正线数目：双线。正线数目：双线。3.3.最小曲线半径：一般最小曲线半径：一般9000m9000m，困难，困难7000m7000m。4.4.正线线间距：正线线间距：5m5m。5.5.最大坡度：一般最大坡度：一般1212，局部地段不超过，局部地段不超过2020。6.6.到发线有效长度：到发线有效长度：700m700m。7.7.牵引种类：电力。牵引种类：电力。8.8.列车运行方式：自动控

8、制。列车运行方式：自动控制。9.9.行车指挥方式：综合调度集中。行车指挥方式：综合调度集中。2、客运专线技术标准及隧道净空的拟定 GAI KUANG 一、隧道设计隧道内轮廓参隧道内轮廓参照铁道部照铁道部“经规标经规标准准200575号文号文”发布的时速发布的时速350公公里客运专线铁路隧里客运专线铁路隧道双线隧道内轮廓道双线隧道内轮廓图进行设计，隧道图进行设计，隧道轨面以上内净空为轨面以上内净空为100m2，曲线地段，曲线地段及下锚段衬砌不需及下锚段衬砌不需加宽。本线隧道内加宽。本线隧道内均铺设无碴轨道。均铺设无碴轨道。隧道衬砌内轮隧道衬砌内轮廓如图：廓如图：2.2 2.2 客运专线隧道内净空

9、3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI3.1 3.1 洞门设计洞门设计 隧道洞门设计遵循隧道洞门设计遵循“简约、适用简约、适用”的原则，并与的原则，并与周围自然环境相协调，隧道洞口应尽量避免大开挖，周围自然环境相协调，隧道洞口应尽量避免大开挖，减少破坏山体植被，以保护环境。减少破坏山体植被，以保护环境。客运专线隧道洞门基本分为两类：斜切类及端墙类。客运专线隧道洞门基本分为两类：斜切类及端墙类。地形、地质条件许可的前提下，优先选用斜切类洞门地形、地质条件许可的前提下，优先选用斜切类洞门 一、隧道设计3

10、3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.2 3.2 衬砌结构衬砌结构 暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构双线隧道复合式衬砌支护参数表双线隧道复合式衬砌支护参数表3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.2 3.2 衬砌结构衬砌结构 暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构双线隧道复合式衬砌支护参数表双线隧道

11、复合式衬砌支护参数表3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.2 3.2 衬砌结构衬砌结构 暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构双线隧道复合式衬砌支护参数表双线隧道复合式衬砌支护参数表 注：表中带注：表中带*号表示为钢筋砼；钢筋外侧砼保护层厚号表示为钢筋砼；钢筋外侧砼保护层厚5cm5cm。3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.2 3.2

12、衬砌结构衬砌结构 暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构级围岩衬砌断面级围岩衬砌断面3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.2 3.2 衬砌结构衬砌结构 暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构（、）级围）级围岩衬砌断岩衬砌断面面3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.2 3.2 衬砌结构衬砌结构 暗洞均

13、采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构暗洞均采用复合式衬砌。明洞采用明洞结构支支护护结结构构特特点点1、根据围岩条件对围岩自稳能力和支护结构受力的影响，细化了支护结构类型，设计浅埋及偏压支护结构。2、突出“加强基底”和注重“刚度变化”：针对以往隧道底部易发病害和高速列车运行要求，隧道加强了基底设计；级围岩设计了有仰拱和无仰拱二种结构；级围岩有仰拱结构，可用于围岩突变段落，以利于基底的刚度变化。3、二次衬砌部分采用钢筋混凝土结构：、级围岩和级围岩偏压段二衬砌均采用钢筋混凝土结构，主要是考虑列车长期的振动作用以及围岩蠕变对二次衬砌受力的影响，同时也可减少大跨混凝土结构的收缩裂缝。3 3、隧道支护结构设计

14、、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.3 3.3 预支护设计预支护设计 3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.3 3.3 预支护设计预支护设计 3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.3 3.3 预支护设计预支护设计 3 3、隧道支护结构设计、隧道支护结构设计SHUIDAOSHEJIJIB

15、AOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 一、隧道设计3.3 3.3 预支护设计预支护设计 4 4、隧道防排水设计、隧道防排水设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI 满足满足地下工程防水技术规范地下工程防水技术规范（GB50108GB50108）规定的一）规定的一级防水标准，衬砌表面无湿渍。级防水标准，衬砌表面无湿渍。防水等级防水等级 一、隧道设计4.1 4.1 防水标准防水标准 4 4、隧道防排水设计、隧道防排水设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI防排水原则防

16、排水原则 隧道衬砌防排水按照隧道衬砌防排水按照“防、排、堵、截相结合、因地制宜、防、排、堵、截相结合、因地制宜、综合治理综合治理”的原则进行；当隧址区水环境要求较高时，可按的原则进行；当隧址区水环境要求较高时，可按“以以堵为主、限量排放堵为主、限量排放”的原则进行；可溶岩隧道地下水排水通道位的原则进行；可溶岩隧道地下水排水通道位于隧道断面内时，依照于隧道断面内时，依照“以疏为主、以堵为辅以疏为主、以堵为辅”的原则进行。达的原则进行。达到到“防水可靠、排水通畅、系统可维护防水可靠、排水通畅、系统可维护”的目标的目标 一、隧道设计4.2 4.2 防水原则防水原则 4 4、隧道防排水设计、隧道防排水设计SHUIDAOSHEJIJIBAOZHENZHI LIANGYUGONGQICHUOSHI隧道防排水主要措施隧道防排水主要措施 隧道内设双侧侧沟，长大隧道地下水丰富时，可加设中心排隧道内设双侧侧沟，长大隧道地下水丰富时，可加设中心排水管，中心管与侧沟以水管，中心管与侧沟以PVCPVC泄水管连接泄水管连接 A A 一、隧道设计4.3 4.3 防排措施防排措施 4 4、隧道防排水设计、隧道防排水设