第3章第二节隧道结构限界详解.ppt

隧道工程 第2章 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： 隧道净空与限界的概念 隧道建筑限界的确定 曲线隧道净空加宽 第1节 隧道净空与限界 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1节 隧道净空与限界 1.2 铁路隧道建筑限界 机车车辆或超限货物车辆的接近限界 铁路建筑接近限界 隧道建筑限界 隧道净空 第1节 隧道净空与限界 第1节 隧道净空与限界 第1节 隧道净空与限界 1.3 公路隧道建筑限界 建筑限界组成部分： 行车道宽度(W) 路缘带(S) 侧向宽度(L) 人行道(R)或检修道(J) 当设置人行道时，含余宽(C) 车道数 第1节 隧道净空与限界 第1节 隧道净空与限界 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，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 隧道净空与限界 1.4 曲线隧道净空加宽 1.4.1 铁路隧道加宽原因 第1节 隧道净空与限界 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 第1节 隧道净空与限界 1.4.2.2 外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移 第1节 隧道净空与限界 1.4.2.3 车辆两端向曲线外侧的偏移 第1节 隧道净空与限界 1.4.3 单线隧道(结构)中线与线路中线偏移距离 第1节 隧道净空与限界 1.4.4 双线铁路隧道加宽计算 第1节 隧道净空与限界 1.4.5 双线隧道中线偏移 第1节 隧道净空与限界 1.4.6 曲线铁路隧道加宽平面设计 第1节 隧道净空与限界 1.4.7 公路隧道平曲线加宽取值 第1节 隧道净空与限界 小结 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 第2节 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 ★ 根据围岩初步拟定截面厚度 ★ 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 第2节 隧道衬砌断面设计 2.2 铁路隧道衬砌断面设计 第2节 隧道衬砌断面设计 衬砌断面几何关系有： 上式含b、f、φ1、a、r1、r2、φ2共7个参数 先给定b、f、φ1及a值后，再解出r1、r2及φ2。 曲线地段需要加宽时，保持r2及φ2不变，φ1仍取45o， b值根据加宽要求也是已知，故未知参数f、a、r1仍可求解。 第2节 隧道衬砌断面设计 第2节 隧道衬砌断面设计 总结及思考： (1） 衬砌内轮廓线(标准化) （2） 衬砌外轮廓线(可变化) （3） 衬砌截面厚度(可变化) 讨论：这三者之间的关系？ 结论 （1） 内轮廓线与厚度影响结构轴线； （2） 外轮廓线决定是否变截面衬砌，亦影响结构轴线。 第2节 隧道衬砌断面设计 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： ① 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。 ② 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 隧道衬砌断面设计 第2节 隧道衬砌断面设计 第2节 隧道衬砌断面设计 第2节 隧道衬砌断面设计 2.3.2 坦三心圆断面设计 第2节 隧道衬砌断面设计 第2节 隧道衬砌断面设计 与铁路隧道的异同点： 内轮廓非标准化 通风、照明等附属设施多 设计特点： 断面设计优化的必要性 规范推荐断面形式(有标准化的趋势) 第2节 隧道衬砌断面设计 2.4 衬砌截面厚度 单线铁路隧