高速铁路隧道设计与施工要点

内容提要高速铁路隧道主要的特点高速铁路隧道设计要点高速铁路隧道施工要点关于建设管理的几点建议什么是高速铁路？设计最高行车速度达到200公里/小时及以上的铁路，称为高速铁路。什么是高速铁路隧道？设计最高行车速度达到200公里/小时及以上的铁路隧道。高速铁路隧道的特点高速铁路隧道的特点高速铁路隧道与常规铁路隧道最大的区别：列车运营速度高净空有效断面积大运营安全和防灾救援要求高其他相关技术标准高（防水性能、耐久性、洞内设施、轨道标准等等）高速铁路隧道的特点主要是与列车空气动力学相关方面的。当列车进入隧道时，原来占据着空间的空气被排开。空气的粘性以及隧道壁面和列车表面的摩阻作用使得被排开的空气不能像隧道外那样及时、顺畅地沿列车两侧和上部形成绕流。于是，列车前方的空气受到压缩，列车后方则形成一定的负压。这就产生一个压力波动过程。这种压力波动又以声速传播至隧道口，形成反射波，回传，叠加，产生一系列复杂的空气动力学效应。高速铁路隧道的特点高速铁路隧道的特点空气动力学效应（链接某隧道.mpg音爆问题）解决隧道空气动力学问题的办法？隧道断面洞口缓冲设施车辆因素高速铁路隧道的特点高速铁路隧道设计要点隧道净空面积洞口位置的选择、洞门形式和缓冲设施隧道断面结构防排水设计衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道防灾救援高速铁路隧道设计要点净空有效面积我国客运专线隧道净空有效面积时速350km双线铁路隧道代表性净空断面高速铁路隧道设计要点时速350km双线铁路隧道代表性衬砌结构断面高速铁路隧道设计要点洞口位置的选择、洞门形式和缓冲设施洞口位置的选择：真正贯彻“早进洞、晚出洞”洞门结构的设计：应本着简洁大方、美观实用、保护环境的原则，以不刷坡或少刷坡施作的突出山体的切削式洞口为主要建筑形式。缓冲设施：长度大于5公里隧道有条件要设置缓冲结构，其他长度大于500米隧道结合洞口段结构考虑缓冲设施。高速铁路隧道设计要点关于洞口位置的选择铁路隧道设计规范：隧道洞口位置应根据地形、地质、水文条件，同时结合环境保护、洞外相关工程及施工条件、运营要求，通过综合分析比较确定。隧道应早进洞、晚出洞关于洞口位置的选择当前设计及施工存在的问题：–

受传统观念的影响，洞口里程仍然紧靠山体，洞口线路存在隐患关于洞口位置的选择当前设计及施工存在的问题：–

边仰坡开挖开多，对环境植被影响较大关于洞口洞口位置的选择当前设计及施工存在的问题：–

边仰坡开挖开多，对环境植被影响较大关于洞口位置的选择当前设计及施工存在的问题：–

排水系统不利于线路工程关于洞口位置的选择更新建设理念的几个观点隧道=―暗洞+明洞”关于洞口位置的选择更新建设理念的几个观点“无刷坡”进洞的理念关于洞口位置的选择更新建设理念的几个观点-----将洞顶水延天沟引至路基范围以外关于洞口位置的选择关于洞门结构形式高速铁路隧道设计要点洞口形式隧道结构形式和洞门形状洞口形式隧道结构形式和洞门形状洞口形式隧道结构形式和洞门形状洞口形式隧道结构形式和洞门形状关于洞口形式更新建设理念的几个观点–

安全可靠洞门-无隐患关于洞口形式更新建设理念的几个观点–

环保洞门-与地方环境协调关于洞口形式更新建设理念的几个观点–

环保洞门-与地方环境协调一定要重视洞门形式！加强隧道宣传！关于洞口段缓冲设施高速铁路设置缓冲结构排气孔隧道断面结构高速铁路隧道设计要点强调；初期支护和围岩的共同作用保持洞室的稳定，二次衬砌是安全储备。防排水问题高速铁路隧道设计要点重要性：运营安全影响列车信号的传递影响轨道沉降或隆起采用国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）一级防水等级的规定，即：隧道内不允许渗水，衬砌结构表面无湿渍。关键点：防水材料的质量可靠的施工工艺可维护防排水系统高速铁路隧道设计要点可维护防排水系统高速铁路隧道设计要点可维护防排水系统防水板的铺设高速铁路隧道设计要点可维护防排水系统分区防水高速铁路隧道设计要点可维护防排水系统高速铁路隧道设计要点可维护防排水系统高速铁路隧道设计要点可维护防排水系统高速铁路隧道设计要点可维护防排水系统可重复注浆管高速铁路隧道设计要点优质原材料，尽量降低水灰比加强振捣，提高密实度添加纤维，控制初期开裂，提高韧性采用素混凝土，少用钢筋混凝土加强二次衬砌的养生，提高混凝土质量衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—掺加纤维喷雾养生纤维种类衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—配合比设计表衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—早期塑性抗裂性能衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—综合抗裂性能衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—0.0330.0240.0100.1580.1120.0000.1000.2000.3000.210基准 UF0.08PETFSFUF0.1

UF0.15纤维类型平均内应力速率（M

P

a

/

d

a

y

）衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—综合抗裂性能干燥收缩性能衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—干燥收缩性能01002003000102030405060龄期（day

）干缩值（×10

-6

）基准UF0.08PETPPPVAUF0.1501002003000102040506030龄期（day）干缩值（×10-6

）基准UF0.08SF+UF0.08SF+PPSF+PETSF衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—电通量984.07738.98638.64945.411027.371074.01

1130.52200.000.00600.00400.00800.001000.001200.00基准

UF0.08UF0.1UF0.15PVAFPETF

PPF纤维类别电通量（C）衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—抗渗性能0204060基准UF0.08UF0.1UF0.15PETFPVAFPPFSFSF+PPFSF+PETFSF+PVAFSF+UF0.08纤维种类渗水高度（m

m

）衬砌混凝土耐久性措施高速铁路隧道设计要点—编号自然养生标准养护减少比例增加比例M135.147.826.57%36.18%M239.848.618.11%22.11%M335.646.623.61%30.90%混凝土养生的重要性通过试验以及日本的经验，养生对混凝土后期强度的增长有着极为重要的作用，不可忽视。28d

抗压强度比较衬砌混凝土耐久性措施三、调查总结分析高速铁路隧道设计要点—衬砌混凝土养生新技术在衬砌模板后方连接一个相当3个衬砌环节的移动式养生台车，让混凝土在一定时间（标准是7天）内，处于湿润状态进行养生的方法。养生台车装备有遮水板及充气膜，确保与衬砌混凝土之间有30～60cm的密闭的养生空间。此养生空间用专用喷嘴喷出45～60μm雾状的微粒，造成湿度为90～100％的湿润状态。此外，温度传感器和喷雾温度控制系统可以控制养生温度，保持最佳的养生状态。衬砌混凝土不会受到急剧的温度变化的影响，可以维持连续的水化反应。衬砌混凝土耐久性措施三、调查总结分析高速铁路隧道设计要点—养生台车和喷雾喷嘴设备温度控制装置和给水设备衬砌混凝土耐久性措施三、调查总结分析高速铁路隧道设计要点—高速铁路隧道设计要点— 防灾救援问题原则上列车上“以防为主”隧道内“以引导旅客疏散为重点”通用措施:双侧贯通救援通道、防护门当L＜6km时尽量拉出洞外当6≤L＜10km时利用施工辅助坑道作为紧急出口当10≤L＜20km时紧急疏散点、防灾通风当L≥20km时两单线隧道，定点疏散，防灾系统防灾救援问题高速铁路隧道设计要点—高速铁路隧道施工要点主要施工方法机械化配套全断面法施工工法的选择台阶法施工工法的选择双侧壁导坑法施工工法的选择CRD法施工工法的选择CD法施工工法的选择掘进机（盾构）法施工工法的选择关于机械化配套配套的必要性配套方案配套设备情况机械化配套的必要性大规模铁路隧道建设的需要确保施工安全，顺利建设的需要提高作业效率，确保工期的需要改善作业环境，以人为本的需要提高技术水平，科技创新的需要隧道机械化配套方案隧道类型施工方法配套形式进度指标（m/月）双线隧道全断面法大型配套＞240中型配套150～240小型配套＜150台阶法大型配套＞160中型配套100～160小型配套＜100单线隧道全断面法大型配套＞230中型配套160～230小型配套120～160台阶法大型配套＞160中型配套100～160小型配套＜100关于机械化配套Top

HeadingHydraulic

Breaker破碎機Dump

Truck出碴卡車Wheel

Loader傾卸車Backhoe挖土機Concrete

pump混凝土泵浦車TruckMixer混凝土拌合車Sheet

Stage防水膜安裝RebarFabricate

Stage鋼筋組立Sliding

Form襯砌鋼模Invert

Bridge仰拱棧橋Dump

Truck出碴卡車Backhoe挖土機Bench台階上半斷面Dust

Collector集塵機Cubicle受電台車Compressor空壓機Shotcrete

Machine噴漿機TruckMixer混凝土拌合車BenchDrill

Jumbo鑽堡台階Invert

仰拱Arch

Lining

頂拱內襯砌开挖机械关于机械化配套喷混凝土与钢拱架安装