隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
- 直线隧道的优点
线路顺直, 列车可以快速通过, 走行的距离也较短, 有利于列车多拉快跑,
提高线路的运营效率 。 在隧道内, 线路就更应设计成直线
- 曲线隧道的缺点
? 曲线上的隧道, 由于列车倾斜和平移, 隧道建筑限界需要加宽, 坑道的
尺寸相应加大, 不但增大了开挖土石数量, 而且增加了衬砌的圬工量；
? 在不同曲率曲线上的隧道建筑限界加宽不同, 隧道的断面是变化的, 因
而施工时, 支护和衬砌的尺寸均不一致, 技术上较为复杂；
? 列车运行在曲线隧洞内, 空气阻力比直线隧道大, 机车牵引力的损失大,
降低了运营效率, 甚至可能造成溜车事故；
? 列车在曲线上行驶, 产生了离心力, 再加上洞内空气潮湿, 使得钢轨磨
损加速, 从而使洞内的养护工作量增大；
隧道工程
? 曲线隧道洞身弯曲, 洞壁对气流的阻
力加大, 使通风条件变坏, 有害气体不
易排出；
? 运营中为了保证隧道建筑限界的要求
和正常的行车条件, 需要经常检查线路
平面和水平, 曲线隧道也较直线隧道增
加了维护作业量和难度；
? 由于曲线关系, 洞内进行施工测量时,
操作变得复杂, 精度也有所降低 。
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
隧道设置曲线示例
如果地势条件必须把曲线引进隧道，那么，施工时先按主体的直线隧道
开挖，两端暂开直的照准导坑，以补救曲线所形成的缺点，待全隧道的
导坑开通后，再把两端按原设计的曲线调整过来
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
- 隧道设置曲线时应注意的问题
? 应尽可能采用较短的曲线, 或是半径较大的曲线, 且将曲线设置在
隧道洞口附近为宜, 使曲线的影响小一些 。
? 在曲线两端应设缓和曲线时, 最好不使洞口恰恰落在缓和曲线上 。
? 隧道内若设置圆曲线, 其长度不应短于一节车厢的长度 。
? 在一座隧道内最好不设一个以上的曲线, 尤其是不宜设置反向曲线
或复合曲线 。 如果列车同时跨在两个曲线上, 行驶很不稳当 。
? 当必须设置两条曲线时, 两曲线间应有足够长的夹直线, 一般是要
求在三倍车辆长度以上 。
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡道型式
— 隧道处于地层之内，除了地质有变化时以外，线路的坡型本来不
受什么限制，用不着采用复杂多变的型式。一般可采用简单的 单坡型 或
不复杂的 人字坡型 。
— 单坡多用于线路的紧坡地段或是展线的地区，因为单坡可以争取
高程，拔起或降落一定的高度。人字型坡道多用于长隧道，尤其是越岭
隧道 。
坡道形式
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡度大小
— 设计坡度时, 注意应不超过限制坡度 。
— 如果在平面上有曲线, 还需为克服曲线的阻力, 再减去一个曲线
的当量坡度 。 即
(2-1)
式中 —— 设计中允许采用的最大坡度；
—— 按照线路等级规定的限制最大坡度；
—— 曲线阻力折算的坡度折减量 。
— 坡度折减的原因
? 列车车轮与钢轨踏面间的粘着系数降低
? 洞内空气阻力增大
曲限允 iii ??
允i
限i
曲i
限i
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
— 规范中规定了隧道内线路坡度折减系数 m的经验数值。列于下表可参
照使用 。
隧道长度 电力牵引 内燃牵引
401～ 1000 0.95 0.90
1001～ 4000 0.90 0.80
>4000 0.85 0.75
隧道内线路最大坡度系数 坡度折减区段示意
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡段长度
? 从行车平稳的要求和照顾施工和养护的方便出发，隧道内坡段长度最
好不小于列车的长度
? 考虑到长远的发展，坡段长度最好不小于远期到发线的长度
? 凸形纵断面分坡平段,当隧道位于两端货物列车以接近计算速度通过
时,允许 分 坡 平道 长 度 缩短至 200m。 坡段长最小为 200m。
- 坡段联接
? 两个相邻坡段坡度的代数差值不宜太大
? 两坡段间的代数差值 不应大于重车方向的限坡值 。允ii?
隧道工程隧道平纵断面设计 ---公路隧道的平面线形和纵断面线形
- 平面线形
? 若隧道的平面线形原则上采用直线, 避免设置曲线 。
? 在某些情况下必须设置曲线时, 其曲线半径不宜小于不设超高的
平面曲线半径, 并应符合视距要求 。
? 在隧道洞口不应采用小半径曲线的引线与隧道衔接 。
- 纵断线形
? 一般将隧道纵坡保持在 2%以下比较好, 纵坡大于 3%是不可取的
? 从隧道施工排水和竣工后的排水需要上考虑, 隧道内不宜设置平
坡, 在施工时需要设置不小于 0.3%的纵坡
隧道工程隧道平纵断面设计 ---公路隧道的平面线形和纵断面线形
引线
? 引线的平面及纵断线形, 应当保证有足够的视距和行车安全, 尤
其在进口一侧, 需要在足够的距离外能够识别隧道洞口
? 隧道需要机械通风时, 引线的纵坡应使汽车能以均匀速度驶入隧
道, 洞口前的引线纵坡与隧道纵坡在必要的距离之内应保持一致
? 隧道内的路肩宽度与一般道路相比要缩小很多, 需要进行平滑过
渡, 路肩应在适当的距离内收缩, 使汽车进出隧道时顺利
- 直线隧道的优点
线路顺直, 列车可以快速通过, 走行的距离也较短, 有利于列车多拉快跑,
提高线路的运营效率 。 在隧道内, 线路就更应设计成直线
- 曲线隧道的缺点
? 曲线上的隧道, 由于列车倾斜和平移, 隧道建筑限界需要加宽, 坑道的
尺寸相应加大, 不但增大了开挖土石数量, 而且增加了衬砌的圬工量；
? 在不同曲率曲线上的隧道建筑限界加宽不同, 隧道的断面是变化的, 因
而施工时, 支护和衬砌的尺寸均不一致, 技术上较为复杂；
? 列车运行在曲线隧洞内, 空气阻力比直线隧道大, 机车牵引力的损失大,
降低了运营效率, 甚至可能造成溜车事故；
? 列车在曲线上行驶, 产生了离心力, 再加上洞内空气潮湿, 使得钢轨磨
损加速, 从而使洞内的养护工作量增大；
隧道工程
? 曲线隧道洞身弯曲, 洞壁对气流的阻
力加大, 使通风条件变坏, 有害气体不
易排出；
? 运营中为了保证隧道建筑限界的要求
和正常的行车条件, 需要经常检查线路
平面和水平, 曲线隧道也较直线隧道增
加了维护作业量和难度；
? 由于曲线关系, 洞内进行施工测量时,
操作变得复杂, 精度也有所降低 。
隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
隧道设置曲线示例
如果地势条件必须把曲线引进隧道，那么，施工时先按主体的直线隧道
开挖，两端暂开直的照准导坑，以补救曲线所形成的缺点，待全隧道的
导坑开通后，再把两端按原设计的曲线调整过来
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道平面设计
- 隧道设置曲线时应注意的问题
? 应尽可能采用较短的曲线, 或是半径较大的曲线, 且将曲线设置在
隧道洞口附近为宜, 使曲线的影响小一些 。
? 在曲线两端应设缓和曲线时, 最好不使洞口恰恰落在缓和曲线上 。
? 隧道内若设置圆曲线, 其长度不应短于一节车厢的长度 。
? 在一座隧道内最好不设一个以上的曲线, 尤其是不宜设置反向曲线
或复合曲线 。 如果列车同时跨在两个曲线上, 行驶很不稳当 。
? 当必须设置两条曲线时, 两曲线间应有足够长的夹直线, 一般是要
求在三倍车辆长度以上 。
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡道型式
— 隧道处于地层之内，除了地质有变化时以外，线路的坡型本来不
受什么限制，用不着采用复杂多变的型式。一般可采用简单的 单坡型 或
不复杂的 人字坡型 。
— 单坡多用于线路的紧坡地段或是展线的地区，因为单坡可以争取
高程，拔起或降落一定的高度。人字型坡道多用于长隧道，尤其是越岭
隧道 。
坡道形式
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡度大小
— 设计坡度时, 注意应不超过限制坡度 。
— 如果在平面上有曲线, 还需为克服曲线的阻力, 再减去一个曲线
的当量坡度 。 即
(2-1)
式中 —— 设计中允许采用的最大坡度；
—— 按照线路等级规定的限制最大坡度；
—— 曲线阻力折算的坡度折减量 。
— 坡度折减的原因
? 列车车轮与钢轨踏面间的粘着系数降低
? 洞内空气阻力增大
曲限允 iii ??
允i
限i
曲i
限i
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
— 规范中规定了隧道内线路坡度折减系数 m的经验数值。列于下表可参
照使用 。
隧道长度 电力牵引 内燃牵引
401～ 1000 0.95 0.90
1001～ 4000 0.90 0.80
>4000 0.85 0.75
隧道内线路最大坡度系数 坡度折减区段示意
隧道工程隧道平纵断面设计 ---隧道纵断面设计
- 坡段长度
? 从行车平稳的要求和照顾施工和养护的方便出发，隧道内坡段长度最
好不小于列车的长度
? 考虑到长远的发展，坡段长度最好不小于远期到发线的长度
? 凸形纵断面分坡平段,当隧道位于两端货物列车以接近计算速度通过
时,允许 分 坡 平道 长 度 缩短至 200m。 坡段长最小为 200m。
- 坡段联接
? 两个相邻坡段坡度的代数差值不宜太大
? 两坡段间的代数差值 不应大于重车方向的限坡值 。允ii?
隧道工程隧道平纵断面设计 ---公路隧道的平面线形和纵断面线形
- 平面线形
? 若隧道的平面线形原则上采用直线, 避免设置曲线 。
? 在某些情况下必须设置曲线时, 其曲线半径不宜小于不设超高的
平面曲线半径, 并应符合视距要求 。
? 在隧道洞口不应采用小半径曲线的引线与隧道衔接 。
- 纵断线形
? 一般将隧道纵坡保持在 2%以下比较好, 纵坡大于 3%是不可取的
? 从隧道施工排水和竣工后的排水需要上考虑, 隧道内不宜设置平
坡, 在施工时需要设置不小于 0.3%的纵坡
隧道工程隧道平纵断面设计 ---公路隧道的平面线形和纵断面线形
引线
? 引线的平面及纵断线形, 应当保证有足够的视距和行车安全, 尤
其在进口一侧, 需要在足够的距离外能够识别隧道洞口
? 隧道需要机械通风时, 引线的纵坡应使汽车能以均匀速度驶入隧
道, 洞口前的引线纵坡与隧道纵坡在必要的距离之内应保持一致
? 隧道内的路肩宽度与一般道路相比要缩小很多, 需要进行平滑过
渡, 路肩应在适当的距离内收缩, 使汽车进出隧道时顺利
