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        隧道工程

        隧道勘測

        為確定隧道位置、施工方法和支護、襯砌類型等技術方案,對隧道地處范圍內的地形、地質狀況,以及對地下水的分布和水量等水文情況要進行勘測。

        在隧道勘測和開挖過程中,須了解圍巖的類別。圍巖是隧道開挖后對隧道穩定性有影響的周邊巖體。圍巖分類是依次表明周圍巖石的綜合強度。中國在1975年制定的鐵路隧道工程技術規范中將圍巖分為 6類。關于巖石分類70年代以前常用泰沙基及普氏等巖石分類方法。70年代以后在國際上應用較廣并為國際巖石力學學會推薦的為巴頓等各種分級系統。此外,還有日本以彈性波速為主的分類法。圍巖的類別的確定,為隧道工程設計合理和施工順利提供了依據。

        隧道設計

        包括隧道選線、縱斷面設計、橫斷面設計、輔助坑道設計等。
        選線 根據線路標準、地形、地質等條件選定隧道位置和長度。選線應作多種方案的比較。長隧道要考慮輔助坑道和運營通風的設置。洞口位置的選擇要依據地質情況?紤]邊坡和仰坡的穩定,避免塌方。
        縱斷面設計 沿隧道中線的縱向坡度要服從線路設計的限制坡度。因隧道內濕度大,輪軌間粘著系數減小,列車空氣阻力增大,因此在較長隧道內縱向坡度應加以折減?v坡形狀以單坡和人字坡居多,單坡有利于爭取高程,人字坡便于施工排水和出碴。為利于排水,最小縱坡一般為2‰~3‰。
        橫斷面設計 隧道橫斷面即襯砌內輪廓,是根據不侵入隧道建筑限界而制定的。中國隧道建筑限界分為蒸汽及內燃機車牽引區段、電力機車牽引區段兩種,這兩種又各分為單線斷面和雙線斷面。襯砌內輪廓一般由單心圓或三心圓形成的拱部和直邊墻或曲邊墻所組成。在地質松軟地帶另加仰拱。單線隧道軌面以上內輪廓面積約為27~32平方米,雙線約為58~67平方米。在曲線地段由于外軌超高車輛傾斜等因素,斷面須適當加大。電氣化鐵路隧道因懸掛接觸網等應提高內輪廓高度。中、美、蘇三國所用輪廓尺寸為:單線隧道高度約為 6.6~7.0米、寬度約為4.9~5.6米;雙線隧道高度約為7.2~8.0米,寬度約為8.8~10.6米。在雙線鐵路修建兩座單線隧道時,其中線間距離須考慮地層壓力分布的影響,石質隧道約為20~25米,土質隧道應適當加寬。
        輔助坑道設計 輔助坑道有斜井、豎井、平行導坑及橫洞四種。斜井是在中線附近的山上有利地點開鑿的斜向正洞的坑道。斜井傾角一般在18°~27°之間,采用卷揚機提升。斜井斷面一般為長方形,面積約為8~14平方米。豎井是由山頂中線附近垂直開挖的坑道,通向正洞。其平面位置可在鐵路中線上或在中線的一側(距中線約20米)。豎井斷面多為圓形,內徑約為4.5~6.0米。平行導坑是距隧道中線17~25米開挖的平行小坑道,以斜向通道與隧道連接,亦可作將來擴建為第二線的導洞。中國自1957年修建川黔鐵路涼風埡鐵路隧道采用平行導坑以來,在58座長3公里以上的隧道中約有80%修建了平行導坑。橫洞是在傍山隧道靠河谷一側地形有利之處開辟的小斷面坑道。
        此外,隧道設計還包括洞門設計、開挖方法和襯砌類型的選擇等。





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