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隧道勘測(cè) 為確定隧道位置、施工方法和支護(hù)、襯砌類型等技術(shù)方案,對(duì)隧道地處范圍內(nèi)的地形、地質(zhì)狀況,以及對(duì)地下水的分布和水量等水文情況要進(jìn)行勘測(cè)。 在隧道勘測(cè)和開挖過程中,須了解圍巖的類別。圍巖是隧道開挖后對(duì)隧道穩(wěn)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(qiáng)度。中國(guó)在1975年制定的鐵路隧道工程技術(shù)規(guī)范中將圍巖分為 6類。關(guān)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(guó)際上應(yīng)用較廣并為國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)推薦的為巴頓等各種分級(jí)系統(tǒng)。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(shè)計(jì)合理和施工順利提供了依據(jù)。 隧道設(shè)計(jì)包括隧道選線、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、輔助坑道設(shè)計(jì)等。 選線 根據(jù)線路標(biāo)準(zhǔn)、地形、地質(zhì)等條件選定隧道位置和長(zhǎng)度。選線應(yīng)作多種方案的比較。長(zhǎng)隧道要考慮輔助坑道和運(yùn)營(yíng)通風(fēng)的設(shè)置。洞口位置的選擇要依據(jù)地質(zhì)情況?紤]邊坡和仰坡的穩(wěn)定,避免塌方。 縱斷面設(shè)計(jì) 沿隧道中線的縱向坡度要服從線路設(shè)計(jì)的限制坡度。因隧道內(nèi)濕度大,輪軌間粘著系數(shù)減小,列車空氣阻力增大,因此在較長(zhǎng)隧道內(nèi)縱向坡度應(yīng)加以折減。縱坡形狀以單坡和人字坡居多,單坡有利于爭(zhēng)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(shè)計(jì) 隧道橫斷面即襯砌內(nèi)輪廓,是根據(jù)不侵入隧道建筑限界而制定的。中國(guó)隧道建筑限界分為蒸汽及內(nèi)燃機(jī)車牽引區(qū)段、電力機(jī)車牽引區(qū)段兩種,這兩種又各分為單線斷面和雙線斷面。襯砌內(nèi)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(zhì)松軟地帶另加仰拱。單線隧道軌面以上內(nèi)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(dāng)加大。電氣化鐵路隧道因懸掛接觸網(wǎng)等應(yīng)提高內(nèi)輪廓高度。中、美、蘇三國(guó)所用輪廓尺寸為:?jiǎn)尉隧道高度約為 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(shí),其中線間距離須考慮地層壓力分布的影響,石質(zhì)隧道約為20~25米,土質(zhì)隧道應(yīng)適當(dāng)加寬。 輔助坑道設(shè)計(jì) 輔助坑道有斜井、豎井、平行導(dǎo)坑及橫洞四種。斜井是在中線附近的山上有利地點(diǎn)開鑿的斜向正洞的坑道。斜井傾角一般在18°~27°之間,采用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升。斜井?dāng)嗝嬉话銥殚L(zhǎng)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(cè)(距中線約20米)。豎井?dāng)嗝娑酁閳A形,內(nèi)徑約為4.5~6.0米。平行導(dǎo)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(kuò)建為第二線的導(dǎo)洞。中國(guó)自1957年修建川黔鐵路涼風(fēng)埡鐵路隧道采用平行導(dǎo)坑以來,在58座長(zhǎng)3公里以上的隧道中約有80%修建了平行導(dǎo)坑。橫洞是在傍山隧道靠河谷一側(cè)地形有利之處開辟的小斷面坑道。 此外,隧道設(shè)計(jì)還包括洞門設(shè)計(jì)、開挖方法和襯砌類型的選擇等。 |