11-高速铁路设计规范条文说明

11-高速铁路设计规范条文说明内容摘要：

本条规定是根据有关专业要求而定的，原则上尽量不要在隧道 14 14 内下锚。 下锚段衬砌为满足安设张力补偿 器的要求一般需要加宽、加高。 由于高速铁路隧道断面比普通断面大，受力也相对不利，因此应尽量选择在直线及地质条件较好的地段。 下锚段的具体位置可根据有关专业的要求商定。 当隧道内接触网固定结构采用 预埋 滑槽时，如果该段隧道衬砌结构未配置钢筋，则应对该段衬砌结构配筋加强。 隧道 衬砌 结构应按照 有 关专业要求预埋综合接地系统相关的设施。 电缆过轨通道 宜 采用预埋过轨管方式。 本条参照武广、石太、哈大客运专线及京沪高速铁路隧道内综合接地设计经验编制。 由于无砟轨道对隧底结构稳定性要求较高，因此建议电缆 过轨通道采用预埋过轨管方式。 高速铁路隧道内附属 构筑 物设计应考虑高速列车通过隧道时所产生的压力变化和列车风 对附属 构筑 物结构及安装件的附加受力影响，设计时应按照最不利情况组合考虑。 高速列车进入隧道后产生的空气动力学效应对隧道附属物影响是一个非常复杂的问题，这种力学效应与隧道断面形式、洞口结构、隧道长度、隧道附属坑道设置情况、洞内附属物的位置和形状尺寸、洞口当时气象等众多因素有关，设计应按照最不利组合考利。 模拟计算研究结果表明，空气动力学效应引起的隧道附属物附加力是不可忽视的，这 种冲击力是反复作用的，因此对附属物的影响比普通铁路隧道更为不利。 根据 《高速铁路隧道空气动力学效应对隧道内附属物有关技术标准的研究》 结果，不同工况下列车进洞对隧道附属物（如灯泡、密闭洞室门及其它空心设施）引起的附加压强可参照下表取值： 15 15 说明表 隧道内附属设施附加压强建议值 序号 工况 正峰值压强 /KPa 负峰值压强 /KPa 1 双洞单线隧道 70m2 300 km﹒ h1 行车 2 双洞单线隧道 70m2 350 km﹒ h1 行车 3 单洞双 线隧道 100m2 300 km﹒ h1 行车 4 单洞双线隧道 100m2 350 km﹒ h1 行车 5 单洞双线隧道 100m2 350 km﹒ h1 会车 6 单洞双线隧道 92m2 250 km﹒ h1 行车 7 单洞双线隧道 92m2 250 km﹒ h1 会车 8 双洞单线隧道 58m2 250 km﹒ h1 行车 列车风引起的冲击动荷载对接触网、风机叶片、洞室门、水沟盖板和安装件作用力可参照下表取值： 说明表 受电弓最下端位置（离列车距离为 ）动压值 单双线 工况车速 （ km﹒ h1） 负动压 (KPa) 正动压 (KPa) 推荐值 (KPa) 单线 350 双线 350 单线 250 双线 250 说明表 离列车距离为 处动压值 单双线 工况车速 （ km﹒ h1） 负动压 (KPa) 正动压 (KPa) 推荐值 (KPa) 单线 350 双线 350 单线 250 双线 250 洞口结构 隧道洞口设计应结合地形、地质和环境条件，综合考虑景观要求，贯彻执行 “早进晚出 ”的设计理念。 隧道洞门优先选用斜切式和帽檐式结构形式，以减少洞口边仰坡开挖。 当洞口 附近 有建筑物或特殊环境要求时， 宜 设置 洞口 缓冲结构，并 符合 表 要求。 16 16 表 洞口缓冲结构设置 要求 建筑物至洞口距离 建 筑物有无特殊环境要求 基准点 微气压波峰值 ＜ 50m 有 建筑物 按要求 无 ≤ 20Pa ≥50m 有 距洞口 20m 处 ＜ 50Pa 隧道洞口缓冲结构设置应考虑列车类型及长度、隧道长度 、隧道 净空 有效 面积、隧道轨道类型、隧道洞口附近地形和居民情况等因素。 ～ 高速列车进入隧道后，由于空气动力学效应在洞口产生的微气压波在有些条件下会产生极大的爆炸声，严重的可使建筑物的玻璃破碎，对环境造成污染，采用较大的隧道断面（如 100m2），基本上可以消除这种爆炸声，但当车速接 近 350km／ h 时，洞口噪声会比明线明显增大，因此当隧道洞口附近有居民或特殊环境要求时应根据实际情况考虑修建洞口缓冲结构。 洞口缓冲结构设计应符合下列规定： 1 缓冲结构形式应从实用美观角度出发，结合洞口附近的地 形 环境 条件 确定 ， 宜采用与隧道衬砌内轮廓形 状 相似的开孔式结构，也可采用其他结构形式 ； 2 缓冲结构 当横断面不变时， 侧面或顶面应开减压孔，减压孔面积可根据实际情况确定，宜为隧道净空 有效 面积的 1/5～ 1/3； 3 缓冲结构宜采用钢筋混凝土 结构 ； 4 预留设置缓冲结构条件的洞口，当有 路基挡土墙时，其位置应在缓冲结构之外。 洞口缓冲结构需要根据多种因素综合确定。 条文中列举了设置洞口缓冲结构应考虑的主要方面，目前对洞口缓冲结构效果的实测数据还没有取得，下一步应继续进行深入研究。 斜切式洞门对缓解隧道空气动力学效应有一定的好处，斜切洞门坡度不宜陡于 1： 1，在有条件情况下应尽量 17 17 选用斜切式洞门形式。 隧道洞口缓冲结构一般采用钢筋混凝土或钢结构。 比较而言，钢筋混凝土比较坚固、耐久、维修量小。 故建议采用钢筋混凝土结构。 根据国家 “八五 ”科技攻关项目 高速铁路线桥隧设计参数选择的研究报告 ，当 列车速度达到 300km／ h 以上时，为解决洞口微气压波问题需修建洞口缓冲结构．对于洞口附近近期无环境要求的，运营初期暂不修建，预留洞口缓冲结构条件。 设路基挡墙的洞口，为使以后修建缓冲结构时不致拆除挡墙，故应把挡墙修建在缓冲结构之外。 隧道洞口上方有公路跨越时，公路应设置防撞护栏 及监测设备。 本条针对洞口上方附近公路要求，主要从防灾角度考虑，避免汽车失控冲出车道时跌落在隧道洞口轨道上，引发恶性事故。 两座 隧道洞口 距离小于 30m 时， 宜采用明洞形式将两座隧道连接 ， 以提高列 车安全性和旅客舒适性。 列车进出隧道时空气动力学效应影响较为明显 ， 两座隧道洞口间距较近时，列车进出隧道时间间隔很短，短时间内较大的空气压力变化对旅客舒适度影响较大，同时对列车结构安全也不利，采用明洞连接后可消除这种空气动力学效应影响。 防排水 隧道防排水设计方案应结合隧道洞身水环境要求和水文地质条件确定。 隧道防排水 应采取 “防 、 堵 、 截、 排 ，因地制宜，综合治理 ”的原则。 地下水 环境保护要求高、埋深 浅的 隧道应 采用 全断面封闭 防水。 结合近几年客运专线隧道设计情况，隧道建设引起的地下水环境变化越来越被重视，对于隧道排水引起地表浅层水流失、环保要求较高的隧道应该考虑采用全包防水限制地下水排放。 18 18 初期支护与二次衬砌之间 应 铺设防水板，防水板厚度不得小于。 新建铁路双线隧道应设置双侧水沟和中心水沟，中心水沟应与双侧 水沟相连通。 干燥无水或排放量很小 的 隧道，可 不 设 中心 水沟。 隧道衬砌背后应设置与排水沟 连通 的 环 、 纵 向排水盲 管。 环、纵向排水盲管 应 直接引 水 入侧沟。 ～ 根据我国的实践，隧道渗漏水的危害主要表现在以下几个方面：首先，由于隧道含水、滴水，洞内空气潮湿，引起洞内金属设备及钢轨锈蚀，当围岩中地下水具有侵蚀性时，还会使混凝土出现起毛、酥松、麻面蜂窝起鼓剥落、孔洞露石、骨料分离等材质破坏，导致隧道衬砌丧失承载力；其次由于隧底积水特别是隧底涌水，往往造成道床基底被软化或淘空，隧底翻浆冒泥破坏道床，或使整体道床下沉开裂；第三，有冻害地区的隧道衬砌背后积水还会引起衬砌冻胀开裂，衬砌漏水会引起衬砌挂冰，侵入净空。 隧道防排水应采取 “防、堵、截、排，因地制宜、综合治理 ”的原则。 从以往的经验看，隧道衬砌背后排水不畅是引起病害的主要原因，经过多年的探索和实践证明，富水地层隧道采用排水沟与纵横向排水盲沟相结合的排水系统效果较好。 高速铁路隧道设计中，应提高隧道的防排水等级，并根据隧道的地下水量选择可靠的防排水措施，以确保防水效果，避免病害的发生。 水沟断面应根据水量大小确定。 水沟的设置应考虑清理和检查要求； 暗埋 中心排水沟应设检查井。 检查井间距 不 宜 大于 50m， 其 盖板面宜与隧底填充面齐平。 检查井形状和尺寸应考虑检查维修需要，可参照《铁路工程设计技术手册隧道 》中的有关内容。 19 19 侧沟在边墙衬砌侧应预留进水孔，间距 不宜大于 4m。 侧沟 与 中心水沟 间 应设置 排水管 ，间距 不大于 50m。 对于隧道内的侧沟，为了使衬砌背后积水能够及时排走，要求水沟靠近衬砌侧要留有足够的泄水孔。 泄水孔的间距应根据地下水量情况确定，一般情况下宜为 4m。 中心水沟主要起引排侧沟水的作用，因此侧沟与中心水沟每隔一定距离应连通，一般采用定型管连通，间距与检查井间距相匹配，宜为 30～ 50m，并与检查井对应设置。 隧道衬砌结构的施工缝、变形缝应 按一级防水要求 采取可 靠的防水措施。 隧道衬砌结构的施工缝、变形缝是防水设计的重点部位，应做到不漏、不渗，无湿渍。 设计时应调查并掌握防水新材料、新技术的发展情况，积极而慎重的采用新型防水材料和防水新工艺。 隧道洞内排水系统应与洞外排水系统顺接，必要时设置具有检修、维护功能的缓冲井（池）。 洞外排水设施应满足以下要求： 1 应避开不良、不稳定地质体，以较短途径引排到 自然稳定的沟谷中；经路堑侧沟、涵洞排放时， 应采用无缝顺接，并保证过水能力满足要求，防止雍水。 2 对洞口范围威胁施工及运 营安全的地表径流、坑洞、漏斗、陷穴、裂缝等，应采取封闭、引排、截流等工程措施消除安全隐患。 3 对横跨洞口的自然冲沟、水渠，当沟底高程大于隧道洞顶高程时，优先采用明洞顶设渡槽排水方案。 ～ 隧道 洞口排水处理应引起足够重视，尤其是新建工程引起的洞口地貌和地表径流变化会对洞口附近的地表形成新的冲刷，久而久 20 20 之会直接影响隧道洞口安全，尤其是黄土地区的洞口排水必须在施工过程中进行检查核对，发现问题及时处理。 横跨洞口的自然冲沟、水渠，当沟底高程大于隧道洞顶高程时，可采用接长明洞措施，在明洞顶设 渡槽排水方案，避免雨水直接冲刷路基边沟或截水沟。 运营 通风 隧道运营通风应根据隧道长度、隧道平面与纵断面、道床类型、行车密度、自然条件、气象条件及两端洞口地形条件等因素综合确定 ， 长度大于 20km 的隧道 宜 设置运营通风。 本条依据铁道部科研项目《 特长隧道防灾救援、安全疏散及通风技术研究》 成果编制。 一般情况下隧道内不必考虑运营通风。 隧道长度大于 20km 时，由于运营维修人员在隧道内停留时间相对较长，隧道中部自然换气可能难以满足维修作业时的环境要求标准，如果没有足够的辅助坑道 进行自然换气，则需考虑机械通风换气。 紧急 救援站 应设置防灾通风， 避难所 和 有 紧急出口的隧道应设置 应急 通风 ；防灾通风应在火灾情况下能控制烟雾扩散方向，与人员疏散相反方向的风速不应小于 ； 防灾通风应与运营通风结合考虑。 依据石太客运专线工程中铁道部科研项目 《特长隧道防灾救援、安全疏散及通风技术研究》 成果，根据理论计算和试验结果，当风速不小于。 高速铁路隧道设置运营通风时，应将运营通风与防灾通风有机结合起来，减少通风设备数量，实现不同功能 区的资源共享，降低工程造价。 隧道通风方式应根据技术、经济条件，考虑 工务维修、防灾救援 等因素，综合比选确定。 21 21 防灾救援 疏散 隧道防灾救援 疏散 应贯彻 “以人为本， 应急有备， 方便自救 ，安全疏散 ”的 工作方针。 健全防灾救援 疏散 系统，预防灾害发生，将列车发生灾害事故后所产生的影响减少到最低程度。 高速铁路运行动车组，灾害主要来自列车餐车起火、旅客携带危险物品上车及电线路起火等。 平时应加强旅客携带物品的检查，严禁危险品被带上车，列车车厢应采用阻燃材料制作，运营期间应加 强列车电线路检查，对老化电线及时更换，以预防灾害的发生。 同时在消防方面应做到设备配备齐全，并应对设备进行定期检查，保证其性能完好。 长度大于 10km 的 隧道宜采用两 个 单线隧道方案。 当隧道长度较长时，列车在隧道内的运营时间增长，活塞通风效应减弱，列车在隧道内发生事故的机率增大，旅客疏散难度增大。 采用两。