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高速铁路洞门形式与洞口缓冲结构解析

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.高速铁路隧道洞门形式目前,斜切式洞门结构以其美观大方的优点已成为高速铁路隧道主导的洞门形式,如图4-3-12所示,包括直切式、正切式、倒切式以及弧形挡墙加切削式几种。高速铁路隧道洞门形式,除特殊情况外一般采用俯斜帽檐斜切式洞门或喇叭口倒切式洞门。2.高速铁路隧道洞口缓冲结构缓冲结构设置基准。单线双洞隧道,采用横通道型缓冲结构。图4-3-16喇叭口倒切开孔式缓冲结构

高速铁路洞门形式与洞口缓冲结构解析

1.高速铁路隧道洞门形式

目前,斜切式洞门结构以其美观大方的优点已成为高速铁路隧道主导的洞门形式,如图4-3-12所示,包括直切式、正切式、倒切式以及弧形挡墙加切削式几种。

图4-3-12 铁路斜切式隧道洞门形式

斜切式洞门又根据洞门与山体的相交关系分为正交和斜交两种情况;在基本形式的基础上,洞身的切削方式又分为平面切削和曲面切削(图4-3-13)两种;根据断面形式,斜切式洞门又可分为普通等环宽斜切式、喇叭口斜切式(图4-3-14)、帽檐斜切式(图4-3-15)。等环宽斜切式、喇叭口式适用于无冲刷、有落石的一般地段,横坡平缓宜用喇叭口式;帽檐斜切式用于仰坡有少量落石或洞周景观要求高时。斜切式洞门设计时帽檐斜切式洞门帽檐高度不应小于1.5 m,仰坡坡脚至帽檐与衬砌交接处距离不宜小于1.5 m,洞门范围内回填土应分层回填密实,并采取防冲刷、防溜坍的工程措施。

图4-3-13 曲面切削洞门形式

图4-3-14 喇叭口斜切式洞门形式

图4-3-15 帽檐斜切式洞门形式

隧道洞口的排水设计主要有加帽檐和喇叭口形两种形式,取消了原来传统洞口的天沟和洞门墙顶排水沟。不同的洞口形式可以采用不同的排水形式。直切、正切式隧道洞门采用加帽檐型或喇叭口型排水形式;倒切式隧道洞口最好采用喇叭口型排水形式;弧形挡墙式隧道门采用加帽檐型排水形式。

高速铁路隧道洞门形式,除特殊情况(长大隧道、桥隧相连或靠近城市、公路等)外一般采用俯斜帽檐斜切式洞门或喇叭口倒切式洞门。桥隧相连时,应优先考虑洞口里程和台尾里程不相交的洞门形式,当确实无法避开时,应综合各方面因素考虑洞门形式,合理确定洞口里程,但各专业里程由各专业考虑。在线路中线与等高线基本正交的情况下,当采用斜切式洞门时,以洞门斜切面与左线内轨顶面的交点里程取整为洞口里程;当采用墙式洞门时,洞口里程按拱顶与地面标高等高点里程外延。在线路中线与等高线斜交的情况下,按隧道低侧基础不露空并有足够的承载力及稳定性、高侧边坡挖方高度不超过15 m确定洞口里程,洞门形式根据地面横坡及仰坡情况采用台阶式洞门或明洞门。(www.xing528.com)

对距离公路或城市较近的隧道洞口,应结合隧道具体情况、周边环境因素、地形地质条件等进行景观设计。可以采用计算机静动态效果图,在隧道洞口三维地形模型的基础上,进行隧道洞口段的建筑设计。设计中要注意洞口与地形、地貌的紧密结合及与隧道周边自然环境的完美协调,进行方案的比选。

2.高速铁路隧道洞口缓冲结构

(1)缓冲结构设置基准。

对于高速铁路隧道,当高速列车进入隧道后,由于空气动力学效应在洞口产生微气压波,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。因此,旅客列车行车速度大于160 km/h的铁路隧道,应视洞口环境如周围人居、建筑物、相关工程状况,结合旅客舒适度要求,考虑是否设置缓冲结构来消减微气压波的不利影响。

是否需要设置缓冲结构物,可根据洞口微气压波峰值的大小来确定,缓冲结构物设置基准如表4-3-2所示。

表4-3-2 洞口缓冲结构设置要求

(2)缓冲结构的形式。

隧道洞口缓冲结构设置需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、隧道间距和居民情况等因素,采用等截面开孔式、变截面式或辅助坑道开孔等形式的缓冲结构来消减微气压波的不利影响。

缓冲结构宜采用钢筋混凝土结构。缓冲结构形式从实用美观角度出发,结合洞口附近的地形环境条件确定,一般采用与隧道衬砌内轮廓形状相似的开孔式或不开孔式结构,也可采用其他结构形式。单线双洞隧道,采用横通道型缓冲结构。洞口地形陡峭的隧道,采用平导型缓冲结构。当横断面不变时,缓冲结构一般在侧面(图4-3-14)或顶面开减压孔(图4-3-16),减压孔面积根据实际情况确定,一般为隧道净空有效面积的1/5~1/3。

图4-3-16 喇叭口倒切开孔式缓冲结构

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