隧道底部结构及防排水设计

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1、第四章隧道底部结构及防排水设计3主讲老师：张俊儒隧道底部结构先学习：有砟轨道用散体材料碎石组成道床的传统轨道形式，也叫普通轨道，即我们最常说的有砟轨道。特点：因在轨枕下铺设一层碎石组成的道床，减少了地面应力，碎石道床还提高了轨道的弹性和排水性能，使轨道便于维修。无碴轨道概念无砟轨道前面学习到：常规铁路都在小块石头的基础上，再铺设枕木或水泥钢轨，但这种铁路不适于列车高速行驶。世界高速铁路的发展证实，高速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统，道砟粉化严重，线路维修频繁，安全性、舒适性、经济性相对较差。无砟轨道是高速铁路工程技术的发展方向。无砟轨道的轨枕本身

2、是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术。可以减少维护、降低粉尘、美化环境、轨道稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强，而且列车时速可以达到200公里以上。广泛采用！！！先看几张图片！无碴轨道概念无碴轨道概念无碴轨道概念隧道内板式轨道结构由钢轨、扣件、轨道板、混凝土底座或混凝土支承层等组成。隧道内铺设无碴轨道的基本要求双块式无碴轨道结构由钢轨、扣件、混凝土道床板、混凝土支承层等组成。隧道内铺设无碴轨道的基本要求根据隧道仰拱和填充或底板的结构受力情况，可以利用隧道的仰拱或底板兼做无碴轨道的混凝土支

3、承层或混凝土底座。利用填充作为无碴轨道支承层的结构如下图所示。隧道内铺设无碴轨道的基本要求利用底板作为无碴轨道混凝土支承层的结构如下图所示。隧道内铺设无碴轨道的基本要求隧道内混凝土支承层或混凝土底座在距隧道洞口200m范围内伸缩缝设置与露天区间一致，洞内其余地段伸缩缝间距可适当加大，在隧道结构沉降缝处对应设置伸缩缝。隧道混凝土回填层是基底内无碴轨道的直接承力层，回填层混凝土强度等级不低于C20，以兼做支承层回填混凝土的强度等级不低于C25。隧道内铺设无碴轨道的基本要求隧道仰拱基底不得有积水，必要时应采取注浆或其他措施治理，防止隧底基底软化或水土颗粒流

4、失。隧道内应设双侧水沟，并确保排水系统通畅，根据各隧道的水文地质情况，预留必要的排水储备能力。不良地质地段，仰拱施工前应进行基底承载力检测。当围岩基底承载力达不到0.3MPa，或者预计发生沉降变形时，应采取地基加固措施。一般情况下，活动断层地段不宜铺设无碴轨道。如铺设无碴轨道。应采取方便维修或调整的相应措施。隧道内铺设无碴轨道的基本要求下图为博格板式无碴轨道在国外隧道中的应用情况。无碴轨道的应用情况博格板是一块块长6.45米、高20厘米、重达9.6吨的混凝土承轨台，每一块的长、宽、高误差都被严格控制在３毫米以内。实际上，每块博格板就相当于连成一体的1

5、0块枕木。博格板全部铺设完成后，钢轨就被直接固定在博格板上。我国在京津城际使用！雷达2000型无碴轨道的结构图无碴轨道的应用情况德国雷达型无碴轨道于1972年首次铺设于德国比勒菲尔德至哈姆的一段线路上，以Rheda车站而命名，属轨枕埋入式无碴轨道。雷达2000型无碴轨道是雷达型无碴轨道系统发展的最新型式，主要由钢轨、扣件、预制双块式轨枕、混凝土道床板以及水硬性支承层组成。雷达2000型无碴轨道的结构图无碴轨道的应用情况雷达2000型无碴轨道的结构图无碴轨道的应用情况雷达2000型无碴轨道的结构图无碴轨道的应用情况下图为日本新干线隧道内框型板式无碴轨道

6、的应用实例。无碴轨道的应用情况我国隧道内无碴轨道的研究始于20世纪60年代，正式推广应用的仅有轨枕嵌入式（支承块式)整体道床。无碴轨道的应用情况路隧过渡段工程为减小过渡段线路的刚度突变，需要在路基与隧道连接处设置过渡段，以实现过渡段范围内线路刚度的渐进过渡。下图为韩国无碴轨道与有碴轨道路基过渡段结构。洞外有碴轨道侧33.6m范围内道床碎石按照不同的密实度捣固，形成不同的刚度梯度。无碴轨道的素混凝土基础延伸到有碴轨道约60m长度范围内，形成刚度的渐进过渡。下图为德国无碴轨道路隧过渡段，在隧道出口铺设5cm厚的硬泡沫板，从隧道出口按照5.75%的坡度填筑

7、楔形水泥土，.逐步向普通填筑路基过渡。路隧过渡段工程我国的相关技术规定：为保证过渡段无砟轨道末端支承层的可靠连接，自无砟轨道起点至洞内25m范围内，对仰拱回填层进行凿毛处理，并应预埋与底座的连接钢筋。路隧过渡段工程中国路隧过渡段工程隧道内无碴轨道的防噪声措施与铺设有碴轨道相比，铺设无碴轨道对隧道内压力波的传播和洞口微气压波均有明显的负面作用，不利于缓解隧道内空气动力学效应。采取措施：尽量在洞内轨道上面或隧道边壁，采取一些增加壁面粗糙度或具有吸声作用的材料。另一种措施是在洞外设置加高的防声墙。隧道内无碴轨道的防噪声措施荷兰某隧道为降低隧道内及洞口噪声，

8、在两侧墙壁安装吸声板的措施。隧道内无碴轨道的防噪声措施德国科隆-法兰克福某隧道内在无碴轨道面上铺设预制吸声材