第三节 隧道线形设计

一、铁路隧道

一般情况下隧道内的线路最好采用直线，但是，受到某些地形的限制，或是地质的原因，往往不得不采用曲线时，应采用较大的曲线半径。例如，当线路绕行于山咀时，为了避免直穿隧道太长，或是为了便于开辟辅助性的横洞，有时也会有意识地设置与地形等高线相接近的曲线隧道。

当隧道越岭时，线路常常是沿着垭口的一侧山谷转入山体后，又沿垭口另一侧山谷转出。这样可以使隧道较长的中段放在直线上，但两端为了转向都要落在曲线上。如果垭口两侧沟谷地势开阔，则可将曲线放在洞口以外。

有时，隧道已经施工，在开挖前进中发现前方有不良地质，不宜穿过。此时，不得不临时改线绕行，于是出现曲线，而且将是左转与右转两个曲线，才能回到原线上来。

上述情况，在山区的设计线路中是常遇到的。设计时，应尽可能采用较短的曲线，或是半径较大的曲线，使它的影响小一些。铁路隧道在曲线两端应设缓和曲线时，最好不使洞口恰恰落在缓和曲线上。缓和曲线在平面上半径总在改变，竖向的外轨超高也在变化，这样，在双重变化下，列车行驶不平稳。所以，应尽可能将缓和曲线设在洞外一个适当距离以外，圆曲线的长度也不应短于一节车厢的长度。在一座隧道内最好不设一个以上的曲线。尤其是不宜设置反向曲线或复合曲线。如果列车同时跨在两个曲线上，行驶会很不稳当。所以，两曲线间应有足够长的夹直线，一般要求在三倍车辆长度以上。

二、公路隧道

应根据地质、地形、通风等因素确定平曲线。一般情况宜设计为直线；当因地形、地质等条件限制必须设为曲线时，不应采用设加宽的平曲线，并不宜采用设超高的平曲线。隧道不设超高的最小水平曲线半径应符合表3-1的规定。当由于特殊条件限制隧道平面线形设计而需设超高的曲线时，其超高值不宜大于4.0%，技术指标应符合JTG D20—2006《公路路线设计规范》的有关规定。隧道的停车视距或会车视距应符合表3-2的规定。

表3-1 不设超高的圆曲线最小半径

表3-2 公路停车视距、会车视距

高速公路、一级公路的隧道宜设计为上、下行分离的独立双洞。分离式独立双洞最小净距，按对两洞结构彼此不产生有害影响的原则，结合隧道平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工方法等因素确定，一般情况可按表3-3取值。一座分离式双洞的隧道，可按其围岩代表级别确定两洞最小净距。

在桥隧相连、隧道相连、地形条件限制等特殊地段，隧道净距不能满足表3-3的要求时，可采取小净距隧道或连拱隧道形式，但必须作出充分的技术论证和比较研究，并制订可靠的技术保障措施，确保工程质量。

表3-3 上、下行分离式独立双洞间的最小净距

注 B为隧道开挖断面的宽度。

隧道内纵面线形应考虑行车安全性、营运通风规模、施工作业效率和排水要求，隧道纵坡不应小于0.3%，一般情况不应大于3%；受地形等条件限制的中、短隧道可适当加大，但中隧道不应大于4%，短隧道不应大于5%；短于100m的隧道纵坡可与该公路隧道外路线的指标相同。当采用较大纵坡时，必须对行车安全性、通风设备和营运费用、施工效率的影响等作充分的技术经济综合证论。

隧道内的纵坡形式，一般宜采用单向坡；地下水发育的长隧道、特长隧道可采用双向坡。纵坡变更的凸形竖曲线和凹形竖曲线的最小半径和最小长度应符合表3-4的规定。隧道内纵坡的变换不宜过大、过频，以保证行车安全视距和舒适性。

表3-4 竖曲线最小半径和最小长度