中国高速铁路隧道

  2016年主题出版物，全面系统介绍中国高速铁路隧道建造技术的书籍。 

     本书结合中国高速铁路的发展，分析了中国高速铁路隧道的特点，系统总结了中国高速铁路隧道采用的技术标准体系，全面介绍了中国高速铁路隧道在勘察设计、施工技术、建设与运营管理方面取得的成就，阐述了中国高速铁路取得的创新技术成果，并对截至2015年底中国投入运营和在建的高速铁路隧道的工程实绩进行介绍。

赵勇
主要从事铁路隧道的技术研究、设计审查等工作，曾主持和参加隧道围岩稳定性及其控制技术等30多项科研课题的研究，主持审查青藏铁路、京沪高速铁路等100多条铁路隧道工程的设计，主持铁路隧道重大技术方案的研讨，主持和参加有关铁路隧道技术标准的编制和审查，发表学术论文50多篇。与本书有关的论著有《高速铁路隧道》、《黄土隧道工程》、《软弱围岩隧道施工技术》等，主要科研成果有“高速铁路大断面黄土隧道建设成套技术及应用”，曾获2015年国家科技进步二等奖，排名第1。“宜万铁路复杂岩溶隧道修建技术”获中国铁道学会铁道科技特等奖等。

 

肖明清
主要从事隧道与地下工程的研究与设计，曾主持和参加南京长江隧道、武广高速铁路隧道、广深港狮子洋下水隧道等几十项铁路、公路、城市地下工程的设计。主持和参加狮子洋水下隧道结构静动力学特征及关键技术参数试验研究、高速铁路隧道缓冲结构技术、大型跨江海隧道结构力学特征及整体化设计方法研究等数十项科研项目的研究。与本书有关的论著有《高速铁路水下隧道研究与设计》，主要科研成果有“大直径泥水盾构越江隧道关键技术研究”，获2014年度国家科学技术进步二等奖(排名第1)。

 

肖广智
主要从事隧道及地下工程的研究、施工管理，多次主持铁路隧道施工过程中重大技术方案的研讨，参加郑西高铁大断面黄土隧道建设成套技术研究等几十项科研项目，发表论文30多篇。与本书有关的论著有《不良、特殊地质隧道施工技术及实例》，主要科研成果有“高速铁路大断面黄土隧道建设成套技术及应用”，曾获2015年国家科技进步二等奖，排名第10。

篇概况

 

绪论3

 

1中国高速铁路隧道的发展7

 

11中国高速铁路发展及规划7

 

12运营高速铁路隧道概况9

 

13在建高速铁路隧道概况13

 

14规划高速铁路隧道概况17

 

15中国高速铁路隧道技术特点17

 

 

2主要技术标准和设计原则20

 

21建筑限界和隧道衬砌内轮廓20

 

22单洞双线和双洞单线隧道形式比较25

 

23主要设计原则29

 

第二篇勘察设计

 

3地质勘察37

 

31地质勘察的特点37

 

32地质勘察技术38

 

33主要工程地质问题47

 

34隧道围岩分级54

 

4洞口位置选择及洞门设计70

 

41洞口位置选择70

 

42洞门形式与设计71

 

43洞口相关工程设计81

 

5隧道支护结构设计90

 

51复合式衬砌设计90

 

52明洞衬砌结构设计123

 

53盾构法隧道结构设计131

 

6防排水设计138

 

61隧道防排水设计标准和原则138

 

62复合式衬砌隧道防排水设计139

 

63明挖隧道防排水设计153

 

64严寒地区隧道防排水155

 

65防排水材料标准及工艺160

 

7辅助坑道及附属构筑物169

 

71辅助坑道设计169

 

72沟槽及设备洞室176

 

8隧道空气动力学效应181

 

81空气动力学效应181

 

82瞬变压力及相关问题182

 

83隧道口微气压波控制标准及相关问题187

 

84减缓隧道空气动力学效应的技术措施189

 

85隧道空气动力学效应实车测试193

 

9洞口缓冲结构设计209

 

91洞口缓冲结构设置条件209

 

92洞口缓冲结构形式及选择209

 

93等截面开孔型缓冲结构设计参数218

 

94扩大断面型缓冲结构设计参数221

 

95洞口平行导坑型缓冲结构设计参数225

 

10耐久性设计229

 

101隧道支护结构劣化规律229

 

102隧道工程环境类型及等级划分232

 

103隧道结构体系耐久性技术对策235

 

104隧道耐久性设计240

 

11防灾疏散救援及通风设计244

 

111铁路隧道灾害类型及特征244

 

112铁路隧道群分类246

 

113隧道火灾规模及烟流特性252

 

114火灾模式下人员疏散时间263

 

115隧道防灾疏散救援设施结构形式266

 

116隧道防灾疏散救援工程设计270

 

117隧道通风设计275

 

12工程接口设计278

 

121接口设计的主要内容278

 

122隧道与相邻结构物接口设计278

 

123隧道与四电工程接口设计280

 

124隧道与无砟轨道接口设计285

 

 

第三篇施工技术

 

13主要施工方法289

 

131矿山法289

 

132微震控制爆破施工方法295

 

133水压爆破施工方法302

 

134非爆破施工方法306

 

14主要施工工艺311

 

141超前支护与加固施工工艺311

 

142初期支护施工工艺316

 

143防排水系统施工工艺318

 

144仰拱施工工艺323

 

145二次衬砌施工工艺326

 

15施工装备及机械化配套技术330

 

151隧道主要施工装备330

 

152机械化配套设备选型336

 

153施工机械设备配套方案342

 

16施工地质超前预报352

 

161地质超前预报内容352

 

162地质超前预报方法352

 

163地质超前预报设计353

 

164地质超前预报实施354

 

17监控量测358

 

171监控量测项目及设备配置358

 

172监控量测断面及测点布置359

 

173监控量测频率360

 

174监控量测方法360

 

175围岩与支护变形控制基准362

 

176量测信息与反馈363

 

18复杂地质隧道施工技术365

 

181软弱围岩隧道施工技术365

 

182岩溶隧道施工技术368

 

183瓦斯隧道施工技术378

 

第四篇建设与运营管理

 

19隧道风险管理387

 

191概述387

 

192铁路隧道风险评估388

 

193风险管理397

 

194施工安全风险预测及规避对策398

 

20安全技术和环境管理402

 

201安全管理402

 

202技术管理403

 

203环境管理405

 

21隧道质量检测及评价技术408

 

211隧道质量检测技术408

 

212隧道质量评价技术415

 

22工程验收418

 

221工程验收标准418

 

222静态验收418

 

223动态验收423

 

23运营隧道服役状态评估与维护技术426

 

231运营隧道状态分类426

 

232隧道状态检测与评估433

 

233隧道维修技术435

 

24运营高速铁路隧道维修管理444

 

241高速铁路隧道维修管理现状444

 

242高速铁路隧道维修管理组织形式444

 

243高速铁路隧道保养管理446

 

244高速铁路隧道维修管理446

 

245高速铁路隧道大修管理447

 

第五篇工程实绩

 

25运营高速铁路隧道453

 

25

2006年，我曾组织编著《高速铁路隧道》一书。当时，中国还没有建成过一座高速铁路隧道，对于如何设计和施工高速铁路隧道缺乏经验。为了支持高速铁路隧道建设，我们组织国内铁路隧道专家，在前期研究的基础上，广泛考察学习国外高铁隧道技术，借鉴其他国家和地区的工程实践，并充分吸纳我国普速铁路隧道的建设经验，编著完成了那本书，对修建高速铁路和高速铁路隧道发挥了预期的作用。

编写《高速铁路隧道》时，我曾设想10年后要根据我们自己的工程实践再编著一本书，书名就叫《中国高速铁路隧道》，以全面介绍中国人自己修建的高速铁路隧道，总结中国人自己的高速铁路隧道修建技术。时间过得很快，今年已是2016年了。在这10年间，中国的高速铁路从无到有，从少到多，从线到网，从弱到强，已经成为举世瞩目的国家名片。截至2015年年底，投入运营的高速铁路已超过19万km，其中包含高速铁路隧道约3
200 km，是国外高速铁路运营隧道总长度的两倍多。如果加上当前正在修建的几千公里高速铁路隧道，以及正在设计和规划的高速铁路上的隧道，中国高速铁路隧道的总量将突破10 000 km。

10年来，伴随着大规模的高速铁路建设，已形成了大量的高速铁路隧道工程实例、科技成果和实践经验，已经形成中国自主的高速铁路隧道标准技术体系，为高速铁路隧道技术水平和建设能力的进一步发展奠定了坚实的基础，也为我们编著《中国高速铁路隧道》提供了丰富的素材，让我们圆了一个梦。

本书主要由五部分组成。部分是概况，介绍中国高速铁路隧道的发展概况以及中国高速铁路隧道主要技术标准。第二部分是勘察设计，系统介绍中国高速铁路隧道的洞口及洞门设计、支护结构设计、防排水、附属构筑物、空气动力学效应、缓冲结构、耐久性设计、防灾疏散救援与运营通风和专业接口设计。第三部分是施工技术，主要介绍高速铁路隧道主要施工方法、施工工艺、施工装备及机械化配套技术、施工地质超前预报、监控量测和复杂地质施工技术。第四部分是建设与运营管理，主要介绍高速铁路隧道风险管理、安全技术和环境管理、隧道质量检测及评价技术、工程验收和运营养护维修管理等。第五部分是工程实绩，主要介绍中国高速铁路隧道的工程实例，包括已经投入运营的高速铁路隧道、正在建设的高速铁路隧道情况以及代表性隧道工程。

本书由中国铁路经济规划研究院、中国铁路总公司工程设计鉴定中心组织编著，参加单位有中国铁路总公司工程管理中心、中国铁道科学研究院、中铁勘察设计院集团有限公司、中铁二院工程集团有限公司、铁道第三勘察设计院有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中铁第五勘察设计院集团有限公司、中铁工程设计咨询集团有限公司、西南交通大学等，赵勇、肖明清、肖广智担任主编，其他参加编著人员有马伟斌、王明年、唐国荣、田四明、李光伟、马志富、马超峰、刘俊成、郭小雄、莫阳春、刘玉乾、赵文成、赵鹏等。全书由关宝树、蔡申夫主审。

本书编著过程中，得到很多专家学者和高速铁路隧道建设单位、设计单位、施工单位、科研单位的大力支持，特别是各铁路设计院的隧道设计负责人，提供了大量翔实的高速铁路隧道的有关数据资料、现场照片等，各铁路设计院的隧道总工程师参加了本书的审稿工作。中国铁路经济规划研究院院长、中国铁路总公司工程设计鉴定中心主任周孝文对本书的编著给予高度重视，对编写内容提出具体要求，并对主要章节进行统校定稿。中国工程院院士王梦恕、何华武为本书作序，并对本书的编著给予技术指导。中国铁道出版社编审傅希刚对本书的定位、内容形式给予了明确要求，并多次参与书稿的审定。在此，谨向以上单位和个人一并表示感谢！

 

本书共有插图600余幅，数据表格320多个，内容丰富，信息量大，资料全面，反映了已经建设的中国高速铁路隧道的实践情况，可供从事高速铁路隧道设计、施工、建设及运营管理、教育和技术研究的人员参考。

由于本书篇幅较大、编著时间仓促、资料来源和编者水平有限，不足之处在所难免，敬请读者不吝赐教，多提批评指导意见，以利修正。