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中日铁路隧道支护结构参数的比较1、围岩分级对比中国铁路隧道与日本铁路隧道、公路隧道的围岩分级的对比列于表1。表1围岩分级的比较ⅡⅢⅢ加强ⅣⅣ加强ⅤⅤ加强中国ⅤNⅣNⅢNⅡNⅠN－2/ⅠN－1日本铁路BC1C2D1D2日本公路2、隧道净空断面积的对比日本的支护结构参数是按开挖断面积决定的，其新干线隧道的净空断面积约在64m2，其开挖宽度在8.5～12.5m范围内。我国的铁路隧道的净空断面积，根据时速的不同，有所差异。因此，把我国铁路隧道的支护结构参数与日本公路隧道按开挖宽度分类的支护结构参数进行了比较。2－1开挖断面积的比较我国铁路隧道的内轮廓的宽度大致在11.2～12.6范围内变化。基本上在日本的8.5～12.5m范围内。其中12.6m可列在12.5～14.0m（时速350km/h）范围内。也就是说，表2中的1、2、3、4、5五类隧道均可按8.5～12.5m的支护结构参数进行对比。6、7两类隧道按12.5～14.0m的支护结构参数进行对比。表2内轮廓设计参数汇总表(m2)序号图名断面积(m2)宽度（m）高度（cm）对应1通隧（2008）1002时速160公里双线普货76.6311.28158.5~12.5m2通隧（2008）1004时速160公里双线双箱78.3510.68503通隧（2008）1202时速200公里双线普货81.3711.58154通隧（2008）1204时速200公里双线双箱87.1311.58555通隧（2008）0201时速250公里双线9212.28686通隧（2008）0301时速350公里双线10012.687812.5~14.0m7通隧（2008）0302时速350公里双线黄土10012.68782－2喷混凝土设计参数初期支护喷射混凝土强度统一采用C25。喷混凝土设计参数的比较列于表3。表3喷混凝土设计参数比较8.5～12.5m拱墙512拱2323～23～25～27～ⅡⅢⅢ加强ⅣⅣ加强ⅤⅤ加强25252828隧底墙12101525～2825～28日本公路510－10－152012.5～14.0m拱墙512拱2325～2725～3028～3028～35隧底墙1210～2725～3028～3028～35日本公路1015152025从比较中可以看出我们的喷混凝土厚度偏厚。原因之一，是把钢架保护层厚度加在内。2－3锚杆设计参数锚杆设计参数的对比列于表4。表4锚杆设计参数8.5～12.5m拱墙局部2.51.2×1.53.01.2×1.23.0～3.51.2×1.03.5～4.0日本公路1.5×1.53.01.5×1.53.01.2×1.03.01.2×1.04.012.5～14.0m拱墙局部2.5～01.2×1.53.0～01.2×1.22.53.51.2×1.02.54.0日本公路1.54.01.2×1.54.0×1.2×1.24.01.0×1.06.0ⅡⅢⅣⅤ间距长度间距长度间距长度间距长度×2.0从比较中可以看出，两者基本一致。宽度大时，长度偏短。（3）钢架设计参数钢架设计参数的对比列于表5。表5钢架设计参数Ⅲ加强ⅣⅣ加强ⅤⅤ加强部位类型间距部位类型间距部位类型间距部位类型间距部位类型间距8.5～12.5m拱部格栅1.5拱墙格栅1.2拱墙格栅型钢1.0全环格栅型钢0.8全环格栅型钢0.6日本公路－－－－125H×1.0m125H×1.0m以下12.5～14.0m拱部Φ22格拱墙～全环Φ22格栅1.0全环Φ25格栅1.0全环Φ25格栅0.8全环Ⅰ20型钢0.6栅1.5～Φ25格栅0.8～Φ25格栅0.8～Ⅰ22型钢0.6～Ⅰ25型钢0.6日本公路－－－－150H×1.2m150H×1.0200H×1.0以下从比较中可以看出，我们主要采用格栅，日本主要采用H型钢。钢架的间距，多在1.0m，我们最小间距是0.6m。2－4二次衬砌普通混凝土采用C30，钢筋混凝土采用C35。二次衬砌的设计参数的比较列于表6。表6各级围岩二次衬砌设计参数（cm）围岩级别ⅡⅢⅢ加强ⅣⅣ加强ⅤⅤ加强8.5～12.5m拱墙35400~4045*45*50*50*仰拱30*~3545~5045~5050*~55*50*50*50*~60*日本公路拱墙3030303030仰拱04040455012.5～14.0m拱墙35404045*~5545*~5550*~6050*~60****仰拱30*45505055*~60*55*~60*60*~70*60*~70*日本公路拱墙4040404040仰拱045455050从表中可以看出，二次衬砌的差异比较大。日本的二次衬砌基本上是采用素混凝土的，而且不随围岩级别的变化而变。我们不仅随围岩级别变动，而且多采用钢筋混凝土的。这个差距目前只有通过加强初期支护、超前支护以及施工方法等手段予以解决。3、与日本铁路隧道的比较日本新干线双线隧道的净空断面积为64m2，其开挖宽度在8.5～12.5m范围内。我国高速铁路与之对应的断面，是350km/h的单线隧道断面。表7是两者支护结构参数的比较。表7支护结构参数的比较350km/h单线隧道支护结构的比较围岩级别初期支护二次衬砌喷混凝土锚杆钢架拱墙仰拱Ⅱ530Ⅲ8~201.2×1.5×2.5高130，φ22格栅×1.23535Ⅳ16~231.2×1.2×3.0高150，φ22格栅或I16型钢×1.240*40*Ⅴ23~251.2×1.0×3.5I18型钢×0.845*45*Ⅵ－－－－－日本新干线铁路隧道围岩级别初期支护二次衬砌喷混凝土锚杆钢架拱墙仰拱Ⅱ530Ⅲ52×0～6根－30Ⅳ10（平均）3×10根，间距1.5－3040Ⅴ10～15（最小）3×14根，间距1.0H1003045Ⅵ－－－－－