50mm~100mm。
1.1.4 重视竖曲线的拟合
由于竖曲线常常是平曲线的几倍到几十倍，因此在线形拟合时容易忽视；需要注意的是，由于重力的因素，竖曲线实施时更易出现错台或张开现象，进而引起破损或漏水。因此，应重视在有竖曲线情况下的管片排版情况。
1.2 横断面设计
1.2.1
隧道内轮廓的内涵
表 1-2 不同用途的隧道断面考虑的问题
隧道用途 内轮廓概要 二次衬砌施作目的 进行内面装修确保粗糙系数； 排水管道 基本上都是将整个内空断面作为可用空间 防止向隧道内侧漏水、防止一次衬砌劣化； 修正盾构的曲折掘进 给水管道 在内空断面内设置水道管与管理用通道 设置电缆、电缆架及管理用通道 设置电缆、电缆架及管理用通道 除了车辆的建筑限界外，还设置铁路 管理用通道、架线及电气设备与通信设备等 设置燃气导管，在与内空断面之燃气管道 间的空隙之中多半都用砂或混凝土填充 除车辆的建筑限界之外，还设置道路 换气管道、换气用设备、避难及管理用通道、电气与通信及防灾设备等 地下河 基本上都将整个内断面作为可用空间使用 基本上都将整个内断面作为可用空间使用 防止火灾破坏一次衬砌； 防止向隧道内侧漏水； 修正盾构的曲折掘进 基本上用砂浆等填充； 防止向隧道内侧漏水； 修正盾构的曲折掘进 防止向隧道内侧漏水； 防止向隧道内侧漏水； 防止向隧道内侧漏水； 修正列车产生的振动及噪声； 修正盾构的曲折掘进 一般不受限制 日本:20%上，27%下 坡度 管渠内流速最低0.6~0.8m/s，最高3m/s。 电力 通讯 基本上不施作二次衬砌 进行内表面装修，确保粗糙系数； 防止向隧道内侧漏水； 修正盾构的曲折掘进 地下贮留管 注：二次衬砌还有补强加固管片的作用。
盾构隧道净空在具有与用途相适应的形状和大小的同时，还应考虑施工因素来决定。其标准断面形状为圆形。隧道大小的计算如下：
D=2（R1+t1+t2+t3）
式中，D——隧道外径；
R1——不同用途的必要内空断面的半径；
t1——二次衬砌的厚度（按其目的，一般为20~30cm）；
t2——施工余量（考虑盾构掘进时的曲折行进及拼装误差等当实施二次衬砌时，
也有时将这些余量包括在二次衬砌厚度中）； t3——一次衬砌厚度。
对于地铁隧道，选择单洞双线隧道还是双线单洞隧道时，要根据沿线条件、障碍物、地形及地质、地下车站规划等条件进行综合地论证。净空断面除考虑建筑限界之外，还要考虑轨道结构、维修躲避通道、车辆电缆、信号通讯、照明通风等附属设备所需的空间和盾构施工误差（上下、左右偏差、变形和下沉等），施工误差一般为50~150mm。
对于公路隧道，除要按照规定的公路级别考虑建筑限界之外，还需要考虑一定的富余量（如检修通道、照明设备、防灾设备、监视设备、通风设备（如射流风机）、内装修和附属设备的空间）和盾构施工误差来确定。施工误差一般为50~150mm，并结合施工条件来确定，公路隧道断面布置如图 1-7所示。
图 1-7 公路隧道断面布置效果图
通常，公路隧道中会考虑在一定的间隔设置紧急停车带而缩小路面宽度或变更断面尺寸，由于盾构隧道施工时不能更改断面，因此在净空断面拟合时，还需综合地考虑隧道的耐久性、施工性和经济性。
盾构隧道断面增大，造价增加，结构自稳性会变差；但从长期考虑，较大的断面对通行能力或使用性能方面有很大的发展和富裕空间。
1.2.2 管片分块
管片是事先在工厂制作好的预制件，在构筑隧道时运至现场并拼装成环。管环通常由A型管片（标准块）、B型管片（邻接块）和K型管片（封顶块）构成（见图1-8）。通常，随着盾构直径的增大，管片分块数量增加。
较少的管片分块具有降低施工制造成本、加快拼装速度和衬砌提高止水性能等优点，但是单块管片尺
寸和重量将会增加，给管片搬运和拼装等施工带来诸多问题。另外，从结构受力和变形的角度看，不同的分块形式（分块数量、管片大小的差异、K块大小等）对结构分析也有一定的影响，因此设计中应对管片分块数量以及形式进行综合地研究。
日本曾对近20年修建的100多条盾构隧道统计表明，对于钢筋混凝土平板型管片，外径在5~7m的分块数量为5~7块，以6块居多；弧长多为3.2~4.5m；标准块的重量多为20~50kN；分块数为6~8块的K块插入角多为7.5°~17.5°。
图1-8 管片的构成图
1.2.3 内部结构的建立
公路隧道除了管片结构设计外，还要考虑行车道板的结构设计，通常考虑轮载的最不利位置、自重荷载的等作用效应，对结构进行内力计算。
1.3 管片设计
管片设计是按隧道的横断面和纵断面方向分别来进行的。通常情况下，按相对于横断面方向的设计来决定管片的断面，一般根据地震及地基沉降的影响等来分析研究纵断面方向。可以认为管片按照横断面进行设计，按照纵断面进行稳定
性验算。
目前，对于横断面的设计较为成熟，纵断面的稳定性设计国内做的不多。
1.3.1 管片类型
a）钢筋混凝土管片
a）复合管片
图 1-9 管片的类型（按材质分）
管片按照材质的不同，主要可分为钢筋混凝土管片、铁质管片、钢管片以及钢板与钢筋混凝土复合管片（见图 1-9）。按照断面形式的不同主要有箱形、平板形管片（见图 1-10）。
a）铸铁管片 b）钢筋混凝土箱形管片 c）平板形管片
图 1-10 管片的类型
钢筋混凝土管片成本低，耐久性好，是目前常用的管片形式。钢管片和铸铁管片的延性和强度好，管片较轻，安装运输方便，耐蚀性好，机械加工后管片精度高，能有效地防渗抗漏，常用于隧道通过高层建筑或桥梁地段，以及地层不均
匀的地段。复合管片的构造形式是：外周、内弧面或外弧面采用钢板焊接，在钢壳内部用钢筋混凝土浇灌，形成由钢板和钢筋混凝土复合的管片，常用于区间隧道的特殊段，如隧道与工作井交界处，旁通道连接处，变形缝处，垂直顶升段以及有特殊要求的泵房交界和通风井交界处等。有时也用于高压水条件下的输水隧道中。由于其耐腐蚀性差，造价较高，无特殊要求时不宜大量采用。
箱形管片是指因手孔较大而呈肋板型结构的管片。手孔大不仅方便螺栓的穿入和拧紧，而且也节省了大量的材料，并使单块管片重量减轻。箱形管片通常使用在大直径隧道中，但若设计不当时，在盾构推进油缸的作用下容易开裂。
平板型管片是指手孔较小而呈现曲板型结构的管片，由于管片截面削弱小，对盾构推进油缸具有较大的抵抗能力，正常运营时对隧道通风阻力也小。
目前，国内的盾构隧道（地铁、铁路、公路隧道）大多采用平板型钢筋混凝土管片。
1.3.2 管片厚度和环宽
（1）管片厚度
管片厚度由隧道外径、土质条件、上覆土厚度、结构耐腐蚀性等因素共同确定，同时其厚度还必须能够承受住施工时的千斤顶推力，并考虑隧道的使用目的。当官片厚度太薄时，施工时容易产生损伤，进而导致结构稳定性变差。通常厚度增加结构强度变大，且结构的内力会有所增大。管片的厚度一般为管片外径的4%左右，大直径的管片厚度约为外径的5.5%。
（2）环宽
从搬运、拼装和曲线部位的施工性来看，管片宽度小对施工较为有利，但是环宽的减小将增大管片环数的增加，进而也会导致环缝接头数量的增大，从降低管片制作成本、提高施工速度和提高止水性等角度看，较大的环宽较为有利，但施工时又会有所不便，且对盾构千斤顶的行程要求加大。同时，随着盾构断面的加大，环宽也随之增加，目前国内常用的管片环宽尺寸有1m、1.2m、1.5m、1.8m、2m。
设计中，管片环宽的选择应根据隧道的断面、线形、造价、防水，并结合实际的施工经验等因素综合确定。