隧道工程復(fù)習(xí)題

隧道的概念是一種工程建筑，用于維護(hù)地下空間作為交通隧道。(1)交通隧道：提供交通隧道和通道。主要有：鐵路隧道、公路隧道、水下隧道、地下鐵路、人行隧道。(2)水工隧洞：是水利工程和水力發(fā)電樞紐的重要組成部分。導(dǎo)流洞、尾水洞、導(dǎo)流洞、排沙洞(3)市政隧道：是城市中容納各種市政設(shè)施的地下隧道。主要有：供水隧道、污水隧道、管線隧道和人防隧道。(4)礦井巷道：其功能主要是為采礦服務(wù)。主要有：運(yùn)輸隧道、供水隧道和通風(fēng)隧道。2.根據(jù)隧道長(zhǎng)度(公路隧道規(guī)格):(1)特長(zhǎng)隧道：3000米(2)長(zhǎng)隧道：3000米1000米(3)中長(zhǎng)隧道：1000米1500米(4)短隧道：1500米3.按斷面面積計(jì)算：(1)超大斷面隧道：斷面面積大于100 m2；(2)超大斷面隧道：斷面面積在50-100 m2之間。(3)中斷面隧道：斷面面積在10-50m2之間(4)小斷面隧道：斷面面積在3-10m2之間。(5)橫截面非常小的隧道：橫截面積小于3m2。4、根據(jù)隧道的地理位置：山嶺隧道水下隧道城市隧道5.根據(jù)施工方法：1)挖蓋(蓋挖法)2)地下開(kāi)挖方法：采礦法、NATM法、盾構(gòu)法和盾構(gòu)法3)特殊施工方法：沉管法和頂管法公路隧道的特點(diǎn)是：明與暗、邊墻效應(yīng)、雙洞大斷面、平面形狀、需要通風(fēng)采光、防水要求高、需要監(jiān)控和匹配。勘察設(shè)計(jì)的幾個(gè)階段：可行性研究調(diào)查、初步調(diào)查和詳細(xì)調(diào)查可行性研究調(diào)查內(nèi)容：主要研究地理、地形、地貌、地質(zhì)、地震、氣象、水文等。建設(shè)項(xiàng)目的位置，以及良好的地質(zhì)、特殊巖石、道路建筑材料的來(lái)源和運(yùn)輸條件等。方法：在充分收集現(xiàn)有地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，以勘察為主，進(jìn)行必要的工程地質(zhì)勘察。隧道初探詳細(xì)勘察目的：根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)，對(duì)選定的隧道位置進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察，為隧道施工圖的編制提供工程地質(zhì)資料。收集和研究現(xiàn)有數(shù)據(jù)：地形、地質(zhì)、區(qū)域水文氣象、環(huán)境建設(shè)條件、相關(guān)法律法規(guī)和類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)。測(cè)繪(1)工程地質(zhì)調(diào)查*直接觀測(cè)*群眾參觀(2)工程地質(zhì)調(diào)查*目視觀測(cè)*儀器(3)測(cè)繪內(nèi)容隧道勘察的主要手段(1)開(kāi)挖：2 3米(2)簡(jiǎn)單鉆孔：3 10米(3)鉆孔：沖擊鉆孔、旋轉(zhuǎn)鉆孔等。(4)地球物理勘探(geophysical exploration)利用巖土材料的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率，根據(jù)接收到的信號(hào)判斷地層缺陷和力學(xué)性質(zhì)。地質(zhì)勘探初步調(diào)查(1)目的和任務(wù)：選擇隧道位置(2)基本內(nèi)容：查明控制隧道方案的工程地質(zhì)問(wèn)題，如地形、地質(zhì)、巖性、不良地質(zhì)等。詳細(xì)調(diào)查(1)目的和任務(wù)是為選定的隧道提供詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和其他信息。(2)基本內(nèi)容：識(shí)別為施工圖設(shè)計(jì)服務(wù)的地質(zhì)問(wèn)題水文測(cè)量地下水涌水調(diào)查(1)內(nèi)容：調(diào)查地下水類(lèi)型及其與地表水的相互補(bǔ)給關(guān)系；調(diào)查地下水的流向、方向和質(zhì)量；(2)地下水流入量預(yù)測(cè)：必須調(diào)查隧道中心線上的“谷”和“梁”的分布；(3)利用鉆孔結(jié)果判斷涌水情況(4)查明地下水流入隧道的范圍?？菟{(diào)查的目的是澄清隧道工程的建設(shè)將影響地下水和供水，導(dǎo)致工業(yè)供水和居民飲用水困難。2)主要內(nèi)容：地下水利用(使用時(shí)間、(1)現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目的水資源保護(hù)；(2)植被保護(hù)；(3)特殊區(qū)域(名勝古跡、溫泉、風(fēng)景等)的保護(hù))；(4)特殊地質(zhì)地段保護(hù)(5)環(huán)境污染保護(hù)(污水、煙塵、噪聲、有害物質(zhì)等)(6)廢渣的處理；隧道工程周邊環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查(1)地面特征及地貌調(diào)查，包括：隧道入口附近的居住建筑、單元分布及規(guī)模；(2)地形地質(zhì)調(diào)查，包括地形特征、地質(zhì)構(gòu)造和不穩(wěn)定地層類(lèi)型；(3)空氣質(zhì)量調(diào)查，包括：氣象資料、空氣污染狀況。(4)水質(zhì)調(diào)查，包括水源類(lèi)型、供水量、供水方式、供水及改造；(5)噪聲和振動(dòng)調(diào)查，包括運(yùn)輸、裝卸和爆破產(chǎn)生的噪聲。(六)生態(tài)資源調(diào)查，包括森林、草原和水域的面積和位置；野生動(dòng)物。預(yù)測(cè)環(huán)境影響(1)大氣(2)水質(zhì)(3)振動(dòng)和噪音(4)地面沉降(5)動(dòng)物和植物(6)自然景觀山嶺隧道的類(lèi)型；交叉山隧道公路隧道選址的基本原則(1)必須與公路總體設(shè)計(jì)(交通量、公路等級(jí)等)相適應(yīng)。)；(2)隧道位置應(yīng)選擇在穩(wěn)定的地層中；(3)穿山隧道應(yīng)進(jìn)行廣泛的方案選擇，進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，穿越應(yīng)在地質(zhì)條件較好的地段進(jìn)行。(4)沿河靠近山體的隧道，其位置應(yīng)向山側(cè)移動(dòng)，以避免因側(cè)壁過(guò)薄而產(chǎn)生的偏差；(5)選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)注意入口位置和相關(guān)工程的處理。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)采用“早進(jìn)晚出”的原則。穿越山脊隧道的選址：選擇崖口并確定隧道標(biāo)高隧道總體設(shè)計(jì)：路線和隧道位置選擇、平面線形、縱向斷開(kāi)、隧道導(dǎo)線、平行隧道間距、凈空斷面、建筑限制和斷面設(shè)計(jì)越嶺隧道平面位置的選擇：直線或大半徑曲線較好；最好考慮路線總方向內(nèi)或附近的低通道，具有良好的線路延伸和短隧道。雖然距離線路的總方向很遠(yuǎn)，但在關(guān)口兩側(cè)都有良好的線路展布條件。雅口具有良好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。穿越山脊的隧道標(biāo)高選擇：隧道標(biāo)高越高，隧道越短，工期越短，兩端延長(zhǎng)線越長(zhǎng)，運(yùn)行條件越差；隧道標(biāo)準(zhǔn)高低，隧道加長(zhǎng)，工期長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)條件好。選擇穿越山脊的隧道標(biāo)高時(shí)，綜合考慮施工、運(yùn)營(yíng)等因素，確定最佳隧道標(biāo)高。選擇穿山隧道的位置時(shí)，應(yīng)考慮以下原則：宜長(zhǎng)不宜短，宜早進(jìn)宜晚出，避免洞口開(kāi)挖過(guò)深；寧深不淺，不軟不硬，避免不良地質(zhì)。山邊隧道的選址山區(qū)隧道通常埋藏淺，容易引起各種疾病。山體滑坡、松散堆積、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜。選擇山邊隧道時(shí)應(yīng)注意：(1)覆蓋山邊隧道的隧道體厚度。為了保持山體穩(wěn)定和避免偏差，隧道應(yīng)該位于山體內(nèi)部，而不是外部！(2)應(yīng)考慮岸坡侵蝕對(duì)山體和溶洞體穩(wěn)定性的影響。(3)應(yīng)考慮施工便道的設(shè)置和現(xiàn)有道路的位置。應(yīng)注意現(xiàn)有道路邊坡的可能坍塌以及施工便道對(duì)隧道體穩(wěn)定性的影響。(4)山嘴路線繞行應(yīng)與直接通過(guò)山嘴的隧道方案進(jìn)行比較。重要的是(1)滑坡、分散滑坡和分散滑坡對(duì)隧道危害很大。隧道通過(guò)滑坡區(qū)時(shí)，必須確定滑坡類(lèi)型的范圍、深度和滑動(dòng)方向。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)避免滑坡或錯(cuò)動(dòng)體，或者它們應(yīng)在可能滑動(dòng)面以下一定深度通過(guò)。(2)、松散堆積層堆積層往往處于暫時(shí)穩(wěn)定狀態(tài)，一旦被擾動(dòng)，就會(huì)失去穩(wěn)定性而導(dǎo)致坍塌。在這種地質(zhì)條件下，隧道應(yīng)避免不穩(wěn)定和松散的堆積層，使隧道體處于基巖中，并具有足夠的安全厚度。如圖a所示。(3)泥石流隧道穿越泥石流地段時(shí)，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件考慮泥石流隧道的導(dǎo)流和最大底切深度，以確保隧道入口和主體的安全。隧道頂部必須從基巖表面或最大下部有一定的覆蓋厚度，如圖所示，即隧道入口應(yīng)避免泥石流溝和泥石流可能的延伸。遇到困難時(shí)，可以修建一段明挖隧道，讓泥石流通過(guò)明挖隧道的頂部。隧道入口位置的選擇入口位置的選擇將直接影響隧道的施工、造價(jià)、工期和運(yùn)營(yíng)安全。應(yīng)結(jié)合洞穴入口的地形、地質(zhì)條件、施工和運(yùn)行條件以及相關(guān)工程(橋梁、涵洞、通風(fēng)設(shè)施等)進(jìn)行選擇。)的洞口。(1)該孔在地質(zhì)上通常不穩(wěn)定。一般情況下，應(yīng)位于山體穩(wěn)定、地質(zhì)條件好、排水良好的地方。隧道應(yīng)該長(zhǎng)而不是短。它應(yīng)該“早進(jìn)洞，晚出洞”，以避免盡可能多的挖掘和刷洞，從而破壞山體的穩(wěn)定性。(2)洞口不應(yīng)位于山谷低洼處和集水溝內(nèi)，一般宜移至山谷地質(zhì)條件較好的一側(cè)有足夠?qū)挾鹊纳阶焯帲鐖Db線所示。(3)當(dāng)洞口為陡崖時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，采用貼墻或擴(kuò)大明洞的方式，將洞口堆放在離崩塌區(qū)3-5m的地方。(4)當(dāng)洞口地形平坦時(shí)，洞口應(yīng)早進(jìn)晚出。此時(shí)，孔的位置有很多種選擇，應(yīng)結(jié)合孔外的切割、充填、棄渣場(chǎng)地和施工周期來(lái)確定。為確保施工和操作安全，必要時(shí)可延長(zhǎng)開(kāi)孔。(5)考慮到洞口邊坡不會(huì)開(kāi)挖得太高，且洞口段的襯砌結(jié)構(gòu)會(huì)受到應(yīng)力，洞口的位置應(yīng)與地形等高線基本垂直。特別是在軟土、破碎巖層、不利結(jié)構(gòu)的山嶺隧道中，更應(yīng)引起重視。為公路隧道設(shè)計(jì)斜交入口通常是不合適的。如果出現(xiàn)歪斜，應(yīng)盡可能增大歪斜角(一般不小于450)，或采取工程措施降低垂直輪廓線方向的開(kāi)挖高度(6)。施工現(xiàn)場(chǎng)、棄土場(chǎng)和通道的位置應(yīng)考慮在隧道入口附近。(7)當(dāng)洞口附近有居民區(qū)時(shí)，考慮提前進(jìn)入洞內(nèi)，盡量減少附近地上結(jié)構(gòu)、地下埋藏物和隧道之間的相互作用，減少對(duì)環(huán)境(農(nóng)業(yè)、交通和居民生活)的影響。(8)隧道入口處的路肩應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水位(包括波高)0.5m，以避免洪水進(jìn)入隧道。(9)考慮通風(fēng)設(shè)備排放的廢氣和噪聲對(duì)周?chē)h(huán)境的影響及解決辦法。(10)考慮設(shè)置防雪工程、防風(fēng)工程和道路防凍工程的必要性。總之，隧道入口和隧道主體是一個(gè)不可分割的整體，在選擇位置時(shí)應(yīng)給予同等的重視。隧道方案與自然條件的關(guān)系：當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)和水文地質(zhì)條件、地形地貌條件和氣象條件通常是隧道方案的主要考慮因素。此外，還有工程難度、經(jīng)濟(jì)性、工期f平面對(duì)齊(1)和隧道平面是指隧道中心線在水平面上的投影。隧道是線路的組成部分，其線形至少應(yīng)滿(mǎn)足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。(2)平面設(shè)計(jì)任務(wù)：確定隧道平面位置，選擇隧道入口位置和隧道內(nèi)各種地下管線的埋設(shè)位置；(3)平面設(shè)計(jì)的基本要求：原則上采用直線避開(kāi)曲線。如有必要，應(yīng)大于無(wú)額外高度的平曲線半徑，并應(yīng)滿(mǎn)足停車(chē)視距的要求。(2)隧道平面線形應(yīng)考慮行車(chē)安全，在洞口不應(yīng)采用小半徑導(dǎo)線與隧道連接；(3)盡量避免隧道內(nèi)出現(xiàn)反向彎道。曲線隧道的缺點(diǎn)：視距問(wèn)題；(2)拓寬斷面導(dǎo)致隧道變斷面，施工難度大；(3)曲線隧道復(fù)雜裝修；(4)增加通風(fēng)阻抗不利于自然通風(fēng)；縱向斷裂隧道的縱向截面是指沿隧道中心線延伸的垂直面上的投影?？刂扑淼揽v坡大小的主要因素是：通風(fēng)和排水問(wèn)題。縱坡坡度的大小及其對(duì)隧道縱坡坡度范圍的影響：0.3%-3%；縱向坡度與通風(fēng)之間的關(guān)系要求當(dāng)比值小于1%且大于2%時(shí)，位移迅速增加。就排水而言，縱坡越大，水流越快；縱坡坡度與施工作業(yè)的關(guān)系采用大豎曲線半徑和豎曲線長(zhǎng)度；考慮到通風(fēng)和排水，縱坡是不干擾排水的緩坡。隧道引線(1)隧道入口處連接線的平面和豎向線形應(yīng)與隧道線形相匹配，以保證足夠的視距和行車(chē)安全；(2)隧道兩端平面線形與路線線形一致，連接線長(zhǎng)度必須有一定的過(guò)渡；(3)隧道兩端連接處的縱坡應(yīng)與隧道縱坡保持一致，以滿(mǎn)足設(shè)置豎曲線和保證各級(jí)道路停車(chē)或通行視距的要求；(4)當(dāng)隧道的凈寬度大于其所在公路的路基寬度時(shí)，兩端的接線應(yīng)具有與隧道相同寬度的加寬段，其寬度不小于50m，且過(guò)渡段應(yīng)設(shè)計(jì)為連接。平行隧道間距：一般獨(dú)立隧道連拱隧道小凈距隧道兩個(gè)相鄰隧道之間的最小距離：由于地質(zhì)條件，隧道寬度過(guò)大是不經(jīng)濟(jì)的，這也增加了施工難度。因此，高速公路和一級(jí)公路一般應(yīng)設(shè)計(jì)成兩條相互獨(dú)立的隧道。兩個(gè)相鄰隧道之間的最小凈距取決于圍巖類(lèi)型、斷面尺寸、施工方法、爆破振動(dòng)和其他因素。隧道凈空斷面及建筑凈空(1)，隧道凈空：指隧道襯砌內(nèi)輪廓線所圍成的空間，包括通風(fēng)、照明、消防、通訊等設(shè)備所占用的空間；(2)隧道施工凈空：是指在一定的寬度和高度范圍內(nèi)，為保證隧道內(nèi)各種交通的正常運(yùn)行和安全，不需要任何障礙物的空間凈空。斷面設(shè)計(jì)(1)襯砌內(nèi)輪廓線：它是襯砌的完成線，內(nèi)輪廓線內(nèi)的空間是隧道的凈空斷面。(2)內(nèi)襯外輪廓線：指具有足夠厚度(或最小內(nèi)襯厚度)以保持間隙截面形狀的外邊緣線。為了保證襯砌的厚度，必須完全清除侵占此線的山體，以及木制臨時(shí)支撐或木制模板等。不應(yīng)侵入，所以這條線也稱(chēng)為最小挖掘線。(3)為了保證襯砌的外輪廓，開(kāi)挖時(shí)實(shí)際開(kāi)挖線往往稍大，特別是采用鉆爆法時(shí)，實(shí)際開(kāi)挖線不可避免地會(huì)變得不規(guī)則。施工圖設(shè)計(jì)文件：1。隧道平面圖：顯示U形進(jìn)車(chē)場(chǎng)穿越車(chē)道和爬坡車(chē)道設(shè)置時(shí)的位置和長(zhǎng)度，如地質(zhì)平面、隧道平面位置、路線里程和出入口位置。2.隧道縱斷面圖：顯示隧道地質(zhì)剖面圖、襯砌類(lèi)型(設(shè)置加寬或U形回場(chǎng)時(shí)應(yīng)顯示加寬值和加寬長(zhǎng)度)、埋深、路面中心設(shè)計(jì)標(biāo)高、路肩設(shè)計(jì)坡度、里程樁地面標(biāo)高等。3.隧道入口(出口)縱橫斷面：顯示隧道入口的地形、地質(zhì)條件、開(kāi)挖坡度和邊坡高度。4.隧道入口(出口)平面圖：顯示隧道入口附近的地形、隧道頂部的排水系統(tǒng)(有水平導(dǎo)向時(shí)，與水平導(dǎo)向的關(guān)系等)。)，隧道入口廣場(chǎng)的減光設(shè)計(jì)等。5.隧道出入口圖：顯示出入口的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和具體尺寸、施工材料、施工注意事項(xiàng)、工程數(shù)量等。當(dāng)有遮陽(yáng)棚等結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)顯示與孔體的連接關(guān)系和遮陽(yáng)棚的完整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。6.隧道襯砌設(shè)計(jì)圖紙：顯示襯砌類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和具體尺寸，以及使用的建筑材料；施工注意事項(xiàng)、工程量等。設(shè)置折返車(chē)道、交叉車(chē)道和爬坡車(chē)道時(shí)，應(yīng)分別設(shè)計(jì)。7.輔助隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。8.運(yùn)行通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。9.操作照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。10.監(jiān)控管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。11.附屬建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙。襯砌材料1、混凝土2、鋼筋混凝土3、噴射混凝土4、錨桿和噴射混凝土支護(hù)5、石料6、隧道襯砌用預(yù)制材料襯里類(lèi)型：復(fù)合襯里整體襯里錨噴襯里整體襯里：這種襯里是傳統(tǒng)的襯里結(jié)構(gòu)。不管?chē)鷰r的承載效果如何，主要是通過(guò)圍巖的結(jié)構(gòu)剛度來(lái)