2022年隧道工程知識點

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一章 緒論 一 隧道分類0 隧道：以任何方式修建，最終使用于地表下面的條形建筑物，空洞內(nèi)部凈空斷面在 2m 以上者均為隧道； 1 按巖層分為 ：巖石隧道（軟巖，硬巖） 、土質(zhì)隧道；2 按隧道長度分為：特長隧 3000；長隧道 1000-3000; 中長隧道 500-1000 ；短隧道 500； 3 按斷面面積分為 ：特大斷面隧道 100 大斷面 50-100 中等斷面 10-50 小斷面 3-10 微小 3 其次章 隧道的勘察1 隧道勘察的方法， 主要有：收集與爭論既有資料 、調(diào)查與測繪、 勘探、試驗與長期觀看； 2 調(diào)查與測繪是工程地質(zhì)勘察的主要方法3 勘探按巖石的物理性質(zhì)

2、可采納 挖探 、鉆探、地球物理勘探； 挖探主要為： 坑探和槽探； 4 工程地質(zhì)調(diào)查主要有：直接觀看和拜訪當(dāng)?shù)厝罕?第三章 隧道總體設(shè)計1 越嶺隧道平面位置的挑選： 平面位置挑選是指隧道穿越分水嶺的不同高程及不同方向的埡口挑選，著重考慮以下因素:a 路線總方向上的埡口b 地質(zhì)條件 c 隧道長度 d 兩側(cè)展線難易程度 e 工程量大小以及路橋隧總體線形2 啞口位置挑選應(yīng)考慮：a 優(yōu)先考慮在路線總方向上或其鄰近的低埡口，此時埡口在兩側(cè)具有良好展線的橫坡時， 一般越嶺隧道最短；b 雖遠(yuǎn)離路線總方向， 但埡口兩側(cè)具有良好的展線條件， 又不缺失越嶺高程的埡口；c 隧道一般選在分水嶺埡口兩邊河谷標(biāo)高差不多，并

3、且兩邊河谷平面位置接近處；d 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件良好的埡口；3、越嶺隧道高程的挑選：考慮運(yùn)營條件的改善和通航才能的提高，宜采納低高程方案，但必需進(jìn)行地勢、地質(zhì)、施工、運(yùn)營、經(jīng)濟(jì)技術(shù)等多種因素綜合比較來確定最優(yōu)隧道高程；3 不良地質(zhì)條件主要：有滑坡，崩坍，松散積累，泥石流，巖溶及含鹽，含煤，地下水發(fā)育不良地質(zhì)隧道的施工留意事項： 1）施工前對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料具體分析， 深化調(diào)查，制定相應(yīng)施工方案和措施，備注材料，組織設(shè)計，使工程優(yōu)質(zhì)、安全、高效； 2）特別地質(zhì)地段隧道施工，以先治水、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進(jìn)為指導(dǎo)原就；4 隧道洞口位置挑選原就：a 洞口應(yīng)盡可能地

4、設(shè)在山體穩(wěn)固、地質(zhì)較好、地下水不太豐富的地方 ; b 洞口不宜設(shè)在埡口溝谷的中心或溝底低洼處，不要與水爭路;c 洞口應(yīng)盡可能設(shè)在路線與地勢等高線相垂直的地方，使隧道正面進(jìn)入山體，洞門結(jié)構(gòu)物不致受到偏側(cè)壓力;d 隧道標(biāo)高應(yīng)在洪水位以上;e 考慮洞口穩(wěn)固性，邊坡以及仰坡均不宜開挖過高;f 洞口鄰近有水溝或溝渠橫跨路線時，應(yīng)謹(jǐn)慎處理，設(shè)置橋涵凈空不宜過小;g 洞口以外應(yīng)當(dāng)留有生產(chǎn)活動的場所；（洞口位置挑選是隧道勘測設(shè)計的重要環(huán)節(jié)）5 隧道的平面線形設(shè)計：隧道平面線形，一般采納直線、防止曲線；如必需設(shè)置曲線時，應(yīng)盡量采納大半徑曲線并確保視距要求； 6 隧道凈空斷面與橫斷面隧道凈空：隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包

5、圍的空間，包括隧道建筑限界、通風(fēng)及其它所需的斷面積； 建筑限界： 指隧道襯砌等任何建筑物不得侵入的一種限界；7 設(shè)計襯砌斷面積主要解決 ： 內(nèi)輪廓線 、軸線 、厚度； 第四章 隧道圍巖工程性質(zhì)、分級與圍巖壓力1 地面結(jié)構(gòu)： 一般由結(jié)構(gòu)和地基組成；地下結(jié)構(gòu)：由周邊圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)所共同組成并相互作用的結(jié)構(gòu)體系，其中以圍巖為主；2 圍巖壓力：是指隧道開挖后，圍巖作用在隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)上的壓力，時隧道支撐或襯砌結(jié)構(gòu)的主要荷載之一；3 隧道圍巖：隧道四周肯定范疇內(nèi)，對其穩(wěn)固性產(chǎn)生影響的巖體；4 巖體的構(gòu)成要素：1）不同尺寸和類型的巖塊（結(jié)構(gòu)面）2） 巖塊間的填充物3）巖塊間相互作用的應(yīng)力狀態(tài)4） 環(huán)境因素（

6、地下水，地溫）5 隧道圍巖分級方法： a 按巖石強(qiáng)度為單一巖性指標(biāo)的分級方法（代表為土石分類法）b 以巖體構(gòu)造、 巖性特點為代表的分級方法（代表為泰沙基分級法） c 以地質(zhì)勘探手段相聯(lián)系的方法（代表為彈性波速度分級法和rqd法） d 多種因素的分級方法（代表為“巖體質(zhì)量q”分類法） e 以工程對象為代表的分類法（代表為圍巖分級法）6 大路隧道圍巖分級： 按巖石堅硬程度和巖體完整性程度兩個基本因素的定性特點和定量的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)bq 進(jìn)行初步分級a 巖石堅硬程度定性堅硬、較堅硬、較軟、軟、極軟；定量巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度rc b 巖體完整程度： 定性完整、較完整、較破裂、破裂、極破裂； 定量巖體

7、完整性系數(shù)kv 表示；分級需考慮的指標(biāo)和因素：a 巖體結(jié)構(gòu)的特點與完整性b 巖石強(qiáng)度 c 圍巖基本質(zhì)量指標(biāo) bq d 地下水等影響因素7 質(zhì)量指標(biāo) bq 修正值 p61修正值（ bq ） =bq -100k1+k2+k3注： k1 地下水的影響修正系數(shù) k2 主要脆弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)k3 初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)8 深埋隧道圍巖壓力的確定采納工程類比法為基礎(chǔ)9 淺埋和深埋隧道分界原就按荷載等效高度值并結(jié)合地質(zhì)條件、施工方法等因素綜合判定 10 影響坑道圍巖穩(wěn)固性的因素：1） 客觀存在的地質(zhì)因素：a 巖土體結(jié)構(gòu)狀態(tài)（通常用其破裂程度或完整狀態(tài)表示b 巖土的工程性質(zhì) c 地下水狀態(tài) d 圍巖

8、的初始應(yīng)力場2） 設(shè)計、施工因素， 或人為因素 a 隧道外形和尺寸 b 支護(hù)方法和時間 c 施工方法 d 埋深第五章 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造1 大路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造：主體構(gòu)造物和附屬構(gòu)造物1）主體構(gòu)造物： a 洞身襯砌b 洞門構(gòu)造物（明洞） 2）附屬構(gòu)造物 a 通風(fēng) b 照明 c 排水、消防、通訊等2 洞身襯砌組合類型：噴混凝土襯砌、噴錨襯砌以及復(fù)合式襯砌；3 支護(hù)分為：初期支護(hù)（一次支護(hù)）：為了保證施工的安全、加固圍巖和阻擋圍巖的坍塌而設(shè)置 二次支護(hù)（永久支護(hù)） ： 為了保證隧道的凈空和結(jié)構(gòu)的安全而設(shè)置的永久性襯砌結(jié)構(gòu) 4 洞門： 指隧道兩端的外露部分，也是聯(lián)系洞內(nèi)襯砌與洞口外路塹的支護(hù)結(jié)構(gòu)；（必考）5

9、洞門主要作用： （必考） a 保證洞口邊坡的安全和仰坡的穩(wěn)固，引離地表水b 削減洞口土石方開挖量 c 作為隧道的標(biāo)志性建筑物6 洞門形式： a 端墻式洞門適用于地勢開闊，石質(zhì)較穩(wěn)固的地區(qū)b 翼墻式洞門適用于洞口地質(zhì)較差， 山體縱向推力較大，以及需要開挖路塹的地方；c 環(huán)框式洞門適用于石質(zhì)堅硬穩(wěn)固， 地勢陡峭無排水要求的地方；d 臺階式洞門適用于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊仰坡較高 e 遮光棚式洞門7 洞門的構(gòu)造要求： a 仰坡坡腳至洞門端墻頂帽背的水平距離，一般不超過 1.5mb 洞門端墻頂宜高出仰坡坡腳不小于0.5m; c 洞門端墻與仰坡之間水溝溝底至襯砌拱頂外緣的高度，一般不小于 1m; d

10、一般隧道門端墻、翼墻、擋土墻設(shè)計為仰斜式墻身時，墻背坡度不宜緩于1:0.3 8 常用明洞類型：拱形明洞和棚式明洞拱形明洞： a 路塹對稱型適用于洞頂?shù)貏萜骄彛穳q兩側(cè)地質(zhì)條件基本相同； b 半路塹單壓型適用于靠山側(cè)或原山坡有坍塌、落石等情形，外側(cè)地勢陡峻無法填土地段 c 路塹偏壓型適用于兩側(cè)山坡高差較大的路塹， 高側(cè)邊坡有坍塌、 落石或泥石流； d 半路塹偏壓型適用于半路塹靠山側(cè)邊坡較高， 有坍塌、 落石或泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象， 而外側(cè)地面較寬闊和穩(wěn)固；9 堵水措施：噴射混凝土、塑料板堵水、混凝土襯砌堵水； 第六章 隧道結(jié)構(gòu)運(yùn)算1 彈性抗力： 在抗力區(qū)內(nèi)， 約束著襯砌變形的圍巖， 相應(yīng)產(chǎn)生被動

11、抵觸力， 即“彈性抗力” 2 隧道結(jié)構(gòu)荷載按性質(zhì)分為：a 主動荷載主動作用于結(jié)構(gòu)，并引起結(jié)構(gòu)變形的荷載，包括主要荷載和附加荷載；b 被動荷載因結(jié)構(gòu)變形壓縮圍巖而引起的圍巖被動抗力， 即彈性抗力， 它對結(jié)構(gòu)變形起限制作用 第七章 隧道的噴錨支護(hù)1 現(xiàn)代支護(hù)理論： a 一切方法和手段措施環(huán)繞圍巖的穩(wěn)固為目的b 支護(hù)與圍巖視作統(tǒng)一的復(fù)合體，支護(hù)和圍巖共同作用c 在復(fù)合體中，圍巖是主體，最大限度地發(fā)揮承載力，也要發(fā)揮支護(hù)的承載力d 憑借現(xiàn)場試驗和監(jiān)測手段，判定圍巖級別，獲得圍巖參數(shù)e 對不同的地質(zhì)條件和各種特點的圍巖敏捷地采納不同支護(hù)方式和運(yùn)算模型2 現(xiàn)代支護(hù)理論代表新奧法；3 錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu) p135

12、錨桿的類型：全長黏結(jié)型，端頭錨固型，摩擦型和預(yù)應(yīng)力型；錨桿支護(hù)的原理作用：錨桿的連接作用；減跨作用；組合作用；整體加固作用錨桿的聯(lián)結(jié)作用：隧道圍巖有不穩(wěn)固的巖塊和巖層時，可用錨桿將它們聯(lián)結(jié)起來，并盡可能地深化到穩(wěn)固的巖層中錨桿的這種作用稱為聯(lián)結(jié)作用；彈性抗力：在抗力區(qū)內(nèi)，約束著襯砌變形的圍巖，相應(yīng)地產(chǎn)生被動抗擊力；4 噴錨支護(hù)： 以噴射混凝土，錨桿，鋼筋網(wǎng)等組合起來的支護(hù)形式；噴錨支護(hù)施工原就1）實行各種措施，確保圍巖不顯現(xiàn)有害松動做法： a 合理挑選和布置洞室b 采納掌握爆破技術(shù)削減對圍巖擾動強(qiáng)度c 盡可能采納全斷面一次開挖削減對圍巖擾動次數(shù)d 初期支護(hù)準(zhǔn)時快速抑制圍巖變形的有害發(fā)展 e 合

13、理利用開挖面空間效應(yīng)抑制圍巖變形2）使圍巖變形適度進(jìn)展，合理利用圍巖自承才能具體做法： a 初期支護(hù)分次施作 （初期支護(hù)必需保證圍巖達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)，二次支護(hù)主要是提高支護(hù)的安全度，限制變形過量；） b 調(diào)劑支護(hù)封底時間3）保證噴錨支護(hù)與圍巖形成共同體 4）挑選合理的支護(hù)類型與參數(shù)并充分發(fā)揮其功效5）合理支配施工程序5 新奧法思想核心：a 愛護(hù)圍巖 b 調(diào)動和進(jìn)展圍巖的自承才能；6 柔性支護(hù)：噴錨支護(hù)；錨桿支護(hù)；噴射混凝土支護(hù)；格柵鋼架支護(hù)；優(yōu)點：可支撐圍巖，防止圍巖產(chǎn)生有害變形； 噴錨支護(hù)能與圍巖形成一個共同承載體， 與圍巖同時變形， 從而有效發(fā)揮圍巖自承才能；支護(hù)方法：初期支護(hù)分次操作，噴射混

14、凝土?xí)r采納分層噴射；在噴射層中設(shè)置縱向變形縫；通過監(jiān)控調(diào)劑仰封底時間和二次襯砌的施作時間； 第八章 隧道施工方法1 新奧法施工基本原就：少擾動，早噴錨，勤測量，緊封閉；具體如下： a 施工中必需充分愛護(hù)巖體 b 答應(yīng)并掌握巖體的變形， 充分發(fā)揮巖體的承載才能 c 為改善支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特性， 應(yīng)盡快使之閉合 d 施工的各個階段，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場量測監(jiān)視；2 新奧法： 新奧地利隧道施工法， 以掌握爆破為主要掘進(jìn)手段，以噴射混凝土和錨桿為主要支護(hù)措施， 通過檢測掌握圍巖的變形， 動態(tài)修正設(shè)計參數(shù)和變動施工方法的一種隧道施工方法，其核心內(nèi)容是充分發(fā)揮圍巖的自承才能；在噴錨支護(hù)技術(shù)總結(jié)進(jìn)展而來；新奧法分類 1

15、全斷面法： 根據(jù)隧道設(shè)計輪廊線一次爆破成型；適用于較完整的、 堅硬圍巖；優(yōu)點：a 工序少， 相互干擾少， 便于組織施工和治理；b 工作空間大， 便于大型機(jī)械化施工； c 施工進(jìn)度高； d 施工環(huán)境好 2）臺階法；適用于跨度較大，圍巖較破裂的情形；a 長臺階 :將斷面分為上下斷面，上下相距遠(yuǎn)，上臺階超前50m 以上或大于 5 倍洞跨；法適用于凡是在全斷面法中開挖面不自穩(wěn)，但圍巖堅硬不用底拱封閉斷面的情形b 短臺階法 :也是分上下斷面開挖， 斷面相距較近； 適用于 i-v 級圍巖， 特別適用于 iv 、v 級圍巖 優(yōu)點： 縮短支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合的時間，改善初期支護(hù)受力條件缺點：上臺階出渣時對下半斷面施工

16、干擾大，不能平行作業(yè)；c 超短臺階法：也分上下，上臺階僅超前3-5m；適用于膨脹性圍巖和土質(zhì)圍巖， 要求及早閉合斷面的場合；優(yōu)點：初期全斷面閉合時間更短，利于掌握圍巖 變形；城市隧道施工能有效掌握地表沉陷；缺點：機(jī)械作業(yè)干擾較大，生產(chǎn)效率低；3）分部開挖法： 分為臺階分部開挖法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、 中隔壁法適用于一般土質(zhì)或易坍塌的脆弱圍巖中；3 膨脹土圍巖對隧道施工的危害：a 圍巖裂縫 b 坑道下沉 c 底膨 d 圍巖膨脹突出和坍塌e 襯砌變形和破壞； 4 溶洞 ：溶洞是以巖溶水的溶蝕作用為主，間有潛蝕和機(jī)械陷塌作用而造成的基本水平方向延長的通道；對施工的影響： 穿越隧道時， 溶洞巖質(zhì)破裂， 簡單發(fā)生坍塌； 位于隧道底部時使隧道基底難以處理；掘進(jìn)飽含水分的得充填溶槽時，含水物涌出坑道， 難以遏止，使地表下沉；遇到水囊暗河時巖溶水泥沙涌入隧道5 塌方的主要緣由： a 自然因素地質(zhì)狀態(tài)、受力狀態(tài)、地下水變化； b 人為因素不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計或不適當(dāng)?shù)氖┕ぷ鳂I(yè)方法； 6 隧道通風(fēng)要考慮的問題： （ 1）空氣有害物質(zhì)的容許濃度（ 2）需風(fēng)量運(yùn)算問題（ 3）自然通風(fēng)的才能（ 4）機(jī)械通風(fēng)方式的爭論（ 5）通風(fēng)方式及通風(fēng)設(shè)備挑選；7 通風(fēng)的目的 :1 對