徐州工程學院隧道工程

1、巖石的RQD用直徑為75mm的金剛石鉆頭和雙層巖芯管在巖石中鉆進，連續(xù)取芯，回次鉆進所取巖芯中，長度大于10cm 的巖芯段長度之和與該回次進尺的比值，以百分比表示。Kv巖石完整性指數(shù)定義為用現(xiàn)場測定的巖體彈性波速度v的平方與同種巖石試件彈性波速度v.的平方比 值埡口 當線路必須跨越分水嶺時，分水嶺的山脊線上總會有高程較低處，稱之為埡口圍巖：指隧道開挖后其周圍產(chǎn)生應(yīng)力重分布范圍內(nèi)的巖體，或指隧道開挖后對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的那部分 巖體。黑洞效應(yīng)：從洞外進入洞內(nèi)，視覺會一下子變得很黑，長隧道看到黑洞，短隧道看到黑框。白洞效應(yīng)：當車輛從亮度低的洞內(nèi)接近洞口處，外部亮度極高，出口看上去是個白洞；圍巖：隧

2、道開挖后其周圍產(chǎn)生應(yīng)力重分布范圍內(nèi)的巖（土）體，隧道開挖后對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的那部分 巖（土）體。建筑限界：為了保證隧道內(nèi)各種交通的正常運行與安全，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙 物的空間范圍?；窘ㄖ藿纾壕€路上各種建筑物和設(shè)備均不得侵入的輪廓線隧道建筑限界：包圍“基本建筑限界”外部的輪廓線公路隧道的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度，以及車道、人行道的凈高。隧道凈空：隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間。圍巖分級：圍巖分級：根據(jù)一個或幾個主要指標將無限的巖體劃分為具有不同穩(wěn)定程度的有限個類別，即 將穩(wěn)定性相似的一些圍巖歸為一類，將全部圍巖劃分為若干類，這就是隧道圍巖穩(wěn)定性

3、分類，或簡稱為圍巖 分類。圍巖壓力圍巖壓力是指引起地下開挖空間周圍巖體和支護變形或破壞的作用力。（1）松動壓力：由于開挖而松動或坍塌的巖體以重力的形式直接作用在支護結(jié)構(gòu)上的壓力。（2）形變壓力：由于圍巖變形受到與之密貼的支護如錨噴支護等的抑制，而使圍巖與支護機構(gòu)在共同變形過 程中，圍巖對支護結(jié)構(gòu)施加的介乎壓力。（3）膨脹壓力：當巖體具有吸水、應(yīng)力解除等膨脹性特征時，由于圍巖膨脹所引起的壓力（4）沖擊壓力：在圍巖中積累了大量的彈性變形能以后，由于隧道的開挖，圍巖的約束被解除，能量突然釋 放所產(chǎn)生的壓力。（5）彈性抗力由于支護結(jié)構(gòu)發(fā)生向圍巖方向的變形而引起的圍巖對支護結(jié)構(gòu)的約束反力。炸藥性能敏感度

4、是指炸藥在外界起爆能的作用下發(fā)生爆炸反應(yīng)的難易程度，也就是炸藥爆炸對外能的需要程度。爆速：炸藥爆炸時爆轟波在炸藥內(nèi)部的傳播速度猛度炸藥爆炸后對接觸固體介質(zhì)的局部破壞能力穩(wěn)定性指炸藥經(jīng)起爆后，能否連續(xù)、完全爆炸的能力殉爆距離被動藥包能發(fā)生殉爆的最大距離安定性指其物理化學性質(zhì)的安定性，主要表現(xiàn)為吸濕、結(jié)塊、揮發(fā)、滲油、老化和化學分解等隧道空間效應(yīng)洞室在掘進過程中，由于受到開挖面的約束，使開挖面附近的圍巖不能立即釋放其全部位 移，這種現(xiàn)象稱為開挖面的空間效應(yīng)。適應(yīng)滯后現(xiàn)象 由明亮的外部進入一個較暗的隧道，由于駕 駛員的視覺有一定的適應(yīng)時間，因此他無法迅 速地看清隧道內(nèi)部的情況，這種 現(xiàn)象稱為適應(yīng)的滯

5、后現(xiàn)象隧道掘進機施工法是用隧道掘進機切削破巖，開鑿巖石隧道的施工方法。新奧法：是以噴射混凝土錨桿作為主要支護手段，通過監(jiān)測控制圍巖的變形，充分發(fā)揮圍巖的自承能力的 施工方法。巖爆,巖爆，也稱沖擊地壓，它是一種巖體中聚積的彈性變形勢能在一定條件下的突然猛烈釋放，導致巖 石爆裂并彈射出來的現(xiàn)象隧道位置設(shè)計包括選定隧道的穿山高程和洞口位置，確定隧道線路的平縱剖面及橫斷面形狀等，。隧道設(shè)計包括隧道位置設(shè)計以及隧道支護結(jié)構(gòu)和附屬設(shè)施設(shè)計隧道位置設(shè)計 包括選定隧道的穿山高程和洞口位置，確定隧道線路的平、縱剖面及橫斷面形狀等地址超前預報包括地區(qū)地質(zhì)分析與宏觀地質(zhì)預報、不良地質(zhì)及災(zāi)害地質(zhì)超前預報重大施工地質(zhì)災(zāi)

6、害臨警 預報地址超前預報方法傳統(tǒng)地質(zhì)分析法、超前平行導坑預報法、超前水平鉆孔法、物探法及特殊地質(zhì)所采用 的相關(guān)預測方法。一般規(guī)定軟化系數(shù)小于0.75的巖石為軟化巖石。圍巖分級第一類：與巖性有關(guān)的要素（硬巖、軟巖、膨脹巖）；第二類：與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)的因素。第三類: 與地下水有關(guān)的因素。選擇越嶺隧道的位置主要以選擇埡口和確定隧道高程兩大因素為依據(jù)。隧道洞口位置選擇的原則早進晚出坡道形式單面坡和人字形坡考慮坡道折減系數(shù)的原因列車車輪與鋼軌踏面間的粘著系數(shù)降低洞內(nèi)空氣阻力增大公路隧道凈空包括公路建筑限界，通風及其他所需的斷面積。擬訂襯砌結(jié)構(gòu)尺寸，需要考慮兩個方面因素，第一選定凈空形狀，也就是選定結(jié)構(gòu)的內(nèi)

7、輪廓，第二是選定 截面的厚度襯砌的主要方式有：整體式混凝土襯砌，拼裝式襯砌，噴射混凝土襯砌，復合式襯砌附屬建筑物包括防排水設(shè)施，電力及通信信號的安放設(shè)施及運營通風設(shè)施防排水的原則防堵截排，因地制宜，綜合治理襯砌防水辦法是充分利用混凝土結(jié)構(gòu)的自防水能力，并在襯砌與支護之間設(shè)置防水層隧道內(nèi)設(shè)置的排水建筑物有排水溝和盲溝排水溝有兩種形式側(cè)式排水溝和中心式排水溝內(nèi)裝作用可以改善隧道內(nèi)的環(huán)境，主要是提高能見度，其次是吸收噪聲路面材料主要有兩種，混凝土和瀝青混凝土自然拱的形狀和尺寸與巖體的堅固性系數(shù)f有關(guān)。Hk=Bt/f其中Hk為自然拱高度按普氏理論算得的軟質(zhì)圍巖松動壓力，與實際情況相比較偏小，對堅硬圍巖

8、則偏大，在松散破碎圍巖中較 適用礦山法施工坑道開挖后的支護方法，大致可以分為鋼木結(jié)構(gòu)支撐和錨桿噴射混凝土支護開挖方法可分為全斷面開挖法，臺階開挖法，分部開挖法臺階法分為長臺階法，短臺階法和微臺階法新奧法施工基本原則，少擾動，早支護，勤測量，緊封閉隧道施工輔助穩(wěn)定措施超前錨桿管棚超前注漿小導管超前深孔帷幕注漿炮眼種類掏槽眼輔助眼周邊眼鉆爆施工包括 鉆孔，裝藥，堵塞和爆破后可能出現(xiàn)的問題處理裝渣機械按扒渣機構(gòu)形式分為鏟斗式，蟹爪式，立爪式，挖斗式其中，鏟斗式為間歇性非連續(xù)裝渣機，后三種為連續(xù)裝渣機鏟斗式裝渣機有翻斗后卸，前卸和側(cè)卸式錨噴支護工程特點靈活性，及時性，密貼性深入性，柔性，封閉性錨桿的支

9、護效應(yīng)支承圍巖加固圍巖提高層間摩擦力形成組合梁懸吊作用錨桿種類 端頭錨固式，全長黏結(jié)式，摩擦式，混合式混合噴射是分次投料攪拌工藝與噴射工藝的結(jié)合，關(guān)鍵是水泥裹砂造殼技術(shù)噴射混凝土機械設(shè)備噴射機機械手復合式襯砌中設(shè)防水板，用防水混凝土灌注二次襯砌，施工縫及變形縫中都設(shè)止水帶施工縫處采用止水帶或止水條防水，設(shè)置在結(jié)構(gòu)厚度的1/2處常用的模板有整體移動式模板臺車，穿越式模板臺車，拼裝式拱架模板膨脹性圍巖對隧道施工的影響，圍巖普通開裂，坑道下沉圍巖膨脹突出和坍塌隧道底部隆起襯砌變形和 壞處理溶洞的方法引堵越繞防止巖爆措施強化圍巖和弱化圍巖強化圍巖措施噴射混凝土或噴鋼纖維混凝土，錨桿加固，錨噴支護，錨噴

10、網(wǎng)聯(lián)合，鋼支撐網(wǎng)聯(lián)合或緊跟混 凝土襯砌弱化圍巖的措施 注水，超前預裂爆破，排水法，切縫法公路隧道設(shè)計規(guī)范規(guī)定的建筑限界高度：高速公路，一級公路，二級公路取5.0m，三，四級公路取4.5m公路隧道縱坡坡度0.2%2%隧道結(jié)構(gòu)計算的基本荷載包括圍巖壓力，結(jié)構(gòu)自重控制隧道縱坡大小的主要因素是排水和通風圍巖壓力按作用力發(fā)生的形態(tài)，一般可分為松動壓力，形變壓力，膨脹壓力，沖擊壓力影響鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)耐久性的因素主要有環(huán)境因素，高速列車運行引起的壓力波動，列車振動作用產(chǎn)生巖爆的兩個決定性因素是地層的巖性條件，地應(yīng)力的大小1地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查地質(zhì)構(gòu)造與隧道圍巖穩(wěn)定性和施工地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系最密切，所以它是隧道工程地質(zhì)勘

11、測的核心工作。調(diào)查的重 點是褶皺、斷層、節(jié)理、侵入體或巖脈等褶皺調(diào)查的主要內(nèi)容包括：褶皺的基本類型、形態(tài)類型、兩翼的地質(zhì)時代和巖性、褶皺核部的位置、褶皺線的走向、軸面產(chǎn)狀等斷層調(diào)查的主要內(nèi)容包括：斷層的存在和證據(jù)，斷層的位置和產(chǎn)狀，斷層的破碎帶寬度和物質(zhì)組成，斷層的 力學性質(zhì)等節(jié)理調(diào)查的主要內(nèi)容包括：節(jié)理的組成和發(fā)育程度，主要節(jié)理的產(chǎn)狀和水力性質(zhì)，風化裂隙的影響范圍和深 度等巖體的基本工程性質(zhì)1，巖體處于一定的天然應(yīng)力作用下。自然界的巖體都是處于天然應(yīng)力環(huán)境中的地質(zhì)體，任何物體都受地心引 力的作用，因而處于應(yīng)力狀態(tài)中。巖體物理力學性質(zhì)的不均勻性。相同的天然巖體其物理力學性質(zhì)隨在巖體中所測點的空

12、間位置不同而有差 異，呈現(xiàn)出巖體的不均勻性。巖體是由結(jié)構(gòu)面分割的多裂縫體。巖體與一般材料的差別在于它是由結(jié)構(gòu)縱橫切割的多裂縫體。巖體具有各向異性。巖體中由于巖石的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造具有方向性，使巖體強度，形變，甚至滲透等性質(zhì)在不 同方向上顯示出差異，稱為巖體的各向異性。巖體具有可變性。地殼總是處于不停的運動和變化之中，巖體必然也是在各種地質(zhì)作用下不斷變化的。圍巖松動壓力的形成1隧道開挖后，在圍巖應(yīng)力重分布過程中，頂板開始沉陷，并出現(xiàn)拉斷裂紋，可視為變形階段;2頂板的裂紋繼續(xù)發(fā)展并且張開，由于結(jié)構(gòu)面切割等原因，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗蓜樱梢暈樗蓜与A段;3頂板巖體視其強度的不同而逐步坍塌，可視為坍塌階段；4頂板塌落

13、停止，達到新的平衡，此時其界面形成一近似的拱形，可視為成拱階段。全斷面施工法的特點1開挖斷面與作業(yè)空間大，干擾小；2有條件充分使用機械，減少人力；3工序少、便于施工組織與施工管理，改善勞動條件；4開挖一次成形，對圍巖擾動少，有利于圍巖穩(wěn)定。施工過程中可能出現(xiàn)的問題及對策（混凝土）現(xiàn)象1噴混凝土層脫離甚至塌落措施A1開挖后盡快噴射混凝土 2加鋼筋網(wǎng)3解除涌水壓力4加厚噴層 措施B打錨桿或增加錨桿現(xiàn)象2噴混凝土層中應(yīng)力增大，產(chǎn)生裂縫和剪切破壞措施A1加鋼筋網(wǎng)2在噴混凝土圖層中增加縱向伸縮縫措施B 1增加錨桿（用比原來長的錨桿）2加入鋼支 撐洞門有哪幾種形式，隧道洞門的作用是什么各自的使用條件是什么

14、洞門的形式：1、洞門環(huán)框；2、端墻式洞門；3、翼墻式；4、柱式；5、臺階式；6、斜交式；7、喇叭口 式作用：減少洞口土石方開挖量，穩(wěn)定邊坡，引離地表流水，裝飾洞口。結(jié)構(gòu)類型：洞口環(huán)框：當洞口石質(zhì)為堅硬而穩(wěn)定的I級圍巖，地形陡峻而又無法排水要求時，可以設(shè)置一 種不承載的簡單洞口環(huán)框。端墻式洞門：適用于地形開闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的IIII級圍巖地區(qū)，支護洞口仰坡，并將仰坡水流匯集排出。翼墻式洞門：當洞口地質(zhì)較差，山體縱向推力較大時，可以在端墻式洞門意外，增加單側(cè)或雙側(cè)的翼墻， 即翼墻式洞門。柱式洞門：當?shù)匦屋^陡，地質(zhì)條件較差，仰坡有下滑的可能性，而又受地形或地質(zhì)條件限制，不能設(shè)置翼 墻時，可以在端墻中

15、部設(shè)置兩個斷面較大的柱墩，以增加斷墻的穩(wěn)定性。臺階式洞門：當洞門處于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊坡較高時，為減小仰坡高度及外漏坡長，可以將端墻 一側(cè)頂部改為逐步升級的臺階形式。斜交洞門：當線路方向與地形等高線斜交時，也可將洞門做成與地形等高線一致，使洞門左右可以仍保持 近似對稱。傍山隧道位置選擇的原則：保證最小覆蓋層厚，傍山隧道在淺埋地段要注意洞深覆蓋厚度問題。(2盡量內(nèi)靠，為保持山體穩(wěn)定和避免沖刷偏壓，隧道位置宜往山體內(nèi)側(cè)靠，有可能時，最好設(shè)在穩(wěn)定巖層 中。注意周圍既有建筑對隧道穩(wěn)定的影響，考慮施工和既有便道設(shè)置的位置，應(yīng)注意邊坡的可能坍塌對洞身 穩(wěn)定的影響裁彎取直”線路沿山嘴繞行應(yīng)與直穿山嘴的

16、隧 道方案進行比較。如山嘴地段地形陡峻、地質(zhì)復雜，河岸 沖刷嚴重，以路塹或短隧道通過難以長期保證運營安全時，應(yīng)盡可能截彎取直以長隧道方案通過。選擇施工方案時，考慮的因素：工程的重要性，一般由工程的規(guī)模、使用上的特殊要求及工期的緩急體現(xiàn)出來；隧道所處的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；施工技術(shù)條件和機械裝備情況；施工中動力和原材料供應(yīng)情況；5)工程投資與運營后的社會效益和經(jīng)濟效益；施工安全狀況；7)有關(guān)污染、地面沉降等環(huán)境方面的要求和限制。隧道施工方法的選擇，是一項“模糊”的決策過程，它依賴于有關(guān)人員的學識、經(jīng)驗、毅力和創(chuàng)新精神。新奧法是以控制爆破為主要掘進手段，以噴射混凝土和錨桿為主要支護措施，通過監(jiān)測

17、控制圍巖的變形，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)揮圍巖的自承能力。遵循的基本精神和原則巖體是隧道結(jié)構(gòu)體系中的主要承載單元，在施工中必須充分保護巖體，盡量減少對巖體的擾動，避免過度破壞巖體的強度；為了充分發(fā)揮圍巖的承載能力，應(yīng)允許并控制巖體的變形；為了改善支護結(jié)構(gòu)的受力性能，施工中應(yīng)盡快使之閉合成為封閉的筒形結(jié)構(gòu)；在施工的各個階段，應(yīng)進行現(xiàn)場量測監(jiān)視，及時提出可靠的、數(shù)量足夠的量測信息，并及時反饋用來指導施工和修改設(shè)計；為保證二次襯砌的質(zhì)量和整體性，應(yīng)采用先墻后拱的施工順序；在隧道施工過程中，必須建立設(shè)計-施工檢測-地質(zhì)預測-量測反饋-修正設(shè)計的一體化施工管理系統(tǒng)， 以不斷地提高和完善隧道施工技術(shù)。上述新奧法的基本原則可扼要的概括為：“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”。