隧道工程知識交流講座課件

1、隧道工程目錄一 隧道工程基本概念二 隧道分類三 隧道總體設(shè)計四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述一 隧道工程基本概念二 隧道分類三 隧道總體設(shè)計四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述一 隧道工程基本概念二 隧道分類三 隧道總體設(shè)計四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述按用途分類：1、交通隧道 1）鐵路隧道 2）公路隧道 3）地下鐵道 4）水底隧道 5）航運隧道 6）人行隧道2、市政隧道 1）給水隧道 2）污水隧道 3）管路、線路隧道 4）人防隧道3、水工隧道 1）引水隧道 2）尾水隧道 3）排沙隧道 4）導(dǎo)流

2、隧道或泄洪隧道4、礦山隧道（巷道） 1）運輸巷道 2）給水巷道 3）通風(fēng)隧道 隧道分類一 隧道工程基本概念二 隧道分類四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述三 隧道總體設(shè)計1、隧道位置選擇 2、隧道線路設(shè)計 3、隧道橫斷面設(shè)計 隧道位置選擇 1、洞身位置選擇1）越嶺隧道位置選擇 越嶺隧道往往起著控制路線局部方向的作用，施工時又常?？刂迫€工期，所以越嶺隧道的位置應(yīng)在較大范圍內(nèi)比選，然后較小范圍內(nèi)確定。 地形上考慮：隧道宜選擇山體比較狹窄的鞍部（埡口）附件的底部通過（埡口處山體較薄，隧道長度短，有利于降低工程投資）地質(zhì)考慮：埡口地段地質(zhì)條件差，斷層破碎帶和軟弱巖層的概

3、率大。 所以，優(yōu)先選擇地質(zhì)相對較好的埡口，每個埡口可以選擇幾個不同的隧道標(biāo)高及展線方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。隧道位置選擇 1、洞身位置選擇3）不良地質(zhì)地段隧道 （1）崩塌 選擇隧道位置時，不要沿這類山坡通過，不得已時，也不要把隧道置于地表不厚的傍山位置，而應(yīng)盡可能地移入山體穩(wěn)定巖層之中。如果崩塌和巖堆的情形不太嚴(yán)重，且正好是在洞口地段，則可設(shè)置一段明洞來解決。 （2）滑坡、錯落 應(yīng)盡量避開滑坡、錯落體地段，如果必須通過此類地段時，應(yīng)使隧道洞身埋置在滑動面或錯落體以下一定深度的穩(wěn)固底層中。 隧道位置選擇 1、洞身位置選擇3）不良地質(zhì)地段隧道 （5）溶洞、土洞 選擇隧道位置時，應(yīng)力求避免穿越巖溶嚴(yán)重

4、發(fā)育的巨大空洞區(qū)、溶洞群及地質(zhì)構(gòu)造破碎帶等地段，盡量避開易溶巖和難溶巖的接觸帶，否則將可能給施工造成很大困難，當(dāng)不可避免時，應(yīng)選擇在較狹窄且影響范圍最小處，以垂直或大角度穿過，使通過的巖溶地段為最短。 （6）瓦斯 選擇隧道時，最好能避開。不得已時，應(yīng)切實加強通風(fēng)系統(tǒng)，以強有力的通風(fēng)來稀釋有害氣體。 隧道位置選擇 2、洞口位置選擇 “早進(jìn)晚出”原則。在決定隧道洞口位置時，為了施工及運營的安全，隧道宜長不宜短，即寧可早一點進(jìn)洞，晚一點出洞，盡量避免大挖大刷邊坡，破壞山體穩(wěn)定，確保洞口邊坡及仰坡的穩(wěn)定安全。 隧道位置選擇 2、洞口位置選擇 1、隧道洞口的邊坡及仰坡必須保證穩(wěn)定。2、洞口位置應(yīng)設(shè)在山坡

5、穩(wěn)定、地質(zhì)條件較好、地下水不太豐 富及排水有利處。3、洞口位于懸臂陡壁下時，不宜切削原山坡，避免擾動坡面 或破壞地表植被及暴露風(fēng)化破碎巖層。 陡壁下接長明洞縱斷面示意圖緩坡洞口縱斷面示意圖隧道位置選擇 2、洞口位置選擇 4、跨溝或沿溝進(jìn)洞時，應(yīng)考慮水文情況，結(jié)合防排水工程， 洞口不宜設(shè)在溝谷低洼匯水出。溝谷低洼處洞口平面圖隧道位置選擇 2、洞口位置選擇 5、應(yīng)使隧道軸線與地形等高線正交，使洞口結(jié)構(gòu)物受力條件好，避免斜交進(jìn)洞存在偏壓作用。傍山隧道限于地形，只能斜交進(jìn)洞時，也應(yīng)使交角不太小，洞口覆蓋層厚度不應(yīng)小于23m，其邊仰坡應(yīng)采取噴錨支護(hù)加固。另外，還應(yīng)盡量避免坡面平行型、山脊突出部進(jìn)入型、溝

6、谷部進(jìn)入型。 隧道位置選擇 2、洞口位置選擇 6、當(dāng)洞口地形平緩時，一般也應(yīng)早進(jìn)洞晚出洞。7、洞口位置確定以后，還要考慮施工場地的布置。8、洞口附件有地面建筑及地下埋設(shè)物時，考慮提前進(jìn)洞，盡可能減少附近地面建筑物，地下埋設(shè)物與隧道的相互影響，必要時采取防范措施。9、河水漫坡地段洞口位置，應(yīng)結(jié)合洞外路塹地質(zhì)、棄渣、排水及施工等因素綜合分析確定，避免洪水侵入隧道。 隧道線路設(shè)計 1、隧道路線平面設(shè)計 隧道平面線行設(shè)計和普通道路一樣，按照J(rèn)TG2006公路路線設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。 原則上采用直線，避免曲線，如必須設(shè)置曲線時，不宜采用設(shè)超高的平面線，并不應(yīng)采用設(shè)加寬的平曲線。 隧道線路設(shè)計 2、隧

7、道線路縱斷面設(shè)計 隧道縱坡以不妨礙排水的緩坡為宜，縱坡過大，對汽車行駛、隧道施工和養(yǎng)護(hù)管理都不利?？刂扑淼揽v坡的主要因素之一就是通風(fēng)問題，一般把縱坡控制在2%以下，超過2%時，汽車排放的有害物質(zhì)迅速增加，即汽車排出的有害物質(zhì)隨縱坡的增大而急劇增多。 隧道縱坡不應(yīng)小于0.3%，一般情況不應(yīng)大于3%，受地形條件限制，高速公路、一級公路中，短隧道可適當(dāng)加大，但不宜大于4%。 一 隧道工程基本概念二 隧道分類四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述三 隧道總體設(shè)計1、隧道位置選擇 2、隧道線路設(shè)計 3、隧道橫斷面設(shè)計 隧道線路設(shè)計 3、隧道橫斷面設(shè)計 隧道凈空與限界 隧道凈空

8、是指隧道襯襯砌內(nèi)輪廊線所包圍的空間，包括隧道建筑限界、通風(fēng)、照明及其他所需面積。 隧道建筑限界 是指建筑物（包括襯砌、通風(fēng)管道等）不能侵入的一種限界。 一 隧道工程基本概念二 隧道分類三 隧道總體設(shè)計四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述1、隧道洞門結(jié)構(gòu) 2、隧道明洞結(jié)構(gòu) 3、隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu) 4、隧道附屬建筑設(shè)施 5、隧道防排水 隧道洞門結(jié)構(gòu) 1、端墻式 洞門是各類隧道的咽喉，其附近的巖土體通常都比較破碎松散，易于失穩(wěn)，產(chǎn)生滑坡或崩塌現(xiàn)象。為了保護(hù)巖土體的穩(wěn)定性和使車輛不受崩塌、落石等威脅，確保行車安全，應(yīng)根據(jù)實際情況，選擇恰當(dāng)合理洞門形式，同時還應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行洞門美

9、化。 2、削竹式 隧道洞門形式 1、端墻式 端墻式洞門適用于地形開闊、巖層穩(wěn)定的地區(qū)，其作用在于支護(hù)洞口仰坡，保持其穩(wěn)定，并將仰坡水流匯集排出。端墻的構(gòu)造一般是采用等厚的直墻，直墻體積比其他形式都小，而且施工方便。墻身微向后傾斜。 一般應(yīng)用于地勢較陡或偏壓的地形。隧道洞門形式 2、削竹式 當(dāng)隧道洞口段有一節(jié)較長的明洞襯砌時，由于洞門背后一定范圍內(nèi)以回填土為主，山體的推滑力不大時，可采用削竹式洞門，其名稱是由于結(jié)構(gòu)形式類似竹筒被斜向砍斷的樣子，故得其名。 削竹式洞門的特點是，洞口邊仰坡開挖量少，有利于上體的穩(wěn)定，減少對植被的破壞和有利于保護(hù)環(huán)境。 使用條件是：地形相對比較對稱和不太陡峭。隧道洞門

10、形式 2、削竹式一 隧道工程基本概念二 隧道分類三 隧道總體設(shè)計四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述1、隧道洞門結(jié)構(gòu) 2、隧道明洞結(jié)構(gòu) 3、隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu) 4、隧道附屬建筑設(shè)施 5、隧道防排水 隧道明洞結(jié)構(gòu) 明洞類型可分為 拱式明洞、箱型明洞和棚式明洞 當(dāng)隧道頂部覆蓋層較薄難以用暗挖法修建時，或隧道洞口、路塹地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害時，通常修建明洞。隧道明洞結(jié)構(gòu) 1、拱式明洞 拱式明洞的內(nèi)外墻身用混凝土結(jié)構(gòu)，拱頂用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，整體性較好，能承受較大的垂直壓力和單向側(cè)壓力。必要時加設(shè)仰拱。 拱式明洞結(jié)構(gòu)堅固，可以抵抗較大的推力，其適用的范圍較廣。隧

11、道明洞結(jié)構(gòu) 2、棚式明洞 當(dāng)路線外側(cè)地形狹窄或外側(cè)基巖埋藏較深，設(shè)置穩(wěn)固的基礎(chǔ)工程大時，或者是當(dāng)山坡的塌方、落石數(shù)量較小，山體側(cè)壓力不大，或因受地質(zhì)、地形限制，難以修建拱式明洞時，可采用棚式明洞。 一 隧道工程基本概念二 隧道分類三 隧道總體設(shè)計四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述1、隧道洞門結(jié)構(gòu) 2、隧道明洞結(jié)構(gòu) 3、隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu) 4、隧道附屬建筑設(shè)施 5、隧道防排水 隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu) 根據(jù)圍巖地質(zhì)條件、施工條件和使用要求可分別采用噴錨襯砌、整體式襯砌、復(fù)核襯砌、裝配式襯砌、連拱式襯砌1、噴錨襯砌 噴射混凝土是利用空壓機(jī)的高壓空氣作動力，把混凝土混合料直接噴

12、射到隧道圍巖表面上的支護(hù)方法。 噴錨支護(hù)主要是利用錨桿的懸吊作用、組合拱作用、減跨作用、擠壓加固作用將圍巖中的節(jié)理、裂隙串成一體，提高圍巖的整體性，改善圍巖的力學(xué)性能，從而發(fā)揮圍巖的自承能力。隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)1、噴錨襯砌 噴錨支護(hù)主要是利用錨桿的懸吊作用、組合拱作用、減跨作用、擠壓加固作用。 的貼圖隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu) 2、整體式襯砌 整體式襯砌是傳統(tǒng)襯砌結(jié)構(gòu)形式，在新奧法（NATM）問世前，廣泛地應(yīng)用于隧道工程中，該方法不考慮圍巖的承載作用，主要通過襯砌的結(jié)構(gòu)剛度抵御地層的變形，承受圍巖的壓力。 隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)3、復(fù)合式襯砌 復(fù)合式襯砌是由初期支護(hù)和二次襯砌及中間防水層組合而成的襯砌形式。 1

13、）復(fù)合式襯砌初期支護(hù)多采用噴錨支護(hù)，具有支護(hù)及時、柔性的特點，并在一定程度上能夠隨著圍巖的變形而變形，能很好地發(fā)揮圍巖的自承能力。 2）二次襯砌應(yīng)采用剛度較大、整體性好和外觀平順的模筑（鋼筋）混凝土襯砌，襯砌截面宜采用連續(xù)圓順、等厚的襯砌截面，仰拱厚度宜與拱強厚度相同。 3）為了使襯砌所承受的變形壓力最小，允許圍巖產(chǎn)生一定變形，釋放一定的能量。隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)4、裝配式襯砌 這種襯砌由工廠或現(xiàn)場預(yù)先成批生產(chǎn)運入坑道內(nèi)，用機(jī)械手將它們拼接成一環(huán)接著一環(huán)的襯砌。目前基本限用于使用盾構(gòu)法施工的城市地下鐵道中應(yīng)用。隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)5、連拱式襯砌 連拱隧道就是將兩隧道之間的巖體用混凝土取代，或者說是將兩

14、隧道相鄰的邊強連接成一個整體，形成雙洞拱強相連的一種結(jié)構(gòu)形式。一 隧道工程基本概念二 隧道分類三 隧道總體設(shè)計四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述1、隧道洞門結(jié)構(gòu) 2、隧道明洞結(jié)構(gòu) 3、隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)4、隧道附屬建筑設(shè)施 5、隧道防排水 隧道附屬建筑設(shè)施1、緊急停車帶 長、特長隧道應(yīng)在行車方向右側(cè)設(shè)置緊急停車帶；雙向行車隧道的緊急停車應(yīng)雙側(cè)交錯設(shè)置；緊急停車帶的間隔不宜大于750m，包含右側(cè)向?qū)挾热?.5m，長度取40m，有效長度不小于30m。隧道附屬建筑設(shè)施3、運營通風(fēng)建筑物 公路隧道一般只有進(jìn)出口與大氣相通，隧道內(nèi)污染物不能很快擴(kuò)散，空氣中的污染物的含量會逐

15、漸積累。隧道內(nèi)空氣的污染是由汽車排出的廢氣和汽車攜帶的塵土和卷起的塵埃造成的。 隧道通風(fēng)方式主要有：1）自然通風(fēng)2）縱向式通風(fēng)（射流式通風(fēng)、風(fēng)道式通風(fēng)和集中排氣式通風(fēng)）3）全橫向式通風(fēng)4）半橫向式通風(fēng)5）混合式通風(fēng)4、隧道運營照明和裝飾 隧道照明主要是防止因視覺信息不足而出現(xiàn)交通事故，提高駕駛上的安全性和增加舒適度。隧道附屬建筑設(shè)施2、橫洞和預(yù)留洞室 公路隧道設(shè)計規(guī)范規(guī)定，分離式獨立雙洞公路隧道之間應(yīng)設(shè)置橫向通道，以供巡查、維修、救援及車輛轉(zhuǎn)換方向用。 行人橫洞間距可250m，并不大于500m；行車橫洞間距可取750m并不大于1000m，長10001500m的隧道宜設(shè)1處，中、短隧道可不設(shè)。一 隧道工程基本概念二 隧道分類三 隧道總體設(shè)計四 隧道主體及附屬建筑設(shè)施五 隧道施工方法六 山嶺隧道設(shè)計流程簡述1、隧道洞門結(jié)構(gòu) 2、隧道明洞結(jié)構(gòu) 3、隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)4、隧道附屬建筑設(shè)施 5、隧道防排水 隧道防排水 水對隧道的危害是多方面的， 漏水的長期作用可能造成隧道侵蝕破壞，危害隧道結(jié)構(gòu)的耐久性；寒冷地區(qū)，隧道襯砌滲水反復(fù)的凍融循環(huán)在襯砌內(nèi)部造成襯砌混凝土凍脹開裂破壞；隧道漏水還將使隧道拱部和側(cè)墻產(chǎn)生冰棱侵入凈空；隧道滴水將使路面結(jié)冰，降低輪胎與路面的附著力，惡化