隧道工程及地下工程（土木工程課件）

隧道工程及地下工程10.1.1隧道的發(fā)展史隧道工程及地下工程最古老的隧道是古巴比倫連接皇宮與神廟間的人行隧道。其建于公元前2180—前2160年，為磚砌建筑物，長(zhǎng)約1km，斷面為3.6m×4.5m，用明挖法建造（施工期間將幼發(fā)拉底河水流改道）。10.1.1隧道的發(fā)展史隧道工程及地下工程10.1.1隧道的發(fā)展史隧道工程及地下工程1.隧道工程的分類隧道工程及地下工程按通過(guò)的地區(qū)分類2按橫斷面積大小分類4按隧道的長(zhǎng)短分類33按使用目的分類31(1）按使用目的分類隧道工程及地下工程按照隧道建筑物使用的目的不同，隧道主要可分為交通隧道、水工隧道、市政隧道和礦山隧道等。而交通隧道又包括鐵路隧道（見(jiàn)圖10-3）、公路隧道（見(jiàn)圖10-4）、地鐵隧道（見(jiàn)圖10-5）和航運(yùn)隧道（見(jiàn)圖10-6）。(1）按使用目的分類隧道工程及地下工程(1）按使用目的分類隧道工程及地下工程(1）按使用目的分類隧道工程及地下工程(1）按使用目的分類隧道工程及地下工程(2）按通過(guò)的地區(qū)分類隧道工程及地下工程①山嶺隧道。②城市隧道。③水底隧道。(3）按隧道的長(zhǎng)短分類隧道工程及地下工程①短隧道：鐵路隧道L≤500m，公路隧道L≤500m。②中長(zhǎng)隧道：鐵路隧道500m＜L≤3000m，公路隧道500m＜L＜1000m。(3）按隧道的長(zhǎng)短分類隧道工程及地下工程③長(zhǎng)隧道：鐵路隧道3000m＜L≤10000m，公路隧道1000m≤L≤3000m。④特長(zhǎng)隧道：鐵路隧道L＞10000m,公路隧道L＞3000m。(4）按橫斷面積大小分類隧道工程及地下工程按照國(guó)際隧道協(xié)會(huì)（ITA）定義的隧道橫斷面積的大小劃分標(biāo)準(zhǔn)，隧道分為極小斷面隧道（2~3m2）、小斷面隧道（3~10m2）、中等斷面隧道（10~50m2）、大斷面隧道（50~100m2）和特大斷面隧道（大于100m2）。2.隧道工程的組成隧道工程及地下工程隧道工程的主體建筑由洞身、襯砌和洞門組成，如圖10-7所示。2.隧道工程的組成隧道工程及地下工程10.1.3隧道工程施工隧道工程及地下工程隧道工程要在地下挖掘所需要的空間，并修建能長(zhǎng)期經(jīng)受外部壓力的襯砌結(jié)構(gòu)。工程進(jìn)行時(shí)，由于周圍巖土或土砂等重力而產(chǎn)生的壓力，不但要防止可能發(fā)生的崩塌，有時(shí)還要避免由于地下水涌出等所產(chǎn)生的不良影響。10.1.4常見(jiàn)隧道工程隧道工程及地下工程公路隧道1地鐵隧道2水底隧道31.公路隧道隧道工程及地下工程公路隧道線路公路隧道截面公路隧道通風(fēng)公路隧道公路隧道照明(1）公路隧道線路隧道工程及地下工程公路隧道的平面線形和普通道路一樣，根據(jù)公路規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。隧道平面線形，一般采用直線，避免曲線，如必須設(shè)置曲線時(shí)，應(yīng)盡量采用大半徑曲線，并確保視距。(2）公路隧道截面隧道工程及地下工程隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間稱為隧道凈空。隧道凈空，除了包括公路的建筑限界之外，還包括通過(guò)管道、照明、防災(zāi)、監(jiān)控、運(yùn)行管理等附屬設(shè)備所需要的空間，以及富余量和施工允許誤差等。其中，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。(3）公路隧道通風(fēng)隧道工程及地下工程汽車排出的廢氣含有多種有害物質(zhì)，如一氧化碳、氮氧化合物、碳?xì)浠衔?、亞硫酸氣體和煙霧粉塵等，造成隧道內(nèi)空氣的污染。因此，應(yīng)用通風(fēng)的方法從洞外引進(jìn)新鮮空氣，沖淡有害氣體的濃度至衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。(3）公路隧道通風(fēng)隧道工程及地下工程（4）公路隧道照明隧道工程及地下工程公路隧道照明與一般道路的照明不同，其顯著特點(diǎn)是白天也需要照明，以防止司機(jī)視覺(jué)信息不足引發(fā)交通事故，因此應(yīng)保證白天習(xí)慣于外界明亮環(huán)境的司機(jī)進(jìn)入隧道后仍能認(rèn)清行車方向，正常駕駛。公路隧道照明主要由入口部照明、基本部照明、出口部照明與接續(xù)道路照明構(gòu)成。2.地鐵隧道隧道工程及地下工程地下鐵道是地下工程的一種綜合體，其組成包括區(qū)間隧道、地鐵車站和區(qū)間設(shè)備段等設(shè)施。2.地鐵隧道隧道工程及地下工程區(qū)間隧道站臺(tái)形式地鐵隧道（1）區(qū)間隧道隧道工程及地下工程區(qū)間隧道是連接相鄰車站之間的建筑物，它在地鐵線路的長(zhǎng)度與工程量方面均占有較大比重。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)具有足夠空間，以供車輛通行以及鋪設(shè)軌道、供電線路、通信和信號(hào)、電纜和消防、排水與照明裝置。（2）站臺(tái)形式隧道工程及地下工程站臺(tái)是地鐵車站的最主要部分，是分散上下車人流、供乘客乘降的場(chǎng)地。根據(jù)站臺(tái)與正線之間的位置關(guān)系可分為島式站臺(tái)（見(jiàn)圖10-9）、側(cè)式站臺(tái)和島側(cè)混合式站臺(tái)。（2）站臺(tái)形式隧道工程及地下工程3.水底隧道隧道工程及地下工程鐵路或公路遇到水面障礙物時(shí)，除可修建橋梁通過(guò)外，修建水底隧道也可能是最佳方案，特別是在水面寬、航運(yùn)繁忙，通過(guò)巨型船只較多，不宜建造高橋和長(zhǎng)引橋的場(chǎng)合。水底隧道與橋梁工程相比，具有隱蔽性好，可保證平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)的暢通，抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)，并對(duì)水面航行無(wú)任何妨礙的優(yōu)點(diǎn)，但其造價(jià)較高。3.水底隧道隧道工程及地下工程水底隧道的埋置深度1水底隧道防水210.2地下工程隧道工程及地下工程建筑在巖石中、土中或水底以下的工程設(shè)施統(tǒng)稱地下工程，如人民防空工程、地下商店、地下劇場(chǎng)、地下鐵道、鐵路和公路隧道、礦井、輸水道等。10.2.1地下工程概述隧道工程及地下工程人類在原始時(shí)期就利用天然洞穴作為群居（見(jiàn)圖10-10）、活動(dòng)場(chǎng)所和墓室，但更多地局限于皇室貴族的陵墓（見(jiàn)圖10-11）和人類居住的窯洞（見(jiàn)圖10-12）。10.2.1地下工程概述隧道工程及地下工程10.2.1地下工程概述隧道工程及地下工程10.2.1地下工程概述隧道工程及地下工程10.2.1地下工程概述隧道工程及地下工程10.2.1地下工程概述隧道工程及地下工程10.2.2地下工程設(shè)施的分類隧道工程及地下工程根據(jù)周圍環(huán)境的材料分類2根據(jù)工程規(guī)模分類4根據(jù)建造方式分類33根據(jù)使用目的分類3110.2.3常見(jiàn)地下工程隧道工程及地下工程地下倉(cāng)儲(chǔ)建筑2人防工程4地下民用建筑33地下工業(yè)建筑311.地下工業(yè)建筑隧道工程及地下工程在城市人口密集區(qū)，將有噪聲污染、振動(dòng)污染的工業(yè)廠房、變電站等遷至地下，有益于改善城市環(huán)境、提高市民生活質(zhì)量。地下水電站、地下核電站、地下廠房、地下垃圾焚燒廠等均屬于地下工業(yè)建筑。1.地下工業(yè)建筑隧道工程及地下工程1.地下工業(yè)建筑隧道工程及地下工程地下工廠1地下水電站2地下核電站32.地下倉(cāng)儲(chǔ)建筑隧道工程及地下工程地下倉(cāng)庫(kù)地下停車場(chǎng)地下倉(cāng)儲(chǔ)建筑3.地下民用建筑隧道工程及地下工程城市地下空間的開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)成為現(xiàn)代城市規(guī)劃和建設(shè)的重要內(nèi)容之一。3.地下民用建筑