隧道工程复习汇编.doc

一、第一章绪论 一、隧道定义 ：是一种修建在地下的工程建筑物 修建在地下、两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道(在保留上部地层的前提下开挖出能够提供某种用途的地下空间) 二、隧道的分类及其作用1、按用途分（常用分类方法） (1)交通隧道：提供运输的孔道和通道，主要有：铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道 （2)水工隧道：是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分主要包括： 引水隧道：把水引入水电站发电机组产生动力资源 尾水隧道：把发电机组排出的废水送出去的隧道 导流隧道（泄洪隧道）：疏导水流 排沙隧道：用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道 （3)市政隧道：是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道主要有：给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道 (例如：综合管网、海底设施隧道等) (4)矿山隧道：其作用主要是为采矿服务的主要有：运输巷道、给水隧道、通风隧道2、按隧道长度分 公路：特长隧道L＞3000m、长隧道3000＞L＞1000m、中长隧道1000＞L＞500m、短隧道 L＜500m 铁路：特长隧道L＞10000 m 、长隧道10000＞L＞3000 m 、 中长隧道3000＞L＞500m 短隧道L ＜ 500m 3、按断面面积分（国际隧道协会）：特大断面（>100m2）、大断面（50～100m2）、中等断面（10～50m2）、小断面（3～10m2）、极小断面（<3m2）。

4、 按地层分(经过的地层)：岩石(软、硬)隧道、土质隧道 5、 按断面形状分: 圆形隧道 、矩形隧道、马蹄形隧道6、 按隧道所处的地理位置分：山岭隧道、水底隧道、城市隧道7、 按施工方法分:钻爆法隧道 明挖法隧道 机械法隧道 沉埋法隧道三、山岭交通隧道的类型和功能： 山岭交通隧道：是指专供铁路或公路运输使用的地下工程结构物它是铁路或公路的重要组成部分之一 （1）越岭隧道：路翻越山岭地段，通过修建隧道可减少展线长度， 使线路平直这是山岭交通隧道的最大功能 （2）傍山隧道或河谷隧道：路沿河谷绕行时，为避免不良地质地段，如滑坡等，用隧道来裁弯取直时，可缩短线路长度这种隧道一般称为傍山隧道或河谷隧道 四、隧道的功能： 1、克服高程障碍(例如越岭隧道) 2、裁弯取直缩短线路（例如榜山隧道） 3、避开不良地质地段例如 （对于容易发生塌方、掉石、泥石流、滑坡等 病害地段，修建隧道可大大改善运营条件，保证行车安全，节省养护维修费用 4、避开其他重要建筑或工程等例如（和公路、城市主干道的交叉处、 穿越城区重要建筑物、 穿越城区重要风景、园林区域、绕避大型水利枢纽工程等）五、 隧道工程的特点： 1、优点：（1）缩短线路长度，减少能耗 （2）节约地皮（3）有利于环境保护4）应用范围广泛 2、缺点：（1）造价较高（2）施工期限长（ 3 ）施工作业环境和条件较差 第二章 隧道的勘测和建筑设计一、1、 越岭隧道的概念：通过山区的交通干线往往要翻越分水岭，从一个水系进入另一个水系，这段线路称之为越岭线，线路为穿越分水岭而修建的隧道称为越岭隧道。

用于缩短线路，克服高程障碍2、 越岭隧道的位置选择从平面和立面两个方面考虑，平面位置选择垭口，考虑因素有路线的总方向，地质条件，隧道长度，两侧展线难易程度，工程量的大小，路、桥、隧总体线型立面由高程选择宜选择高程低的位置且要经过 隧道长度、施工难度、运营条件等综合比选多个方案，最后确定最佳方案3、 垭口的概念：当线路必须跨越分水岭时，分水岭的山脊线上高程较低处，即称垭口4、 垭口的选择因素： ①优先考虑在路线总方向上或其附近的低垭口，此时垭口在两侧具备有良好展线的横坡时，一般越岭隧道较短 ②虽远离线路总方向，但垭口两侧有良好的展线条件，又不损失越岭高程的垭口 ③隧道一般选在分水岭垭口两边河谷标高相差不多，并且两边河谷平面位置接近处 ④工程地质和水文地质条件良好的垭口二、1、 傍山隧道的概念 :山区铁路（或公路）除越岭地段以外，线路大多是沿河傍山而行，在地势陡峻的峡谷地段，常需修建的隧道即为傍山隧道，也有称之为河谷线隧道2、位置选择：①保证最小覆盖层厚 ②尽量内靠 ③考虑既有建筑物对洞身稳定的影响 ④尽可能“裁弯取直” 3、什么是不良地质？不良地质系指滑坡、错落、崩塌、岩堆、危岩、落石、岩溶、陷穴、泥石流、流砂、断层、涌水及第四纪堆积层等不良地段。

4、 不良地质注意事项： 1.滑坡地区：（1）山体可能沿某软弱面滑动 （2）层状倾斜岩层沿某个软弱面滑动 2.崩塌地区：悬崖陡壁地区，日久风化、产生张开节理和裂隙，不要把隧道置于地表不厚的傍山位置 3.岩堆地区：这时宜把隧道位置放在岩堆以下的稳定岩体之中 4.泥石流：应避免把隧道放在冲积扇范围以内，以免堵塞隧道洞口，或建明洞，使泥石流在明洞顶通过 5.溶洞地区 ：尽量避免或要有足够的安全距离 6.瓦斯地区：隧道在通过煤层时会遇到甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)等有害气体，容易引起火灾、爆炸、最好避开，不得已时作好通风5、 洞口位置选定的原则和要求 总的原则：早进洞、晚出洞 目的：确保施工、运营的安全 具体选择原因： 1.洞口应尽可能设在山体稳定、地质较好处，不应设在排水困难的沟谷低洼中心 原因：(1)沟谷地势狭窄，不利施工； (2)不利防洪、排水； (3)洼地一般地质条件较差2.洞口应尽可能设路和地形等高线正交处3.隧道洞口的路肩设计标高，应高于洪水设计标高4.边坡、仰坡不宜开挖过高，以保证洞口安全5.当隧道穿过悬崖陡壁时，可贴壁进洞 ◆当隧道穿过悬崖陡壁时，岩壁稳定且落石或坍塌不可能时，一般不宜刷动原坡面，破坏地表植被，暴露风化破碎岩层，使洞口处于不利地位。

6. 当洞口地形平缓时：由于选定洞口位置有较大的伸缩范围此时，此时应结合洞外填方路堑施工难易、路堑排水支农要求、弃碴场地、施工力量及机械设备等情况全面考虑7. 注重环境保护6、 地质条件和隧道位置的关系(1)无论是越岭线路或沿河傍山线路，都力求选择在地质构造简单，岩性较好的稳固地层中通过； (2)尽量避免通过断层、崩塌、滑坡、流砂、溶洞、偏压显著、地下水丰富等地质不良地段； (3) 当绕避困难时，应尽量采取必要的工程措施7、 隧道的平面设计： 公路隧道的平面线形和普通道路一样，根据公路规范要求进行设计 隧道平面线形，一般采用直线、避免曲线如必须设置曲线时，应尽量采用大半径曲线，并确保视距要求8、 隧道净空：指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，包括通风、照明、消防、通讯等设备所占空间9、 隧道建筑限界：是为保证隧道内各种交通的正常运行和安全而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间限界10、 隧道行车限界：保证隧道中行车安全，在一定高度和宽度范围内任何物体不得侵入的限界11、 墙效应：隧道边墙给驾驶员造成危险的心理影响，行车偏左减少行车道 第三章 隧道的支护1、 支护结构类型及优缺点 1. 外部支护（外部支撑坑道围岩） ◆ 整体式混凝土衬砌 优点： 对地质条件和施工条件的适应性较强 易于按需要成型 整体性好 抗渗性强 缺点：需要养生时间 受力较慢 ◆ 砌石衬砌 优点： ◆ 拼装式衬砌 优点：可立即承受围岩压力 工厂化、机械化，改善劳动条件 不需临时支撑可节 省大量材料及劳力 速度快，工期短，造价低 缺点：接缝多，整体性差， 抗渗性差，防水困难 需要足够的拼装空间 制备构件尺寸上要求精度高 ◆ 喷射混凝土支护 优点：充分发挥围岩的自承能力，因而有效地利用洞内净空 施工简便，提高作业安全性和作业效率， 使坑道断面缩小，从而减少了开挖量，也节省圬工 缺点：老师没写2、 洞门的定义：在隧道洞口用圬工砌筑并加以一定建筑装饰的支挡结构物。

3、 洞门的作用：◆ 减少洞口土石方开挖量 ◆ 稳定边坡 ◆ 引离地表流水 ◆ 装饰洞口4、 洞门的类型、特点、使用条件1） 端墙式洞门 适于：地形开阔，岩质基本稳定的Ⅰ ～ Ⅲ级围岩 结构特点：能有效抵抗山体纵向推力2）洞口环框式洞门 适用：Ⅰ级围岩，地形陡峻而又无排水要求 作用：不承载，加固洞口 减少雨后洞口滴水 简单装饰 3） 翼墙式洞门 适用：山体纵向推力较大,洞口地质较差的Ⅳ级及以上的围岩，增加洞门的抗滑动和抗倾覆能力4）柱式洞门 适用于地形较陡，地质条件较差，仰坡可能下滑，而又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时 特点：可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性，美观，壮观5） 台阶式洞门 适用于：傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时 作用：减小仰坡高度及外露坡长，减少开挖量6)斜交式洞门 适用：线路方向和地形等高线斜交时 特点：将洞门做成和地形等高线一致，使洞门左右可以仍保持近似对称，但衬砌洞口段和洞门相对于线路呈斜交形式。

7） 削竹式洞门 适用于洞口段有较长的明洞衬砌，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大；地形相对比较对称和不太陡峻 特点： 1 洞口边仰坡开挖量少 2 减少对植被的破坏和有利于保护环境 3 适用各种围岩类别5、 明洞定义： 明洞---明挖法修建的隧道6、 明洞的使用条件：◆ 隧道的进出口处； ◆ 地质条件差且覆盖层薄，暗挖法难进洞； ◆ 洞口路堑边坡有落石而危及行车安全时； ◆ 铁路、公路、河渠必须在路线上方通过且不宜做立交桥或涵渠7、 明洞的类型及结构特点拱式明洞(通常所说的明洞均指这种) ◆ 路堑式 路堑对称式 路堑偏压式 ◆ 半路堑式 半路堑偏压斜墙式 半路堑单压耳墙式拱式明洞 结构特点 （1）整体性好，承载能力强 （2）除对称型外，外墙承载强度大于内墙。

衬砌形式：整体式衬砌。