隧道工程绪论

学习本课程的目的：（1）要求掌握有关公路隧道的勘查、设计、构造原理和有关计算方法；（2）理解公路隧道围岩稳定性的影响因素及其与施工方法的关系；（3）了解公路隧道工程施工组织管理。什么是岩土？什么是隧道？隧道在交通建设中有哪些作用？隧道有哪些特点？为什么要学习隧道工程？隧道工程包括哪些内容？如何学好隧道工程？第一章绪论大气圈水圈岩石圈生物圈风化物土壤圈地下水什么是岩土？土壤是岩石圈、大气圈、水圈和生物圈综合作用形成的产物。其上界通常是绿色植物层顶，下界达植物根分布层。其垂直范围，恰好是岩石圈的上层、大气圈的下层、水圈及生物圈相互接触的地方，是生物生命及人类生产活动最集中的地方。隧道的定义通常指用作地下通道的工程建筑物。1970年，OECD(世界经济合作与发展组织)隧道会议从技术方面给隧道定义：以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其内部空洞净空断面在2m2以上者均为隧道。什么是隧道？上海崇明越江隧道工程方案设计用作地下通道的工程建筑物什么是隧道？用作地下通道的工程建筑物什么是隧道？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。什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？重庆临江门车站什么是隧道？北京复兴门车站什么是隧道？(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什么是隧道？二滩电站的大坝：高240米二滩电站的引水隧道二滩电站的尾水隧道什么是隧道？什么是隧道？水工隧道什么是隧道？(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。什么是隧道？地下电缆隧洞什么是隧道？某人防工程平时作出租车侯客厅什么是隧道？杭州市八0三地下粮库什么是隧道？利用人防工程改建的射击靶场什么是隧道？(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。什么是隧道？隧洞开挖图什么是隧道？2、按隧道长度分（公路隧道规范）：(1)特长隧道：L3000m(2)长隧道：3000m≥L1000m(3)中长隧道：1000m≥L500m(4)短隧道：L≤500m什么是隧道？3、按断面面积分：(1)特大断面隧道：断面积在100m2以上(2)大断面隧道：断面积在50~100m2之间(3)中等断面隧道：断面积在20~50m2之间(4)小断面隧道：断面积20m2以下什么是隧道？4、按隧道所处的地理位置划分：山岭隧道水底隧道城市隧道什么是隧道？什么是岩土？什么是隧道？隧道在交通建设中有哪些作用？隧道有哪些特点？为什么要学习隧道工程？隧道工程包括哪些内容？如何学好隧道工程？第一章绪论隧道在交通建设中有哪些作用？隧道是交通线上的重要组成部分，是国家重要的基础设施；重要性隧道在交通建设中有哪些作用？快速畅通的交通网是经济发展的前提，低等级公路已不适应高速经济发展的需要；必要性隧道使公路里程大大缩短隧道在交通建设中有哪些作用？目前我国高速公路相对较少，与我国人口、经济发展相比，太少。社会经济发展，交通必先行。紧迫性交通建设以人为本交通建设以人为本以人为本2004年制定了《国家高速公路网规划》，总规模约8.5万公里，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等其他路线约1.7万公里。北苑清河回龙观五路站复兴门苹果园站颐和园清河站海淀西直门站北京西站建国门首都机场站望京通州通州西站垡头站永定门站北京站十里堡站陈各庄站东直门站香山北皋站十里河宋家庄定福庄小煤厂新规划车辆段原规划车辆段普通车站M两线交叉换乘站三线换乘站市域线市区线图例东坝定福庄垡头南苑石景山清河北苑西苑酒仙桥丰台北京市区轨道交通线网优化调整汇总方案一（2050年）S宋家庄五路定福庄鲁谷南垡头洼边村万源路世界公园亦庄火器营香山南磨房亦庄西北旺西直门永丰丰台火车站望京东直门空港区西三旗东坝南苑昆明湖南路北京西站马家堡垡头轻轨线L北京市城市规划设计研究院2002年5月M16M4M5M7M10M6M6M13M2M8M8M9M11M4M12M14至顺义至三河至固安至琉璃河M11M13M15M1M1苹果园土桥小煤厂回龙观黄村1000020003200M北京北站北京站北京南S4S3五路S1S2S2S4S5至延庆L3M5太平庄北M7L3L4L4L5L6M15M12M9M16L1L1L2L2L5L6M3S3后沙峪S1支S1M3M14平行换乘站桥隧先行－数量大－难度大－造价高•路基边坡稳定性•桥梁安全耐久性•地下工程安全性道路工程桥梁工程隧道工程土与结构相互作用特性复杂交通建设的主要问题2008年11月15日，杭州地铁一号线在建的湘湖站发生了特大坍塌和人员伤亡事故。当时现场的情景令所有人震惊，风情大道单行右侧四车道和人行道的路面坍塌成一个宽约30米、长约100米、深约10米左右的大坑，十几辆车辆在深坑内，坑内积水没过车顶。2007年8月13日，湖南湘西凤凰发生的堤溪沱江大桥垮塌事故.堤溪沱江大桥是凤凰县至大兴机场二级路的公路桥梁，设计长328米，跨度为4孔65米，高度42米。四川380公斤炸药炸危桥失败震天巨响后桥身安好“砰、砰！”2008年7月25日下午4点，随着指挥人员一声令下，在简阳市数万居民的注视下，年满40岁的沱江一桥桥身尘土飞滚，江水震起浪花。震耳欲聋的巨响沉寂后，围观者却发现：大桥岿然耸立，桥墩完好，桥拱和桥面都好好的这座双曲17孔拱桥，总长690米，跨江面的主跨9孔，引桥8孔，512后该桥鉴定为危桥.四川380公斤炸药炸危桥失败震天巨响后桥身安好“砰、砰！”2008年7月25日下午4点，随着指挥人员一声令下，在简阳市数万居民的注视下，年满40岁的沱江一桥桥身尘土飞滚，江水震起浪花。震耳欲聋的巨响沉寂后，围观者却发现：大桥岿然耸立，桥墩完好，桥拱和桥面都好好的什么是岩土？什么是隧道？隧道在交通建设中有哪些作用？隧道有哪些特点？为什么要学习隧道工程？隧道工程包括哪些内容？如何学好隧道工程？第一章绪论隧道的力学特点隧道力学研究围岩体的强度、变形和渗流特性以及与此有关的工程问题连续介质力学的知识岩土力学的理论实验规律及工程实践经验隧道工程的隐蔽性隧道的特点隧道工程的施工环境差隧道的特点隧道工程的大量涌水隧道的特点什么是岩土？什么是隧道？隧道在交通建设中有哪些作用？隧道有哪些特点？为什么要学习隧道工程？隧道工程包括哪些内容？如何学好隧道工程？第一章绪论隧道的产生与发展是和人类文明历史发展相呼应的。※古代：时间跨越较长。人类出现到纪元前3000年隧道用于抵御自然威胁用兽骨、石器等工具开挖纪元前3000年到5世纪隧道用于生活及军事抵御形成了现代隧道开发技术的基础(明挖法等)5世纪到14世纪隧道技术没有显著进步，开始了矿山开采为什么要学习隧道工程？※近代：从16世纪产业革命开始，隧道技术得到了较快发展。(1)测量技术的出现，产生了如棚架支撑岩层，卷扬提升土石,两端洞口开挖隧道等等，促进了隧道的发展。(2)火药的发明，促进了隧道开挖掘进技术发展。为什么要学习隧道工程？为什么要学习隧道工程？爆破技术的重要性！为什么要学习隧道工程？※现代：我国公路隧道发展相对较慢。随着高速公路的发展，近几年公路隧道有了较快的发展。隧道施工技术发生了质的飞跃。人力为主体的施工机械开挖为主体的施工爆破施工(光面爆破)发展发展为什么要学习隧道工程？为什么要学习隧道工程？隧道掘进机TBM为什么要学习隧道工程？问题：支护不力•隧道顶部围岩差•隧道埋深浅•监测不力•施工管理差宁夏固原隧道冒顶塌方为什么要学习隧道工程？问题：锚杆支护不力•隧道围岩不均匀•爆破强度太大•施工管理差隧道内塌方湖北五峰县为什么要学习隧道工程？问题：严重影响造价和施工•隧道水量勘察不准•缺乏超前预报•应急方案差•施工管理差隧道内大量涌水重庆石柱县为什么要学习隧道工程？问题：严重影响隧道的应力状态•隧道结构温度适应性•缺乏措施考虑•缺乏施工应急措施•施工管理差隧道冻融影响鄂西山区为什么要学习隧道工程？隧道结构物岩土强度问题变形问题渗流问题冻融问题强度特性变形特性渗流特性温度特性解决隧道建设和使用中的工程实践问题，这正是我们学习隧道工程的目的。学习隧道工程的目的什么是岩土？什么是隧道？隧道在交通建设中有哪些作用？隧道有哪些特点？为什么要学习隧道工程？隧道工程包括哪些内容？如何学好隧道工程？第一章绪论第一章绪论第二章隧道的勘察第三章隧道的总体设计位置、走向、大小第四章隧道结构构造第五章隧道围岩分级与围岩压力围岩特性的重要第六章隧道结构计算隧道结构的简化第七章锚喷支护结构设计与施工新奥法理念第八章隧道通风第九章隧道照明第十章隧道施工基本方法隧道的挖法隧道工程的主要内容什么是岩土？什么是隧道？隧道在交通建设中有哪些作用？隧道有哪些特点？为什么要学习隧道工程？隧道工程包括哪些内容？如何学好隧道工程？第一章绪论注意岩石和土基本特点：通过与其它材料对比注重理论联系实际：通过现场观察和照片注重正确学习方法-概念，原理，方法-内容间联系-要记忆，但不能死记如何学好隧道工程？什么是岩土？什么是隧道？隧道在交通建设中有哪些作用？隧道有哪些特点？为什么要学习隧道工程？隧道工程包括哪些内容？如何学好隧道工程？第一章绪论