隧道施工工艺

建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）1隧道概念（提纲）1、铁路隧道概况2、隧道勘测3、隧道围岩分级与围岩压力4、隧道选线及洞口位置选择5、隧道衬砌及附属构筑物6、洞内轨道7、隧道辅助坑道8、隧道防、排水9、隧道通风、照明10、高速铁路隧道的特点11、隧道施工与新奥法概念12、隧道技术的发隧道概念（提纲）1、铁路隧道概况1888年～l911年满清时期修建隧道238座，总长42.46km。最长的是东省铁路（满洲里～绥芬河）的兴安岭隧道3077m狮球岭隧道长261m八达岭隧道长1091m（209）1911年～l949年民国时期修建隧道427座，总长113.88km。建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）2最长的是滨绥线的杜草隧道长3840m。1949年～2003年共和国时期修建隧道6213座，总长3510.68km。最长双线隧道大瑶山隧道14.295km，最长单线隧道秦岭隧道18.460km。2、隧道勘测隧道工程勘测时，应根据不同设计阶段的任务、目的和要求，针对隧道工程的特点，确定应搜集勘测资料的内容和范围，并进行调查、测绘、勘探和试验，做到搜集资料齐全、准确、满足设计要求。2.1隧道工程测绘地形（含辅助工）、纵断面、横断面、洞口控制点、水准点。测绘资料需反映隧道所在地区的工程地质、水文地质、水文、周围建筑及人居状况。2.2隧道工程调查（1）自然概况地形、地貌（2）工程地质地层、岩性、构造（长、特隧道大面积测绘）（3）水文地质类型、水位、水量、水质、渗透系数、突水？（4）不良地质崩塌、岩堆、错落体、滑坡、岩溶、泥石流、采空区、地温、有害气体、瓦斯、放射性危害等（5）气象资料气温、气压、风向、风速、雨量、雪量、冻结深度（6）施工条件砂石料、水、电供应、交通条件、施工及弃碴场地、对噪声、振动、拆迁、地表下沉、补偿等政策法令设计阶段的地质调查，根据隧道长短、地质复杂程度采用测绘、遥感、物探、钻孔、试坑等方法进行。施工阶段的调查宜采用开挖建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）3工作面直接观察或利用超前钻孔、导坑、物探等方法进行。隧道勘测应详细调查隧道所在地区的自然、人文活动和社会环境状况，评价隧道工程对环境可能造成的影响。3、隧道围岩分级与围岩压力3.1隧道围岩分级级别主要地质特征完整性开挖后稳定状况弹性波速Ⅰ级极硬岩R＞60MPa巨块状无坍塌、可能岩爆＞4.5构造影响轻微、整体结构节理不发育、无软弱面Ⅱ级硬质岩R＞30MPa大块状长期曝露有小坍塌3.5～4.5构造影响较重结构节理较发育、偶夹软岩Ⅲ级硬质岩构造严重节理发育碎块石状侧壁稳定2.5～4.0软质岩构造、节理较发育大块状拱部无支护可有小坍塌Ⅳ级硬岩构造严重节理很发育压碎结构无支护有较大坍塌1.5～3.0软岩构造严重节理发育碎块镶嵌侧墙有时失稳土：具压密或成岩作用土大块QlQ2老黄土压密钙铁质胶结碎卵石土巨块整体Ⅴ级软岩极破碎岩碎石松散易坍塌、可大坍塌1.0～2.0坚硬、硬塑粘性土松软结构浅埋易下沉坍塌稍密稍湿以上碎石土松散结构Ⅵ级岩体构造严重断层带粘土蠕动松软极易坍塌变形＜1～1.5土体软塑粘土饱和砂砂土潮湿松散涌砂浅埋易塌通天3.2围岩压力采用破损阶段法计算深埋隧道衬砌时，围岩按松散压力考虑，其垂直及水平匀布压力可按下式计算：垂直压力q＝γh荷载高度h＝0.45×2S－1ω宽度系数ω＝1＋i（B－5）建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）4侧压力e＝λq4、隧道选线及洞口位置选择4.1基本原则（1）长、特（复杂）隧道应在大面积地质测绘的基础上确定线路走向、越岭高程、展线方案，综合工期、施工方案、运营条件进行全面技术经济比选确定。（2）隧道选线应避免通过地质极为复杂和溶洞、暗河、采空区。（3）沿河、傍山线路宜靠山内移，避免偏压、河流冲刷、水库坍岸的影响，一般宜优先采用长隧道方案。（4）隧道洞口不应设在地质不良、排水困难、地势狭窄、沟谷低洼或悬崖陡壁处，并应“早进、晚出”。建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）5“早进、晚出”4.2隧道净距、浅埋与偏压（1）两相邻单线隧道的最小净距（m）围岩级别ⅠⅡ～ⅢⅣⅤⅥ建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）6最小净距（1.5～2）B（2～2.5）B（2.5～3）B（3～5）B＞5B（2）浅埋隧道覆盖厚度（m）围岩级别ⅢⅣⅤ单线隧道5～710～1418～25双线隧道8～1015～2030～35（3）偏压隧道覆盖厚度（m）与地质和地形横有关围岩级别ⅢⅣ石Ⅳ土Ⅴ单线隧道4～55.5～1010～18双线隧道710～1113～1820～30大瑶山隧道----（1）隧道线路平面方案大瑶山隧道位于京广复线坪石至乐昌间的武水峡谷，属裁弯取直型长隧道。铁四院第一勘测设计总队于1978年1月开始勘测，对峡谷地区50KM2范围内进行了勘测调查，研究比较了四个主要平面方案。预留水库方案：白面石跨武水方案线路长33.908KM隧道长14.30KM园螺角跨武水方案线路长38.570KM隧道长14.66KM不预留水库方案：武水西岸双绕方案线路长45.492KM无特长隧道四跨武水双绕方案线路长45.834KM无特长隧道建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）7隧道线路方案比选主要考虑以下四个因素：1）新线施工对既有线的影响程度2）能否保留对武水水力资源的开发利用3）线路长度及相应的运营费用4）对新线电气化的要求及增加的费用经综合比较，长隧道方案较绕行方案投资增加约5000万元，但长隧道方案施工对既有线的影响最小；能保留武水水电资源，相当于一座年发电15万千瓦的发电厂，每年可节约煤炭约50万吨，每年节省煤炭运费约910万元；与绕行方案比线路长度可缩短约12KM，10年可节省运费约1700万元；虽然长隧道需要提前10年实现电气化，早花1.0亿元，但综合比较还是合算，因此采用长隧道方案。5、隧道衬砌及附属构筑物5.1隧道衬砌分类（1）整体衬砌传统模注衬砌（2）喷锚衬砌地下水不发育、Ⅰ、Ⅱ级围岩、短隧道（3）复合衬砌喷锚初期支护＋防水层＋二次模注衬砌建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）8（4）明洞结构拱形明洞、棚洞、悬臂棚洞、立交明洞5.2隧道衬砌设计的若干规定（1）隧道应采用曲墙式衬砌，Ⅵ级围岩应采用钢筋砼衬砌。（2）单线Ⅲ级以上、双线Ⅲ级及以上地段衬砌应设置仰拱。（3）电力牵引的隧道，应根据需要设置接触网补偿下锚衬砌段。（4）位于曲线地段的隧道断面应加宽。5.3附属构筑物（1）避车洞大避车洞300～420m一个（4.0×2.5×2.8）小避车洞60m一个（2.0×1.0×2.2）（2）电缆槽强、弱电应分槽（弯曲半径弱电l.2m，强电6～30d），大于500m隧道应在大洞中设余长电缆腔（间距420～600m）。（3）无人增音站、信号继电器箱洞、无线电通信电台箱洞（4）变压器洞、接触网绝缘梯车洞建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）9（5）相邻双孔隧道间的行人、行车横洞（6）其他报警、消防应急设施及救援通道（160km/h）6、洞内轨道内外标准一致1000m耐磨无碴优先一级碎石道碴7、隧道辅助坑道辅助坑道应根据隧道长度、工期、地形、地质、水文、通风、排水、弃碴、防灾救援、疏散等需要、经技术经济比较确定，并应符合环境保护的根据要求。7.1平行（横洞）导坑（1）瓦斯隧道和长隧道应优先采用平行导坑。（2）将来有可能扩建为第二线隧道时，除考虑合理的线间距外，地质不良地段的平导结构宜结合二线隧道作永久衬砌。7.2斜井（1）井口应高出l/100水位50cm。（2）斜井倾角串车井不大于250（提升方式）箕斗井不大于350皮带井不大于1507.3竖井应设在隧道中线的一侧，净距15～20m。8、隧道防排水8.1总体原则“防排截堵、因地制宜、综合治理”。8.2主要标准Ⅰ级铁路、Ⅱ级电化、车站隧道衬砌及孔眼不渗水Ⅱ级非电化铁路隧道衬砌不漏水，孔眼不渗水8.3主要手段砼自防水，抗渗等级不低于P8。衬砌厚度不小于30cm，裂缝＜0.2mm，保护层＞50mm复合衬砌设夹层防水板和排水盲管。做好变形缝、施工缝防水。注浆加固堵水。（900）9、隧道通风、照明9.1单线隧道通风的规定（1）内燃机牵引的隧道长度在2km以上，宜设机械通风。（2）电力机牵引的隧道长度在8km以上，宜设机械通风。（3）可根据隧道长短、行车密度、自然通风情况具体分析掌握。9.2双线隧道通风的规定内燃机车牵引的双线隧道，当隧长L（km）×密度N（对/d）≦100时，不应设机械通风。建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）109.3通风方式风道式通风：洞口风道式、斜井式、竖井式（轴流机）无风道通风：射流风机纵向通风组合式通风：射流风机、轴流风机组合9.4隧道照明（1）1000m以上直线、500m以上曲线隧道应设置照明设备。（2）灯具应防潮、减震、防腐、防爆（瓦斯），不妨碍信号了望。10、高速铁路隧道的特点（200～250km/h）（1）建筑接近限界宽度不变，高度为7.25m（原6.55m）（2）必须考虑空气动力学效应对行车和舒适度及环境的影响。（3）隧道净横断面积时速200km，单线50m2，双线80m2。时速250km，单线58m2，双线90m2。（4）曲线上的隧道断面可不加宽。（5）设有安全空间、救援通道和工程技术作业空间。（6）不采用喷锚衬砌。（7）隧道内设各种设备洞室，但不设避车洞。（8）当洞口有建筑物或特殊环境要求时，可考虑设缓冲结构。（9）特长、长隧道宜与运营通风相结合，考虑设置防灾通风。（10）长度大于100m隧道应设固定照明，大于500m设应急照明。（11）特长、长隧道应设紧急出口，大于1000m者有条件时宜设。11、隧道施工与新奥法概念11.1隧道开挖支护工法（1）全断面法单线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ双线Ⅰ、Ⅱ（2）下导坑全断面法单线Ⅲ、Ⅳ双线Ⅱ、Ⅲ（3）台阶法单线Ⅲ、Ⅳ双线Ⅲ（4）弧形开挖留核心土法单线Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ双线Ⅲ、Ⅳ（5）双侧壁导坑法单线Ⅴ、Ⅵ双线Ⅳ、Ⅴ（6）中洞法联拱隧道（7）中隔壁法单、双、三线、浅埋Ⅴ（8）交叉中隔壁法双、三线、浅埋Ⅴ、Ⅵ建设工程教育网（）报名咨询电话：[phone]免费热线：4008105999咨询时间：全天24小时服务（周六、周日及节假日不休息）111