1-隧道工程概述120页-ppt

《孟子》：生于忧患，死于安乐故天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。参考书籍直观印象…怎样定义？有那些内容值得学习？从我们身边的隧道开始……对隧道的认识？我们身边的隧道烟台黄金顶隧道我们身边的隧道烟台南山隧道我们身边的隧道鲁东大学东校区隧道我们身边的隧道魁星楼隧道南京玄武湖隧道重庆方斗山公路隧道课程目的（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与养护。相关课程及体系隧道工程岩体力学材料力学混凝土结构土力学结构力学工程地质施工机械在岩体或土体中构筑结构原理结构设计施工设计隧道施工一、隧道的基本概念及组成二、隧道的分类及其作用三、隧道在交通事业中的地位本章主要内容：四、隧道的发展历程及成就五、存在的问题隧道:通常将为达到某种使用目的，在山体内或地面下或水下修建的建筑物，统称为地下工程。用以作为运输通道的地下工程。一、隧道的基本概念及组成1.隧道的定义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。导坑:隧道总是先在地下开挖出一个洞穴并延伸成为一个长条形孔道，称为导坑。然后以导坑为基础逐步扩大到所需空间。2.隧道的相关概念－重点衬砌：地层开挖后容易变形、塌落或是有水涌入，所以除了在极为稳固的地层中且没有地下水的地方外，大都要在坑道周围修建支护结构。洞门:以交通为用途的隧道，两端都从地面引入，隧道端部外露面，一般都修筑的为保护洞口和排放流水的挡土墙式结构。明洞：如果洞口容易坍塌或有落石危险时，还要在洞门和洞身间修筑明洞。3.衬砌的设计原则衬砌内轮廓以满足使用要求为准，不必无谓放大。衬砌形状：圆形、椭圆形、马蹄形和卵形等。衬砌形状和尺寸，应能使结构受力状态最为合理，既不浪费又能稳固。衬砌材料的选用应满足施工和养护的需要，一般应坚固、耐久、耐腐蚀，并且能防水、防火、廉价，便于就地取材。洞身衬砌、洞门和明洞组成了隧道的主体支护结构，来保持岩体的稳定和行车安全。4.隧道的主体支护结构构成：避车洞；边仰坡；排水天沟；防水排水设备；通风系统等。目的：为了运营管理、维护养护、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通讯、安全等修建的建筑物。5.隧道附属建筑物主体支护结构、附属建筑6.隧道的组成6.隧道的组成隧道主体支护结构附属建筑洞门明洞洞身衬砌边仰坡排水天沟避车洞防排水设备通风照明洞门施工洞门形式洞门形式梅坎铁路松南隧道株六复线凉风坳隧道西安南京铁路磨沟岭隧道徽杭高速公路三阳隧道二、隧道的分类及其作用按地质条件土质地层隧道岩质地层隧道按隧道埋深浅埋隧道深埋隧道按所处的地理位置山岭隧道城市隧道水底隧道按隧道用途人防隧道水工隧道引水隧道导流隧道泄洪隧道市政隧道给水隧道排水隧道管路隧道采矿巷道铁路隧道交通隧道公路隧道地铁隧道人行通道航运通道运输巷道矿山隧道通风巷道二、隧道的分类及其作用(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、航运隧道、人行地道。1.按用途分（常用分类方法）南京长江隧道工程方案设计上海崇明越江隧道工程方案设计上海翔殷路隧道承德祥云隧道重庆沙坪坝隧道秦岭终南山公路隧道内景公路隧道洞门施工北京地铁隧道重庆临江门车站(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。包括：1.按用途分（常用分类方法）引水隧道：把水引入水电站发电机组，产生动力资源。排水隧道：把发电机组排出的废水送出去的隧道。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。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水电站地下厂房水工输水隧道(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。1.按用途分（常用分类方法）地下电缆隧洞某人防工程平时作出租车侯客厅杭州市八0三地下粮库利用人防工程改建的射击靶场2.按隧道长度分（公路隧道规范）(1)特长隧道：L﹥3000m(2)长隧道：3000m≥L≥1000m(3)中长隧道：1000m﹥L﹥250m(4)短隧道：L≤250m3.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10～50m2之间(4)小断面隧道：断面积在3～10m2之间(5)极小断面隧道：断面积为2～3m24.按隧道所处的地理位置划分山岭隧道水底隧道城市隧道5.其他分类方式1）按地质条件分类：土质隧道岩质隧道2）按埋藏深度分类：浅埋隧道深埋隧道三、隧道在交通事业中的地位重要性：交通是国家基础建设重要的设施，在国民经济发展中占有十分重要的地位。我国公路隧道随着交通建设的高速发展而不断增加，目前国家将建设重点向我国西部地区转移，是高速公路网建设的重要组成部分。必要性：世界各国的经济发展经验表明，快速畅通交通网是经济发展的必不可少的条件。近年来随着我国社会经济快速发展（年增长超过7%），地面交通增长十分迅猛，低等级公路已不适应发展要求，高速公路网建设，隧道桥梁不可缺少。紧迫性：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。经济要发展，交通必先行。为了解决好路面交通的规划和修建，隧道工程显示着重要而紧迫的作用。三、隧道在交通事业中的地位在山岭：可以克服地形或高程障碍，改善线形，提高车速，缩短里程，节约燃料及时间，减少对植被的破坏，保护生态环境，还可以克服落石，塌方，雪崩等灾害在城市：可减少用地，构成立体交叉，解决交叉路口的拥挤阻塞，疏导交通。在江河、海峡、港湾地区：可以不影响水路通航。三、隧道在交通事业中的地位隧道的好处：穿越山岭－隧道捷径城市地下工程－改善拥挤城市地下工程－改善拥挤城市地下工程－施工四、隧道的发展历程及成就（一）隧道工程的发展历程（二）我国隧道工程的发展成就（三）我国隧道工程技术概况（四）我国隧道工程前景展望（五）国外隧道的发展情况四、隧道的发展历程及成就（一）隧道工程的发展历程4个时代：1．原始时代—人类出现到纪元前3000年的新石器时代，是人类利用隧道来防御自然威胁的穴居时代。2．远古时代—从纪元前3000年到5世纪，即所谓的文明黎明时代，是为生活和军事防御目的而利用隧道的时代。3．中世纪时代—约从5世纪到14世纪的1000年左右。由于对地下铜、铁等矿产资源的需要，开始了矿石开采。4．近代和现代—即从16世纪以后的产业革命开始。这个时期由于炸药的发明和应用，加速了隧道技术的发展。如有益矿物的开采、灌溉、运河、公路和铁路隧道的修建，以及随着城市的发展修建地下铁道、上下水道等，使得隧道的技术得到极大的发展，其应用范围迅速扩大。（一）隧道工程的发展历程隧道的产生与发展和人类的文明历史发展相呼应：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※古代：时间跨越较长※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。※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。人力为主体的施工机械开挖为主体的施工爆破施工(光面)盾构和TBM隧道施工技术发生了质的飞跃！凿岩台车施工（二）我国隧道工程的发展成就我国第一座铁路隧道修建在台湾，是基隆到台南的铁路线线上一座长仅261m的窄轨净空隧道。1907年在京包线上修建了八达岭隧道。这是由我国工程师詹天佑主持施工的。建国之初，在短短的三年之内，在成渝线上修复了13座隧道，在宝天线上改建了136座隧道，并完成了天兰线上的48座隧道，使当时支离破碎，断断续续的铁路完全修整好，全国铁路畅通无阻。四、隧道的发展历程及成就修建隧道的技术逐步进步。宝成线上的秦岭隧道长达2363m；成昆线上的沙木拉达隧道长为6379m；京广线上大瑶山隧道长为14295m；秦岭终南山公路隧道（双洞、单向、双车道）长为18100m（是目前我国最长的公路隧道）；兰武二线上的乌鞘岭隧道长达20050m。（二）我国隧道工程的发展成就近期，除了以交通为目的的隧道以外，又扩大到其它多方面用途的地下工程。在工业方面建成了许多地下工厂、地下电站、地下武器库、地下停车场等。在人民生活方面，建造了形成网络的防空洞、地下影院、地下体育中心、地下街、地下会堂、地下战备医院等。因此，地下工程已经发展到国民经济的各个部门中去。（二）我国隧道工程的发展成就1.我国铁路隧道成就运营隧道6800多座，长3667km，居世界第一。隧道集中的线路:襄渝线:隧道占线路总长的30％成昆线:隧道占线路总长的31.6％西康线:隧道占线路总长的50.42％南昆线:隧道258座，桥隧占24％宜万线:隧道159座，桥隧占74％，桥隧博物馆10km以上的长大隧道秦岭隧道:18.4km大遥山隧道:14.29km东秦岭隧道:12.67km乌稍岭隧道:20.2km；太行山隧道27.8km(在建)梁山隧道20.8km(在建双洞)野三关隧道:13.83km齐岳山隧道:10.53km关角隧道：32.6km（二）我国隧道工程的发展成就=363809衡广复线大瑶山隧道2.我国公路隧道成就运营隧道1684多座，长628km。10km以上的长大隧道:秦岭公路隧道：18.02km（双座）锦萍隧道：14.7km（双座）西山隧道13.68km（在建太原～古交高速）3.我国地铁发展及规划简介60年代北京地铁用盾构掘进试验1990年上海开始建设地铁1号线1996年上海开始建设地铁2号线，后开始建设3号线、4号线、M8线、6号线1996年广州开始建设地铁1号线，后2号线、3号线、5号线1999年北京地铁5号线试验段采用盾构法设计施工2001年深圳地铁1号线,南京地铁1号线2002年北京开始建设地铁5号线2004年北京开始建设地铁4号线，10号线，机场线、奥运支线2002年天津地铁1号线开工建设开工建设的还有：杭州、沈阳、哈尔滨、成都、武汉、西安、青岛、苏州我国地铁成就简介北京规划了20条线路，共700km上海规划了17条线路，共450km天津规划了4条线路，共248km广州规划了7条线路，共207km深圳规划了9条线路，共254km南京……初步预测2005-2015年间至少要建设500-1000公里，需要投资3000多亿元。全国每年建成20km的地铁投入运营。目前，已有30多个城市开展了城市轨道交通的前期工作。北京上海天津广州深圳南京重庆成都武汉沈阳长春杭州西安乌鲁木齐兰州合肥昆明哈尔滨佛山台北香港大连鞍山济南青岛高雄长沙已通车的城市前期工作城市在建设的城市苏州中国地铁建设计划4.我国水底隧道中国江河湖海众多，海岸线绵延万余公里，越江、跨海隧道大有前景。修建在江河、湖泊、海港或海峡底下的隧道。它为铁路、城市道路、公路、地下铁道以及各种市政公用或专用管线提供穿越水域的通道，有的水底道路隧道还设有自行车道和人行通道。跨海工程跨越方式长度（km）用途日本津轻海峡青函海底隧道（全隧道）54铁路英吉利海峡英法海峡隧道（全隧道）50铁路东京湾东京湾海底隧道（桥隧相接）10公路丹麦斯多贝尔特海峡丹麦瑞典跨海工程（隧＋岛＋桥）4.05+4.05+7.8铁路厦门岛厦门翔安海底隧道（全隧道）5.9公路胶州湾青黄海底隧道（全隧道