隧道工程知识交流讲座课件

1、隧道工程目录一 隧道工程基本概念二 隧道分类三 隧道总体设计四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述一 隧道工程基本概念二 隧道分类三 隧道总体设计四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述一 隧道工程基本概念二 隧道分类三 隧道总体设计四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述按用途分类：1、交通隧道 1）铁路隧道 2）公路隧道 3）地下铁道 4）水底隧道 5）航运隧道 6）人行隧道2、市政隧道 1）给水隧道 2）污水隧道 3）管路、线路隧道 4）人防隧道3、水工隧道 1）引水隧道 2）尾水隧道 3）排沙隧道 4）导流

2、隧道或泄洪隧道4、矿山隧道（巷道） 1）运输巷道 2）给水巷道 3）通风隧道 隧道分类一 隧道工程基本概念二 隧道分类四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述三 隧道总体设计1、隧道位置选择 2、隧道线路设计 3、隧道横断面设计 隧道位置选择 1、洞身位置选择1）越岭隧道位置选择 越岭隧道往往起着控制路线局部方向的作用，施工时又常常控制全线工期，所以越岭隧道的位置应在较大范围内比选，然后较小范围内确定。 地形上考虑：隧道宜选择山体比较狭窄的鞍部（垭口）附件的底部通过（垭口处山体较薄，隧道长度短，有利于降低工程投资）地质考虑：垭口地段地质条件差，断层破碎带和软弱岩层的概

3、率大。 所以，优先选择地质相对较好的垭口，每个垭口可以选择几个不同的隧道标高及展线方案，进行技术经济比较。隧道位置选择 1、洞身位置选择3）不良地质地段隧道 （1）崩塌 选择隧道位置时，不要沿这类山坡通过，不得已时，也不要把隧道置于地表不厚的傍山位置，而应尽可能地移入山体稳定岩层之中。如果崩塌和岩堆的情形不太严重，且正好是在洞口地段，则可设置一段明洞来解决。 （2）滑坡、错落 应尽量避开滑坡、错落体地段，如果必须通过此类地段时，应使隧道洞身埋置在滑动面或错落体以下一定深度的稳固底层中。 隧道位置选择 1、洞身位置选择3）不良地质地段隧道 （5）溶洞、土洞 选择隧道位置时，应力求避免穿越岩溶严重

4、发育的巨大空洞区、溶洞群及地质构造破碎带等地段，尽量避开易溶岩和难溶岩的接触带，否则将可能给施工造成很大困难，当不可避免时，应选择在较狭窄且影响范围最小处，以垂直或大角度穿过，使通过的岩溶地段为最短。 （6）瓦斯 选择隧道时，最好能避开。不得已时，应切实加强通风系统，以强有力的通风来稀释有害气体。 隧道位置选择 2、洞口位置选择 “早进晚出”原则。在决定隧道洞口位置时，为了施工及运营的安全，隧道宜长不宜短，即宁可早一点进洞，晚一点出洞，尽量避免大挖大刷边坡，破坏山体稳定，确保洞口边坡及仰坡的稳定安全。 隧道位置选择 2、洞口位置选择 1、隧道洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。2、洞口位置应设在山坡

5、稳定、地质条件较好、地下水不太丰 富及排水有利处。3、洞口位于悬臂陡壁下时，不宜切削原山坡，避免扰动坡面 或破坏地表植被及暴露风化破碎岩层。 陡壁下接长明洞纵断面示意图缓坡洞口纵断面示意图隧道位置选择 2、洞口位置选择 4、跨沟或沿沟进洞时，应考虑水文情况，结合防排水工程， 洞口不宜设在沟谷低洼汇水出。沟谷低洼处洞口平面图隧道位置选择 2、洞口位置选择 5、应使隧道轴线与地形等高线正交，使洞口结构物受力条件好，避免斜交进洞存在偏压作用。傍山隧道限于地形，只能斜交进洞时，也应使交角不太小，洞口覆盖层厚度不应小于23m，其边仰坡应采取喷锚支护加固。另外，还应尽量避免坡面平行型、山脊突出部进入型、沟

6、谷部进入型。 隧道位置选择 2、洞口位置选择 6、当洞口地形平缓时，一般也应早进洞晚出洞。7、洞口位置确定以后，还要考虑施工场地的布置。8、洞口附件有地面建筑及地下埋设物时，考虑提前进洞，尽可能减少附近地面建筑物，地下埋设物与隧道的相互影响，必要时采取防范措施。9、河水漫坡地段洞口位置，应结合洞外路堑地质、弃渣、排水及施工等因素综合分析确定，避免洪水侵入隧道。 隧道线路设计 1、隧道路线平面设计 隧道平面线行设计和普通道路一样，按照JTG2006公路路线设计规范的有关规定进行。 原则上采用直线，避免曲线，如必须设置曲线时，不宜采用设超高的平面线，并不应采用设加宽的平曲线。 隧道线路设计 2、隧

7、道线路纵断面设计 隧道纵坡以不妨碍排水的缓坡为宜，纵坡过大，对汽车行驶、隧道施工和养护管理都不利。控制隧道纵坡的主要因素之一就是通风问题，一般把纵坡控制在2%以下，超过2%时，汽车排放的有害物质迅速增加，即汽车排出的有害物质随纵坡的增大而急剧增多。 隧道纵坡不应小于0.3%，一般情况不应大于3%，受地形条件限制，高速公路、一级公路中，短隧道可适当加大，但不宜大于4%。 一 隧道工程基本概念二 隧道分类四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述三 隧道总体设计1、隧道位置选择 2、隧道线路设计 3、隧道横断面设计 隧道线路设计 3、隧道横断面设计 隧道净空与限界 隧道净空

8、是指隧道衬衬砌内轮廊线所包围的空间，包括隧道建筑限界、通风、照明及其他所需面积。 隧道建筑限界 是指建筑物（包括衬砌、通风管道等）不能侵入的一种限界。 一 隧道工程基本概念二 隧道分类三 隧道总体设计四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述1、隧道洞门结构 2、隧道明洞结构 3、隧道洞身衬砌结构 4、隧道附属建筑设施 5、隧道防排水 隧道洞门结构 1、端墙式 洞门是各类隧道的咽喉，其附近的岩土体通常都比较破碎松散，易于失稳，产生滑坡或崩塌现象。为了保护岩土体的稳定性和使车辆不受崩塌、落石等威胁，确保行车安全，应根据实际情况，选择恰当合理洞门形式，同时还应适当进行洞门美

9、化。 2、削竹式 隧道洞门形式 1、端墙式 端墙式洞门适用于地形开阔、岩层稳定的地区，其作用在于支护洞口仰坡，保持其稳定，并将仰坡水流汇集排出。端墙的构造一般是采用等厚的直墙，直墙体积比其他形式都小，而且施工方便。墙身微向后倾斜。 一般应用于地势较陡或偏压的地形。隧道洞门形式 2、削竹式 当隧道洞口段有一节较长的明洞衬砌时，由于洞门背后一定范围内以回填土为主，山体的推滑力不大时，可采用削竹式洞门，其名称是由于结构形式类似竹筒被斜向砍断的样子，故得其名。 削竹式洞门的特点是，洞口边仰坡开挖量少，有利于上体的稳定，减少对植被的破坏和有利于保护环境。 使用条件是：地形相对比较对称和不太陡峭。隧道洞门

10、形式 2、削竹式一 隧道工程基本概念二 隧道分类三 隧道总体设计四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述1、隧道洞门结构 2、隧道明洞结构 3、隧道洞身衬砌结构 4、隧道附属建筑设施 5、隧道防排水 隧道明洞结构 明洞类型可分为 拱式明洞、箱型明洞和棚式明洞 当隧道顶部覆盖层较薄难以用暗挖法修建时，或隧道洞口、路堑地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害时，通常修建明洞。隧道明洞结构 1、拱式明洞 拱式明洞的内外墙身用混凝土结构，拱顶用钢筋混凝土结构，整体性较好，能承受较大的垂直压力和单向侧压力。必要时加设仰拱。 拱式明洞结构坚固，可以抵抗较大的推力，其适用的范围较广。隧

11、道明洞结构 2、棚式明洞 当路线外侧地形狭窄或外侧基岩埋藏较深，设置稳固的基础工程大时，或者是当山坡的塌方、落石数量较小，山体侧压力不大，或因受地质、地形限制，难以修建拱式明洞时，可采用棚式明洞。 一 隧道工程基本概念二 隧道分类三 隧道总体设计四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述1、隧道洞门结构 2、隧道明洞结构 3、隧道洞身衬砌结构 4、隧道附属建筑设施 5、隧道防排水 隧道洞身衬砌结构 根据围岩地质条件、施工条件和使用要求可分别采用喷锚衬砌、整体式衬砌、复核衬砌、装配式衬砌、连拱式衬砌1、喷锚衬砌 喷射混凝土是利用空压机的高压空气作动力，把混凝土混合料直接喷

12、射到隧道围岩表面上的支护方法。 喷锚支护主要是利用锚杆的悬吊作用、组合拱作用、减跨作用、挤压加固作用将围岩中的节理、裂隙串成一体，提高围岩的整体性，改善围岩的力学性能，从而发挥围岩的自承能力。隧道洞身衬砌结构1、喷锚衬砌 喷锚支护主要是利用锚杆的悬吊作用、组合拱作用、减跨作用、挤压加固作用。 的贴图隧道洞身衬砌结构 2、整体式衬砌 整体式衬砌是传统衬砌结构形式，在新奥法（NATM）问世前，广泛地应用于隧道工程中，该方法不考虑围岩的承载作用，主要通过衬砌的结构刚度抵御地层的变形，承受围岩的压力。 隧道洞身衬砌结构3、复合式衬砌 复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。 1

13、）复合式衬砌初期支护多采用喷锚支护，具有支护及时、柔性的特点，并在一定程度上能够随着围岩的变形而变形，能很好地发挥围岩的自承能力。 2）二次衬砌应采用刚度较大、整体性好和外观平顺的模筑（钢筋）混凝土衬砌，衬砌截面宜采用连续圆顺、等厚的衬砌截面，仰拱厚度宜与拱强厚度相同。 3）为了使衬砌所承受的变形压力最小，允许围岩产生一定变形，释放一定的能量。隧道洞身衬砌结构4、装配式衬砌 这种衬砌由工厂或现场预先成批生产运入坑道内，用机械手将它们拼接成一环接着一环的衬砌。目前基本限用于使用盾构法施工的城市地下铁道中应用。隧道洞身衬砌结构5、连拱式衬砌 连拱隧道就是将两隧道之间的岩体用混凝土取代，或者说是将两

14、隧道相邻的边强连接成一个整体，形成双洞拱强相连的一种结构形式。一 隧道工程基本概念二 隧道分类三 隧道总体设计四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述1、隧道洞门结构 2、隧道明洞结构 3、隧道洞身衬砌结构4、隧道附属建筑设施 5、隧道防排水 隧道附属建筑设施1、紧急停车带 长、特长隧道应在行车方向右侧设置紧急停车带；双向行车隧道的紧急停车应双侧交错设置；紧急停车带的间隔不宜大于750m，包含右侧向宽度取3.5m，长度取40m，有效长度不小于30m。隧道附属建筑设施3、运营通风建筑物 公路隧道一般只有进出口与大气相通，隧道内污染物不能很快扩散，空气中的污染物的含量会逐

15、渐积累。隧道内空气的污染是由汽车排出的废气和汽车携带的尘土和卷起的尘埃造成的。 隧道通风方式主要有：1）自然通风2）纵向式通风（射流式通风、风道式通风和集中排气式通风）3）全横向式通风4）半横向式通风5）混合式通风4、隧道运营照明和装饰 隧道照明主要是防止因视觉信息不足而出现交通事故，提高驾驶上的安全性和增加舒适度。隧道附属建筑设施2、横洞和预留洞室 公路隧道设计规范规定，分离式独立双洞公路隧道之间应设置横向通道，以供巡查、维修、救援及车辆转换方向用。 行人横洞间距可250m，并不大于500m；行车横洞间距可取750m并不大于1000m，长10001500m的隧道宜设1处，中、短隧道可不设。一 隧道工程基本概念二 隧道分类三 隧道总体设计四 隧道主体及附属建筑设施五 隧道施工方法六 山岭隧道设计流程简述1、隧道洞门结构 2、隧道明洞结构 3、隧道洞身衬砌结构4、隧道附属建筑设施 5、隧道防排水 隧道防排水 水对隧道的危害是多方面的， 漏水的长期作用可能造成隧道侵蚀破坏，危害隧道结构的耐久性；寒冷地区，隧道衬砌渗水反复的冻融循环在衬砌内部造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏；隧道漏水还将使隧道拱部和侧墙产生冰棱侵入净空；隧道滴水将使路面结冰，降低轮胎与路面的附着力，恶化