高速铁路隧道结构的基本认识王丰仓22课件讲解

高速铁路隧道结构的基本认识主讲教师：王丰仓11隧道基本常识2隧道构造3隧道施工方法4隧道技术在国内外发展主要内容2隧道定义修建在地下、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）OECD（国际经济合作与发展组织）定义隧道为以某种用途在地面下用任何方法按照规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的条形建筑物。1隧道基本常识3隧道工程的优缺点优点：1.缩短线路长度，减少能耗2.节约用地3.有利于环境保护4.应用范围广泛缺点：1.造价较高2.施工期限长3.施工作业环境和条件较差1隧道基本常识4

隧道的作用1隧道基本常识51隧道基本常识6例如：（1）大瑶山隧道（铁路）1隧道基本常识71隧道基本常识81隧道基本常识9隧道的作用

在线路翻越山岭地段，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。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。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

避开其他重要建筑或工程等避开不良地质地段克服高程障碍裁弯取直1隧道基本常识10隧道分类

按土质按位置按开挖法按形状岩石隧道

土质隧道

山岭隧道

城市隧道

水底隧道钻爆法隧道

明挖法隧道

机械法隧道

沉管法隧道

圆形隧道

矩形隧道

马蹄形隧道按断面

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）按长度特长隧道L＞3000m

长隧道3000＞L＞1000m

中长隧道1000＞L＞500m

短隧道L＜500m1隧道基本常识11交通隧道：铁路隧道、公路、水底隧道，地下铁道、航运隧道、人行地道。水工隧道：引水隧道、排水隧道、导流隧道或泄洪隧道、排沙隧道市政隧道：给水隧道、污水、管路、线路隧道、人防隧道

军工与人防工程：各种国防坑道，地下厂房和仓库、地下核试验场、防空洞、核废料的储存等矿山隧道：运输巷道、给水隧道、通风隧道隧道按用途分类1隧道基本常识12隧道的组成1.主体建筑物：

以由于地层被挖开后，容易变形、塌落或是有水涌入，所以除了在极为稳固地层中而且没有地下水的地方以外，大都要在坑道的周围修建支护结构，或称之为“衬砌”。隧道端部外露面，一般都修筑为保护洞口和排放流水的挡土墙式结构，称为“洞门”。主体结构，作用是保持岩体的稳定和行车安全。

洞身

洞门2隧道构造13西安南京铁路磨沟岭隧道2隧道构造14隧道洞门与洞身衬砌2隧道构造152.附属建筑物

以隧道的附属建筑物是为了运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通讯、安全等而修建的建筑物，包括有：大小避车洞、边仰坡、排水天沟、防水设备及排水设备、通风系统等。隧道的主体支护结构和隧道的附属建筑物组成了隧道建筑物。

避车洞

电缆槽

防排水设施2隧道构造16隧道附属建筑物2隧道构造17ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere矿山法（钻爆法）3隧道施工方法18ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere明挖法3隧道施工方法19ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere机械法（TBM）3隧道施工方法20ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere机械法（盾构法）3隧道施工方法21ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere沉管法3隧道施工方法22

80年代修建的衡广复线大瑶山隧道是我国山岭隧道采用重型机具综合机械化施工的开端，将隧道工程的修建技术和修建长大隧道的能力提高到一个新的阶段，缩短了同国际隧道施工先进水平的差距。1.大瑶山隧道隧道技术进展（我国）14.295km4隧道施工技术国内外发展23衡广复线大瑶山隧道4隧道施工技术国内外发展24

西康线秦岭隧道工程由1号线和2号线两座隧道组成。2.秦岭隧道

1号线隧道则是用直径为8.8m的全断面掘进机开挖的。

2号线隧道是用新奥法开挖的。采用三臂钻孔台车、挖掘装载机、大容积梭式矿车等重型机具先开挖断面为26～30M2的导坑，平均月进尺达264m。18.46km4隧道施工技术国内外发展25西康线秦岭隧道4隧道施工技术国内外发展263、海底隧道——武汉长江隧道

全长3630m的武汉长江隧道则使用了直径Φ11.38m的超大型盾构，并取得了可喜的成果。4隧道施工技术国内外发展27

隧道全长3630m，过江段左右线合计2620米。工程包括长江两岸明挖基坑、暗挖隧道、过江盾构隧道、道路施工、设备采购及安装等项目，涉及富水地层深基坑施工、大断面泥水平衡盾构掘进、大跨隧道浅埋暗挖施工、联络通道冷冻法施工等工程技术，施工综合性强。4隧道施工技术国内外发展284隧道施工技术国内外发展294隧道施工技术国内外发展30厦门翔安海底隧道，全长8.695公里，从厦门岛到达对岸的大陆端，比原来整整节省了82分钟。2010年4月26建成通车，三孔双向六车道使厦门出入岛形成了从海上到海底的全天候立体交通格局。中国铁建二十二局集团4隧道施工技术国内外发展31连接香港、珠海和澳门主体建造工程于2009年12月15日开工建设，以期于2015至2016年完成，投资超700亿元。起点是香港大屿山，经大澳，跨越珠江口，最后分成Y字形，一端连接珠海，一端连接澳门珠澳口岸人工岛将率先动工。大桥的主航道位置将采用隧道形式，并将修建两个人工岛提供桥隧转换设施。已经于2009年12月15日开工中交广州航道局有限公司将负责岛隧疏浚工程以及东、西人工岛基础开挖、沉管隧道基槽开挖、施工临时航道开挖、沉管拖运航道开挖。4隧道施工技术国内外发展324隧道施工技术国内外发展33规划中的京台高速，从北京经天津、沧州、德州、济南、泰安、曲阜、滕州、徐州、宿州、蚌埠、合肥、铜陵、黄山、衢州、南平、福州到台湾，全长2千多公里。设想中的京台高速就是从平潭穿越海峡，在新竹与台湾公路网相连。项目估算总金额50．3亿元。计划于2010年下半年开工，工期3年。京福高速改名为京台高速。

2017年2月3日，京台高速（G3）被国务院列入“十三五”现代综合交通运输体系发展规划4隧道施工技术国内外发展34

随着北京、上海、广州、南京等城市地铁施工中盾构技术的成功应用，近年来盾构法在全国大中城市地下工程中已被广泛采用，如采用盾构法正在施工中的就有深圳地铁、成都地铁、西安地铁、沈阳地铁。4.城市地铁隧道4隧道施工技术国内外发展35成都地铁4隧道施工技术国内外发展36国际隧道施工技术的趋势

提高最新式掘进机以核能作动力，使钻头在3000℃的高温下熔化岩石，再由机器尾部喷出经由特制设备将冷却的岩浆制成隧道的内衬。

一条：横跨美洲大陆，由阿拉斯加、穿经白令海峡、连接西伯利亚、欧洲与伦敦。2.环球隧道计划1.美军沙漠地区移动式洲际导弹发射井

另一条：由库页岛起经由日本列岛、朝鲜半岛、中国及东南亚。4隧道施工技术国内外发展37

隧道全长49.2Km（多佛—加莱），有两条直径各为7.3m的铁路隧道与一条直径4.5m后勤隧道组成。其中37.5Km在海底，11.7Km在两端的陆地下面。3.英吉利海峡隧道

施工由11台TBM负担掘进（主隧道7台，辅助隧道4台）,全部通过GPS定位、计算机分析工作状态，从而确保隧道掘进的准确可靠。掘进速度可达16m/hr。

衬砌采用预制混凝土弓形块拼装成环。该工程总耗资预计约530亿法郎4隧道施工技术国内外发展38英法海底隧道4隧道施工技术国内外发展394隧道施工技术国内外发展401993年海峡隧道完工后，高速火车通过海峡只需26分钟。全天营运，高峰时间可每3分钟开出一列火车，每小时可向两岸各运载四千辆汽车。两条隧道每年的客运量为4000万人次，货运量1300万吨。据统计，1993年海峡的客运量为2400万人次，货运量2600万吨。4隧道施工技术国内外发展41

全长262Km（釜山—福冈），公路铁路两用。4.日韩隧道

海底段159.3Km，位于海底1000m处。

计划采用TBM、沉埋、竖井、人工筑岛等方案。

从1986年起进行了大量的前期工作。4隧道施工技术国内外发展425.京沪高铁工程