道铁与隧道认识实习报告.docx

道铁和隧道认识实习报告道铁和隧道认识实习报告前言道路与铁道工程是研究铁道、公路、城市道路和机场等交通基础设施的规划、勘测、设计、施工、运营、养护和管理中基础理论与关键技术的学科。隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。本次认识实习是土木工程专业教学中非常重要的实践性教学环节。通过实践活动，初步了解不同功能结构设计的基本要求和设计方法，对土木工程的功能、材料、结构和施工技术形成基本理念，并能够结合已学过的土木工程基本知识进行相应的描述或评判，建立起初步的工程意识，激发学生对土木工程专业后续课程的求知欲，为学习专业基础课和专业课奠定感性认识基础。通过在现场的实际感受和认识，培养学生的实践能力、责任感、社会交往能力以及团队协作的精神。一：实习目的道铁和隧道认识实习是土木工程专业的基础实习，是理论教学的重要组成部分。其目的是让学生亲临大自然，应用已学过的理论知识，分析道铁的选线设计、隧道的开挖和衬砌等，巩固所学的理论知识。培养学生动手能力、分析具体问题的能力、观察事物的能力。使学生对土木工程专业隧道和铁道方向有个较全面的认识。培养我们对相关方向的认知和态度，更重要的是要理论联系实际，解决实际工程问题。二：实习的主要内容1.了解大台线隧道的构造和其围岩特征等的影响。2.通过妙峰山段铁路认识铁路路基等知识。3.初步了解铁路弯道处的结构和措施。3.在青龙桥火车站了解道岔的结构。4.通过实地考察，体会“人”字形铁路的设计精髓。5.在古北口了解桃山隧道的工程问题及选线。本次实习全程分为两天，第一天为5月23日，主要实习路线为：野溪斜河涧大台线，主要是观看2号隧道及认识铁路路基，初步认识铁路及隧道方面的知识；青龙桥火车站，主要是听铁路道岔的讲解，以及感受詹天佑大师的“人”字形铁路的精巧设计，较详细地认识道岔的组成和工作原理。第二天为5月30天，主要实习地点为：古北口区京通铁路潮河关桃山隧道，主要是认识不良工程地质现象等对隧道选线的影响，了解有关隧道选线的更多信息。此次实习，收获不少，路上的所见所闻让我对专业有了更全面、更系统的了解。能初步了解一些隧道、铁道的原理和知识，让我对土木工程产生了更浓厚的兴趣，对土木工程专业的学习有了更多的热情。道铁篇道路与铁道工程简介道路与铁道工程学科是研究铁道、公路、城市道路和机场等交通基础设施的规划、勘测、设计、施工、运营、养护和管理中基础理论与关键技术的学科。本学科是我国铁道工程专业高级专门人才的源头培养基地和重大关键技术的创新性研究基地，与国内外学术界有着紧密的联系与合作。长期以来，为我国铁路建设输送了大量高层次的技术人才，为我国铁路科技进步做出了重大贡献。我国铁路的发展现状及前景中国铁路以极其强烈的历史使命和社会责任感，挑战极限、勇创一流，加快信息化建设、强化安全管理、深化体制改革、大规模投入铁路建设、实现机车车辆工业大飞跃、深度实施既有线大面积提速等等，取得了令世人瞩目的撼人业绩，为中国社会又好又快发展提供了强大的和谐发展引擎。目前我国铁路建设已经进入一个黄金机遇期。落实科学发展观，构建和谐社会，建设资源节约型、环境友好型社会的战略任务，使铁路的比较优势更加突出。我国经济社会的快速发展使铁路运力需求增长很快。铁道部提出的“政府主导，多元化投资，市场化运作”思路后，各省区市加快发展铁路的积极性空前高涨。未来3年铁路建设投资计划表已经敲定，平均每年投资资金都将在7000亿以上。2010年，全国铁路计划安排固定资产投资8235亿元，其中基本建设投资7000亿元。预计2010年至2012年，我国铁路新线投产达到2.6万公里，其中客运专线9200公里。到2012年底，我国铁路营业里程将达到11万公里以上，其中客运专线和城际铁路将达到1.3万公里，复线率和电气化率均达到50%以上，建成新客站800多座。发达完善的铁路网也将初具规模。到2020年铁路建设投资总规模将突破5万亿，营业里程将超过12万公里。可以说中国的铁路建设事业正在高歌奏凯地进行中，尤其是最近京沪高铁、武广高铁、郑西高铁相继开通和运营，使得铁路建设成为拉动国民经济的强有力动力。作为土木专业、尤其是铁道专业的学生，了解我们现在道铁的发展现状及前景，对我们以后在学习和工作中有着重大的影响。实习内容一、大台线铁道实习（1）铁路路基路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物。铁路轨道的基础。为使路线平顺，在自然地面低于路基设计标高处要填筑成路堤，在自然地面高于路基设计标高处要开挖成路堑。路基必须具有足够的强度和稳定性，即在其本身静力作用下地基不应发生过大沉陷；在车辆动力作用下不应发生过大的弹性和塑性变形；路基边坡应能长期稳定而不坍滑。为此，须在必要处修筑一些排水沟、护坡、挡土结构等路基附属构筑物。路基是一种线形结构物，具有路线长、与大自然接触面广的特点，其稳定性，在很大程度上由当地自然条件所决定。合理选择线位，可以避开地质不良地段和工程艰巨路段，保证路基稳定，减少工程数量，节约工程投资。路基工程的特点是：工艺较简单，工程数量大，耗费劳力多，涉及面较广，耗资亦较多。路基施工改变了沿线原有自然状态，挖填借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。土石方相对集中或条件比较复杂的路段，路基工程往往是施工期限的关键之一。 路基由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构,也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连，共同构成一条线路。路基依其所处的地形条件不同，有两种基本形式：路堤和路堑，俗称填方和挖方。路基的作用是在路基面上直接铺设轨道结构。因此，路基是轨道的基础，它既承受轨道结构的重量，即静荷载，又同时承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载。路基同轨道一起共同构成的这种线路结构是一种相对松散连结的结构形式，抵抗动荷载的能力弱。建造路基的材料，不论填或挖，主要是土石类散体材料，所以路基是一种土工结构。因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自我条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差。因此，路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。对于高速铁路，路基还应有合理的刚度，以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。（2）铁路轨道、轨枕及其材料铁路轨道，简称路轨、铁轨、轨道等。用于铁路上，并与转辙器合作，令火车无需转向便能行走。轨道通常由两条平衡的钢轨组成。钢轨固定放在轨枕上，轨枕之下为路碴。轨枕亦称枕木，或路枕，功用是把钢轨的重量分开散布，和保持路轨固定，维持路轨的轨距。我国铁道的标准轨距为1435mm。一般而言，轨道的底部为石砾铺成的路碴。路碴亦称道碴、碎石或道床，是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上 (在桥上就相当常见) ，甚至嵌在混凝土里。现代使用的钢轨切面成“工”字形，分为与车轮接触的轨头、中间的轨腰及底部的轨底。不同的路线对钢轨的强度、稳定性及耐磨性都有不同的要求。因此钢轨亦有不同的规格。一条路线上应该选择使用那一种，需要考虑经济及技术等因素。钢轨的种类及强度以kg/m表示。每米越重的钢轨所能承受的重量亦越大。（3）铁路弯道铁路的弯道用缓和曲线和圆曲线连接。列车在曲线上运行的时候，由于离心力的影响，使曲线外轨的负荷压力骤然增大，内轨负荷压力相应减小，当离心力超过一定限度的时候，列车就有脱轨和倾覆的危险。未了抵消离心力的不良影响，铁路在曲线部分采用外轨超高的办法，即把外轨抬高一定数值，使车辆向曲线内倾斜，以平衡离心力的作用，从而保证列车安全运行。此外，由于车辆的构造要求，需进行内轨加宽。而外轨超高和内轨加宽都是逐渐完成的，是用缓和曲线从直线过渡到圆曲线及圆曲线过渡到直线的。铁轨在弯道处轨距会稍大一点。另外，为了在弯道防止轨道变宽，铁路上较近距离就采取一个加固措施，此外也采取了很多防爬、防滑措施。二、青龙桥火车站实习（1）道岔的结构和原理道岔是一种使机车车辆从一股道道转入另一股道的线路连接设备，通常在车站站、编组站站大量铺设。有了道岔，可以充分发挥线路的通过能力。即使是单线铁路，铺设道岔，修筑一段大于列车长度的叉线，就可以对开列车。常用的线路连接有各种类型的单式道岔和复式道岔；交叉有直交叉和菱形交叉；连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等。道岔可分为单开道岔，还有双开道岔、三开道岔以及多开道岔（复式交分道岔）等。其中最常见的是普通单开道岔。它由转辙器、连接部分、辙叉及护轨三个单元组成。转辙器包括基本轨、尖轨和转辙机械。当机车车辆要从a股道转入b股道时，操纵转辙机械使尖轨移动位置，尖轨1密贴基本轨1，尖轨2脱离基本轨2，这样就开通了b股道，关闭了a股道，机车车辆进入连接部分沿着导曲线轨过渡到辙叉和护轨单元。这个单元包括固定辙叉心、翼轨及护轨，作用是保护车轮安全通过两股轨线的交叉之处。车轮在通过辙叉时，从两根翼轨的最窄处到辙叉心的最尖端之间有一段空隙，这就是道岔的有害空间。车轮通过此处时，有可能因走错辙叉槽而引起脱轨。设置护轨的目的就在于它要强制引导车轮的运行方向。尽管如此，这个有害空间存在限制了列车通过道岔的速度，对开行高速列车十分不利。（2）道岔的护轨道岔的护轨是固定型辙叉的重要组成部分，设于固定辙叉的两侧。是控制车轮运行方向，防止其在辙叉有害空间冲击或爬上辙叉心轨尖端，保证行车安全的重要设备。在可动心轨辙叉中，一般仅在侧股设护轨，用以防止心轨的侧面磨耗。（3）“人”字形铁路我国伟大工程师詹天佑于1909年临危受命修筑京张铁路，创造了一个铁路史上的奇迹。然而他在修筑铁路的过程中遇到了许多困难，其中最大的难题就是修筑从南口到八达岭岔道城的关沟段铁路，关沟段穿越军都山。这段路地势陡，坡度大，最大坡度达 33，即每前进1000米，坡度就上升33米。这样的坡度，火车是不能直接爬上去的。因为，当时火车最高爬坡率只有25，于是詹天佑借鉴美国高山地区铁路设计，设计出用“长度”换“高度”的 “人”字形铁路。当列车行驶到这一路段时，用两个机车前牵后推，由石佛寺引上山，沿“人”字形线路一边，经过黄土岭线路的入口到达青龙桥车站，然后列车掉头退回，后推机车改为前牵，前牵机车改为后推，沿人字形的另一边，向西北方向直接进入八达岭隧道。这样的设计可以将线路的坡度降低至28，隧道也由原测的1800米缩短为1091米，而且工程费用还可节省10万两白银，施工的强度和难度也相对降低了。人字形铁路的修筑，成为京张铁路的一个创举。人字形铁路图詹天佑运用“折反线”原理，修筑“人”字形路线降低爬坡度，并利用两头拉车交叉行进。他的设计不但精巧，而且还缩短了工期，节约了成本，更重要的是还为中华民族争回了面子，争回了尊严！詹天佑大师的的这一举创，成为我们土建人学习的榜样！隧道篇隧道工程简介隧道和地下工程随着我国经济和人民生活水平的提高而进一步发展和推广。隧道和地下工程已经是解决我国交通和工业的和很有前景的一门科学。隧道是一种地下工程结构物，通常是指修筑在地下或山体内部，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线通过的通道。隧道一般包括交通运输方面的铁路、公路、航运和人行隧道；城市地下铁路和海底、水底隧道；军事工程方面的各种国防坑道；水利发电工程方面的各种水工隧道或隧洞等。隧道工程是指从事研究和建造各种隧道的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。目前，大部分隧道的设置以交通运输为主要目的，穿越山岭、河流、港湾等障碍，修建地下铁道，缩短交通线路，改善线形，可提到车辆行驶速度，以获得良好的经济效益和社会效益。除此之外，在水电工程中设置各类水工隧道可实现引水、排水、通风等目的；在市政工程中，设置各类公共隧道可实现污水排放、管线铺设等目的。隧道的这些功能，决定了其一般在长度方向上有较大的尺寸，多数长度为几千米道几十千米，有的甚至更长。而横断面的尺寸则相对较小，一般仅几米到几十米。断面较小的隧道，一般不作为交通设施，仅用于污水排放和水、气管道、电缆、通讯线路等敷设用途，这些通道常常也被称为隧硐、导沟、管沟等。断面较大、长度较短的隧道所形成的地下空间，一般有其专用功能，如作为地下变电站、地下停车场、地下仓库、地下广场等。隧道的优点隧道之所以在近几年迅猛的发展，是因为它有独特的优点：首先，利用隧道可以实现各种运输线路直线等穿越山岭而不必盘山绕岭。其次，隧道还可以改善线路中的车辆运行情况和提高线路的运行能力。其三，隧道是一项隐蔽在地下、水下或山体内部的重要结构。其四，隧道在具有以上功能的同时，还存在有另一重要特点就是它不占据地面空间，这等于无形中增加了城市的有效面积，对于人口拥挤、道路密集、交通繁忙的城市来说，无疑是十分重要的。最后，城市地下隧道的兴起，也带动了整个城市地下工程的发展。隧道是地下工程的一种，而矿井和巷道同样是地下工程的重要组成部分。矿井的建设和施工比隧道更困难，因为它位于较深的地下，地质条件更复杂和施工技术不完善！本次实习我们参观了妙峰山简易隧道，并在古北口倾听了老师给我们讲解了桃山隧道的工程问题及选线所考虑的工程问题。这次实习中感觉收获颇多!隧道发展现状及前景21世纪是地下空间大开发的世纪，当前中国已经成为全球发展最快的隧道与地下工程建设市场。一批越江跨海隧道工程拟建、在建或已投入运营。武汉长江隧道、上海长江隧桥已相继投入运营；南京长江隧道今年将建成运营。我国城市最大的土压平衡盾构法地下道路上海外滩通道工程已于今年3月底建成通车。铁路隧道更是飞跃发展，据不完全统计，截止到2009年底，我国建成的铁路隧道总长度已经超过7000公里，在建铁路隧道约2500座，总长约4600公里,到2020年前规划建设5000座隧道，长度超过9000公里。我国铁路隧道建设的总量已经远远超过世界其他国家。中国城市地铁工程建设也进入了新高潮。我国目前已批复25个城市近期（2015年）建设规划，总计87条线路，总里程2529.62公里，总投资10043.16亿元。隧道和地下工程无疑将会成为新的发展点，尤其是我国铁路和公路建设的高速增长，隧道的应用将会越来越多，另一方面大中城市地铁修建的兴起，也使隧道的发展前景更加开阔。所以，作为土木的学生，隧道与地下工程的选择符合我国人才的需要。实习内容大台线2号隧道（1）隧道外形及围岩特征大台线隧道穿过妙峰山向斜两翼部，隧道口成马蹄形，并且无衬砌。此路段山体较陡，开挖隧道却无衬砌，而且很稳定，边坡岩体也没有任何支护措施，运营基本正常。可见，该段山体非常稳定，主要原因是隧道围岩为奥陶系中统马家沟组厚层灰岩，稳晶结构，单轴极限抗压强度为30mp，分化不严重，岩石工程性质良好，岩体结构特征介于整体结构和层状结构之间。隧道围岩的岩层完整而坚硬，岩层倾向又与坡向相反，所以工程性质良好。（2）隧道口两个出口设计的差异顺下游方向的隧道出口，完全没有衬砌，另一出口则有衬砌维护，这与两侧出口的围岩性质有关。由于一侧出口岩体较完整，抗风化能力较另一侧强，没有任何工程支护，而另一侧出口岩体风化严重，植被覆盖较高，能够截流较多的地表径流，进而促进水对可溶岩的溶蚀能力，可观察到小型的岩溶洞穴，并填充了水流冲刷物质。这些特征使得该出口围岩相对破碎，完整性较差，岩体强度减弱，所以进行了支护。桃山隧道（1）桃山隧道周边地貌特征潮河经古北口后，蛇曲发育，在地貌上形成形，在古北口镇南，潮河由东向西流，对沿岸山坡进行猛烈冲刷，洪水季节侵蚀更为强烈，山坡坡脚被掏空，造成山体崩塌，山坡后退变陡不稳定。滑坡：铁路旧线南端有几个古滑坡连在一起，形成滑坡群。崩塌与岩堆：沿河山体陡立而破碎，不断崩塌下来的物质堆积起来。洪积扇：岩体坍塌下来的物质被洪水冲到沟口外堆积下来，形成洪积扇。（1）桃山隧道旧线滑坡问题原桃山隧道进口（北京方向）设置在断层带的滑动体上，施工方法采用全断面开挖，先拱后墙，拱厚45cm，围岩为风化破碎的片麻岩，在沟边可见糜棱岩化片岩。由于岩层破碎，施工方法不当，从而破坏了山体的平衡状态，导致山体的侧方滑动，将已经做好的拱圈压裂。（2）新桃山隧道的漏水问题由于新桃山隧道的地质条件比较复杂，尤其是在k124+70至k124+265段，塌方、涌水极为严重。发生塌方、涌水的原因是片麻岩与片岩之间的断层带、风化的片岩、节理溶洞发育的石灰岩，以及质软破碎的糜棱岩造成的。施工过程中，大塌方量共达到25000m2昼夜，洞内涌水深度大于1