隧道工程复习题

隧道的概念是一种工程建筑，用于维护地下空间作为交通隧道。(1)交通隧道：提供交通隧道和通道。主要有：铁路隧道、公路隧道、水下隧道、地下铁路、人行隧道。(2)水工隧洞：是水利工程和水力发电枢纽的重要组成部分。导流洞、尾水洞、导流洞、排沙洞(3)市政隧道：是城市中容纳各种市政设施的地下隧道。主要有：供水隧道、污水隧道、管线隧道和人防隧道。(4)矿井巷道：其功能主要是为采矿服务。主要有：运输隧道、供水隧道和通风隧道。2.根据隧道长度(公路隧道规格):(1)特长隧道：3000米(2)长隧道：3000米1000米(3)中长隧道：1000米1500米(4)短隧道：1500米3.按断面面积计算：(1)超大断面隧道：断面面积大于100 m2；(2)超大断面隧道：断面面积在50-100 m2之间。(3)中断面隧道：断面面积在10-50m2之间(4)小断面隧道：断面面积在3-10m2之间。(5)横截面非常小的隧道：横截面积小于3m2。4、根据隧道的地理位置：山岭隧道水下隧道城市隧道5.根据施工方法：1)挖盖(盖挖法)2)地下开挖方法：采矿法、NATM法、盾构法和盾构法3)特殊施工方法：沉管法和顶管法公路隧道的特点是：明与暗、边墙效应、双洞大断面、平面形状、需要通风采光、防水要求高、需要监控和匹配。勘察设计的几个阶段：可行性研究调查、初步调查和详细调查可行性研究调查内容：主要研究地理、地形、地貌、地质、地震、气象、水文等。建设项目的位置，以及良好的地质、特殊岩石、道路建筑材料的来源和运输条件等。方法：在充分收集现有地质资料的基础上，以勘察为主，进行必要的工程地质勘察。隧道初探详细勘察目的：根据批准的初步设计，对选定的隧道位置进行详细的工程地质勘察，为隧道施工图的编制提供工程地质资料。收集和研究现有数据：地形、地质、区域水文气象、环境建设条件、相关法律法规和类似工程经验。测绘(1)工程地质调查*直接观测*群众参观(2)工程地质调查*目视观测*仪器(3)测绘内容隧道勘察的主要手段(1)开挖：2 3米(2)简单钻孔：3 10米(3)钻孔：冲击钻孔、旋转钻孔等。(4)地球物理勘探(geophysical exploration)利用岩土材料的电导率和磁导率，根据接收到的信号判断地层缺陷和力学性质。地质勘探初步调查(1)目的和任务：选择隧道位置(2)基本内容：查明控制隧道方案的工程地质问题，如地形、地质、岩性、不良地质等。详细调查(1)目的和任务是为选定的隧道提供详细的工程地质、水文地质和其他信息。(2)基本内容：识别为施工图设计服务的地质问题水文测量地下水涌水调查(1)内容：调查地下水类型及其与地表水的相互补给关系；调查地下水的流向、方向和质量；(2)地下水流入量预测：必须调查隧道中心线上的“谷”和“梁”的分布；(3)利用钻孔结果判断涌水情况(4)查明地下水流入隧道的范围。枯水调查的目的是澄清隧道工程的建设将影响地下水和供水，导致工业供水和居民饮用水困难。2)主要内容：地下水利用(使用时间、(1)现有生态环境保护项目的水资源保护；(2)植被保护；(3)特殊区域(名胜古迹、温泉、风景等)的保护)；(4)特殊地质地段保护(5)环境污染保护(污水、烟尘、噪声、有害物质等)(6)废渣的处理；隧道工程周边环境现状调查(1)地面特征及地貌调查，包括：隧道入口附近的居住建筑、单元分布及规模；(2)地形地质调查，包括地形特征、地质构造和不稳定地层类型；(3)空气质量调查，包括：气象资料、空气污染状况。(4)水质调查，包括水源类型、供水量、供水方式、供水及改造；(5)噪声和振动调查，包括运输、装卸和爆破产生的噪声。(六)生态资源调查，包括森林、草原和水域的面积和位置；野生动物。预测环境影响(1)大气(2)水质(3)振动和噪音(4)地面沉降(5)动物和植物(6)自然景观山岭隧道的类型；交叉山隧道公路隧道选址的基本原则(1)必须与公路总体设计(交通量、公路等级等)相适应。)；(2)隧道位置应选择在稳定的地层中；(3)穿山隧道应进行广泛的方案选择，进行全面的技术经济比较，穿越应在地质条件较好的地段进行。(4)沿河靠近山体的隧道，其位置应向山侧移动，以避免因侧壁过薄而产生的偏差；(5)选择隧道位置时，应注意入口位置和相关工程的处理。一般来说，应采用“早进晚出”的原则。穿越山脊隧道的选址：选择崖口并确定隧道标高隧道总体设计：路线和隧道位置选择、平面线形、纵向断开、隧道导线、平行隧道间距、净空断面、建筑限制和断面设计越岭隧道平面位置的选择：直线或大半径曲线较好；最好考虑路线总方向内或附近的低通道，具有良好的线路延伸和短隧道。虽然距离线路的总方向很远，但在关口两侧都有良好的线路展布条件。雅口具有良好的工程地质和水文地质条件。穿越山脊的隧道标高选择：隧道标高越高，隧道越短，工期越短，两端延长线越长，运行条件越差；隧道标准高低，隧道加长，工期长，运营条件好。选择穿越山脊的隧道标高时，综合考虑施工、运营等因素，确定最佳隧道标高。选择穿山隧道的位置时，应考虑以下原则：宜长不宜短，宜早进宜晚出，避免洞口开挖过深；宁深不浅，不软不硬，避免不良地质。山边隧道的选址山区隧道通常埋藏浅，容易引起各种疾病。山体滑坡、松散堆积、泥石流等不良地质现象时有发生，地质条件相对复杂。选择山边隧道时应注意：(1)覆盖山边隧道的隧道体厚度。为了保持山体稳定和避免偏差，隧道应该位于山体内部，而不是外部！(2)应考虑岸坡侵蚀对山体和溶洞体稳定性的影响。(3)应考虑施工便道的设置和现有道路的位置。应注意现有道路边坡的可能坍塌以及施工便道对隧道体稳定性的影响。(4)山嘴路线绕行应与直接通过山嘴的隧道方案进行比较。重要的是(1)滑坡、分散滑坡和分散滑坡对隧道危害很大。隧道通过滑坡区时，必须确定滑坡类型的范围、深度和滑动方向。一般来说，应避免滑坡或错动体，或者它们应在可能滑动面以下一定深度通过。(2)、松散堆积层堆积层往往处于暂时稳定状态，一旦被扰动，就会失去稳定性而导致坍塌。在这种地质条件下，隧道应避免不稳定和松散的堆积层，使隧道体处于基岩中，并具有足够的安全厚度。如图a所示。(3)泥石流隧道穿越泥石流地段时，应结合地质条件考虑泥石流隧道的导流和最大底切深度，以确保隧道入口和主体的安全。隧道顶部必须从基岩表面或最大下部有一定的覆盖厚度，如图所示，即隧道入口应避免泥石流沟和泥石流可能的延伸。遇到困难时，可以修建一段明挖隧道，让泥石流通过明挖隧道的顶部。隧道入口位置的选择入口位置的选择将直接影响隧道的施工、造价、工期和运营安全。应结合洞穴入口的地形、地质条件、施工和运行条件以及相关工程(桥梁、涵洞、通风设施等)进行选择。)的洞口。(1)该孔在地质上通常不稳定。一般情况下，应位于山体稳定、地质条件好、排水良好的地方。隧道应该长而不是短。它应该“早进洞，晚出洞”，以避免尽可能多的挖掘和刷洞，从而破坏山体的稳定性。(2)洞口不应位于山谷低洼处和集水沟内，一般宜移至山谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处，如图b线所示。(3)当洞口为陡崖时，应根据地质情况，采用贴墙或扩大明洞的方式，将洞口堆放在离崩塌区3-5m的地方。(4)当洞口地形平坦时，洞口应早进晚出。此时，孔的位置有很多种选择，应结合孔外的切割、充填、弃渣场地和施工周期来确定。为确保施工和操作安全，必要时可延长开孔。(5)考虑到洞口边坡不会开挖得太高，且洞口段的衬砌结构会受到应力，洞口的位置应与地形等高线基本垂直。特别是在软土、破碎岩层、不利结构的山岭隧道中，更应引起重视。为公路隧道设计斜交入口通常是不合适的。如果出现歪斜，应尽可能增大歪斜角(一般不小于450)，或采取工程措施降低垂直轮廓线方向的开挖高度(6)。施工现场、弃土场和通道的位置应考虑在隧道入口附近。(7)当洞口附近有居民区时，考虑提前进入洞内，尽量减少附近地上结构、地下埋藏物和隧道之间的相互作用，减少对环境(农业、交通和居民生活)的影响。(8)隧道入口处的路肩应高出设计洪水位(包括波高)0.5m，以避免洪水进入隧道。(9)考虑通风设备排放的废气和噪声对周围环境的影响及解决办法。(10)考虑设置防雪工程、防风工程和道路防冻工程的必要性。总之，隧道入口和隧道主体是一个不可分割的整体，在选择位置时应给予同等的重视。隧道方案与自然条件的关系：当地工程地质和水文地质条件、地形地貌条件和气象条件通常是隧道方案的主要考虑因素。此外，还有工程难度、经济性、工期f平面对齐(1)和隧道平面是指隧道中心线在水平面上的投影。隧道是线路的组成部分，其线形至少应满足公路工程技术标准的要求。(2)平面设计任务：确定隧道平面位置，选择隧道入口位置和隧道内各种地下管线的埋设位置；(3)平面设计的基本要求：原则上采用直线避开曲线。如有必要，应大于无额外高度的平曲线半径，并应满足停车视距的要求。(2)隧道平面线形应考虑行车安全，在洞口不应采用小半径导线与隧道连接；(3)尽量避免隧道内出现反向弯道。曲线隧道的缺点：视距问题；(2)拓宽断面导致隧道变断面，施工难度大；(3)曲线隧道复杂装修；(4)增加通风阻抗不利于自然通风；纵向断裂隧道的纵向截面是指沿隧道中心线延伸的垂直面上的投影。控制隧道纵坡大小的主要因素是：通风和排水问题。纵坡坡度的大小及其对隧道纵坡坡度范围的影响：0.3%-3%；纵向坡度与通风之间的关系要求当比值小于1%且大于2%时，位移迅速增加。就排水而言，纵坡越大，水流越快；纵坡坡度与施工作业的关系采用大竖曲线半径和竖曲线长度；考虑到通风和排水，纵坡是不干扰排水的缓坡。隧道引线(1)隧道入口处连接线的平面和竖向线形应与隧道线形相匹配，以保证足够的视距和行车安全；(2)隧道两端平面线形与路线线形一致，连接线长度必须有一定的过渡；(3)隧道两端连接处的纵坡应与隧道纵坡保持一致，以满足设置竖曲线和保证各级道路停车或通行视距的要求；(4)当隧道的净宽度大于其所在公路的路基宽度时，两端的接线应具有与隧道相同宽度的加宽段，其宽度不小于50m，且过渡段应设计为连接。平行隧道间距：一般独立隧道连拱隧道小净距隧道两个相邻隧道之间的最小距离：由于地质条件，隧道宽度过大是不经济的，这也增加了施工难度。因此，高速公路和一级公路一般应设计成两条相互独立的隧道。两个相邻隧道之间的最小净距取决于围岩类型、断面尺寸、施工方法、爆破振动和其他因素。隧道净空断面及建筑净空(1)，隧道净空：指隧道衬砌内轮廓线所围成的空间，包括通风、照明、消防、通讯等设备所占用的空间；(2)隧道施工净空：是指在一定的宽度和高度范围内，为保证隧道内各种交通的正常运行和安全，不需要任何障碍物的空间净空。断面设计(1)衬砌内轮廓线：它是衬砌的完成线，内轮廓线内的空间是隧道的净空断面。(2)内衬外轮廓线：指具有足够厚度(或最小内衬厚度)以保持间隙截面形状的外边缘线。为了保证衬砌的厚度，必须完全清除侵占此线的山体，以及木制临时支撑或木制模板等。不应侵入，所以这条线也称为最小挖掘线。(3)为了保证衬砌的外轮廓，开挖时实际开挖线往往稍大，特别是采用钻爆法时，实际开挖线不可避免地会变得不规则。施工图设计文件：1。隧道平面图：显示U形进车场穿越车道和爬坡车道设置时的位置和长度，如地质平面、隧道平面位置、路线里程和出入口位置。2.隧道纵断面图：显示隧道地质剖面图、衬砌类型(设置加宽或U形回场时应显示加宽值和加宽长度)、埋深、路面中心设计标高、路肩设计坡度、里程桩地面标高等。3.隧道入口(出口)纵横断面：显示隧道入口的地形、地质条件、开挖坡度和边坡高度。4.隧道入口(出口)平面图：显示隧道入口附近的地形、隧道顶部的排水系统(有水平导向时，与水平导向的关系等)。)，隧道入口广场的减光设计等。5.隧道出入口图：显示出入口的结构、类型和具体尺寸、施工材料、施工注意事项、工程数量等。当有遮阳棚等结构时，应显示与孔体的连接关系和遮阳棚的完整结构设计图。6.隧道衬砌设计图纸：显示衬砌类型、结构和具体尺寸，以及使用的建筑材料；施工注意事项、工程量等。设置折返车道、交叉车道和爬坡车道时，应分别设计。7.辅助隧道结构设计图。8.运行通风系统结构设计图。9.操作照明系统结构设计图。10.监控管理系统结构设计图。11.附属建筑结构设计图纸。衬砌材料1、混凝土2、钢筋混凝土3、喷射混凝土4、锚杆和喷射混凝土支护5、石料6、隧道衬砌用预制材料衬里类型：复合衬里整体衬里锚喷衬里整体衬里：这种衬里是传统的衬里结构。不管围岩的承载效果如何，主要是通过围岩的结构刚度来