隧道工程复习资料v

1、创新发展：第一章 绪论隧道：以某种用途在地面下用任何方法按规 定形状和尺寸修筑的断面积大于2m 2 的洞室。隧道分类 按地质条件：土质隧道和石质的隧道。 按埋置深度：浅埋和深埋 按位置：山岭隧 道、水底隧道、城市隧道 按用途：交通隧道（铁路、公路、水底、地 下、航运、人行） 、水工隧道（引水、尾水、 导流或泄洪、排沙） 、市政隧道（给水、污 水、管路、线路、人防） 、矿山隧道（运输、 给水、通风巷道） 。隧道特点：1、地质条件对其起决定性影响；2、地处偏远，交通运输不便；3、工作面小、少，施工速度慢；4、施工环境差；5、一旦建成，难以更改，设计和施工应完 善；6、受天气气候影响小。1、推进城市

2、隧道和水下隧道技术的发展。2、提高隧道机械施工水平， 减轻劳动强度；3、提高隧道防排水技术，减少隧道伤害；4、推进隧道信息化施工，发展隧道的超前地质预报技术， 加强现场动态设计与科学的 施工管理；5、隧道防灾救援措施系统化；6、做好隧道洞口景观设计。第二章隧道工程地质环境及围岩分级地质超前预报的方法：1、地质分析法；2、超前平行导坑预报法；3 、超前水平钻孔法；4、物理探测法围岩：指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体， 或指隧道开挖后对其稳定性 产生影响的那部分岩体。围岩的分级方法：1、准确客观，有定量指标，尽量减少因人而异的随机性， 2 、便于操作，始于一般检 测单位所具备的技术装备

3、水平， 3 、最好在 挖开地层前得出结论。 第一类：与岩性有关的要素（硬岩、软岩、 膨胀岩）； 第二类：与地质构造有关的因素。第三类：与地下水有关的因素。 铁路隧道围岩分级要素： 岩石坚硬程度和岩 体完整程度。第三章 隧道断面及断面设计 越岭隧道位置的选择： 与线路互为相关。 越 岭隧道的位置主要以选择 垭口（分水岭的山 脊线上总会有高程低处， 称为垭口）和 确定 隧道高程 两大因素为依据。垭口： 当线路跨越分水岭时， 分水岭的山脊 线上的高程低处。选定高程： 高隧道短，工程小，线路陡 弯多，技术条件恶化。低隧道长，工程 规模大，线路顺直平缓，技术条件好。 隧道洞口位置选择原则： 1 、洞口不

4、宜设在 垭口沟谷的中心或沟底低洼处； 2、洞口应 避开不良地质地段； 3、当隧道线路通过岩 壁峭立， 基岩裸露处时， 最好不刷动或少刷 动原生地表，以保持山体的天然平衡。4、 减少洞口路堑段长度， 延长隧道， 提前进洞；5 、洞口线路宜与等高线正交； 6 、隧道洞口 标高应高出洪水位加碧浪高度， 以防洪水灌 入隧道； 7、边坡和仰坡均不宜开挖过高； 8、 当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时， 可 设置拉槽开沟的桥梁或涵洞以排水；9、当洞口地势开阔，有利于施工场地布置时，可 有目的地改造洞口场地。总之，早进晚出。 隧道净空： 隧道衬砌的内轮廓线所包围的空 间。限界： 是一种规定的轮廓线， 这种轮

5、廓线以 内的空间是保证列车安全运行所必须的。 机车车辆限界： 机车车辆最外轮廓的限界尺 寸基本建筑限界： 线路上各种建筑物和设备均 不得侵入的轮廓线 隧道建筑限界：包围“基本建筑限界”外部的 轮廓线直线隧道净空： 要比隧道建筑限界稍大一些第四章 隧道结构构造支护的主要方式： 锚杆、钢架、钢筋网、喷 射混凝土及其他组合衬砌的主要方式： 整体式混凝土衬砌、 装配 式衬砌、喷锚式衬砌和复合式衬砌 隧道衬砌断面初步拟定需考虑的因素 ： 内轮廓（符合隧道建筑限界） 、结构轴线 （尽 可能的符合荷载作用下的压力线） 和截面厚 度（具有足够的强度） 。方案选择 :对高铁：单洞双线阻塞小，在 满足洞内会车最不

6、利的前提下， 可有效提高 乘车舒适度。双洞单线有利防灾救援。 洞门的作用：1、减少洞口土石方开挖量。 2、稳定边、仰 坡。 3、引离地表水流。 4、装饰洞口。 洞门的形式： 1 、洞门环框； 2 、端墙式洞门；3、翼墙式； 4、柱式； 5、台阶式； 6、斜交 式； 7、喇叭口式明洞形式： 1 、拱式明洞（路堑式对称型、 路堑式偏压型、半路堑式偏压型、 半路堑式 单压型）；2、棚式明洞第五章 支护结构计算 隧道支护结构计算理论的发展阶段： 1、刚性结构阶段； 2 、弹性结构阶段； 围岩压力 ：引起地下开挖空间周围岩体和支 护变形或破坏的作用力。分类 ：松动压力、形变压力、膨胀压力、冲 击压力。松

7、动压力： 由于开挖而松动或坍塌的岩体以 重力的形式直接作用在支护结构上的压力。 结构力学方法： 主动荷载模式、主动荷载加 被动荷载 （弹性抗力） 模式、实际荷载模式。 弹性抗力： 指由于支护结构发生向围岩方向 的变形而引起的围岩对支护结构的约束反 力。第六章 隧道施工方法隧道施工： 是指修建隧道及地下洞室的施工 方法、施工技术和施工管理的总称。 主要开挖方法： 1、全断面法 2 、台阶法 3 、环形开挖预留核心土法 4 、单侧壁导坑 法 5、双侧壁导坑法 6 、中洞法 7 、中隔壁 法 8、交叉中隔壁法 隧道施工方法：3、连续介质阶段2、浅埋及软土隧道施工方法（明挖法、盖1 、山岭隧道施工方法

8、（矿山法（钻爆发） 、 掘进机法、新奥法）挖法、浅埋暗挖法、盾构法） 3、水底隧道施工方法（沉埋法、盾构法） 全断面开挖法特点： 1、开挖断面和作业空 间大，干扰小； 2 、有条件充分利用机械， 减少人力； 3 、工序少，便于施工组织和管 理，改善劳动条件； 4、开挖一次成形，对 围岩扰动少，有利于围岩稳定。新奥法： 是以喷射混凝土锚杆作为主要支护 手段，通过监测控制围岩的变形， 充分发挥 围岩的自承能力的施工方法。施工要点： 控制爆破、锚喷支护、 施工监测。 施工基本原则： 1、少扰动，指在进行隧道开挖时，要尽量 减少对围岩的扰动次数、 强度、范围和持续 时间。2、早支护，是指开挖后及时施作

9、初期锚喷 支护，使围岩的变形进入受控制状态。3、勤量测，指以直观、可靠的量测方法和 数据来准确评价围岩的稳定状态或判断其 动态发展趋势。4、紧封闭，一方面避免围岩因长时间暴露对围岩施作封闭形支护，阻止围岩变形。 洞口施工时应注意的事项： 1 、先清理洞口 上方及侧方有可能坍塌的表土、 灌木及山坡 的危石等。 2、避开雨季和融雪期。 3、洞口 部分圬工基础必须置于稳固的地基上。4 、洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施 工连接成整体，以确保拱墙连接良好。5 、洞口段洞身施工时， 选择合适开挖方法和支 护方式。 6、洞门完成后，洞门以上仰坡脚 受破坏处，应及时处理。（了解）洞口施工方法： 1 、洞

10、口段围岩在 3 级以下，地层条件良好时，一般可采取全 断面直接开挖进洞。 2 、洞口段围岩为 34 级，地层条件较好时， 宜采用正台阶法进洞。3 、洞口段围岩为 35 级，地层条件较差时， 可采用上半断面长台阶法进洞施工。4、洞口段围岩为 5 级以上， 地层条件较差时， 可 采用分布开挖法或其他施工方法进洞施工。而导致强度和稳定性的衰减， 另一方面实时喷射混凝土封闭工作面） 2、超前锚杆第七章 隧道施工工艺及技术 隧道施工中常用的辅助稳定措施有： 1、稳定工作面（预留核心土挡护开挖面、3、管棚超前支护前方围岩（小导管、长管 棚） 4、水平旋喷超前预支护 5、预切槽超 前预支护 6 、注浆加固围

11、岩和堵水 （超前小 导管注浆、超前深孔帷幕注浆） 超前锚杆： 指沿开挖轮廓线， 以一定的外插 角，向开挖面前方钻孔安装锚杆， 形成对前 方围岩的预锚固， 在提前形成的围岩锚固圈 的保护下进行开挖等作业。 管棚：指利用钢拱架沿开挖轮廓以较小的外 插角，向开挖面前方打入钢管构成的棚架来 形成对开挖面前方围岩的预支护。 无限介质中的爆破作用分为三个区： 压缩粉 碎区、破裂区、震动区 爆破漏斗的几何要素1、最短抵抗线 2 、爆破漏斗半径 3、破裂 半径 4 、可见漏斗深度 5、压缩圈半径 炮眼的种类和作用： 1、掏槽眼：先在开挖 面上炸出一个槽腔， 为后续炮眼的爆破创造 新的临空面。 2、辅助眼：扩大

12、掏槽眼炸出 的槽腔，为周边眼爆破创造临空面。3 、周边眼：炸出较为平整的隧道断面轮廓。 炮眼布置原则 : 1、先布置掏槽眼，其次是周 边眼，最后是辅助眼； 2、周边眼应严格按 照设计位置布置，断面拐点处应布置炮眼。 3、辅助眼的布置主要是解决炮眼间距和最 小抵抗线的问题。 4 、当炮眼的深度超过 2.5 米时，靠边周边眼和内圈辅助眼应与周边有 相同的角度。 5 、当岩层层理明显时，炮眼 方向应尽量垂直于层理面。微差爆破： 各层（卷）炮之间的起爆时差越 小，爆破效果越好，常采用的时差为 40-200ms ，称为微差爆破。装渣机械： 1 、翻斗式装渣机又称为铲斗后 卸式装渣机。 2 、蟹爪式装渣机

13、 3 、立爪式 装渣机 4 、挖掘式装渣机 5 、铲斗式装渣机 运输方式： 1 、有轨 2、无轨 3 、皮带 4 、 泥浆管 5 、集装箱 锚喷支护工程特点 ： 1、灵活性。既可以用 于局部加固， 也易于实施整体加固，既可以 一次完成也可以分次完成。 2、及时性。能 在施作后迅速发挥其对围岩的支护作用。 3、密贴性。喷射混凝土能与坑道周围的围 岩全面、紧密地黏结。 4 、深入性。锚杆能 深入围岩体内部一定深度， 对围岩起约束作用。 5 、柔性 。锚喷属于柔性支护，允许 围岩做有限的变形。 6、封闭性。喷射混凝 土能全面及时地封闭围岩， 阻止洞内潮气和 水对围岩的侵蚀作用。锚杆的支护效应 1、支

14、承围岩。能约束围岩 变形，向围岩施加压力。 2 、加固围岩。 3、 提高层间摩阻力，形成组合梁4 、“悬吊”作 用。可以加固局部失稳的岩体。（了解）锚杆的种类： 1、端头锚固式 2、 全长黏结式 3、摩擦式 4 、混合式 锚杆的位置布置： 局部布置和系统布置 喷射混凝土的作用： 1、支撑围岩 2、卸载 作用 3 、填平补强围岩 4 、覆盖围岩表面 5、 阻止围岩松动 6、分配外力 二次衬砌： 整体式、复合式、锚喷式 辅助坑道 ：横洞、斜井、竖井、平行导坑第八章 不良地质施工隧道遇到岩溶的处理措施： 1、隧道通过岩溶区时，应查明溶洞分布范 围和类型、岩层的完整、稳定程度、填充物 和地下水情况，据

15、此确定施工方法。2 、隧道穿过岩溶区，如岩层比较完整、稳定，溶 洞已经停止发育， 有比较坚实的填充， 且地 下水量小，可采用探孔或物探等方法， 探明 地质情况，以便于采取相应的措施。3、岩溶地段隧道通常处理溶洞的方法有“引、堵、 越、绕”四种：引排水、堵填、跨越、绕行 施工。第九章 TBM 法隧道掘进机施工特点：优点： 1、安全：开挖面一般为圆形，稳定 性好，机械方法切削成型，减少周围围岩松 动，减少支护工作量。 2、快速：一般认为 其速度是钻爆发的 2-2.5 倍。 3、经济：断 面平整， 洞壁光滑，不需临时支护或只需简 易支护，工作量少。 4、省工与降低劳动强 度。5、排渣容易：渣小可用皮

16、带直接运出。 6、由于集中控制操作，有实现远距离操作 和自动化的了、可能性。业率低 5 、能耗大缺点： 1、一次投资大尺寸大，重量大，机 器较复杂。 2、对岩层变化适应性差。 3、开 挖面局限于圆形且不易改变开挖直径4 、作第十章 施组横道图特点 优点：较简单、直观、易懂，容易编制缺点： 1、工序的相互关系不明确 2、施工 日期和地点无法表示，只能用文字说明3 、工程数量实际分布情况不具体 4、仅反映出 水平流水速度。明挖法特点：概念： 沿着地下建筑的线路， 从地面向下开 挖基坑， 然后在基坑中修筑衬砌， 最后覆土 回填的施工方法。施工流程： 打桩开挖地面安放支承环 开挖基坑修筑构筑物回填拔桩

17、恢复 路面。特点： 优点（ 1）使用功能好（ 2）施工方法 简单技术成熟（ 3 ）施工进度快，可分段作 业（ 4）浅埋时造价低。缺点（ 1）外界气象条件对施工影响大（ 2 ） 对居民的生活， 交通影响大， 易造成污染（ 3） 需要拆除地下管线（ 4）软土深基坑，地表 层降不易控制，基坑稳定性差。适用范围： 大断面、浅埋、地层稳定性好、地下水不发育。盾构机的组成： 盾构机主要有五部分组成， 壳体、排土系统、推土系统、衬砌拼装系统 和辅助注浆系统。 盾构机的壳体由切口环、 支撑环和盾尾三部分组成， 并与外壳钢板连 成一体； 排土系统主要是由切削土体的刀 盘、泥土仓、 螺旋出土器组成、 皮带传送机、 泥浆运输电瓶车等部分组成。论述题：测量项目及布设方法： 218 山岭隧道施工现场布置： 原则： 满足施工要求，避免相互干扰一、弃渣场及弃渣道路布置 （1）场地容量足够，运输方便，优先考虑 作为填方料（ 2 ）不得占用其他施工场地， 不得影响附近设施注意环保（ 3 ）尽量不占 用耕地，必须占用时须复耕（ 4 ）顺沟弃渣 不得占用河道河谷（ 5）弃渣对不良地质或 其他工程不能产生不利影响（ 6 ）弃渣线路 不得少于两条二、大宗材料堆放场及库房布置 （1）砂石水泥应和拌合站一起布置，不一定推平场地，但要考虑供料方