学习资料一：了解隧道常识

隧道施工技术劈山开道，破坏环境，边坡失稳——渐成历史逢山穿隧，保护环境，减少征地——已成共识遇水架桥——未必定义水下隧道——多种选择

1.我国是多山国家，75％左右国土都是山地，且江河纵横，海域宽阔。为隧道的发展提供了广阔的发展背景。2.城市人口不断增加，车辆在增多，增大城市交通压力，原有城市道路越发饱和，那么城市立交和地下铁路成为两个发展的方向。3.保护环境和节约能源的国家发展战略大背景下，隧道成为一个重要的发展方向。4.基础理论日趋成熟，研究手段日益全面，勘测设计技术日益先进，建设规模日益宏大，结构型式日趋丰富，施工技术迈进机械化，材料日益先进，装备渐趋完备，所以公路隧道的建设已进入快速发展时期，也具备了快速发展的条件。

隧道的国情穆陵关隧道：（长深高速）青州至临沭高速公路的重要控制性工程，隧道为双洞六车道设计，单洞长度共计1525米，其中西线为775米，东线为750米，隧道洞内净宽15.76米，净高8.78米。2011年11月通车。隧道概述1.定义及结构组成2.种类、规模和工程特点3.隧道工程的几个基本概念4.简史及现状5.隧道工程的两大理论6.发展方向1.通过隧道图片了解隧道构造、施工设备等2.掌握隧道基本概念，在大脑中形成立体概念。3.了解隧道工程的国内外发展史，隧道工程现状及未来发展方向。4.了解隧道工程的特点。

本节课学习目的1.1隧道的概念隧道修筑在地下的通道建筑物。围岩隧道周围一定范围内对隧道稳定有影响的那部分岩体。支护为维护围岩稳定而施作的人工结构。1.2隧道的结构组成隧道结构组成围岩支护初期支护（外层衬砌）二次支护（内层衬砌）洞门附属设施避车洞、下锚段、人行横洞（铁路）紧急停车带、人/车行横通道（公路）洞内排水系统（沟槽）电力电缆系统（管槽）辅助通风系统（巷道）围岩—天然结构，隧道结构的主体。支护—人工结构，稳定围岩。洞门—明暗交界处结构，隧道的起终点。附属设施—功能性结构，隧道运行的保障。

隧道结构隧道内侧图隧道结构图隧道仰拱设计一隧道仰拱设计二隧道洞门一隧道洞门二隧道洞门三隧道洞门四

隧道洞门

隧道内部图隧道施工现场图隧道施工附属设施图隧道通风系统隧道斜井2.1隧道种类作用交通隧道、输水隧道、市政隧道、矿山隧道。地质条件土质隧道和石质隧道。埋置深度浅埋隧道和深埋隧道。所处位置山岭隧道、水下隧道、水底隧道、地铁隧道。2.1.1交通隧道山岭隧道建在铁路、公路交通线上山岭区段的隧道。水下隧道建在河床或海床以下地层中的交通隧道。也称盾构隧道。水底隧道用沉埋法建在河床或海床以下地层中的交通隧道或输水隧道。也称沉管隧道或沉埋隧道。地铁隧道建在城市地铁下铁路线上的隧道。航运隧道建在水运交通线上的隧道。大瑶山隧道（铁路隧道）：中国已通车的最长双线电气化铁路隧道，1981年11月开工到1989年12月建成，位于京广铁路广东省北部大瑶山的坪石至乐昌间，自北向南穿越大瑶山，全长14.295千米，长度在世界铁路隧道中列第10位。乌鞘岭隧道（铁路隧道）：鞘岭隧道位于铁路兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道，隧道各长20.050km，是中国第三长的铁路隧道。秦岭终南山公路隧道（公路隧道）：位于西康高速公路，单洞长18.02公里双洞共长36.04公里，世界最长的双洞高速公路隧道。崇明越江隧道（水下隧道）：采用直径15.42m的圆形盾构是目前世界上直径最大的盾构，隧道全长7500m。狮子洋隧道（水下隧道）：位于广州市南沙区的狮子洋隧道，左、右线各长10．8公里，隧道穿越小虎沥、沙仔沥和狮子洋三条水道，是目前国内里程最长、建设标准最高的第一座水下铁路隧道。青岛胶州湾隧道：是我国最长的海底隧道。隧道全长7800米，分为路上和海底两部分，海底部分长3950米。设双向六车道，设计车速80公里/小时。路线等级为城市快速路，设计基准期为100年。2007年12月27日开工建设，2011年6月30日正式通车，改变了“青黄不接”的历史。武汉长江隧道（水下隧道）：全长3.6公里，双线4车道，是中国第一条开建、最先贯通的长江公路隧道，被誉为“万里长江第一隧”。珠江隧道（水底隧道）：珠江隧道位于中国广东省广州市荔湾区，是广州市第一条穿越珠江的隧道，也是中国大陆首次采用沉管法设计施工的大型水下隧道，全长1238.5米。地铁隧道：建在城市的地下，有效缓解城市交通拥堵，能够快速、高效的运送旅客。2.1.2输水隧道引水隧道把江河之水或蓄水引入，用于工农业、生活、水力发电之用的隧道。尾水隧道把从水力发电机排出的尾水输送出去的隧道。泄洪隧道在洪水期间疏导排泄洪水的隧道。排沙隧道利用水流冲刷作用排泄淤积的泥沙的隧道。输水隧道—输送水流的隧道，主要用于水利工程。

输水隧道—有压隧道和无压隧道。有压隧道内充满水使得隧道衬砌承受围岩压力和水压力；无压隧道内未完全充满水，过水部分承受围岩压力和水压力，而不过水部分只承受围岩压力。2.1.3市政隧道给排水隧道供给城市用水、排放城市污水。城市管沟安置各种市政管线，如电、暖、燃气管线等。人行地道专供人员通行之用。人防隧道用于战时蔽护人员、重要财产之用。2.1.4矿山隧道运输巷道从地面到地下开凿的通到矿床的运输通道。通风巷道补充新鲜空气，排除废气，为保证工作环境和人员设备安全而设置的巷道。2.2隧道规模隧道长度公路隧道铁路隧道短隧道小于500m小于500m中长隧道500~1000m500~3000m长隧道1000~3000m3000~10000m特长隧道大于3000m大于10000m隧道断面面积隧道小断面小于10m2中等断面10~15m2大断面50~100m2特长断面大于100m2隧道跨度开挖宽度B（m）小跨度隧道B<9中跨度隧道9≤B≤14大跨度隧道14≤B<18特大跨度隧道B≥182.3隧道工程的特点地质条件和水文条件决定施工的难易程度。隧道狭长、作业面小、施工速度慢、工期长。受昼夜、季节、气候影响小，可长年稳定施工。施工环境差。大型隐蔽工程，建成后很难更改路线施工现场远离城市，运输不便，物资供应困难。3.隧道工程的几个基本概念隧道工程设计建筑设计、结构设计、施工设计。隧道工程施工在指定地层中修建隧道及地下洞室建筑物的建筑活动。隧道工程方法地下环境条件的不同，决定了隧道建筑形式的不同，采用的开挖和支护的方法也就不同，修建的方法也就不同。隧道工程技术在隧道施工的各个工序或阶段，所需要的各项技术手段和措施。隧道工程管理为保证工程施工顺利进行，所采取的一系列管理工作。4.隧道工程历史及现状综述简史世界隧道工程建设简史中国隧道工程建设简史现状施工技术现状机械和材料现状管理现状理论现状4.1.1世界隧道工程建设简史隧道名称时间国家特点辛普伦I号隧道1906瑞士长19.80km，铁路单线隧道辛普伦II号隧道1921意大利长19.82km，铁路单线隧道新关门隧道1975日本长18.77km，铁路隧道大清水隧道1982日本长22.28km，世界最长隧道青森-函馆海底铁路隧道1984日本长53.85km，铁路双线+平行导坑青函隧道1988日本全长54km，海底隧道加来-多佛海底铁路隧道1991英法长50.54km，2座铁路单线隧道+1座服务隧道哥达基线隧道正建瑞士全长153.5km，铁路隧道+公路隧道4.1.2中国隧道工程建设简史隧道名称竣工时间地点特点狮球岭隧道1989台湾长261m，中国第一座铁路隧道八达岭隧道1908北京长1091m，铁路隧道大瑶山隧道1987广东长14.295km，双线铁路隧道秦岭隧道2003陕西I线长18.452km，II线长18.456km，铁路隧道乌鞘岭隧道2006甘肃单线长20.05km，铁路隧道秦岭终南山隧道2005陕西左右洞各长18.02km，双车道，第一长公路隧道龙潭隧道2007湖北左洞8.693km，右洞8.62km，双车道，第二长公路隧道厦门-翔安隧道2010福建总长6.05km，最大开挖断面170.7m2，公路海底隧道（开挖断面最大）青岛海湾隧道2011山东全长7.8公里，双向六车道，第一长海底公路隧道秦岭终南山输水隧道2005陕西全长18多公里，第一长输水隧道4.2隧道现状隧道施工方法现状：

隧道类型施工方法山岭隧道矿山法坚硬岩体隧道工程掘进机法城市地铁浅埋隧道工程由“浅埋明挖法”转为“浅埋暗挖法”“浅埋盖挖法”继而转为“盾构法”地铁车站由“浅埋明挖法”转为“浅埋盖挖法”沉管隧道沉埋法矿山法：因在坑道采矿而得名，采用“钻眼爆破”方式破岩。掘进机法：20世纪30年代开始应用于隧道工程，用特制的破岩机连续破岩，完成隧道掘进的施工方法。浅埋明挖法：先将隧道部位的岩(土)体全部挖除，然后修建洞身洞门，再进行回填的施工方法。浅埋明挖法：在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。浅埋盖挖法：由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。沉埋法：又称沉管法，将管段放到设计好的隧道位置（水底基槽），修筑水底隧道的主要方法。隧道施工技术现状：

技术现状爆破控制技术盾构掘进技术深基坑围护技术水下地基加固技术预注浆加固技术监控量测技术锚杆加固技术喷射混凝土加固技术管棚超前支护技术管段沉埋技术管段浮运技术隧道施工机械和建筑材料现状：

盾构掘进机适应多种地质条件液压凿岩机、全液压凿岩台车、高性能炸药、新型高强合金冲击钻头提高了爆破质量和掘进速度履带走行、轨道走行或轮胎走行提高了出渣运输速度注锚机、砼喷射机、预应力锚杆、型钢拱架、早强剂有效支护围岩水泥、水玻璃等岩体胶结材料及深孔钻机、注浆机改变了围岩破碎、松散、软肉性状，加大了围岩的稳定。

整体模板台车、砼输送泵、早强模筑砼提高了砼衬砌结构施工速度大功率轴流式通风机、大直径胶布提高了出渣运输速度大功率轴流式通风机、大直径胶布通风管、高性能供电系统改善了隧道内工作环境条件抗渗砼、塑料防水板、无纺渗滤布、弹簧排水盲沟提高隧道及地下工程的防水能力隧道管理现状：

建立以项目为单位进行独立核算的施工企业管理模式。

隧道工程理论现状：隧道理论传统理论松弛荷载理论现代理论围岩承载理论隧道内布置钢筋网隧道内防水土工布的布置隧道内锚杆加固示意图隧道内安装锚杆隧道内安装锚杆隧道施工设备隧道空压机有两种：一种是大的空压机，好几个立方米，一般布设在隧道洞门附近，用于通风，更新空气，同时提供钻眼等工具的高压风，这种设备不用电的，用风代替。另一种是小的空压机，不足1立方米，圆柱形的，用来局部提供高压空气，进行施工。混凝土搅拌机混凝土搅拌机：把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的机械。主要由拌筒、加料和卸料机构、供水系统、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成。隧道掘进机

隧道掘进机是用机械破碎岩石、出碴和支护实行连续作业的一种综合设备。用于硬岩掘进。盾构隧道掘进机

隧道盾构机：具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。适于在软岩、土中的隧道掘进机。

隧道主要施工设备支护架设机仰拱栈桥支护架设机：架设钢桁架之用。仰拱栈桥：在保证栈桥上各种车辆设备正常通行不影响掌子面施工的情况下，桥下同时进行隧道的仰拱初期支护、钢筋绑扎、衬砌及回填施工，桥面可拼卸的面板方便了混凝土灌注，隧道出渣及进料与仰拱施工可平行作业，减少了仰拱施工给隧道掘进造成的干扰，加快了隧道施工速度。

隧道主要施工设备自动喷浆机自动喷浆机：建筑抹喷作为一种潮式喷射混凝土机具，适用于铁（公）路遂道、高层建筑及引水涵洞工程。可用于干喷，湿喷和钢纤维喷作业。钻孔台车：是隧道及地下工程采用钻爆法施工的一种凿岩设备。它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业。又称凿岩台车。钻孔台车

隧道主要施工设备管棚钻机工作平台车管棚钻机：沿着隧道断面外轮廓超前钻进并安设管棚，软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层，涌水、涌砂层发挥了重要作用。（管棚就是钢管棚护）

隧道主要施工设备

衬砌台车暗洞明洞衬砌台车：砼衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的砼衬砌施工。明洞衬砌台车：用明挖法在路堑或半路堑中修建衬砌结构，并在其外表回填土石的隧道。暗洞衬砌台车：用暗挖法在隧道中修建衬砌结构。3车道隧道（深圳大梅沙）连拱隧道(南峰)小净距隧道（福建联南）双洞8车道隧道（深圳雅宝）小净距隧道（福建联南）小净距隧道neighburhoodtunnel

指上行双洞洞壁净距较小，不能按独立双洞考虑的