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第二讲隧道工程基础知识

（一）

隧道的概念及交通隧道简介隧道横断面隧道支护结构洞门与明洞附属建筑物主要内容隧道的概念及交通隧道简介

隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。

1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“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2m2的洞室。”

隧道的概念及交通隧道简介

隧道分类比较明确的是按照隧道的用途来划分，主要有以下四种：（一）交通隧道（二）水工隧道（三）市政隧道（四）矿山隧道介绍此类！1铁路隧道从1829年开始兴建铁路隧道以来到1990年的160年间，在世界各国已建成超过12000km的铁路隧道，约占世界铁路总长的1%左右。修建铁路隧道可大幅度缩短线路长度，降低线路标高，改善通过不良地质地段的条件，降低铁路造价等。交通隧道隧道的概念及交通隧道简介交通隧道1铁路隧道乌鞘岭隧道隧道的概念及交通隧道简介交通隧道1铁路隧道大瑶山隧道隧道的概念及交通隧道简介交通隧道1铁路隧道军都山隧道隧道的概念及交通隧道简介2公路隧道随着社会生产的发展，高速公路的出现，要求线路顺直、平缓、路面宽敞，于是在穿越山区时，也常采用隧道方案。此外，在城市附近，为避免平面交叉，利于高速行车，也常采用隧道方式通过。交通隧道隧道的概念及交通隧道简介交通隧道2公路隧道终南山隧道隧道的概念及交通隧道简介交通隧道2公路隧道雪峰山隧道隧道的概念及交通隧道简介交通隧道2公路隧道雁门关隧道隧道的概念及交通隧道简介3水底战隧道当交寻通线碎横跨欲河道亩时，赌采用雁水底缺隧道约，既承不影转响河卫道通查航，挂也避采免了速风暴命天气志轮渡鉴中断窜的情盆况，繁而且年在战那时不厕致暴浮露交锻通设桂施的温目标公，防兵护层产厚，靠是国窗防上兆的较溪好选达择。袜为横丙跨黄锣浦江访，上直海已乖修建怀了全作长27丈93藏m的水受底隧玩道，牢广州陪地铁千穿越发珠江隐，武斥汉地齐铁穿着越长秒江都互修建支了水钢底隧匙道。交通兄隧道隧道肢的概训念及津交通淹隧道糟简介交通撕隧道3水底鹿隧道武汉捷长江困隧道隧道举的概腊念及火交通扮隧道教简介4地下隔铁道地下惕铁道贪是解娱决大市城市贞交通到拥挤脂、车拢辆堵合塞等请问题谎，且冈能大丘量快揉速运净送乘帐客的坏一种旁城市候交通效设施揪。它页可以铅使很和大一锹部分及地面临客流阀转入联地下权，可衔以高遍速行弟车，府且可番缩短朽车次蛛间隔印时间饼，节敞省了酿乘车茫时间养，便落利了乎乘客悉的活蔑动。仇在战柿时，述还可粗以起晴到人挽防的振功能渗。交通门隧道隧道泊的概亚念及繁交通犯隧道却简介交通砖隧道4地下锡铁道地铁合车站隧道仰的概骆念及闷交通萌隧道嚷简介5航运些隧道当运供河需背要越胃过分台水岭怠时，蜘克服垒高程泳障碍按成为助十分留困难束的问扒题，踢一般户需要折绕行半很长剃的距其离。具如果叨修建乔航运胞隧道刺，把麦分水肆岭两妄边的乔河道牌沟通识起来寺，既趋可以脱缩短递航程伙，又脸可以眯省掉更船闸欠的费雨用，乳迅速袍而顺黎直地洗驶过敏，航柔运条勒件就罚大为扫改善纯了。交通证隧道隧道阵的概么念及界交通絮隧道结简介6人行蜡地道城市片闹市遇区行寒人众励多，携而且龄与车烫辆混得行，删偶有撤不慎疾便会建发生添交通案事故浮。为仇了提死高交秆通运窃送能极力及疼减少朝交通粪事故赚，除斯架设辞街心咽高架杰桥外慨，也念可以虎修建铲人行春地道加和地柔下立白交车舟道。交通直隧道隧道林的概可念及槽交通可隧道包简介交通风隧道6人行搜地道青岛秧龙山系地下骂商业嗓街隧道钢的概贞念及山交通鹿隧道矩简介隧道浩净空永是指成隧道面衬砌粪的内茫轮廓悔线所锁包围作的空讨间。添铁路即隧道省净空萄是根窗据“隧道支建筑燥限界”确定润的，绢而“隧道或建筑赤限界”是根尘据“基本千建筑示限界”制定积的，“基本福建筑糕限界”又是辉以“机车时车辆基限界”制定焰的。“限界”是一侨种规泽定的授轮廓控线，磨这种猴轮廓粮线以资内的斧空间晓是保海证列霞车安董全运喜行所姥必需志的。“建筑捉限界”是建潮筑物联不得即侵入爬的一循种限朵界。隧道介横断止面（一运）隧喂道净炸空1.机车筋车辆赚限界机车把车辆泛最外叹轮廓的的限溪界尺载寸。2.基本陆建筑概限界线路盐上各勺种建款筑物叫和设臭备均皇不得称侵入祸的轮碎廓线转。3.隧道腰建筑歪限界包围“基本寺建筑唯限界”外邻停的轮码廓线尝。要膛比“基本哥建筑再限界”大，蜻留出剂空间岸用于侵安装珍通讯赶信号煮、照眨明、旨电力(接触榴网)等设朴备。4.直线隧道拖净空“直线香隧道领净空”比“隧道菊建筑维限界”稍大代，除惩了满格足限北界要役求外继，考宋虑避艳让、招救援止通道粗，还漫考虑互了衬新砌结锅构的樱合理顾受力宵形状(拱部采用堤三心雪圆，边墙采用寇直墙团式或定曲墙其式)及施需工方乏便等喇因素沈。隧道战横断王面（一肆）隧皱道净烘空隧道买横断崖面（一垃）隧胁道净精空隧道塌横断毁面（一娇）隧织道净膝空隧道址横断博面（二手）曲属线加虫宽（1）车皇辆通槽过曲苗线时兰，转术向架康中心香点沿窜线路荷运行龟，而乳车辆曾本身谣却不娱能随肥线路泡弯曲蓄，仍捧保持简其矩疲形形其状，擦故其紧两端党向曲详线外遥侧偏谅移(d外)，中尸间向牵曲线缓内侧炒偏移(d内1），荐如图2-榜4-扇8所示遮。隧道臂横断闪面（二砖）曲到线加茫宽（2）由沾于曲废线外描轨超伏高，披车辆株向曲响线内馆侧倾凭斜，话使车晋辆限显界上算的控君制点叙在水乐平方厘向上摄向内疏移动指了一推个距昆离d内2，如附图2-孤4-仇9所示伏。据尼此，显曲线娱隧道葡净空倡的加统宽值锻为隧道朱衬砌胡构造开挖杜后的淋隧道铅，为猛了保或持围仰岩的需稳定戒性，纤一般催需要炸进行睬支护钻和衬竹砌。支护的主论要方倦式有婚：锚秋杆、超钢架租、钢疮筋网犁、喷须射混底凝土馒及其证组合那；衬砌的主像要方返式有虏：整维体式两混凝漠土衬俯砌、誓拼装吸式衬辅砌、裕喷射昼混凝时土衬见砌和渔复合摔式衬跌砌等阅。隧道诱支护锚杆老是将沈破碎旷或不笋稳定遣岩体(块)与牢玩固稳啊定的时岩体衡连结置在一阁起以圈提高籍整体值稳定喉性的冲一种丈支护题措施域。（一尤）锚豪杆隧道膜支护（一谈）锚事杆隧道刷支护（一醉）锚歌杆隧道授支护当围益岩软险弱、参破碎援严重筒且自恒稳性孕差时娱，隧匙道开剪挖后闻，需盛要及烤时提浓供足丛够强肝的支束护约念束围抓岩变福形。活在初原期支少护内抛设置钢拱绿架将增虹大支灵护结日构早漆期的熟刚度省，阻番止围料岩的赌过度甩变形荷并承集受部辩分的念松弛析荷载盐。钢愁架分膨为型绿钢和幅格栅恼钢架档两种插。（二酱）钢首架隧道历支护（二舌）钢集架（贺型钢掀）型钢兽钢架误接头(尺寸戴单位:m贵m)隧道迁支护（二栋）钢沙架（物格栅夺）隧道轮支护（二拔）钢陆架（然格栅握）隧道权支护（三逐）钢搬筋网钢筋暖网喷裁射混止凝土笛是在拥喷射闭混凝羞土之免前，汗在岩夜面上检挂设代钢筋家网，唯然后赴再喷送射混井凝土跑。目谦前，巾我国锯在各极类隧树道工颈程中谎应用铅钢筋辛网喷奸射混湾凝土陶支护绝的比巧较多献，主晃要用讲于软重弱破恒碎围姓岩，犹而更娱多的笼是与爹锚杆展或者弦钢拱拥架构惯成联半合支画护。钢筋回网通精常作举环向户和纵限向布史置。应环向港筋一蝴般为形受力嘱筋，商由设旷计确晋定，康直径12价mm左右胞；纵贤向筋筒一般浇为构撤造筋莫，直搬径6~湿10叨mm；网砍格尺串寸一烟般为20街cm栗x2板0c家m,泰2这0c备mx顿25隐cm那,2恳5c始mx压25棋cm扔,2斩5c太mx造30辨cm或30践cm蜜x3殊0c山m。隧道监支护（三铁）钢出筋网隧道乘支护（四胁）喷捐混凝交土喷射锦混凝杨土既贵是一捎种新稀型的兄支护蔬结构引，又岸是一畏种新稍的施印工工喝艺。存它是咐使用录混凝堤土喷辜射机肝，按牺一定施的混剃合程夹序，胀将掺冷有速饮凝剂披的细蝇石混达凝土毛，喷洗射到丙岩壁巩表面啄上，乐并迅加速固嘉结成才一层知支护请结构锅，从呆而对月围岩惯起到浊支护拜作用济。喷射效混凝倘土可躺以作飘为隧镰道工兰程的层永久龄性或崇临时医性支侵护，景也可谅以与繁各种境形式飞的锚惹杆、邻钢拱密架、躺钢筋诊网等杜构成接组合引式支哥护结戚构。夫它的踏灵活随性也哲很大未，可迎以根即据需简要分放次追鱼加厚码度。隧道勾支护（四牛）喷怎混凝敢土隧道思支护（五笨）多球种措蛛施组晃合支去护隧道业支护（五副）多械种措捎施组葵合支返护隧道禽衬砌隧道翠开挖赠后，字以较塞大厚哨度和产刚度昆的整屈体模缎筑混花凝土苗作为弱隧道楚的结搁构。整体步式衬配砌按党照工览程类沫比、冻不同牌围岩宅级别舌采用残不同线的衬哭砌厚纵度。墨其形娘式有录直墙敏式和队曲墙使式两拉种，夹而曲聪墙式扇又分测为有魔仰拱摔和无趴仰拱评两种谷。（一以）整符体式旦混凝蛋土衬浸砌隧道拿衬砌虎构造1）直辞墙式狠衬砌适用灵于地淘质条与件比厦较好狗，以巡寿垂直绸围岩泄压力仿为主扑而水凉平围耽岩压充力较茎小的唯情况绍。主急要适更用于Ⅰ~援Ⅲ级围终岩，词直墙来式衬翼砌由阶上部彼拱圈途、两绒侧竖病直边县墙和昨下部允铺底映三部醋分组厘合而抹成。（一另）整文体式饼混凝举土衬给砌拱顶拱腰拱脚墙脚铺底隧道肃衬砌痰构造（一以）整能体式克混凝垒土衬菜砌隧道辛衬砌碧构造2）曲墙白式衬货砌曲墙软式衬史砌适坟用于寇地质家较差震，有务较大峰水平荒围岩照压力质的情煌况。躬主要女适用坚于Ⅳ级及些以上抗的围避岩，陶或Ⅲ级围存岩双伸线隧勉道；羞多线访隧道楚也采刷用曲棉墙有饶仰拱予的衬臣砌。曲墙革式衬牺砌由程顶部器拱圈危、侧嘉面曲眼边墙犬和仰托拱/底板(或铺赔底)组成配。（一沟）整枪体式盟混凝耳土衬从砌拱顶拱腰拱脚墙脚仰拱隧道纲衬砌鞠构造2）曲墙跌式衬等砌（一保）整必体式余混凝熊土衬指砌2）曲墙锯式衬阴砌在Ⅳ级围怖岩无畏地下番水，认且基镜础不食产生肃沉降依的情技况下断可不坊设仰抢拱，木只做句铺底凯；一胆般均扑需设扔仰拱厚，以龄抵御撞隧道跑底部罪的围洗岩压添力和恨防止箭衬砌与沉降挥，并仍使衬减砌形驳成一乖个环梯状的银封闭虑整体颈结构偶，以箩提高购衬砌冠的承虚载能俯力。隧道机衬砌搂构造2）曲墙少式衬县砌（一脚）整荡体式胜混凝脂土衬凑砌隧道结衬砌齐构造复合均式衬居砌是凑指把刺衬砌出分成逢两层柿或两忌层以挤上，偿可以妻是同租一种迅形式洒、方桂法和徒材料望施作凉的，补也可驱以是鞠不同达形式圾、方难法、滨时间粪和材龄料施橡作的绸。目前峰大都丈采用烤内外苗两层宫衬砌访。按渗内外轰衬砌储的组违合情析况可膛分为贵：初放期支纸护与截二次技衬砌骆。根策据围耐岩条耕件不顾同，挣分别衰采用励不同婶的断爷面形棍式和栋支护爱、衬义砌参固数。（二浊）陵复合独式衬诞砌隧道嚷衬砌径构造复合兄式衬巡寿砌是恐先在逐开挖赢好的矿洞壁撑表面澡喷射鹿一层脆早强区的混触凝土(有时悦也同汽时施皮作锚报杆)，凝魄固后哈形成毫薄层鹅柔性鸣支护劳结构(称初桑期支奥护)。它略既能絮容许舞围岩矮有一功定的碧变形往，又签能限志制围绿岩产抚生有漠害变乒形，为其厚次度多素在5~义20砌cm之间讲。一般抄待初碗期支乱护与怠围岩烘变形摊基本巧稳定孟后再榨施作前内衬爽。为谈了防荣止地剥下水刺流入珠或渗昂入隧外道内尸，可表以在业外衬系和内堂衬之射间设宾防水磨层，取其材把料可撤采用棕软聚板氯乙椅烯薄逗膜、漂聚异域丁烯曲片、运聚乙冷烯等叶防水敲卷材活，或络用喷疤涂防惠水涂怎料等无。（二棵）化复合净式衬竖砌隧道秋衬砌喷构造复合意式衬何砌可杨以满浩足初捕期支眨护施诵作及泳时、瓦刚度结小、猪易变且形的机要求居，且各与围哈岩密减贴，痰从而践能保棵护和摩加固俗围岩赏，充问分发勒挥围的岩的现自承源作用氧。二次捎衬砌茂后，好衬砌须内表止面光额滑平星整，突可以炊防止邮外层礼风化梦，装繁饰内锋壁，权增强府安全才感，术是一厕种合沿理的兆结构禽形式梢，也勉是目锻前公章路、馅铁路兆隧道较主要绿的结穗构形翠式。（二愉）岸复合端式衬秋砌隧道志衬砌秘构造（二弹）华复合慈式衬雄砌隧道倡衬砌笨构造锚喷命式衬闯砌是古指锚工喷结燃构既你作为绞隧道颤临时有支护卡，又将作为渴隧道侨永久埋结构理（单夫层衬姐砌）挽的形逢式。斜它具千有隧跃道开授挖后差衬砌窑及时霞、施泽工方斧便和故经济垮的显档著特厦点。锚喷齐式衬树砌在持围岩裂整体灶性较请好的院军事棚工程帜、各注类用陶途的坝使用红期较她短及渡重要欧性较台低的锻隧道丑中广抢泛使部用。罢在公央路、历铁路劫隧道缝设计而规范基中，慢都有役根据笨隧道岩围岩伴地质括条件波、施区工条范件和锣使用抄要求锡可采梦用锚抚喷衬钥砌的援规定碰。（三架）锚前喷式炮衬砌隧道窑衬砌赚构造铁路脸隧道材设计唉规定抗中规仔定，碰锚喷吃衬砌耳设计华应符替合下策列要评求：①锚紫喷衬脱砌内温轮廓料线应鸭适当宰加大丑，除匙考虑营施工刺误差客和位促移量尖外，披应再盐预留10消c悼m作为严必要渠时补鞋强用辱。②遇默到下希列情往况时桶不应美采用父锚喷所衬砌焰：地榨下水番发育闸或大美面积图淋水巨地段绍；能剥造成牢衬砌李腐蚀值或特次殊膨桃胀性酬围岩阿地段膊；最袄冷月予平均适气温滴低于-5城℃地区准的冻届害地阳段；挠有其烂他要模求的铃隧道装。（三步）锚吗喷式厌衬砌隧道教衬砌业构造装配创式衬断砌是宏将衬堤砌分虹成若捧干块降构件亚，这俱些构贷件在陈现场身或工桐厂预护制，千然后俱运到拐坑道挥内用醋机械剪将它北们拼阁装成度一环呈接着竹一环县的衬伪砌。这种筹衬砌辫的特宪点是拖：拼糠装成穗环后夏立即诊受力杰，便步于机怠械化拿施工劳，改疾善劳道动条祖件，屈节省精劳力育。目前个多在饲使用盾构工法施工薯的城余市地绣下铁棒道和鹊水底效隧道列中采饱用。么在铁倦路、息公路朝隧道寄中由迷于装野配式届衬砌到要求芽有一挨定的践机械提化设名备，通施工绩工艺渐复杂撕，衬都砌的整体截性及扒抗渗赴性差而未扶能推吃广使之用。（四肉）装昼配式饰衬砌洞门监与明秒洞（一叔）洞蛛门1）洞叮门的或作用减小家洞口摧土石揉方开社挖量稳定泊边、坐仰坡引离见地表艰水流装饰刻洞口洞门鸦与明没洞（一酬）洞喘门1）洞橡门的而形式洞口岔环框洞口映石质班坚硬点稳定旱，地千形陡洗峻无御排水文要求血；洞门术与明锻洞（一济）洞蜘门1）洞蹦门的塔形式端墙隐式（坦一字傅式）盲洞门适用足于地地形开绪阔，椅石质促较稳缸定的底地区龄；洞门葱与明帅洞（一富）洞饰门1）洞鸽门的席形式翼墙宿式（忍八字敌式）体洞门洞口兰地质是较差宫（Ⅳ级及大以上举围岩多），帅山体微纵向滴推力司较大雹时，奥在端桥墙式富洞门巩的单专侧或常双侧塑设置贩翼墙战。洞门往与明塌洞（一般）洞械门1）洞热门的袜形式柱式抛洞门地形清较陡饲（Ⅳ级围扇岩）搭，仰劣拱有烈下滑活的可饮能性秋，又送受地屡形或逆地质咽条件淡限制办，不嚷能设钞置翼我墙时悟，可虹在端剪墙中乔部设所置2个（飘或4个）镰断面千较大孔的柱拣墩，叫以增龙加端且墙的融稳定稳性。洞门立与明马洞（一帜）洞棚门1）洞附门的奏形式台阶婚式洞吗门当洞知门位殊于傍奖山侧交坡地禁区，轻洞门格一侧屈边仰宿坡较诉高时崖，为听了提旁高靠贪山侧肌仰坡已起拔虏点，韵减少工仰拱工高度橡，将刷端墙毅顶部潮改为收逐级饼升高载的台陆阶形脑式。洞门伶与明委洞（一骄）洞誓门1）洞仆门的葡形式斜交粱式洞救门当隧萍道洞兔口地姓面等障高线林斜交制时，废为了龟缩短醋隧道铸度度绪、减扬少挖慰方数蝇量，背可采肤用平迫行于匆等高锹线与禽线路衡呈斜喘交的皆洞口菌。洞门拥与明寄洞（一腐）洞氏门1）洞灿门的临形式喇叭俗口式坦洞门高速饲铁路吸隧道绣，为路了减掏缓高番速列同车的便空气显动力草学效果应，牧对单龄线隧某道，仇一般俯设喇棋叭口哄缓冲胀段，叠同时留兼作海隧道触洞门双。洞门补与明质洞（二部）明扭洞明洞帜是隧硬道的僵一种耐变化薪形式日，它佣用明借挖法苦修筑报。所肢谓明乔挖是浩指把阳岩体奶挖开贼，在哪露天带修筑鸣衬砌加，然劳后回坊填土搭石。吨这样这修筑惭的构句筑物鼓，外嫂形几轻乎与抬隧道洒无异伪，有音拱圈应、边韵墙和芦底板观，净展空与安隧道垂相同注，和甘地表拐相连探处，艇也设遥有洞叨门、遗排水量设施肿等。洞门箩与明些洞（二遭）明棵洞洞门层与明肯洞（二县）明孩洞明洞域一般炕修筑避在隧桨道的反进出迹口处默，当盯遇到地质猛差且暴洞顶爹覆盖它层较渗薄，用作暗挖寇法难妇以进中洞时楚，或难洞口板路堑柏边坡涝上有奖落石昂而危羽及行责车安炉全时胸，均涝需要籍修建调明洞胁。它蕉是隧挪道洞易口或烂线路初上起唤防护棕作用怪的重明要建拴筑物注，在墙铁路触线上妹使用软的较晒多。明洞愈的结璃构类翼型常淡因地败形、骆地质德和危糕害程捞度的固不同检，有虽多种共形式倘，采阴用最约多的衬为拱罚式明减洞和戴棚式管明洞熄两种缠。洞门福与明朗洞（二渣）明文洞地质挨差且鄙洞顶披覆盖太层较哥薄，后用暗慈挖法合难以渐进洞女时洞门冬与明族洞（二惠）明勺洞（1）拱浆式明命洞拱式灾明洞疏由拱典圈、朝边墙碑和仰芬拱(或铺哭底)组成粗，它拜的内挺轮廓至与隧陈道相陡一致稼，但绵结构造厚度劫要比娱隧道恋大。路堑脂式对佣称型路堑壤式偏燥压型洞门张与明沉洞（二不）明碰洞（1）拱瓶式明炭洞半路霞堑式乘偏压叔型半路础堑式坟单压腹型洞门残与明带洞（二喊）明命洞（2）棚航式明芽洞有些苗傍山遭隧道程，地枪形的屿自然餐横坡里比较悄陡，赖外侧刷没有萄足够矩的场绩地设陡置外毒墙及潜基础贵或确葱保其纱稳定纹，这话时采诱用另宋一种擦建筑萝物—棚式四明洞靠。棚式盖明洞扒常见发的结惑构形钥式：盖板匆式刚架洲式悬臂贤式洞门葵与明黄洞（二拐）明些洞（2）棚胖式明贷洞钢架除式明织洞盖板外式明渴洞附属黑建筑顺物为了披使隧穴道正旱常使笛用，坛保证驾列车隆安全罩运营涉，除杜主体枣建筑扎物外连，还织必须亭修筑浩一些尸附属痛建筑屈物。危其中逝包括税：防排荷水设牙施，电力喷及通腾信信爱号的涂安放集设施等。附属漏建筑讯物隧道束的永膀久性茅防排压水是孙通过应防排澡水工皇程措多施实帝现的慰。经过旧理论盾和实宪践经健验的织总结炼，提堆出了“截、仅防、愉堵、螺排结合四，因高地制庄宜，支综合被治理”的原俘则。（一盾）防毒排水薯设施附属芬建筑喉物截：截断凶地表状水和径地下余水流变入隧石道的筒通道择，洞止口地凳表设乐天沟谎等截同水沟裳以及胳地表袄陷穴恐等整凝治；防：防止疑地下富水从尿衬砌林背后驳渗入讽隧道伤内，猛充分素利用料混凝杨土自鲁防水欢能力日，以新及在析衬砌姥与支夏护之后间设中置的止防水某层；（一奶）防骆排水峡设施附属垄建筑晒物堵：向支页护背农后压皱注水歌泥砂浸浆，慎用以赠充填求支护乐与围俱岩间摇的空觉隙，袍以堵枪住地饼下水纸的通鸭道，浩并使萍支护筋与围堂岩形毫成整席体，识改善聪支护侍受力基条件串；排：将地萄下水桨排入初隧道秋内，及再经校由洞再内排粉水沟尿（排掌水沟塞及盲护沟）友排走反。（一虹）防挣排水滩