隧道工程现状与发展趋势课件

1、专题一 隧道工程发展现状与发展趋势,1,学习交流PPT,一、隧道的概念及种类1隧道的概念 狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工程建筑物。 广义定义：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。,2,学习交流PPT,2隧道的种类 按不同的分类方式不同的分类方法：,3,学习交流PPT,4,学习交流PPT,二、我国隧道及地下工程发展的现状 (一)规模 1交通类隧道 (1)铁路隧道 已建、在建和拟建铁路隧道数量 据统计，截止到2010年底，我国已经建成的铁路隧道总长度已经超过7000km，在建铁路隧道总长度已超过7500km，正在设计和规划建设的隧道总长度超过10

2、000km。 由此可见我国铁路隧道建设的总量已经远远领先世界其它国家，我国已经成为名副其实的隧道大国4。,5,学习交流PPT,6,学习交流PPT,6.已建高速隧道： 武广222座172.152km 广深24座32.016km 郑西38座76.876km 石太32座74.904km 合武37座64.706km 甬温59座88.115km 温福59座149.423km 福夏37座40.406km 广珠4座4.172km,7,学习交流PPT,武广222座172.152km 广深24座32.016km 郑西38座76.876km 石太32座74.904km 合武37座64.706km 甬温59座88.

3、115km 温福59座149.423km 福厦37座40.406km 广珠4座4.172km,已建高速铁路隧道,8,学习交流PPT,全线共新建隧道（含明洞）184座，总延长240.814km。其中，乐山至白云（不含）正线段共新建设计时速250km/h双线隧道（含明洞）178座，总延长231.408km，全线最长隧道为姚家坪隧道，长8836m。,待建成贵铁路,9,学习交流PPT,待建西成铁路,西成线陕西境内正线隧道工程总计188.8898km/34座，占线路总长度的55.1%（秦岭山区占85.5%）。平均单座隧道长度5.555km，其中特长隧道（10km）98.222km/7座，长隧道（310k

4、m）68.873km/10座，最长隧道为天华山隧道15.9736km。隧道主要集中在秦岭山区及大巴山区。 四川境内正线隧道工程总计97.929km / 29座，占线路总长度的58.8%。全线最长隧道为金家岩隧道，全长12051m。,10,学习交流PPT,待建成兰、丽香和海南铁路,成兰铁路新建隧道33座、总延长332.44km，隧道比例72.64%。最长太平隧道长28.427km，10km长大隧道14座。 丽香线共有19座隧道，隧道全长92.169km，隧线比约66%，隧道主要分布在拉市海塘布区间山岭地段。 海南西环共有新建23座山岭隧道，隧道总长21622m，占线路总长的6.32%。,11,学

5、习交流PPT,12,学习交流PPT,13,学习交流PPT,14,学习交流PPT,15,学习交流PPT,10km以上的长大铁路隧道： 秦岭隧道18.4km 大瑶山隧道14.295km 乌鞘岭隧道20.05km 太行山隧道27.8km（在建） 吕梁山隧道20.8km（在建双洞） 东秦岭铁路隧道12.26km,16,学习交流PPT,(2)公路隧道 运营隧道1684座以上，总长628km以上。其中 10km以上的长大隧道： 秦岭终南山特长公路隧道18.02km(双座) 锦屏隧道14.7km(双座) 西山隧道13.68km（在建太原古交高速）,17,学习交流PPT,(3)地下铁道 目前仅有北京、天津、上

6、海、广州四城市约80km正在运营。 而在建工程则很多：除上述四城市外， 还有南京、重庆、青岛、深圳、杭州、武汉等。 北京：规划了20条线路共700km； 上海：规划了17条线路共450km； 天津：规划了4条线路共248km； 广州：规划了7条线路共206.5km； 深圳：规划了9条线路共254km； 完成规划的城市：大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波。,18,学习交流PPT,2水利水电 国内外已建成的10km以上的水工隧洞达90座，中国占11座。国内已建成长度5km以上的引水发电隧道20座。 小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽

7、导流隧洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水利枢纽导流隧洞。 已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长168.9km，其中隧道33座，总长75.11km；万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太原的引水工程，隧洞总长超过200km；辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。,19,学习交流PPT,3地下空间 城市地下空间的开发与利用：地下商场，地下车库，地下仓库等地下建筑物以及各大中型平战结合工程相继建设。 地下共同管沟：如石家庄同其他城市一样供电线路基本要穿行于地下隧道中。,20,学习交流PPT,(二)技术状况 1长大隧道 钻爆法施工(大瑶山隧道、秦岭铁路隧道平导、秦岭

8、公路隧道) 快速掘进(月进尺500m，已达世界水平) 出碴运输系统 通风系统 TBM施工(秦岭隧道、在建大伙房隧道) TBM快速掘进与对不良地层的适应性 出碴运输系统,21,学习交流PPT,大瑶山隧道,标志性工程,目前建成的最长双线铁路隧道 新奥法成功应用 9号断层施工技术 施工进度,全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m 单口月成洞218m，开挖205m，衬砌303m,22,学习交流PPT,秦岭隧道,标志性工程,20世纪建成的最长铁路隧道 TBM成功应用 施工进度,TBM施工 最高日进尺40.5m,月进尺528.1m,钻爆法施工 最高月进尺456m,23,学习交流PPT,乌鞘岭隧道,标志

9、性工程,通过4条区域性大断层和3000m千枚岩地层 创造了单线隧道施工进度最快纪录,级围岩单工作面436m/月 级围岩连续5个月进度200m 、级围岩交错情况下平均月掘进324m 、级围岩交错情况下单工作面最高成洞271.8m/月，连续6个月成洞超过200m,24,学习交流PPT,乌鞘岭隧道,标志性工程,软岩深埋复杂应力隧道的修建技术取得突破,高地应力 软岩大变形 富水,25,学习交流PPT,风火山和昆仑山隧道,标志性工程,高海拔4995m 冻土 设计施工,双层模筑混凝土 多道防水措施 保温隔热措施 低温早强耐久性防水混凝土 洞内空调,26,学习交流PPT,2不良地质隧道施工技术 富水断层破碎

10、地质 流砂地质 岩溶地质 高地应力岩爆 高地应力挤压大变形 煤系地层 湿陷性黄土,27,学习交流PPT,3设计理论 隧道结构或地下结构与地面结构所处环境不同，它是处在岩土地层或通称为围岩中，既受到围岩的荷载作用，又受到围岩的约束有利作用。,针对不同条件采用不同的设计理论。,28,学习交流PPT,29,学习交流PPT,4施工方法 明挖法 暗挖法 盾构法 掘进机法 盖挖法 顶进法 沉埋法,30,学习交流PPT,31,学习交流PPT,32,学习交流PPT,33,学习交流PPT,34,学习交流PPT,三、发展前景 1交通类隧道 经济发展，交通建设先行 交通标准不断提高 国力增强，技术进步 需建设更多，

11、可以建设更多、标准更高的隧道，前景美好。,35,学习交流PPT,2城市隧道 解决城市交通拥挤问题的唯一途径是采用快捷、大运量公共交通系统地铁 城市发展要求包括地下空间的开发 各类市政设施趋势隧道管沟化 继十九世纪的城市桥梁、二十世纪的摩天大楼，二十一世纪是地下空间的开发和利用。,36,学习交流PPT,3水利(国策),其它调水工程及水电工程,37,学习交流PPT,太行山隧道,四 长大隧道工程概况,太行山特长隧道位于石太客运专线孤山车站和盂县车站之间，是本线的重点控制工程，隧道通过该段太行山山脉的主峰越宵山，越宵山最高高程为1320m，隧道最大埋深445m，太行山隧道设计为双洞单线隧道，两线线间距

12、35m。隧道左线进口里程为DK69+276，出口里程为DK97+168，隧道全长27892 m；隧道右线进口里程为右DK69+286，出口里程为右DK97+163，隧道全长27877 m。,38,学习交流PPT,大瑶山隧道群,大瑶山一号隧道、二号隧道和三号隧道共3座隧道组成，长度分别为10081m、6024m和8387m。双线隧道，线间距5m，最高时速350km/h，有效断面积100m2。总工期40个月。,一号隧道右侧设置2268m的平导，出口左侧设置885m的横洞； 二号隧道进出口左侧分别设置长约340和320m的横洞； 三号隧道进出口左侧分别设置长约256m和1272m的平导。,39,学习

13、交流PPT,狮子洋隧道,位于广深港客运专线东涌站至虎门站区间，穿越珠江口狮子洋河段，是中国第一座水下铁路隧道，行车目标值350km/h。,工程范围全长10800m，隧道长度10490m，引道敞开段长310m。明、暗挖加盾构法施工。隧道采用双洞单线结构，断面净空有效面积约65m2。盾构段结构内径9.8m，外径10.8m，管片厚度50cm，采用7+1分块方式，单层钢筋混凝土衬砌。左右线之间的联络横通道23处。盾构段采用4台泥水平衡式盾构施工，总工期41个月。,40,学习交流PPT,函谷关隧道,郑西客运专线，全长7851m，最大埋深220m，中国最长及断面最大的黄土隧道。设计为单洞双线，线间距5m，

14、行车目标值350km/h。断面净空有效面积约65m2。,设计施工工期34个月，设置1个横洞和三个斜井。,41,学习交流PPT,浏阳河隧道,武广客运专线，全长10100m。下穿京珠高速公路、星沙开发区、浏阳河与长沙市机场高速公路。设计为单洞双线，线间距5m，行车目标值350km/h。断面净空有效面积约100m2。,设计施工工期27个月，设置3座竖井和1个斜井。竖井采用矩形结构，位于隧道顶；斜井采用无轨运输。,42,学习交流PPT,宜万线岩溶隧道,全长378正线km，隧道长度所占比例高达60%，全线隧道总数为161座，总长约33延长km，其中岩溶隧道有92座，总长为247km。,级风险的隧道8座，

15、施工中曾多次发生突水、突泥，采用综合超前地质预报、注浆堵水、限量排水等措施，确保施工安全。,43,学习交流PPT,吕梁山隧道,全长20780m，设计为双洞单线，线间距30m，设计行车速度200km/h，并满足通行双层集装箱列车的条件。,设5个斜井，采用无轨运输方式。,44,学习交流PPT,关角隧道,青藏线西宁至格尔木段增建第二线穿越青海南山的隧道，设计全长32600m，为目前国内规划最长的铁路隧道。设计为双洞单线，线间距40m，行车目标值160km/h，预留200km/h的条件。,拟采用掘进机法施工，采用2台全断面掘进机相向施工线隧道，采用2台小断面掘进机施工线隧道，线隧道超前。,45,学习交

16、流PPT,向莆铁路隧道,向莆铁路从向塘至莆田，正线全长607km，全线共有隧道114座，总长约290km，其中福建境内90座，长约274km，占该段线路的66.4%，尤其以福建建宁至永泰段隧道比重最大，在277km的线路长度内有74座隧道，长约209.8km，隧线比高达75.6%。大于10km的特长隧道有11座，总长度约176km，大于20km的隧道有3座，最长隧道为戴云山隧道，长度约27.8km。,46,学习交流PPT,向莆铁路隧道,长度大于15km的戴云山、高盖山、青云山和雪峰山隧道采用双洞单线隧道方案，其余均采用单洞双线隧道方案，行车目标值250km/h。 计划6座特长隧道采用10台全断

17、面掘进机和2台小断面掘进机施工，其余隧道采用钻爆法施工。,47,学习交流PPT,兰渝铁路隧道,可研方案共有隧道117座，总长约480km，其中兰州至广元段共有隧道66座，长约370km。特长隧道有12座，总长度约190km，最长隧道为西秦岭隧道，长度约29.71km。对于有条件的特长隧道将优先采用掘进机法施工。,48,学习交流PPT,廿十一世纪是地下空间做为资源开发的世纪 1、山区铁路：山岭隧道向长大发展，早进晚出；中吉乌通道、泛亚铁路、城市铁路入地。正在施工的山区隧道5000Km，待开工的山区隧道5000Km。如兰渝铁路线路长800Km，其中隧道长度占600Km，被称为地下铁路。用钻爆法施工

18、的最长关角隧道32Km，用TBM施工的西秦岭隧道长29Km。开工、即将开工超过10Km长的隧道有65座。 2、城市交通：以地下铁、城市轻轨为主，已开工20座城市，北京、广州、深圳、上海、南京、重庆、成都、天津、沈阳、哈尔滨、杭州、西安、武汉、苏州、郑州、无锡、宁波、温州、大连、长沙待批的12座城市如合肥、石家庄、青岛、长春、厦门等。,49,学习交流PPT,3、城际铁路：介于大铁路与城市地铁之间的快速交通网络。如珠江三角洲、长江三角洲、京津唐地区以及省内主要城市之间快速轨道交通。是节省土地，节省能源，经济，减少污染，绿色环保的快速交通工具。 4、山区公路：公路隧道、多跨、两个单跨，最长终南山隧道

19、18.4km。目前已建成公路隧道近5000座，总长近3000Km。高速公路已进入山区。,50,学习交流PPT,5、水电工程：压力隧道、交通隧道、大型调压竖井、各种大洞室、尾水洞室。 6、西气东输工程、南水北调及各种供水水利工程：如已建成的长86Km隧洞沈阳大伙房引水、供水工程；即将开工的长77Km隧洞引汉济渭引水工程，吉林110Km引水工程等各种洞室及跨江、河隧道。 7、城市地下空间开发：地下商场、地下会议室、地下停车场、地下仓库、地下共同沟、地下过街道、地下公交隧道（如南京、杭州等水下隧道）。,51,学习交流PPT,8、LPG地下水封液体库：如1000万吨汽油库、1万亿吨原油库等。可提供全国

20、90天用油储量。 9、水下隧道：如高速铁路过狮子洋盾构隧道方案；武汉市内公交水底隧道；沿江铁路、渤海湾通道110km，琼州海峡；青岛海底隧道等已开工、待开工隧道有50多座。 10、军工、人防工程：地下军事设施，人均1m2地下防护设施。,52,学习交流PPT,53,学习交流PPT,54,学习交流PPT,55,学习交流PPT,56,学习交流PPT,57,学习交流PPT,58,学习交流PPT,（三）浅埋、超浅埋暗挖法施工技术：穿越各种软岩、土质隧道。,59,学习交流PPT,60,学习交流PPT,61,学习交流PPT,62,学习交流PPT,（四）TBM全断面掘进机施工技术：开敞式、单护盾法 双护盾法大TBM; 小TBM加钻爆法；主要用于硬岩。,63,学习交流PPT,展望 （1）钻爆法和浅埋暗挖法是今后永恒的施工方法。 （2）TBM是实现快速施工的新的机械化程度很高的施工方法。 （3）小TBM或小导洞超前+钻爆法扩大是经济快速的施工方法。,64,学习交流PPT,65,学习交流PPT,66,学习交流PPT,建设创新型国家是我们的责任 方针：自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来。 开发：空间资源