(隧道与地下工程)认识实习报告

1、土木工程（隧道与地下工程）认识实习报告一、 实习目的1、通过对一些典型工地的参观与了解，增强我们对本专业土木工程的好奇心与兴趣。在感性认识的基础上逐渐升华为理性认识。2、通过参观，培养我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。以便我们在以后的专业课的学习中更能够理论联系实际。3、通过施工现场操作和参观，了解隧道和道路施工的基本工序和施工方法。了解隧道的勘测、设计、贯通控制测量和施工等工作。4、通过实习，将所学理论知识与实践知识相结合，同时为以后的专业知识的学习打下基础。二、实习时间2013 年 6 月 8 号三、实习地点重庆中环公司承建的渝中连接隧道四、隧道与地下工程简介地下工程是以深入地面以下

2、为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。它包括地下房屋和地下构筑物，地下铁道，公路隧道，水下隧道，地下共同沟和过街地下通道等。但狭义上是一般把矿井和矿山巷道等地下构筑物排除，单指建造在地下的工业、交通、民用和军事建筑物；隧道，广义定义：最终使用于地表面以下， 不论以何种方式建造的所需形状和尺寸的空洞，内部净空面积在2 平方米以上者。 狭义定义： 是一种修建在地下的工程建筑物，修建在地下、两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。严格来说，它只是地下工程的一大类，但因其在地下工程中占有绝对多的数量和特殊的重要性， 往往将其与地下工程并列而称为隧道与地下工程。 隧道与地下工程因其建造

3、于地下，不同于地面结构，由支护结构以外的岩体或土体（称作围岩）、支护结构以及支护结构（衬砌）所围成的空间组成。由于地质条件以及周围建筑环境的多样性和复杂性， 需要采用的施工方法和建造工艺也有多种， 故隧道与地下工程的结构形式和施工方法多样。四、工程总体施工方案渝中连接隧道一端连接千厮门大桥， 位于洪崖洞附近， 一端连接东水门大桥，位于东水门附近。 隧道与两座大桥一样， 设计为双向四车道，时速 40 公里，隧道单洞长约 717 米。将串起江北嘴、解放碑、弹子石三大中央商务区。项目负责人称，“渝中连接隧道工程难度之大，是过去从未遇到过的。”所以设计了安全两端两套施工方案：一是两江大桥是公路和轻轨同

4、桥分层通过的大桥， 上层公路与下层轻轨隧道间的最小距离只有 32 厘米，作业时不能用炸药爆破。二是施工区内高楼林立， 其基桩侵入隧道施工岩层， 必须采取先托换基桩，再进行切除的技术处理。而且，隧道两端与两座大桥的桥梁路面不平行，只有挖断公路， 延伸一百多米后才能凿洞施工，极有可能影响交通。加上施工区内地下管网纵横交错，不仅施工难度大，很可能影响水电气供应。项目部最后确定隧道东水门一端， 采用另开施工便道以避开障碍的施工方案，千厮门一端则采用长距离明挖公路进洞的施工方案。 “两个方案，既保证了安全，又最大限度地方便市民。五、实习内容今天我们来到的是重庆中环公司承建的渝中连接隧道施工现场，从老师口

5、中我们知道地下工程的施工方法较多， 一般隧道开挖方法分为明挖法和暗挖法。 明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道， 而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆法最为广泛， 采用掘进机直接开挖也逐渐推广。 在松软地质中采用盾构法开挖较多。 从现场我们可以看出， 在渝中连接隧道的修建中采用的是明挖法和暗挖法相结合的办法，由于岩层较硬，故其主要采用钻爆法。先是挖一深坑做好防护后再在要挖的位置在隧道洞门在施工过程中首先是套拱， 这不仅起挡土支架的作用，还为开挖提供了工作面，拱养护好回填表层土。而拱身则是采用新奥法循环施工，一个循环为爆破，除渣，初次衬

6、砌，二次衬砌。洞身施工则采用典型新奥法工序，首先是爆破，然后除碴，接着是用工字钢弧线形支柱和喷射混凝土进行初期支护。 在进行初期支护养护好后，开挖下部基础，浇注两拱混凝土以支撑侧向压力，达到结构整体性效果。 下部结构中部留有排水沟， 在两侧拱脚加设钢板防止拱产生水平推力产生侧向位移。 最后进行二次支护， 在初期支护和二次支护层间加有防水布， 将山体可能产生的土下水隔在外层。 二次支护在打好二衬钢拱后采用二衬台车进行浇注混凝土，自动化控制，大大减小施工工序。六、内容拓展：隧道设计、施工及维护一、隧道设计1、选线：根据线路标准、地形、地质等条件选定隧道位置和长度。选线应作多种方案的比较。长隧道要考

7、虑辅助坑道和运营通风的设置。洞口位置的选择要依据地质情况。考虑边坡和仰坡的稳定，避免塌方。2、纵断面设计：沿隧道中线的纵向坡度要服从线路设计的限制坡度。因隧道内湿度大，轮轨间粘着系数减小，列车空气阻力增大，因此在较长隧道内纵向坡度应加以折减。纵坡形状以单坡和人字坡居多，单坡有利于争取高程，人字坡便于施工排水和出碴。为利于排水，最小纵坡一般为 2 3。3、横断面设计：隧道横断面即衬砌内轮廓，是根据不侵入隧道建筑限界而制定的。 中国隧道建筑限界分为蒸汽及内燃机车牵引区段、 电力机车牵引区段两种， 这两种又各分为单线断面和双线断面。 衬砌内轮廓一般由单心圆或三心圆形成的拱部和直边墙或曲边墙所组成。在

8、地质松软地带另加仰拱。单线隧道轨面以上内轮廓面积约为2732平方米，双线约为5867 平方米。在曲线地段由于外轨超高车辆倾斜等因素，断面须适当加大。 电气化铁路隧道因悬挂接触网等应提高内轮廓高度。中、美、苏三国所用轮廓尺寸为：单线隧道高度约为6.6 7.0 米、宽度约为 4.9 5.6 米；双线隧道高度约为 7.2 8.0米，宽度约为 8.8 10.6 米。在双线铁路修建两座单线隧道时 , 其中线间距离须考虑地层压力分布的影响 , 石质隧道约为 2025 米，土质隧道应适当加宽。4、辅助坑道设计：辅助坑道有斜井、竖井、平行导坑及横洞四种。 斜井是在中线附近的山上有利地点开凿的斜向正洞的坑道。

9、斜井倾角一般在 18 27之间，采用卷扬机提升。斜井断面一般为长方形 , 面积约为 814 平方米。竖井是由山顶中线附近垂直开挖的坑道， 通向正洞。其平面位置可在铁路中线上或在中线的一侧（距中线约20米）。竖井断面多为圆形，内径约为4.5 6.0 米。平行导坑是距隧道中线 1725 米开挖的平行小坑道，以斜向通道与隧道连接，亦可作将来扩建为第二线的导洞。 横洞是在傍山隧道靠河谷一侧地形有利之处开辟的小断面坑道。二、隧道施工隧道施工法分为明挖法和暗挖法。 明挖法分为基坑开挖法、 盖挖法、沉管法，其中盖挖法又分为逆筑法和顺筑法。暗挖法分为钻爆法（矿山法）和非钻爆法。其中钻爆法分为传统的矿山法和新奥

10、法，非钻爆法分为盾构法、掘进机法和顶进法。1、钻爆法：在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。 钻爆法开挖作业程序包括测量、钻孔、装药、爆破、通风、出碴、锚杆、立架、挂网、喷锚等工序。钻孔：要先设计炮孔方案，然后按设计的炮孔位置、方向和深度严格钻孔。单线隧道全断面开挖，采用钻孔台车配备中型凿岩机。双线隧道全断面开挖采用大型凿岩台车配备重型凿岩机。炮孔分为掏槽孔（开辟临空面）、掘进孔（保证进度）和周边孔（控制轮廓） 。装药：在掘进孔、掏槽孔和周边孔内装填炸药。一般装填硝胺炸药，有时也用胶质炸药。爆破：在全断面掘进中，为了减低爆破对围岩的震动和破坏， 并

11、保证爆破的效果， 多采用分时间阶段爆破的电雷管或毫秒雷管起爆。 施工通风： 排出或稀释爆破后产生的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一氧化碳, 同时排除烟尘 , 供给新鲜空气，借以保证隧道施工人员的安全和改善工作环境。施工支护： 隧道开挖必须及时支护，以减少围岩松动，防止塌方。施工支护分为构件支撑和喷锚支护。喷锚支护特点是支护及时、 稳固可靠，具有一定柔性，与围岩密贴，能给施工场地提供较大活动空间。装碴与运输：在开挖作业中，装碴机可采用多种类型，如后翻式、装载式、扒斗式、蟹爪式和大铲斗内燃装载机等。运输车辆有大斗车、槽式列车、梭式矿车及大型自卸汽车等。钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开

12、挖法： 全断面开挖法：一次开挖成型的方法。 一般采用带有凿岩机的台车钻孔，用毫秒爆破，喷锚支护。 还要有大型装碴运输机械和通风设备。全断面开挖法又演变为半断面法。 半断面法是弧形上半部领先， 下半部隔一段距离施工。分部开挖法： 先用小断面超前开挖导坑 , 然后 , 将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。 这种方法主要优点是可采用轻型机械施工，多开工作面，各工序间拉开一定的安全距离。缺点是工序多 , 有干扰 , 用人多。2、上导坑法、中央导坑法、下导坑法、台阶法根据导坑在隧道断面的位置分为：上导坑法、中央导坑法、下导坑法以及由上下导坑互相配合的各种方法， 另有把全断面纵向分为台阶进行开挖，而各层

13、台阶距离较短的台阶法。1）、上导坑法适用于软弱岩层、衬砌顺序是先拱后墙，中国短隧道一般用这种方法。 2）、中央导坑法是导坑开挖后向四周打辐射炮眼爆破出全断面或先扩大上半部。3）、下导坑法即下导坑领先的方法。其中包括： a. 上下导坑法， 利用领先的下导坑向上预打漏斗孔，便于开展上导坑等多工序平行作业。衬砌顺序多用先拱后墙，遇围岩较好时亦可改为先墙后拱。b.漏斗棚架法，适用于坚硬地层，以下导坑掘进领先，由下而上分层开挖，设棚架，先衬砌边墙后砌拱。 c. 蘑菇形法，同漏斗棚架法类似，也设棚架，但先衬砌拱部后砌边墙。 d. 侧壁导坑法。 4）、台阶法。在稳定性较差的岩层中施工时， 将整个隧道断面分为

14、几层， 由上向下分部进行开挖，每层开挖面的前后距离较小而形成几个台阶。 台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种， 其划分是根据台阶长度来决定的。长台阶法可以上下同时作业， 而超短台阶法只能采取交替作业。最后是分部开挖法， 分部开挖法是把设计的隧道断面划分成若干部分，进行二次及其以上开挖， 最后达到隧道设计开挖断面的一种施工方法。3、盾构法采用盾构作为施工机具的隧道施工方法。松软地质多采用盾构法开挖。盾构是一种圆形钢结构开挖机械， 其前端为切口环， 中间为支撑环，后端为盾尾。开挖时，切口环首先切入地层并能掩护工人安全地工作 ; 支撑环是承受荷载的主要部分 , 其中安设多台推进盾构的千斤顶及

15、其他机械；盾尾随着上述两部分前进，保护工人安装铸铁管片或钢筋混凝土管片。盾构法适用于松软地层，施工安全，对地层扰动少，控制围岩周边准确，极少超挖。4、掘进机法在整个隧道断面上， 用连续掘进的联动机施工的方法。 掘进机是一种用强力切割地层的圆形钢结构机械， 有多种类型。普通型的掘进机的前端是一个金属圆盘，以强大的旋转和推进力驱动旋转，圆盘上装有数十把特制刀具，切割地层，圆盘周边装有若干铲斗将切割的碎石倾入皮带运输机，自后部运出。 机身中部有数对可伸缩的支撑机构，当刀具切割地层时， 它先外伸撑紧在周围岩壁上， 以平衡强大的扭矩和推力。掘进机法的优点是对围岩扰动少 , 控制断面准确，无超挖 , 速度

16、快，操作人员少。掘进机是全断面开挖隧洞的专用设备。它利用大直径转动刀盘上的刀具对岩石的挤压、 滚切作用来破碎岩石。 隧洞掘进机开挖比钻爆法掘进速度快，用工少，施工安全，开挖面平整，造价低，但机体庞大，运输不便，只能适用于长洞的开挖，并且本机直径不能调整，对地质条件及岩性变化的适应性差，使用有局限性。5、新奥法施工新奥法是应用岩体力学的理论， 通过对隧道围岩变形的量测、 监控，采用新型的支护结构， 尽量利用围岩自承能力指导隧道设计和施工的方法。其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护， 以便控制围岩的变形和应力释放， 从而在支护和围岩的共同变形过程中， 调整围岩应力重分布而达到新的平衡， 以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承能力。 其目的在于促使围岩能够形成圆环状承载结构 , 故一般应及时修筑仰拱 , 使断面闭合成圆环。它适用于各种不同的地质条件，在软弱围岩中更为有效。6、隧道衬砌隧道开挖后，为使围岩稳定，确保运营安全，需按一定轮廓尺寸建造一层具有足够强度的支护结构，这种隧道支护结构称为隧道衬砌。 常用的衬砌种类有就地灌注混凝土类、预制块拼装、喷锚或单喷混凝土、复合式衬砌。复合式衬砌是在喷锚或单喷支护之后， 再就地灌注一层混凝土， 形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复合式衬砌结构。 如遇