實(shí)地參觀大臺(tái)線，豐沙線隧道.doc

實(shí)習(xí)報(bào)告目錄前言：.2隧道發(fā)展.2實(shí)習(xí)目的：.3實(shí)習(xí)時(shí)間：.3實(shí)習(xí)地點(diǎn)：.3實(shí)習(xí)內(nèi)容：.3專論.4觀察隧道圍巖特征（大臺(tái)線2號(hào)隧道）.4大臺(tái)線2號(hào)隧道兩個(gè)出口設(shè)計(jì)的差異.4路隧道的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、貫通控制測(cè)量和施工等工作。.5隧道勘測(cè).5隧道設(shè)計(jì).6選線.6縱斷面設(shè)計(jì).6橫斷面設(shè)計(jì).6輔助坑道設(shè)計(jì).7隧道貫通控制測(cè)量.8中線平面控制.8高程控制.81隧道開(kāi)挖.9鉆爆法.9上導(dǎo)坑法、中央導(dǎo)坑法、下導(dǎo)坑法、臺(tái)階法.11盾構(gòu)法.13掘進(jìn)機(jī)法.14隧道襯砌.16實(shí)習(xí)總結(jié)：.182前言：隧道發(fā)展自英國(guó)于1826年起在蒸汽機(jī)車(chē)牽引的鐵路上開(kāi)始修建長(zhǎng)770米的泰勒山單線隧道和長(zhǎng)2474米的維多利亞雙線隧道以來(lái)，英、美、法等國(guó)相繼修建了大量鐵路隧道。19世紀(jì)共建成長(zhǎng)度超過(guò)5公里的鐵路隧道11座，有3座超過(guò)10公里,其中最長(zhǎng)的為瑞士的圣哥達(dá)鐵路隧道，長(zhǎng)14998米。1892年通車(chē)的秘魯加萊拉鐵路隧道，海拔4782米，是現(xiàn)今世界最高的標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道。在19世紀(jì)60年代以前，修建的隧道都用人工鑿孔和黑火藥爆破方法施工。1861年修建穿越阿爾卑斯山脈的仙尼斯峰鐵路隧道時(shí)，首次應(yīng)用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)代替人工鑿孔。1867年修建美國(guó)胡薩克鐵路隧道時(shí)，開(kāi)始采用硝化甘油炸藥代替黑火藥，使隧道施工技術(shù)及速度得到進(jìn)一步發(fā)展。在20世紀(jì)初期，歐洲和北美洲一些國(guó)家鐵路形成鐵路網(wǎng)，建成的5公里以上長(zhǎng)隧道有20座，其中最長(zhǎng)的瑞士和意大利間的辛普朗鐵路隧道長(zhǎng)19.8公里。美國(guó)長(zhǎng)約12.5公里的新喀斯喀特鐵路隧道和加拿大長(zhǎng)約8.1公里的康諾特鐵路隧道都采用中央導(dǎo)坑法施工。其施工平均年進(jìn)度分別為4.1和4.5公里，是當(dāng)時(shí)最高的施工進(jìn)度。至1950年，世界鐵路隧道最多的國(guó)家有意大利、日本、法國(guó)和美國(guó)。日本至20世紀(jì)70年代末共建成鐵路隧道約3800座，總延長(zhǎng)約1850公里,其中5公里以上的長(zhǎng)隧道達(dá)60座，為世界上鐵路長(zhǎng)隧道最多的國(guó)家。1974年建成的新關(guān)門(mén)雙線隧道，長(zhǎng)18675米,為當(dāng)時(shí)世界最長(zhǎng)的海底鐵路隧道。1981年建成的大清水雙線隧道，長(zhǎng)22228米,為世界最長(zhǎng)的山嶺鐵路隧道。連接本州和北海道的青函海底隧道，長(zhǎng)達(dá)53850米,為當(dāng)今世界最長(zhǎng)的海底鐵路隧道。20世紀(jì)60年代以來(lái)，隧道機(jī)械化施工水平有很大提高。全斷面液壓鑿巖臺(tái)車(chē)和其他大型施工機(jī)具相繼用于隧道施工。噴錨技術(shù)的發(fā)展和新奧法的應(yīng)用為隧道工程開(kāi)辟了新的途徑。掘進(jìn)機(jī)的采用徹底改變了隧道開(kāi)挖的鉆爆方式。盾構(gòu)構(gòu)造不斷完善，已成為松軟、含水地層修建隧道最有效的工具。中國(guó)于18871889年在臺(tái)灣省臺(tái)北至基隆窄軌鐵路上修建的獅球嶺隧道，是中國(guó)的第一座鐵路隧道,長(zhǎng)261米。此后，又在京漢、中東、正太等鐵路修建了一些隧道。京張鐵路關(guān)溝段修建的4座隧道,是用中國(guó)自己技術(shù)力量修建的第一批鐵路隧道。其中最長(zhǎng)的八達(dá)嶺鐵路隧道長(zhǎng)為1091米，于1908年建成。中國(guó)在1950年以前，僅建成標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道238座,總延長(zhǎng)89公里。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，隧道修建數(shù)量大幅度增加，19501984年期間共建3成標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道4247座，總延長(zhǎng)2014.5公里，成為世界上鐵路隧道最多的國(guó)家之一。此外，中國(guó)還建有窄軌距鐵路隧道191座,總延長(zhǎng)23公里。截至1984年,中國(guó)共建成5公里以上長(zhǎng)隧道10座，最長(zhǎng)者為京原鐵路的驛馬嶺鐵路隧道，長(zhǎng)7032米?，F(xiàn)正在施工的京廣鐵路衡韶段大瑤山雙線隧道，長(zhǎng)14.3公里。中國(guó)最高的鐵路隧道是青藏鐵路關(guān)角鐵路隧道,長(zhǎng)4010米,海拔3690米。中國(guó)鐵路隧道約有半數(shù)以上分布在川、陜、云、貴4省。成昆、襄渝兩條鐵路干線隧道總延長(zhǎng)分別為342及282公里，占線路總長(zhǎng)的比率分別為31.6和34.3。隧道是修建在地下或水下并鋪設(shè)鐵路供機(jī)車(chē)動(dòng)車(chē)輛通行的建筑物。根據(jù)其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類。為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道；為穿越河流或海峽而從河下或海底通過(guò)的稱為水下隧道；為適應(yīng)鐵路通過(guò)大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。本次實(shí)習(xí)我們主要是參觀過(guò)南口斜河澗豐沙線的1至5號(hào)隧道以及青龍橋處隧道。實(shí)習(xí)目的：通過(guò)這次實(shí)習(xí)參觀，提高對(duì)隧道工程的了解，初步了解隧道的選址，開(kāi)挖，及施工技巧等隧道工程的基本知識(shí)。了解隧道的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、貫通控制測(cè)量和施工等工作。實(shí)習(xí)時(shí)間：2011年3月37日實(shí)習(xí)地點(diǎn)：南口斜河澗豐沙線、青龍橋?qū)嵙?xí)內(nèi)容：實(shí)地參觀大臺(tái)線，豐沙線隧道4專論觀察隧道圍巖特征（大臺(tái)線2號(hào)隧道）隧道口就是處于一個(gè)向斜的核部，從隧道口的外圍及形狀也可以看出，隧道口成馬蹄形，并且無(wú)襯砌。此路段山體較陡，開(kāi)挖隧道卻無(wú)襯砌，而且很穩(wěn)定，邊坡巖體也沒(méi)有任何支護(hù)措施，運(yùn)營(yíng)基本正常?？梢?jiàn)，該段山體非常穩(wěn)定，主要原因是隧道圍巖為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組厚層灰?guī)r，穩(wěn)晶結(jié)構(gòu)，單軸極限抗壓強(qiáng)度為30MP，分化不嚴(yán)重，巖石工程性質(zhì)良好，巖體結(jié)構(gòu)特征介于整體結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)之間。隧道圍巖的巖層完整而堅(jiān)硬，巖層傾向又與坡向相反，所以工程性質(zhì)良好。大臺(tái)線2號(hào)隧道兩個(gè)出口設(shè)計(jì)的差異順下游方向的隧道出口，完全沒(méi)有襯砌，另一出口則有襯砌維護(hù)，這與兩側(cè)出口的圍巖性質(zhì)有關(guān)。由于一側(cè)出口巖體較完整，抗風(fēng)化能力較另一側(cè)強(qiáng)，沒(méi)有任何工程支護(hù)，而另一側(cè)出口巖體風(fēng)化嚴(yán)重，植被覆蓋較高，能夠截流較多的地表徑流，進(jìn)而促進(jìn)水對(duì)可溶巖的溶蝕能力，可觀察到小型的巖溶洞穴，并填充了水流沖刷物質(zhì)。這些特征使得該出口圍巖相對(duì)破碎，完整性較差，巖體強(qiáng)度減弱，所以進(jìn)行了支護(hù)。5路隧道的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、貫通控制測(cè)量和施工等工作。隧道勘測(cè)為確定隧道位置、施工方法和支護(hù)、襯砌類型等技術(shù)方案，對(duì)隧道地處范圍內(nèi)的地形、地質(zhì)狀況，以及對(duì)地下水的分布和水量等水文情況要進(jìn)行勘測(cè)。在隧道勘測(cè)和開(kāi)挖過(guò)程中，須了解圍巖的類別。圍巖是隧道開(kāi)挖后對(duì)隧道穩(wěn)定性有影響的周邊巖體。圍巖分類是依次表明周?chē)鷰r石的綜合強(qiáng)度。6中國(guó)在1975年制定的鐵路隧道工程技術(shù)規(guī)范中將圍巖分為6類。關(guān)于巖石分類70年代以前常用泰沙基及普氏等巖石分類方法。70年代以后在國(guó)際上應(yīng)用較廣并為國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)推薦的為巴頓等各種分級(jí)系統(tǒng)。此外，還有日本以彈性波速為主的分類法。圍巖的類別的確定，為隧道工程設(shè)計(jì)合理和施工順利提供了依據(jù)。隧道設(shè)計(jì)選線根據(jù)線路標(biāo)準(zhǔn)、地形、地質(zhì)等條件選定隧道位置和長(zhǎng)度。選線應(yīng)作多種方案的比較。長(zhǎng)隧道要考慮輔助坑道和運(yùn)營(yíng)通風(fēng)的設(shè)置。洞口位置的選擇要依據(jù)地質(zhì)情況?？紤]邊坡和仰坡的穩(wěn)定，避免塌方?？v斷面設(shè)計(jì)沿隧道中線的縱向坡度要服從線路設(shè)計(jì)的限制坡度。因隧道內(nèi)濕度大，輪軌間粘著系數(shù)減小，列車(chē)空氣阻力增大，因此在較長(zhǎng)隧道內(nèi)縱向坡度應(yīng)加以折減?？v坡形狀以單坡和人字坡居多，單坡有利于爭(zhēng)取高程，人字坡便于施工排水和出碴。為利于排水，最小縱坡一般為23。橫斷面設(shè)計(jì)隧道橫斷面即襯砌內(nèi)輪廓，是根據(jù)不侵入隧道建筑限界而制定的。中國(guó)隧道建筑限界分為蒸汽及內(nèi)燃機(jī)車(chē)牽引區(qū)段、電力機(jī)車(chē)牽引區(qū)段兩種，這兩種又各分為單線斷面和雙線斷面。襯砌內(nèi)輪廓一般由單心圓或三心圓形成的拱部和直邊墻或曲邊墻所組成。在地質(zhì)松軟地帶另加仰拱。單線隧道軌面以上內(nèi)輪廓面積約為2732平方米，雙線約為5867平方米。在曲線地段由于外軌超高車(chē)輛傾斜等因素，斷面須適當(dāng)加大。電氣化鐵路隧道因懸掛接觸網(wǎng)等應(yīng)提高內(nèi)輪廓高度。中、美、蘇三國(guó)所用輪廓尺寸為：?jiǎn)尉€隧道高度約為6.67.0米、寬度約為4.95.6米；雙線隧道高度約為7.28.0米，寬度約為8.810.6米。在雙線鐵路修建兩座單線隧道時(shí),其中線間距離須考慮地層壓力分布的影響,石質(zhì)隧道約為2025米，土質(zhì)隧道應(yīng)適當(dāng)加寬。7輔助坑道設(shè)計(jì)輔助坑道有斜井、豎井、平行導(dǎo)坑及橫洞四種。斜井是在中線附近的山上有利地點(diǎn)開(kāi)鑿的斜向正洞的坑道。斜井傾角一般在1827之間，采用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升。斜井?dāng)嗝嬉话銥殚L(zhǎng)方形,面積約為814平方米。豎井是由山頂中線附近垂直開(kāi)挖的坑道，通向正洞。其平面位置可在鐵路中線上或在中線的一側(cè)（距中線約20米）。豎井?dāng)嗝娑酁閳A形，內(nèi)徑約為4.56.0米。平行導(dǎo)坑是距隧道中線1725米開(kāi)挖的平行小坑道，以斜向通道與隧道連接，亦可作將來(lái)擴(kuò)建為第二線的導(dǎo)洞。中國(guó)自1957年修建川黔鐵路涼風(fēng)埡鐵路隧道采用平行導(dǎo)坑以來(lái),在58座長(zhǎng)3公里以上的隧道中約有80修建了平行導(dǎo)坑。橫洞是在傍山隧道靠河谷一側(cè)地形有利之處開(kāi)辟的小斷面坑道。此外，隧道設(shè)計(jì)還包括洞門(mén)設(shè)計(jì)，以及開(kāi)挖方法和襯砌類型的選擇等。8隧道貫通控制測(cè)量道遂測(cè)量是為了保證測(cè)量的中線和高程在隧道貫通面處的偏差不超出規(guī)定的限值。中線平面控制長(zhǎng)隧道以往多用三角網(wǎng)，短隧道多用導(dǎo)線法，借以控制中線的偏差。自50年代以來(lái)，中國(guó)在1公里以上長(zhǎng)度的隧道測(cè)量中采用導(dǎo)線法也能控制隧道的貫通誤差。光電測(cè)距儀的出現(xiàn)和發(fā)展，解決了量距的困難。山嶺隧道洞外及洞內(nèi)都采用主副閉合導(dǎo)線法，即在主導(dǎo)線上測(cè)角并用光電測(cè)距儀量距，在副導(dǎo)線上只測(cè)角不量距。由主副導(dǎo)線所組成的多邊形，只平差其角度，不平差其長(zhǎng)度。這樣主副導(dǎo)線法比三角網(wǎng)法簡(jiǎn)單實(shí)用，比單一導(dǎo)線法可靠。中國(guó)大瑤山雙線隧道即采用主副閉合導(dǎo)線法作為中線平面控制。在隧道進(jìn)行中線測(cè)量以前，就要考慮將來(lái)隧道打通后的偏差數(shù)值。根據(jù)