公路隧道簡(jiǎn)介ppt課件VIP

公路隧道 沈陽(yáng)市政 SHENYANGMUNICIPAL 公路隧道 一 隧道定義及分類 1 1隧道的定義隧道 是一種修建在地下的工程建筑物 修建在地下 兩端有出入口 供車輛 行人 水流及管線等通過(guò)的通道 在保留上部地層的前提下開(kāi)挖出能夠提供某種用途的地下空間 隧道及地下工程 從事研究和建造各種隧道及地下工程的規(guī)劃 勘測(cè) 設(shè)計(jì) 施工和養(yǎng)護(hù)的一門應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù) 是土木工程的一個(gè)分支 也指在巖體或土層中修建的通道和各種類型的地下建筑物 一 隧道的定義及分類 1 2隧道的分類 用途分類 交通運(yùn)輸 鐵路 道路 地鐵 水底隧道 礦山 市政工程 地下人行道 地下商場(chǎng) 給排水設(shè)施 天然氣管道 電纜管道 水利發(fā)電工程 軍工與人防工程 地層分類 巖石 軟 硬 隧道 土質(zhì)隧道 所處位置分類 山嶺隧道 城市隧道 水底隧道 斷面分類 圓形隧道 矩形隧道 馬蹄形隧道 開(kāi)挖斷面分類 特大斷面 100m2 大斷面 50 100m2 中等斷面 10 50m2 小斷面 3 10m2 極小斷面 3m2 一般大于2平方 這是按國(guó)際隧道協(xié)會(huì) ITA InternationalTunnelAssociation 的定義數(shù)值劃分的 一 隧道的定義及分類 一 隧道的定義及分類 長(zhǎng)度分類 鐵路 特長(zhǎng)隧道L 10000m長(zhǎng)隧道10000 L 3000m中長(zhǎng)隧道3000 L 500m短隧道L 500m 公路 特長(zhǎng)隧道L 3000m長(zhǎng)隧道3000 L 1000m中長(zhǎng)隧道1000 L 500m短隧道L 500m 公路隧道 二 新奧法概念 二 新奧法概念 礦山法礦山法 minetunnellingmethod 指的是用開(kāi)挖地下坑道的作業(yè)方式修建隧道的施工方法 礦山法是一種傳統(tǒng)的施工方法 它的基本原理是 隧道開(kāi)挖后受爆破影響 造成巖體破裂形成松弛狀態(tài) 隨時(shí)都有可能坍落 基于這種松弛荷載理論依據(jù) 其施工方法是按分部順序采取分割式一塊一塊的開(kāi)挖 并要求邊挖邊撐以求安全 所以支撐復(fù)雜 木料耗用多 隨著噴錨支護(hù)的出現(xiàn) 使分部數(shù)目得以減少 并進(jìn)而發(fā)展成新奧法 二 新奧法概念 新奧法 NewAustrianTunnellingMethod 全稱是新奧地利隧道工程方法 縮寫為NATM 利用圍巖本身所具有的承載效能的前提下 采用毫秒爆破和光面爆破技術(shù)開(kāi)挖施工 并以形成復(fù)合式內(nèi)外兩層襯砌來(lái)修建隧道的洞身 即以網(wǎng) 錨 噴 鋼支撐等為外層支護(hù)形式 稱為初次柔性支護(hù) 采用初次噴錨柔性支護(hù)的作用是使圍巖體自身的承載能力得到最大限度的發(fā)揮 第二次襯砌主要是起安全儲(chǔ)備和裝飾美化作用 新奧法施工基本原理 充分利用圍巖的自承能力和開(kāi)挖面的空間約束作用 采用以錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段 及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行加固 約束圍巖的松弛和變形 并通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控 測(cè)量來(lái)指導(dǎo)施工 可概括為 少擾動(dòng) 早噴錨 快封閉 勤測(cè)量 十二字方針 二 新奧法概念 淺埋暗挖法是在距離地表較近的地下進(jìn)行各種類型地下洞室暗挖施工的一種方法 繼1984年王夢(mèng)恕院士在軍都山隧道黃土段試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上 結(jié)合中國(guó)特點(diǎn)及水文地質(zhì)系統(tǒng) 創(chuàng)造了小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù) 8字型網(wǎng)構(gòu)鋼拱架設(shè)計(jì) 制造技術(shù) 正臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖留核心土施工技術(shù)和變位進(jìn)行反分析計(jì)算的方法 提出了 管超前 嚴(yán)注漿 短進(jìn)尺 強(qiáng)支護(hù) 早封閉 勤量測(cè) 18字方針 少擾動(dòng) 早噴錨 快封閉 勤測(cè)量 突出時(shí)空效應(yīng)對(duì)防塌控變的重要作用 提出在軟弱地層快速施工的理念 淺埋暗挖法沿用新奧法基本原理 初次支護(hù)按承擔(dān)全部基本荷載設(shè)計(jì) 二次模筑襯砌作為安全儲(chǔ)備 初次支護(hù)和二次襯砌共同承擔(dān)特殊荷載 公路隧道 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 從施工造價(jià)及施工速度考慮 施工方法的選擇順序?yàn)?全斷面法 臺(tái)階法 環(huán)形開(kāi)挖留核心土法 中隔壁法 CD法 交叉中壁法 CRD法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 從施工安全角度考慮 其選擇順序應(yīng)反過(guò)來(lái) 全斷面法 全斷面開(kāi)挖法就是按照設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成形 然后修建襯砌的施工方法 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 臺(tái)階法施工 臺(tái)階法是先開(kāi)挖上半斷面 待開(kāi)挖至一定長(zhǎng)度后同時(shí)開(kāi)挖下半斷面 上 下半斷面同時(shí)并進(jìn)的施工方法 按臺(tái)階長(zhǎng)短有長(zhǎng)臺(tái)階 短臺(tái)階和超短臺(tái)階三種 近年由于大斷面隧道的設(shè)計(jì) 又有三臺(tái)階法 甚至多臺(tái)階法 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 三臺(tái)階七步開(kāi)挖法是以弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖留核心土為基本模式 分上 中 下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開(kāi)挖面 各部位的開(kāi)挖與支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開(kāi) 平行推進(jìn)的隧道施工方法 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 中隔壁法 CD法 CD法是在軟弱圍巖大跨度隧道中 先開(kāi)挖隧道的一側(cè) 并施作中隔壁 然后再開(kāi)挖另一側(cè)的施工方法 主要應(yīng)用于雙線隧道 級(jí)圍巖深埋硬質(zhì)巖地段以及老黃土隧道 級(jí)圍巖 地段 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 交叉中隔壁法 CRD法 交叉中隔壁法是在軟弱圍巖大跨度隧道中 先開(kāi)挖隧道一側(cè)的一或二部分 施作部分中隔壁和橫隔板 再開(kāi)挖隧道另一側(cè)的一或二部分 完成橫隔板施工 然后再開(kāi)挖最先施工一側(cè)的最后部分 并延長(zhǎng)中隔壁 最后開(kāi)挖剩余部分的施工方法 采用短臺(tái)階法難確保掌子面的穩(wěn)定時(shí) 宜采用分部尺寸小的CRD法 該工法對(duì)控制變形是比較有利的 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 CD法與CRD法的比較 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法一般將斷面分成四塊 左 右側(cè)壁導(dǎo)坑 上部核心土和下臺(tái)階 其原理是利用兩個(gè)中隔壁把整個(gè)隧道大斷面分成左中右3個(gè)小斷面施工 左 右導(dǎo)洞先行 中間斷面緊跟其后 初期支護(hù)仰拱成環(huán)后 拆除兩側(cè)導(dǎo)洞臨時(shí)支撐 形成全斷面 兩側(cè)導(dǎo)洞皆為倒鵝蛋形 有利于控制拱頂下沉 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 三 隧道常見(jiàn)工法介紹 簡(jiǎn)單總結(jié) 越復(fù)雜的工法 每次開(kāi)挖的工作面越小 支護(hù)結(jié)構(gòu)越多 超前和錨噴結(jié)構(gòu)越復(fù)雜 優(yōu)先減少開(kāi)挖的斷面 例如三臺(tái)階七步法 在滿足不了施工的情況下加強(qiáng)支護(hù) 結(jié)合十八字方針 管超前 嚴(yán)注漿 短進(jìn)尺 強(qiáng)支護(hù) 早封閉 勤量測(cè) 主要針對(duì)的是 短進(jìn)尺 強(qiáng)支護(hù) 結(jié)合著 管超前 嚴(yán)注漿 公路隧道 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 管棚施工 管棚法或稱傘拱法 是地下結(jié)構(gòu)工程淺埋暗挖時(shí)的超前支護(hù)結(jié)構(gòu) 其實(shí)質(zhì)是在擬開(kāi)挖的地下隧道或結(jié)構(gòu)工程的襯砌拱圈隱埋弧線上 預(yù)先鉆孔并安設(shè)慣性力矩較大的厚壁鋼管 起臨時(shí)超前支護(hù)作用 防止土層坍塌和地表下沉 以保證掘進(jìn)與后續(xù)支護(hù)工藝安全運(yùn)作 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 鉆爆施工要求 按設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖出斷面 石碴塊度適中 拋擲范圍相對(duì)集中 便于裝碴運(yùn)輸 鉆眼工作量少 掘進(jìn)速度快 少占作業(yè)循環(huán)時(shí)間 減小對(duì)圍巖的震動(dòng)破壞 以保證圍巖的穩(wěn)定 減少對(duì)施工用機(jī)具設(shè)備及支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞 減少對(duì)周圍環(huán)的破壞 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 鉆孔設(shè)備 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 炮眼常見(jiàn)種類及布置掏槽眼 針對(duì)隧道開(kāi)挖爆破只有一個(gè)臨空面的特點(diǎn) 為提高爆破效果 宜先在開(kāi)挖斷面的適當(dāng)位置布置幾個(gè)掏槽眼輔助眼 位于掏槽眼和周邊眼之間的炮眼 周邊眼 沿隧道周邊布置的炮眼成為周邊眼 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 光面爆破 是通過(guò)正確確定周邊眼的各爆破參數(shù) 使爆破后的圍巖斷面輪廓整齊 最大限度地減輕爆破對(duì)周圍巖體的震動(dòng)和破壞 盡可能維持圍巖原有的完整性和穩(wěn)定性的爆破技術(shù) 預(yù)裂爆破 實(shí)際是光面爆破的一種 原理相同 爆破順序不同 光爆起爆順序 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 底板眼預(yù)裂爆破順序 周邊眼 輔助眼 掏槽眼 底板眼 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 光面爆破效果圖 炮眼保存率為50 80 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 隧道簡(jiǎn)易斷面圖 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 初期支護(hù) 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 洞內(nèi)超前管棚支護(hù)洞內(nèi) 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 支護(hù)結(jié)構(gòu)連接板 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 仰拱施工 為改善上部支護(hù)結(jié)構(gòu)受力條件而設(shè)置在隧道底部的反向拱形結(jié)構(gòu) 是隧道結(jié)構(gòu)的主要組成部分之一 通俗解釋為向上仰的拱 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 仰拱的工藝流程 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 二襯 是相對(duì)初次柔性支護(hù)來(lái)說(shuō)的 主要起到安全貯備及裝飾美化作用 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 襯砌臺(tái)車 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 防水處理 排水盲管的原理通過(guò)二襯澆筑時(shí)利用預(yù)先埋入的盲管使襯砌背后有流水通道 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 防水處理防水處理防水板預(yù)留蓬松度是為防止防水板鋪掛過(guò)緊導(dǎo)致澆筑砼漲裂防水板 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 綁扎鋼筋綁扎鋼筋主要控制鋼筋的排距及鋼筋的保護(hù)層 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 臺(tái)車定位及支模臺(tái)車 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 洞門定義 在隧道洞口用圬工砌筑并加以一定建筑裝飾的支擋結(jié)構(gòu)物 洞門作用 減少洞口土石方開(kāi)挖量 穩(wěn)定邊坡 引離地表流水 裝飾洞口 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 洞門分類 洞口環(huán)框式洞門 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 端墻式洞門 適于地形開(kāi)闊 巖質(zhì)基本穩(wěn)定的 級(jí)圍巖 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 翼墻式洞門 適用于山體縱向推力較大 洞口地質(zhì)較差的 級(jí)及以上的圍巖 增加洞門的抗滑動(dòng)和抗傾覆能力 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 柱式洞門 適用于地形較陡 地質(zhì)條件較差 仰坡可能下滑 而又受地形或地質(zhì)條件限制 不能設(shè)置翼墻時(shí) 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 臺(tái)階式洞門 適于傍山側(cè)坡地區(qū) 洞門一側(cè)邊坡較高時(shí) 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 削竹式洞門 削竹式在公路隧道中被普遍使用 適用于洞口段有較長(zhǎng)的明洞襯砌 由于洞門背后一定范圍內(nèi)是以回填土為主 山體的推滑力不大 地形相對(duì)比較對(duì)稱和不太陡峻 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 四 隧道結(jié)構(gòu)組成 明洞 明挖法修建的隧道 五 隧道一般概念名詞解釋 五 隧道一般概念名詞解釋 五 隧道一般概念名詞解釋 隧道凈空與限界 隧道凈空 隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間 根據(jù) 隧道建筑限界 確定的 隧道建筑限界 為了保證隧道內(nèi)各種交通的正常運(yùn)行與安全 而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間范圍 五 隧道一般概念名詞解釋 埋置深度embedmentdepth depthoftunnel隧道內(nèi)軌頂面 topface 至地表面的垂直距離 簡(jiǎn)稱埋深 隧道斷面tunnelcross section tunnelsection與線路方向垂直的隧道橫斷面輪廓 五 隧道一般概念名詞解釋 導(dǎo)坑 因隧道斷面較大或因圍巖條件差 采用全斷面開(kāi)挖困難 而在隧道開(kāi)挖斷面內(nèi)超前開(kāi)挖中小斷面的坑道 稱為導(dǎo)坑或?qū)Ф?斜井 指在垂面上按一定傾斜角度開(kāi)挖的地下通道 其作用是增加作業(yè)面 通風(fēng)道 排水道 逃生道 豎井 指垂直開(kāi)挖的坑道