學(xué)習(xí)資料一：了解隧道常識

隧道施工技術(shù)劈山開道，破壞環(huán)境，邊坡失穩(wěn)——漸成歷史逢山穿隧，保護(hù)環(huán)境，減少征地——已成共識遇水架橋——未必定義水下隧道——多種選擇

1.我國是多山國家，75％左右國土都是山地，且江河縱橫，海域?qū)掗?。為隧道的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展背景。2.城市人口不斷增加，車輛在增多，增大城市交通壓力，原有城市道路越發(fā)飽和，那么城市立交和地下鐵路成為兩個發(fā)展的方向。3.保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源的國家發(fā)展戰(zhàn)略大背景下，隧道成為一個重要的發(fā)展方向。4.基礎(chǔ)理論日趨成熟，研究手段日益全面，勘測設(shè)計技術(shù)日益先進(jìn)，建設(shè)規(guī)模日益宏大，結(jié)構(gòu)型式日趨豐富，施工技術(shù)邁進(jìn)機(jī)械化，材料日益先進(jìn)，裝備漸趨完備，所以公路隧道的建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展時期，也具備了快速發(fā)展的條件。

隧道的國情穆陵關(guān)隧道：（長深高速）青州至臨沭高速公路的重要控制性工程，隧道為雙洞六車道設(shè)計，單洞長度共計1525米，其中西線為775米，東線為750米，隧道洞內(nèi)凈寬15.76米，凈高8.78米。2011年11月通車。隧道概述1.定義及結(jié)構(gòu)組成2.種類、規(guī)模和工程特點3.隧道工程的幾個基本概念4.簡史及現(xiàn)狀5.隧道工程的兩大理論6.發(fā)展方向1.通過隧道圖片了解隧道構(gòu)造、施工設(shè)備等2.掌握隧道基本概念，在大腦中形成立體概念。3.了解隧道工程的國內(nèi)外發(fā)展史，隧道工程現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向。4.了解隧道工程的特點。

本節(jié)課學(xué)習(xí)目的1.1隧道的概念隧道修筑在地下的通道建筑物。圍巖隧道周圍一定范圍內(nèi)對隧道穩(wěn)定有影響的那部分巖體。支護(hù)為維護(hù)圍巖穩(wěn)定而施作的人工結(jié)構(gòu)。1.2隧道的結(jié)構(gòu)組成隧道結(jié)構(gòu)組成圍巖支護(hù)初期支護(hù)（外層襯砌）二次支護(hù)（內(nèi)層襯砌）洞門附屬設(shè)施避車洞、下錨段、人行橫洞（鐵路）緊急停車帶、人/車行橫通道（公路）洞內(nèi)排水系統(tǒng)（溝槽）電力電纜系統(tǒng)（管槽）輔助通風(fēng)系統(tǒng)（巷道）圍巖—天然結(jié)構(gòu)，隧道結(jié)構(gòu)的主體。支護(hù)—人工結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定圍巖。洞門—明暗交界處結(jié)構(gòu)，隧道的起終點。附屬設(shè)施—功能性結(jié)構(gòu)，隧道運行的保障。

隧道結(jié)構(gòu)隧道內(nèi)側(cè)圖隧道結(jié)構(gòu)圖隧道仰拱設(shè)計一隧道仰拱設(shè)計二隧道洞門一隧道洞門二隧道洞門三隧道洞門四

隧道洞門

隧道內(nèi)部圖隧道施工現(xiàn)場圖隧道施工附屬設(shè)施圖隧道通風(fēng)系統(tǒng)隧道斜井2.1隧道種類作用交通隧道、輸水隧道、市政隧道、礦山隧道。地質(zhì)條件土質(zhì)隧道和石質(zhì)隧道。埋置深度淺埋隧道和深埋隧道。所處位置山嶺隧道、水下隧道、水底隧道、地鐵隧道。2.1.1交通隧道山嶺隧道建在鐵路、公路交通線上山嶺區(qū)段的隧道。水下隧道建在河床或海床以下地層中的交通隧道。也稱盾構(gòu)隧道。水底隧道用沉埋法建在河床或海床以下地層中的交通隧道或輸水隧道。也稱沉管隧道或沉埋隧道。地鐵隧道建在城市地鐵下鐵路線上的隧道。航運隧道建在水運交通線上的隧道。大瑤山隧道（鐵路隧道）：中國已通車的最長雙線電氣化鐵路隧道，1981年11月開工到1989年12月建成，位于京廣鐵路廣東省北部大瑤山的坪石至樂昌間，自北向南穿越大瑤山，全長14.295千米，長度在世界鐵路隧道中列第10位。烏鞘嶺隧道（鐵路隧道）：鞘嶺隧道位于鐵路蘭新線蘭武段打柴溝車站和龍溝車站之間,設(shè)計為兩座單線隧道，隧道各長20.050km，是中國第三長的鐵路隧道。秦嶺終南山公路隧道（公路隧道）：位于西康高速公路，單洞長18.02公里雙洞共長36.04公里，世界最長的雙洞高速公路隧道。崇明越江隧道（水下隧道）：采用直徑15.42m的圓形盾構(gòu)是目前世界上直徑最大的盾構(gòu)，隧道全長7500m。獅子洋隧道（水下隧道）：位于廣州市南沙區(qū)的獅子洋隧道，左、右線各長10．8公里，隧道穿越小虎瀝、沙仔瀝和獅子洋三條水道，是目前國內(nèi)里程最長、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的第一座水下鐵路隧道。青島膠州灣隧道：是我國最長的海底隧道。隧道全長7800米，分為路上和海底兩部分，海底部分長3950米。設(shè)雙向六車道，設(shè)計車速80公里/小時。路線等級為城市快速路，設(shè)計基準(zhǔn)期為100年。2007年12月27日開工建設(shè)，2011年6月30日正式通車，改變了“青黃不接”的歷史。武漢長江隧道（水下隧道）：全長3.6公里，雙線4車道，是中國第一條開建、最先貫通的長江公路隧道，被譽為“萬里長江第一隧”。珠江隧道（水底隧道）：珠江隧道位于中國廣東省廣州市荔灣區(qū)，是廣州市第一條穿越珠江的隧道，也是中國大陸首次采用沉管法設(shè)計施工的大型水下隧道，全長1238.5米。地鐵隧道：建在城市的地下，有效緩解城市交通擁堵，能夠快速、高效的運送旅客。2.1.2輸水隧道引水隧道把江河之水或蓄水引入，用于工農(nóng)業(yè)、生活、水力發(fā)電之用的隧道。尾水隧道把從水力發(fā)電機(jī)排出的尾水輸送出去的隧道。泄洪隧道在洪水期間疏導(dǎo)排泄洪水的隧道。排沙隧道利用水流沖刷作用排泄淤積的泥沙的隧道。輸水隧道—輸送水流的隧道，主要用于水利工程。

輸水隧道—有壓隧道和無壓隧道。有壓隧道內(nèi)充滿水使得隧道襯砌承受圍巖壓力和水壓力；無壓隧道內(nèi)未完全充滿水，過水部分承受圍巖壓力和水壓力，而不過水部分只承受圍巖壓力。2.1.3市政隧道給排水隧道供給城市用水、排放城市污水。城市管溝安置各種市政管線，如電、暖、燃?xì)夤芫€等。人行地道專供人員通行之用。人防隧道用于戰(zhàn)時蔽護(hù)人員、重要財產(chǎn)之用。2.1.4礦山隧道運輸巷道從地面到地下開鑿的通到礦床的運輸通道。通風(fēng)巷道補(bǔ)充新鮮空氣，排除廢氣，為保證工作環(huán)境和人員設(shè)備安全而設(shè)置的巷道。2.2隧道規(guī)模隧道長度公路隧道鐵路隧道短隧道小于500m小于500m中長隧道500~1000m500~3000m長隧道1000~3000m3000~10000m特長隧道大于3000m大于10000m隧道斷面面積隧道小斷面小于10m2中等斷面10~15m2大斷面50~100m2特長斷面大于100m2隧道跨度開挖寬度B（m）小跨度隧道B<9中跨度隧道9≤B≤14大跨度隧道14≤B<18特大跨度隧道B≥182.3隧道工程的特點地質(zhì)條件和水文條件決定施工的難易程度。隧道狹長、作業(yè)面小、施工速度慢、工期長。受晝夜、季節(jié)、氣候影響小，可長年穩(wěn)定施工。施工環(huán)境差。大型隱蔽工程，建成后很難更改路線施工現(xiàn)場遠(yuǎn)離城市，運輸不便，物資供應(yīng)困難。3.隧道工程的幾個基本概念隧道工程設(shè)計建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工設(shè)計。隧道工程施工在指定地層中修建隧道及地下洞室建筑物的建筑活動。隧道工程方法地下環(huán)境條件的不同，決定了隧道建筑形式的不同，采用的開挖和支護(hù)的方法也就不同，修建的方法也就不同。隧道工程技術(shù)在隧道施工的各個工序或階段，所需要的各項技術(shù)手段和措施。隧道工程管理為保證工程施工順利進(jìn)行，所采取的一系列管理工作。4.隧道工程歷史及現(xiàn)狀綜述簡史世界隧道工程建設(shè)簡史中國隧道工程建設(shè)簡史現(xiàn)狀施工技術(shù)現(xiàn)狀機(jī)械和材料現(xiàn)狀管理現(xiàn)狀理論現(xiàn)狀4.1.1世界隧道工程建設(shè)簡史隧道名稱時間國家特點辛普倫I號隧道1906瑞士長19.80km，鐵路單線隧道辛普倫II號隧道1921意大利長19.82km，鐵路單線隧道新關(guān)門隧道1975日本長18.77km，鐵路隧道大清水隧道1982日本長22.28km，世界最長隧道青森-函館海底鐵路隧道1984日本長53.85km，鐵路雙線+平行導(dǎo)坑青函隧道1988日本全長54km，海底隧道加來-多佛海底鐵路隧道1991英法長50.54km，2座鐵路單線隧道+1座服務(wù)隧道哥達(dá)基線隧道正建瑞士全長153.5km，鐵路隧道+公路隧道4.1.2中國隧道工程建設(shè)簡史隧道名稱竣工時間地點特點獅球嶺隧道1989臺灣長261m，中國第一座鐵路隧道八達(dá)嶺隧道1908北京長1091m，鐵路隧道大瑤山隧道1987廣東長14.295km，雙線鐵路隧道秦嶺隧道2003陜西I線長18.452km，II線長18.456km，鐵路隧道烏鞘嶺隧道2006甘肅單線長20.05km，鐵路隧道秦嶺終南山隧道2005陜西左右洞各長18.02km，雙車道，第一長公路隧道龍?zhí)端淼?007湖北左洞8.693km，右洞8.62km，雙車道，第二長公路隧道廈門-翔安隧道2010福建總長6.05km，最大開挖斷面170.7m2，公路海底隧道（開挖斷面最大）青島海灣隧道2011山東全長7.8公里，雙向六車道，第一長海底公路隧道秦嶺終南山輸水隧道2005陜西全長18多公里，第一長輸水隧道4.2隧道現(xiàn)狀隧道施工方法現(xiàn)狀：

隧道類型施工方法山嶺隧道礦山法堅硬巖體隧道工程掘進(jìn)機(jī)法城市地鐵淺埋隧道工程由“淺埋明挖法”轉(zhuǎn)為“淺埋暗挖法”“淺埋蓋挖法”繼而轉(zhuǎn)為“盾構(gòu)法”地鐵車站由“淺埋明挖法”轉(zhuǎn)為“淺埋蓋挖法”沉管隧道沉埋法礦山法：因在坑道采礦而得名，采用“鉆眼爆破”方式破巖。掘進(jìn)機(jī)法：20世紀(jì)30年代開始應(yīng)用于隧道工程，用特制的破巖機(jī)連續(xù)破巖，完成隧道掘進(jìn)的施工方法。淺埋明挖法：先將隧道部位的巖(土)體全部挖除，然后修建洞身洞門，再進(jìn)行回填的施工方法。淺埋明挖法：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。淺埋蓋挖法：由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工。沉埋法：又稱沉管法，將管段放到設(shè)計好的隧道位置（水底基槽），修筑水底隧道的主要方法。隧道施工技術(shù)現(xiàn)狀：

技術(shù)現(xiàn)狀爆破控制技術(shù)盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)深基坑圍護(hù)技術(shù)水下地基加固技術(shù)預(yù)注漿加固技術(shù)監(jiān)控量測技術(shù)錨桿加固技術(shù)噴射混凝土加固技術(shù)管棚超前支護(hù)技術(shù)管段沉埋技術(shù)管段浮運技術(shù)隧道施工機(jī)械和建筑材料現(xiàn)狀：

盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)多種地質(zhì)條件液壓鑿巖機(jī)、全液壓鑿巖臺車、高性能炸藥、新型高強(qiáng)合金沖擊鉆頭提高了爆破質(zhì)量和掘進(jìn)速度履帶走行、軌道走行或輪胎走行提高了出渣運輸速度注錨機(jī)、砼噴射機(jī)、預(yù)應(yīng)力錨桿、型鋼拱架、早強(qiáng)劑有效支護(hù)圍巖水泥、水玻璃等巖體膠結(jié)材料及深孔鉆機(jī)、注漿機(jī)改變了圍巖破碎、松散、軟肉性狀，加大了圍巖的穩(wěn)定。

整體模板臺車、砼輸送泵、早強(qiáng)模筑砼提高了砼襯砌結(jié)構(gòu)施工速度大功率軸流式通風(fēng)機(jī)、大直徑膠布提高了出渣運輸速度大功率軸流式通風(fēng)機(jī)、大直徑膠布通風(fēng)管、高性能供電系統(tǒng)改善了隧道內(nèi)工作環(huán)境條件抗?jié)B砼、塑料防水板、無紡滲濾布、彈簧排水盲溝提高隧道及地下工程的防水能力隧道管理現(xiàn)狀：

建立以項目為單位進(jìn)行獨立核算的施工企業(yè)管理模式。

隧道工程理論現(xiàn)狀：隧道理論傳統(tǒng)理論松弛荷載理論現(xiàn)代理論圍巖承載理論隧道內(nèi)布置鋼筋網(wǎng)隧道內(nèi)防水土工布的布置隧道內(nèi)錨桿加固示意圖隧道內(nèi)安裝錨桿隧道內(nèi)安裝錨桿隧道施工設(shè)備隧道空壓機(jī)有兩種：一種是大的空壓機(jī)，好幾個立方米，一般布設(shè)在隧道洞門附近，用于通風(fēng)，更新空氣，同時提供鉆眼等工具的高壓風(fēng)，這種設(shè)備不用電的，用風(fēng)代替。另一種是小的空壓機(jī)，不足1立方米，圓柱形的，用來局部提供高壓空氣，進(jìn)行施工。混凝土攪拌機(jī)混凝土攪拌機(jī)：把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的機(jī)械。主要由拌筒、加料和卸料機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、機(jī)架和支承裝置等組成。隧道掘進(jìn)機(jī)

隧道掘進(jìn)機(jī)是用機(jī)械破碎巖石、出碴和支護(hù)實行連續(xù)作業(yè)的一種綜合設(shè)備。用于硬巖掘進(jìn)。盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)

隧道盾構(gòu)機(jī)：具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導(dǎo)向糾偏等功能，廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。適于在軟巖、土中的隧道掘進(jìn)機(jī)。

隧道主要施工設(shè)備支護(hù)架設(shè)機(jī)仰拱棧橋支護(hù)架設(shè)機(jī)：架設(shè)鋼桁架之用。仰拱棧橋：在保證棧橋上各種車輛設(shè)備正常通行不影響掌子面施工的情況下，橋下同時進(jìn)行隧道的仰拱初期支護(hù)、鋼筋綁扎、襯砌及回填施工，橋面可拼卸的面板方便了混凝土灌注，隧道出渣及進(jìn)料與仰拱施工可平行作業(yè)，減少了仰拱施工給隧道掘進(jìn)造成的干擾，加快了隧道施工速度。

隧道主要施工設(shè)備自動噴漿機(jī)自動噴漿機(jī)：建筑抹噴作為一種潮式噴射混凝土機(jī)具，適用于鐵（公）路遂道、高層建筑及引水涵洞工程?？捎糜诟蓢?，濕噴和鋼纖維噴作業(yè)。鉆孔臺車：是隧道及地下工程采用鉆爆法施工的一種鑿巖設(shè)備。它能移動并支持多臺鑿巖機(jī)同時進(jìn)行鉆眼作業(yè)。又稱鑿巖臺車。鉆孔臺車

隧道主要施工設(shè)備管棚鉆機(jī)工作平臺車管棚鉆機(jī)：沿著隧道斷面外輪廓超前鉆進(jìn)并安設(shè)管棚，軟巖隧道施工中穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層，涌水、涌砂層發(fā)揮了重要作用。（管棚就是鋼管棚護(hù)）

隧道主要施工設(shè)備

襯砌臺車暗洞明洞襯砌臺車：砼襯砌臺車是隧道施工過程二次襯砌中必須使用的專用設(shè)備，用于對隧道內(nèi)壁的砼襯砌施工。明洞襯砌臺車：用明挖法在路塹或半路塹中修建襯砌結(jié)構(gòu)，并在其外表回填土石的隧道。暗洞襯砌臺車：用暗挖法在隧道中修建襯砌結(jié)構(gòu)。3車道隧道（深圳大梅沙）連拱隧道(南峰)小凈距隧道（福建聯(lián)南）雙洞8車道隧道（深圳雅寶）小凈距隧道（福建聯(lián)南）小凈距隧道neighburhoodtunnel

指上行雙洞洞壁凈距較小，不能按獨立雙洞考慮的