鐵路公路隧道運(yùn)營(yíng)與養(yǎng)護(hù)課件

鐵路、公路隧道運(yùn)營(yíng)與養(yǎng)護(hù)課件

第一節(jié)鐵路隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)第二節(jié)公路隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)

第三節(jié)隧道養(yǎng)護(hù)第一節(jié)鐵路隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)一、鐵路隧道通風(fēng)概述二、運(yùn)營(yíng)通風(fēng)方式三、通風(fēng)量的計(jì)算四、通風(fēng)阻力計(jì)算一、鐵路隧道通風(fēng)概述1、鐵路隧道通風(fēng)目的2、洞內(nèi)空氣的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)3、保護(hù)洞內(nèi)環(huán)境的綜合治理措施2、洞內(nèi)空氣的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“列車通過隧道后15min內(nèi)，空氣中CO濃度應(yīng)在30mg/m3以下；氮氧化物（換算成NO2）濃度應(yīng)在10mg/m3以下?！薄惰F路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定電化運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)符合：“隧道內(nèi)濕度應(yīng)小于80%，溫度低于28℃，臭氧濃度應(yīng)小于0.3mg/m3，含有10％似下游離Si02的粉塵濃度應(yīng)小于10mg/ｍ3?！?、保護(hù)洞內(nèi)環(huán)境的綜合治理措施（3）隧道內(nèi)污染空氣高峰濃度持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)地段的避車洞，宜安裝防煙門，并為隧道內(nèi)工作人員配備防毒口罩。（1）提高列車通過隧道的行駛速度。（2）隧道內(nèi)鋪設(shè)混凝土寬枕道床或整體道床。（4）設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。二、運(yùn)營(yíng)通風(fēng)方式運(yùn)營(yíng)隧道的通風(fēng)自然通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)隧道通風(fēng)的一般規(guī)定：當(dāng)用內(nèi)燃機(jī)車牽引時(shí)，2km以上；用電力機(jī)車牽引時(shí)，20km以上的高鐵、客專隧道，15km以上貨專、客貨公用隧道應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。（一）機(jī)械通風(fēng)-縱向式通風(fēng)它是在通風(fēng)機(jī)的作用下，使風(fēng)流沿著隧道軸線方向流動(dòng)的通風(fēng)方式。

1.洞口風(fēng)道式通風(fēng)2.噴咀式通風(fēng)3.豎井、斜井式通風(fēng)4.射流式通風(fēng)1.洞口風(fēng)道式通風(fēng)2.噴咀式通風(fēng)3.豎井、斜井式通風(fēng)4.射流式式通風(fēng)風(fēng)射流式式通風(fēng)風(fēng)是在在隧道道內(nèi)安安設(shè)射射流式式通風(fēng)風(fēng)機(jī)，，用以以升壓壓，進(jìn)進(jìn)行通通風(fēng)的的方式式。射流風(fēng)風(fēng)機(jī)的的安設(shè)設(shè)可采采用洞洞口堆堆放式式，洞洞內(nèi)壁壁龕式式和拱拱部吊吊裝式式。通常根根據(jù)需需要，，在隧隧道洞洞口或或沿隧隧道縱縱向以以適當(dāng)當(dāng)?shù)拈g間隔安安設(shè)數(shù)數(shù)組，，每組組為1至數(shù)個(gè)個(gè)射流流式通通風(fēng)機(jī)機(jī)。射射流式式通風(fēng)風(fēng)機(jī)具具有體體積小小，風(fēng)風(fēng)量大大的特特點(diǎn)，，其噴噴射風(fēng)風(fēng)速能能達(dá)到到25～30m/s。（二））機(jī)械械通風(fēng)風(fēng)-全橫向向式通通風(fēng)在通風(fēng)風(fēng)機(jī)的的作用用下，，風(fēng)流流的方方向與與隧道道軸線線方向向成正正交的的稱為為橫向向式通通風(fēng)。。（三））機(jī)械械通風(fēng)風(fēng)-半橫向向式通通風(fēng)這種通通風(fēng)系系統(tǒng)是是在隧隧道的的頂部部設(shè)置置進(jìn)風(fēng)風(fēng)管，，并在在進(jìn)風(fēng)風(fēng)管的的下部部，沿沿隧道道的長(zhǎng)長(zhǎng)度方方向每每隔一一定距距離開開一通通風(fēng)口口，氣氣流則則沿通通風(fēng)口口流向向隧道道內(nèi)，，然后后隧道道內(nèi)的的空氣氣在新新鮮氣氣流的的推動(dòng)動(dòng)下，，沿隧隧道的的縱向向排出出洞外外。半半橫向向式通通風(fēng)效效果比比縱向向好，，但沒沒有全全橫向向式通通風(fēng)能能力強(qiáng)強(qiáng)。三、通通風(fēng)量量的計(jì)計(jì)算四、通通風(fēng)阻阻力計(jì)計(jì)算1、摩擦擦阻力力2、局部部阻力力3、風(fēng)道道總阻阻力第二節(jié)節(jié)公公路路隧道道運(yùn)營(yíng)營(yíng)通風(fēng)風(fēng)一、公公路隧隧道運(yùn)運(yùn)營(yíng)通通風(fēng)概概述二、空空氣中中有害害物質(zhì)質(zhì)的設(shè)設(shè)計(jì)濃濃度三、新新風(fēng)量量計(jì)算算四、通通風(fēng)方方式的的選擇擇五、通通風(fēng)用用附屬屬設(shè)施施六、公公路隧隧道照照明及及其它它運(yùn)營(yíng)營(yíng)設(shè)施施一、公公路隧隧道運(yùn)運(yùn)營(yíng)通通風(fēng)概概述1、公路路隧道道通風(fēng)風(fēng)目的的2、改善善隧道道內(nèi)空空氣污污染的的途徑徑3、通風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)方法法①生產(chǎn)無無公害害汽車車；②使用用濾毒毒裝置置還原原被污污染的的空氣氣；③把污污染空空氣的的有害害物稀稀釋到到容許許值以以下。。（1）交通通狀況況的調(diào)調(diào)查（2）環(huán)境境調(diào)查查、地地形、、地質(zhì)質(zhì)調(diào)查查（3）通風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容容二、空空氣中中有害害物質(zhì)質(zhì)的設(shè)設(shè)計(jì)濃濃度1、CO設(shè)計(jì)濃濃度2、煙霧霧設(shè)計(jì)計(jì)濃度度1971年國(guó)際際道路路協(xié)會(huì)會(huì)常設(shè)設(shè)委員員會(huì)(PIARC)推薦如如下：：城市隧隧道正正常狀狀態(tài)70-100ppm阻塞狀狀態(tài)250ppm(15min)山嶺隧隧道正正常狀狀態(tài)150ppm阻塞狀狀態(tài)250ppm(15min)現(xiàn)行《公路隧隧道通通風(fēng)照照明設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》規(guī)定，，當(dāng)采采用鈉鈉燈光光源時(shí)時(shí)，煙煙霧設(shè)設(shè)計(jì)濃濃度應(yīng)應(yīng)按表表8.4取值，，當(dāng)采采用熒熒光燈燈光源源時(shí)煙煙霧設(shè)設(shè)計(jì)濃濃度提提高一一級(jí)。。三、新新風(fēng)量量計(jì)算算1、按稀稀釋CO計(jì)算新新風(fēng)量量2、按稀稀釋煙煙塵計(jì)計(jì)算新新風(fēng)量量3、交通通阻滯滯條件件下稀稀釋CO濃度的的檢算算4、關(guān)于于安全全通風(fēng)風(fēng)5、稀釋釋空氣氣中異異味的的需風(fēng)風(fēng)量（一））通風(fēng)風(fēng)方式式概述述四、通通風(fēng)方方式的的選擇擇（二））機(jī)機(jī)械通通風(fēng)1、縱向向式通通風(fēng)2、半橫橫向式式通風(fēng)風(fēng)3、全橫橫向式式通風(fēng)風(fēng)4、混合合式通通風(fēng)（三））通風(fēng)風(fēng)方式式選擇擇五、通通風(fēng)用用附屬屬設(shè)施施通風(fēng)時(shí)時(shí)，除除通風(fēng)風(fēng)機(jī)外外，還還有電電動(dòng)機(jī)機(jī)、供供電、、變電電設(shè)備備、控控制轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換風(fēng)風(fēng)路的的風(fēng)門門、CO檢測(cè)計(jì)計(jì)以及及煙霧霧透過過率計(jì)計(jì)等。。通風(fēng)系系統(tǒng)不不是孤孤立的的系統(tǒng)統(tǒng)，它它與照照明、、安全全設(shè)施施等有有密切切聯(lián)系系。例例如發(fā)發(fā)生火火災(zāi)時(shí)時(shí)，需需要調(diào)調(diào)整通通風(fēng)狀狀態(tài)，，但必必須有有火災(zāi)災(zāi)報(bào)警警器、、緊急急電話話直至至閉路路電視視等設(shè)設(shè)備及及時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)異異常情情況。。通風(fēng)系系統(tǒng)的的電源源應(yīng)有有2套獨(dú)立立的供供電系系統(tǒng)，，并能能自動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)換換。六、公公路隧隧道照照明及及其它它運(yùn)營(yíng)營(yíng)設(shè)施施（一））隧道道照明明（二））公路路隧道道交通通工程程設(shè)計(jì)計(jì)（一））隧道道照明明4、其它它問題題3、公路路隧道道照明明設(shè)計(jì)計(jì)要求求2、照明明區(qū)段段的劃劃分1、概述述1、概述述《規(guī)范》規(guī)定300m以下的的行人人稀少少且交交通量量不大大的隧隧道可可不設(shè)設(shè)照明明，但但二級(jí)級(jí)以上上公路路隧道道長(zhǎng)度度超過過l00m時(shí)必須須有可可靠的的照明明設(shè)施施。在隧道道內(nèi)要要保證證司機(jī)機(jī)以設(shè)設(shè)計(jì)車車速安安全舒舒適地地運(yùn)行行，就就要首首先保保證照照明的的質(zhì)量量，有有足夠夠的路路面平平均亮亮度、、如果果亮度度高，，則亮亮度均均勻度度的要要求可可以不不很嚴(yán)嚴(yán)格，，但對(duì)對(duì)干燥燥路面面和路路面平平均亮亮度較較低的的情況況，路路面亮亮度均均勻度度（總總均勻勻度、、縱向向均勻勻度））應(yīng)予予嚴(yán)格格要求求，并并要求求滿足足眩光光限制制，具具有誘誘導(dǎo)作作用。。1、概述述隧道狀狀況：：隧道道長(zhǎng)度度、線線形、、凈空空斷面面、建建筑限限界等等與照照明的的關(guān)系系。照明器器的選選擇、、安裝裝位置置、照照明器器效率率、維維修率率；路路面、、墻壁壁和頂頂棚的的種類類及反反射率率等。。隧道附附近的的環(huán)境境：隧隧道洞洞口與與附近近的野野外亮亮度，，隧道道方位位及附附近地地形，，進(jìn)出出引線線及附附近的的視野野狀況況和線線形（（曲線線與坡坡度等等）狀狀況，，氣象象狀況況（晴晴、陰陰、云云、雨雨、霧霧、煙煙塵、、霆、、風(fēng)及及攜帶帶物等等）。。交通狀狀況：：?jiǎn)蜗蛳蚪煌ㄍㄟ€是是對(duì)向向交通通、汽汽車專專用還還是混混合交交通、、設(shè)計(jì)計(jì)交通通量和和遠(yuǎn)期期計(jì)劃劃交通通量等等對(duì)照照明設(shè)設(shè)計(jì)的的影響響。附屬設(shè)設(shè)備狀狀況：：電源源狀況況、配配電線線路、、照明明器材材、道道路標(biāo)標(biāo)志、、通風(fēng)風(fēng)裝置置等。。維護(hù)管管理狀狀況：：為保保持照照明水水平，，需要要對(duì)路路面污污染及及墻面面清潔潔狀況況等進(jìn)進(jìn)行維維護(hù)管管理的的程度度。根據(jù)上上述情情況，，進(jìn)行行綜合合分析析后才才能作作具體體照明明設(shè)計(jì)計(jì)。進(jìn)行照照明設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)考慮慮以下下事項(xiàng)項(xiàng)：長(zhǎng)隧道道照明明基本本上可可以按按接近近段、、入口口段、、過渡渡段、、中間間段和和出口口段五五個(gè)區(qū)區(qū)段劃劃分。。2、照明明區(qū)段段的劃劃分根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)調(diào)查確確定洞洞外亮亮度；；根據(jù)據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)車輛輛、交交通方方式、、交通通流量量、空空氣透透過率率等確確定中中間段段的所所需亮亮度水水平；；根據(jù)據(jù)視覺覺適應(yīng)應(yīng)規(guī)律律、洞洞外與與中間間段亮亮度差差、亮亮度減減低的的速率率等，，確定定入口口段和和過渡渡段的的亮度度水平平和長(zhǎng)長(zhǎng)度。。由于于入口口段和和過渡渡段需需要一一定的的長(zhǎng)度度，加加上出出口眩眩光的的影響響，所所以隧隧道長(zhǎng)長(zhǎng)度在在200m以下時(shí)，不不存在中間間段照明，，稱為照明明上的短隧隧道，短隧隧道的照明明問題比較較復(fù)雜。長(zhǎng)長(zhǎng)度在200m以上的隧道道，稱為照照明上的長(zhǎng)長(zhǎng)隧道，一一般教材要要著重討論論。長(zhǎng)度很很短的隧道道，受進(jìn)、、出口人射射自然光影影響較大，，所以長(zhǎng)度度小于70m的汽車專用用隧道，一一般白天可可以不考慮慮照明。其要點(diǎn)是：3、公路隧道道照明設(shè)計(jì)計(jì)要求(1)長(zhǎng)度大于100m的隧道應(yīng)設(shè)設(shè)置照明。。(2)照明設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)綜合考慮慮環(huán)境條件件、交通狀狀況、交通通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)、供電條條件、建設(shè)設(shè)與營(yíng)運(yùn)費(fèi)費(fèi)用等因素素。(3)照明設(shè)計(jì)路路面亮度總總均勻度應(yīng)應(yīng)不低于表表15-6的要求，路路面亮度縱縱向均勻度度應(yīng)不低于于表15-7的要求。（4）中間段亮亮度：①中間段亮亮度可按表表15—8取值；②當(dāng)行車道單單向交通700輛／h<N≤2400輛/h,雙向交通360/h<N≤≤1300輛／h，且通過隧隧道的行車車時(shí)間超過過135s時(shí)，可按表表15-8的80%取值；③人車混合合通行的隧隧道中，中中間段亮度度不得低于于2.5cd/m2；④隧道兩側(cè)墻墻面2m高范圍內(nèi)，，宜鋪設(shè)反反射率不小小于0.7的強(qiáng)面材料料；為了增增加誘導(dǎo)性性，早期發(fā)發(fā)現(xiàn)障礙物物和看清車車道界線，，除了保證證亮度、均均勻度以外外，車道的的分隔線、、路緣石應(yīng)應(yīng)該是反射射率最高的的白色線條條標(biāo)志或反反光標(biāo)志。。⑤燈具布置應(yīng)應(yīng)滿足閃爍爍頻率低于于2.5Hz的要求；⑥中間段燈燈具的平面面布置形式式可采用單單光帶布置置、兩側(cè)交交錯(cuò)布置或或兩側(cè)對(duì)稱稱布置；燈燈具的間隔隔S與懸掛高度度H之間，如果果組合得好好，則路面面亮度均勻勻度能較好好的得到滿滿足。一般般可按下列列關(guān)系組合合：對(duì)稱排排列S<2.5H；中間排列列及交錯(cuò)排排列S<l.5H⑦緊急停車帶帶宜采用熒熒光燈光源源，其照明明度應(yīng)大于于7cd/m2；⑧連接通道道亮度大于于2cd/m2。（5）入口段亮亮度Lth———入口段亮度度（cd／m2）；K——入口段亮度度折減系數(shù)數(shù)，可按表表15-9取值；L20(S)——洞口亮度(cd／m2）。（6）過渡段照照明①過渡段亮度度。過渡段段由TR1,TR2,TR3三個(gè)照明段段組成，與與之對(duì)應(yīng)的的亮度可按按表15-10取值；②過渡段長(zhǎng)度度。過渡段段的長(zhǎng)度可可按表15-11取值。（7）出口段照照明：①在單向交交通隧道中中，應(yīng)設(shè)置置出口段照照明；出口口段長(zhǎng)度宜宜取60m，亮度宜取取中間段亮亮度的5倍；②在雙向交交通隧道中中，可不設(shè)設(shè)出口段照照明。（8）隧道照明明燈具的防防護(hù)等級(jí)應(yīng)應(yīng)不低于IP65。IP65含義是防塵塵達(dá)到6級(jí)，無塵埃埃進(jìn)入；防防水達(dá)到5級(jí)，任何方方向噴水無無有害影響響。防護(hù)等級(jí)““代號(hào)”的的說明：表表示防護(hù)等等級(jí)的“代代號(hào)”通常常由特征字字母“IP"和兩個(gè)特征征數(shù)字組成成。第一位位特征數(shù)字字是指防護(hù)護(hù)形式(1)項(xiàng)中的防護(hù)護(hù)等級(jí)；第第二位特征征數(shù)字是指指防護(hù)形式式(2)項(xiàng)中的防護(hù)護(hù)等級(jí)。見見表21-11、表21-120（二）公路路隧道交通通工程設(shè)計(jì)計(jì)公路隧道交交通工程設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主主要包括標(biāo)標(biāo)志、標(biāo)線線、交通監(jiān)監(jiān)控、通風(fēng)風(fēng)與照明控控制、緊急急呼叫、火火災(zāi)報(bào)警、、防災(zāi)與避避難、供配配電與中央央控制管理理等。（1)根據(jù)隧道交交通工程分分級(jí)，設(shè)施施配置采用用前期配置置、后期完完善的方法法。（2）長(zhǎng)度1.0km以上的公路路隧道各類類設(shè)施的配配置規(guī)模應(yīng)應(yīng)根據(jù)預(yù)測(cè)測(cè)交通量進(jìn)進(jìn)行總體規(guī)規(guī)劃設(shè)計(jì)，，并據(jù)此一一次性征用用土地和實(shí)實(shí)施基礎(chǔ)工工程、地下下管線及預(yù)預(yù)留預(yù)埋工工程等。（3）各設(shè)施（（系統(tǒng)）應(yīng)應(yīng)視技術(shù)發(fā)發(fā)展和交通通量增長(zhǎng)情情況等逐步步補(bǔ)充完善善。隧道交通工工程設(shè)施配配置應(yīng)遵循循如下原則則：①在正常交通通狀況下，，為車輛提提供安全、、舒適的行行駛環(huán)境；；②在事故發(fā)發(fā)生時(shí)，將將隧道內(nèi)發(fā)發(fā)生的緊急急事態(tài)迅速速通知中心心控制室和和后續(xù)車輛輛，控制事事故避免其其擴(kuò)大。隧道安全防防災(zāi)設(shè)施設(shè)設(shè)置的目的的：我國(guó)隧道養(yǎng)養(yǎng)護(hù)面臨的的主要問題題⑴已建隧隧道營(yíng)運(yùn)狀狀態(tài)堪憂;(2)隧道施工單單位的良莠莠不齊和““重建設(shè)、、輕維護(hù)””的理念;(3)我國(guó)隧道建建設(shè)與維護(hù)護(hù)的經(jīng)驗(yàn)相相對(duì)國(guó)外來來講，目前前尚存在一一定的差距距，對(duì)隧道道健康的認(rèn)認(rèn)識(shí)存在著著嚴(yán)重不足足。第三節(jié)隧隧道養(yǎng)護(hù)護(hù)鐵路干線的的隧道失格格率線別隧道總座數(shù)嚴(yán)重漏水(座)襯砌裂損(座)仰拱、鋪底損壞(座)坍方落石(座)失格座數(shù)/失格率(％)隴海2328013433207/89.2成昆276170582836235/85.1襄渝4002248811786333/83.8陽安1489248318122/82.4寶成3446617437267/77.6貴昆18063323431134/74.4焦柳436952748195/44.7京原1281941683/64.8襄黔319333435117/36.7公路隧道公路隧道普普遍存在滲滲漏水現(xiàn)象象，20世紀(jì)60年代以前修修建的隧道道大多未作作防水處理理，滲漏水水問題突出出。近年來來一些新建建的公路隧隧道，也存存在較嚴(yán)重重的滲漏水水。公路隧隧道滲漏水水已被列為為公路工程程十大通病之一。公路隧道內(nèi)內(nèi)以內(nèi)燃機(jī)機(jī)動(dòng)車為主主，廢氣、、有害氣體體排放量大大，通風(fēng)不不良引起的的洞內(nèi)空氣氣污染問題題普遍存在在口另外，，由于照明明設(shè)計(jì)或運(yùn)運(yùn)營(yíng)管理不不善，隧道道內(nèi)部亮度度及照度達(dá)達(dá)不到規(guī)范范要求，導(dǎo)導(dǎo)致交通事事故。這些些問題極有有可能引發(fā)發(fā)災(zāi)難性的的火災(zāi)事故故。地鐵隧道一般來講，，采用盾構(gòu)構(gòu)法施工的的單洞圓形形地鐵隧道道，每環(huán)襯襯砌由５～～７塊管片片組成，每每一環(huán)的接接縫長(zhǎng)度約約為20～30m，在飽和軟軟土中的隧隧道，受盾盾構(gòu)施工工工藝、地鐵鐵運(yùn)營(yíng)循環(huán)環(huán)載荷、土土質(zhì)分布不不均等影響響，在水頭頭壓力作用用下，滲漏漏水是目前前地鐵隧道道的通病，，隨著服務(wù)務(wù)期限的增增加，其他他病害也會(huì)會(huì)出現(xiàn)。除此之外，，地鐵隧道道人流密集集，通風(fēng)不不良引起人人的感覺不不適；火災(zāi)災(zāi)引發(fā)重大大傷亡事故故的威脅始始終存在。。防治要點(diǎn):1、預(yù)防為主主2、早期發(fā)現(xiàn)現(xiàn)3、及時(shí)維護(hù)護(hù)4、對(duì)癥下藥藥3.1隧道的水害害及其防治治一、隧道水水害的類型型及其成因因1、類型(1)按部位和流流量：拱部部有滲水、、滴水、漏漏水成線和和成股射流流四種，邊邊墻有滲水水、淌水兩兩種，少數(shù)數(shù)隧道有隧隧道涌水病病害。它受受漏水、涌涌水規(guī)模以以及隧道結(jié)結(jié)構(gòu)、牽引引類型、地地質(zhì)條件等等的影響。。(2)按水源補(bǔ)給給情況，又又分為地下下水補(bǔ)給和和地表水補(bǔ)補(bǔ)給兩種。。2、成因修建隧道，，破壞了山山體原始的的水系統(tǒng)平平衡，隧道道成為所穿穿過山體附附近地下水水集聚的通通道。當(dāng)隧隧道圍巖與與含水地層層連通，而而襯砌的防防水及排水水設(shè)施、方方法不完善善時(shí)，就必必然要發(fā)生生隧道水害害。也可歸歸結(jié)為客觀觀和主觀兩兩種因素：：(1)隧道穿過含含水的地層層(2)隧道襯砌防防水及排水水設(shè)施不完完善二、隧道防防水原則隧道防水要要“防患于于未然”，，首先從設(shè)設(shè)計(jì)做起，，要在水文文地質(zhì)調(diào)查查的基礎(chǔ)上上，從工程程規(guī)劃、結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、、材料選擇擇、施工工工藝等方面面進(jìn)行合理理設(shè)計(jì)。防防水設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)考慮地表表水、地下下水、毛細(xì)細(xì)管水等的的作用，以以及由于人人為因素引引起的附近近水文地質(zhì)質(zhì)改變的影影響。防水設(shè)計(jì)要要遵循隧道道防水原則則，定級(jí)準(zhǔn)準(zhǔn)確、方案案可靠、施施工簡(jiǎn)便、、經(jīng)濟(jì)合理理。隧道與地下下工程防水水設(shè)計(jì)內(nèi)容容包括:(1)防水等級(jí)和和防水方案案；(2)防水混凝土土的抗?jié)B等等級(jí)和其他他技術(shù)措施施、質(zhì)量保保證措施；；(3)其他防水層層選用的材材料及其技技術(shù)指標(biāo)、、質(zhì)量保證證措施；(4)工程細(xì)部結(jié)結(jié)構(gòu)的防水水措施，選選用的材料料及其技術(shù)術(shù)指標(biāo)、質(zhì)質(zhì)量保證措措施；(5)工程的防排排水系統(tǒng)，，地面擋水水、截水系系統(tǒng)及工程程各種洞口口的防倒灌灌措施。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)以防為主水害少成本高，施工復(fù)雜以排為主工程簡(jiǎn)單，投資節(jié)約水害多，發(fā)展快，影響行車安全洞頂?shù)乇硭萁叩乇硗撂?、下沉不同防水觀觀念優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)地下工程防防水方案工程部位主體內(nèi)襯砌施工縫內(nèi)襯砌變形縫、誘導(dǎo)縫防水措施復(fù)合式襯砌離壁式襯砌、襯套貼壁式襯砌噴射混凝土外貼式止水帶遇水膨脹止水條防水嵌縫材料中埋式止水帶外涂防水材料中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料遇水膨脹止水條防水等級(jí)一級(jí)應(yīng)選1種－應(yīng)選2種應(yīng)選應(yīng)選2種二級(jí)應(yīng)選1種應(yīng)選1～2種應(yīng)選應(yīng)選1～2種三級(jí)－應(yīng)選1種應(yīng)選1～2種應(yīng)選宜選1種四級(jí)應(yīng)選1種宜選1種應(yīng)選宜選1種3.2隧道襯砌裂裂損及其防防治襯徹裂損變變形的主要要危害：(1)降低襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)圍巖巖的承載能能力；(2)使隧道凈空空變小，侵侵人建筑限限界，影響響車輛安全全通過；(3)拱部襯砌掉掉塊，影響響行車和人人身安全；；(4)裂縫漏水，，造成洞內(nèi)內(nèi)設(shè)施銹蝕蝕，道床翻翻漿，嚴(yán)寒寒和寒冷地地區(qū)產(chǎn)生凍凍害；(5)鋪底和仰拱拱破損，基基床翻漿、、線路變形形、危及行行車安全，，被迫降低低車輛運(yùn)行行速度，大大量增加養(yǎng)養(yǎng)護(hù)維修工工作量；(6)在運(yùn)營(yíng)條件件下對(duì)裂損損襯砌進(jìn)行行大修整治治，施工與與運(yùn)輸互相相干擾，費(fèi)費(fèi)用增大。。1、隧道襯砌砌開裂的類類型⑴縱向裂裂縫：縱向裂縫平平行于隧道道軸線，其其危害性最最大，發(fā)展展可引起隧隧道掉拱、、邊墻斷裂裂甚至整個(gè)個(gè)隧道塌方方。1、隧道襯砌砌開裂的類類型（2）環(huán)向裂縫縫：主要由縱向向不均勻荷荷載、圍巖巖地質(zhì)變化化、沉降縫縫等處理不不當(dāng)所引起起，多發(fā)生生在洞口或或不良地質(zhì)質(zhì)地帶與完完整巖石地地層的交接接處口環(huán)向裂縫斜斜向裂縫縫1、隧道襯砌砌開裂的類類型（3）斜向裂縫縫：一般和和隧道縱軸軸呈45°左右，也常常因混凝土土襯砌的環(huán)環(huán)向應(yīng)力和和縱向受力力組合而成成的拉應(yīng)力力造成的，，其危害性性僅次于縱縱向裂縫。。環(huán)向裂縫斜斜向裂縫縫順序裂紋種類占裂縫長(zhǎng)度的比例(％)部位占裂縫長(zhǎng)度的比例(％)1縱向裂紋79.3拱腰縱裂邊墻縱裂拱腳縱裂拱頂縱裂64.719.912.23.222斜向裂紋4.9拱部、邊墻3環(huán)向裂紋14.1拱部、邊墻隧道混凝土土襯砌裂縫縫情況調(diào)查查統(tǒng)計(jì)表按隧道襯砌砌受力變形形形狀和裂裂口特征分分類表順序裂紋種類隧道棍凝土襯砌受力變形形態(tài)和裂口特征1襯砌受彎張口形變形

常見在拱腰部位，邊墻中部，襯砌承受較大的地層壓力作用，襯砌受彎向內(nèi)位移，內(nèi)緣拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，而發(fā)生張口型裂紋2內(nèi)源受擠壓閉口形裂紋

常見在對(duì)應(yīng)于兩拱腰發(fā)生較嚴(yán)重的縱向張裂內(nèi)移地段的拱頂部位，出現(xiàn)閉口型縱裂，襯砌向上位移。其中較嚴(yán)重處，拱頂內(nèi)緣在高擠壓應(yīng)力作用下發(fā)生剝落掉塊3襯砌受剪錯(cuò)臺(tái)型裂紋

偶見拱腰部位襯砌，在其背后局部松動(dòng)滑移圍巖的推力作用下，沿水平工作縫較薄弱處，有一側(cè)的襯砌變形突出，形成錯(cuò)臺(tái)型裂紋4收縮性環(huán)向裂紋

多見在隧道靠洞口地形，受氣溫變化影響較大，混授土襯砌環(huán)向施工縫出現(xiàn)收紙性裂紋襯砌裂損受受力特征診斷方法與與原理1、直接法：肉眼觀察察結(jié)合鉆孔孔檢測(cè)2、聲學(xué)法：撞擊回波波法3、物探法：地質(zhì)雷達(dá)達(dá)、地震CT4、光學(xué)法：激光掃描描5、電學(xué)法：瞬變電磁磁法(四)襯砌背后空空洞與密實(shí)實(shí)性檢測(cè)直接觀察法法原理直接觀察法法原理撞擊回波法法機(jī)械應(yīng)力脈脈沖反射原原理，通過過在混凝土土等結(jié)構(gòu)物物表面敲擊擊的辦法，，用電腦分分析敲擊反反射回來的的波形，從從而分析結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的的病害情況況。地震CT技術(shù)原理X線衰減規(guī)律律通過電子計(jì)計(jì)算機(jī)運(yùn)算算列出人體體組織受檢檢層面的吸吸收系數(shù)，，并將之分分布在合成成圖象的柵柵狀陣列即即矩陣的方方格（陣元元）內(nèi)。矩矩陣上每個(gè)個(gè)陣元相當(dāng)當(dāng)于重建圖圖象上的一一個(gè)圖象點(diǎn)點(diǎn)，稱為像像素。CT的成像過程程就是求出出每個(gè)像素素的衰減系系數(shù)的過程程。如果像像素越小、、探測(cè)器數(shù)數(shù)目越多，，計(jì)算機(jī)所所測(cè)出的衰衰減系數(shù)就就越多、越越精確，重重建出的圖圖象也就越越清晰。成像地質(zhì)調(diào)調(diào)查地震CT波速圖像地震CT圖像地震成像地質(zhì)雷達(dá)波波速圖1地質(zhì)雷達(dá)波波速圖2地質(zhì)雷達(dá)成成像技術(shù)地質(zhì)雷達(dá)剖剖面圖雷達(dá)分辨提提高技術(shù)激光掃描技技術(shù)原理激光掃描技技術(shù)原理瞬變電磁儀儀器三、襯砌開開裂的原因因分析(一)設(shè)計(jì)方面的的原因隧道設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，因圍巖巖級(jí)別劃分分不準(zhǔn)、襯襯砌類型選選擇不當(dāng)，，造成襯砌砌結(jié)構(gòu)與圍圍巖實(shí)際荷荷載不相適適應(yīng)引發(fā)裂裂損病害。。(1)對(duì)一些具有有膨脹性圍圍巖地段，，未采取曲曲墻加仰拱拱襯砌；(2)偏壓地段未未采用偏壓壓襯砌；(3)斷層破碎帶帶、褶皺區(qū)區(qū)等局部圍圍巖松散壓壓力或構(gòu)造造應(yīng)力較大大地段，襯襯砌結(jié)構(gòu)未未能相應(yīng)采采取加強(qiáng)措措施;(4)對(duì)基底軟弱弱和易風(fēng)化化泥化地段段，未設(shè)可可靠防排水水設(shè)施，混混凝土鋪底底厚度及強(qiáng)強(qiáng)度不足。。三、襯砌開開裂的原因因分析(二)施工方面的的原因(1)先拱后墻法法施工時(shí)，，拱架支撐撐變形下沉沉，造成拱拱部襯砌產(chǎn)產(chǎn)生不均勻勻下沉，拱拱腰和拱頂頂發(fā)生施工工早期裂縫縫。(2)拱頂與圍巖巖不密貼，，在“馬鞍鞍形”受力力作用下，，拱腰內(nèi)移移張裂，相相應(yīng)拱頂上上移，內(nèi)緣緣受擠壓。。(3)由于施工測(cè)測(cè)量放線發(fā)發(fā)生差錯(cuò)、、欠挖、模模板拱架支支撐變形、、坍方，造造成局部襯襯砌厚度偏偏薄。(4)過早拆除模模板支撐，，使襯砌承承受超容許許的荷載。。(5)配合比控制制不嚴(yán)，水水灰比過大大，混凝土土搗實(shí)質(zhì)量量不佳，拱拱部澆注間間歇工形成成水平狀工工作縫等，，造成襯砌砌質(zhì)量不良良。四、襯砌開開裂的預(yù)防防和整治整治原則(1)加強(qiáng)觀測(cè)，，掌握裂縫縫變形情況況和地質(zhì)資資料。查清清病因，對(duì)對(duì)不同裂損損地段，采采用不同的的工程措施施。(2)對(duì)滲漏水水、腐蝕蝕等病害害，一并并綜合進(jìn)進(jìn)行整治治，貫徹徹徹底整整治的原原則。(3)合理安排排施工慢慢行封鎖鎖計(jì)劃，，盡量減減少對(duì)正正常運(yùn)營(yíng)營(yíng)的干擾擾。(4)精心測(cè)量量，保證證加固后后的隧道道凈空滿滿足隧道道限界要要求，確確保錨噴噴加固襯襯砌、拱拱背壓漿漿等項(xiàng)整整治措施施的施工工質(zhì)量。。四、襯砌砌開裂的的預(yù)防和和整治整治措施施1.裂縫整修修(1)小裂縫，，又無滲滲水，可可用水泥泥漿嵌補(bǔ)補(bǔ)，或先先鑿槽后后再用1：1水泥砂漿漿或環(huán)氧氧樹脂砂砂漿涂抹抹。為防防止砂漿漿固結(jié)收收縮，可可在制備備砂漿時(shí)時(shí)加入10%一17%微膨脹劑劑。(2)裂損嚴(yán)重重，拱圈圈有多道道裂縫，，部分失失去承載載能力，，原則上上拆除重重建，一一般用錨錨網(wǎng)噴或或噴射早早強(qiáng)鋼纖纖維混凝凝土。(3)開裂嚴(yán)重重，但拱拱圈基本本形狀無無較大變變形時(shí)，，可采用用素噴或或網(wǎng)噴混混凝土整整治。四、襯砌砌開裂的的預(yù)防和和整治2.襯砌背后后空洞壓壓漿3.底板的穩(wěn)穩(wěn)定處理理4.換拱、換換邊墻四、襯砌砌開裂的的預(yù)防和和整治四、襯砌砌開裂的的預(yù)防和和整治3.4隧道凍害害及其防防治凍害結(jié)冰冰隧道凍害害是寒冷冷地區(qū)和和嚴(yán)寒池池區(qū)的隧隧道內(nèi)水水流和圍圍巖積水水凍結(jié)，，引起隧隧道拱部部掛冰、、邊墻結(jié)結(jié)冰、洞洞內(nèi)網(wǎng)線線設(shè)備掛掛冰、圍圍巖凍脹脹、襯砌砌脹裂、、隧底冰冰椎、水水溝冰塞塞、線路路凍起等等，影響響到安全全運(yùn)營(yíng)和和建筑物物的正常常使用的的各種病病害。寒寒冷地區(qū)區(qū)指最冷冷月平均均氣溫為為-5℃～-15℃℃地區(qū)。嚴(yán)嚴(yán)寒地區(qū)區(qū)指最冷冷月平均均氣溫低低于-15℃℃地區(qū)。一、隧道道凍害類類型及其其成因(一)隧道凍害害的類型型1.拱部掛冰冰、邊墻墻結(jié)冰2.圍巖凍脹脹破壞(1)隧道拱部部發(fā)生變變形與開開裂(2)隧道邊墻墻變形嚴(yán)嚴(yán)重(3)隧道內(nèi)線線路凍害害(4)襯砌材料料凍融破破壞(5)隧底凍脹脹和融沉沉3.襯砌發(fā)生生冰楔(1)硬質(zhì)圍巖巖襯砌背背后積水水凍脹，，產(chǎn)生冰冰凍壓力力(稱為冰劈劈作用)，傳遞給給襯砌。。(2)襯砌的工工作縫和和變形縫縫充水凍凍脹經(jīng)多多次凍融融循環(huán)，，使裂縫縫不斷擴(kuò)擴(kuò)大，引引起襯砌砌裂升、、疏松、、剝落等等病害。。4.洞內(nèi)網(wǎng)線線掛冰隧道漏水水落在鐵鐵路電力力牽引區(qū)區(qū)段的接接觸網(wǎng)和和電力、、通訊、、信號(hào)架架線上結(jié)結(jié)冰。如