隧道工程概论-课件

隧隧 道道 工工 程程1、隧道的定义、隧道的定义 通常指用作地下通道的工程建筑物。狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工程建筑物；广义定义。1970年，OECD(世界经济合作与发展组织)隧道会议从技术方面给隧道定义：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状 和尺寸修筑的断面积大于2m2 的洞室。第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论2、隧道的种类、隧道的种类第一章 绪论不同的分类方法：按所处的地质条件按所处的地质条件土质隧道土质隧道石质隧道石质隧道按隧道的埋置深度按隧道的埋置深度浅埋隧道浅埋隧道深埋隧道深埋隧道按隧道的地理位置按隧道的地理位置山岭隧道山岭隧道水底隧道水底隧道2、隧道的种类、隧道的种类第一章 绪论交通类隧道交通类隧道铁路隧道铁路隧道引水隧道引水隧道水工隧道水工隧道泄洪隧道泄洪隧道导流隧道导流隧道市政隧道市政隧道给水隧道给水隧道管路隧道管路隧道按隧道的用途按隧道的用途公路隧道公路隧道地下铁道地下铁道人行通道人行通道排、尾水隧道排、尾水隧道矿山隧道矿山隧道采矿隧道采矿隧道运输隧道运输隧道2、隧道的种类、隧道的种类第一章 绪论特长隧道，特长隧道，L3000 m长隧道长隧道3000 m L1000 m中长隧道，中长隧道，1000 m L500 m按隧道的长度按隧道的长度（公路隧道规范）短隧道，短隧道，L500 m2 隧道种类第一章 绪论2 隧道种类第一章 绪论2 隧道种类第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论2 隧道种类第一章 绪论2 隧道种类第一章 绪论地下电缆隧洞地下电缆隧洞2 隧道种类第一章 绪论杭州市八杭州市八0三地下粮库三地下粮库2 隧道种类第一章 绪论矿山隧洞开挖图矿山隧洞开挖图2 隧道种类第一章 绪论上海崇明越江隧道工程方案设计上海崇明越江隧道工程方案设计22 隧道种类第一章 绪论水工隧道水工隧道2 隧道种类第一章 绪论二滩电站的引水隧道2 隧道种类第一章 绪论二滩电站的尾水隧道二滩电站的尾水隧道3、隧道工程的发展历史、隧道工程的发展历史第一章 绪论人类出现到纪元前3000年隧道用于抵御自然威胁用兽骨、石器等工具开挖纪元前3000年到5世纪隧道用于生活及军事抵御形成了现代隧道开发技术的基础(明挖法等)5世纪到14世纪 隧道技术没有显著进步，开始了矿山开采3、隧道工程的发展历史、隧道工程的发展历史第一章 绪论 近代：从16世纪产业革命开始，隧道技术得到了较快发展。(1)测量技术的出现，产生了如棚架支撑岩层，卷扬提升土石,两端洞口开挖隧道等等，促进了隧道的发展。(2)火药的发明，促进了隧道开挖掘进技术发展。3、隧道工程的发展历史、隧道工程的发展历史第一章 绪论现代：我国公路隧道发展相对较慢。随着高速公现代：我国公路隧道发展相对较慢。随着高速公路的发展，近几年公路隧道有了较快的发展。路的发展，近几年公路隧道有了较快的发展。隧道施工技术发生了质的飞跃。人力为主体的施工机械开挖为主体的施工爆破施工(光面爆破)发展发展3、隧道工程的发展历史、隧道工程的发展历史第一章 绪论我国隧道及地下工程发展的现状我国隧道及地下工程发展的现状(一一)规模规模 1交通类隧道交通类隧道(1)铁路隧道铁路隧道(截止截止1998年年)运营隧道6800座，长3667km，总数已列世界第一。隧道集中的线路：隧道集中的线路：襄渝线：隧道长度占线路长度的30%；成昆线：隧道长度占线路长度的31.6%；西康线：隧道长度占线路长度的50.42%；3、隧道工程的发展历史、隧道工程的发展历史第一章 绪论10km以上的长大隧道：以上的长大隧道：秦岭隧道18.4km 大瑶山隧道14.295km 东秦岭隧道12.668km 乌梢岭隧道20.2km(2)公路隧道公路隧道 运营隧道1684座以上，总长628km以上。10km以上的长大隧道：秦岭公路隧道21km(双座)锦屏隧道14.7km(双座)3、隧道工程的发展历史、隧道工程的发展历史第一章 绪论(3)地下铁道地下铁道 目前仅有北京、天津、上海、广州四城市约80km正在运营。而在建工程则很多：除北京、天津、上海、广州四城市外，还有南京、重庆、青岛、深圳、杭州、武汉等。北京：规划了20条线路共700km；上海：规划了17条线路共450km；天津：规划了4条线路共248km；广州：规划了7条线路共206.5km；深圳：规划了9条线路共254km；完成规划的城市：大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波。3、隧道工程的发展历史、隧道工程的发展历史第一章 绪论2水利水电国内外已建成的10km以上的水工隧洞达90座，中国占11 座。国内已建成长度5km以上的引水发电隧道20座。小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽导流隧洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水利枢纽导流隧洞。已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长 168.9km，其中隧道33座，总长75.11km；万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太原的引水工程，隧洞最长超过200km；近期将修建的辽宁省东水西调工程输水隧洞长86km。3、隧道工程的发展历史、隧道工程的发展历史第一章 绪论3地下工程地下工程 城市地下空间的开发与利用：城市地下空间的开发与利用：城市地下空间的开发与利用：城市地下空间的开发与利用：地下商场，地下车库，地下仓库等地下建筑物以及各大中型平战结合工程相继建设。地下共同管沟：地下共同管沟：地下共同管沟：地下共同管沟：如石家庄同其他城市一样供电线路基本要穿行于地下隧道中。4、隧道的发展前景、隧道的发展前景(1)交通类隧道交通类隧道 经济发展，交通建设先行交通标准不断提高国力增强，技术进步 需建设更多，可以建设更多、标准更高的隧道，前景美好。(2)城市隧道城市隧道 解决城市交通拥挤问题的唯一途径是采用快捷、大运量公共交通系统地铁 城市发展要求包括地下空间的开发 各类市政设施趋势隧道管沟化 继十九世纪的城市桥梁、二十世纪的摩天大楼，二十一世纪是地 下空间的开发和利用。第一章 绪论5、隧道在交通中的作用、隧道在交通中的作用n重要性重要性：隧道是交通线上的重要组成部分，是国家重要的基础设施；n必要性：必要性：快速畅通的交通网是经济发展的前提，随着我国国民经济的发展，低等级公路已不适应发展的需要，阻碍了国家和地区的发展；n紧迫性：紧迫性：目前我国高速公路相对较少，与我国人口、经济发展相比，太少。经济要发展，交通必先行。为了解决好路面交通的规划和修建，隧道工程显示着重要而紧迫的作用。第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论5、隧道的技术状况和挑战、隧道的技术状况和挑战(1)不良地质隧道n富水断层破碎地质 n煤系(瓦斯)地层n岩溶地质 n高地应力岩爆 n高地应力挤压大变形 n流砂地质n湿陷性黄土第一章 绪论5、隧道的技术状况和挑战、隧道的技术状况和挑战(2)(2)隧道技术难题隧道技术难题n围岩力学性质与破坏的关系；n理论计算如何与实际相符；n动态化设计、施工及管理；n施工技术水平与经济效益(爆破开挖、机械开挖、人力开挖)；n设计施工管理水平与经济效益（如同一地方，采用不同的高程的长隧道还是短隧道等）；n隧道建设与环境保护问题；n隧道长期的稳定性、耐久性、检验、维护标准。第一章 绪论5、隧道的技术状况和挑战、隧道的技术状况和挑战(3)(3)长大隧道施工技术难题长大隧道施工技术难题钻爆法施工钻爆法施工(大瑶山隧道、秦岭铁路隧道、秦岭公路隧道大瑶山隧道、秦岭铁路隧道、秦岭公路隧道)n快速掘进(月进尺500m，已达世界水平)n出碴运输系统 n通风系统 TBM施工施工(秦岭隧道、在建大伙房隧道秦岭隧道、在建大伙房隧道)nTBM快速掘进与对不良地层的适应性 n出碴运输系统第一章 绪论6、隧道设计理论、隧道设计理论设计理论设计理论 隧道、地下结构与地面结构所处环境不同，它是处 在岩土地层或通称为围岩中，既受到围岩的荷载作用，又受 到围岩的约束有利作用。针对不同条件采用不同的设计理论。第一章 绪论6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论7、隧道施工方法、隧道施工方法施工方法施工方法n明挖法明挖法 n暗挖法暗挖法 n盾构法盾构法 n掘进机法掘进机法 n盖挖法盖挖法 n顶进法顶进法 n沉埋法沉埋法第一章 绪论6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论隧道掘进机隧道掘进机TBM6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论掌子面钻炮孔掌子面钻炮孔6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论通风6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论出碴出碴6、隧道设计理论、隧道设计理论第一章 绪论喷射混凝土喷射混凝土