必威体育精装版土木工程概论隧道工程及地下工程.ppt

土木工程概论-隧道工程及地下工程 石建光 厦门大学土木工程系 隧道工程 1970年经合组织（OECD）的隧道会议对隧道所下的定义为： 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的硐室。 隧道技术，对应于修筑隧道过程的各个阶段，可以大致分为： 调查计划技术（有关地质、水文等的调查和预测、测量等）； 设计技术（指岩石力学、土力学和结构力学、材料等）； 施工技术（指开挖、运输、支撑衬砌的施工、地基改良、为改善施工条 件而采用的特殊施工方法、安全卫生等）； 运用技术（指照明、通风、维修管理、防灾等）。 隧道工程--公路隧道 公路隧道线路：公路隧道的平面线形和普通道路一样，根据公路规范 要求进行设计。隧道平面线形，一般采用直线、避免曲线，如必须设 置曲线时，应尽量采用大半径曲线，并确保视距。 隧道净空断面的形状，即是衬砌的内轮廓形状。 隧道工程--公路隧道通风 隧道通风方式的种类很多，按送风形态、空气流动状态、送风原理等划分如下： 一.自然通风 ? ? 二.机械通风 ? ? ? 1.纵向式 ? 　 1)射流式 ? 　 2)风道式和喷嘴式 ? ? 　 3)竖井式 ? ? 2.半横向式 ? ? 3.横向式 ? ? 4.混合式 隧道工程--公路隧道照明 隧道照明主要由入口部照明、基本部 照明和出口部照明与接续道路照明构 成。 入口照明是指司机从适应野外的高照 度到适应隧道内明亮度，所必须保证 视觉的照明。它由临界部、变动部和 缓和部的三个部分的照明组成。 出口照明是指汽车从较暗的隧道驶出 至明亮的隧道外时，为防止视觉降低 而设的照明。应消除“白洞效应”，即 防止汽车在白天穿过较长隧道后，由 于外部亮度极高、引起司机因眩光作 用而感不适。 隧道工程--地铁隧道结构 地下铁道是地下工程的一种综合体。其组成包 括区间隧道、地铁车站和区间设备段等设施。 地下铁道所用设备涉及到各种不同的技术领域。 地铁的区间隧道是连接相邻车站之间的建筑物。 它在地铁线路的长度与工程量方面均占有较大 比重。区间隧道衬砌结构内应具有足够空间， 以供车辆通行和铺设轨道、供电线路、通讯和信号、电缆和消防、排水与照明装置。 铁路隧道施工 地下铁道的修建方法很多，概括起来有 两大施工方式，即明挖法和暗挖法。 常用的明挖法有三种：（1）敞口放坡明挖（2）板桩法（3）地下连续墙施工法 暗 挖 法（1）盾构法（2）注浆法（3）沉管法（4）顶管法 水底隧道 水底隧道的埋置深度是指隧道在河床下的岩土的覆盖厚度埋深的大小，关系到隧道长短、工程造价和工期的确定。 尤其重要的是覆盖层厚度关系到水下施工的安全问题。设 计水底隧道的埋置深度需考虑以下几个主要因素： 1、地质及水文地质条件 2、施工方法要求 3、抗浮稳定的需要 4、防护要求 水底隧道的断面形式：圆形断面、拱形断面、矩形断面 隧道防水 1、采用防水混凝土， 2、壁后回填， 3、围岩注浆， 4、双层衬砌 海底隧道 日本关门（铁路）隧道 海底隧道的特点 （1） 通过深水进行地质勘测比在地面的地质勘测更困难，造价更高，而且准确性较低 ； （2）沿海底隧道线路布置施工竖井困难很大 ； （3）很高的孔隙水压力会降低隧道围岩的有效应力，造成较低的成拱作用和地层稳定性较低； （4）很高的渗水压力，灾难性的涌水与塌方 ； （5）高水头造成衬砌承受较大的荷载 ； （6）海水对钢筋及混凝土的腐蚀作用； （7）纵剖面呈V形或W形，不能自然排水。 海底隧道施工方法 钻爆法（Drilling and Blasting ） 日本关门公路隧道（钻爆法） 日本新关门铁路隧道（钻爆法） 掘进机法（Tunnel Boring Mechine 简称TBM） 掘进机法（TBM） 掘进机法（TBM）关键技术： 盾构法(Shield Mechine） 盾构法 盾构法关键技术： 盾构法 日本东京湾横断公路隧道（盾构法） 丹麦斯多贝尔特大海峡隧道  （盾构法） 丹麦斯多贝尔特大海峡隧道 （盾构法） 丹麦斯多贝尔特大海峡隧道 ——盾构法施工 沉管法 沉管法 沉管法修建工序 沉管法修建工序 沉管法修建工序： 沉管法修建工序： 沉管法修建工序： 沉管法修建工序： 沉管法修建工序： 沉管法修建工序： 沉管法的优点： 沉管法施工有以下限制： 水中悬浮隧道（Submerged Floating Tunnel，简称SFT） 水中悬浮隧道（SFT） 水中悬浮隧道的特点： 水中悬浮