第8章_地下工程.ppt

新疆吐鲁番的坎儿井，有“地下长城”之美誉 第三时代 从5世纪至14世纪的中世纪时代。世界范围矿石开采技术出现，推进了地下工程的发展。 　　第四时代 从15世纪开始的近代与现代。欧美产业革命，诺贝尔发明黄色炸药，成为开发地下空间的有力武器。日本明治时代，隧道及铁路技术开始引进并得到发展。 盐城湖宾汉铜矿 未来隧道挑战 隧道工程 一、概述 1.概念 是修筑在岩体、土体或水底的，两端有出入口的，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。包括交通运输方面的铁路、道路、水（海）底隧道和各种水工隧道等。 杨浦电厂取水工程 2.特点 是交通运输线路穿越天然障碍的有效方法。 穿越的地质条件复杂多变，工程定位、设计、施工方法要随时作相应调整。 施工作业面窄，劳力设备受到限制，工业化、机械化施工要求高。 造价昂贵。 八达岭隧道口前石拱桥 上海市大连路隧道工程，使用两台直径为11.22米的超大型盾构机施工。 　　建成后为双向四车道，设计车速为每小时40公里，通行净高4.5米。隧道线路总长约2.5公里。 　　施工中采用了冰冻法加固等新技术，日最大推进达15米。 　　工程总投资16.55亿元。 大阁山隧道全长496米，开挖高度18米，开挖跨度22米，净宽18米，单跨双向四车道，是目前国内单孔跨度最大的公路隧道。工程造价为3806.52万元。 3.发展简况 世界第一座交通隧道是公元前2180~2160年在巴比伦城中幼发拉底河下修筑的人行通道。 我国古代（公元前8世纪~前3世纪）建造有深达40m以上的铜矿矿井（竖井和斜井） 19世纪20年代蒸汽机的出现以及铁路和炼钢工业的发展，促进了隧道工程的发展。1826~1830年英国在利物浦硬岩中修建了两座最早的铁路隧道。 1843年英国在泰晤士河修建了第一条水底道路隧道。（盾构法施工） 20世纪50年代，人们才总结出各种类型隧道工程规划、设计和施工的基本原理，在土木工程中逐渐形成了一个独立的工程领域。 4.主要施工方法 明挖法或围堤明挖法（敞口开挖基坑，修建隧道后覆填） 钻眼爆破法（适用于硬岩中开挖隧道） 盾构法：盾构为一钢制圆筒，周边设置千斤顶推向前方。 顶管法 沉管法：多用于水底隧道。 庞大的隧道施工设备 5、隧道结构 洞身：隧道结构的主体部分。 衬砌：承受地层压力，维持岩体稳定，阻止坑道周围地层变形的永久性支撑物。它由拱圈、边墙、托梁和仰拱组成。 洞门：位于隧道出入口处，用来保护洞口土体和边坡稳定，排除仰坡流下的水。它由端墙、翼墙及端墙背部的排水系统所组成。 二、各类隧道简介 1.铁路隧道 组成 由洞口路堑（或引道）、洞门、洞身衬砌结构和隧道内外附属构筑物（道床、避车洞、水沟、照明、设置电气化设备的洞室等）组成。 大瑶山隧道是我国铁路隧道最长的,长14.295km. 隧道内的线路可用单向坡或双向坡 隧道衬砌的横断面 2.公路隧道 类别：按隧道所处的位置分为山岭道路隧道；水底道路隧道；城市道路隧道。 道路隧道要尽量设计成直线。隧道内纵坡不宜大于3.5%,也不应小于0.3%。 道路隧道要有较完善的通风、照明、防灾等附属设施。 发展情况：据西欧、日本等13个国家的统计资料，长度超过3km的已有105座，最多的国家为日本，29座，最长的为瑞士与意大利间的穿越阿尔卑斯山的圣哥达隧道，长16.918km,单孔双车道。 四川成渝高速公路隧道长5006m 公路隧道的各种主要断面形状 公路建筑限界 公路隧道横断面净空 公路隧道通风 公路隧道空气污染造成危害的主要原因是一氧化碳，道路隧道要有较完善的通风、照明、防灾等附属设施。 通风方式的种类： 通风方式 自然通风 机械通风 纵向方式 半横向式 横向式 混合式 射流式 风道式和喷嘴式 竖井式 铁路或公路遇到水面障碍物时，除可修建桥梁通过外，修建水底隧道可能是最佳方案。尤其在水面宽，航运繁忙，通过巨型船只较多，不宜建造高桥和长引桥的情况下。 3.水底隧道 水底隧道一般分水底段和河岸段，后者又有暗埋、敞开及出口部分。 施工方法：盾构法、沉管法 用盾构法建造的水底隧道，自两端至洞口，一般为槽形敞开式引道段，穿越水底的暗埋段，断面大多为圆形。 引道段 用沉管法建造水底隧道除有引道段外，穿越水底的沉管有时是由几个通道组成的矩形管段组成。 目前，全世界已建成和计划建设的海底隧道有20多条，主要分布在日本、美国、西欧、中国的香港九龙等地区。 　　从工程规模和现代化程度上看，当今世界最有代表性的跨海隧道工程，莫过于英法隧道和日本青函隧道。 　　英法隧道横贯英吉利海峡，从英国的福克斯通到法国的桑加特，把英伦三岛与欧洲大陆连接起来。隧道由两股火车