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山岭隧道（下）第6章洞门与洞口景观1.隧道洞门的作用：基本作用：承受洞门上部或背部的土压力，稳定洞口附近的围岩结构，保护线路免受不良地质危害的影响，为列车进入隧道创造一个安全舒适的环境。安全作用：缓和司机因高速进入隧道中光线较暗部分而产生的心理紧张感，缓和洞口内外的光线明暗差异，降低因此产生的眩晕感，确保司机眼睛的舒适性、视觉的安全性和心理的适应性，从而确保行车安全。景观作用：通过隧道洞门自身的结构形式来表达美感，且应与洞口周围的自然环境相协调一致。2.洞口形式：传统：环框式、端墙式、柱式、翼墙式、台阶式等新型（基本造型）：直切、正切、倒切、弧形挡墙。第7章通风与照明1.运营通风的目的：将洞内有害气体的含量降低到不致对人体造成危害的允许浓度以下。2.通风方式：（1）自然通风；（2）机械通风：纵向式通风和横向式通风。纵向式通风：洞口风道式通风，喷咀式通风，竖井、斜井式通风3.黑洞、黑框现象：进入隧道前的视觉问题（白天）由于隧道内外的亮度差别极大，所以，从隧道外部看照明不是很充分的隧道入口，会看到黑洞（长隧道）和黑框（短隧道）。4.隧道照明分为五个区段：入口段、过渡段、中间段、出口段第8章风险评估1.风险评估的作用：（1）在建设早期识别潜在因素并评估发生的概率和影响程度，可大大减少工程费用超支机会。（2）早期提出规避风险措施，并在施工中有目的地加以落实和监测将有效减少工程事故发生和事故损失。（3）有有益于业主和施工企业在工程造价、工期、质量安全等目标的实现。2.基本流程（设计阶段和施工阶段）：（1）设计阶段：确定设计阶段风险评估体系和标准；进行风险识别，确定重要风险及相应风险事件；评价风险事件的概率和后果等级，确定初始风险等级；进行方案设计，对采用方案后的残留风险进行评估，确定残留风险等级；提交风险评估记过，纳入设计文件。（2）施工阶段：依据施工图风险评估结果和相关数据资料汇总各隧道工点风险事件，确定潜在的主要风险事件；建立风险评估指标体系，风险接受准则和风险分级方法；根据施工进程对各隧道主要风险事件，逐段对初始风险进行再识别和监测；对初始风险进行估计，分析风险事件发生的概率和损失，评价初始风险等级；根据设计或施工应对措施对风险进行再评价，估计残留风险等级并进行监测；当残留风险在接受范围内时，隧道风险管理按预定计划执行，直到工程结束；当风险不可接受时，应对风险进行再评定和处理。3.风险评估方法：（1）定性：问卷调查法、集体讨论法、管理层访谈、专家咨询、情景分析、政策分析、行业标杆比较、调查研究等；（2）定量：统计推论、计算机模拟（蒙特卡洛分析法）、失效模式与影响分析，事件树分析等。隧道施工1.矿山法概念：是以控制爆破为开挖方法，以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，动态修正设计参数和变动施工的一种隧道施工法。2.矿山法施工基本作业：开挖、出渣、初期支护、二次衬砌3.矿山法施工辅助作业：超前地质预报、监控量测、压缩空气供应、隧道施工的通风和防尘、施工供水和排水。4.矿山法施工辅助工法：管棚法、超前支护、其他预支护方法、注浆工法。基本作业相关内容：一、隧道开挖1.爆破漏斗的概念：药包在介质中爆炸，它的爆破作用半径达到或者超过临空面的距离时，岩层将在药包和临空面之间被炸成一个漏斗形凹槽，这个凹槽叫做爆破漏斗。2.爆破分类（根据爆炸作用指数n）：标准抛掷爆破（n=1）；（0.75n1）减弱抛掷爆破；n=0.75，松动爆破；n0.75，压缩爆破。工程中常采用：松动爆破和减弱抛掷爆破。3.炸药特性：（1）敏感度：炸药对外能作用起爆难易程度。指标：爆燃点、发火性、对机械作用的敏感度（2）炸药的威力爆力：爆破一定量的介质体积的能力。猛度：指爆炸瞬间爆轰波和爆炸产物直接对与之接触的固体介质局部产生破碎的能力。（3）炸药的稳定性：临界直径、最佳密度、管道效应。4.爆破器材和起爆方法：器材：火雷管、导火索、电雷管、导爆索、塑料导爆管方法：火雷管起爆法、电雷管起爆法、塑料导爆管起爆法、混合起爆法5.装药结构：把普通药卷和带雷管的药卷在炮眼中的布置方法称为装药结构。（1）连续装药：把药卷一个接一个地装入炮眼，直到把该炮眼需用药量装完。（2）间隔装药：在炮眼底部先装一个起爆药卷，然后间隔一定距离装半个药卷，再隔一定距离再装半个药卷，直到预计药量装填完毕。6.光面爆破和预裂爆破光面爆破：是一种控制硬质岩体开挖轮廓线、使之光滑、平整、通过一系列措施对开挖轮廓周边实施正确的钻眼和装药，并使周边眼起爆的爆破方法预裂爆破：是一种控制软质岩体开挖轮廓线，使之光滑平整，在整个爆破循环中要最先起爆周边眼，在岩体中沿着周边炮眼之间要先炸出一道裂缝，减少对保留区围岩产生的扰动和破坏。异同点：（1）相同点：他们都属于控制爆破，其目的是使开挖轮廓线光滑平整，减少超欠挖，减少对围岩的扰动。（2）不同点：光面爆破适用于硬岩，预裂爆破适用于软岩；起爆顺序不同，光面爆破先起爆掏槽眼，其次是辅助眼，最后是周边眼，而预裂爆破先起爆周边眼，其次是掏槽眼，最后辅助眼。7.炮眼分类：掏槽眼，辅助眼，周边眼布置原则和方法：（1）将计算出的炮眼数目均匀或大致均匀地分布到开挖面上；（2）先布置掏槽眼，其次是周边眼，最后辅助眼；（3）周边眼应严格沿设计开挖轮廓线布置，布置尽量均匀；（4）周边眼中的帮眼和顶眼的底部在坚硬岩层中应超出导坑边界10cm左右，在中硬岩中打到导坑的边界，在软岩中应在导坑边界以内10cm，底眼均应超出边界10cm；（5）辅助眼与掏槽眼之间的距离应由最小抵抗线确定，深度同周边眼；（6）当岩层层理明显时，炮眼方向应垂直于层理面，若节理发育，则炮眼位置应该避开节理，以防卡钻和影响爆破效果。8.掏槽形式：（1）小断面浅眼掏槽：斜眼掏槽、直眼掏槽（2）大断面中、深眼掏槽：V型掏槽，扇形掏槽，大直径中空直眼掏槽（3）全断面深眼掏槽爆破技术：菱形掏槽，螺旋形掏槽，对称型掏槽。二装碴运输1.装碴运输的定义：隧道开挖后，要把开挖的石碴运出洞外，还要把支护材料运进洞内，这种作业成为装碴运输。分类：有轨装碴—有轨运输；无轨装碴—无轨运输；无轨装碴—有轨运输装碴运输机具：装碴机械、牵引机车、运输车辆。三、复合式衬砌施工（见复习资料P13-P14）1.初期支护工序：一次喷射混凝土、打锚杆、设置钢筋网、必要时架设钢架、二次喷射混凝土。2.喷射混凝土的作用：实质上是通过对围岩的改造，达到稳定围岩的目的。这是一种积极主动的支护模式。3.喷射混凝土的施工工艺：喷射混凝土应有条不紊地进行，以提高工效及保证施工质量。根据混凝土的凝结时间及工作面情况，应采取分区喷射的方法。喷射原则是：要分段，分部，分块，由下而上，先边墙后拱脚，最后喷拱顶。喷射时喷头应缓慢螺旋形均匀移动，一圈压半圈，以保证喷射均匀和表面光滑。对凹凸悬殊的岩面，喷射时注意喷射次序，先下后上，先两头后中间，减少回弹量。4.锚杆支护效应：利用围岩自身强度来支持围岩，属于内部支护。主要作用有三点：（1）悬吊作用：通过锚杆把欲脱落的岩块悬吊在深部完整坚硬的围岩上。（2）组合梁作用：用锚杆把层状岩体连接在一起，增大层间摩擦阻力，从而形成组合梁。（3）加固作用：用锚杆将坑道周围有节理，裂隙的破碎岩体或软弱岩体压紧在一起，以增加岩体的强度。5.钢架的特点及适用情况：当围岩软弱破碎严重，其自稳性差，开挖后要求早起支护具有较大的刚度，以阻止围岩的过度变形和承受部分松弛荷载，这就是钢架的力学特性。可分为：型钢钢架、格栅钢架。6.二次衬砌的施作时间：在围岩与支护基本稳定后施作。二次衬砌的施工顺序：先仰拱、后墙拱、即由下而上的顺序连续灌注，在隧道纵向，需分段进行，分段长度（9~12m）7.二次衬砌施工准备工作：（1）断面检查；（2）放线定位；（3）拱架模板准备；（4）立模；（5）混凝土制备和运输二次衬砌（施做时间？施工顺序？目前厂常用的二次衬砌施工方法及其主要内容？二次衬砌施工准备工作？）（见复习资料P13-P14）四辅助作业和辅助工法1.超前地质预报的目的：通过超前预报，及时发现异常情况，预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩的结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为预防隧道涌水、突泥、突气等可能形成的灾害事故及时提供信息，使工程单位提前做好准备，保证施工安全。2.方法：长距离超前地质预报的方法有：TSP、TGP、深孔钻探法、HSP、地面地质调查法、断层参数预测法、陆地声纳法、瞬变电磁法。短距离：掘进面地质素描法，地质雷达法，红外线超前探水，短距离钻探。3.超前预报的原理、特点、适用条件：（复习资料P16）4.监控量测的目的、分类和使用仪器（复习资料P16）5.施工通风的目的：向洞内送进新鲜空气，排除有害气体，降低粉尘浓度和洞内温度，保障洞内施工人员的健康，改善劳动条件，从而保证施工安全和提高劳动生产率。（区别与营运通风）通风方式：（1）自然通风；（2）机械通风：风管式通风、巷道式通风6.施工洞内排水方式：顺坡施工排水、反坡施工排水7.三管两线：（1）三管：高压风管、高压水管、通风管；（2）两线：动力线，照明线8.辅助工法的种类和各自性能特点：（复习资料P17）（1）管棚法：特点是采用钢管或钢插板作纵向支撑，又采用钢拱架作环向支撑，整体刚度大，对围岩限制能力强，能提前承受早期围岩压力。适用于围岩压力来得大，对围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱、破碎围岩隧道工程中。（2）超前小导管：特点是浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或者颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水先坑道渗流的通道，起到了堵水的作用。适用于一般软弱破碎围岩和含水的软弱破碎围岩。（3）超前锚杆：柔性大，整体刚度小。适用于地下水较少的破碎，软弱围岩的隧道工程中。（4）水平旋喷支护：以高压旋喷方式压注水泥浆，从而在隧道开挖轮廓线外形成拱形衬砌。适用于粘性土、砂性土、淤泥地层。（5）机械切槽（6）注浆工法：渗透注浆（破碎岩层、砂卵石层、中细砂层、粉砂层）；劈裂注浆（粘土不透水地层）；压密注浆（各种土层）；高压喷灌注浆（有压地下水及地下水丰富的地层）五隧道防排水（复习资料p17）1.防排水施工作业：（1）检查净空及初期支护背后压浆及表面情况；（2）割除外露超长的钢筋、锚杆、整平支护凹凸不平的表面；（3）安装环纵向透水盲管；（4）隐蔽检查；（5）铺设防水板；（6）台架定位；（7）安装施工缝止水带；（8）隐蔽检查六施工组织管理（复习资料p18）1.三全质量控制：指生产企业的质量管理应该是全面、全过程、全员参与。（1）全面质量控制是指对工程质量和工作质量以及人的质量的全面控制。（2）全过程质量控制是指根据工程质量的形成规律，从源头抓起，全过程推进。（3）全员参与质量控制指组织和动员全体员工参与到实施质量方针的系统活动中去，发挥自己的角色作用。2.横道图和网络图的优缺点？（1）横道图:优点：表现了各施工阶段的工期和总工期，综合反映了各分部分项工程相互间的联系。简单、直观、易懂、容易编制。缺点：分项工程的相互关系不明确；施工日期和施工地点无法表示，只能文字说明；工程数量实际分布情况不具体；仅反映出平均流水速度。（2）网络图：优点：能反映施工进度；清楚地反映各个工序，各施工项目之间错综复杂的生产和协作关系；不论是集中性工程还是线性工程，都可以用网络图表示工程进度；可利用计算机对施工计划进行优化。缺点：不如垂直图直观七TBM（复习资料p18）1.影响TBM选型的地质因素：（1）岩石单轴抗压强度；（2）岩石的硬度和耐磨性；（3）结构面发育程度和产状；（4）岩体完整程度2.TBM系统组成：（1）支撑系统；（2）刀盘；（3）驱动系统；（4）后配套系统