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1第一节隧道概念1、隧道基本概念（1）隧道：修建于地面以下的通道。（2）洞门：位于隧道进出口处，联系着隧道衬砌和路堑，是隧道工程唯一外露的部分，其主要作用是支挡洞口正面的仰坡和路堑的边坡，拦截边、仰坡上方的小量剥落和掉块，维持边、仰坡的稳定，并引排坡面流水，保障洞口线路安全。端墙式洞门2柱式洞门翼墙式洞门3高速公路隧道洞门高速铁路隧道洞门4（3）衬砌：隧道开挖后在毛洞周围修建的支护结构，用以承载围岩压力，其形状有圆形、椭圆形、马蹄形等。分为：整体式衬砌：在坑道内立模板、拱架，然后浇筑混凝土而成。直墙式和曲墙式衬砌。5装配式衬砌:由工厂或现场预先制备的构件，运入坑道内，用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。6复合式衬砌：即为多层衬砌，它是与喷锚支护和新奥法施工结合起来进行的。锚喷支护：以压缩空气为动力，将掺有速凝剂的混凝土拌和料与水汇合成为浆状，喷射到坑道的岩壁上凝结而成，当围岩不稳定时，可加设锚杆和金属网，构成一种支护形式7（4）隧道分类按地质分：岩石隧道、土质隧道按埋深分：浅埋隧道、深埋隧道按位置分：山岭隧道城市隧道水底隧道（深埋隧道、沉管隧道和悬浮隧道）按功能分：交通隧道：铁路隧道、公路隧道、地下铁道、航运隧道、人行通道水工隧道：引水隧道(有压、无压)、尾水隧道、泄洪隧道、排沙隧道市政隧道：给水隧道、污水隧道、管线隧道、人防隧道矿山隧道：运输隧道、给水隧道、通风隧道82、隧道施工基本概念隧道施工=施工方法+施工技术+施工管理(1)施工方法：主要依据工程地质和水文地质条件，并结合隧道特征选择。钻爆法盾构法沉埋法悬浮法传统矿山法新奥法明挖法盖挖法浅埋暗挖法盾构法水底隧道施工方法浅埋及软土隧道施工方法山岭隧道施工方法矿山法(钻爆法)掘进机法隧道施工方法9(2)施工技术：解决各种施工方法所需的技术方案和措施，隧道穿过特殊地质体时的施工手段（如：膨胀土、瓦斯地层、岩爆、溶洞、黄土、高地温、流沙等）以及施工中的通风和照明等；(3)施工管理：解决施工组织设计，技术管理，计划管理，质量管理，经济管理没，安全管理等问题。10第二节隧道建设的发展1、清末时期（1888年~1911年）共修建隧道238座，总延长42km，其中1000m以上的隧道有4座，最长为兴安岭隧道3077m。标志性隧道有：1888年—我国在台湾基隆至台北铁路线(全长28km)上修建第一座铁路隧道（狮球岭隧道），长261m。1985年台湾当局定为三级古迹，并拨款整修。111903年—在滨洲线建成兴安岭隧道，按双线断面施工，铺设单线，长3077m，是我国第一座长度超过3km的铁路隧道。兴安岭隧道(双线单铺，长3077m)八达岭隧道(单线，长1091m)1908年—詹天佑主持修建京张铁路，是我国自行设计、施工的第一条铁路，在关沟地段建有4座隧道，总延长1645m，其中最长的八达岭隧道为1091m，是我国自力修建的第一座越岭铁路隧道。122、中华民国时期（1912年~1949年）共修建隧道427座，总延长114km，其中1000m以上的隧道有18座，最长为杜草隧道3840m。标志性隧道有：1939年—为增建滨绥二线修建的杜草隧道，长3840m，是中华人民共和国成立前最长的铁路隧道，采用上下导坑法开挖，混凝土衬砌。3、20世纪50年代（1950年~1959年）建成隧道多的铁路线主要有：宝成、天兰、丰沙Ⅰ线、石太复线、鹰厦、川黔、太焦等线。共建成隧道1005座，总延长306km，其中1000m以上的隧道有46座，最长为凉风垭隧道4270m。标志性隧道有：131957年—川黔线凉风垭隧道，是我国建国后修建的第一座最长的隧道，也是首次采用平行导坑施工，也是由人工施工到轻型机械化施工的转折点。凉风垭隧道（单线，长4270m）141966年—成昆线上长度最长、埋深最大的沙木拉打隧道，长6379m，埋深600m，主要地质为砂页岩。59年3月开工，采用上下导坑法施工，63年4月停工，64年12月复工，采用蘑菇形开挖。出现过4次大涌水，最大达12000m3/d；发生过瓦斯喷出。4、20世纪60年代（1960年~1969年）建成一批隧道多的山区铁路，相继建成：贵昆、成昆、京原以及东川、镜铁山、嫩林、盘西、水大、渡口等干支线，这一时期共修建隧道1113座，总延长660km，其中3000m以上的隧道有20座，最长为京原线的驿马岭隧道7032m。标志性隧道有：15沙木拉打隧道（单线，长6379m）16关村坝隧道（单线，长6107m，使线路缩短10.1km）1966年—成昆线上的关村坝隧道，长6107m，使线路缩短了10.1km，地质为灰岩，采用上下导坑漏斗棚架法施工，组织均衡生产，快速施工，创双口月成洞672.71m的最快隧道施工记录。中共中央1965年3月9日特发电报祝贺。发生过7次岩爆。171965年—贵昆线上关寨隧道，三线大跨车站隧道，65年11月邓小平给隧道题名。三线车站181969年—京原线上的驿马岭隧道，长7032m，是我国60年代修建的最长的隧道。地质为灰岩，两端软弱地质采用上下导坑施工，硬岩段采用正台阶先墙后拱法施工。驿马岭隧道（单线，长7032m）19长沙隧道（双线，长714m）1965年—京广线上的长沙隧道，长714m，埋深15m，是我国60年代地质最坏，塌方事故最多，施工方案多次变更，施工时限最长的双线隧道，塌方199次，工期5年半。地质为砂页岩、粘土砂层、砂卵石层、红粘土等，地下水丰富。采用上下导坑先拱后墙法施工。205、20世纪70年代（1970年~1979年）主要是会战：焦枝、枝柳、襄渝、京通、阳安、湘黔等线，这一时期共建成隧道1954座，总延长1034Km，是铁路隧道史上隧道最多的时期。其中3000m以上的隧道有33座，最长为南疆线的奎先隧道6152m。标志性隧道有：1977年—青藏铁路西宁—格尔木段的关脚隧道，长4010m，路肩海拔3690m，是当时我国海拔最高的隧道。地质为片岩和石灰岩，地下水发育，最大涌水量10000m3/d，最低气温-40C，最大冻结深度3m。58年8月开工，61年3月停工，74年复工，采用上下导坑先拱后墙法施工。211977年—南疆线的奎先隧道，长6152m，海拔3470m，是当时我国海拔第二座高海拔隧道，也是70年代最长的隧道。地质为花岗岩、片麻岩，最低气温-37关脚隧道（单线，长4010m，路肩海拔3690m）221972年—襄渝线的中梁山隧道，长3984m，地质为石灰岩、砂页岩，岩溶发育，穿越8处煤层，采用上下导坑先拱后墙法施工。施工与运营过程中少见的病害(主要水害)较多隧道。1972年—襄渝线的大巴山隧道，长5334m，最大埋深800m，地质极为复杂，主要为石灰岩，岩溶发育，地下水极为丰富，最大涌水量110000m3/d，采用弧形导坑正台阶大断面开挖，先墙后拱法衬砌。1979年—皖赣线的下坑隧道，长65m，岩层为破碎的千枚岩，为科研试验隧道，科研试验内容：软弱围岩大断面光面爆破和锚喷支护技术。取得了预期效果，为软弱围岩隧道修建方法积累了经验，也为新奥法的推广应用起到示范作用。236、20世纪80年代（1980年~1989年）共建成隧道319座，总延长199km，从数量上看虽然比60、70年度大为减少，但建成的长大隧道特别是双线隧道增多。其中3000m以上的隧道有10座，其中衡广复线大瑶山隧道（14.29km）是我国已建成最长的双线隧道；大秦铁路的军都山（8.46km）、白家湾（5.06km）等隧道都是在这一时期建成。1987年—京广铁路衡广段复线的大瑶山隧道，双线隧道，长14.29km。地质为白云质灰岩、泥灰岩及砂岩，断层14条，涌水量高达51000m3/d。设计、施工均按新奥法原则进行，大断面机械化作业，首次采用复合衬砌。是隧道发展史上的里程碑工程。24大瑶山隧道于1981年8月正式开工，1988年12月通车。隧道洞身地层以变质砂岩、板岩为主，中部班古坳地区穿越泥盆系自云质灰岩、泥灰岩及砂岩，穿越大小断层14条，其中9号断层影响带宽465m，隧道涌水量高达5.1万m3／d，地质条件复杂。采用3座斜井、1座竖井及部分平导，分成5段6个工区施工。在隧道较好围岩地段，采用大型4臂液压台车、装载机、载重汽车及全断面模板衬砌台车等机械化施工。对于9号断层带，采用平导排水降压、超前地质预报、周边浅孔预注浆等整套技术措施。全隧最高年成洞4245m，最高月成洞521m，单口最高月成洞218m。单口月开挖最高达205m，单口月衬砌最高达303m。大瑶山隧道的建设，是新奥法原理在中国铁路隧道施工中的成功典范，也是中国铁路隧道建设新旧方法的转折．是铁路隧道修建技术的一次大飞跃。251988年—大秦线的军都山隧道，电气化双线隧道，长8.46km。地质为花岗岩和安山岩为主。按新奥法原则进行施工，IV、V类采用钻爆法全断面掘进，II、III类采用台阶法开挖。针对地质复杂多变的特点，实行以地质素描为主的超前地质预报。施工中在岩层交界面处出现过大量的突水突泥现象。大瑶山隧道（双线，长14.29km，缩短11km）267、20世纪90年代（1990年~1999年）建设的铁路干线有：侯月、宝中、京九、南昆、神朔、朔黄、达成、横南、广大、西康、神延、内昆等线，同时还对宝成、兰新、宝天、株六等线增建第二线。南昆线米花岭和家竹菁隧道、西康线秦岭Ⅰ线隧道、京九线的五指山隧道以及朔黄线的长梁山隧道等均在这一时期建成。90年代共建成隧道1822座，总延长1311km，其中3km以上的隧道66座。是我国建成铁路隧道总延长最多、隧道平均长度最长的时期。军都山隧道（双线，长8.46km）27秦岭隧道（双洞单线，长18.46km）1999年—西安—安康铁路的秦岭隧道，双洞单线隧道，长18.46km。地质为混合片麻岩和混合花岗岩。I线两端采用TBM掘进，中间由II线平导及横洞进入I线正洞采用钻爆法开挖；II线等平导贯通后采用钻爆法扩挖。也是隧道史上的里程碑工程。28秦岭I、Ⅱ线铁路隧道是两条并行的单线隧道，位于西安～安康铁路青岔站至营盘站之间。隧道全长18456m．是20世纪中国最长的铁路隧道。该隧道于1995年1月开工．I线隧道于2000年5月建成，Ⅱ线隧道于2003年12月建成。秦岭I、Ⅱ线隧道线间距为30m，进口l5.2km为11‰上坡，出口3.2km为3％下坡。隧道最大埋深l600m，地质构造复杂，断裂构造发育。主要的地质灾害有：断层、涌水、高地应力、岩爆、高地热、高辐射等。隧道采用弹性支承块式整体道床，超长无缝线路。29秦岭I线隧道进出口各采用1台TBM施工；Ⅱ线隧道先期采用平导贯通，为I线隧道提前探明地质条件，后期扩挖成Ⅱ线隧道。I线TBM掘进进口最高日进尺达40.5m，最高月进尺达528.1m；出口最高日进尺达35.2m，最高月进尺达509m。Ⅱ线隧道平导钻爆法施工进口最高月进尺达456m，出口最高月进尺达426m，全隧道大断面导坑单口平均月进尺为250m。秦岭隧道的设计与施工以“高起点、高标准、高速度、高效益，决策科学化、施工规范化、作业标准化、管理现代化”为指导方针，使我国隧道由钻爆法施工上升到采用敞开式全断面掘进机(TBM)施工的新台阶。标志着中国铁路隧道机械化施工跨人世界先进行列，在2O世纪末为中国铁路隧道史树立起一座跨世纪的里程碑。302000年—朔黄铁路的长梁山隧道，双线隧道，长12.78km，是我国第二长双线隧道。为近乎水平的砂岩和泥岩。IV采用全断面开挖，II、III采用台阶法开挖。长梁山隧道（双线隧道，长12.78km）建国50年，共建成铁路隧道6211座，总延长3514km；平均每年建成的铁路隧道超过120座，长度超过70km。31建成隧道数量末年建成隧道数量累计时期末年营业铁路里程(km)座数总延长(km)平均每座隧道长度(m)座数总延长(km)1888-194921810665156.34235665156.341950-1959338901005306.393041670462.731960-1969409891111664.0359827