土木 第五章 地下工程

第五章地下工程与隧道工程5.1地下工程简介5.2城市地下综合体5.3隧道工程5.421世纪地下工程展望5.1地下工程简介地下工程的定义民用建筑：工业建筑：地下工厂、电厂等交通隧道：地下铁路、铁路公路隧道等地下商店地下剧场在地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或构筑物的工程，统称为地下结构。地下工程的分类地下停车场地下储藏工程等军事建筑：地下指挥所、军火库、防空工程等矿山建筑：矿山巷道等水工建筑：地下输水道等市政工程：地下给排水、供气、电缆等地下工程的发展历程第一时代：从出现人类至公元前3000年的远古时代第二时代：从公元前3000年至5世纪中期第三时代：从公元5世纪至14世纪的中期时代第四时代：从15世纪开始至现代二十一世纪将是地下工程的世纪5.2地下工程介绍地下电站地下水电站地下抽水蓄能水电站原子能发电站地下仓库城市地下综合体建设沿三维空间发展的，地面地下连通的，结合交通、商业贮存、娱乐、市政等多种用途的大型公共地下建筑。5.3隧道工程隧道在交通事业中的地位及发展隧道的定义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：以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑，其内部空洞净空断面在2m2以上者均为隧道。隧道在交通事业中的地位重要性必要性紧迫性人类出现到公元前3000年隧道用于抵御自然威胁用兽骨、石器等工具开挖公元前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隧道的发展历史近代和现代隧道技术得到了较快发展我国已建成和正在建设的3公里以上的公路隧道概况隧道名称隧道长度（m）营运条件大溪岭隧道4100双向、双车道二郎山隧道4160单向、双车道华莹山隧道4770单向、双车道鹧鸪山隧道4400单向、双车道木鱼槽隧道3600双向、双车道八达岭隧道3455双向、双车道真武山隧道（重庆）3100单向、双车道中梁山隧道（重庆）3165单向、双车道牛郎河隧道3920单向、双车道猫狸岭隧道3600单向、双车道秦岭终南山隧道18100双洞、单向、双车道世界各国已建成和在建的长度大于10km的公路隧道隧道名称国家长度（m）勃朗峰（Mt.Blance）法国－意大利11600弗雷儒斯（Frejus）法国－意大利12901圣哥达（St.Gothard）瑞士16918阿尔贝格（Arlberg）奥地利13927格兰萨索（GranSasso）意大利10173关越I（Kan-Etsu）日本10920关越II（Kan-Etsu）日本11010居德旺恩（Gudvanga）挪威11400Folgefonn挪威11100AurlandLaerdal挪威24500坪林（Pinglin）中国台湾12900Hida日本10750秦岭终南山隧道中国18100隧道的发展前景和需要解决的问题隧道的发展前景隧道的发展方向需要解决的技术难题1、围岩力学性质与破坏的关系；2、理论计算如何与实际相符；3、施工技术水平与经济效益；4、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）隧道的分类交通隧道公路隧道铁路隧道水底隧道地下铁道航运隧道人行隧道水工隧道引水隧道尾水隧道导流隧道排沙隧道市政隧道给水隧道污水隧道管路隧道线路隧道人防隧道矿山隧道运输隧道给水隧道通风隧道按照用途分类公路隧道按照长度的分类mL3000mLm10003000mL5001000mL500特长隧道：长隧道：中隧道：短隧道：按照隧道断面积特大断面隧道（100m2以上）大断面隧道（50～100m2）中等断面隧道（10～50m2）小断面隧道（3～10m2）极小断面隧道（3m2以下）隧道的施工隧道工程施工特点隧道工程施工方法明挖法矿山法暗挖法(a)顶设道坑(b)底设道坑(c)中心道坑(d)底下道坑(e)并行道坑(f)侧壁道坑导坑位置掘进机法—盾构掘进机法沉管法通风竖井通风竖井软弱地层坚实地层明挖段沉埋段暗挖段明挖段暗挖段路堑水底隧道的纵断面图钢筋混凝土钢壳钢筋混凝土水底隧道的横断面图A．工程的重要性。一般由工程的规模、使用上的特殊要求，以及工期的缓急体现出来；B．隧道所处的工程地质和水文地质条件；C．施工技术条件和机械装备状况；D．施工中动力和原材料供应情况；E．工程投资与运营后的社会效益和经济效益；F．施工安全状况，G．有关污染、地面沉降等环境方面的要求和限制。选择施工方案时，要考虑的因素有如下几方面：城市地下空间的开发利用越江跨海桥隧工程5.421世纪地下工程展望地下储藏工程铁路公路隧道工程地下防护工程第五章内容结束