隧道施工

隧道施工技术道路桥梁工程专业绪论一、隧道在交通事业中的地位及发展1、隧道的定义狭义的定义：通常是指用作地下通道的工程建筑物。广义的定义：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物，其空洞内部净空断面在2m2以上者均为隧道。秦岭终南山公路隧道秦岭终南山特长公路隧道秦岭终南山特长公路隧道是一座世界级的超长隧道，目前在世界公路隧道中列为第二长（第一为挪威洛达尔隧道),同时也是中国和亚洲最长的公路隧道。英吉利海峡隧道英吉利海峡隧道(TheChannelTunnel)又称欧洲隧道(Eurotunnel)，由三条长51km的平行隧洞组成，总长度153km，其中海底段的隧洞长度为3×38km，是目前世界上最长的海底隧道。3、公路（铁路）隧道的作用：（1）可以克服平面或高程的障碍；（2）以免线路展线过长或用来绕避地质不良地段，人口密集地区；（3）可以改善线路质量，提高运输能力，降低运营成本。2、在交通建设中的地位※重要性：隧道是交通线上的重要组成部分，是国家重要的基础设施；※必要性：快速畅通的交通网是经济发展的前提，随着我国国民经济的发展，低等级公路已不适应发展的需要，阻碍了国家和地区的发展；※紧迫性：目前高速公路较少，与我国人口、经济发展相比，太少。经济要发展，交通必先行。为了解决好路面交通的规划和修建，隧道工程在其中显示着重要而紧急的作用。4、隧道工程的发展前景及需解决的难题※前景：(1)、交通类隧道◆经济要发展，交通建设必先行；◆交通标准不断提高；◆国力增强，技术进步。随着国民经济的发展，科技技术的进步，需要建设更多，可以建设更多、标准更高的隧道。(2)、城市隧道◆解决城市交通拥挤问题的唯一途径是采用快捷、大运量的公共交通系统——地铁；◆城市的发展，要求包括地下空间的开发；◆各类市政设施的发展趋势——隧道管沟化。十九世纪：城市桥梁二十世纪：摩天大楼二一世纪：地下空间的开发与利用。(3)、水利隧道◆南水北调（东线、中线、西线）；◆其他水利工程；◆水电工程。※发展方向(1)非爆破的机械化施工；(2)合理的规划与环保(3)设计可靠合理方面：结构－荷载法、松散压力等(4)使用安全※需要解决的难题(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(爆破开挖、机械开挖、人力开挖)；(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）5、隧道工程的发展隧道的产生与发展是和人类的文明历史发展相呼应的。※古代：时间跨越较长。人类出现到纪元前3000年隧道用于抵御自然威胁用兽骨、石器等工具开挖纪元前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※近代：从16世纪产业革命开始，隧道技术得到了较快发展。(1)测量技术的出现，产生了如棚架支撑岩层，卷扬提升土石两端洞口开挖隧道等等，促进了隧道的发展。(2)火药的发明，促进了隧道开挖掘进技术的发展。※现代：我国公路隧道发展相对较缓。随着高速公路的发展，近几年公路隧道有了较快的发展。隧道施工技术发生了质的飞跃。人力为主体的施工机械开挖为主体的施工爆破施工(光面爆破)发展发展设计理论方面：◆目前的设计理论方法：★荷载结构模型（结构力学方法）★地层结构模型（岩体力学方法）★收敛约束模型（信息反馈方法）★经验类比法几种隧道洞门图：梅坎铁路松南隧道株六复线凉风坳隧道西安南京铁路磨沟岭隧道京珠高速公路洋碰隧道徽杭高速公路三阳隧道北碚隧道厦门仙岳山市政隧道乌鞘岭特长隧道洞门二、隧道的分类及其作用1、按用途分（这是隧道分类方法中最为常用的一种）(1)交通隧道：提供运输的孔道和通道，主要有：铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道。(2)水工隧道：是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分。主要包括：引水隧道：把水引入水电站发电机组，产生动力资源尾水隧道：把发电机组排出的废水送出去的隧道。导流隧道（泄洪隧道）：疏导水流排沙隧道：用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道(3)市政隧道：是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。主要有：给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。(4)矿山隧道：起作用主要是为采矿服务的。主要有：运输巷道、给水隧道、通风隧道。2、按隧道长度分：(1)特长隧道：L3000m(2)长隧道：3000m≥L≥1000m(3)中长隧道：1000mL500m(4)短隧道：L≤500m3、按断面面积分：(1)特大断面隧道：断面积在100m2以上(2)大断面隧道：断面积在50~100m2之间(3)中等断面隧道：断面积在10~50m2之间(4)小断面隧道：断面积在3~10m2之间(5)极小断面隧道：断面积在3m2以下4、按隧道所处的地理位置划分：山岭隧道、水底隧道、城市隧道三、本课程的学习方法1、复习工程地质、力学、材料等已学课程；2、注重本课程的基本理论与方法。3、广泛阅读有关期刊、报告等文献。复习思考题1．什么是隧道?试说明隧道工程在整个线路工程中的地位与作用。2．隧道建筑物主要由哪些部分组成?3．隧道常用的施工方法有哪些?4．目前我国隧道工作者还面临哪些问题?如何解决?