隧道工程全套-绪论(课堂PPT).ppt

隧道工程隧道工程12l 绪论绪论l第一章第一章 隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择l第二章第二章 隧道平纵断面设计隧道平纵断面设计l第三章第三章 隧道构造设计隧道构造设计l第四章第四章 隧道工程的地质环境隧道工程的地质环境l第五章第五章 隧道结构体系设计原理与方法隧道结构体系设计原理与方法l第六章第六章 隧道施工方法隧道施工方法l第七章第七章 隧道施工组织设计与施工管理隧道施工组织设计与施工管理l第八章第八章 隧道养护隧道养护3绪论 一、隧道的基本概念及工程概述一、隧道的基本概念及工程概述 二、隧道的种类及其作用二、隧道的种类及其作用三、隧道的发展历程三、隧道的发展历程4一、隧道的基本概念及工程概述一、隧道的基本概念及工程概述为达到各种不同的使用目的，在山体内或地面下修建的建筑物，统称之为“地下工程”。在地下工程的广泛范围中，用以保持地下空间作为运输孔道的，称之为“隧道”。一般来说，隧道的修建总是首先在地下开挖出一个洞穴并延伸成为一个长形的孔道，称之为“导坑”。5由于地层被挖开后，容易变形、塌落或是有水涌入，所以除了在极为稳固地层中而且没有地下水的地方以外，大都要在坑道的周围修建支护结构，或称之为“衬砌”。隧道端部外露面，一般都修筑为保护洞口和排放流水的挡土墙式结构，称为“洞门”。有时，如果洞口容易坍塌或有落石的危险时，还要在洞门与洞身间修筑明洞。洞身衬砌、洞门和明洞就组成了隧道的主体支护结构，作用是保持岩体的稳定和行车安全。隧道的附属建筑物是为了运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通讯、安全等而修建的建筑物，包括有：大小避车洞、边仰坡、排水天沟、防水设备及排水设备、通风系统等。隧道的主体支护结构和隧道的附属建筑物组成了隧道建筑物。6梅坎铁路松南隧道几种隧道洞门图：7株六复线凉风坳隧道8西安南京铁路磨沟岭隧道9神延铁路寺则河隧道10京珠高速公路洋碰隧道11徽杭高速公路三阳隧道12北碚隧道13厦门仙岳山市政隧道14乌鞘岭特长隧道洞门15乌鞘岭隧道洞门（1）乌鞘岭隧道洞门（2）16二、隧道的种类及其作用二、隧道的种类及其作用（一）交通隧道交通线上的隧道（交通隧道）是隧道中为数最多的一种。它的作用是提供交通运输和人行的通道，以满足交通线路畅通的要求，一般包括有以下几种：铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、航运隧道和人行地道。（二）水工隧道水工隧道是水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分。水工隧道包括以下几种：饮水隧道、排水隧道、导流隧道或泄洪隧道，排沙隧道。17（三）市政隧道城市中，为安置各种不同市政设施的地下孔道。市政隧道有：给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。（四）矿山隧道在矿山开采中，常设一些为采矿服务的隧道，从山体以外通向矿床，并将开采到的矿石运输出来。其中有：运输巷道、给水隧道、通风隧道。18三、隧道的发展历程三、隧道的发展历程（一）（一）隧道工程的历史隧道工程的历史隧道的产生和发展是和人类的文明历史发展相呼应的，大致可以分为如下4个时代：1原始时代即人类的出现到纪元前3000年的新石器时代，是人类利用隧道来防御自然威胁的穴居时代。2远古时代从纪元前3000年到5世纪，即所谓的文明黎明时代，是为生活和军事防御目的而利用隧道的时代。193中世纪时代约从5世纪到14世纪的1000年左右。这个时期正是欧洲文明的低潮期，建设技术发展缓慢，隧道技术没有显著的进步，但由于对地下铜、铁等矿产资源的需要，开始了矿石开采。4近代和现代即从16世纪以后的产业革命开始。这个时期由于炸药的发明和应用，加速了隧道技术的发展。如有益矿物的开采、灌溉、运河、公路和铁路隧道的修建，以及随着城市的发展修建地下铁道、上下水道等，使得隧道的技术得到极大的发展，其应用范围迅速扩大。20（二）（二）我国隧道工程的发展和成就我国隧道工程的发展和成就我国第一座铁路隧道修建在台湾，是基隆到台南的铁路线线上一座长仅261m的窄轨净空隧道。1907年在京包线上修建了八达岭隧道。这是由我国工程师詹天佑主持施工的。建国之初，在短短的三年之内，在成渝线上修复了13座隧道，在宝天线上改建了136座隧道，并完成了天兰线上的48座隧道，使当时支离破碎，断断续续的铁路完全修整好，全国铁路畅通无阻。21以后，修建隧道的技术又有进步。宝成线上的秦岭隧道长达2363m；成昆线上的沙木拉达隧道长为6379m；京广线上大瑶山隧道长为14295m；秦岭终南 山 公 路 隧 道（双 洞、单 向、双 车 道）长 为18100m（是目前我国最长的公路隧道）；兰武二线上的乌鞘岭隧道长达20050m。一个比一个长，一个比一个质量好。近期，除了以交通为目的的隧道以外，又扩大到其它多方面用途的地下工程。在工业方面建成了许多地下工厂、地下电站、地下武器库、地下停车场等。在人民生活方面，建造了形成网络的防空洞、地下影院、地下体育中心、地下街、地下会堂、地下战备医院等。因此，地下工程已经发展到国民经济的各个部门中去，成为人们活动的又一层世界。22衡广复线大瑶山隧道23（三）（三）国外隧道的发展情况国外隧道的发展情况在国外，最早的地下工程是矿山的开采。铁路事业兴起以后，出现了山区铁路隧道、水底隧道及公路隧道。自从城市发展以来，城区交通繁忙，车辆拥挤，安全难保。又因新开挖工具盾构的出现，地下铁道随之兴起。近期以来，隧道工程的科学技术得到了相应的发展。在原有的技术基础上，采用钢拱支撑、喷射混凝土衬砌，锚杆加固围岩，已是普遍使用。引进新奥法来指导并调整施工，也已大量推广。用有限元的方法来分析地下结构的受力状态，也已为人们所乐于使用。24最后应该指出，尽管近年来隧道工程已经取得了一定的成就和相应的发展，但是还存在着许多问题和缺点。从总体来看，隧道结构还比较粗大厚实，施工环境还很恶劣，工人劳动强度还很大，工程进度不快和工程造价较高。具体说，截止到目前，我们对围岩的性质还没有深入地摸清楚，对计算模型的选用和计算的理论还不完全符合实际，施工技术水平和管理方法还比较落后，人力和物力的消耗和浪费都较大，所有这些都有待隧道工作者去研究和解决。总之，认识事物并改造事物使之为人类服务是我们责无旁贷的任务，只要我们不断地实践，不停地向前探索，一定会把隧道的建设事业推向前进的。25