1、建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 1隧 道 概 念(提 纲)1、铁路隧道概况2、隧道勘测3、隧道围岩分级与围岩压力4、隧道选线及洞口位置选择5、隧道衬砌及附属构筑物6、洞内轨道7、隧道辅助坑道8、隧道防、排水9、隧道通风、照明10、高速铁路隧道的特点11、隧道施工与新奥法概念12、隧道技术的发隧 道 概 念(提 纲)1、铁路隧道概况1888 年l911 年 满清时期修建隧道 238 座,总长 42.46km。最长的是东省铁路(满洲里绥芬河)的兴安岭隧道 3077m狮球岭隧道长
2、261m 八达岭隧道长 1091m(209)1911 年l949 年 民国时期修建隧道 427 座,总长 113.88km。建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 2最长的是滨绥线的杜草隧道 长 3840m。1949 年2003 年 共和国时期修建隧道 6213 座,总长 3510.68km。最长双线隧道 大瑶山隧道 14.295km,最长单线隧道 秦 岭隧道 18.460km。2、隧道勘测隧道工程勘测时,应根据不同设计阶段的任务、目的和要求,针对隧道工程的特点,确定应搜集勘测资料的
3、内容和范围,并进行调查、测绘、勘探和试验,做到搜集资料齐全、准确、满足设计要求。2.1 隧道工程测绘地形(含辅助工) 、纵断面、横断面、洞口控制点、水准点。测绘资料需反映隧道所在地区的工程地质、水文地质、水文、周围建筑及人居状况。2.2 隧道工程调查(1)自然概况 地形、地貌(2)工程地质 地层、岩性、构造(长、特隧道大面积测绘)(3)水文地质 类型、水位、水量、水质、渗透系数、突水?(4)不良地质 崩塌、岩堆、错落体、滑坡、岩溶、泥石流、采空区、地温、有害气体、瓦斯、放射性危害等(5) 气象资料 气温、气压、风向、风速、雨量、雪量、冻结深度(6)施工条件 砂石料、水、电供应、交通条件、施工及
4、弃碴场地、对噪声、振动、拆迁、地表下沉、补偿等政策法令建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 3设计阶段的地质调查,根据隧道长短、地质复杂程度采用 测绘、遥感、物探、钻孔、试坑等方法进行。 施工阶段的调查宜采用开挖工作面直接观察或利用超前钻孔、导坑、物探等方法进行。隧道勘测应详细调查隧道所在地区的自然、人文活动和社会环境状况,评价隧道工程对环境可能造成的影响。3、隧道围岩分级与围岩压力3.1 隧道围岩分级级别 主要地质特征 完整性 开挖后稳定状况 弹性波速级 极硬岩 R60MPa 巨
5、块状 无坍塌、可能岩爆 4.5构造影响轻微、 整体结构节理不发育、无软弱面级 硬质岩 R30MPa 大块状 长期曝露 有小坍塌 3.54.5构造影响较重 结 构节理较发育、偶夹软岩级 硬质岩构造严重节理发育 碎块石状 侧壁稳定 2.54.0软质岩构造、节理较发育 大块状 拱部无支护可有小坍塌级 硬岩构造严重节理很发育 压碎结构 无支护有较大坍塌 1.53.0 软岩构造严重节理发育 碎块镶嵌 侧墙有时失稳 土:具压密或成岩作用土 大 块QlQ2 老黄土 压 密钙铁质胶结碎卵石土 巨块整体级 软岩 极破碎岩 碎石松散 易坍塌、可大坍塌 1.02.0坚硬、硬塑粘性土 松软结构 浅埋易下沉坍塌稍密稍湿
6、以上碎石土 松散结构级 岩体 构造严重断层带 粘土蠕动松软 极易坍塌变形 11.5土体 软塑粘土饱和砂 砂土潮湿松散 涌砂 浅埋易塌通天3.2 围岩压力采用破损阶段法计算深埋隧道衬砌时,围岩按松散压力考虑,其垂直及水平匀布压力可按下式计算:建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 4垂直压力 qh荷载高度 h0.452 S1 宽度系数 1i(B5)侧 压 力 eq4、隧道选线及洞口位置选择4.1 基本原则(1)长、特(复杂)隧道应在大面积地质测绘的基础上确定线路走向、越岭高程、展线方案
7、,综合工期、施工方案、运营条件进行全面技术经济比选确定。(2)隧道选线应避免通过地质极为复杂和溶洞、暗河、采空区。(3)沿河、傍山线路宜靠山内移,避免偏压、河流冲刷、水库坍岸的影响,一般宜优先采用长隧道方案。(4)隧道洞口不应设在地质不良、排水困难、地势狭窄、沟谷低洼或悬崖陡壁处,并应 “早进、晚出” 。建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 5“早进、晚出”4.2 隧道净距、浅埋与偏压(1)两相邻单线隧道的最小净距(m)围岩级别 建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326
8、699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 6最小净距 (1.52)B (22.5)B (2.53)B (35)B 5B(2)浅埋隧道覆盖厚度(m)围岩级别 单线隧道 57 1014 1825 双线隧道 810 1520 3035(3)偏压隧道覆盖厚度(m) 与地质和地形横有关围岩级别 石 土 单线隧道 45 5.510 1018双线隧道 7 1011 1318 2030大瑶山隧道-(1) 隧道线路平面方案 大瑶山隧道位于京广复线坪石至乐昌间的武水峡谷,属裁弯取直型长隧道。铁四院第一勘测设计总队于1978 年 1 月开始勘测,对峡谷地区
9、50KM2 范围内进行了勘测调查,研究比较了四个主要平面方案。预留水库方案:白面石跨武水方案 线路长 33.9 08KM 隧道长 14.30KM园螺角跨武水方案 线路长 38.570 KM 隧道长 14.66 KM不预留水库方案:武水西岸双绕方案 线路长 45.492 KM 无特长隧道四跨武水双绕方案 线路长 45.834 KM 无特长隧道建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 7隧道线路方案比选主要考虑以下四个因素:1)新线施工对既有线的影响程度2)能否保留对武水水力资源的开发利用
10、3)线路长度及相应的运营费用4)对新线电气化的要求及增加的费用经综合比较,长隧道方案较绕行方案投资增加约 5000 万元,但长隧道方案施工对既有线的影响最小;能保留武水水电资源,相当于一座年发电 15 万千瓦的发电厂,每年可节约煤炭约 50 万吨,每年节省煤炭运费约 910 万元;与绕行方案比线路长度可缩短约12KM,10 年可节省运费约 1700 万元;虽然长隧道需要提前 10 年实现电气化,早花 1.0 亿元,但综合比较还是合算,因此采用长隧道方案。5、隧道衬砌及附属构筑物5.1 隧道衬砌分类(1)整体衬砌 传统模注衬砌(2)喷锚衬砌 地下水不发育、级围岩、短隧道建设工程教育网( )报名咨
11、询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 8(3)复合衬砌 喷锚初期支护防水层二次模注衬砌(4)明洞结构 拱形明洞、棚洞、悬臂棚洞、立交明洞5.2 隧道衬砌设计的若干规定(1)隧道应采用曲墙式衬砌,级围岩应采用钢筋砼衬砌。(2)单线级以上、双线级及以上地段衬砌应设置仰拱。(3)电力牵引的隧道,应根据需要设置接触网补偿下锚衬砌段。(4)位于曲线地段的隧道断面应加宽。5.3 附属构筑物(1)避车洞 大避车洞 300420m 一个(4.02.52.8)小避车洞 60m 一个(2.01.02.2)(2)电缆槽 强、弱电
12、应分槽(弯曲半径 弱电 l.2m,强电630d) ,大于 500m 隧道应在大洞中设余长电缆腔(间距420600m) 。建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 9(3)无人增音站、信号继电器箱洞、无线电通信电台箱洞(4)变压器洞、接触网绝缘梯车洞(5)相邻双孔隧道间的行人、行车横洞(6)其他报警、消防应急设施及救援通道(160km/h)6、洞内轨道内外标准一致 1000m 耐磨 无碴优先 一级碎石道碴7、隧道辅助坑道辅助坑道应根据隧道长度、工期、地形、地质、水文、通风、排水、弃碴、防
13、灾救援、疏散等需要、经技术经济比较确定,并应符合环境保护的根据要求。7.1 平行(横洞)导坑(1)瓦斯隧道和长隧道应优先采用平行导坑。(2)将来有可能扩建为第二线隧道时,除考虑合理的线间距外,地质不良地段的平导结构宜结合二线隧道作永久衬砌。7.2 斜井(1)井口应高出 l/100 水位 50cm。(2)斜井倾角 串车井 不大于 250(提升方式)箕斗井 不大于 350皮带井 不大于 1507.3 竖井 应设在隧道中线的一侧,净距 1520m。8、隧道防排水8.1 总体原则 “防排截堵、因地制宜、综合治理” 。8.2 主要标准级铁路、级电化、车站隧道衬砌及孔眼不渗水级非电化铁路隧道 衬砌不漏水,
14、孔眼不渗水8.3 主要手段 砼自防水,抗渗等级不低于 P8。 衬砌厚度不小于 30cm,裂缝0.2mm,保护层50mm复合衬砌设夹层防水板和排水盲管。做好变形缝、施工缝防水。注浆加固堵水。(900)9、隧道通风、照明9.1 单线隧道通风的规定 (1)内燃机牵引的隧道长度在 2km 以上,宜设机械通风。(2)电力机牵引的隧道长度在 8km 以上,宜设机械通风。建设工程教育网( )报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息) 10(3)可根据隧道长短、行车密度、自然通风情况具体分析掌握。9.2 双线隧道通风的规定
15、内燃机车牵引的双线隧道,当隧长 L(km)密度 N(对/d)100 时,不应设机械通风。9.3 通风方式风道式通风:洞口风道式、斜井式、竖井式(轴流机)无风道通风:射流风机纵向通风组合式通风:射流风机、轴流风机组合9.4 隧道照明(1)1000m 以上直线、500m 以上曲线隧道应设置照明设备。(2)灯具应防潮、减震、防腐、防爆(瓦斯) ,不妨碍信号了望。10、高速铁路隧道的特点(200250km/h)(1)建筑接近限界 宽度不变,高度为 7.25m(原 6.55m)(2)必须考虑空气动力学效应对行车和舒适度及环境的影响。(3)隧道净横断面积 时速 200km,单线 50m2,双线 80m2。
16、时速 250km,单线 58m2,双线 90m2。(4)曲线上的隧道断面可不加宽。(5)设有安全空间、救援通道和工程技术作业空间。(6)不采用喷锚衬砌。(7)隧道内设各种设备洞室,但不设避车洞。(8)当洞口有建筑物或特殊环境要求时,可考虑设缓冲结构。(9)特长、长隧道宜与运营通风相结合,考虑设置防灾通风。(10)长度大于 100m 隧道应设固定照明,大于 500m 设应急照明。(11)特长、长隧道应设紧急出口,大于 1000m 者有条件时宜设。11、隧道施工与新奥法概念11.1 隧道开挖支护工法 (1)全断面法 单线 、 双线 、(2)下导坑全断面法 单线 、 双线 、(3)台阶法 单线 、 双线 (4)弧形开挖留核心土法 单线 、 双线 、(5)双侧壁导坑法 单线 、 双线 、(6)中洞法 联拱隧道