隧道建筑材料的基本性质.ppt

隧道施工技术,模块1 建筑材料的基本性质,0.1 隧 道 概 述,隧道是一种修建在地下的工程结构物。1970年，国际经济合作与发展组织召开了隧道会议综合了各种因素，对隧道下了定义：以某种用处、在地面下用任何方法按规定的形状和尺寸修筑的断面积大于2 m2的硐室。隧道被广泛地应用于交通、矿山、水利及国防等领域，现已成为土木工程的一个重要分支。交通运输类隧道与其他用途的隧道相比，不仅长度长、数量多，而且在施工中遇到的工程地质和水文地质条件也比较复杂，对其平面、纵断面、横断面及形状、尺寸要求都较严格。目前，隧道的勘测、设计和施工体系已日趋成熟。,,我国隧道的发展历程,0.1 隧 道 概 述,0.1 隧 道 概 述,0.1 隧 道 概 述,,隧道的基本分类,0.1 隧 道 概 述,0.1 隧 道 概 述,0.1 隧 道 概 述,0.1 隧 道 概 述,（2）按埋深的深度来分，隧道可以分为浅埋隧道和深埋隧道。 （3）按所在的位置来分，隧道可以分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。 （4）小净距隧道。小净距隧道是指上下行双洞洞壁净距较小，不能按独立双洞考虑的隧道结构。 （5）连拱隧道。连拱隧道指双洞拱部衬砌结构通过中柱相连接的隧道结构。,0.2 隧 道 概 述,,主体建筑物,0.2 隧 道 概 述,0.2 隧 道 概 述,,附属建筑物,0.3 公路隧道的特点,,断面大,,形状扁平,0.3 公路隧道的特点,,围岩条件的不确定性,0.3 公路隧道的特点,公路隧道所面对的围岩岩性多种多样，不同岩性的围岩具有不同的物理力学特性，不同地区大地构造运动及风化侵蚀作用不同，人类活动如矿山采空区等，更加剧了围岩条件的复杂程度。公路隧道作为线状构造物，不可避免地要遇到并穿越各种复杂围岩条件。在公路隧道设计前期的勘察阶段只能通过有限的钻孔、地表物探、踏勘等工作，推断隧道围岩状况，但这些工作并不能完全准确地反映实际的围岩条件，而只有在隧道开挖后才能揭露出真实的围岩情况。而对于围岩稳定性，需根据揭露的地质条件，结合事前的计算分析、施工过程中的监控量测结果和工程经验来判断，针对不同的围岩条件，应采取不同的工程措施，须做出相应的调整，这将给工程设计和施工带来很大的困难。,0.3 公路隧道的特点,,隧道衬砌结构的受力不确定,0.3 公路隧道的特点,,施工环境差,0.3 公路隧道的特点,,隐蔽工程多,0.3 公路隧道的特点,,24h不间断施工,0.3 公路隧道的特点,,防水要求高,0.3 公路隧道的特点,机动车辆通过隧道时，会不断地向隧道内排放废气。一般来说，由于受自然风和交通活塞风的作用，短隧道内有害气体的浓度积聚不会太高，不会对驾乘人员的身体健康和行车安全构成威胁。但是对于长隧道和特长隧道就不同了，自然风和交通活塞风对隧道内空气的置换作用相对较小，如不采取措施，隧道内有害气体的浓度就会逐渐升高，当达到一定浓度时，驾乘人员会感到不适，隧道内能见度降低。因此，必须根据隧道的具体条件，采用适当的通风方式，将新鲜空气随风流一起送入隧道，稀释有害气体，使其浓度降至安全指标以内。,,需要运营通风,0.3 公路隧道的特点,,需要运营照明,0.4 公路隧道设计的有关规定,0.4 公路隧道设计的有关规定,0.5 公路隧道常见的质量问题,与其他地下工程一样，公路隧道在施工期间和建成后一直受地下水的影响。施工期间，地下水会给施工造成困难，影响工程质量；隧道建成后，隧道结构处于地下水的包围之中，当地下水量较大，防水工程构造处理不当、质量欠佳时，地下水便会通过一定的渠道渗入或流入隧道内部，使衬砌结构受到侵蚀，路面湿滑、结冰，设备锈蚀，电路短路，影响美观等，对行车安全及衬砌结构的稳定构成威胁。特别是对于一些岩溶区隧道，在极端天气下由于其瞬时排水能力不足，可能导致衬砌背后水压增高，引发渗漏水或导致衬砌爆裂。,,隧道渗漏,0.5 公路隧道常见的质量问题,,隧道渗漏,作用在隧道衬砌结构上的压力与隧道围岩的性质、地应力（存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力，也称为岩体初始应力、绝对应力或原岩应力，广义上也指地球体内的应力）的大小及施工方法等因素有关。由于受技术和资金条件的限制，一些不利因素在设计前是很难准确确定的，所以在隧道衬砌结构设计中常带有一定的盲目性，导致结构强度不足或与围岩压力不协调，而成衬砌结构开裂、破坏。然而，工程上出现的衬砌开裂更多的则是由于初期支护不到位、工艺不合理，衬砌厚度不足，混凝土强度不够，拆模时间不当等原因造成的。衬砌裂缝对结构的稳定及建成后隧道的安全运营构成了潜在的威胁。因此，加强施工管理、提高隧道初期支护和衬砌混凝土质量已迫在眉睫。,0.5 公路隧道常见的质量问题,,限界受侵,0.5 公路隧道常见的质量问题,支护结构同围岩的紧密接触是地下结构区别于地面结构的主要特征。所谓新奥法的出发点，正是支护结构同围岩的共同作用。但是，在施工中由于超欠挖的存在，有的承包人为了经济省事，通过钢筋网在作为初期支护的喷射混凝土层背后填充石块或其他异物，以取代喷混凝土充填空间，造成围岩与初期支护之间不密实，甚至存在大的空区（洞）。在二次衬砌施工过程中，由于泵送混凝土压力不足、流动性不好、重力作用、抽拔泵送管过早过快等原因，拱顶混凝土往往难以饱满，造成二次衬砌背后形成较大空区（洞），衬砌结构受力条件变差，诱发衬砌内缘压裂、掉块的现象。,,支护结构同围岩结合不密实,0.5 公路隧道常见的质量问题,,衬砌拱脚下沉或仰拱底鼓,0.5 公路隧道常见的质量问题,,路面开裂、冒水,0.5 公路隧道常见的质量问题,,通风、照明不良,Thank you,