隧道工程第1章

*1隧道工程結(jié)構(gòu)工程系李之達TEL-mial：zhidali@163.comTunnelEngineering*2學(xué)習(xí)本課程的目的：（1）要求掌握有關(guān)公路隧道的勘查、設(shè)計、構(gòu)造原理和有關(guān)計算方法；（2）理解公路隧道圍巖穩(wěn)定性的影響因素及其與施工方法的關(guān)系；（3）了解公路隧道工程施工組織管理。*3

什么是巖土？什么是隧道？隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？隧道有哪些特點？為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？隧道工程包括哪些內(nèi)容？如何學(xué)好隧道工程？第一章緒論*4大氣圈水圈巖石圈生物圈風(fēng)化物土壤圈地下水什么是巖土？土壤是巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈綜合作用形成的產(chǎn)物。其上界通常是綠色植物層頂，下界達植物根分布層。其垂直范圍，恰好是巖石圈的上層、大氣圈的下層、水圈及生物圈相互接觸的地方，是生物生命及人類生產(chǎn)活動最集中的地方。*5隧道(tunnel)的定義

通常指用作地下通道的工程建筑物。

1970年，OECD(世界經(jīng)濟合作與發(fā)展組織)隧道會議從技術(shù)方面給隧道定義：以任何方式修建，最終使用于地表以下的條形建筑物，其內(nèi)部空洞凈空斷面在2m2以上者均為隧道。什么是隧道？*6上海崇明越江隧道工程方案設(shè)計用作地下通道的工程建筑物什么是隧道？*7用作地下通道的工程建筑物什么是隧道？*8隧道的分類及其作用1、按用途分（常用分類方法）

(1)交通隧道：提供運輸?shù)目椎篮屯ǖ?，主要有：鐵路隧道、公路隧道（roadtunnel）、水底隧道、地下鐵道、人行地道。

什么是隧道？武漢理工大學(xué)道橋系*9什么是隧道？*10什么是隧道？*11什么是隧道？*12什么是隧道？*13什么是隧道？*14什么是隧道？*15什么是隧道？武漢理工大學(xué)道橋系*16重慶臨江門車站什么是隧道？*17北京復(fù)興門車站什么是隧道？*18

(2)水工隧道：是水利工程和水利發(fā)電樞紐的一個重要組成部分。主要包括：引水隧道：把水引入水電站發(fā)電機組產(chǎn)生動力資源。尾水隧道：把發(fā)電機組排出的廢水送出去的隧道。導(dǎo)流隧道（泄洪隧道）：疏導(dǎo)水流排沙隧道：用于沖刷水庫中淤積的泥沙而修建的隧道什么是隧道？*19二灘電站的大壩：高240米武漢理工大學(xué)道橋系*20二灘電站的引水隧道*21二灘電站的尾水隧道什么是隧道？*22什么是隧道？*23水工隧道什么是隧道？武漢理工大學(xué)道橋系*24

(3)市政隧道：是城市中為安置各種不同市政設(shè)施的地下孔道。主要有：給水隧道、污水隧道、管路隧道、線路隧道、人防隧道。

(例如：綜合管網(wǎng)、海底設(shè)施隧道等)(4)礦山隧道：其作用主要是為采礦服務(wù)的。主要有：運輸巷道、給水隧道、通風(fēng)隧道。什么是隧道？*25地下電纜隧洞什么是隧道？武漢理工大學(xué)道橋系*26某人防工程平時作出租車侯客廳什么是隧道？*27杭州市八0三地下糧庫什么是隧道？*28利用人防工程改建的射擊靶場什么是隧道？*29

(4)礦山隧道：其作用主要是為采礦服務(wù)的。主要有：運輸巷道、給水隧道、通風(fēng)隧道。什么是隧道？*30隧洞開挖圖什么是隧道？武漢理工大學(xué)道橋系*312、按隧道長度分（公路隧道規(guī)范）：

(1)特長隧道：L>3000m(2)長隧道：3000m≥L>1000m(3)中長隧道：1000m≥L>500m(4)短隧道：L≤500m什么是隧道？*323、按斷面面積分：

(1)特大斷面隧道：斷面積在100m2以上

(2)大斷面隧道：斷面積在50~100m2之間

(3)中等斷面隧道：斷面積在20~50m2之間

(4)小斷面隧道：斷面積20m2以下什么是隧道？武漢理工大學(xué)道橋系*33什么是隧道？4、按隧道所處的地理位置劃分：山嶺隧道(mountaintunnel)

水底隧道(subaqueoustunnel)

城市隧道(undergroundtunnel)武漢理工大學(xué)道橋系*34武漢理工大學(xué)道橋系5、按截面形狀可分為：圓形截面(圖a)；橢圓形截面(圖b)；馬蹄形截面(圖c、d)；矩形截面(圖e、f)；雙孔隧道(圖6g)，孿生隧道(圖h)；雙層隧道(圖i)。*35武漢理工大學(xué)道橋系6、按施工方法分隧道施工方法山嶺隧道（mountaintunnel）淺埋及軟土隧道水底隧道礦山法

掘進機法（TBM）傳統(tǒng)礦山法新奧法（NATM）明挖法（cutandcover)地下連續(xù)墻法淺埋暗挖法盾構(gòu)法（shield)沉埋法(immersiontube)盾構(gòu)法*36

本課程以公路隧道中的山嶺公路隧道為主進行教學(xué)*37

什么是巖土？什么是隧道？

隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？隧道有哪些特點？為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？隧道工程包括哪些內(nèi)容？如何學(xué)好隧道工程？第一章緒論*38隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？隧道是交通線上的重要組成部分，是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施；重要性

*39隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？快速暢通的交通網(wǎng)是經(jīng)濟發(fā)展的前提，低等級公路已不適應(yīng)高速經(jīng)濟發(fā)展的需要；必要性隧道使公路里程大大縮短*40隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？目前我國高速公路相對較少，與我國人口、經(jīng)濟發(fā)展相比，太少。社會經(jīng)濟發(fā)展，交通必先行。緊迫性*41以人為本*42橋隧先行－數(shù)量大－難度大－造價高*43

路基邊坡穩(wěn)定性橋梁安全耐久性

地下工程安全性

道路工程

橋梁工程

隧道工程土與結(jié)構(gòu)相互作用特性復(fù)雜交通建設(shè)的主要問題*44

什么是巖土？什么是隧道？

隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？

隧道有哪些特點？為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？隧道工程包括哪些內(nèi)容？如何學(xué)好隧道工程？第一章緒論*45隧道的力學(xué)特點

隧道力學(xué)研究圍巖體的強度、變形和滲流特性以及與此有關(guān)的工程問題連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的知識巖土力學(xué)的理論實驗規(guī)律及工程實踐經(jīng)驗*46隧道工程的隱蔽性隧道的特點*47隧道工程的施工環(huán)境差隧道的特點*48隧道工程的大量涌水隧道的特點*49

什么是巖土？什么是隧道？

隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？

隧道有哪些特點？

為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？隧道工程包括哪些內(nèi)容？如何學(xué)好隧道工程？第一章緒論*50隧道的產(chǎn)生與發(fā)展是和人類文明歷史發(fā)展相呼應(yīng)的。※古代：時間跨越較長。人類出現(xiàn)到紀(jì)元前3000年隧道用于抵御自然威脅用獸骨、石器等工具開挖紀(jì)元前3000年到5世紀(jì)隧道用于生活及軍事抵御形成了現(xiàn)代隧道開發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)(明挖法等)5世紀(jì)到14世紀(jì)隧道技術(shù)沒有顯著進步，開始了礦山開采

為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*51※近代：從16世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命開始，隧道技術(shù)得到了較快發(fā)展。

(1)測量技術(shù)的出現(xiàn)，產(chǎn)生了如棚架支撐巖層，卷揚提升土石,兩端洞口開挖隧道等等，促進了隧道的發(fā)展。

(2)火藥的發(fā)明，促進了隧道開挖掘進技術(shù)發(fā)展。

為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*52為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？爆破技術(shù)的重要性！*53※現(xiàn)代：我國公路隧道發(fā)展相對較慢。隨著高速公路的發(fā)展，近幾年公路隧道有了較快的發(fā)展。

隧道施工技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。人力為主體的施工機械開挖為主體的施工爆破施工(光面爆破)發(fā)展發(fā)展為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*54為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*55隧道掘進機TBM為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*56問題：支護不力隧道頂部圍巖差隧道埋深淺監(jiān)測不力施工管理差寧夏固原隧道冒頂塌方為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*57問題：錨桿支護不力隧道圍巖不均勻爆破強度太大施工管理差隧道內(nèi)塌方湖北五峰縣為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*58問題：嚴重影響造價和施工隧道水量勘察不準(zhǔn)缺乏超前預(yù)報應(yīng)急方案差施工管理差隧道內(nèi)大量涌水重慶石柱縣為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*59問題：嚴重影響隧道的應(yīng)力狀態(tài)隧道結(jié)構(gòu)溫度適應(yīng)性缺乏措施考慮缺乏施工應(yīng)急措施施工管理差隧道凍融影響鄂西山區(qū)為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？*60隧道結(jié)構(gòu)物

巖土

強度問題變形問題滲流問題凍融問題

強度特性變形特性滲流特性溫度特性

解決隧道建設(shè)和使用中的工程實踐問題，這正是我們學(xué)習(xí)隧道工程的目的。學(xué)習(xí)隧道工程的目的*61

什么是巖土？什么是隧道？

隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？

隧道有哪些特點？

為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？

隧道工程包括哪些內(nèi)容？如何學(xué)好隧道工程？第一章緒論*62第一章緒論第二章隧道的勘察第三章隧道的總體設(shè)計位置、走向、大小第四章隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造第五章隧道圍巖分級與圍巖壓力圍巖特性的重要第六章隧道結(jié)構(gòu)計算隧道結(jié)構(gòu)的簡化第七章錨噴支護結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工新奧法理念第八章隧道通風(fēng)第九章隧道照明第十章隧道施工基本方法隧道的挖法隧道工程的主要內(nèi)容*63

什么是巖土？什么是隧道？

隧道在交通建設(shè)中有哪些作用？

隧道有哪些特點？

為什么要學(xué)習(xí)隧道工程？

隧道工程包括哪些內(nèi)容？

如何學(xué)好隧道工程？第一章緒論*64

注意巖