隧道

1.隧道概念：以某种用途，在地面以下用任何方式按规定形状和尺寸修筑的断面积大于

2m2的洞室。

2.隧道分类：地址条件：土质，石质；埋深：浅埋和深埋。长度：》10km，特长；》3km长；》

500m中长；《500m短隧道。断面大小：特大，》100；大50~100；中等断面10~50;小断面3~10；极小断面《3；

3.地质超前预报方法：地质分析法；超前平行导坑预报法；超前水平钻孔法；物理探测法

（TGP12隧道地质预报系统，TSP超前预报系统，负视速度法，水平声波反射法，地质雷达法，红外探水法）

4.地应力：指岩体在天然状态下所具有的内在应力，可称之为岩体的初始应力，有人也成

地应力。重力应力场和构造应力场

5.软化系数：表示岩石的软化性，小于0.75岩石为软化岩石。

6.裂隙岩石的强度性质:

7.岩体完整性指数:现场测定的岩体弹性波速度v的平方与同种岩体试件弹性波速度v0的

平方的比值。

8.我国铁路隧道围岩分级方法（因素）：（1）岩石坚硬强度，将岩浆岩、沉积岩、变质岩

按岩性物理力学参数、耐风化能力分为硬质岩、软质岩。按单轴饱和极限抗压强度分为5级，极硬岩（大于60mpa），硬岩（30~60），较软岩（15~30），软岩（5~15），极软岩（小于5）。（2）岩体的完整程度，○1受软弱面控制的岩体，分为：完整，较完整、较破碎、破碎，极破碎○2按围岩受地质影响程度分：构造变动轻微、较重、严重、严重4个等级。○3按节理发育程度分：节理不发育、节理较发育、节理发育、节理很发育4级。

○4按岩体风化程度分为：风化轻微、较重、严重、极严重4级。

9.越岭隧道：穿过分水岭的隧道，位置主要以选择垭口和确定隧道高程两大因素为依据。

10.选择洞口位置原则：○1洞口不宜设在垭口沟谷中心或沟底低洼处，在地质构造上薄弱，

形成不良地质，此外地表流水都汇到沟底，所以最好选在沟谷一侧。○2洞口应避免不良地质段，如断层、滑坡、岩堆、岩溶、流沙、泥石流、岩盐、多年冻土、雪崩等，以及避开地表水汇集处。○3当隧道线路穿过岩壁陡立，基岩裸露处时，最好不刷洞或者少刷动原生地表，以保持山体天然平衡。○4减少洞口路堑长度，延长隧道，提前进洞。○5洞口线路宜于等高线正交。有时只能斜交进洞时其交角不应小于45度。根据地形修建斜交洞门或修建一明洞。○6当线路位于有可能被水淹没或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道。○7为了确保洞口的稳定和安全。

边坡和仰坡均不宜开挖过高。○8当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，可设置拉槽开沟的桥梁和涵洞，以排泄水流。○9当洞口地势开阔，有利于施工场地布置时，可利用弃渣有计划、有目的地改造洞口场地，以便布置运输便道、材料堆放场、生产设施用地以及生产生活方式用房等。

11.坡道形式：单面坡，人字坡。

12.隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。

13.限界：一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必须的。

14.隧道建筑限界：指包围基本建筑限界外部的轮廓线，即要比基本建筑限界大一些，流出

少许空间用以安装通讯信号、照明、电力等设备。

15.隧道衬砌断面的初步拟定：○1内轮廓：衬砌的内轮廓必须符合前述的隧道建筑净空限界。

结构的任何部位都不得侵入限界以内，同时又尽量减小坑道断面积，使土石开挖量和垢

工衬砌量少。○2结构轴线：结构的轴线应尽可能的符合荷载作用下的压力轴线，若两线重合，结构的各个截面只承受单纯的压力而无拉力，是最理想的。但事实是轴线接近压力线，使得大部分区域主要承受压力，而部分区域断面主要承受很小的拉力，从而充分利用混凝土材料的性能。○3截面厚度：衬砌各截面的厚度是结构轴线确定以后的重点设计内容，要求截面的厚度具有足够的强度。

16.支护的主要方式：锚杆、钢架、钢筋网、喷射混凝土及其他组合。衬砌的主要方式：整

体式混凝土衬砌、拼装式衬砌、喷射混凝土衬砌、复合式衬砌。

17.复合式衬砌：指把衬砌分为两层或两层以上，可以是同一种形式、方法和材料施做的，

也可以是不同形式、方法、时间和材料施作的。

18.洞门的形式：洞口环框、端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜交式洞

门、喇叭口式洞门。

19.防水措施是：防、堵、截、排，因地制宜，综合治理的原则

第五章

围岩压力：指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。

松动压力：由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护结构上的压力。

形变压力：由于围岩变形受到与之密帖的支护的抑制，而使围岩与支护结构在共同变形过程中，围岩对支护结构施加的接触压力。

影响围岩压力的因素：分为俩大类，一类是地质因素，包括初始应力状态，岩石力学性质，岩体结构面等。一类是工程因素，包括施工方法，支护设置时间，支护刚度，坑道形状等。隧道支护结构承受荷载“永久荷载，偶然荷载。

隧道支护结构计算方法：隧道支护结构的主要内容有：按工程类比法初步拟定断面尺寸，确定作用在结构上的荷载，进行力学计算，求截面的内力（弯矩，和轴力），检算截面的承载力。隧道支护结构采用荷载结构模式。即在主动荷载及被动荷载共同作用下的拱式结构。衬砌在主动荷载作用产生的弹性抗力的大小和分布形态取决于衬砌结构的变形，而衬砌的变形又和弹性抗力的大小有关，所以衬砌结构的计算是一个非线性问题，必须采用迭代解法或某些简化的假定，使问题得以解决。对弹性抗力的处理方法有假定抗力图形法，弹性地基梁法，弹性支承法。

二次应力分布特性：

第六章：隧道施工方法

隧道开挖的基本原则：在保证围岩稳定或减少对围岩扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并应尽量提高掘进速度。即在选择开挖方法和掘进方式时，一方面应考虑隧道围岩地质条件及其变化情况，选择能很好地适应地质条件及其变化，并能保持围岩稳定的方法和方式，另一方面应考虑坑道范围内岩体的坚硬程度，选择能快速掘进，并能减少对围岩的扰动方式和方法。

隧道施工中，开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一。因此，在选择开挖方法时，应对隧道断面大小及形状，围岩的工程地质条件，支护条件，工期要求，工区长度，机械配备能力，经济性等相关因素进行综合分析，采用恰当的开挖方法，尤其应与支护条件相适应。

隧道主要施工（开挖）方法：全断面开挖法，台阶法，环形开挖预留核心土法，单侧壁岛坑法，双侧壁导坑法，中洞法，中隔壁法，交叉中隔壁法。

新奥法：是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩变形，充分发挥围岩的自承能力的施工方法。

新奥法三大支柱：光面爆破，变形量测，喷锚支护