岩石力学课件：岩石地下工程
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
南京 结合地铁1、2号线新街口换乘站建设， 形成地下空间网络，总建筑面积超过了40 万m2，基本形成了地下城。
平壤地铁1968年开建，1987年开通，全长35公里。最深处达120 米，号称是世界上最深的地铁。
深圳罗湖口岸及火车站地区：该综 合体地下地上各三层，该项目于2006年7 月获城市土地学会亚太区卓越奖。
深圳华强北地下商业街：以疏通人 流为主，兼顾商业和旅游观光的地下商 业通道。设计停车泊位1000个。地下人 行系统在三个十字路口处分别向东西方 向的道路下方延伸，扩展为三个大厅。 地下商业面积3.2万m2。
wk.baidu.com第8章 岩石地下工程
§8.1 概 述
地下工程：为各种目的修建在地层之内的中空巷道
或中空洞室，其共同特点是在岩体内开挖出具有 一定横断面积和尺寸的洞室。
不同的分类方式有不同的分类 方法
按所处的地质条件
土质隧道 岩质隧道
按所处的地理位置
山岭隧道 水底隧道 城市隧道
交通类隧道
水工隧道
市政隧道 矿山隧道 人防隧道
在四川省境内的大渡河畔， 有一条古老凉山分裂成的 长达几里的大裂缝，名叫 老昌沟。1964年修建成昆 铁路时，桥梁建设者们在 这里修建了一座中国跨度 最大的铁路石拱桥。
关角隧道位于青藏铁路西 （宁）格（尔木）段的青海省 天峻县内，全长4000米。洞内 轨面最高处海拔3692米。由于 地处高海拔地区，气候寒冷， 空气稀薄，年平均气温0℃， 最低温度为零下37.5℃。关角 隧道的施工前后历时30多年， 除停工的13年外，正式开挖建 设5年半，而整治病害耗时9年 多，可见隧道地质构造之复 杂、气候条件的恶劣和病害的 严重。
中国目前已开通运营的海拔最高的铁路隧道：
中国已通车的最长双线电气化铁路隧道:
位于京广铁路广东省粤北瑶山山区的坪石至乐昌间， 全长14295米。隧道埋深70至910米，推行了国外最 先进的设计和施工的方法——“新奥法”。采用八十 年代国内外最先进的大型机械，实现了主要工序— —钻爆、支护、装运三条机械化作业线。
穿越武夷山脉的长大越岭隧道:
中国最长的铁路隧道：
位于西（安）（安）康铁路青岔车站和营盘车站之间，由两座基本平行的单线隧 道组成，两线间距为30米，其中Ⅰ线隧道全长18460米；Ⅱ线隧道全长18456米。
中国最长的铁路隧道：秦岭隧道
隧道最大埋深约1600米，埋深超过1000米地段长约3.8公里。Ⅰ线(左线)隧道使用2 台8.8米敞开式掘进机（TBM）由隧道两端相向施工。Ⅱ线隧道(右线)，采用新奥法 施工，初期支护为锚喷，二次支护为马蹄型带仰拱的模筑混凝土复合衬砌。
中国最长的铁路隧道：秦岭隧道
秦岭隧道地质复杂、工程巨大,在设计、施工、运营安全和维修管理方面都有许 多技术难关，且Ⅰ线隧道采用掘进机施工，在我国铁路隧道施工尚属首次，为此 有六类24项部重点科研项目立项研究，均取得了不俗的成果。秦岭特长隧道的修 建，使我国隧道工程建设从整体上提高到一个新的技术水平。隧道1995年1月18 日正式开工，1999年9月6日全部贯通，2000年8月18日西康铁路开通运营。
公路隧道
2005年2月15日歌乐山打通，工程分左右两条隧洞，共要挖出100万 方土石。其中，每条隧洞长3900米，单向双车道。
湖南邵怀高速 隧道内的“人造天空”
全长18.02公里，总投资31.93亿元 断层、涌水、岩爆
照明、通风、消防、通信、救援、 交通安全控制、供配电、监控
铁路隧道
中国自行设计和施工的第一座 越岭隧道，位于（北）京包 （头）铁路青龙桥车站附近。 这座单线隧道全长1091米，由 我国杰出的工程师詹天佑亲自 规划督造，1907年开工，在中 国技术人员和工人的努力下， 仅用18个月，于1908年竣工。
✓ 当埋深等于或大于巷道半径R0或其宽、高之半的20倍以上时，巷道影响 范围（3~5 R0 ）以内的岩体自重可以忽略不计；原岩水平应力可以简化 为均匀分布，通常误差不大（10％以下）；
✓ 深埋的水平巷道长度较大时，可作为平面应变问题处理。其它类型巷道 ，或作为空间问题，或作为全平面应变问题处理。
南水北调东线穿黄探洞工程，开创70米深处穿越黄河先例 甘肃引大入秦隧洞采用双护盾全断面掘进机进行掘进施工
世界高原多年冻土区第一长大隧道：
昆仑山隧道位于青藏铁路青海境内，全长 1686米，于2001年9月开工，2002年9月26日 胜利贯通。
世界海拔第一高的铁路隧道：
位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里“无人 区”边缘，全长1338米，轨面海拔4905米，是世界 上海拔最高的隧道，年均气温零下7℃，寒季最低 气温达零下41℃，空气中氧气含量只有内地的50％ 左右。隧道冻土层最厚达150米、覆盖层最薄处仅 有８米，施工稍有不慎，就会导致大塌方，工程难 度之大前所未遇。 2001年10月18日开工建设， 2002年10月19日胜利贯通。
课后自己上网看看CCTV10的纪录片
穿越梦想
—宜万铁路(沪蓉西高速铁路)
城市地下空间开发利用已经成为提高城市容量、缓解 城市交通、改善城市环境的重要手段，正在成为建设 资源节约型、环境友好型城市的重要途径。
核心区地下城，以波浪文化城（100000 m2）和地铁1、2 号线 换乘站为骨干，形成地下城，地下空间总量达到200万m2。
断面为16×20米的瀑布沟水电站泄洪洞 四川紫坪铺水利枢纽导流隧洞工程
地下水电站
采矿巷道
海底储气工程
汕头LPG工程，1997年10月开工， 1999年12月建成
人防隧道
广州地铁二号线 【赤～鹭区间隧道】
盾构工程
隧道内路面施工
临江门车站 较场口车站 大坪车站
重庆轻轨二号线（较场口-新山村） 18公里，投资43亿（2000-2005年）
铁路隧道 公路隧道 地下铁道 人行通道 引水隧道 尾水隧道 导流隧道 泄洪隧道 给水隧道 排水隧道
管路隧道（煤气、暖气、电力等） 采矿巷道
运输巷道
深埋隧道（地下工程自身影响达不到地表）
浅埋隧道
Hp(2.0~2.5)hq
hq q/
深埋地下工 程（50m） 的特点：
✓ 可视为无限体中的孔洞问题，孔洞各方向无穷远处，仍为原岩应力；
平壤地铁1968年开建，1987年开通，全长35公里。最深处达120 米，号称是世界上最深的地铁。
深圳罗湖口岸及火车站地区：该综 合体地下地上各三层，该项目于2006年7 月获城市土地学会亚太区卓越奖。
深圳华强北地下商业街：以疏通人 流为主，兼顾商业和旅游观光的地下商 业通道。设计停车泊位1000个。地下人 行系统在三个十字路口处分别向东西方 向的道路下方延伸，扩展为三个大厅。 地下商业面积3.2万m2。
wk.baidu.com第8章 岩石地下工程
§8.1 概 述
地下工程：为各种目的修建在地层之内的中空巷道
或中空洞室，其共同特点是在岩体内开挖出具有 一定横断面积和尺寸的洞室。
不同的分类方式有不同的分类 方法
按所处的地质条件
土质隧道 岩质隧道
按所处的地理位置
山岭隧道 水底隧道 城市隧道
交通类隧道
水工隧道
市政隧道 矿山隧道 人防隧道
在四川省境内的大渡河畔， 有一条古老凉山分裂成的 长达几里的大裂缝，名叫 老昌沟。1964年修建成昆 铁路时，桥梁建设者们在 这里修建了一座中国跨度 最大的铁路石拱桥。
关角隧道位于青藏铁路西 （宁）格（尔木）段的青海省 天峻县内，全长4000米。洞内 轨面最高处海拔3692米。由于 地处高海拔地区，气候寒冷， 空气稀薄，年平均气温0℃， 最低温度为零下37.5℃。关角 隧道的施工前后历时30多年， 除停工的13年外，正式开挖建 设5年半，而整治病害耗时9年 多，可见隧道地质构造之复 杂、气候条件的恶劣和病害的 严重。
中国目前已开通运营的海拔最高的铁路隧道：
中国已通车的最长双线电气化铁路隧道:
位于京广铁路广东省粤北瑶山山区的坪石至乐昌间， 全长14295米。隧道埋深70至910米，推行了国外最 先进的设计和施工的方法——“新奥法”。采用八十 年代国内外最先进的大型机械，实现了主要工序— —钻爆、支护、装运三条机械化作业线。
穿越武夷山脉的长大越岭隧道:
中国最长的铁路隧道：
位于西（安）（安）康铁路青岔车站和营盘车站之间，由两座基本平行的单线隧 道组成，两线间距为30米，其中Ⅰ线隧道全长18460米；Ⅱ线隧道全长18456米。
中国最长的铁路隧道：秦岭隧道
隧道最大埋深约1600米，埋深超过1000米地段长约3.8公里。Ⅰ线(左线)隧道使用2 台8.8米敞开式掘进机（TBM）由隧道两端相向施工。Ⅱ线隧道(右线)，采用新奥法 施工，初期支护为锚喷，二次支护为马蹄型带仰拱的模筑混凝土复合衬砌。
中国最长的铁路隧道：秦岭隧道
秦岭隧道地质复杂、工程巨大,在设计、施工、运营安全和维修管理方面都有许 多技术难关，且Ⅰ线隧道采用掘进机施工，在我国铁路隧道施工尚属首次，为此 有六类24项部重点科研项目立项研究，均取得了不俗的成果。秦岭特长隧道的修 建，使我国隧道工程建设从整体上提高到一个新的技术水平。隧道1995年1月18 日正式开工，1999年9月6日全部贯通，2000年8月18日西康铁路开通运营。
公路隧道
2005年2月15日歌乐山打通，工程分左右两条隧洞，共要挖出100万 方土石。其中，每条隧洞长3900米，单向双车道。
湖南邵怀高速 隧道内的“人造天空”
全长18.02公里，总投资31.93亿元 断层、涌水、岩爆
照明、通风、消防、通信、救援、 交通安全控制、供配电、监控
铁路隧道
中国自行设计和施工的第一座 越岭隧道，位于（北）京包 （头）铁路青龙桥车站附近。 这座单线隧道全长1091米，由 我国杰出的工程师詹天佑亲自 规划督造，1907年开工，在中 国技术人员和工人的努力下， 仅用18个月，于1908年竣工。
✓ 当埋深等于或大于巷道半径R0或其宽、高之半的20倍以上时，巷道影响 范围（3~5 R0 ）以内的岩体自重可以忽略不计；原岩水平应力可以简化 为均匀分布，通常误差不大（10％以下）；
✓ 深埋的水平巷道长度较大时，可作为平面应变问题处理。其它类型巷道 ，或作为空间问题，或作为全平面应变问题处理。
南水北调东线穿黄探洞工程，开创70米深处穿越黄河先例 甘肃引大入秦隧洞采用双护盾全断面掘进机进行掘进施工
世界高原多年冻土区第一长大隧道：
昆仑山隧道位于青藏铁路青海境内，全长 1686米，于2001年9月开工，2002年9月26日 胜利贯通。
世界海拔第一高的铁路隧道：
位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里“无人 区”边缘，全长1338米，轨面海拔4905米，是世界 上海拔最高的隧道，年均气温零下7℃，寒季最低 气温达零下41℃，空气中氧气含量只有内地的50％ 左右。隧道冻土层最厚达150米、覆盖层最薄处仅 有８米，施工稍有不慎，就会导致大塌方，工程难 度之大前所未遇。 2001年10月18日开工建设， 2002年10月19日胜利贯通。
课后自己上网看看CCTV10的纪录片
穿越梦想
—宜万铁路(沪蓉西高速铁路)
城市地下空间开发利用已经成为提高城市容量、缓解 城市交通、改善城市环境的重要手段，正在成为建设 资源节约型、环境友好型城市的重要途径。
核心区地下城，以波浪文化城（100000 m2）和地铁1、2 号线 换乘站为骨干，形成地下城，地下空间总量达到200万m2。
断面为16×20米的瀑布沟水电站泄洪洞 四川紫坪铺水利枢纽导流隧洞工程
地下水电站
采矿巷道
海底储气工程
汕头LPG工程，1997年10月开工， 1999年12月建成
人防隧道
广州地铁二号线 【赤～鹭区间隧道】
盾构工程
隧道内路面施工
临江门车站 较场口车站 大坪车站
重庆轻轨二号线（较场口-新山村） 18公里，投资43亿（2000-2005年）
铁路隧道 公路隧道 地下铁道 人行通道 引水隧道 尾水隧道 导流隧道 泄洪隧道 给水隧道 排水隧道
管路隧道（煤气、暖气、电力等） 采矿巷道
运输巷道
深埋隧道（地下工程自身影响达不到地表）
浅埋隧道
Hp(2.0~2.5)hq
hq q/
深埋地下工 程（50m） 的特点：
✓ 可视为无限体中的孔洞问题，孔洞各方向无穷远处，仍为原岩应力；