隧道施工技术作业

****职业技术学院•交通学院

《隧道施工技术》课程习题集

任务一：了解隧道常识

解释名词

1、隧道——建筑在地下的通道建筑物。工程中还常将未加护的毛洞称为坑道。

2、围护——指坑道周围一定范围内，对坑道稳定有影响的那部分岩体。或表述为：坑道周围一定范围内，受隧道工程施工和使用中车辆荷载影响的那部分岩体。

3、支护——为维护围岩稳定而施作的人工结构。

4、隧道工程理论——是人们对隧道及地下洞室工程问题的基本认识（即概念）、力学模型的模拟建立、工程措施的选择原则以及工艺流程的设计思想的总和或核心表述。它体现人们对工程问题的基本认识和解决工程问题的基本策略。

5、隧道工程设计——是出于开拓并持续安全应用地下通道空间的目的，勘察地形、地质、地物等环境条件，确定隧道位置，并根据隧道围岩自稳能力的强弱，选择确定为保持隧道稳定所需提供帮助的多少——即需要的加固范围，以及选择确定支护的材料种类、结构形式、力学性能、参与时机、施作方法、监测方法、质量标准等支护技术参数，并评估支护的有效性和经济性的一系列工程规划活动。

6、隧道工程施工——是指按照规定的使用目的、规定的设计要求、规定的技术标准，使用适当的人员、资金、机械、材料，运用适当的施工方法、施工技术和施工管理，在指定的地层中修建隧道及地下洞室建筑物的建筑活动。

7、隧道施工方法——隧道施工方法是开挖和支护等工序的组合。

8、隧道施工技术——是指在各种建筑环境条件下隧道施工过程中所需的各项技术手段和措施。

9、隧道施工管理——是以履行施工合同为目的，建立和运行隧道施工管理体系，并在运行的过程中加以改进的过程方法。即对施工过程的计划、实施、检查、改进（PDCA ）的程序和方法。

简要回答：

1、隧道结构是有哪几部分组成的

2、隧道的种类、规模和工程特点

种类：

行业习惯上常按隧道的作用将其划分为交通隧道、输水隧道、市政隧道、矿山隧道四类。专业上按隧道所处的地质条件来分，可以分为土质隧道和石质隧道；按埋置的深度来分，可以分为浅埋隧道的深埋隧道；按隧道所在的位置来分，可以分为山岭隧道、水下隧道、水底隧道和地铁隧道等。

规模：

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -避车洞、下锚段、人行横洞（铁路）紧急停车带、人∕车行横通道（公路）排水沟槽系统电缆管槽系统通风巷道系统

附属设施明暗交界处的结构部分

洞口人工结构部分，也是辅助部分，可以选择后期支护（又称为内层衬砌）初期支护（又称为外层衬托）支护天然结构部分，也是主体部位，不可替代

围岩隧道结构

组成

一般可从长度和断面两个方面来加以区分：

1）我国公路（铁路）隧道的长度等级划分为：

①长度在500m及以下为短隧道；

②长度在500m以上至1000m为中长隧道（铁路隧道500m-3000m）；

③长度在1000m以上至3000m为长隧道（铁路隧道3000m-10000m）；

④长度在3000m以上为特长隧道（铁路隧道10000m以上）

2）我国铁路隧道的开挖断面等级划分为：

①断面积在10㎡及以下为小断面；

②断面积在10㎡以上至50㎡为中等断面；

③断面积在50㎡以上至100㎡为大断面；

④断面积在100㎡以上为特大断面。

特点

1）隧道工程主体结构埋设于地面以下，因此，隧道周围区域的工程地质和水文地质条件对隧道施工是否能够顺利进行，起着重要的、甚至决定性的作用。地质条件不同，则施工方案会有较大的差异。

2）隧道是一个狭长的建筑物，作业面受限，施工速度比较慢。往往使一些长大隧道的工期也比较长，成为新建线路上控制工程。

3）与桥梁和线路工程相比，隧道施工受昼夜更替、季节变换、气候变化等自然条件的影响较小，因此一般均可以常年全天候稳定地安排施工，但在浅埋区段受地下水影响明显时，应注意规避。

4）地下工程的施工环境较差，在施工过程中还可能进一步恶化。

5）隧道是一种埋设于地下的大型隐蔽工程，建成困难，建好困囊，一旦建成要更改就更困难。

6）隧道大多穿越崇山峻岭，工地一般都位于偏僻的深山峡谷之中，往往远离已有交通线，运输不便，物资供应困难。

3、现代隧道施工技术的几个基本概念

1）隧道工程设计

隧道工程设计是出于开拓并持续安全应用地下通道空间的目的，勘察地形、地质、地物等环境条件，确定隧道位置，并根据隧道围岩自稳能力的强弱，选择确定为保持隧道稳定所需提供帮助的多少——即需要的加固范围，以及选择确定支护的材料种类、结构形式、力学性能、参与时机、施作方法、监测方法、质量标准等支护技术参数，并评估支护的有效性和经济性的一系列工程规划活动。

2）隧道工程施工

隧道工程施工是指按照规划的使用目的、规划的设计要求、规定的技术标准，使用适当的人员、资金、机械、材料，运用适当的施工方法、施工技术和施工管理，在指定的地层中修建隧道及地下洞室建筑物的建筑活动。

3）隧道施工方法

隧道施工方法是开挖和支护等工序的组合。隧道工程常用的施工方法有：新奥法（NATM）、明挖法、盖挖法、盾构法（Shield）、掘进机法、沉埋法。

4）隧道施工技术

隧道施工技术是指在各种建筑环境条件下隧道施工过程中所需的各项技术手段和措施。

5）隧道施工管理

隧道施工管理是以履行施工合同为目的，建立和运行隧道施工管理体系，并在运行的过

程中加以改进的过程方法。即对施工过程的计划、实施、检查、改进（PDCA）的程序和方法。

6）隧道工程理论

隧道工程理论是人们对隧道及地下洞室工程问题的基本认识（即概念）、力学模型的模拟建立、工程措施的选择原则以及工程流程的设计思想的总和或核心表达。它体现人们对工程问题的基本认识和解决工程问题的基本策略。

4、隧道及地下工程的两大理论体系其核心内容是如何表述的有何区别

“松弛荷载理论”的核心内容是：稳定地岩体有自稳能力，不产生荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。

“围岩承载理论”的核心内容是：围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力；不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能够进入稳定状态。

两种理论的根本区别是：在开挖坑道后或预计围岩稳定能力不足时，传统的松弛荷载理论由于当时的技术、材料的限制和对围岩认识的不透，主要着力研究如何对围岩施加外部的支撑（包括临时性的钢木构件和永久性的混凝土初衬），即更注意结果和对结果的处理。亦即将围岩视为荷载的来源，继而被动接受了开挖坑道后围岩的任何变化结果，并采取直观简单的方法和结构来承受围岩压力，以期维持围岩的稳定。而现代“围岩承载理论”则是由于新技术、新材料的成功应用和对围岩认识的加深，主要着力研究如何对围岩施加内部的加固，即更注重过程和对过程的控制。亦即将围岩视为隧道的结构主体和承载主体，继而主动控制开挖坑道后围岩的变化过程，并采取积极有效地方法和措施以加固围岩，以期充分利用围岩固有的自稳能力。

5、现代隧道施工技术的发展方向表现在哪些方面

1）加强对施工中隧道地质勘探和预报技术研究