第七讲 隧道工程说

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隧道工程讲义

隧道工程讲义

隧道工程施工技术一、隧道工程基础知识1、隧道组成(1)种类:隧道通常指用作地下通道的工程建筑物,一般可分为两大类,一类是修建在岩层中的,称为岩石隧道;一类是修建在土层中的,称为软土隧道。

岩石隧道修建在山体中的较多,故又称山岭隧道;软土隧道常常修建在水底和城市立交,故称为水底隧道和城市道路隧道。

埋置较浅的隧道,一般采用明挖法施工,埋置较深的隧道则多采用暗挖法施工。

用作地下通道的有道路隧道、水底隧道、城市道路隧道、地下铁道、铁路隧道和航运隧道等。

(2)组成:隧道是地下工程建筑物,为保持坑道岩体的稳定,保证行车安全,通常需要修建主体建筑物和附属建筑物。

前者包括洞身衬砌和洞门,后者包括通风、照明、防排水、安全设备等。

洞身衬砌的作用是承受围岩压力,结构自重及其他荷载,防止围岩风化,崩塌和洞内的防水、防潮等。

洞门的主要作用是防止洞口坍方落石、保持仰坡和边坡的稳定。

通风照明、防排水、安全设备等的作用是确保行车安全、舒适。

2、围岩分类(1)道路隧道是道路穿越山岭修建的工程结构物,它与周围的岩(土)体(一般简称为围岩)有密切关系,相互影响、相互作用。

不同的围岩在修建隧道时会有不同的地质现象会表现出不同的稳定性。

为满足工程设计、施工等的需要,对于各种不同的具体要求,例如爆破、支护、挖掘、编制定额等,把与这些不同的要求相应的地质条件归类,这就是围岩分类。

(2)分类中主要考虑下述三个分类指标:1)坑道围岩的结构特征和完整状态,即围岩被各种结构面切割的破碎程度及其组合状态;2)岩石的物理力学性质,即坑道围岩的岩石强度、物理、水理性质,在分类中主要是岩石单轴饱和极限强度较有意义,以=30作为软、硬岩的分界指标,<5的岩(土)体属于半岩质,或略具有结构强度的土体;3)地下水的影响。

分类中采用了“遇水降级”的经验处理方法,即视围岩性质、地下水性质及大小、流通条件、浸润情,况等考虑,将围岩类别适当降级,一般情况按降1级考虑。

隧道工程概论课件

隧道工程概论课件
隧道施工面临地质条件复杂、施工难度大等技术 挑战。
3
技术解决方案
采用先进的施工技术,如盾构法、矿山法等,结 合工程实际情况制定科学合理的施工方案。
隧道工程施工中的管理问题
总结词
科学管理、规范施工
隧道施工管理的挑战
隧道施工管理面临工期紧张、资源调配难度大等挑战。
管理优化措施
采用科学的管理方法,如PDCA循环、精益管理等,加强施工现场的 规范化管理,确保工程顺利进行。
高难度工程技术
随着隧道工程建设规模的扩大和复杂性的增加,需要应对更高难度 的工程技术挑战。
环境保护与可持续发展
隧道工程建设应与环境保护相协调,实现可持续发展,避免对周边 生态环境造成破坏。
如何应对隧道工程的未来发展挑战
加强科技创新
通过加强科技创新,研发更高效、安全的隧道工程建设技术和设备, 提高隧道工程建设水平。
绿色环保理念
随着环保意识的增强,隧道工程建设将更加注重绿色环保 理念,采用环保材料和节能技术,降低对环境的影响。
多元化功能需求
未来的隧道工程将不仅满足交通需求,还将具备排水、电 力、通讯等多种功能,更好地服务于城市发展。
隧道工程在未来发展中的挑战
安全风险控制
隧道工程建设过程中存在多种安全风险,如地质灾害、施工事故 等,需要采取有效的措施进行控制。
要用于军事和交通。
近代隧道工程
随着科技的发展,近代隧道工程逐 渐向大深度、大跨度、高难度方向 发展,出现了地铁、海底隧道等。
现代隧道工程
现代隧道工程注重环保、节能、智 能化等方面的发展,如盾构法、 TBM等技术的应用,提高了隧道施 工的效率和安全性。
02
隧道工程设计与施工
隧道工程设计原则与流程

隧道工程简介

隧道工程简介

隧道掘进机工作原理

中国产品多为滚压式全断面掘进机,适于 中硬岩至硬岩。铣切式掘进机适用于煤层 及软岩中。在推进油缸的轴向压力作用下, 电动机驱动滚刀盘旋转,将岩石切压破碎, 其周围有勺斗,随转动而卸到运输带上。 硬岩不需支护,软岩支护时可喷射、浇灌 混凝土或装配预制块。该机在岩性均匀、 巷道超过一定长度时使用,经济合理。


为使掘进机的工作效率更高,技术人员在很多方 面对其做了改进。
最新发展动态
在TBM 前方进行非破坏性地层检查的最新 发展是BEAM ( 隧道掘进前方电监测) 技术, 这是再次采用了测量地层中的电流这一老 方法并加以改进, 其创新之处是该系统在 TBM 掘进时进行操作。首批现场试验已经 做完, 其中的一个目标就是确认超前钻和 注浆孔的最佳位置。最后, 是一个可减少 换刀停机时间的老想法,在掘进机上检查刀 具时, 如果只是刀圈磨坏, 那就不用更换 整刀, 只换刀圈即可。
最长的汽车专用隧道 ---------瑞士圣哥达隧道


长16.32公里,隧道穿越苏黎 世东南阿尔卑斯山脉圣哥达 峰,是瑞士国有公路系统中 连接南北干线的重要枢纽。 在防火设计中,隧道顶部被 分隔成进风道和排风道,一 旦发生火灾,横向通风可分 区段隔断而不影响其他通风 区。隧道两端还设有计算机 控制站,以监视和控制车流, 并对空气清洁度变化、失火 及照明亮度及时预警。
最长的单洞公路隧道 --------挪威洛达尔隧道


全长约24.5公里。它位 于挪威中部地区,东起 洛达尔城,西至艾于兰 城,是连接首都奥斯陆 与第二大城市卑尔根的 咽喉要道。 根据设计,洛达尔隧道 每小时通车能力为400 辆。但由于挪威人口较 少,隧道每昼夜通过的 轿车仅为1000辆,仅为 设计流量的十分之一。

隧道工程(隧道总体设计)

隧道工程(隧道总体设计)
境和能源的负面影响。
经济合理
在满足安全性和功能性的前提下,隧 道设计应注重经济合理性,控制工程 投资和运营成本。
可持续发展
隧道设计应符合可持续发展的要求, 具备适应未来变化和发展的能力。
隧道设计流程
方案设计
根据需求分析结果,制定多个 设计方案,并进行初步筛选和 比较。
施工图设计
根据初步设计结果,进行详细 的施工图设计,包括施工方法、 施工组织、安全措施等。
施工过程控制
加强施工现场的监督和检 测,及时发现和纠正施工 质量问题。
质量检测与验收
按照相关标准和规范进行 质量检测与验收,确保隧 道工程的安全性和可靠性。
05
隧道工程环境保护与安全防护
隧道施工对环境的影响
生态破坏
隧道施工可能破坏沿线的生态环境,如植被破坏、水土流失等。
水资源影响
隧道施工可能影响地下水流向,造成地下水位下降或地面塌陷。
未来,隧道工程将朝着智能化、绿色化、可持续化的方向发展,采用新的设计理念、施工技术和材料, 提高隧道的安全性、耐久性和环保性。
பைடு நூலகம்
02
隧道总体设计基础
隧道设计原则
安全至上
隧道设计应始终以安全为首要考虑因素, 确保隧道在使用期间的结构安全和运营
安全。
环保节能
隧道设计应充分考虑环境保护和节能 减排,采取有效的措施减少对周边环
隧道工程(隧道总体设计
• 隧道工程概述 • 隧道总体设计基础 • 隧道总体设计方案 • 隧道施工方法与工艺 • 隧道工程环境保护与安全防护 • 隧道工程案例分析
01
隧道工程概述
隧道工程定义
01
隧道工程是指在地层内部或地面 以下修建隧道或地下洞室的工程 技术。

隧道工程

隧道工程
自英国于1826年起在蒸汽机车牵引的铁路上开始修建长770米的泰勒山单线隧道和长 2474米的维多利亚双 线隧道以来,英、美、法等国相继修建了大量铁路隧道。19世纪共建成长度超过 5公里的铁路隧道11座,有3座 超过10公里,其中最长的为瑞士的圣哥达铁路隧道 ,长米。1892年通车的秘鲁加莱拉铁路隧道,海拔4782米, 是现今世界最高的标准轨距铁路隧道,目前国内青藏铁路风火山隧道为世界海拔最高的单线铁路隧道。在19世纪 60年代以前,修建的隧道都用人工凿孔和黑火药爆破方法施工。1861年修建穿越阿尔卑斯山脉的仙尼斯峰铁路隧 道时,首次应用风动凿岩机代替人工凿孔。1867年修建美国胡萨克铁路隧道时,开始采用硝化甘油炸药代替黑火 药,使隧道施工技术及速度得到进一步发展。
谢谢观看
在隧道进行中线测量以前,就要考虑将来隧道打通后的偏差数值。根据隧道的长度和平面形状,在地形图上 先行布置测点的位置和预计的贯通点,并在平面图上量出必要的尺寸,再根据规范规定的极限误差试算出测角和 量距的必要精度,然后进行测量。这个过程叫做测量设计或叫做隧道贯通误差的预计4公里以下的隧道中线贯通极 限误差为±100毫米;4~8公里的隧道中线贯通极限误差为±150毫米。
④施工通风:排出或稀释爆破后产生的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一氧化碳,同时排除烟尘,供给 新鲜空气,借以保证隧道施工人员的安全和改善工作环境。通风可分主要系统和局部系统。
盾构法
采用盾构作为施工机具的隧道施工方法 。1825年在伦敦泰晤士河水下隧道首先试用盾构,并获得成功。此 后,松软地质多采用盾构法开挖。盾构是一种圆形钢结构开挖机械,其前端为切口环,中间为支撑环,后端为盾 尾。开挖时,切口环首先切入地层并能掩护工人安全地工作;支撑环是承受荷载的主要部分,其中安设多台推进盾 构的千斤顶及其他机械;盾尾随着上述两部分前进,保护工人安装铸铁管片或钢筋混凝土管片。盾构法适用于松 软地层,施工安全,对地层扰动少,控制围岩周边准确,极少超挖。日本丹那铁路隧道曾采用盾构法施工。

隧道工程课件

隧道工程课件
多功能化
隧道工程将不仅仅满足交通、水利等单一功能需求,还将向多功能 化方向发展,如地下综合管廊等。
挑战应对策略探讨
技术创新
加强隧道工程领域的技术研发和创新,提高自主 创新能力,推动隧道工程技术的进步。
人才培养
加强隧道工程专业人才的培养和引进,提高从业 人员的专业素质和技术水平。
政策引导
政府应加大对隧道工程领域的政策支持和引导力 度,推动隧道工程的可持续发展。
在隧道底部和侧壁设置排水沟和 排水管,将地下水引出隧道外。
施工要点
严格控制防水材料质量,确保防 水层施工质量;排水系统施工时
要保证其通畅性和耐久性。
04
隧道工程质量控制与安全管理 措施
质量控制关键环节及要求
施工前准备
对施工图纸进行审查,确保设计 合理;对施工队伍进行资质审核
,确保施工能力符合要求。
隧道工程课件
目录
Contents
• 隧道工程概述 • 隧道工程设计原理 • 隧道工程施工技术与方法 • 隧道工程质量控制与安全管理措施
目录
Contents
• 隧道工程环境保护与可持续发展策 略探讨
• 总结回顾与展望未来发展趋势预测 及挑战应对策略探讨
01 隧道工程概述
隧道定义与分类
隧道定义
隧道是一种人工构造物,通常指在地下或水下修建的通道,用于交通、水利、市 政等目的。
件较差的情况。
隧道支护结构设计
初期支护
初期支护是隧道施工过程中的临时支 护结构,通常采用喷射混凝土、锚杆 、钢拱架等结构形式。
永久支护
支护结构设计原则
支护结构设计应考虑围岩稳定性、施 工安全性、结构耐久性等因素,同时 应进行结构分析和计算,确保支护结 构的可靠性和安全性。

隧道工程概述

隧道工程概述

隧道工程概述隧道工程是指人类为了穿越山脉、河流、海峡等自然障碍物,而开凿的地下通道。

隧道工程在交通运输、水利工程、地下工程等领域中起着重要的作用。

一、隧道工程的分类隧道工程可以根据不同的标准进行分类,主要有以下几种:1.按用途分类:交通隧道、供水隧道、排水隧道、矿山隧道等。

2.按施工方式分类:开挖法隧道、盾构法隧道、冻结法隧道等。

3.按地质条件分类:软土隧道、岩石隧道、水下隧道等。

4.按长度分类:短隧道、中隧道、长隧道等。

二、隧道工程的设计与施工隧道工程的设计与施工需要综合考虑地质条件、水文地质、地下水位、地下岩层等因素。

首先进行地质勘察,确定地质条件和地下水位,然后根据隧道的用途和要求进行设计。

隧道的开挖方式有手工开挖、机械开挖和爆破开挖等。

手工开挖通常适用于小型隧道,机械开挖适用于中型和大型隧道,而爆破开挖则适用于硬岩层。

隧道的支护方式有钢支撑、混凝土衬砌、岩锚等。

钢支撑是指在隧道周围设置钢桩,增加隧道的稳定性;混凝土衬砌是指在隧道壁和顶部覆盖一层混凝土,增强隧道的强度;岩锚是指在隧道周围安装岩锚杆,固定周围的岩石。

隧道的通风系统是保证隧道内空气流通的重要设施。

通常采用机械通风和自然通风相结合的方式,利用风机将新鲜空气引入隧道,排出污浊空气。

三、隧道工程的应用1.交通运输:隧道工程在铁路、公路建设中起着重要的作用。

隧道可以穿越山脉、穿越海峡,缩短交通距离,提高交通效率。

2.供水工程:供水隧道用于将水资源从水源地输送到城市或农田。

供水隧道可以减少水资源的损失,保证水源的稳定供应。

3.排水工程:排水隧道用于排除地下水或雨水。

排水隧道可以有效地降低地下水位,防止地下水涌入建筑物或隧道。

4.矿山工程:矿山隧道用于开采矿石或运输矿石。

矿山隧道可以提高矿石的开采效率,减少对地表环境的破坏。

四、隧道工程的挑战与发展隧道工程在设计和施工过程中面临着诸多挑战。

首先是地质条件的复杂性,不同地区的地质条件各不相同,需要针对具体情况进行设计和施工。

隧道工程课件

隧道工程课件
※ 厚度:铁路新规范确定为l.50m。公路隧道跨度一般比铁路单
线隧道跨度大,公路系统设计施工经验少,养护力量弱,故规 定不小于2. 0m;
明洞顶填土横坡以能顺畅排除坡面水为原则,不小于2%
※ 明洞拱背和墙背的回填,应符合以下要求:
⑴ 拱脚用贫砼或浆砌片石回填; ⑵ 边墙背后超挖部分,宜用片石砼或水泥砂浆砌片石密实回填 ⑶ 背回填料的内摩擦角应不低于围岩的计算摩擦角或设计回填 料的计算摩擦角,否则:
环框式洞门
3、隧道洞门构造
⑴ 洞门仰坡坡脚至洞门墙背后的水平距离不小于1.5m,水 沟沟底与衬砌拱顶外缘的高度不应小于1.0 m,洞门墙顶应高 出仰坡脚0.5m以上。 ⑵ 洞门墙基基底埋入土质地基的深度不应小于1.0m,嵌入 岩石地基的深度不应小于0.5m ,墙基底埋设的深度应大于墙 边各种沟、槽基础底埋设的深度;
※ 大拱脚薄边墙衬砌:
大拱脚薄边墙衬砌
曲墙式衬砌
3、曲墙式衬砌
※ 适用范围
※ 作用
① 地质条件较差,为抵御底鼓压力,配以仰拱使衬 砌形成环状封闭结构; ② 基础地基较好,可采用无仰拱的曲墙式衬砌。
4、喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌
① 要求用光面爆破开挖,使洞室周边平顺光滑,成 型准确,减少超欠挖。适当的时间喷混凝土,即为喷
※ 仰拱的重要性
① 解决基础承载力不够,减少下沉:防止底鼓的隆起变形,调 整衬砌应力的作用; ② 封闭围岩,制止围岩过大的松弛变形,将围岩塑性变形和形 变压力控制在允许范围,提高结构的整体承载力; ③ 增加底部和墙部的支护抵抗力,防止内挤而产生剪切破坏。
※ 两层衬砌之间宜采用缓冲、隔离的防水夹层,即隔离层。
竖井断面规划示例示意图(尺寸单位:mm)
2、斜井

隧道工程绪论

隧道工程绪论

隧道工程发展简况
黄色炸药,瑞典人诺贝尔
2、我国最早用于交通的隧道
“石门”隧道,公元66年,供马车和行人通行的
3、世界上最早的隧道
公元前2200年,巴比伦国王为连接宫殿和神殿而 在幼发拉底河下修建的行人隧道,砖砌构造物
隧道工程的发展简况
3、隧道工程的发展趋势
(1)两个新的领域,宇宙空间与地下空间。
隧道的概念及作用
F、《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)
G、 《公路隧道施工技术规范》(JTJ 042-94)
H、 《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.11999) I、《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/T D712004)
J、遵循能充分发挥隧道功能、安全且经济地建设 隧道的基本原则。
(1)结构构造
(2)结构计算(设计):荷载
(3)施工:方法、工作环境
(4)勘测设计
隧道的概念及作用
(1)结构构造
隧道:主体构造物(洞身衬砌、洞门)与附属构造物 (通风、照明、防排水、安全设备等)
(2)结构计算:力学模型的简化、荷载的计算、围 岩与衬砌的相互作用。梁桥与隧道设计的对比 (3)施工:方法;施工环境(隧道施工空间有限、 光线暗、劳动条件差) (4)勘测设计:地质调查和水文地质调查
(1)设计:荷载复杂、衬砌与围岩的相互作用
(2)施工方法
隧道的概念及作用
(3)公路隧道设计时应遵循的国家规范、规定与 要求 A、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) B、 《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004) C、 《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89) D、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 500862001) E、《工程岩体分级标准》(GB 50218-94)

隧道工程图文讲解共43页文档

隧道工程图文讲解共43页文档

31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克
隧道工程图文讲解
26、机遇对于有准备的头脑有特别的Hale Waihona Puke 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一, 也是成 功的利 器之一 。没有 它,天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ,徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿.丘吉 尔。 30、我奋斗,所以我快乐。--格林斯 潘。

第七讲 隧道工程说

第七讲 隧道工程说

人工:29.31.26=36.92工日
材料:水:191=19 m3

砂砾:191.251=191.25m3
机械:6~8t光轮压路机:0.251.26=0.32台班

12~15t光轮压路机:0.501.26=0.63台班
基价:7649元+增加的人工费和机械费。
作业
某隧道工程,全长700m,需做路面粗砂垫层, 厚度18cm,试计算其预算定额。
等,应使用其他章节有关定额计算。 (2)洞内工程 项目如需采用其他章节的有关项目时,所采用定额 的人工工日、机械台班数量应乘1.26的系数。
一、洞身工程
1、定额人工开挖、机械开挖轻轨斗车运输项目系 按上导洞、扩大、马口开挖编制的,也综合了下导 洞扇形扩大开挖方法,并综合了木支撑和出渣、通 风及临时管线的工料机消耗。
2、定额中混凝土工程均未考虑拌和的费用,应按桥涵工程 相关定额另行计算。
3、开挖定额中已综合考虑超挖及预留变形因素。 4、洞内出渣运输定额已综合洞门外500m运距,当洞门外运
距超过此运距时,可按照路基工程自卸汽车运输土石方的增 运定额加计增运部分的费用。 5、定额中均未包括混凝土及预制块的运输,需要时应按有 关定额另行计算。 6、定额未考虑地震、坍塌、溶洞及大量地下水处理,以及 其他特殊情况所需的费用,需要时可根据设计另行计算。
积按设计外轮廓线计算。 (4)锚杆工程量为锚杆、垫板及螺母等材料质量之和。 (5)斜井洞内通风、风水管照明及管线路的工程量按斜井设计
长度计算。
四、通风及消防设施安装
1、定额中不含能通风机、消火栓、消防水泵接合 器、水流指示器、电器信号装置、气压水罐、泡沫 比例混合器、自动报警系统装置、防火门等的购置 费用,应按规定列入预算第二部分“设备及工具、 器具购置费”中。

第七讲隧道工程说

第七讲隧道工程说
¡ 4、格栅钢架和型钢钢架均按永久性支护编制,如 作为临时支护使用时,应按规定计取回收。定额中 已综合连接钢筋的数量。
第七讲隧道工程说
¡ 5、喷射混凝土定额中已综合考虑混凝土的 回弹量;钢纤维混凝土中钢纤维掺入量按喷 射混凝土质量的3%掺入。当设计采用的钢 纤维掺入量与本定额不同或采用其他材料时, 可进行抽换。
距超过此运距时,可按照路基工程自卸汽车运输土石方的增 运定额加计增运部分的费用。 ¡ 5、定额中均未包括混凝土及预制块的运输,需要时应按有 关定额另行计算。 ¡ 6、定额未考虑地震、坍塌、溶洞及大量地下水处理,以及 其他特殊情况所需的费用,需要时可根据设计另行计算。
第七讲隧道工程说
隧道工程总说明
¡ 7、定额未考虑施工时所需进行的监控量测以及超 前地质预报的费用,监控量测的费用已在《公路工 程基本建设项目概算预算编制办法》(JTG B06一 2007)的施工辅助费中综合考虑,使用定额时不得 另行计算,超前地质预报的费用可根据需要另行计 算。
积按设计外轮廓线计算。 ¡ (4)锚杆工程量为锚杆、垫板及螺母等材料质量之和。 ¡ (5)斜井洞内通风、风水管照明及管线路的工程量按斜井设计
长度计算。
第七讲隧道工程说
3rew
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再见,see you again
2020/12/6
第七讲隧道工程说
第七讲隧道工程说
2020/12/6
第七讲隧道工程说
隧道工程总说明
¡ 1、定额按现行隧道设计、施工技术规范将围岩分为六级, 即I级~VI级。
¡ 2、定额中混凝土工程均未考虑拌和的费用,应按桥涵工程 相关定额另行计算。
¡ 3、开挖定额中已综合考虑超挖及预留变形因素。 ¡ 4、洞内出渣运输定额已综合洞门外500m运距,当洞门外运

《隧道工程》课件

《隧道工程》课件
隧道工程推动区域经济发 展,提升人民生活水平, 促进地区协调发展。
《隧道工程》PPT课件
隧道工程是指在地下或水中按计划布置、采用炸破、钻掘、掘进等方法,构 筑通行地下和水下的通道,为基础设施建设提供重要支撑。
概述
什么是隧道工程?
隧道工程是通过地下或水中构筑的通道,用于交通运输和基础设施建设。
隧道工程的分类及特点
隧道工程可以分为公路隧道、铁路隧道、水利隧道等,具备承载能力、密闭性、地质适应 性等特点。
制定应急预案、配备应急设备、训练
应急人员等。
3
隧道定期检查及维修工作
定期检查隧道结构、设备设施,并进 行必要的维修和保养。
隧道建设的意义
城市交通发展
隧道工程改善道路网络, 提高交通效率,促进城市 发展。
国家基础设施建设
隧道工程是国家基础设施 建设的重要组成部分,有 利于提高国家综合竞争力。
经济社会发展
1
隧道建设前期准备工作
确定施工方案、准备施工材料、组织人力资源等。
2
隧道施工具体流程
钻孔、爆破、开挖、支护、拱顶浇筑等各个环节的施工流程。
3
隧道施工常见问题及解决途径
应对地质问题隧道开通后常规运营管理
建立运营管理机构、制定运营规程、
隧道应急处理
2
定期检查设备等。
隧道工程在基础设施建设中的作用
隧道工程为城市交通发展、国家基础设施建设和经济社会发展提供重要支撑。
设计阶段
1
隧道设计前期工作
确定隧道位置、地质条件评估、结构设计方案等。
2
隧道设计中期工作
进行隧道结构设计、支护设计、防水设计等具体工作。
3
隧道设计后期工作
编制施工图纸、审查设计方案、制定施工标准等。

第七章 隧道工程

第七章 隧道工程
1、明挖法隧道 明挖法【open cut method】指的是先将隧道部位的岩 (土)体全部挖除,然后修建洞身、洞门,再进行回 填的施工方法。 优点:明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优 点,城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的 开挖技术。 缺点:是对周围环境的影响较大。
7.2隧道类型与隧道结构
7.2隧道类型与隧道结构
7.3 隧道施工
7.3.1
新奥法(NATM)是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约 束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固, 约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导 地下工程的设计施工。 新奥法(NATM)是新奥地利隧道施工 方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。 采用该 方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小, 已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的 保证。使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或 全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做 二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支 护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法 广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山 巷道等地下工程。
7.3 隧道施工
采用沉管法施工的水下段隧道,比用盾构法施工具有较多优点。主要有: ①容易保证隧道施工质量。因管段为预制,混凝土施工质量高,易于做好防水措施 ;管段较长,接缝很少,漏水机会大为减少,而且采用水力压接法可以实现接 缝不漏水。 ②工程造价较低。因水下挖土单价比河底下挖土低;管段的整体制作,浮运费用比 制造、运送大量的管片低得多;又因接缝少而使隧道每米单价降低;再因隧道 顶部覆盖层厚度可以很小,隧道长度可缩短很多,工程总价大为降低。 ③在隧道现场的施工期短。因预制管段(包括修筑临时干坞)等大量工作均不在现 场进行。 ④操作条件好、施工安全。因除极少量水下作业外,基本上无地下作业,更不用气 压作业。 ⑤适用水深范围较大。因大多作业在水上操作,水下作业极少,故几乎不受水深限 制,如以潜水作业实用深度范围,则可达70米。 ⑥断面形状、大小可自由选择,断面空间可充分利用。大型的矩形断面的管段可容 纳4~8车道,而盾构法施工的圆形断面利用率不高,且只能设双车道。

隧道工程第7章隧道工程设计中的有限元方法PPT课件

隧道工程第7章隧道工程设计中的有限元方法PPT课件
非线性方程组求解方法:直接迭代、切线刚度…
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7.3.2 非线性问题的求解方法 非线性方程组求解方法:直接迭代、切线刚度…
x
x3 2x 100
2,1.99999,2.00001
23
7.3.3 岩土材料的弹塑性本构关系
岩土材料本构关系包括四个组成部分 (1)屈服条件和破坏条件 (2)硬化定律 (3)流动法则 (4)加载和卸载准则
4
7.1 概述
7.1.1 数值分析方法简介
1.隧道工程问题解析解求解困难。 2.数值分析方法是一种相对于弹性力学精确解
析解的近似解求解方法。 3.数值分析方法包含有限元法、有限差分法、
边界元法等。 4.有限元法是将弹性理论、计算数学和计算机
软件有机结合。
5
7.1 概述
有限元分析是利用数学近似方法对真 实物理系统(几何和载荷工况)进行 模拟。还利用简单而又相互作用的元 素,即单元,用有限数量的未知量去 逼近无限未知量的真实系统。
29
7.3.4 隧道围岩弹塑性有限元分析方法与步骤 2. 施工阶段
A. 开挖前(初始应力) B. 上台阶开挖,初衬 C. 中台阶开挖,初衬 D. 下台阶开挖,初衬 E. 二衬 F. 仰拱
30
7.4 工程实例分析
实例一:分阶段开挖和衬砌的弹塑性分析
1. 施工过程分析 2. 网格划分 3. 参数选择、力学模型选择 4. 计算 5. 结果汇总、整理、分析 6. 结论
d4
d3
b4 b3
d2
d1
上台阶
b2
b1
中台阶
下台阶
Z=0 Z=-128
Z=-22 Z=-150
d4 b4
顶板位移,S/mm
0 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60
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8、混凝土运输定额仅适用于洞内混凝土运输,洞外 运输应按桥涵工程有关定额计算。
9、洞内排水定额仅适用于反坡排水的情况,排水量 按10m3/h以内编制,超过此排水量时,抽水机台班 按表3-5中的系数调整。
表3-5
涌水量(m3/h) 10以内 15以内 20以内
调整系数
1.00
1.20
1.35
注:当排水量超过20m3/h,根据采取治水措施后的 排水量采用上表系数调整。
正洞内排水系按全隧道长度综合编制,当隧道长度
超过4000m时,以隧道长度4000m以内定额为基础, 与隧道长度4000m以上每增加1000m定额叠加使用。
10、照明设施为隧道营运所需的洞内永久性设施。 定额中的洞口段包括引入段、适应段、过渡段和出 口段,其他段均为基本段。本定额中不包括洞外线 路,需要时应另行计算。属于设备的变压器、发电 设备等,其购置费用应列入预算第二部分“设备及 工具、器具购置费”中。
(3)现浇混凝土衬砌中浇筑、运输的工程数量,均按 设计断面衬砌数量计算,包含洞身及所有附属洞室 的衬砌数量。定额中已综合因超挖及预留变形需回 填的混凝土数量,不得将上述因素的工程量计入计 价工程量中。
(4)防水板、明洞防水层的工程数量按设计敷设面积 计算。
(5)止水带(条)、盲沟、透水管的工程数量,均按设 计数量计算。
人工:29.31.26=36.92工日
材料:水:191=19 m3
砂砾:191.251=191.25m3
机械:6~8t光轮压路机:0.251.26=0.32台班
12~15t光轮压路机:0.501.26=0.63台班
基价:7649元+增加的人工费和机械费。
作业
某隧道工程,全长700m,需做路面粗砂垫层, 厚度18cm,试计算其预算定额。
二、洞门工程
1、隧道和明洞洞门,均采用本定额。 2、洞门墙工程量为主墙和翼墙等圬工体积之
和。仰坡、截水沟等应按有关定额另行计算。 3、定额的工程量均按设计工程数量计算。
三、辅助坑道
1、斜井项目按开挖、出渣、通风及管线路分别编制,竖井 项目定额中已综合了出渣、通风及管线路。
2、斜井相关定额项目系按斜井长度800m以内综合编制的, 已含斜井建成后,通过斜井进行正洞作业时,斜井内通风及 管线路的摊销部分。
隧道工程总说明
7、定额未考虑施工时所需进行的监控量测以及超 前地质预报的费用,监控量测的费用已在《公路工 程基本建设项目概算预算编制办法》(JTG B06一 2007)的施工辅助费中综合考虑,使用定额时不得 另行计算,超前地质预报的费用可根据需要另行计 算。
8、隧道工程项目采用其他章节定额的规定: (1)洞门挖基、仰坡及天沟开挖、明洞明挖土石方
解:(1)本题应包括:正洞开挖,出渣运输 和自卸汽车增运三个子目。
(2) 正洞开挖 查 [3-1-3/Ⅰ-21、27]单位:100 m3自然密实石
人工: 56.5+1.4 = 57.9工日
(3)出渣运输 查定额表[3-1-3/Ⅱ-46、49] 单位:100 m3自然密实石
采用自卸汽车运输,且包括洞外500m的运距。
2、定额正洞机械开挖自卸汽车运输定额系按开挖、 出渣运输分别编制,不分工程部位(即拱部、边墙、 仰拱、底板、沟槽、洞室)均使用本定额。施工通风 及高压风水管和照明电线路单独编制定额项目。
3、定额连拱隧道中导洞、侧导洞开挖和中隔墙衬 砌是按连拱隧道施工方法编制的,除此以外的其他 部位的开挖、衬砌、支护可套用本节其他定额。
11、工程量计算规则: (1)定额所指隧道长度均指隧道进出口(不含与隧道
相连的明洞)洞门端墙墙面之间的距离,即两端端墙 面与路面的交线同路线中线交点间的距离。双线隧 道按上、下行隧道长度的平均值计算。 (2)洞身开挖、出渣工程量按设计断面数量(成洞断 面加衬砌断面)计算,包含洞身及所有附属洞室的数 量,定额中已考虑超挖因素,不得将超挖数量计入 工程量。
3]计算得: 人工:60.9×50÷10+56.2×30 ÷10= 473.1工日 1t以内的机动翻斗车: 0.69×50÷10+0.69×30÷10= 5.52台

例3-18 某隧道工程,围岩为Ⅲ级,隧道长 度为5000m,正洞采用机械开挖,自卸汽车 运输施工,洞外运距900m,试确定其人工和 12t以内自卸汽车的预算定额值是多少?
人工: 4.3+0.3=4.6工日
12t以内自卸汽车:1.83+0.19=2.02台班
(4) 自卸汽车增运 查[1-1-11/-46] 单位:1000 m3天然 密实方
根据《隧道预算》定额总章说明4的规定,洞门外运 距超过500m时,可按照路基工程自卸汽车运输土石 方的增运定额[1-1-11/-46]计增运部分的费用。
2、定额中混凝土工程均未考虑拌和的费用,应按桥涵工程 相关定额另行计算。
3、开挖定额中已综合考虑超挖及预留变形因素。 4、洞内出渣运输定额已综合洞门外500m运距,当洞门外运
距超过此运距时,可按照路基工程自卸汽车运输土石方的增 运定额加计增运部分的费用。 5、定额中均未包括混凝土及预制块的运输,需要时应按有 关定额另行计算。 6、定额未考虑地震、坍塌、溶洞及大量地下水处理,以及 其他特殊情况所需的费用,需要时可根据设计另行计算。
(10)管棚、小导管的工程量按设计钢管长度计算, 当管径与定额不同时,可调整定额中钢管的消耗量。
(11)横向塑料排水管每处为单洞两侧的工程数量; 纵向弹簧管按隧道纵向每侧铺设长度之和计算;环 向盲沟按隧道横断面敷设长度计算。
(12)洞内通风、风水管及照明、管线路的工程量按 隧道设计长度计算。
例3-17 某隧道工程,采用喷射混凝土做衬砌,设计厚度 8cm,喷射面积6000m2,其洞内预制混凝土沟槽数量50m3, 混凝土盖板数量30 m3,试确定其人工和机械的消耗量。
长度计算。
四、通风及消防设施安装
1、定额中不含能通风机、消火栓、消防水泵接合 器、水流指示器、电器信号装置、气压水罐、泡沫 比例混合器、自动报警系统装置、防火门等的购置 费用,应按规定列入预算第二部分“设备及工具、 器具购置费”中。
2、通风机预埋件按设计所示为完成通风机安装而 需预埋的一切金属构件的质量计算工程数量。包括 钢拱架、通风机拱部钢筋、通风机支座及各部分连 接件等。
12t以内自卸汽车:1.38台班
例3-19 某隧道工程(长度小于1000m)内;需做路面 砂砾垫层,厚度15cm,试计算其预算定额值。
解:路面垫层需到路面工程中去查定额表,定额表 为[2-1-1/-2]。
根据该章说明8之(2)的规定,所采用定额的人工 工日、机械台班数量及小型机具使用费应乘以1.26系 数。故隧道内每1000m2路面垫层的定额值为:
(6)拱顶压浆的工程数量按设计数量计算,设计时可 按每延长米0.25m3综合考虑。
(7)喷射混凝土的工程量按设计厚度乘以喷射面积计 算,喷射面积按设计外轮廓线计算。
(8)砂浆锚杆工程量为锚杆、垫板及螺母等材料质量 之和;中空注浆锚杆、自进式锚杆的工程量按锚杆 设计长度计算。
(9)格栅钢架、型钢钢架工程数量按钢架的设计质量 计算,连接钢筋的数量不得作为工程量计算。
解:(1)根据题意喷射混凝土衬砌应查预算定额表[3-18/-1],预制混凝土沟槽应查预算定额表[3-1-13/-2、3];
(2)计算工程量 根据洞身工程节说明11(7)的规定,喷射混凝土的工程量
为:
0.08×6000 = 480 m3 (3)喷射混凝土衬砌,由定额表[3-1-8-1],计算得: 人工:48×31.5=1512.0工日 混凝土喷射机:48×1.42=68.16台班 9 m3/min以内机动空压机:48×1.42=58.56台班 (4)洞内预制混凝土沟槽及盖板预制,由定额表[3-1-13/-2、
7、定额中凡是按不同隧道长度编制的项目,均只编制到隧道 长度在4000m以内。当隧道长度超过4000m时,应按以下规定 计算:
(1)洞身开挖:以隧道长度4000m以内定额为基础,与隧道 长度4000m以上每增加1000m定额叠加使用。
(2)正洞出渣运输
通过隧道进出口开挖正洞,以换算隧道长度套用相应的出渣 定额计算。换算隧道长度计算公式为:
第七讲 隧道工程说明与示例
隧道工程定额包括开挖、支护、防排水、 衬砌、装饰、照明、通风及消防设施、洞 门及辅助坑道等项目。定额是按照一般凿 岩机钻爆法施工的开挖方法进行编制的, 适用于新建隧道工程,改(扩)建及公路大 中修工程可参照使用。
隧道工程总说明
1、定额按现行隧道设计、施工技术规范将围岩分为六级, 即I级~VI级。
等,应使用其他章节有关定额计算。 (2)洞内工程 项目如需采用其他章节的有关项目时,所采用定额 的人工工日、机械台班数量应乘1.26的系数。
一、洞身工程
1、定额人工开挖、机械开挖轻轨斗车运输项目系 按上导洞、扩大、马口开挖编制的,也综合了下导 洞扇形扩大开挖方法,并综合了木支撑和出渣、通 风及临时管线的工料机消耗。
3、洞内预埋件工程量按设计预埋件的敷设长度计 算,定额中已综合了预留导线的数量。
4、格栅钢架和型钢钢架均按永久性支护编制,如 作为临时支护使用时,应按规定计取回收。定额中 已综合连接钢筋的数量。
5、喷射混凝土定额中已综合考虑混凝土的 回弹量;钢纤维混凝土中钢纤维掺入量按喷 射混凝土质量的3%掺入。当设计采用的钢 纤维掺入量与本定额不同或采用其他材料时, 可进行抽换。
6、洞身衬砌项目按现浇混凝土衬砌,石料、 混凝土预制块衬砌分别编制,不分工程部位 (即拱部、边墙、仰拱、底板、沟槽、洞室) 均使用本定额。定额中已综合考虑超挖回填 因素,当设计采用的混凝土强度等级与定额 采用的不符时或采用特殊混凝土时,可根据 具体情况对混凝土配合比进行抽换。
3、斜井支护按正洞相关定额计算。 4、工程量计算规则: (1)开挖、出渣工程量按设计断面数量(成洞断面加衬砌断面)
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