地下工程概论
地下工程概论(A卷)标准答案_(西南交通大学)2023年修改整理
西南交通大学2008～2009学年第1学期期末考试试卷(A 卷)课程代码 0100798 课程名称 地下工程概论 考试时刻 120 分钟题号 一 二 三 四 五 六 总成绩 得分阅卷教师签字：一、填空(每空0.5分，共20分)1、地下空间开发利用进展包括 远古时期 、 古代时期 、 中世纪时代 和 近、现代时期 四个时期。
2、地下工程具有 易封闭性 、 热稳定性 和 高防护性 三个要紧特性。
3、新奥法施工的三要素包括 光面爆破 、 喷锚支护 和 监控量测 。
4、地下停车场的动线包括 汽车的交通动线 、 使用者的步行动线 和 治理者的动线 。
5、沉管法施工中，管段制作方式有 钢壳方式 和 干坞方式 。
6、地下结构在地应力（主动荷载）作用下，支护结构的一部分将发生向围岩方向的变形，此刻，围岩会对支护结构产生反作用力来抵制这种变形，这种反作用力就称为 弹性抗力 ，其大小常用温克列尔（Winkler）假定为基础的 局部变形理论 来确定。
而支护结构的另一部分则背离围岩向着隧道内变形，形成所谓 脱离区 。
7、矿山法施工工序，能够按衬砌的施作顺序分为 先拱后墙法 和 先墙后拱法 。
8、地下街的基本类型要紧有 广场型 、 街道型 、 复合型 等三种。
9、地铁线路按其在运营中的作用能够而分为 正线 、 辅助线 和 车场线 。
10、按隧道埋深可分为 浅埋隧道 和 深埋隧道 。
11、隧道纵断面坡道形式包括 单面坡 和 人字坡 两种形式。
12、隧道明洞包括 拱式明洞 和 棚式明洞 两种形式。
13、隧道通风通常包括 自然通风 和 机械通风 两种形式。
14、目前公路隧道以 单心圆 和 坦三心圆 两种断面应用最为普遍。
15、地下结构围岩（土）松动压力的形成过程包括 变形时期 、 松动时期 、 塌落时期 和 成拱时期 四个时期。
二、单项抉择题（每空1分，共10分）1、地下冷库利用了地下空间的（ B ）。
A）易封闭性 B）热稳定性 C）高防护性 D）遮光性 2、下列施工方法中属于暗挖法的是（ B ）。
同济 地下工程概论 第七章 灾害与防护
炮、炸弹、核弹冲击，侵彻、爆炸、震坍 按人防工程要求等级设计， 地铁车站，隧道桥梁，地下设施中放毒气 政治、经济、民族矛 做好平战功能转换，预留技 战争灾害 或其它生化武器，电子干扰通讯，指挥、 盾冲突激化 术储备。 管理硬软件系统……
人 为 灾 害
调度指挥失误，碰撞，追尾交通事故，设 严格规章制度，加强管理， 管理、维修不合理， 建立自动监测、报警系统， 运营事故 备老化引起火灾，停电，地面地下水渗漏， 监控系统不完善。 设备故障泄漏电…… 设臵处理预案
减少隧道结构、隧道设施以及周围建筑破坏带来
的损失； 保证火灾中隧道结构的稳定性，不允许火灾后隧
道产生影响使用的永久性变形；
保证隧道内大部分防水措施的安全； 降低维修费用, 缩短工程修复时间；
•隧道结构防火保护技术标准的选用
隧道结构防火保护标准有两 项内容：火灾升温曲线和耐火 时间； 火灾升温曲线： ISO834标准升温曲线 RWS曲线 HC曲线 RABT 曲线
第七章 灾害与防护
同济大学地下系 谢雄耀 教授
xiexiongyao@
灾害与防护
§1 灾害分类 §2 地下工程地震灾害防护 §3 火灾防护 §4 地下工程的防水 §5 施工诱发的环境灾害的预测和防护
一、灾害分类
• 地下工程在施工和运营期间可能发生的灾害大致 分为两大类：自然灾害和人为灾害。 • 自然灾害主要有洪涝、水淹、地震、雪灾、台风、 泥石流、滑坡等； • 人为灾害主要有战争（炮弹、炸弹、核弹、生化 武器）、交通事故、火灾、泄毒、化学爆炸、环 境污染、工程事故（靠近地铁车站或隧道打（压） 桩、开挖深大基坑、抽取地下水……）和运营事 故等。
三、火灾防护
• 与洪涝、泥石流、滑坡、台风、沙暴、冲击爆炸 等灾害相比，火灾对地下工程威胁比地面建筑更 大。因此有人认为，扑灭地下工程的火灾比起扑 灭超高层建筑顶层火灾还要困难。 • 日本、美国和欧洲经济发达国家，地下工程火灾 事故时有发生；我国铁路隧道多次发生油槽列车 颠覆起火爆炸恶性事故。 • 目前我国缺少专门的地下工程防火设计及施工验 收规范，缺少适合于地下工程和隧道消防的专用 设备。
地下工程概论结课心得八百字
地下工程概论结课心得八百字地下工程是建造各类工程设施5261的科学、技术和工程的总4102称。
1653它既指与人类生活、生产有关的各类工程设施，如建筑工程、道路工程、铁路工程、桥梁工程、港口工程等，也指应用材料、设备在土地上所进行的勘测、设计、施工等工程技术活动。
地下工程是社会和科技发展所需要的“衣、食、住、行”的先行官之一;他在任何一个国家的国民经济中都占有举足轻重的地位。
地下工程的发展古代地下工程古代地下工程具有很长的时间跨度，它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶，前后约7000年。
在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。
一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立。
譬如我国的长城，埃及的金字塔等。
公元6世纪建成的赵州桥，是世界上最早的敞肩式拱桥，于1991年被美国地下工程学会选为世界上地12个地下工程里程碑。
近代地下工程近代地下工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年时间。
在此期间，建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主，建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。
建造技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现，使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的地下工程。
期间建成的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥，至今仍不失为伟大的地下工程。
现代地下工程现代地下工程起始于20世纪中叶。
发展至今，地下工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。
建筑材料方面，高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。
结构理论方面，利用电子计算机强大的运算和绘图能力，力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况，使得在结构设计上更为可靠。
对于建筑技术，已经发展到机—电—计算机的一体化，施工过程中，不论是上天、入地还是翻山、下海，都已不是施工的障碍了;而焊接技术的普遍使用，也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段。
地下工程概论--地下工程施工之辅助工法课件 (一)
地下工程概论--地下工程施工之辅助工法课件 (一)地下工程概论是地下工程施工中必不可少的一门学科，它主要是研究地下工程的设计、施工和运营等方面的知识。
在地下工程施工中，辅助工法是极其重要的一环，本文将对地下工程施工之辅助工法课件作出一些阐述。
一、辅助工法的定义和作用辅助工法指的是在地下工程施工过程中，通过运用一系列的工法手段来解决工程设计中不可避免的难点或者对现场施工进行优化的技术手段。
辅助工法起到优化地下工程施工工艺、提高施工效率和保证工程安全等重要作用。
二、辅助工法的种类1.注浆技术：包括水泥浆注入、聚氨酯泡沫注浆等。
注浆技术可以加固地质体，防止土层塌方，防水及稳定地基等作用。
2.冻结技术：利用冻结法在施工过程中令土层冰冻，提高土层的强度和稳定性。
常用的冻结材料包括冷却剂、冷风机、冷水循环等。
3.土体加固：通过增加土体中的骨架或毛细孔的联系，在一定程度上提高土体的强度和稳定性。
4.爆破技术：在地下工程施工中，常用的爆破技术包括非炸药爆破技术、破碎爆破技术等。
爆破技术可以创造出需要的空间或者在施工过程中形成需要的地形。
三、辅助工法的应用1.地下水工程：注浆技术、冻结技术和土体加固等技术可以有效地解决地下水工程中的地质环境和难点。
2.地下城市交通工程：爆破技术是地下城市交通工程中的重要手段，可以创造出地底隧道的需要空间；而注浆技术和土体加固则可以提高地底隧道的强度和稳定性。
3.地下综合管廊工程：在地下综合管廊工程中，注浆技术可以防止地下水渗漏；而冻结技术可以在管道施工过程中保护周围管道的稳定性。
在地下工程施工中，辅助工法是不可或缺的一环。
辅助工法的运用可以有效地解决地下工程中的难点和问题，并创造出建设性优化的施工方案，保证了地下工程的施工效率和安全性。
对于地下工程从业人员而言，必须掌握辅助工法的专业知识，以有效地完成地下工程的施工任务。
地下工程概论工程概论
地下工程概论工程概论湖南科技大学《地下工程槪论》课程论文学院：能源与安全工程学院专业：07级采矿（3）班姓名：高奎学号：0701010325地下软岩工程施工与支护新技术摘要煤矿软岩巷道的锚喷支护同新奧法的技术总结了人们对地下空间结构及其支护性质认识的发展进程：通过对新奥法的起源、发展及其实质的系统分析，结合煤矿软岩巷道的变形破坏特征，论述了新奧法同巷道锚喷支护间的关系，阐明了用新奥法的基本原理解释软岩巷道的锚喷支护机制所存在的一些问题。
关键词软岩巷道新奥法锚喷支护人类利用地下空间和地下有用矿物的历史可以追溯到遥远的古埃及和古罗马时代。
这些早期的地下工程主要用于宗教和引水等方面。
为了利用地下空间或开采地下的有用矿物, 人们不仅掌握了隧道巷道等地下空间的开掘技术，而J1还初步掌握了一些简单的隧洞砌衬方法。
古埃及修建了许多地下墓穴和教堂，以及开凿于软性石灰岩中的地下水道：而古罗马在隧道兴建方面更有令人称道的成就，他们不仅掌握岩石隧道的开挖方法，而IL还掌握了将陶土磨成细粉, 掺以石灰制成泥浆來对隧道进行砌衬的手段。
我国也是地下空间和地下有用矿物开采利用最早的国家之一。
1981年湖北大冶铜绿山发掘出土的东周时期的采矿遗址中，就发掘出架设F古巷道中的木质框形支架。
并J1我国古人就开挖及开采过程中，这些支护的防塌作用都留有较详细的记载。
以口然平衡拱学说为代表的早期地压理论对巷道维护的影响虽然中外古人对地下空间及其支护的性质有了一定程度的认识，但总的说來，人们的认识还较肤浅，认识的发展进程还相当缓慢。
在很长的一段时期内，人们都是按地面构筑物的观点來理解地下空间结构的，并按设计地面构筑物的方法和原理來进行地下支护结构的设计。
随着矿井开采深度的日益加深及各种巷道隧洞开挖条件的复朵多样化，按这种思想设计的地下空间支护结构同实际需要的出入越來越大。
这就促使人们不得不按新的思路來考虑地下空间结构及其支护性质的问题。
到本世纪初叶，以前苏联普氏M. M. npOTOnbflKOHOB所提出的以散体地圧理论为主体的口然平衡拱学说的出现为代表，标志着人类对地下空间结构的认识出现了第一次质的飞跃，如图1所示。
地下工程概论 概述及优缺点
东京火车站八重洲地下街
该项目位于日本新干线东京车站地下，一期建成时间1964年，二期建成时 间1973年，建设背景处于日本经济飞速发展时期，缘于东京奥运会的举办和 新干线工程的启动。建成后，平均每天的人流量15万人，其中约四分之一约 3.1万人会在地下商业街消费，主要以饮食为主，年营业额150亿日元，11年 后收回投资。 东京八重洲地下空间位于城市道路和广场下方，占地面积0.35公顷，建 筑面积6.4万平方米，商业空间面积1.84万平方米，是日本至今为止最大的 地下商业街之一，设置出入口总数42个，每个出入口平均服务面积435平方 米，室内任何一点到出入口的最大距离30米。 地下建设深度3层，地下一层主要以商业街为主，主要为出租店铺，店铺 总数169个，其中服饰店95个，饮食店63个，休闲服务店11个； 地下二层布置停车库，停车库被东京高速路分隔成2部分，均通过缓冲车 道与高速路衔接，左进左出设置四个衔接出入口，设置停车位516个，日均 停车数量1500个； 地下三层主要为设备用房。整个地下空间与东京车站和周围16幢大楼相 连通。
四 地下空间的利用形态
五 我国地下空间利用
我国现代地下空间的开发和利用始于60年代。1965年北京建 设地下铁道。一期工程自北京站至苹果园，24.17km，明挖法施 工。二期工程为环线，于老城墙下修建，16.1km，浅埋明挖法施 工。复兴门地铁车站及折返线，位于建筑物与地下管线密集的街 区，采用了浅埋明挖法施工。60年代上海修建打浦路水底公路隧 道。70年代，我国修建了大量地下人防工程，其中相当一部分目 前已得到开发利用，改建为地下街、地下商场、地下工厂和贮藏 库。80年代上海建成延安东路水底公路隧道，全长2,261m，采 用直径11.3m的超大型网格水力机械盾构掘进机施工。自1984年 开工，1989年5月竣工通车，建成了当时世界第三条盾构法施工 的长大隧道。
地下工程概论论文
地下工程概论论文摘要:目前我国是一个发展中国家，由于我国的人口众多，自然所需要的空间，交通工具也会增加，所以以目前的空间还远远不能满足人们的需要。
尤其是现代，人口向城市集中，使城市人口密集、城市功能恶化，为了保持城市功能及交通所需的空间，已经开始求助于地下空间。
地下空间是城市集约化经营和高效发展不可或缺的宝贵资源，其发展受地理区域的制约，如何加以综合利用，实现可持续发展，是摆在政府和规划部门面前的重要课题，更是当前城市建设和经济发展的迫切需要。
地下工程的空间种类一、开挖空间地下建筑物的对象是具有各种特性的、多种用途的地下空间。
其典型的地下空间有：开挖出来的空间、开挖后覆土的空间及明挖空间。
开挖空间是从地表能够进入的地点，用横通道或纵通道相互联系的空间，设在地下深层，距地表较远。
二、明挖空间和用土覆盖的空间在地表附近修筑支持覆土的建筑物，也是地下空间的一个有代表性的范畴。
地下空间的绝大多数是属于这一种的，从小规模的住宅到大规模的、多用途的商业、交通、工业等建筑。
三、与地表面的关系地下建筑物的一个特征就是与地表面的关系。
一般来说，在平坦的土地上修筑的结构与地表面的关系有建筑物上填土和埋设在土中两大类。
覆土建筑物的顶版面，或是原地面或比其稍低一些，建筑物的四周都在土内。
四、开口部与地表面的关系地下建筑物根据其通向地面开口处的形式可分为四类：密闭型、天窗型、侧面开口型及半地下型。
几乎所有的开挖空间都是密闭型的;天窗型具有自然采光的开放感；侧面开口型只能一个方向向室外眺望。
针对这一点，半地下型就可以从室内全方位的眺望。
侧面开口型适合于倾斜底层，其他形式则适合平坦地层。
一、地下铁道在20世纪50年代末期中国与苏联的关系恶化后，中国开始规划在北京、沈阳、上海三座重要城市修建地铁，以作为平战结合的战备防御手段。
北京地铁首先开工，一期工程于1965年7月1日开工建设，其线路沿长安街与北京城墙南缘自西向东贯穿北京市区，连接西山的卫戍部队驻地和北京站，采用明挖回埋法施工。
地下工程概论结课学习心得
地下工程概论结课学习心得
学习心得：
本学期在带领下，我们学习了《地下结构工程》这门课程，对地下空间及地下工程方面都有了一定的认识。
简单了解了地下结构的用途，型式及设计内容。
同时还学习了多种地下工程的施工方法，以及多种隧道结构形式等等，收益良多。
由于现代城市的立体化组合，要求地上和地下空间的综合利用。
只有开发利用。
城市地下空间才能缓解城市空间发展的突出矛盾与问题。
再者是开发利用城市地下空间可以为创造一个最适宜创业发展和居住生活的现代化中心城市提供良好条件。
接着是开发利用城市地下空间才能增强城市的总体防灾减灾能力。
因此，地下空间的开发利用对于现代城市的发展来说刻不容缓。
地下空间的开发的主要优点是：节省空间有效的解决了地面土地紧张的问题，提高了城市的入地利用率，缓解了地面交通拥挤的现象，有效的减少了地面噪音以及固体废物污染，空出的地面用于绿化，提高了城市的美化程度。
但是地下工程的开发造价高，技术难度大对通风和防水要求严格，施工时对环境影响大。
而且施工过程中地质条件和破坏形式的不确定性，则大大增加了施工的危险性。
因此对物质和技术的要求较高。
地下工程概论结课收获
地下工程概论结课收获通过本学期对土木工程概论的学习，了解到土木工程专业是具有很强的实践性的学科，与人类的生活，生产活动息息相关。
当今世界，经济和现代科学技术迅速发展，雄伟的建筑已成为各国经济腾飞的象征，这对一个国家的经济起到了决定性的作用，随着我国国民生活水平的提高，必然需要越来越舒适越来越宽敞的生活空间，这在一定程度上极大地促进了土木工程的发展。
在当今世界，每一个优秀的作品种能给人一种美的享受，虎门大桥，广州塔，东方明珠电视台，埃菲尔铁塔，迪拜塔等等。
这些著名的建筑物都给以我们深深的震撼。
然而时代叫我们不能止步，生活的水平的不断提高，人们对自己所处的建筑空间已经不仅仅单纯从数量上提出更高的要求，而且从质量上也提车了更高的要求，要求环境的美观，有一定的舒适度。
这就需要对建筑进行必要的装修。
如果说建筑主体工程构成了建筑的骨架，那么装饰后的建筑则成了有血有肉的有机体，最终以丰富的，完善的面貌出现在人们的面前，最佳的建筑应该充分体现各种装饰材料的有关特性，结合现有的施工技术，最有效的手法，来达到构思所要表达的效果。
建筑装修要考虑建筑空间的使用要求，保护主体机构免受损害，给人以美的享受，满足消防疏散的要求，装饰材料和方案的合理性，施工技术和经济的可行性等。
同时随着地球环境的日益恶化，人口的不断增加，人们为了争取生存，为了争取更舒适的生存环境，必将更加重视土木工程。
在不久的将来，一些重大项目将会陆续兴建，插入云霄的摩天大楼，横跨大洋的桥梁，更加方便的交通将不是梦想。
科技的发展，以及地球不断恶化的环境必将促使土木工程向太空和海洋发展，为人类提供更广阔的生存空间。
近年来，工程材料主要是钢筋，混凝土，木材和砖材，在未来，传统材料将得到改观，一些全新的更加适合建筑的材料将问世，尤其是化学合成材料将推动建筑走向更高点。
同时，设计方法的精确化，设计工作的自动化，信息和智能化技术的全面引入，将会是人们有一个更加舒适的居住环境。
地下工程概论试卷A-答案_(西南交通大学)
一、填空(每空0.5分，共15分)1.1隧道按其施工方法，一般可以分为圆形、方形/箱形、马蹄形等几种断面形式。
1.2我国铁路隧道围岩分级的基本指标有岩石硬度、围岩完整程度，其修正因素有地下水、初始应力场等。
1.3地下结构在地应力（主动荷载）作用下，支护结构的一部分将发生向围岩方向的变形，此时，围岩会对支护结构产生反作用力来抵制这种变形，这种反作用力就称为弹性抗力，其大小常用温克列尔（Winkler）假定为基础的局部变形理论来确定。
而支护结构的另一部分则背离围岩向着隧道内变形，形成所谓脱离区。
1.4 沉管法施工中，管段制作方式有钢壳方式、干船坞方式。
1.5隧道工程中的地质调查，一般包括以下几个阶段，即规划阶段、设计阶段、施工阶段、维修管理阶段。
1.6 地铁车站站台形式大体分为側式站台和岛式站台，站台的宽度由乘降人数、升降台阶的位置、和宽度。
1.7现代城市为补充地面空间的不足而修建的地下街是融商业、交通及其他设施为一体的综合地下服务群体建筑。
1.8水封式贮槽的类型按贮藏的压力可分为常压和加压两种；按水床类型可分为固定水床、变动水床。
1.9 在铁路隧道内，为工作人员进行维修或检查时，能及时避让驶来的列车而需要在隧道两侧开辟避车洞。
二、单项选择题（每空0.5分，共10分；每空只填一个答案）2.1 地下停车场行车道的最小宽度单线应大于( ② )，双线应大于（④）。
①2.5m ②3.5m ③4.5m ④5.5m ⑤6.5m ⑥7.5m2.2 下图所示为地下空间开口部与外部关系的几种型式，请将正确的答案填入图下的括号中．①半地下式②侧开放型③全埋置密闭型④开天窗型③②④①2.3 地铁车站的有效站台长度是由（①）和（③）决定的。
①远期列车编组②屏蔽门的设置范围③司机的停车误差④设备用房2.4 选择越岭隧道的位置主要以（③）和（⑤）两大因素来确定。
①设置展线②长隧道直穿③确定高程④深路堑⑤选择垭口2.5在选择傍山隧道位置时，应根据（①）、（④）、（⑥）、（⑦）等综合考虑。
同济 地下工程概论 第四章 地下工程施工之盾构法的施工
§3 非开挖与顶管施工技术
§3 顶管法施工
• 顶管法是将管道用大功率的顶推设备顶进至 终点来完成铺设任务的施工方法。 • 顶管法施工过程如下：顶管的工作井----顶管 出口孔壁对面侧墙为承压壁，其上安装液压 千斤顶和承压垫板----然后以工具管为先导， 将预制管节按设计轴线逐节顶入土层中----直 到下一工作井的进口孔壁。
§3 顶管法施工
• 60年代开始，顶管技术不断得到开发和推广； • 70-80年代，先后引进和开发了长距离顶管、中继间、泥 浆减阻、计算机控制、激光导向系统等先进技术，管道顶 进最大长度已超过千米。 • 嘉兴污水处理排海顶管工程一次顶进2050m，创造了同类 顶管工程的世界记录。 • 顶管适用土层很广，特别适用于粘性土、粉性土和砂土， 也适用于卵石、碎石、风化残积土等非粘性土。 • 顶管法主要用于管径300-4000㎜的地下管道施工，设备 能够平衡地下水压力和土压力，能控制地表的隆起和沉降， 具有激光定向功能，顶进速度200-300㎜/min。
3 顶管法施工关键设备
• 触变泥浆减阻 • 在顶管中为了减少管壁四周的摩阻力，触 变泥浆套的形成依赖于工具管。 • 在长距离和超常距离顶管中，由于施工工 期较长，触变泥浆容易因失水而失去作用， 因此在管道沿程，从工具管开始每隔一定 距离都需设置注浆孔，及时补充新的触变 泥浆。通常在中继环附近设置注浆孔。
第四章 地下工程的施工
同济大学地下系 谢雄耀 副教授
xiexiongyao@
盾构法隧道及非开挖顶管法施工
§1 盾构机的分类 §2 盾构法施工工艺 §3 水平定向钻施工 §4 顶管法施工技术
§1 盾构机的分类
• 盾构法定义 • 盾构法隧道施工是利用盾构机在软岩和 土体中进行隧道掘进，同时完成隧道永久 衬砌铺设的一种施工工法。来自§1 盾构机的分类与选型
地下工程概论概述及优缺点
1）瑞典南部大型地下供水系统，埋深30~90米，隧道长80km； 大型储水库、斯德哥尔摩排水系统隧道200km，地下管道垃 圾清运系统、地下供热系统、地下共同沟30km；
2）芬兰地下供水系统隧道120km，地下游泳馆、运动中心、艺 术中心、
3）巴黎83座地下车库（43000多辆车）、卢浮宫地下扩建工程、
从工程规模和现代化程度上看，当今世界最有代表 性的跨海隧道工程，莫过于英法隧道和日本青函隧道。
英法隧道横贯英吉利海峡， 从英国的福克斯通到法国的桑 加特，把英伦三岛与欧洲大陆 连接起来。隧道由两股火车隧 道和一股工作隧道构成，全长 53公里，海底部分37公里。该 隧道已于1995年建成通车。
由于英伦海峡隧道把欧洲大陆与英伦三岛联系起来,再乘座高 速列车(Eurostar欧洲之星),从伦敦到巴黎仅需要3小时,穿越 英吉利海峡仅需要20分钟.
50多年来，隧道及地下工程在中国得到了很大的发 展，共建成：铁路隧道6876座，总长度3670km，居 世界第一；公路隧道（包括水底隧道）1972座，总长 度835km，是世界上公路隧道最多的国家；各类水工 隧洞近1000座；城市地下铁道300多km；以及一大批 其它用途的地下工业与民用建筑。
为什么进行地下空间开发
• 1843年英国在泰晤士河修建了第一条水底道路隧道。（盾构法施工） • 20世纪50年代，人们才总结出各种类型隧道工程规
划、设计和施工的基本原理，在土木工程中逐渐形成 了一个独立的工程领域。
目前，全世界已建成和计划建设的海底隧道有20多 条，主要分布在日本、美国、西欧、中国的香港九龙等 地区。
3、物理特性
隔热性、恒温性、恒湿性、遮光性、难透性、隔 音性
4、化学特性
反应性：组成地层的化学成分复杂有可能与外界 物质发生反应
中职教育-《地下工程概论》课件：第7章 地下工程灾害与防护(马桂军 主编 人民交通出版社).ppt
于战时人民防空袭、防常规武器、防核 辐射和防生化武器的工程项目。 • 人防工程在各类灾害中发挥重要作用 （地下工程的防护设计和平时期对战争 的遏制作用；战争初期对敌进攻的迟滞 作用；对战争潜力、经济发展能力的保
思考题
• 1.地下工程常见的灾害有哪些？ • 2.地下工程火灾的原因有哪些？如何进行地
下工程的火灾防护？ • 3.地下工程的水灾成因有哪些？ • 4.地下工程事故灾害的防护措施有哪些？
技术常规武器袭击的可能性很大。常规武 器主要包括炮弹、航（炸）弹和导弹。
• 核武器的破坏作用有（光辐射、空气冲击 波、早期核辐射、放射性沾染、核电磁脉 冲、直接地冲击、由直接地冲击或空气冲 击波沿地面传播产生的地运动。）
第七节 战争灾害的防护
• 7.7. 2 地下工程的战争灾害防护 • 城市人防工程，顾名思义就是城市里用
报工作、做好超前地质预测预报工作、加 强施工与设计的配合） • 事故发生前的防护对策 • 施工过程中预防对策（加强施工过程监控 管理、地下施工风险管理 、采用信息化施 工 、用专人管专业，抓弱点）
第七节 战争灾害的防护
• 7.7.1 常规武器和核武器的破坏作用 • 在局部战争的主要作战区域，遭到敌方高
第七章 地下工程灾害与防护
第一节 灾害分类
• 7.1.1灾害的定义和分类 灾害一般是指那些可以造成人畜伤亡和形成
物质财富损毁的自然或社会事件。 一般地下工程在施工和运营期间可能发生的
灾害大致可分为两大类：自然灾害和人为 灾害。
第一节 灾害分类
• 自然灾害包括： • 地质灾害（地震、火山爆发、地下毒气、海啸） • 地貌灾害（山崩、滑坡、泥石流、沙漠化、水土流失） • 气象灾害（暴雨、洪涝、热带气旋、冰雹、雷电、龙卷风、干旱、低
地下工程概论第二章地下工程的特性与利用 ppt课件
• 2、进出和通行的限制
人和车辆进入和通行于地 下空间，不如在地面上多 方向任意进行，是受到一 定限制的，只能根据地下 空间的形态和方式进出和 通行。
• 3、消耗能源较多
• 4、施工难度大，工程造价高
地下工程概论
地下空间的资源分析 地下资源开发分析
地下空间资源含义
• 天然存在的资源蕴藏总量
地球总表面积为5.15亿km2，陆地岩石圈厚度33km，海洋岩石圈厚 度为7km。从理论上讲，整个岩石圈都具备开发地下空间的条件。但 实际开发会受到诸多条件限制，因此可能开发的范围才是值得关注的。
（1）结构约束条件；（2）活动约束条件；（3）功能约束条件
我国生活空间用地面积约占国土总面积的15%，按照上面的测量
方法，将地下空间容积折算成建筑面积（以平均层高3m计），
可以计算出，在50m深度范围内，可提供建筑面积6万亿m2，以
目前的技术水平这是完全可以做到的。
地下工程概论
地下空间的资源分析 地下空间开发的效益
地下空间的资源分析 地下资源开发分析
可能开发的范围
• 开发的约束条件
温度：岩石圈的温度升高速率为（15-30）℃/1000m，到地壳底部的温 度在1000℃左右。 压力：岩石圈内部的压力增加速率为 2.736MPa/100m，地壳底部的压 力最大可能超过900MPa。
• 可供开发的容量
从目前的技术水平和造价来看，地下空间的合理开发深度以2km以内 为宜，但还需考虑三种约束条件：
地下工程概论
地下工程的空间分类
按埋藏深度分类
地下工程概论
地下工程的空间分类
按与主体的关系分类
•单建式 整个地下工程是独立建于地下
•附建式 整个工程既有地上部分、也有地 下部分
地下工程概论试卷试题A(附答案)
班 级 学 号 姓 名1.9 在铁路隧道内，为工作人员进行维修或检查时，能及时避让驶来的列车而需要在隧道两侧开辟避车洞。
二、单项选择题（每空0.5分，共10分；每空只填一个答案）2.1 地下停车场行车道的最小宽度单线应大于( ② )，双线应大于（④）。
①2.5m ②3.5m ③4.5m ④5.5m ⑤6.5m ⑥7.5m2.2 下图所示为地下空间开口部与外部关系的几种型式，请将正确的答案填入图下的括号中．①半地下式②侧开放型③全埋置密闭型④开天窗型③②④①2.3 地铁车站的有效站台长度是由（①）和（③）决定的。
①远期列车编组②屏蔽门的设置范围③司机的停车误差④设备用房2.4 选择越岭隧道的位置主要以（③）和（⑤）两大因素来确定。
①设置展线②长隧道直穿③确定高程④深路堑⑤选择垭口2.5在选择傍山隧道位置时，应根据（①）、（④）、（⑥）、（⑦）等综合考虑。
并注意在埋深较浅的地段处洞身覆盖的厚度，隧道位置（③），①地形地质②垭口位置③宁里勿外④河流冲刷⑤隧道长短⑥洞外相关工程⑦运营条件⑧设置展线2.6地下结构体系是由（⑤）和（②）组成。
其中前者是承受荷载的主体，而后者约束围岩变形。
①岩体②支护结构③喷混凝土④锚杆⑤围岩2.7 地下工程施工方法包括明挖法和暗挖法，其中（③）、（⑤）、（⑦）为明挖法。
①顶进法②新奥法③盖挖法④TBM ⑤沉管法⑥矿山法⑦基坑开挖法⑧盾构法三、多项选择题（每空2分，共10分；每题至少两个答案，少选得1分，多选或选错不得分）3.1 在隧道支护结构中，喷射混凝土的作用效果有（①，③，⑤, ⑥，⑦，⑧），锚杆的作用效果有（①，②，④，⑨）。
①支撑围岩②加固围岩③卸载作用④提高层间摩阻力，形成组合梁⑤填平补强作用⑥覆盖围岩表面⑦阻止围岩松动⑧分配外力⑨悬吊作用⑩防水作用3.2 用矿山法修建岩石隧道时，其基本作业有（②，⑥）。
①照明②开挖③通风与除尘④出碴运输⑤防、排水⑥支护⑦供水、电、压缩空气3.3 普通铁路曲线隧道的净空需要加宽的理由是（①，②，③）。
地下工程概论(马桂军版) 第三章
• 3. 地下铁路运输系 统的构成 • • • 1）区间隧道 2）地铁车站
日本地铁车站 北京地铁车站
伦敦地铁车站
莫斯科地铁车站
第一节 地下交通工程
•
二、地下公路
地下公路又称为地下交通（或公路隧道，城市内也称 地下通道），是由于城市土地资源的严重短缺和交通的 大幅扩容，交通拥堵已在特大型城市普遍存在。对此， 特大型城市应加大力度建设城市中心区与边缘组团的快 速道路系统，而“地下公路”正是既保证速度、又不占 据城市空间的最好选择。
• 二、城市地下工业工程的分类与特点
• • • • 1.地下轻工业与机械工业工程 2.地下能源工业工程 3.地下食品工业工程 4.地下电力工业工程
第七节
地下人防建筑
第七节 地下人防建筑
• 地下人防建筑工程，是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民 防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合 地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。
•
第一节 地下交通工程
• 1.地下公路的发展现状
• 世界上最古老的地下公路为古巴比伦城，建于公元前 2180-2160年间。 • 目前世界上最长的汽车专用隧道是瑞士中部的圣哥达（St.Gotthard）隧 道，全长 16.3km。
• 我国在20世纪50年代，仅有公路隧道30多座，总长约2500m，且单洞长 度都很短。
第五节 地下街与地下综合体
上海虹桥地下综合体
苏州桐泾公园地下商业 综合体效果图
第六节
城市地下工业工程
第六节 城市地下工业工程
• 一、建设地下工业工程的意义
• • • • 1.有利于节约城市土地 2.有利于保护环境，美化城市 3.有利于节约能源 4.有利用提供的特殊生产环境
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点
（四）、公路隧道的通风
混合式通风(隧道分段设置）： 由纵向式与半横向式组合 由横向式与半横向式组合 由竖井与纵向式组合 由竖井与横向式组合
等等
通风方式大致的发展趋势:
横向或半横向式
分段纵向式或混合式
（四）、公路隧道的通风
（四）、公路隧道的通风 通风方式的适用长度
典型隧道横断面和通风构造
（四）、公路隧道的通风
在地质条件较好的地层采用拱形直墙式断面； 在地质条件较差的地层采用接近圆形的断面；在浅 埋、深埋公路隧道中可采用矩形或近椭圆形断面
4、公路隧道路面 沥青系列路面：弹性路面； 水泥系列路面：刚性路面； 复 合 式路面：上面层为沥青，下面层为水泥混凝 土组成的路面
欧洲几乎所有隧道都采用沥青路面，而日 本则普遍采用水泥混凝土路面，我国绝大部分 隧道采用水泥混凝土路面。近年，且采用铺设 沥青上面层的复合路面开始增多。
英法海峡隧道平纵断面图
连接英国和法国的英法海峡隧道工程由三条隧道组成，内径4.8m的 服务隧道居中，内径7.6m的铁路隧道位于两侧。隧道海域部分的长 度为37.5km，全长49.2km。1985年开始融资，1987年动工，1993年 投入运营，历时6年，总投资54.2亿英磅。建成后从伦敦到巴黎的时 间仅需3小时
（3）科学技术的发展，尤其是开发和利用地下 空间技术的发展。
青函隧道 连接北海道、本州的青森和函馆，全长53.85Km，水下23.30Km，1988年3月 13日正式运营
1939年开始，1946年开始调查，1964年开始挖导坑，1971年正式施工，1972 年进行海底段施工，于1983年1月27日导坑贯通，1988年3月正式通车运营， 从规划到通车历时近50年
公路隧道通风设计的内容：
1. 通风标准和要求； 2. 设计通风系统和方式； 3. 验算通风量和风压； 4. 选择通风机；
宁波涌江水底隧道顶部风机
全射流通风
2.公路隧道的照明
司机公路隧道上行驶面临的视觉问题
• 1．白天进入隧道前出现的视觉问题。 • 2．白天进入隧道后出现的视觉问题 • 3．白天和黑夜进入隧道内部都存在的视觉问题 • 4．白天和黑夜出离隧道出现的视觉问题
东京湾公路隧道横贯东京湾的中部，连接了千叶县木更津市和神 奈川县川崎市。全长15.1km。其中航运繁忙的川崎侧9.5km范围内 为用盾构法建造的海底隧道 。工程从1989年～1996年，成功实现 了日本东京湾双线公路隧道施工
规划中的杭州湾隧道工程长度9.85Km左右，其中盾构法隧道长度为 8.815km ，隧道内径11.52m，隧道厚度：0.55m，最小曲率半径： R=2500，最大水头：至隧道顶部约45.0m左右，至隧道底部约 57.62m，盾构隧道两管净距7.38m.。
三 公路交通设施
（一）、公路隧道的规划设计 公路隧道按其长度分为四类：
三 公路交通设施
（一）、公路隧道的规划设计 1、选 址
地形地貌、工程地质和水文地质、洞口设置 条件和施工条件、隧道的线形和道路的连接、附 属工程、工期和投资情况等来综合分析比较 。
地质条件是最重要的因素。要根据地形地貌 选择洞口，同时避免偏压和地层滑坡。
（四）、公路隧道的通风与照明
1、隧道运营通风 隧道的空气环境问题:在隧道交通量、隧道断面和长度、 通风方式等基础上决定
通风处理对象：有害气体(CO,No,HO,SO2)，烟雾 (SiO2)、异味
通风的目的： – 稀释CO的目的是保证卫生条件 – 稀释烟雾的目的是保证行车安全 – 稀释异味的目的是提高行车舒适性。 为了保证隧道内的行车安全，改善隧道的运营环境。
混合式
（四）、公路隧道的通风
自然通风：没有通风设备，利用洞口间的天然压差和汽车行 驶的活塞作用共同产生的风力达到通风的目的。
对于单向交通隧道： 对于双向交通隧道： NL 2000,机械通风 NL 600,机械通风 NL 2000,自然通风 NL 600,自然通风 N :交通量（辆/小时） N :交通量（辆/小时） L：隧道长度(公里) L：隧道长度(公里)
2.公路隧道的照明
• 公路隧道照明的目的：
是为了把必要的视觉信息传递给司机， 防止因视觉信息不足而出现交通事故，从而 提高驾驶上的安全性和舒适性。
• 公路隧道照明与道路照明的区别:
主要解决白天照明，而且白天照明问题 比夜间更加复杂。
• 公路隧道照明设计原则:
要综合确定隧道的照明水平，特别是在隧 道入口及其相邻区段需要考虑人的视觉适应 过程。
三 公路交通设施
（一）、公路隧道的规划设计
2、平纵断面设计
1）平面设计
• 原则上采用直线，避免曲线;
• 必须设置曲线时，尽量采用大半径曲线，并保证
行车视距。
• •
按按保照证行侧车向视滑距移确稳定定的度最的小曲半线径的约最为小：半R径min 为 8s：b21
Rm in
v2
g
i
2、平纵断面设计
2）纵断面设计 公路隧道纵断面坡度主要由通风、排水
流程如下： • 研究路面宽度的构成和建筑限界； • 有无内装饰和洞内特殊设备 • 有无监视员和行人通道； • 对建筑限界和铺装复盖层的富裕量。
3、公路隧道内空断面设计
防止“侧墙 效应”
紧急事件处理； 步行者和隧道设 备的安全限界； 行驶方向线。
公路隧道的断面形状： • 园拱直墙或园拱曲墙型； • 全断面圆形或接近圆形； • 矩形或近椭圆形断面；
2.公路隧道的照明
– 照明的原因：保证安全行车 – 组成部分：
• 基本照明：中间段 • 入口照明：引入段、适应段、过渡段。 • 出口照明： • 接续道路照明：
四、 海峡通道工程
海峡通道方案之所以受到越来越多的重视, 主要原因有以下几点：
（1）国际间合作的加强和需求；
（2）各国经济实力的不断增长；
（四）、公路隧道的通风
横向式通风：设有送风道和排风道，风流从送
优
风道吹风口流出，经过隧道横断面流向排风道。 缺
点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（四）、公路隧道的通风
半横向式通风：只设送风道，空气从送风道的吹
优 缺
出口流出沿隧道车道纵向流向洞口并流出。
点
（四）、公路隧道的通风
纵向式通风：不设任何风道，空气沿隧道轴向净
优 缺
空流动。
和施工等因素决定，其中通风是最重要的因 素。 • 从排水角度，隧道的纵坡通常不小于0.3%; • 不大于3％； • 一般采用单面坡，地下水发育的长隧道和
特长隧道可采用人字坡；
3、公路隧道内空断面设计
综合考虑隧道建筑限界、排水、通风、照 明、防水、监控、营运管理附属设施、土压影 响、施工富裕量等因素。
（二）、公路隧道的洞门与装修
洞门是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护 结构，洞门也是标志隧道的建筑物。
红 枫 湖 隧 道 洞 门
（三）、公路隧道的防排水
公路隧道防排水手段一般包括：堵水、隔（防）水、排水； 隔水方式：衬砌背后、衬砌中间、衬砌表面设置防水板 排水系统：环向弹簧盲管、纵向盲沟、横向导水管、中央排 水管（沟）、侧沟、路基排水
（四）、公路隧道的通风与照明
1、隧道运营通风 通风标准： • CO的允许浓度： – 正常：150ppm (ppm:10-6)， – 阻塞：250ppm(15min） • 烟雾允许浓度：
（四）、公路隧道的通风
自然通风
射流式
通风方式 机械通风
纵向式 竖井式
半横向式 横向式
射流风机式 喷咀式 竖井送排式 集中排风式