隧道工程知识点教学提纲

隧道工程知识点

1、隧道定义：

隧道是一种修建在地下的工程建筑物，1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下作用任何方法规定形状和尺寸修筑的断面积大于2㎡的洞室。”

2、隧道分类：

按照穿越障碍和作用的不同，交通线上的隧道可分为铁路隧道，公路隧道，水底隧道，地下铁道隧道。

3、隧道主要用途：

“作为地下通道，隧道的主要用途有两方面：即用作交通运输通道和水流通道。

4、隧道工程特点：

1）、地质条件对其决定性影响；2）、地处偏远，交通运输不便；3）、工作面小，少，

施工速度慢；4）、施工环境差；5）、一旦建成，难以更改，设计和施工应完善；6）、受天气气候影响小。

5、地质勘察工作：

隧道通过地段的地质调查测绘是隧道工程地质勘测的核心工作。

6、地质超前预报内容：

地区地质分析与宏观地质，预报不良地质及灾害地质超前预报，重大施工地质灾害临警预报。

7、地质超前预报方法有：

地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法、物探法、特殊灾害地质的预测方法。

8、围岩分级：

根据岩体的若干指标，按照稳定性将围岩分成不同的级别。

9、围岩的定义：

围岩指的是隧道开挖后产生应力重分布岩体（或土体），或隧道开挖后对其对稳定有影响产生影响的那部分岩体(或土体)。

10、掌握我国铁路隧道的围岩分级方法：我国现行的《铁路隧道设计规范》，明确规定了

要采用以围岩稳定性为基础的分级法和按弹性波速度的分级法。该分级法主要考虑了围岩的结构特征和完整状态、岩石强度和地下水等工程地质中的三方面因素，把围岩分为6级。

11、围岩稳定性的影响因素：

三个基本因素：岩性（岩石的强度和变形性质）

地质构造（岩体的完整性或结构状态）

地下水（地下水发育时，围岩级别应该降低）

一个附加因素：初始地应力

12、围岩压力的定义：

围岩压力是指地下开挖空间周围的岩体和支护结构变形或破坏的作用力。从狭义上指围岩作用在支护结构上的压力。

13、围岩压力分类：

围岩压力按作用力发生的形态，一般可分为如下四种类型：松动压力、形变压力、膨胀压力、冲击压力。常见的围岩压力以松动压力和形变压力为主。形变压力除了与围岩应力状态有关还与支护时间和支护刚度有关。围岩压力是作用于隧道支撑或衬砌结构上的主要的荷载之一。

14、影响围岩压力的因素：

1）地质因素，包括初始应力状态、岩石力学性质、岩体结构面等；

2）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。其中其决定作用的是围岩的地质条件，它是内因。

15、铁路隧道结构由主体建筑物和附属建筑物两部分组成。

隧道的主体建筑物是为了保持隧道的稳定，保证列车的安全运行而修建的，由洞身衬砌和洞门组成。

16、什么叫天然拱？

一种地质现象，又叫压力拱，自然拱当洞室的埋深足以使开挖作用局限在地表以下时，上覆地层的变形-松动-坍塌过程中，会在地表以下某个相对稳定的范围内终止，就好像在这个坍塌范围的周边出现了一架能够支撑以上地层全部重量的压力供结构，这个结构就是天然拱。

17、隧道施工中采用最广泛的衬砌材料及其特点

混凝土：整体性和抗渗性较好，加入外加剂，可提高混凝土性能，能够现场浇筑，也可加工预制，还能机械化施工；但是浇筑后不能立即承受荷载，需要养生，需要的模板和拱架多。

18、隧道衬砌断面设计主要确定的有：内轮廓线、轴线、厚度。

19、端墙式洞门（一字式）适用于地形开阔，石质较稳定，

20、洞身的衬砌结构类型和适用条件：

（一）整体式混凝土衬砌1）直墙式衬砌：适用于地质条件比较好，以垂直围岩压力为主

而水平压力比较小的情况，主要适用于Ⅰ～Ⅲ级围岩。2）曲墙式衬砌：适用于地质较差，有较大水平围岩压力的情况，适用于Ⅳ级及以上的围岩，或Ⅲ级围岩双线。（二）装配式衬砌：目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道和水底隧道中采用。（三）锚喷式衬砌：在围岩整体性较好的军事工程、各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道中广泛使用。

（四）复合式衬砌：是目前公路、铁路隧道主要的结构形式。复合式衬砌主要由锚喷支护和混凝土衬砌组成。外层衬砌以锚喷为基本组合。

16、洞口的作用及隧道洞口位置选择的原则：

洞口是隧道进出的咽喉，又是隧道施工中的主要通道。

作用：1）减少洞口土石方开挖量2）稳定边、仰坡3）引离地表水流4）装饰洞口

1）.洞口不应宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，在一般情况下垭口沟谷在地质构

造上是最薄弱的环节，常会遇到断层带、古坍方冲积土等不良地质。2）.洞口应避开不良地质地段，如断层、滑坡、岩溶及避开地表水汇集处。3）.当隧道线路通过岩壁陡立，基岩裸露处时，最好不刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡。4）.减少洞口路堑段长度，延长隧道，提前进洞。5）.洞口线路宜于等高线正交。当线路位于有可能被水淹没的河滩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破浪高度，以防水灌入隧道。6）.为确保洞口稳定安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高。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或涵洞，以排泄水流。8）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的改造洞口场地，以便布置运输通道、材料堆放场、生活用房等。

17、洞门的形式

1）、洞门环框；2）、端墙式（一字式）洞门；3）、翼墙式洞门；4）、柱式洞门；5）、台阶式洞门；6）、斜交式洞门；7）、喇叭口式洞门

18、明洞构造形式：

明洞的采用最多的构造形式有拱式明洞和棚式明洞。

1）、拱式明洞（路堑式对称型、路堑式偏压型、半路堑式偏压型、半路堑式单压型）；2）、棚式明洞

19、掌握避车洞的类型作用及其设置方法（图示）

避车洞分为小避车洞和大避车洞。小避车洞是为了保证隧道内行人和维修人员的安全而设置的。大避车洞是为了存放一些必要的维修材料、工具、及轨道小车避让列车而设置的。

20、隧道的附属设施主要包括：

通风、照明、防排水、安全设备等。

21、隧道防排水原则：

隧道防排水一般应采用“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠、排水通畅、线路基床底部无积水、经济合理的目的。

22、隧道中主要的排水设施有：

衬砌内的纵横向排水沟、衬砌上的引水管或泄水孔、衬砌背后的纵横向盲沟和集水钻孔等。

23、隧道施工中使用的防水措施主要有：