4隧道.ppt

我国隧道及地下工程发展的现状
1．交通类隧道
交通部在近日(06)召开的国际隧道研讨会 上宣布，中国已成为世界上隧道最多、最复 杂、发展最快的国家。
我国目前已有8600多座铁路、公路隧道， 总长度约4370多公里，居世界第一。
我国现在有铁路隧道6876座，总长度为3670 公里，为世界第一；我国公路隧道总数已达 1782座，总长度704公里，分别是改革开放之 初的4.7倍和13.5倍，是世界上公路隧道最多 的国家。 按照交通部规划，我国10年内将新建成40万 公里新路，“五纵七横”国道主干线将贯通。 其间，我国将再建设总长155公里以上的公路 隧道。

测量技术的出现，推动了隧道技术的进步。 14世纪发明了火药，推动了隧道技术发展。 1679年法国拉恩开得克运河隧道开挖，获得 极大成功，隧道挖掘技术得到飞速的发展。

古石门隧道是东汉永平年间采用“火烧水激” 原理开挖。 火烧水激其实就是利用岩石热胀冷缩的原理， 用烈火灼烧后在它最烫的时候突然用冷水浇！ 这样会使岩石变得非常脆弱，几乎一碰就碎。
管路隧道—为城市能源供给（煤气、暖
气、热水等）系统修建的隧道。 人防隧道—为战时的防空目的而修建的 防空避难隧道。
市政隧道
给水隧道—为城市自来水管网铺设系统修建 的隧道。 污水隧道—为城市污水排送系统修建的隧道。

地下电缆隧道
L 3000 m
5)按隧道长度分（铁路、公路）：
(1)特长隧道： L>10000（3000 ）m (2)长 隧 道： 10000（3000） m ≥L>3000（1000 ）m (3)中长隧道：3000（1000）m ≥L>500 m (4)短 隧 道： L≤500 m

(1)铁路隧道
我国10km以上的长大铁路隧道：
太行山隧道27.8km（07年底贯通） 吕梁山隧道20.8km（09.9.11右线贯通） 乌鞘岭隧道20.05km（06.8.23） 秦岭隧道18.4km 大瑶山隧道14.3km 东秦岭铁路隧道12.26km

太行山隧道是目前我国最长的铁路山岭隧道， 为双洞单线，穿过海拔为1311米的太行山山 脉主峰越宵山，最大埋深445米，两线间距 35米，左线全长27839米，右线全长27848米， 2007年底已经全线贯通（09.4通车）。 我国在建的最长铁路隧道是新关角隧道，全 长32.64km（2007.11.6开工，预计工期5年）

6)按断面面积分：
特大断面隧道：断面积在100m2 以上 大断面 隧 道： 在50~100m2 中等断面隧道： 在10~50m2 小断 面 隧道： 在3~10m2 极小断面隧道： 在2~3 m2

二、隧道技术的发展与成就
世界上最早的隧道：公元前2200年，巴比伦 国王为连结宫殿而修建的隧道。 我国最早的交通隧道：陕西汉中县的“石门” 隧道，建于公元66年，是供马车和行人通行 的。

胶州湾海底隧道，南接黄岛区的薛家岛，北 连青岛主城区的团岛，下穿胶州湾湾口海域。 隧道全长约7800米，其中海底段隧道长约 3950米。设双向六车道，设计车速80公里/小 时。路线等级为城市快速路，设计基准期为 100年。项目总投资约32.98亿元。

胶州湾隧道于2006年12月27日正式开工建设。 2010年4.28实现全线贯通，2011年7.1通车。 通车后，青岛市民开车经隧道，5分钟就可横 跨海底。
1、直墙式：直墙式衬砌型式通常用于岩石地层，垂直围岩 压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。一般适用 于V，IV类围岩，有时也可用于III类围岩。 ※ 拱部形状： ①坦三心圆拱(r1> r2)
②尖三心圆拱 (r2< r1)
③割圆拱（r1＝r2＝r）
直墙式衬砌
2、曲墙式
※ 适用范围：适用于IV级以上围岩，水平压力大或除 了垂直压力外，还有底鼓压力的情况。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。
•软岩深埋复杂应力隧道的修建技术取得突破 高地应力 软岩大变形
富水
标志性工程
风火山-昆仑山隧道 •高海拔4995m •冻土
•设计施工
双层模筑混凝土 多道防水措施 保温隔热措施 低温早强耐久性防水混凝土 洞内空调
世界第一高隧道（青藏铁路风火山-昆仑山）
世界最长的超宽隧道（韩国赐牌山隧道）
市政隧道
矿山隧道 运输巷道 人防隧道
水工隧道
引水隧道—将水引入水电站的发电机组或水 资源的调动而修建的孔道。 尾水隧道—用将水电站发电机组排出的废水 送出去而修建的隧道。

导流隧道或泄洪隧道—水利工程中疏导
水流并补充溢洪道流量超限后的泄洪而 修建的隧道。 排沙隧道—它是用来冲刷水库中淤积的 泥沙而修建的隧道。


中线工程，从长江中游北岸支流汉江加坝扩 容后的丹江口水库引水，跨越长江、淮河、 黄河、海河四大流域，可基本自流到北京、 天津。输水总干线全长１２６７公里。
西线工程，在长江上游通天河、支流雅砻江 和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄 河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞，调长江 水入黄河上游，补充黄河水资源的不足，主 要解决涉及青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕 西、山西等黄河上中游地区和渭河关中平原 的缺水问题。 在规划的50年间，南水北调工程总体规划分 三个阶段实施，总投资将达4860亿元人民币。
国家重点工程“大伙房输水工程”一期工程 的输水隧道（直径8米），09.4.15日10时30 分，在辽宁山区全线贯通。 该隧道东起辽宁省桓仁县，西至辽宁省新宾 县，全长85.32公里,穿越了50余座山峰，50 多条河谷，29条断层。据悉，这是目前世界 上最长的连续隧道 。

青岛胶州湾海底隧道
钻爆法施工
最高月进尺456m
世界最长双洞隧道（秦岭）
标志性工程
乌鞘岭隧道 •通过4条区域性大断层和3000m千枚岩地层 •创造了单线隧道施工进度最快纪录 Ⅳ级围岩单工作面436m/月 Ⅴ级围岩连续5个月进度200m
Ⅳ、Ⅴ级围岩交错情况下平均月掘进324m
Ⅲ 、 Ⅳ 级围岩交错情况下单工作面最高成 洞271.8m/月，连续6个月成洞超过200m
供电线路基本要穿行于地下隧道中。
标志性工程
大瑶山隧道
•目前建成的最长双线铁路隧道
•新奥法成功应用
•施工进度 全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m
单口月成洞218m，开挖205m，衬砌303m
ห้องสมุดไป่ตู้
秦岭隧道 •20世纪建成的最长铁路隧道
•TBM成功应用
•施工进度 TBM施工 最高日进尺40.5m,月进尺528.1m
已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工 程总干线全长168.9km，其中隧道33座，总长 75.11km； 万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太 原的引水工程，隧洞总长超过200km； 辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。

3．地下工程
城市地下空间的开发与利用：地下商场， 地下车库，地下仓库等地下建筑物以及各大中 型平战结合工程相继建设。 地下共同管沟：如石家庄同其他城市一样
胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程，南起胶 州湾湾口海底隧道青岛端终点，以上下行分离式双 洞隧道形式分别沿四川路、云南路方向向北在地下 穿行，在东平路路口北侧爬升地面后开始高架，于 山西路路口上方合流后接入快速路三期工程。是青 岛市“三纵四横”城市快速路网中的重要组成部分。 本项目主要工程有“二隧、二高架、四匝道（二隧 道匝道、二桥梁匝道）。

(2)公路隧道
10km以上的长大隧道： 秦岭终南山特长公路隧道18.02km(双座,07.1.20通车)
四川锦屏山隧道 17.5km( 双座，最大埋深 2375m ，
2008.8.8贯通)
太古（太原 - 古交）高速西山隧道 13.68km （在建，
08.12.26开工，预计工期4年）
(3)地下铁道
胶州湾海底隧道国内最长世界排第三 目前公认的世界第一长海底隧道是日本的青 函海底隧道。该隧道全长为53.86公里，其中 海底部分为23.3公里。 另外一种说法是英吉利海峡海底隧道，正式 名称是“欧洲隧道”，全长50.5公里，其中 海底部分长37公里，是世界上海底部分最长 的隧道，该隧道已于1995年建成通车。
第二节 隧道结构构造
2.1 洞身衬砌 2.2 内装、顶棚及路面

主体构 造物 隧道 结构 构造 附属构 造物
洞身 衬砌 洞门构 造物
洞身衬砌的平、纵、横断面的形状由 道路隧道的几何设计确定 衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定
通风 照明 排水、消防、通讯等
隧道结构构造
2.1 洞身
一、洞身结构的类型：

三、隧道发展前景
1．交通类隧道
• 经济发展，交通建设先行 • 交通标准不断提高 • 国力增强，技术进步 需建设更多，可以建设更多、标准更高的隧 道，前景美好。
2．城市隧道

解决城市交通拥挤问题的主要途径是采 用快捷、大运量公共交通系统—地铁 城市发展要求包括地下空间的开发
各类市政设施趋势—隧道管沟化


继十九世纪的城市桥梁， 二十世纪的摩天大楼，
二十一世纪是地下空间的开发和利用。
3．水利(国策)
东线
南水北调
中线
西线
东线工程，从长江下游江苏省扬州江都抽引 长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道 逐级提水北上，并连接起调蓄作用的洪泽湖、 骆马湖、南四湖、东平湖。 出东平湖后分两路输水，一路向北，经隧洞 穿黄河，流经山东、河北至天津。输水主干 线长１１５６公里；一路向东，经济南输水 到烟台、威海，输水线路长７０１公里。

石门隧道与幼发拉底河河底隧道、那不勒斯 婆西勃洞隧道相比，是最早具备车辆通行条 件的人工隧道。 石门隧道，因1969年修建水库，已没于水底。 但其原物的照片和仿制模型，在汉中博物馆 里可以看到

隧道开挖的各种方法 盾构法：1818年英国布鲁内尔（Brunel）发 明了盾构机； 英国的科克伦（Co-Chrane）利用压缩空气 平衡软弱地层涌水压力原理发明用压缩空气 开挖水底隧道的方法； 矿山法、掘进机法、沉管法、顶进法、明挖 法等； 新奥法 ：1963年开始正式推广。
目前有北京、天津、上海、广州等城市运营 地铁。
而在建工程则很多：有南京、重庆、青岛 （09.6M3线试验段开工）、深圳、杭州、武汉等。 完成规划的城市：大连、长春、哈尔滨、鞍 山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、 西安、济南、福州、宁波。
2．水利水电
国内外已建成的 10km 以上的水工隧洞达 90座，中国占11座。国内已建成长度 5km以上 的引水发电隧道20座。 小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河 岩水利枢纽导流隧洞；李家峡水电站导流隧洞； 公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水利枢纽导流 隧洞。

2002年至2010年为实施南水北调工程近期阶 段，总调水规模约200亿立方米；2011年至 2030年为中期阶段，调水规模约增加168亿 立方米，累计达到368亿立方米左右； 2031年至2050年为远期阶段，年总调水规模 约增加80亿立方米，累计达到448亿立方米 左右。


南水北调这项世界上最大规模的调水工程， 经过近50年的动议和论证，其东线、中线一 期工程分别于2002年和2003年正式开工。截 至2008年8月底，累计下达投资324.15亿元， 累计完成投资215.89亿元。
第四章隧道工程
第一节隧道工程概述 第二节隧道结构构造 第三节隧道施工简介
第一节 隧道工程概述
一、隧道的概念及种类
1．隧道的概念 狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工 程建筑物。
广义定义：以某种用途，在地面下用任何方
法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2
的洞室。
2．隧道的种类
按不同的分类方式不同的分类方法：
土质隧道 1)按所处的地质条件 石质隧道
浅埋隧道
2)按隧道的埋置深度 h≥(2~2.5)hq 深埋隧道
山岭隧道
3)按所处的地理位置 水底隧道 城市隧道
交通类隧道
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 采矿巷道
水工隧道
4)按隧道用途