隧道的概念

隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。

隧道设计包括隧道选线、纵断面设计、横断面设计、辅助坑道设计等

隧道开挖方法分为明挖法和暗挖法。

钻孔②装药：③爆破④施工通风⑤施工支护：⑥装碴与运输：①全断面开挖法：一次开挖成型的方法②分部开挖法：先用小断面超前开挖导坑,然后,将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。盾构法是采用盾构作为施工机具的隧道施工方法。

隧道分类：按地质条件：土质隧道和石质的隧道。按埋置深度：浅埋和深埋按位置：山岭隧道、水底隧道、城市隧道按用途：交通隧道（铁路、公路、水底、地下、航运、人行）、水工隧道（引水、尾水、导流或泄洪、排沙）、市政隧道（给水、污水、管路、线路、人防）、矿山隧道（运输、给水、通风巷道）。隧道特点：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；5、受天气气候影响小。发展：1、推进城市隧道和水下隧道技术的发展。2、提高隧道机械施工水平，减轻劳动强度；3、提高隧道防排水技术，减少隧道伤害；4、推进隧道信息化施工，发展隧道的超前地质预报技术，加强现场动态设计与科学的施工管理；5、隧道防灾救援措施系统化；6、最好隧道洞口景观设计。

地质超前预报的方法：1、地质分析法；2、超前平行导坑预报法；3、超前水平钻孔法；4、物理探测法

围岩的分级方法：1、准确客观，有定量指标，尽量减少因人而异的随机性，2、便于操作，始于一般检测单位所具备的技术装备水平，3、最好在挖开地层前得出结论。第一类：与岩性有关的要素（硬岩、软岩、膨胀岩）；第二类：与地质构造有关的因素。第三类：与地下水有关的因素。隧道位置的选择：与线路互为相关。越岭隧道的位置主要以选择垭口（分水岭的山脊线上总会有高程低处，称为垭口）和确定隧道高程两大因素为依据。隧道位置选择原则：1、洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处；2、洞口应避开不良地质地段；

3、当隧道线路通过岩壁峭立，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、洞口线路宜与等高线正交；

6、当线路位于有可能背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碧浪高度，以防洪水灌入隧道；

7、边坡和仰坡均不宜开挖过高；

8、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水；

9、当洞口地势开阔，有利于施工场地布置时，可有目的地改造洞口场地。

直线隧道净空：指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。界限：机车车辆界限（机车车辆最外轮廓的限界尺寸）、基本建筑界限（线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线）、隧道建筑界限（包围基本建筑界限外部的轮廓线）、直线隧道净空（要比隧道建筑界限稍大一些）。隧道衬砌断面初步拟定需考虑的因素：内轮廓（符合隧道建筑界限）、结构曲线（尽可能的符合荷载作用下的压力线）和界面厚度（具有足够的强度）。

衬砌的主要方式有：1、整体式混凝土衬砌（直墙式：适合地质条件比较好，以垂直围岩压力为主的水平围岩压力较小的情况、曲墙式：适用于地质较差，有较大水平围岩压力的情况）；

2、装配式衬砌；

3、锚喷式衬砌；

4、复合式衬砌

洞门的形式：1、洞门环框；2、端墙式洞门；3、翼墙式；4、柱式；5、台阶式；6、斜交式；

7、喇叭口式

明洞形式：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

隧道支护结构计算理论的发展阶段：1、刚性结构阶段；2、弹性结构阶段；3、连续介质阶段。围岩定义：指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体，或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体。围岩压力的定义及分类：围岩压力指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。分类：松动压力（由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护结构上的压力）、形变压力、膨胀压力、冲击压力。

结构力学方法：主动荷载模式、主动荷载加被动荷载（弹性抗力）模式、实际荷载模式。隧道施工方法：1、山岭隧道施工方法（矿山法（钻爆发）、掘进机法、新奥法）2、浅埋及软土隧道施工方法（明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法、盾构法）3、水底隧道施工方法（沉埋法、盾构法）

全断面开挖法特点：1、开挖断面和作业空间大，干扰小；2、有条件充分利用机械，减少人力；3、工序少，便于施工组织和管理，改善劳动条件；4、开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。

新奥法：即奥地利隧道施工新方法，是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，充分发挥围岩的自承能力的施工方法。施工基本原则：1、少扰动，指在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩的扰动次数、强度、范围和持续时间。2、早支护，是指开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩的变形进入受控制状态。3、勤量测，指以直观、可靠的量测方法和数据来准确评价围岩的稳定状态或判断其动态发展趋势。4、紧封闭，一方面避免围岩因长时间暴露而导致强度和稳定性的衰减，另一方面实时对围岩施作封闭形支护，阻止围岩变形。

洞口施工时应注意的事项：1、在场地清理作施工准备时，应先清理洞口上方及侧方有可能坍塌的表土、灌木及山坡的危石等。2、洞口施工应避开雨季和融雪期。3、洞口部分圬工基础必须置于稳固的地基上。4、洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工连接成整体，以确保拱墙连接良好。5、洞口段洞身施工时，应根据地质条件、地表沉陷控制以及保障施工安全等因素选择开挖方法和支护方式。6、洞门完成后，洞门以上仰坡脚受破环处，应及时处理。

洞口施工方法：1、洞口段围岩在3级以下，地层条件良好时，一般可采取全断面直接开挖进洞。2、洞口段围岩为3~4级，地层条件较好时，宜采用正台阶法进洞。3、洞口段围岩为3~5级，地层条件较差时，可采用上半断面长台阶法进洞施工。4、洞口段围岩为5级以上，地层条件较差时，可采用分布开挖法或其他施工方法进洞施工。