2022年隧道培训内容 .pdf

隧道考试资料1、降低隧道空气动力效应的结构工程措施增大隧道有效净空面积其效果显著。在洞口增设缓冲结构、将隧道出入口作成喇叭型、增设混凝土明洞或钢结构的棚洞等，并且在其洞壁上开设通气孔洞或窗口。2、影响隧道横断面尺寸的因素有：建筑限界；电气化铁路接触网的标准限界及接触网支承点和接触网链形悬挂的安装范围；线路数量：是双线单洞还是单线双洞；线间距；线路轨道横断面；需要保留的空间如安全空间，施工作业工作空间等；空气动力学影响；与线路设备的结构相适应。3、隧道横断面尺寸（1）安全空间：隧道内安全空间应在距线路中线3.0m 以外，单线隧道设在电缆槽一侧，多线隧道必须设在两侧。安全空间的高度不应小于2.2 m，宽度不应小于0.8 m。安全区的地面应不低于轨面规定高度，必须平整，允许有3 的横向排水坡。安全空间的地面与接触网设备的带电部件之间的距离不小于3.95m。（2） 、救援通道：救援通道的规定参考了德国规范，预留空间不控制隧道横断面大小，但与建筑限界一起可以作为控制隧道横断面宽度的依据。救援通道设在安全空间一侧，救援通道走行面不低于内轨顶面。在装设专业设施处， 宽度可减少 0.25 m。 救援通道净高不小于2.2 m。 设备的带电部件之间的距离不小于3.95m。（3）技术作业空间：技术作业空间用于安放施工辅助设施，作为预留加强衬砌或安装隔声板等的空间，也可用来满足衬砌未预料的少量的静态长期变形。该空间内允许在有限的长度范围内设置一些设备，如接触导线张力调节器和接触导线以及接头的紧回装置等。技术作业空间沿隧道衬砌内轮廓环向设置，其宽度为0.3m。隧道的施工误差不应占用技术作业空间。4、辅助洞室的设置：隧道内不设置供养护维修人员待避的专用洞室，但应考虑设置存放维修工具和其他业务部门需要的综合洞室。综合洞室沿隧道两侧交错布置，每侧间距应为500m 左右。5、支护和衬砌：我国客运专线隧道一般采用复合式衬砌，个别浅埋或偏压隧道局部采用整体式衬砌。在隧道地下水不发育且岩体完整的、级围岩地段，采用不设置防水板的单层衬砌。隧道衬砌均采用曲墙形式，级以下围岩隧道设置仰拱，仰拱和曲墙圆顺连接，且仰拱厚度较拱墙大；I、级围岩隧道设置钢筋混凝土底板，部分地下水发育地段也采用有仰拱结构；为防止衬砌开裂，级以下围岩衬砌采用钢筋混凝土结构，部分、级围岩衬砌混凝土内掺加合成纤维。初期支护参数考虑支护结构耐久性因素，喷射混凝土的厚度按满足钢架保护层设计，同时喷射混凝土中掺加合成纤维。6、防排水：一般山岭隧道采取“ 防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理” 的原则，隧道衬砌和设备洞室衬砌的防水等级应达到地下工程防水技术规范(GB 501082001)规定的一级防水标准，即隧道内不允许渗水，衬砌结构表面无湿渍。对地表水和地下水进行妥善处理，洞内外应形成一个完整的防排水系统。对于岩溶和暗河发育的隧道，尽量维系既有岩溶地下水的通路，采用疏导的工程措施，不随意封堵岩溶管道和暗河出口。在地下水发育和有可能造成地表水流失、影响地表植被和居民正常生活的地方，增加水文环境影响评价，采用 “ 以堵为主、限量排放” 的防排水设计理念。尽量采用可维护的防排水系统，即采用耐久、可靠的防排水材料，关键部位发生损坏或防排水功能不能满足使用要求时，可以进行维护、检修或更换，满足隧道设计使用年限内的防排水要求。7、缓冲结构：隧道洞口设置缓冲结构应考虑的因素为：列车类型及长度、 隧道长度及横断面净空面积、隧道内轨道类型、隧道洞口附近地形和洞口附近居民情况。一般情况下，隧道洞口可不设置缓冲结构。隧道出口有建筑物或名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 特殊环境要求时，可考虑设置缓冲结构。进口缓冲结构的设置应根据出口微压波峰值的大小来确定。对于预留缓冲结构条件的洞口，若有路基挡墙，其挡墙位置应在缓冲结构之外8、客运专线隧道的特点：客运专线线上的隧道不同于一般的铁路隧道，当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题，主要表现为空气动力效应所产生的新特点及现象。为了降低及缓解空气动力学效应，除了采用密封车辆及减小车辆横断面积外，必须采取有力的结构工程措施，增大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构；另外还有其它辅助措施，如在复线上双孔单线隧道设置一系列横通道；以及在隧道内适当位置修建通风竖井、斜井或横洞。为了降低隧道的空气动力效应，增大隧道有效净空面积是较好的结构工程措施，也是当前世界各国高速铁路发展的总趋势。客运专线线隧道的横断面较大，隧道受力和衬砌混凝土的地质环境复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，对隧道衬砌的安全性、耐久性和抗渗防水性、抗冻性性能要求提高。对耐久性、等耐久性指标应严格控制。复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全，且永久性好，故永久性衬砌一般不采用喷锚衬砌。目前，世界隧道界对喷锚衬砌做为永久性衬砌尚有不同看法，随着对喷锚技术的不断深入研究和技术质量的不断提高，喷锚衬砌的应用也会更加广泛。但在目前情况下，特别在高速铁路隧道中仍不宜采用喷锚衬砌。隧底结构由于在长期列车重载作用及地下水侵蚀的影响下极易产生破坏，从而引起基底沉陷、道床翻浆冒泥等病害，不但增加养护维修工作量，而且严重影响运营安全，尤其是高速铁路对隧道底部的强度较普通铁路要求更高，且高速铁路隧道的断面跨度较大，因此要求高速铁路对底板厚度和仰拱、底板混凝土强度要求提高。隧道渗漏水的危害主要会引起洞内金属设备及钢轨锈蚀、隧道衬砌丧失承载力、隧底翻浆冒泥破坏道床或使整体道床下沉开裂、有冻害地区的隧道衬砌背后积水引起衬砌冻胀开裂、衬砌漏水会引起衬砌挂冰而侵人净空。从运营安全上对隧道防排水要求提高。9、隧道施工关键控制点：1 以确定合理的初期支护参数、控制塌方，保证隧道施工经济合理、结构安全。2 以隧道防排水施工达到预期目的、不产生渗漏水现象保证营运安全。3 以隧道净空、宽度、平面和纵面指标满足设计、施工规范要求，保证工程外观及内在质量。10新奥法概念：新奥法是六十年代奥地利专家腊布希维兹总结前人在隧道施工中累积的经验后所提出来的一套隧道设计、施工的新技术。 1948 年提出，并于1962 年奥地利第八届土力学会议（萨尔茨堡）得到正式命名的隧道施工方法。新奥法就是施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力，即洞室开挖后，利用围岩的自稳能力及时进行以喷锚为主的初期支护，使之与围岩密贴，减小围岩松动范围，提高自承能力，使支护与围岩联合受力共同作用。11、新奥法遵循原则：（1）应当考虑岩体的力学特性。（2）应当在适宜的时机构筑适宜的支护结构，避免在围岩中出现不利的应力应变状态。（3）为使围岩形成力学上十分稳定的支承环结构，必须构筑一个闭合的支护结构。（4）由现场量测监控围岩动态。新奥法所使用的支护手段中，除了喷锚支护外，还有钢拱支架、U 型可缩性支架、钢筋网、二次模注砼等，在特殊情况下，还要配合使用注浆加固、冻结加固等特殊手段，并且这些支护手段的最终目的是约束围岩变位，使围岩和支护结构共同形成支承结构。另外，新奥法构筑支护手段的时间效应和空间效应对形成支承环结构、保障围岩稳定有很重要的意义。施工经验表明，采用喷锚支护如果忽视时间效应和空间效应，不仅达不到预期效果，甚至会造成工程事故。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 12、挪威法介绍：NTM ：Norwegian Method of Tunneling ，简单地说就是由正确的围岩评价、合理的支护参数和高性能的支护材料三部分组成的一种经济而安全的隧道施工方法，它适用于公路隧道、铁路隧道、水工隧洞及大型地下工程。正确的围岩评价体系主要是采用Q 系统。即用巴顿法进行围岩分级。而合理的隧道支护结构参数，是通过隧道施工中的观测和量测记录所求出的Q 值来选择的，其中包括各种支护结构体系的数值解析检算。在支护体系上的最大特点是把一次支护作为水久衬砌，只是在运营后，如果有涌水、 冰霜等危害的情况下，才修筑二次衬砌。通常一次支护是采用高质量（4050MPa）的湿喷钢纤维混凝土和全长粘结型高拉力耐腐蚀的锚杆，而湿喷钢纤维混凝土的回弹量很小，通常仅为4 6。 Q 值隧道围岩分级体系：将围岩分为 6 级(O.0011000)；岩体的变形系数分为3 级（O.05 50GPa） ；抗剪强度分为2 级(0.120MPa 13、施工方法简介：隧道施工中，开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一。钻爆法仍然是中国目前应用最广、最成熟的隧道修建方法。客运专线隧道开挖常用的方法有全断面法、台阶法、CD 工法、 CRD 工法、双侧壁导坑工法。在选择开挖方法时，应对隧道断面大小及形状、围岩的工程地质条件、埋置深度、支护条件、施工条件、环境条件、工期要求、工程量、机械配备能力、施工安全、经济性等相关因素进行综合分析，采用恰当的开挖方法，尤其应与支护条件相适应。隧道施工的基本技术原则因为围岩是隧道的主要承载单元，所以要在施工中充分保护和爱护围岩。避免过度破坏和损伤遗留围岩的强度，使暴露的围岩尽量保留既有的质量，是最重要最基本的原则。为了充分发挥围岩的结构作用，应容许围岩有可控制的变形。变形的控制主要是通过支护阻力(即各种支护结构 )的效应达到的。在任何情况下，使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的。为保证二次衬砌的质量和整体性，在任何情况下，都应采用先墙后拱的施工顺序。14、隧道检测技术的主要内容：按隧道修建过程分，其主要内容包括：材料质量检测、超前支护与预加固围岩施工质量检测、开挖质量检测、初期支护施工质量检测、防排水质量检测、施工监控量测、混凝土衬砌质量检测、通风检测、照明检测等。按用途可分类： 1、工程测试：为保证施工过程中隧道的稳定和有效地进行施工控制而必须进行的测试项目。如：隧道拱顶下沉、隧道收敛等。2、检验测试：为保证和检验隧道工程质量而进行的测试项目。如：锚杆抗拔力及密实度检测、断面测量、支护结构厚度及缺陷检测等。按测试内容可分为：1、围岩状态（包括原岩应力、松弛范围等）测试；2、荷载（围岩压力及支护层间压力）测试； 3、支护结构状态（包括支护结构内力、位移等）测试。测试项目及手段1、隧道周边位移及断面：精密水准仪、收敛计、全息摄影机、隧道断面仪。2、围岩内部位移：钻孔多点位移计（机械式、电磁式）、地面挠度仪。3、浅埋隧道地面沉降：精密水准仪、全断面沉降仪、 激光扫平仪。 一般用水平仪量测，量测精度 1mm。4、原始地应力：水劈裂、应力解除、声发射、钻孔应力（应变、变形）计。5、岩体破坏状态：岩体声波测试仪。6、超前地质预报：浅层地震仪。7、围岩压力及支护层间压力：压力传感器。8、支护结构内力：混凝土应变仪（钢弦式、电阻式）。9、锚杆轴力：（应变式、钢筋计）量测锚杆。10、结构厚度：混凝土测厚仪、地质雷达、超声波检测仪。11、结构缺陷及支护结构背后空洞：地质雷达、超声波检测仪。12、抗拔力：锚杆拉拔仪。13、锚杆砂浆密实度：锚杆密实度检测仪。15、隧道变形量测：隧道变形（位移）是隧道围岩和支护结构力学形态变化最直接最明显的反映，也是影响围岩和支护稳定各因素的综合反映，并且变形也是在工程中最容易获取和最直观的信息，是铁路隧道监控量测的必测项目。地表下沉量测控制要点：浅埋隧道洞顶地表下沉量测应在隧道尚未开挖前就开始进行，借以获得开挖过程中全位移曲线。测点和拱顶下沉量测布置在同一断面上。测点纵向间距与隧道埋深和开挖宽度有关，横向测点一般布置在46 倍洞室宽范围，隧道中线附近密些，外侧渐稀，间距为25m。在开挖影响范围以外设置 23 个水平基点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 净空变化量测和拱顶下沉量测，应在同一断面上进行。以水平基线量测为主，必要时设置斜基线。对以下情况要调整量测的断面位置、间隔、频率：a 对膨胀性地质，地层长期不稳定时：缩短间隔、增加频率；b 早开挖或迟缓开挖时：调整断面位置、缩短间隔、增加频率；c 隧道的总长发生变化时：调整断面位置、增长或缩短间隔；d 地质良好，且是同样连续时：增长间隔、减少频率；e 地质变化显著时：调整断面位置、增长或缩短间隔、增加或减少频率；f 能很快取得测定值时：增长间隔、减少频率。拱顶下沉量测测点，一般布置在拱中和两侧拱腰，每断面布置三点，当受通风管阻碍或有其他障碍时，可适当移动位置。水准基点一般设在拱顶，选择在围岩稳定地段设置。围岩稳定性判别标准问题，不仅同围岩类别以及其他地质因素有关，而且还同施工方法、支护手段等人为因素有关，是比较复杂的。因此，在评价围岩稳定程度时应根据工程的具体情况采用下述三种判别标准综合分析，以确定比较符合实际的标准根据实测位移或预计最终位移值判别；根据位移变化速率判断 根据位移变形加速度判断量测数据处理的主要内容包括： 绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线 时态曲线；绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线；绘制位移、应力、应变随开挖面推进变化的曲线 空间曲线；绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线；绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上的分布图。由于量测误差所造成的离散性，按实测数据所绘制的位移等物理量随时间或空间变化的散点图上下波动，很不规则，难以用来分析。因此，需要采用数学处理的方法，将实测数据整理成实验曲线或经验公式。回归分析是目前量测数据处理的主要方法，通过对量测数据回归分析可以预测最终值和各阶段的变化速率。常用的回归曲线方程有： 对数函数，指数函数，双曲函数16、探地雷达：原理：探地雷达法是根据电磁波在不同介质中传播特性不同的原理进行工作的。由探地雷达天线发出的电磁波 , 经电性不均匀体反射后, 由接收天线接收并被仪器记录。当仪器发出的脉冲，被一不同电阻抗的目标体反射回来后 , 探地雷达就会同时记录到发射脉冲和目标体反射回来的反射脉冲。被反射回来的脉冲将滞后于发射脉冲一段时间,这个时间是电磁脉冲通过周围介质的速度和目标体的埋藏深度的函数17、超前地质预报：隧道所在地区地质分析与宏观地质预报：采用传统的地质分析方法，辅以必要的物探技术等手段，主要是宏观的预报开挖面前方的围岩级别、稳定性，随时提出修改设计，调整支护类型；预报洞内涌水量大小和变化规律以及对环境地质与工程的影响。按预报的作用划分：常规预报；成灾预报；专门预报。按距掌子面的距离划分： 短距离预报； 中距离预报； 长距离预报。 3、 按采用的手段划分： 经验预报；采用仪器预报；综合预报。按精度划分：定量预报；定性预报。主要有以下几种：传统地质分析法；超前平行导坑预报法；超前水平钻孔法；物探法以及特殊灾害地质所采用的相关预测方法。名师资料总结 - 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