土木工程概论段树金幻灯片.ppt

土木工程概论段树金第1页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.1 隧道工程隧道工程隧道工程隧道工程 8.1.1隧道发展概述隧道发展概述 1、原始时代：原始时代：新石器时代；防御自然灾害；兽骨、石器；自身新石器时代；防御自然灾害；兽骨、石器；自身稳定地层。稳定地层。2、远古时代：远古时代：公元前公元前3000年年5世纪；生活和军事防御；现世纪；生活和军事防御；现代隧道开挖技术奠定基础。代隧道开挖技术奠定基础。3、中世纪时代：中世纪时代：5世纪世纪14世纪欧洲文明低潮期；发展缓慢。世纪欧洲文明低潮期；发展缓慢。4、近、现代时期：近、现代时期：16世纪产业革命开始，炸药的发明。世纪产业革命开始，炸药的发明。第2页，共21页，编辑于2022年，星期五我国最早的交通隧道我国最早的交通隧道 陕西汉中县的陕西汉中县的“石门石门”隧道隧道 最先开始应用凿岩机和炸药来开挖岩石隧道最先开始应用凿岩机和炸药来开挖岩石隧道 辛普伦隧道辛普伦隧道 第3页，共21页，编辑于2022年，星期五我国最长公路隧道秦岭终南山隧道全长我国最长公路隧道秦岭终南山隧道全长18.4km 我国最长在建铁路隧道西（宁）格（尔木）我国最长在建铁路隧道西（宁）格（尔木）复线新关角隧道全长超过复线新关角隧道全长超过32km 我国最长水下隧道我国最长水下隧道 胶洲湾海底隧道隧道全胶洲湾海底隧道隧道全长长7.8km 第4页，共21页，编辑于2022年，星期五8.1.2隧道的分类隧道的分类按按地层不同地层不同分：岩石隧道分：岩石隧道(软岩、硬岩软岩、硬岩)、土质隧道；、土质隧道；按按所处位置所处位置分：山岭隧道、城市隧道、水下隧道；分：山岭隧道、城市隧道、水下隧道；按按埋置深度埋置深度分：浅埋隧道和深埋隧道；分：浅埋隧道和深埋隧道；按按断面形式断面形式分：圆形、马蹄形、矩形等隧道；分：圆形、马蹄形、矩形等隧道；按按断面大小断面大小分：特大断面分：特大断面(100m2以上以上)隧道隧道 大断面大断面(50 100m2)隧道隧道 中等断面中等断面(1050 m2)隧道隧道 小断面小断面(310 m2)隧隧 道道 极小断面极小断面(3 m2以下以下)隧道；隧道；第5页，共21页，编辑于2022年，星期五8.1.2隧道的分类隧道的分类按按车道数车道数分：单车道隧道、双车道隧道、多车道隧道；分：单车道隧道、双车道隧道、多车道隧道；按按用途用途分：交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道；分：交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道；按按跨度跨度分：特大跨度分：特大跨度(18m以上以上)隧道隧道 大跨度大跨度(1418m)隧道隧道 中等跨度中等跨度(914 m)隧道隧道 小跨度小跨度(9 m以下以下)隧道；隧道；第6页，共21页，编辑于2022年，星期五 圆形断面圆形断面马蹄形断面马蹄形断面矩形断面矩形断面第7页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.1.3公路与铁路隧道公路与铁路隧道 1.公路隧道的勘测设计公路隧道的勘测设计2.围岩分类与围岩压力围岩分类与围岩压力3.隧道结构设计荷载隧道结构设计荷载4.隧道结构构造隧道结构构造5.隧道施工隧道施工第8页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.1.4 水下隧道水下隧道 1.水文调查分析水文调查分析2.隧道结构形式与设计荷载隧道结构形式与设计荷载3.隧道防水隧道防水南京长江隧道南京长江隧道第9页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.1.5 日本青函隧道简介日本青函隧道简介 世界上最长的一条隧道。它跨越津轻海峡，为双线隧道，全长为世界上最长的一条隧道。它跨越津轻海峡，为双线隧道，全长为53.8km，其中海底部分为，其中海底部分为23.3km，北海道端陆上部分长，北海道端陆上部分长1700m。最小曲线半径。最小曲线半径为为6500m,最大纵坡为最大纵坡为12。海底段最大水深为。海底段最大水深为140m。最小覆盖层厚度为。最小覆盖层厚度为100m。隧道横断面按双线设计，标准断面为宽。隧道横断面按双线设计，标准断面为宽11.9m、高、高9m的马蹄形的马蹄形,地层压力特大的区段采用内径地层压力特大的区段采用内径 9.6m的圆形断面。的圆形断面。第10页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.2 地下工程地下工程地下工程地下工程8.2.1地下空间与地下工程地下空间与地下工程 在岩层或土层中天然形成或经人工开发形成的空间称为地下空间在岩层或土层中天然形成或经人工开发形成的空间称为地下空间 天然溶洞天然溶洞 人工开发的矿坑人工开发的矿坑 第11页，共21页，编辑于2022年，星期五 地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。下土木工程。地下车站地下车站 地下商场地下商场第12页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.2.2地下工程特点与分类地下工程特点与分类 1.地下工程的特点地下工程的特点优点：优点：有效利用土地；有效利用土地；提高交通通行率；提高交通通行率；节约能源；节约能源；对抵抗自然灾害的能力强；对抵抗自然灾害的能力强；环境效益好；环境效益好；隔音、隔音、隔振；隔振；维护管理简单等维护管理简单等 缺点：缺点：观景和自然采光受限；观景和自然采光受限；出入和通行受限；出入和通行受限；可视可视性性受限；受限；存在不良心理反应；存在不良心理反应；受到场地限制；受到场地限制；防水难度大；防水难度大；节能有限；节能有限；施工较困难等施工较困难等 第13页，共21页，编辑于2022年，星期五 2.地下工程的分类地下工程的分类1)按按使用功能使用功能分类：交通工程、市政管道工程、地下工业建筑、地下民分类：交通工程、市政管道工程、地下工业建筑、地下民用建筑、地下军事工程、地下仓储工程、地下娱乐体育设施、地下用建筑、地下军事工程、地下仓储工程、地下娱乐体育设施、地下商场、人防工程等。商场、人防工程等。2)按按围岩介质围岩介质分类：软土地下工程、硬土分类：软土地下工程、硬土(岩石岩石)地下工程、海地下工程、海(河、湖河、湖)底底或悬浮工程。根据所处围岩介质的覆盖层厚度不同，又分为深埋、浅埋、或悬浮工程。根据所处围岩介质的覆盖层厚度不同，又分为深埋、浅埋、中埋等地下工程。中埋等地下工程。3)按按施工方法施工方法分类：浅埋明挖法与盖挖逆作法地下工程，矿山法、分类：浅埋明挖法与盖挖逆作法地下工程，矿山法、TBM或或盾构法、顶管法以及沉管法隧道，沉井盾构法、顶管法以及沉管法隧道，沉井(箱箱)基础工程等。基础工程等。4)按按结构形式结构形式分类：隧道形式、棋盘式等。分类：隧道形式、棋盘式等。第14页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.2.3 地下工程的发展趋势地下工程的发展趋势 第15页，共21页，编辑于2022年，星期五 第16页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.3共同沟工程共同沟工程共同沟工程共同沟工程 8.3.1共同沟的概念共同沟的概念 共同沟共同沟 第17页，共21页，编辑于2022年，星期五 第18页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.3.2共同沟建设的必要性共同沟建设的必要性 8.3.3国外共同沟建设的现状和趋势国外共同沟建设的现状和趋势 8.3.4我国的共同沟建设现状我国的共同沟建设现状 第19页，共21页，编辑于2022年，星期五 8.3.5 共同沟的基本组成共同沟的基本组成1.排水设备。排水设备。2.通风照明设备。通风照明设备。3.电力设备。电力设备。4.通信设备。通信设备。5.监控系统。监控系统。6.防灾设备。防灾设备。第20页，共21页，编辑于2022年，星期五 第21页，共21页，编辑于2022年，星期五