项目一 隧道构造和围岩分级.pptx

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1、Tunnel construction隧道施工 项目一 隧道构造和围岩分级任务一 隧道主体建筑物学习目标www.islide.cc2知识目标通过本任务的学习，学生应掌握衬砌的类型和构成；熟悉隧道净空的概念；了解净空大小确定因素，掌握曲线隧道净空加宽计算；熟知洞门作用，认识洞门的类型。能力目标通过本任务的学习，学生应能计算曲线净空加宽值；能读懂衬砌结构图，利用CAD绘制衬砌断面图。隧道主体结构物为了保持隧道的稳定、保证列车的安全运行而修筑的。主体建筑物组成：洞身衬砌和洞门一、净空1.含义：指隧道衬砌内轮廓线所包括的空间。注意：起算高度是从设计高程起算。一、净空3.隧道建筑限界保证隧道内各种交通的

2、正常运行与安全，而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间限界隧道设备空间。一、净空4.净空与隧道建筑限界的关系净空比隧道建筑限界略大一些原因：净空需要安装通风照明设施；考虑到施工误差；结构受力等因素。一、净空5.公路隧道净空公路隧道建筑限界 公路隧道净空二、曲线隧道净空加宽（一）原因1、车辆中线与线路中线不一致2、曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜（二）加宽计算1、单线二、曲线隧道净空加宽1、单线（4）隧道中线向线路中线内侧偏移2、双线（两线路的线间距的加宽值）E外E内其他:位于曲线地段隧道，其断面加宽，除圆曲线部分按规定办理外，缓和曲线部分可分两段加宽。即自圆曲线至缓和曲线中点，并向

3、直线方向延长13m，采用圆曲线加宽断面；其余则采用缓和曲线中点的加宽断面并向直线方向延长22m,取圆曲线加宽值的一半。（三）曲线加宽的衔接处理三、洞身衬砌1.衬砌结构类型（1）复合式衬砌我国隧道普遍采用（2）锚喷衬砌、围岩短隧道（3）整体式衬砌洞口段明洞采用锚喷衬砌衬砌锚喷衬砌衬砌复合式衬砌复合式衬砌整体式衬砌整体式衬砌2.复合式衬砌组成由初期支护和二次衬砌构成；在初期支护和二次衬砌之间铺设防水层3.衬砌构造拱部（拱圈）边墙底板（仰拱）边墙拱部仰拱仰拱4.衬砌材料衬砌材料一般选用混凝土圬工材料。四、洞门1.洞口位置的选择原则“洞口”是指洞门所在位置边仰坡刷坡范围及洞口衬砌（或非正常衬砌地段）和

4、洞外附属工程地段的统称。贯彻“早进晚出”的原则四、洞门2.洞口位置的选择要求隧道洞口边仰坡开挖不宜过高，暴露面不宜过大。洞口处有落石、坍方、泥石流等的威胁时，可设置明洞或支挡建筑物。线路跨沟或沿沟进洞时，应结合防排水工程的考虑洞口。漫坡浅埋地形的洞口位置，考虑弃碴、填方、排水等因素。洞口应尽量避开排水困难的沟谷低洼垭口处。洞口应与线路中线和地形等高线尽量正交。四、洞门3.洞门设计要求当洞顶仰坡土石有剥落可能时，注意洞门端墙高度和墙背与仰坡距离。若有翼墙时需要考虑轨枕顶面靠近翼墙的距离。洞门墙应根据地基情况设置变形缝，墙身应设置泄水孔。四、洞门4.洞门作用减少洞口土石方开挖量。稳定边坡、仰坡。引

5、离地表水流。装饰洞口。四、洞门5.洞门构造（正面图）端墙端墙翼翼墙墙5.洞门构造（侧面图）端端墙墙翼墙翼墙仰坡仰坡四、洞门6.洞门类型斜切式斜切式四、洞门柱式洞门柱式洞门四、洞门斜切式洞门斜切式洞门四、洞门端墙式洞门端墙式洞门四、洞门台阶式洞门台阶式洞门四、洞门喇叭口洞门喇叭口洞门四、洞门弧形挡墙式洞门弧形挡墙式洞门四、洞门倒切式洞门倒切式洞门四、洞门遮光棚式洞门图四、洞门五、明洞1、明洞适用条件当隧道顶部覆盖层较薄难以用暗挖法修建时；隧道洞口、路堑地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害时；道路之间、公路与铁路之间形成立体交叉，但又不宜修建隧道、立交桥或者渡槽等地段；为了减少隧道工程对环境的破坏

6、，保护环境和景观，洞口需延长时通常修建明洞。五、明洞2.明洞类型拱式明洞棚式明洞3、明洞衬砌（1）拱形明洞结构：拱圈、边墙、铺底(或仰拱)组成，当采用拱形明洞时，可按整体式衬砌设计；（2）棚洞结构：盖板、内边墙和外侧支承建筑物三部分组成。采用棚洞结构时，顶板一般可采用T形、形两种。五、明洞4、明洞衬砌基础 （1）明洞衬砌基础和隧道衬砌基础一样，应置于稳固的地基上。（2）外墙基础趾部应保证一定的嵌入基岩深度和护基宽度。（3）山区傍山沿河公路，应根据地形、地质、流速等情况，采取加固和防护措施。（4）明洞外边墙、棚洞立柱基础埋置深度超过路面以下3m时，宜在路面以下设置钢筋混凝土横向水平拉杆，并锚固于

7、内边墙基础或岩体中，或用锚杆锚固于稳定的岩体中；立柱可在路基平面处加设纵撑，应与相邻立柱及内边墙连接。五、明洞Tunnel construction隧道施工 项目一 隧道构造和围岩分级任务二 铁路隧道附属建筑物学习目标www.islide.cc38知识目标通过本任务的学习，学生应掌握隧道防排水设施组成；熟悉避车洞的布置原则和方法；了解电缆槽的布置要求。能力目标通过本任务的学习，学生能绘制避车洞的平面布置图；认识排水沟、电缆槽构造。隧道的附属建筑物是为了养护、维修工作的方便以及供电、通信等方面的要求而修筑的。包括：防排水设施、避车洞、电缆槽、长大隧道的通风设施。附属建筑物一、防排水设施防排水原则

8、：截、堵、排相结合综合治理的原则。（一）防水防水是指防止地下水，不使其从衬砌背后渗入隧道内。1、喷射混凝土防水2、塑料板防水3、模筑混凝土4、衬砌三缝防水一、防排水设施（二）排水使衬砌背后围岩中的地下水能按照一定的通路引入隧道内排走。1、洞内纵向排水沟及隧底横向排水沟；2、衬砌背后的纵向和环向（竖向）盲沟及集水钻孔；3、衬砌表面上的引水管（暗槽）及泄水孔等。一、防排水设施（三）截水截断地表水和地下水流向隧道的通道，以尽可能地保持隧道围岩干燥。1、洞顶截水措施用于拦截与疏导洞顶地表水。2、地下截水设施是用于拦截并排除流向隧道内的大股地下水。二、避车洞1、定义：列车通过隧道时，为保证洞内人员及维修

9、设备安全，在隧道两侧边墙上交错均匀地修建了洞室，用于躲避列车，故称之为避车洞。避车洞可以分为：大避车洞：存放维修设备与材料小避车洞：方便人员躲避列车二、避车洞2、避车洞布置大、小避车洞应交错设置于两侧边墙内，大避车洞之间设置小避车洞。隧道长度小于300时，可不设大避车洞；长度为300400时，可在隧道中部设一个大避车洞。洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑侧沟无平台时，应与隧道一并考虑设置大避车洞。设计速度160km/h的隧道内，避车洞应沿洞壁设置钢制扶手。名称一侧间距（m)尺寸宽深中心高大避车洞有咋轨道3004.02.52.8无咋轨道420小避车洞有咋轨道602.01.02.2无咋轨道有咋轨

10、道无砟轨道避车洞布置图二、避车洞3、避车洞底部标高设置原则：便于维修小车和人员避入（1）直线段且有人行道时避车洞底面与人行道顶面齐平；（2）直线段无人行道时避车洞底面与道碴顶面(或侧沟盖板顶面)齐平，采用整体道床时，与道床面齐平；（3）采用碎石道床的曲线段隧道上，在各种不同的超高值E时，线路内侧和外侧的避车洞底面低于内轨顶面的高度分别为h1及h2；避车洞底部标高示意图4、避车洞净空大小避车洞基本尺寸 避车洞衬砌类型与隧道衬砌类型相适应二、避车洞三、电缆槽1、概念当铁路通信、信号电缆通过隧道时，为了避免电缆被毁坏、腐蚀，以保证通信、信号工作的安全，应在隧道内设置电缆槽。2 电缆槽设置要求通信、信

11、号电缆可设在同一电缆槽内；通信、信号电缆必须和电力电缆分槽铺设；电缆槽应设盖板，盖板顶面应与避车洞底面、水沟盖板顶面或道床顶面齐平。三、电缆槽1、概念当铁路通信、信号电缆通过隧道时，为了避免电缆被毁坏、腐蚀，以保证通信、信号工作的安全，应在隧道内设置电缆槽。2、电缆槽设置要求通信、信号电缆可设在同一电缆槽内；通信、信号电缆必须和电力电缆分槽铺设；电缆槽应设盖板，盖板顶面应与避车洞底面、水沟盖板顶面或道床顶面齐平。三、电缆槽3、电缆槽构造和材料电缆槽用混凝土浇筑，槽内铺以细砂做垫层，保护穿越隧道的照明、通讯、信号及电力等电缆。为使电缆槽内不积水，每隔35设流水槽一道。三、电缆槽4、余长电缆槽隧道

12、长度大于500m时，需在设有电缆槽的同侧大避车洞内设置余长电缆槽；隧道长5001000，可在中部设一处；大于1000，每500增设一处；为便于电缆维修时使用余长电缆，槽内除电缆位置以外的空间全部用粗砂回填。三、电缆槽5、其他设施隧道内需设置无人增音站时，其位置可根据通信要求确定，亦可与大避车洞结合使用，但应将大避车洞加深2.5m。当不能结合时，应另行修建无人增音站，其尺寸与大避车洞相同。同时修建相邻双孔隧道时，在相邻双孔隧道之间设置巡查、维修、救援等使用的行人横通道。电力牵引的长隧道，设置存放维修接触网的绝缘梯车洞，尺寸2.52.56.0m，其间距为500m。Tunnel constructi

13、on隧道施工 项目一 隧道构造和围岩分级任务三 公路隧道附属建筑物学习目标www.islide.cc57知识目标通过本任务的学习，学生应了解公路隧道的附属建筑物类型；掌握公路隧道内装要求；熟悉紧急停车带布置要求。能力目标通过本任务的学习，学生能认识公路隧道附属建筑物构造。一、内装、顶棚、路面1、内装为了确保行车安全，在隧道中必须采取措施，使墙面在长期的运营中保持在必要的亮度，墙面须用适当材料处理。（改善环境、提高能见度和吸收噪声）2、内装材料要求：表面光洁，颜色明亮（淡黄色和浅绿色）一、防排水设施3、内装材料（1）块状混凝土材料容易污染不好清洗，但表面不需处理较经济。（2）装饰面板、镶板等质地

14、致密材料不容易污染，清洗容易。（3）瓷砖镶面材料容易清洗，要求衬砌表面平整，不吸声。（4）油漆材料比混凝土容易清洗，对衬砌表面要求很高，隧道不能漏水，不吸声。一、内装、顶棚、路面4、顶棚目的：顶棚的反射率对提高照明效果有利。顶棚材料：用漫反射材料（浅色）二、其他附属设施1、紧急停车带（1）概念紧急停车带是为故障车辆离开干道进行避让，以免发生交通事故，引起混乱，影响通行能力而专供紧急停车使用的停车位置。（2）紧急停车带布置我国参照PIARC推荐值，规定2km以上隧道必须设置宽2.5m，长2540的紧急停车带，间隔750m。紧急停车带和方向转换场布置二、其他附属设施紧急停车带间隔一般取500800

15、 m；汽车专用隧道取500 m，隧道长度大于600 m时即应在中间设置一处；混合交通隧道取800 m，隧道长度大于900 m时即应在中间设置一处。（3）紧急停车带设置要求二、其他附属设施（4）紧急停车带照片二、其他附属设施2.救援通道：单线隧道应单侧设置，双线隧道应双侧设置。3.联络通道：对于双洞单线隧道，隧道间应设置联络通道。4.紧急出口：长度大于1 000 m的隧道，有条件时宜设置紧急出口，大于6 000 m的隧道应考虑设置紧急出口。5.应急通信系统：隧道内设置应急通信采用无线或有线通讯系统；6.消火栓系统：隧道内设置消火栓系统为主，辅以干粉、泡沫系统(灭火器)对付初起的小型火灾；7.火灾

16、时的防排烟系统：运营通风时，应充分考虑到火灾时防排烟的具体要求；8定点消防二、其他附属设施Tunnel construction隧道施工 项目一 隧道构造和围岩分级任务四 围岩分级学习目标www.islide.cc67知识目标通过本任务的学习，学生应熟知隧道围岩概念；了解围岩分级方法；理解围岩分级表；掌握围岩分级考虑的因素。能力目标通过本任务的学习，学生能简单辨识围岩；能判定围岩的稳定。1.围岩：指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体（土体），或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体(这里所指的岩体是土体与岩体的总称)。2.围岩稳定性：指坑道开挖后围岩自身在不支护条件下的稳定程度。一、

17、概述3.开挖后的稳定性分类 1)充分稳定的：有足够的自稳能力 2)基本稳定的：产生局部掉块，但不会引起坑道的坍塌。3)暂时稳定的：开挖后呈现出不同程度的坍塌，坍塌后的坑道处于暂时稳定状态。4)不稳定的：随挖随坍，常常要先支后挖。一、概述二、围岩分级方法1、目的作为选择施工方法的依据；进行科学管理及正确评价经济效益；确定结构上的荷载(松散荷载)；给出衬砌结构的类型及尺寸；作为制定劳动定额、材料消耗标准的基础等。2、方法 第类：与岩性有关的要素，例如分为硬岩、软岩、膨胀岩等。第类：与地质构造有关的要素，如软弱结构面的分布与性态、风化程度等。第类：与地下水有关的要素。三、铁路隧道围岩分级目前铁路隧道

18、围岩基本分级，（稳定不稳定）级。围岩分级的基本因素1.岩石坚硬程度；岩石划分为极硬岩、硬岩、较软岩、软岩和极软岩 5类2.岩体完整程度划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎等5类。三、铁路隧道围岩分级（二）我国铁路隧道围岩基本分级根据岩石坚硬程度和岩体完整程度将围岩分为级（表1-7）三、铁路隧道围岩分级（三）围岩分级的影响因素及分级的修正考虑地下水状态、初始地应力状态等必要的因素，围岩级别在基本分级的基础上应该进行修正。1.地下水水的危害：软化围岩；降低围岩的强度；使岩体流动。处理方法根据地下水量的大小，采用降级或不降级处理。三、铁路隧道围岩分级（三）围岩分级的影响因素及分级的修正1.地下水地下水量的大小：三级三、铁路隧道围岩分级（三）围岩分级的影响因素及分级的修正1.地下水具体处理：围岩基本分级地下水状态分级或三、铁路隧道围岩分级（三）围岩分级的影响因素及分级的修正2.初始应力场可根据隧道工程埋深、地貌、地形、地质、构造运动史、主要构造线与开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象，进行评估。根据高应力和低应力，对围岩级别予以降级 3.主要结构面产状状态考虑主要结构面产状与洞轴线的组合关系，并结合结构面工程特性、富水情况等因素综合分析确定。ThanksPlease give me your advice!