隧道施工及质量控制培训教材(PPT 89页).ppt

隧道施工及质量控制培训教材(PPT 89页)
第一章 隧道的概念和作用
隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。一般可分为两大类：一类是修建在岩层中的，称为岩石隧道；一类是修建在土层中的，称为软土隧道。岩石隧道修建在山体中的较多，故又称山岭隧道；软土隧道常常修建在水底和城市立交，故称为水底隧道和城市道路隧道。埋置较浅的隧道，一般采用明挖法施工，埋置较深的隧道则多采用暗挖法施工。用作地下通道的有道路隧道、水底隧道、城市道路隧道、地下铁道、铁路隧道和航运隧道等。
隧道在山岭地区可用做克服地形或高程障碍，改善线形，提高车速，缩短里程，节约燃料，节省时间，减少对植被的破坏，保护生态环境；还可用做克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。
在城市可减少用地，构成立体交叉，解决交叉路口的拥挤阻塞，疏导交通。在江河、海峡、港湾地区，可不影响水路通航。修建隧道既能保证路线平顺、行车安全、提高舒适性和节省运费，又能增加隐藏性、提高防护能力和不受气候影响。隧道是地下工程建筑物，为保持坑道岩体的稳定，保证行车安全，通常需要修筑主体建筑物和附属建筑物。前者包括洞身衬砌和洞门，后者包括通风、照明、防排水、安全设备等。
洞身衬砌的作用是承受围岩压力、结构自重及其它荷载，防止围岩风化、岩塌和洞内的防水、防潮等。
洞门的主要作用是防止洞口坍方落石、保持仰坡和边坡的稳定。通风照明、防排水、安全设备等的作用是确保行车安全、舒适。
隧道衬砌在结构计算理论和施工方法两方面与地面结构相比有很多不同之处。最主要的是埋置在地层内的衬砌结构所承受的荷载比地面结构复杂。所以在设计衬砌时除计算复杂多变的围岩压力外，还要考虑衬砌与围岩的相互作用。
隧道施工与地面建筑物也不同，空间有限，工作面狭小、光线暗，劳动条件差，给施工增加了难度。
第二章 隧道施工的基本概念
隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称。
隧道施工方法的选择主要依据工程地质和水文地质条件，并结合隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等因素综合考虑研究确定。根据隧道穿越地层的不同情况和目前隧道施工方法的发展，隧道施工方法可按以下方式分类：
山岭隧道施工方法
矿石法（钻爆发）
掘进机法
新奥法
传统矿石法
浅埋及软土隧道施工方法
明挖法
地下连续墙法
盖挖法
浅埋暗挖法
盾构法
水底隧道施工方法
沉埋法
盾构法
隧道施工方法
隧道施工技术主要研究解决上述各种隧道施工方法所需的技术方案和措施（如开挖、掘进、支护和衬砌施工方案和措施）；隧道穿越特殊地质地段时（如膨胀土、黄土、溶洞、塌方、流沙、高地温、岩爆、***地层等）的施工手段；隧道施工过程中的通风、防尘、防有害气体及照明、风水电作业的方式方法和对围岩变化的量测监控方法。
隧道施工管理主要解决施工组织设计（如施工方案的选择、施工技术措施、场地布置、进度控制、材料供应、劳力及机具安排等）和施工中的技术管理、计划管理、质量管理、经济管理、安全管理等问题。由于地质勘探的局限性和地质条件的复杂性及多变性，隧道施工过程中经常会遇到突然变化的地质条件、意外情况（如塌方、涌水等），原制定的施工方案、施工技术措施和施工进度计划等也必须随之变更。
第三章 隧道施工技术的发展
伴随着 20世纪世界科学、技术、经济的发展，交通运输、水利、水电、采掘，特别是城市地下交通及空间利用等，对隧道工程在数量和难度上提出了更高的要求。大规模的地下工程建设促进了隧道修建技术的进步。大量的锚喷支护工程实践和岩石力学的迅速发展，导致了现代支护理论的建立，在此基础上出现了新奥法、挪威法及浅埋暗挖法等更有效的施工方法；用现代技术装备的掘进机和盾构能够适应从坚硬岩层到软弱含水地层的各种掘进条件，其可靠性、耐久性、机动性及掘进的高速度，使其在隧道工程施工中得到日益广泛的应用；冲击钻头的改进及全液压钻孔台车的出现，大能力装渣、运渣设备的开发，新型爆破器材的研制及爆破技术的完善，改善围岩条件及支护技术的进步等，极大地改良了施工环境和提高了掘进速度，使钻孔爆破
法的掘进技术得到更新；水底沉埋隧道施工技术的发展为穿越江河、海湾提供了新的有效手段。 1984年建成的日本横跨津轻海峡的青函隧道（长 ）和 1991年建成的英法海峡隧道（），无论从工程规模、复杂性，还是在应用新技术方面，都代表着 20世纪世界隧道施工的水平。
我国隧道工程建设历史悠久，但在 1949年以前，隧道规模较小，修建技术也比较落后。中华人民共和国建立后，随着各项建设事业的发展，修建了大量的隧道工程，施工技术也有了很大提高。目前我国隧道工程矿山法施工中已较普遍的采用了新奥法；岩石中隧道施工