隧道工程第三章 隧道线路及断面设计(1)
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第四册隧道工程第一章:土石方工程说明一、本章包括洞身暗挖土石方、竖井、斜井挖土石方、土石方洞内运输等内容。
二、岩石分类,详见第一册"通用项目"第一章中"土壤及岩石(普氏)分类表"。
三、明挖施工隧道等凡不属于暗挖、竖(斜)井土方均执行第一册"通用项目"相应子目。
四、土石方运输是指洞内的水平和垂直运输,洞外的土方外运项目执行第一册"通用项目"相应子目。
五、暗挖石方开挖均按光面爆破考虑,如采用一般爆破开挖时,应乘以系数0.935。
六、平洞各断面开挖的施工方法,斜井的上行和下行开挖、竖井的正井和反井开挖,均已综合考虑,施工方法不同时,不得换算。
七、出渣子目中,岩石类别已综合取定,石质不同是不予调整。
八、平硐出渣"人力、机械装渣,轻轨斗车运输"子目中,重车上坡,坡度在2.5%以内的不同坡度,不得换算。
九、斜井出渣子目,是按向上出渣制定的,若采用向下出渣时,也可执行,若从斜井底通过平硐出渣时,其平硐段的运输应执行相应的平硐出渣子目。
十、平硐全断面开挖的坡度在5度以内;斜井全断面开挖的坡度在式各样15度至30度范围内。
平硐开挖与出渣子目,适用独头开挖和出渣长度在500米内的隧道。
斜井和竖井开挖与出渣定额,适用于长度在50米内的隧道。
硐内地沟开挖定额,只适用于硐内独立开挖的地沟,非独立开挖地沟应该包括在隧道断面内计算。
十一、本章子目是按无地下水制定的(不含施工湿式作业积水),如果施工出现地下水时,积水的排水费和施工的防水措施费,另行计算,合同另有规定的除外。
十二、隧道施工中出现非施工原因引起的塌方和溶洞时,由于塌方和溶洞造成的损失(含停工、窝工)及处理塌方和溶洞发生的费用,另行计算。
十三、开挖子目按电力起爆编制的开挖子目,若采用火雷管导火索起爆时,可按如下规定换算:电雷管换为火雷管,数量不变,将子目中的两种胶质线扣除,换为导火索,导火索的长度按每个雷管2.12米计算。
隧道工程要哪些方案一、地质勘察方案地质勘察是隧道工程设计的基础,其主要任务是揭示隧道工程所贯穿的地层性质、构造特征、岩土工程性质等,以确定隧道工程的设计参数和施工方法。
地质勘察方案应包括调查范围、调查内容、调查方法、调查手段、资料分析等。
二、隧道线路方案隧道线路是指隧道在地下的走向和位置分布。
隧道线路方案应包括线路选择、线路优化、线路布置、线路长度等。
在确定隧道线路时,需要考虑地质条件、水文地质条件、地形地貌、交通条件、环保条件等多方面因素。
三、隧道断面方案隧道的断面形状和尺寸对隧道的承载能力、排水能力、通风能力等有着重要影响。
隧道断面方案应包括断面形状、断面尺寸、断面间距、洞井布置等。
在确定隧道断面时,需要综合考虑地质条件、隧道用途、交通能力等因素。
四、隧道支护方案由于地质条件的不同,隧道的支护方式也会有所不同。
隧道支护方案应包括支护结构、支护材料、支护方法、预应力锚杆等。
在确定隧道支护方案时,需要考虑地质条件、隧道用途、支护成本等因素。
五、隧道施工方案隧道施工方案应包括施工工艺、施工方法、施工工序、施工设备等。
在确定隧道施工方案时,需要充分考虑地质条件、施工条件、安全生产等多方面因素。
六、隧道通风方案隧道通风是保障隧道内空气清新,有效排除废气和废热,保障交通安全和施工环境的一项重要技术。
隧道通风方案应包括通风系统、排风系统、供风系统、通风机组等。
在确定隧道通风方案时,需要考虑隧道长度、交通量、环保要求等多方面因素。
七、隧道环保方案隧道工程会对周围环境造成一定的影响,为了最大程度地减少对环境的影响,需要制定有效的隧道环保方案。
隧道环保方案应包括环保结构、环保措施、环保设备等。
在确定隧道环保方案时,需要考虑周围环境、地质条件、用地要求等多方面因素。
8.隧道管理方案隧道工程一旦建成通车后,需要有完善的管理方案来保障其安全运营。
隧道管理方案应包括运营管理、安全管理、维护管理等。
在确定隧道管理方案时,需要考虑交通量、安全要求、运营成本等多方面因素。
第三章 隧道工程说 明本章定额包括按钻爆法施工的开挖、支护、防排水、衬砌、装饰、洞门、辅助坑道以及瓦斯隧道等项目。
隧道开挖定额按照一般凿岩机钻爆法施工的开挖方法进行编制。
1.本章定额按现行隧道设计、施工技术规范将围岩分为六级,即Ⅰ级~Ⅵ级。
2.本章定额混凝土工程均未考虑拌和的费用,应按桥涵工程相关定额另行计算。
3.本章开挖定额中已综合考虑超挖及预留变形因素。
4.洞内出渣运输定额已综合洞门外500m运距,当洞门外运距超过此运距时,可按照路基工程自卸汽车运输土石方的增运定额加计增运部分的费用。
5.本章定额中均未包括混凝土及预制块的运输,需要时应按有关定额另行计算。
6.本章定额未考虑地震、坍塌、溶洞及大量地下水处理,以及其他特殊情况所需的费用,需要时可根据实际另行计算。
7.隧道工程项目采用其他章节定额的规定:(1) 洞门挖基、仰坡及天沟开挖、明洞明挖土石方等,应使用其他章节有关定额计算。
(2) 洞内工程项目如需采用其他章节定额,所采用定额的人工工日、机械台班数量及小型机具使用费应乘系数1.26。
—280—第一节 洞身工程说 明1.本章定额人工开挖、机械开挖轻轨斗车运输项目系按上导洞、扩大、马口开挖编制的,也综合了下导洞扇形扩大开挖方法,并综合了木支撑和出渣、通风及临时管线的工料机消耗。
2.本章定额正洞机械开挖自卸汽车运输定额系按开挖、出渣运输分别编制,不分工程部位(即拱部、边墙、仰拱、底板、沟槽、洞室)均使用本定额。
施工通风及高压风水管和照明电线路单独编制定额项目。
3.本章定额连拱隧道中导洞、侧导洞开挖和中隔墙衬砌是按连拱隧道施工方法编制的,除此以外其他部位的开挖、衬砌、支护可套用本节其他定额。
4.格栅钢架和型钢钢架均按永久性支护编制,如作为临时支护使用,应按规定计取回收。
5.喷射混凝土定额中已综合考虑混凝土的回弹量;钢纤维混凝土中钢纤维掺入量按喷射混凝土质量的3%掺入。
当设计采用的钢纤维掺入量与本定额不同或采用其他材料时,可进行抽换。
隧道工程课后习题参考答案一、名词解释:1、隧道:修建在地下、两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。
2、复合式衬砌:把衬砌结构分成不止一层,在不同的时间上先后施作的衬砌。
3、洞门:在隧道洞口用圬工结构砌筑并加以一定建筑物装饰的支挡结构物。
4、明洞:用明挖法修建的隧道。
5、避车洞:列车通过隧道时,为保证洞内人员及维修设备安全,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。
6、纵向式通风:在通风机的作用下使风流沿着隧道全长方向流动的通风方式。
7、围岩:是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(土)体。
8、围岩分级:根据岩体的若干指标,按照稳定性将围岩分成不同的级别。
9、洞口段:指洞口浅埋段,即开挖可能给洞口地表造成不良影响的范围。
10、岩爆:岩体中聚集的高弹性应变能因隧道开挖而发生的一种应力突发现象。
二、简答题:1.隧道按使用功能分类时有哪些?答:交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军工与人防工程2.交通山岭隧道的主要功能及特点。
答:功能:1.克服高程障碍,2.裁弯取直(缩短线路),3.避开不良地质地段,4、避开其他重要建筑物等;特点:优点1.缩短线路长度,减少能耗, 2.节约地皮,3.有利于环境保护 ,4.应用范围广泛;缺点1.造价较高, 2.施工期限,3.施工作业环境和条件较差。
3.隧道工程勘察的基本内容是什么?地质调查后应提供的主要资料有哪些?答:基本内容:(1)隧道工程调查,(2)隧道路线确定,(3)洞口位置选择。
资料选择:隧道所在地区自然条件调查、隧道工程对周围环境影响的调查、工程地质及水文地质的勘察、地形测量、导线测量。
4.越岭隧道位置选择时要考虑的主要因素是什么?答:路线总方向上的垭口2.地质条件3.隧道长度4.两侧展线难易程度5.工程量大小6.路、桥、隧总体线形。
5.选择洞口位置时应遵循的原则是什么?期工程意义是什么?答:原则:早进洞、晚出洞意义:确保施工、运营的安全。
隧道的施工工序:1.施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解,深入细致地作施工调查,制订相应的施工方案和措施,备足有关机具及材料,认真编制和实施施工组织设计,使工程达到安全、优质、高效的目的。
2.特殊地质地段隧道施工时,应以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。
在选择和确定施工方案时,应以安全为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。
3.在隧道开挖方式选择上,无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法,还是采用人工和机械混合开挖法,应视地质、环境、安全等条件来确定。
如用钻爆法施工时,光面爆破和预裂爆破技术,既能使开挖轮廓线符合设计要求,又能减少对围岩的扰动破坏。
4.隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时,为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施,对地层进行预加固、超前支护或止水。
5.为了掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度,以及确定施工工序,保证施工安全,应实施现场监控量测,充分利用监控量测指导施工。
对软岩浅埋隧道须进行地表下沉观测,这对及时预报洞体稳定状态,修正施工方案都十分重要。
6.穿过未胶结松散地层和严寒地区的冻胀地层等,施工时应采取相应的措施外,均可采用锚喷支护施工。
爆破后如开挖工作面有坍塌可能时,应在清除危石后及时喷射混凝土护面。
如围岩自稳性很差,开挖难以成形,可沿设计开挖轮廓线预打设超前锚杆。
锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时,应及早装设钢架支撑加强支护。
7.当采用构件支撑作临时支护时,支撑要有足够的强度和刚度,能承受开挖后的围岩压力。
围岩出现底部压力,产生底膨现象或可能产生沉陷时应加设底梁。
当围岩极为松软破碎时,应采用先护后挖,暴露面应用支撑封闭严密。
盾构隧道断面设计及优化分析隧道工程作为现代城市基础设施建设的重要组成部分,广泛应用于地铁、交通、水电、矿山以及城市发展等领域。
盾构隧道作为一种常见的隧道建设技术,具有施工速度快、风险低、环境影响小等优点。
而盾构隧道的断面设计及优化分析,是确保工程质量与安全的重要环节。
1. 盾构隧道断面设计的基本原则在进行盾构隧道断面设计时,需考虑以下几个基本原则:(1)合理利用地下空间:隧道断面设计应尽可能满足工程实际需求,合理利用地下空间资源,确保通行能力与安全性。
(2)满足施工要求:隧道断面设计应考虑盾构机的施工要求,如机器尺寸、转运通道、照明设备等,以确保施工的顺利进行。
(3)充分考虑地质条件:隧道断面设计需结合地质条件进行优化,如软土地区采用较大断面;岩石地层采用适宜的支护措施等。
(4)应急通道设置:隧道断面应考虑设置应急通道,以保证遇到突发情况时的疏散和救援能力。
(5)考虑未来扩建可能性:根据城市规划和未来交通发展需求,隧道断面设计时应考虑未来扩展和改造的可能性,避免单纯追求短期利益。
2. 盾构隧道断面设计的关键参数(1)净宽:根据交通工具的通行需求、人员疏散需求,结合交通流量预测等因素,确定隧道断面的净宽。
(2)净高:根据交通工具的高度、通风需求、供电线路等因素,确定隧道断面的净高。
(3)基础设计:根据地质条件、土壤承载力等因素,确定隧道断面的基础设计,包括基础底板厚度、侧壁支护措施等要素。
(4)辅助设施:根据施工要求和功能需求,确定隧道断面的辅助设施,如排水系统、照明设备、通风系统等。
(5)应急通道:根据安全要求和应急情况考虑,确定隧道断面的应急通道设置方案。
3. 盾构隧道断面设计的优化分析(1)多因素综合考虑:在进行盾构隧道断面设计时,要考虑多个因素的影响,如地质条件、交通需求、施工要求等,进行多因素综合考虑,提出合理的断面设计方案。
(2)模拟分析与计算:利用计算机辅助设计软件,进行盾构隧道断面的模拟分析与计算,考虑不同断面方案下的沉降、变形、稳定性等问题,选择最优方案。
【隧道按使用功能分类时有哪些交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道交通山岭隧道的主要功能及特点 功能:既可使线路顺直,避免许多无谓的展线,缩短线路,又可以减小坡度,使运营条件得以改善,从而提高牵引定数,多拉快跑。
特点1.克服高程障碍2.裁弯取直(缩短线路) 3.避开不良地质地段4.避开其他重要建筑或工程等第一章【克服地形条件带来的高程障碍:绕行方案 路堑 隧道【山岭隧道:越岭隧道 河谷傍山隧道【地质条件选隧道位置:1.地质构造2.岩体强度3.水文地质条件4.不良地质【隧道工程勘察的基本内容是什么?地质调查后应提供的主要资料有哪些?基本内容:(1)隧道工程调查;(2)隧道线路确定;(3)洞口位置选择 提供资料:概述;地形地质说明;应交付的图文(线路地形图、洞口附近地形图、地质平面图、地质纵断面图、洞口附近地质纵断面图及洞口附近地质横断面图若干、说明书)【越岭隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么?(1)垭口位置的选定:从地形上考虑,隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过,因为垭口处的山体相对较薄,隧道的穿越长度较短,有利于降低工程投资,但地质条件对垭口位置影响也较大,应优先选择地质相对较好的垭口。
(2)隧道高程的确定:综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选,给出最佳方案。
【选择洞口位置时应遵循的原则是什么?其工程意义是什么? 原则:早进晚出。
工程意义:在决定洞口位置时,为了施工及运营的安全,宁可早一点进洞,晚一点出洞,虽然使隧道长了些,但却较安全可靠。
应把握好合理的边、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺度,科学合理的选择洞口位置。
【能否解释隧道纵坡的形式、适用条件及限制坡度?纵坡的形式:单坡和人字坡。
适用条件:(1)单坡。
多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中,可以争取高程。
(2)人字坡。
多用于越岭隧道、大长隧道,尤其是越岭隧道。
限制坡度:对于车辆的行驶,线路的坡度以平坡最好,既不要冲坡也不要带制动行驶,产生的废气最少,这对于封闭的隧道是最有利的,为满足排水需要,最小坡度不宜小于3‰,一般情况下,最大坡度不宜大于3﹪。
1.水工隧道:引水隧洞、尾水隧洞、导流隧洞、泄洪隧洞、排沙隧洞矿山隧道:运输巷道、给水巷道、通风巷道2. 铁路工程地质技术规范的总要求:(1)查明隧道通过地段的地形地貌、底层岩性、构造;(2)查明隧道是否通过煤层、膨胀性地层及有害矿体等;(3)查明不良地质特殊地质对隧道通过的影响,特别是洞口位置及边坡仰坡影响;(4)查明隧道附近井、泉的分布情况,分析水文地质条件、地下水类型、水质来源;(5)对深埋隧道做隧道地温升温预测;(6)综合分析岩性、构造、地下水分析围岩级别;(7)在隧道洞口需要接长明洞,查明洞底工程地质条件;(8)查明横洞、平行导坑、竖井、斜井等工程地质条件。
3. 地层、岩性调查时要特别注意软弱岩层和特殊岩层的分布和厚度。
4.岩体的基本工程性质:①岩体是处于一定的天然应力作用之下的地质体;②岩体的物理力学性质不均匀;③岩体是由结构面分割的多裂隙体;④岩体具有各向异性;⑤岩体具有可变性。
5. 初始应力:天然应力这种状态是指岩体在天然状态下所具有的内在应力,可称之为岩体的初始应力,也称地应力。
6. 岩体的初始应力主要是由于岩体的自重和地质构造作用和地质低温作用引起的。
地温在深部岩体中作用明显。
7. 岩体中的结构面按成因可以分为:(1)原生结构面(2)构造结构面(3)次生结构面8. 风化作用普遍存在,风化作用随着深度逐渐减弱,改变了岩石的矿物组成和结构构造,不同风化程度的岩体物理力学性质不同。
9. 风化岩石按风化的剧烈程度分为若干级:全风化带W4、强风化带W3、中风化带W2、弱风化带W1核微风化带(新鲜)五带。
10.岩石的质量指标:RQD=求和li/L*100%12.不同岩体条件中开挖隧道后岩体所表现出的性态分为:充分稳定、基本稳定、暂时稳定和不稳定四种。
13.围岩分级的基本要素:(1)与岩性有关(2)与地质构造有关(3)与地质状况及岩性综合因素有关。
14. 以岩石强度为基础的分级方法分为:坚石、次坚石、松石和土。