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隧道施工特点
工程量大、施工环境复杂、技术 要求高、安全风险大等。
隧道施工的重要性
01
02
03
促进地区经济发展
隧道建设可以改善地区交 通条件，促进物流和旅游 业发展，提高地区经济水 平。
提高交通效率
隧道可以缩短交通距离， 提高运输效率，缓解交通 拥堵问题。
保障国家安全
在军事领域，隧道建设可 以保障国家战略通道的安 全，提高国防能力。
在隧道内使用模板、支架等设施 ，浇筑混凝土形成衬砌。
喷锚衬砌
通过喷射混凝土和锚杆加固地层 ，形成隧道衬砌。
辅助施工方法
地层加固
通过注浆、搅拌桩等施工方法对隧道周围地层进 行加固，提高隧道施工安全性。
超前支护
在隧道开挖前，对掌子面进行超前支护，防止围 岩坍塌。
监控量测
对隧道施工过程中的围岩、支护结构等进行监测 和量测，及时掌握施工安全状况。
盾构法施工
采用盾构机进行隧道挖掘，具有施工 速度快、对周围环境影响小等优点。
隧道施工机械自动化技术
利用自动化设备进行隧道挖掘、喷射 混凝土等作业，提高施工效率和质量 。
隧道施工监控技术
采用传感器、摄像头等设备对隧道施 工过程进行实时监测和记录，及时发 现和处理施工中的问题。
发展趋势分析
绿色施工
强调隧道施工过程中的环境保 护和资源节约，降低能耗和排
问题2
隧道内涌水严重。
03
解决方案
04 设置排水沟和集水井，采用水
泵排水，加强隧道防水层施工 。
问题3
05 隧道施工对周边环境影响较大
。
解决方案
06 合理规划施工场地，控制施工
噪音、粉尘和废水的排放，加 强环境保护措施。

• (1)增加工程量。
• (2）施工困难。
•
(3) 降低了运营效率.
• (4)通风条件变坏.
•
(5)增加了维护作业量和难度.
•
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2019/6/19
与平行隧道或其他结构物的间距
1、高速公路与一级公路的隧道在条件允许的情况 下，应设计为上下行分离的独立双洞；当地形条 件限制时，只得选用小间距隧道；如果地形条件 相当困难，隧道长度比较短时，为了保护植被免 遭破坏，可选用连拱隧道。
(二)公路隧道线形设计
1、概述
2、平面线形 3、纵断线形 4、与平行隧道或其他建筑物的间距 5、引线 6、净空断面 7、断面设计要点
线形设计概述
1、要求：安全、经济、适用（基本），通风、照 明、安全设施、易于施工、养护 2、隧道的两个特点: (1)地质条件的影响大，地质资料不充分，动态设 计 （2）受施工方法的影响大，钻爆法、先墙后拱与 先拱后墙对衬砌的影响
总体设计一般规定
1、内容：隧道位置选择、线形设计、横断面（几 何）设计、施工计划等 2、一般规定 满足公路交通规划的要求,其建筑限界、净空断面、 隧道主体结构以及运营通风、照明等设施，应按 《公路工程技术标准》规定的预测交通量设计。 当近期交通量不大时，可采取一次设计，分期修 建.
总体设计一般规定
隧道位置选择
隧道位置选择
隧道群、桥隧群、长隧道（优先选用）的比选： （1）对危岩落石地段或陡坡地段，若以路基通过， 安全难保，不如采用隧道方案为好。 （2）若路线靠外行，会出现桥、隧、支挡相连， 隧道洞壁过薄，洞口常伴有深基础明洞等较大的 河岸防护工程，路基难免出现病害；若路线靠里 行以隧道穿越，减少桥、路工程，可减少或避免 上述弊病。

我国隧道及地下工程发展的现状
1．交通类隧道
交通部在近日(06)召开的国际隧道研讨会 上宣布，中国已成为世界上隧道最多、最复 杂、发展最快的国家。
我国目前已有8600多座铁路、公路隧道， 总长度约4370多公里，居世界第一。
我国现在有铁路隧道6876座，总长度为3670 公里，为世界第一；我国公路隧道总数已达 1782座，总长度704公里，分别是改革开放之 初的4.7倍和13.5倍，是世界上公路隧道最多 的国家。 按照交通部规划，我国10年内将新建成40万 公里新路，“五纵七横”国道主干线将贯通。 其间，我国将再建设总长155公里以上的公路 隧道。
第四章隧道工程
第一节隧道工程概述 第二节隧道结构构造 第三节隧道施工简介
第一节 隧道工程概述
一、隧道的概念及种类
1．隧道的概念 狭义定义：用以保持地下空间任何方
法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2
的洞室。
2．隧道的种类
按不同的分类方式不同的分类方法：
已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工 程总干线全长168.9km，其中隧道33座，总长 75.11km； 万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太 原的引水工程，隧洞总长超过200km； 辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。

3．地下工程
城市地下空间的开发与利用：地下商场， 地下车库，地下仓库等地下建筑物以及各大中 型平战结合工程相继建设。 地下共同管沟：如石家庄同其他城市一样

石门隧道与幼发拉底河河底隧道、那不勒斯 婆西勃洞隧道相比，是最早具备车辆通行条 件的人工隧道。 石门隧道，因1969年修建水库，已没于水底。 但其原物的照片和仿制模型，在汉中博物馆 里可以看到

隧道开挖的各种方法 盾构法：1818年英国布鲁内尔（Brunel）发 明了盾构机； 英国的科克伦（Co-Chrane）利用压缩空气 平衡软弱地层涌水压力原理发明用压缩空气 开挖水底隧道的方法； 矿山法、掘进机法、沉管法、顶进法、明挖 法等； 新奥法 ：1963年开始正式推广。

指在隧道工程建设过程中，采取必要的安全措施， 保障施工人员的生命安全和身体健康，以及施工 设备和设施的安全。
隧道工程施工安全的重要性
隧道工程施工环境复杂，作业风险高，一旦发生 安全事故，后果严重。因此，保障施工安全是隧 道工程建设中的首要任务。
隧道工程施工安全的基本原则
预防为主，安全第一，综合治理。
现代隧道工程
现代隧道工程规模更大、 技术更先进，如中国高速 铁路网中的隧道群、城市 地铁等。
02
隧道工程设计与施工
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
隧道工程设计原则
安全至上
隧道工程设计应始终以安全为 核心，确保隧道在使用期间的
结构安全和运营安全。
经济合理
隧道工程设计应充分考虑经济效 益，在满足功能需求的前提下， 尽量降低工程造价和运营成本。
总结词：生态保护要求
详细描述：施工过程中，需采取有效措施保护 隧道穿越区域的生态环境，减少对植被和动物 的影响。
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暗挖法
适用于不能采用明挖法的地段，包括盾构法、顶管法等， 优点是对周边环境影响较小、开挖量小，缺点是施工难度 大、技术要求高、成本较高。
顶管法
一种非开挖的暗挖法，适用于管道穿越河流、道路等障碍 物的情况，优点是施工速度快、对周边环境影响小、成本 较低，缺点是施工组织难度较大。
隧道工程的结构设计
隧道断面设计
05
隧道工程案例分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
某城市地铁隧道工程案例分析
总结词
复杂地质条件
详细描述
该地铁隧道穿越的地质条件复杂， 包括软土、砂层、断层破碎带等多 种地层，施工难度较大。

（一）直墙式衬砌
1、适用条件
（二）曲墙式衬砌
2、结构组成
（三）公路隧道整体式衬砌设计基本要求
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（一）直墙式衬砌
1、适用条件
适用于地质条件比 较好，以垂直围岩 压力为主而水平围 岩压力较小的情况， 主要适用于Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ级围岩，有时也 可用于Ⅳ级围岩。
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（一）直墙式衬砌
2、结构组成
上部拱圈
竖直边墙
支护的方式 ②内部支护
③混合支护
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（一）衬砌概念
广义的衬砌 一次支护 （初期支护）
人工修筑的支护结构
二次支护 （二次衬砌） （永久支护）
为了保证施工的安全、 加固岩体和阻止围岩的 变形、坍塌而设置的临 时支护措施，常用支护 形式有木支撑、型钢支 撑、格栅支撑、锚喷支 护等
为了保证隧道使用的净 空和结构的安全而设置 的永久性衬砌结构。
③注意在拱脚做平台以支撑拱圈，两侧岩壁喷浆敷面阻止风
化和少量地下水的渗透。
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（2）大拱脚 产生于先拱后墙法施工，为了节省圬工，采用大拱脚薄边墙衬砌
最大的问题是大拱脚支座施工困 难，在非均质岩层中很难用钻爆 法做出整齐稳定的支座。
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（3）降低边墙建筑材料等级或采用花边墙 在地质条件尚好，侧压力不大，如围岩完整性比较好的Ⅰ— Ⅱ类围岩中，但又不宜采用半衬砌时，为了节省边墙圬工， 可以简化边墙： ①降低边墙建筑材料的等级，如将混凝土边墙改为石砌边墙； ②采用柱式边墙或连拱式边墙，统称为花边墙。
(1)整体式衬砌截面可设计为等截面或变截面。整体式衬砌截面可设计 为直墙式或曲墙式，对设仰拱的地段，为减少围岩和衬砌的应力集中 避免急剧弯曲和棱角，仰拱与边墙宜采用小半径曲线连接、仰拱厚度 宜与边墙厚度相同。

大、小避车洞详图：Ⅰ-Ⅰ剖面、Ⅱ-Ⅱ剖面、Ⅲ-Ⅲ断面
•大小避车洞详图主要表 示大小避车洞的形状、 尺寸、衬砌材料、衬砌 厚度，洞内地面有一1% 坡度，以便于排水。
大避车洞详图
端墙
洞门端 墙立体图
洞顶水沟
洞顶水沟立体图
翼墙
翼墙立体图
汇水池及路堑侧沟
汇水池及路堑侧沟立体图
洞门图
洞内外连接水沟
（瑞士勒奇山隧道全长34.6公里 ，穿越阿尔卑斯山脉）。
• 太行山“郭亮隧道”——世界十大惊险公路之一，人工开凿的世界
第九大奇迹。河南省郭亮村人历时5年，打秃钢钎12吨，打烂8磅重的铁 锤4000个，在绝壁中凿出一条高5米、宽4米，全长1250余米的“绝壁长 廊”。惊险度:此隧道开有35个天窗，从天窗往下看便是万丈深渊。
洞身衬砌断面图
衬砌的组成
• 拱圈：三心拱 • 边墙：直墙式、曲墙式 • 仰拱或底板
避车洞图
避车洞的作用
供维修人员、行人及运料小车避让列车而修建的。
避车洞图
避车洞布置图 大、小避车洞详图
避车洞布置图
• 表示了大小避车洞的位置，为节省图幅，纵横方向可采用不同的 比例。纵向1：2000,横向1：200。大小避车洞在隧道的两侧边墙 上交错布置，小的每隔30m设置一个，大的每隔150m设置一个。
•北京地铁
•北京地铁
• 青函隧道——世界上最长的隧道（1964年—1988年），隧道全长 53.85公里 ，海底部分23.3公里 。它连接着日本本州最北端的 青森和北海道的函馆。
• 英法海底隧道——世界第二长隧道（1987年—1994年），
长度50.5公里，海底长度37.9公里，是世界上海底长度最长 的隧道，坐时速260公里的高速火车，穿越隧道只用26分钟 。

※ 采用就地整体模注现浇砼，适用较广，截面可以是等截面或 是变截面。
.
※ IV级以上围岩，地基松软，往往侧压力较大，故宜采用 曲墙带仰拱的衬砌。
设置 作用 仰拱
使结构及时封闭，提高整体承载力和侧墙抵抗侧 压力的能力
抵御结构下沉变形，调整围岩和衬砌的应力状态
※ 严寒地区隧道，不管围岩等级如何，只要有地下水存在， 衬砌型式仍应采用曲墙式衬砌，并在施工中根据情况设置伸 缩缝
① 当初支产生形变及形变压力时，隔离层允许其有少量的变形， 可降低形变压力；
② 当初支支护力不够时，可将少量形变压力均匀的传布到二衬 上，依靠二衬制止其继续变形，且不使初衬出现裂缝时，二衬 也出现裂缝。
.
③ 具有防水效果，且可减少二次衬砌混凝土的收缩裂缝。
※ 预留初期支护变形量：在确定开挖尺寸时，应预留必要的初 期支护变形量以保证初期支护稳定后，二次衬砌的必要厚度
.
4.3 明洞
当隧道埋深较浅，上覆岩(土)体较薄，难采用暗挖法时，则 应采用明挖法来开挖隧道。用这种明挖法修筑的隧道结构，通 常称明洞。
※ 明洞具有地面、地下建筑物的双重特点：①作为地面建筑 物用以抵御边坡、仰坡的坍方、落石、滑坡、泥石流等病害； ②作为地下建筑物用于深路堑、浅埋地段不适宜暗挖隧道时而 取代隧道的作用；③用于在与公路、灌溉渠立交处，以减少建 筑物之间的干扰。 ※ 明洞的结构形式应根据地形、地质、经济、运营安全及施工 难易等条件进行选择，采用最多的是拱形明洞和棚式明洞
.
柱式拱形明洞门路堑式
翼墙式拱形明洞门路堑式
台阶式拱形明洞门（半路堑式）
台阶式拱形明洞门（偏压式）
2、棚式明洞
当山坡坍方，落石数量较少，山体侧压力不大，或因受地 质、地形条件的限制，难以修建拱形明洞时，可采用棚式明洞

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