隧道知识
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隧道火灾知识
隧道火灾是指在隧道内发生的火灾事件。
隧道火灾具有以下特点:
1. 隧道火灾的灾害范围大:隧道内空间封闭,火势容易蔓延,可能造成大量人员伤亡和财产损失。
2. 隧道火灾的烟雾危害大:隧道内烟雾密集,可迅速造成人员窒息和中毒,增加逃生难度。
3. 隧道火灾的热辐射大:火灾释放大量热能,可能造成隧道结构损坏和人员烧伤。
4. 隧道火灾的火势难以控制:由于空间狭小和通风条件限制,隧道内的火势往往难以迅速扑灭。
为了减少隧道火灾的风险和减轻火灾的影响,需要采取以下防控措施:
1. 隧道消防设施的建设:配备自动灭火系统、烟雾探测器、喷淋系统等消防设施,提高火灾的自动报警和控制能力。
2. 隧道通风系统的改进:合理设计通风系统,保证隧道内空气流动,减少烟雾积聚,有利于火灾扑救和人员疏散。
3. 火灾应急预案和演练:制定火灾应急预案,明确各类应急措施和责任分工,并定期进行演练和培训,提高应对能力。
4. 安全出口和疏散指示标志的设置:合理设置安全出口,并标明疏散指示标志,便于人员迅速逃生。
5. 驾驶员和乘客的安全意识培养:加强驾驶员和乘客的安全意识教育,提高火灾发生时的自救能力和逃生技巧。
隧道火灾是一种严重的灾害事故,需要采取综合措施进行预防和应对,以尽量减少人员伤亡和财产损失。
隧道分部开挖法施工的基础知识目录1.内容概括................................................3 1.1 隧道施工的重要性.......................................3 1.2 分部开挖法简介.........................................51.3 研究的目的和意义.......................................52.隧道分部开挖法概述......................................6 2.1 分部开挖法的定义.......................................7 2.2 分部开挖法的特点.......................................72.3 国内外应用现状.........................................93.隧道分部开挖法的施工流程...............................10 3.1 施工准备阶段..........................................10 3.1.1 施工现场调查与评估..................................12 3.1.2 施工方案设计........................................13 3.2 开挖工序..............................................14 3.2.1 初期支护施工........................................16 3.2.2 二次衬砌施工........................................17 3.3 监测与安全措施........................................18 3.3.1 监测系统介绍........................................20 3.3.2 安全风险预防........................................214.隧道分部开挖法施工技术要点.............................22 4.1 土方开挖技术..........................................23 4.1.1 开挖方法的选择......................................24 4.1.2 边坡稳定控制........................................25 4.2 支护结构施工..........................................27 4.2.1 临时支撑体系........................................28 4.2.2 永久支护设计........................................30 4.3 防水与排水............................................31 4.3.1 防水材料的选用......................................324.3.2 排水系统的布置......................................345.隧道分部开挖法施工中的常见问题及解决策略...............35 5.1 常见问题分析..........................................36 5.1.1 地质条件复杂时的应对................................37 5.1.2 施工进度控制........................................38 5.2 解决策略..............................................39 5.2.1 技术创新的应用......................................415.2.2 管理与协调机制的优化................................426.隧道分部开挖法施工案例分析.............................44 6.1 案例选择标准..........................................44 6.2 案例分析..............................................46 6.2.1 工程概况............................................47 6.2.2 施工过程............................................486.2.3 成果与效益分析......................................497.结论与展望.............................................507.1 研究成果总结..........................................507.2 未来发展趋势预测......................................511. 内容概括隧道分部开挖法施工是一种常用的地下工程方法,适用于城市地铁、铁路隧道等地下工程的开挖。
隧道的分类及其作用1、按用途分(常用分类方法)(1)交通隧道:提供运输的孔道和通道,主要有:铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道。
(2)水工隧道:是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分。
主要包括:引水隧道:把水引入水电站发电机组,产生动力资源。
尾水隧道:把发电机组排出的废水送出去的隧道。
导流隧道(泄洪隧道):疏导水流排沙隧道:用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道(3)市政隧道:是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。
主要有:给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。
(例如:综合管网、海底设施隧道等)(4)矿山隧道:其作用主要是为采矿服务的。
主要有:运输巷道、给水隧道、通风隧道。
2、按隧道长度分(公路隧道规范):(1)特长隧道:L>3000 m(2)长隧道:3000 m ≥L>1000 m(3)中长隧道:1000 m ≥L>500 m(4)短隧道:L≤500 m4、按隧道所处的地理位置划分:山岭隧道水底隧道城市隧道隧道勘察的几个阶段2.1.1 可行性研究勘察2.1.2 初步勘察2.1.3 详细勘察2.4.1 初步勘察(1)目的任务:选定隧道位置(2)基本内容:查明控制隧道方案的工程地质问题,如地形、地质、岩性、不良地质等2.4.2 详细勘察(1)目的任务:对选定的隧道提供详细的工程地质水文地质等信息。
(2)基本内容:查明为施工图设计服务的地质问题2.5.1 地下水涌水调查(1) 内容:调查地下水的类型及其与地表水的相互补给关系;调查地下水的流量、流向及水质等;(2)预测地下水涌水量:须调查隧道中心线上的“谷”及“梁”的分布情况;(3) 利用钻探成果判断涌水情况;(4) 查明涌向隧道的地下水的范围。
2.5.2 枯水调查(1)目的:明确由于修建隧道工程而使地下水及供水受到影响,造成工业用水及居民饮水困难等;(2)主要内容:地下水的利用状况(使用时间、水量等)、地下水季节性变化以及雨后变化、植被情况等1、隧道勘察的目的和意义是什么?2、初步勘察和详细勘察有何异同?3、隧道勘察方法除了收集资料、调查测绘、勘探外,据你所知还有哪些高科技手段和方法可用于隧道勘察?4、地下涌水和枯水调查的意义是什么?5、隧道建筑环境评价的目的是什么?对生态环境有何意义?公路隧道选址的基本原则必须与公路总体设计相协调适应(交通量、公路等级等)隧道位置应选择在稳定的地层中;4)越岭隧道应进行较大范围的方案选择,进行全面的技术、经济比较,选择在地质条件较好的地段穿越;(5)沿河傍山隧道,其位置宜向山侧内移,避免一侧洞壁过薄产生偏压;(6)选择隧道位置时,应注意洞口位置和有关工程的处理,一般宜采取“早进洞,晚出洞”原则。
隧道工程知识点总结隧道工程是现代建筑领域中的重要分支,广泛应用于交通、水利、矿山等领域。
隧道的建设需要掌握一系列的知识和技术,下面将对隧道工程的一些关键知识点进行总结。
一、隧道的分类根据隧道所处的地质条件、用途和建设方法,隧道可以分为以下几种类型:1. 基于地质条件的分类:岩石隧道、软土隧道、水下隧道等。
2. 基于用途的分类:公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、水利隧道等。
3. 基于建设方法的分类:盾构隧道、钻孔隧道、爆破隧道等。
二、隧道的设计与施工1. 地质勘察:隧道工程前期必须进行详细的地质勘察,确定地层结构、地下水位等参数,以便进行隧道设计和施工方案制定。
2. 隧道设计:隧道设计需要考虑地质条件、隧道用途、交通量等因素,确定隧道的剖面形状、支护结构和排水系统等。
3. 隧道施工:隧道施工包括掘进、支护和衬砌等过程。
常用的施工方法有盾构法、钻孔爆破法和切削法等。
三、隧道的支护措施为了保证隧道的稳定和安全运营,需进行合适的支护措施,主要包括以下几个方面:1. 初期支护:包括钢支撑、喷锚、锚杆和网片等,用于支撑土体和石体,防止塌方和坍塌。
2. 终期支护:包括衬砌、灌浆和支撑钢架等,用于保护地下结构,增强隧道的整体强度和稳定性。
3. 地下排水系统:隧道施工和运营过程中需要进行地下水的排除,以防止水压对隧道的影响,因此需要建立完善的地下排水系统。
四、隧道灾害防治隧道工程在建设和运营过程中,会面临各种灾害风险,如地震、滑坡、涌水等。
为了减少这些灾害对隧道的影响,需采取相应的防治措施,包括:1. 地震防护:采用适当的隧道布置、增加隧道的抗震能力等方法,增强隧道的地震抗力。
2. 滑坡防治:通过加固地表、采取防滑坡措施等方式,减少隧道周围地区的滑坡风险。
3. 地下水的防治:采取防水屏障、施工暗挖法等方式,控制地下水的涌入,保持隧道的干燥。
五、隧道通风与排烟隧道工程中,通风和排烟是确保隧道使用安全的重要环节,需采取适当的通风与排烟系统,保证隧道内的空气质量和火灾安全。
1. 隧道概念及作用;主体建筑物,附属建筑物《隧道通常是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。
主体建筑物包括洞身衬砌和洞门,附属建筑物包括通风,照明,防排水,安全设备等。
2、道路隧道工程调查内容:地形调查、地质调查、气象调查、环境调查、施工条件调查以及与工程有关法令调查等。
3、道路隧道位臵的定位,洞口位臵的选择定位:在决定隧道位臵时,要考虑到路线的特性,与前后线形的衔接、地形地质条件对施工难易程度的影响、交通安全、行驶性能等,洞口附近应特别加以注意。
洞口位臵的选择:1洞口部分在地质上通常是不稳定的。
应避免不稳定地区,设在山体稳定、地质条件好、排水有利的地方。
2洞口不应设在沟谷低洼处和汇水沟处。
3隧道穿过悬崖陡壁时,要注意岩壁的稳定性。
4洞口地形平缓时,一般也应早进洞晚出洞。
5为使洞口段衬砌结构受力条件较好,应使隧道中线与地形等高线正交,正交洞口的边、仰坡开挖较小而且均衡。
6长大隧道在洞门附近考虑施工场地、弃渣场以及便道的位臵,对组织施工时的难易和进度有很大影响。
7洞口部分埋深较小,应考虑附近的地上构筑物、低下埋设物对隧道的影响和对策。
8预先考虑运营后,通风设备排出的废气和噪声对周围环境的影响程度和解决办法。
9研究雪崩、阵风、风吹雪等对安全行驶的影响,考虑设臵防雪工程、防风工程和放路面冻害工程的必要性。
10在城市隧道的进出路上,平交路口对隧道交通有无影响,如何解决等。
4、隧道工程概算应包括的费用土建费、机电费、储备费、管理费。
5. 隧道线性确定的原则:1平面线形要求:原则上采用直线,避免曲线。
2纵面线形要求:以不妨碍排水的缓坡为宜,在变坡点上应放入足够的竖曲线。
3引线要求:引线的平面及纵断线形应当保证有足够的视距和行驶安全,洞口前的引线纵坡与隧道纵坡在必要的距离之内应保持一致。
4隧道净空断面要求:应给附属设备留有足够的空间,在长隧道里要设臵加宽带,净高由汽车载货限制高度和富裕量决定。
山岭隧道知识点总结一、概述山岭隧道是指在山脉之间或者山岭下方开凿的隧道。
由于山脉地势高耸,弯曲多变,因此山岭隧道的建设具有一定的难度和挑战性。
然而,随着现代技术的进步,越来越多的山岭隧道被建设出来,成为了交通运输领域的重要建筑工程。
二、建设意义1. 便利交通山岭隧道的建设可以缩短行车距离,提高交通效率,便利车辆和人员的通行。
特别是对于人口较多的地区和交通要道,山岭隧道的建设可以极大地减少交通拥堵,提高通行效率。
2. 发展经济随着山岭隧道的建设,交通条件得到改善,交通运输成本降低,这对于促进当地经济的发展具有积极意义。
因此,山岭隧道的建设往往会成为政府重点基础设施建设项目。
3. 保障安全原本的山路可能会有崩塌、泥石流等自然灾害,对交通造成严重威胁。
山岭隧道的建设可以规避这些自然风险,提高交通安全系数。
三、设计要点1. 地质勘察在山岭隧道的设计之前,需要进行详细的地质勘察工作,了解地质情况,地下水位,岩溶情况等等。
这些地质情况将对隧道的设计和施工方式产生重要影响,因此地质勘察工作至关重要。
2. 坡度和曲线由于山岭地区地势起伏,隧道往往会出现坡度和曲线设计需要。
为了确保车辆行驶的安全和舒适,隧道的坡度和曲线需要经过严格的计算和设计。
3. 排水系统山岭隧道通常会有地下水的渗漏问题,因此在设计隧道时需要充分考虑排水系统的设计,确保隧道内部的排水畅通。
4. 通风系统山岭隧道的长度较长,为了确保隧道内空气流通和车辆尾气排放,需要设计合理的通风系统。
四、施工技术1. 爆破隧道的开挖往往需要采用爆破技术。
在山岭隧道的施工过程中,需要根据地质情况和隧道设计要求,采用合适的爆破方案和爆破材料,以确保开挖工作的安全和高效进行。
2. 掘进隧道的掘进通常采用掘进机械设备,如隧道推进机、盾构机等。
这些先进的施工设备可以大大提高隧道开挖的效率和质量。
3. 支护在隧道开挖过程中,需要对隧道的围岩进行支护。
支护材料可以采用混凝土、锚索、钢架等,以确保隧道的结构稳定和安全。
隧道知识问答3一、问答题:1、隧道的定义是什么?隧道是一种修建在地下、两端有出入口、供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。
2、隧道工程由哪几个部分组成?洞口工程洞身工程防水排水工程附属设施工程3、铁路隧道洞门形式有几种?端墙式、翼墙式、柱式、台阶式、斜交式、斜切式;4、喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合哪些要求?(1)、平均厚度大于设计厚度;(2)、检查点数的80﹪及以上大于设计厚度;(3)、最小厚度不小于设计厚度2/3;(4)、表面平整度的允许偏差为100㎜5、什么是复合式衬砌?复合式衬砌是指外层用喷锚作为初期支护(称为喷锚衬砌),内层用模筑混凝土作二次衬砌的永久结构。
6、什么是仰拱?具有抵御底部围岩压力(反力)和防止衬砌沉降、并使衬砌形成一个环状的封闭整体结构。
7、简述锚杆的支护作用有几种:支承作用、加固作用、组合梁作用、悬吊作用;8、隧道防排水的原则是什么?隧道防排水一般应采取“防、排、截、堵相结合,刚柔相济、因地制宜,综合治理”的原则,达到防水可靠、排水通畅、线路基床底部无积水、经济环保的目的。
9、隧道开工前应做好哪些工作?(1)、做好现场调查工作;(2)、全面熟悉设计文件、会同设计单位进行现场对;(3)、确定施工方案、编制实施性施工组织设计;10、什么是喷锚衬砌?喷锚衬砌是指以喷锚支护作为永久衬砌的通称。
11、什么是隧道净空?隧道净空是指隧道衬砌内轮廓线所包围的空间。
12、什么是隧道建筑限界?隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全,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范围。
13、隧道附属建筑物包括哪些内容?为工作人员在隧道内进行维修或检查时,能及时避让驶来的列车而在隧道两侧修建的“避车洞”;为了保证车辆正常运行而设置的照明设施;为了排除隧道内渗入的地下水而设置的防水与排水设备;为了净化隧道内车辆所排出的烟尘和有害气体而设置的通风系统;为防止车辆在隧道内发生火灾而设置的消防与报警设备等。
隧道总体设计知识点隧道总体设计是指在规划和设计隧道工程时,根据具体情况和要求,对隧道的整体设计方案进行规划和编制的过程。
它是隧道工程实施的基础,直接决定了隧道的施工质量和使用性能。
本文将从隧道总体设计的目的、内容和方法等方面进行详细阐述,以帮助读者全面了解隧道总体设计知识点。
一、隧道总体设计的目的隧道总体设计的目的在于保证隧道工程的安全、经济和科学性,并满足工程所处环境的要求。
具体而言,隧道总体设计的目的包括以下几个方面:1. 确定隧道的功能和服务要求:根据隧道的用途和所处环境的特点,确定隧道的主要功能和服务要求,如交通隧道的通行能力和安全要求、水利隧道的输水能力和抗洪能力等。
2. 确定隧道的技术参数:包括隧道的长度、断面形状、纵、横坡设计、洞口形式、盾构机参数等技术参数,这些参数直接影响到施工方案和施工工艺的选择。
3. 确定隧道的布置和线型:根据地质条件、交通流量、地形地貌等因素,确定隧道的布置和线型,包括隧道的走向、坡度、曲线半径、坡度变化等。
4. 确定隧道的安全措施:确定隧道的安全措施,包括防火、排烟、照明、通风等设施的设置,并考虑应急疏散通道、抗震、防水等安全因素。
二、隧道总体设计的内容隧道总体设计的内容较为复杂,既包括技术设计,也包括非技术设计。
下面将列举一些主要内容,以供参考:1. 地质勘察和地质资料分析:包括地质勘察和地质调查的结果分析,评估隧道施工的地质条件和风险,为设计提供可靠的地质基础。
2. 隧道的功能要求和服务要求:根据隧道的用途和所处环境的特点,确定隧道的主要功能和服务要求,如交通隧道的通行能力和安全要求、水利隧道的输水能力和抗洪能力等。
3. 隧道的技术参数:包括隧道的长度、断面形状、纵、横坡设计、洞口形式、盾构机参数等技术参数,这些参数直接影响到施工方案和施工工艺的选择。
4. 隧道的布置和线型:根据地质条件、交通流量、地形地貌等因素,确定隧道的布置和线型,包括隧道的走向、坡度、曲线半径、坡度变化等。
隧道画图入门知识点总结隧道是一种地下工程结构,用于连接两个不同地点的通道,以便人们和交通工具跨越山脉、河流和其他地理障碍。
隧道工程的设计和施工需要准确的图纸和图纸绘制技能。
隧道画图是一个特殊的技能,需要掌握一定的知识和技能才能进行。
隧道画图的目的是为了确定隧道的位置、尺寸和结构,以确保隧道的安全和有效运行。
在进行隧道画图时,需要考虑隧道的地质条件、水文地质条件、地质构造条件、地震影响等因素。
在隧道画图中,需要绘制地质勘探资料、地质概况图、地质剖面图、地质构造图等。
隧道画图的基本知识点可以分为以下几个方面:1. 地质勘探知识:隧道工程的地质条件对隧道的位置和结构设计有重要影响。
地质勘探知识包括地质勘探方法、地质勘探仪器、地质勘探报告的解读和分析等。
2. 地质条件知识:隧道的地质条件包括地层岩性、地层倾角、地下水、岩层裂隙、地下构造等,这些条件对隧道设计和施工具有重要影响。
需要掌握地质条件知识,才能进行准确的隧道画图。
3. 隧道结构知识:隧道的结构包括洞室和支护结构。
洞室的形状、尺寸和位置对隧道的使用效果有重要影响,而支护结构对隧道的安全性和稳定性起着关键性作用。
需要了解不同类型隧道的结构特点和设计原则。
4. 地质绘图知识:地质绘图是隧道画图的基础,需要掌握地质勘探资料的绘制方法、地质勘探图的解读方法、地质构造图的绘制方法等。
地质绘图知识对于准确的隧道画图至关重要。
5. 隧道施工知识:隧道画图需要考虑隧道的施工方法和工艺过程。
需要了解不同类型隧道的施工特点和施工要求,以便合理设计隧道结构和支护结构。
除了上述基本知识点外,隧道画图还需要掌握一定的软件操作技能。
隧道画图软件有Autocad、Revit、Solidworks等多种,需要根据实际情况选择合适的软件进行绘图。
在进行隧道画图时,需要掌握软件的基本操作、图纸绘制技巧和数据处理方法。
隧道画图是一个复杂的技能,需要进行系统的学习和实践。
掌握隧道画图的基本知识点是第一步,同时还需要不断积累实际工程经验,才能真正成为一名合格的隧道画图师。
隧道施工的安全知识隧道施工的安全知识公路隧道在施工过程中存在很多不确定性因素,施工安全风险高,极易引发各种安全事故,以下是由小编整理关于隧道施工安全知识的内容,希望大家喜欢!隧道施工安全知识一、洞口工程施工安全 1、施工前,必须先做好洞口排水系统。
2、工程应尽量避开雨季施工,以防开挖的洞口原状结构在雨水的冲刷下发生失稳坍塌,造成事故。
3、洞口的路基及边坡、仰坡断面应自上而下开挖,一次将土石方工程做完,开挖人员不得上下重叠作业。
在高于2米的边坡上作业时,应符合高处作业的相关规定。
4、洞口工程施工前应根据地质情况对地表或仰坡适当采取锚喷、锚网喷、注浆、超前支护等封闭或加固措施。
5、施工过程中应经常观察和检查洞口仰坡山体结构的稳定,发现有松动危石或山体不稳定迹象时,必须立即清除或进行加固处理。
6、洞口段开挖后应加强支护,尽快施作喷射混凝土支护、锚喷支护、锚网喷支护、钢支撑加锚网喷支护等措施,并尽快施作混凝土衬砌。
7、洞口工程施工过程中,应加强对开挖面拱顶及地表变形下沉量的监控和量测,结合应用统计技术,准确掌握洞口土体结构被开挖破坏后的位移规律和发展趋势,以便根据情况及时采取相应的安全防护措施。
隧道施工安全知识二、洞身开挖施工安全 1、基本要求:开挖前掌子面测量及开挖作业人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安全状态,如有松动岩石或裂块,应及时清除或支护处理后,方可进行作业。
2、钻眼作业⑴钻眼前,应认真检查并清除存在的浮石及瞎炮处理完毕后,方可进行钻眼作业; ⑵凿岩机支架在碴堆上钻眼时,应确保碴堆的稳定;⑶不得在残眼中钻眼;⑷必须采用湿式凿岩设备;⑸采用液压凿岩台车钻眼时,严格按照安全操作规程操作。
3、爆破作业基本要求⑴爆破作业必须按现行国家标准《爆破安全规程》(GB6722)要求,编制爆破设计方案,制订并严格执行相应的安全技术措施。
⑵洞内爆破作业必须有专人统一指挥,并由经过专业培训且持有爆破作业合格证的专职爆破工担任。
隧道工程知识点隧道工程是一项重要的土木工程领域,涉及到隧道的设计、施工、监测等各个环节。
在进行隧道工程时,需要掌握一些基本的知识点,才能确保工程的顺利进行。
下面将介绍一些隧道工程中常用的知识点。
1. 隧道的分类根据不同的分类标准,隧道可以分为不同的类型。
按照使用用途可以分为公路隧道、铁路隧道、水利隧道等;按照工程技术分类可以分为盾构隧道、顶管隧道、明挖隧道等;按照洞体布置方式可以分为单洞、双洞、多洞等。
不同类型的隧道在设计和施工时都有各自的特点和要求。
2. 隧道的设计原则在进行隧道设计时,需要遵循一些设计原则,以确保隧道的安全和经济性。
其中包括地质勘察、隧道断面选取、支护结构设计、排水设计等方面。
设计隧道时需要考虑地质条件、交通需求、施工技术等多个因素,综合考虑,确保设计方案合理可行。
3. 隧道的施工工艺隧道的施工过程需要采用合适的工艺和方法,确保施工质量和工期进度。
常见的隧道施工工艺包括盾构法、掘进法、爆破法等。
不同的工程条件和要求适用不同的施工工艺,需要根据实际情况选择合适的方法。
4. 隧道的监测和维护隧道建成后需要进行监测和维护工作,确保隧道的安全运行。
监测工作包括地质监测、结构监测、水文监测等,及时发现并处理潜在问题。
隧道维护工作包括清淤、补漏、涂料保养等,延长隧道的使用寿命。
5. 隧道安全与环保隧道工程需要注重安全和环保,保障工程建设和运行过程中的安全性和环保性。
在施工过程中需要采取各种措施,避免事故和污染。
在运营管理中也需要做好安全管控和环境保护工作,为社会提供更好的服务。
综上所述,隧道工程是一项复杂的土木工程领域,需要掌握多方面的知识点才能确保工程的质量和安全。
在进行隧道工程时,需要深入研究和不断学习,提升自身的专业水平,为工程建设和社会发展贡献力量。
希望以上介绍的隧道工程知识点能够帮助读者更好地了解和掌握这一领域的知识。
桥隧知识点总结桥隧工程是现代交通建设中的重要组成部分,它对于交通运输的发展有着重要的作用。
桥隧工程具有复杂的工程技术和高度的综合性,因此对桥隧工程的知识掌握和运用,对于工程师来说是至关重要的。
本文将对桥隧工程的一些基本知识点进行总结,并阐述其在工程实践中的应用。
1. 桥隧工程的定义和分类桥梁是连接两地之间的跨越式的结构,可以由钢、混凝土、木材等材料建造而成。
桥梁一般分为梁式桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥、刚构桥等几种类型,每种类型都有其特点和适用范围。
隧道是用来穿越山脉、河流、城市等地形障碍的地下通道,可以分为公路隧道、铁路隧道、城市地铁隧道、水下隧道等。
隧道的建造需要考虑地质条件、地下水情况、地表环境等诸多因素。
2. 桥隧工程的设计原则桥梁工程设计需要考虑结构的承载能力、受力分布、风吹阻力等因素,从而设计出合理的结构形式和构造。
对于隧道工程,设计则需要考虑地质条件、地下水情况、防水排水、通风等方面的因素,设计出符合使用要求的结构。
3. 桥梁结构的材料及施工桥梁结构的主要材料包括钢材、混凝土、木材等。
不同的材料具有不同的特点和用途,在桥梁工程中需要根据具体情况选择合适的材料。
桥梁的施工需要考虑施工设备、工艺流程、工程质量等方面的问题,确保工程的顺利进行和质量的可靠。
4. 隧道结构的材料及施工隧道结构的主要材料包括钢材、混凝土、砖石等。
隧道的施工需要考虑地下施工环境、通风和排水、支护等问题,确保隧道的顺利建造和使用。
5. 桥梁和隧道的维护和管理桥梁和隧道的维护和管理是确保其安全和可靠使用的重要环节。
桥梁和隧道在使用过程中会受到各种外部因素的影响,需要及时进行维护和修理,以保障其正常使用。
6. 桥梁和隧道的检测和评估桥梁和隧道的安全与否直接关系到交通运输的顺畅和安全。
因此,对桥梁和隧道的检测和评估工作显得尤为重要。
通过定期的检测和评估,可以及时发现桥梁和隧道的问题,并采取相应的措施进行修复和加固,以确保其安全使用。
1、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(或土体),或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体(或土体)2、隧道围岩分级考虑的基本因素:与岩性有关的因素、与地质构造有关的因素、与地下水有关的因素3、围岩压力及分类:引起地下开挖空间周围的岩体和支护结构变形或破坏的作用力分类:松动压力、形变压力、膨胀压力、冲击压力4、衬砌的主要方式:整体式混凝土衬砌、拼装式衬砌、喷射混凝土衬砌和复合式衬砌5、隧道的主体建筑物:洞身衬砌、洞门6、隧道净空:隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间7、限界:一种规定的轮廓线,以内的空间是保证列车安全运行所必须的8、整体式混凝土衬砌工艺流程:立模-灌注-养护-拆模9、模筑衬砌的特点:对地质条件适应性强,易于按需要成型,整体性好,抗渗性强,而且可以适合多种施工条件,如可用木模板、钢模板或模板台车等10、直墙式衬砌组成:上部拱圈、两侧竖直边墙、下部铺底11、曲墙式衬砌组成:顶部拱圈、侧面曲边墙、底部仰拱(或铺底)12、喷锚衬砌:采用混凝土喷射机,将掺有速凝剂的混凝土干拌料和水,高速喷射到清洗干净的岩石表面凝结(当围岩不够稳定时,可加设锚杆或钢筋网),构成的一种支护形式13、采用喷锚支护可充分发挥围岩的自承能力,控制围岩的变形,有效地利用洞内净空,提高作业安全性和作业效率,并能适应软弱和膨胀地层中隧道的开挖,还可用于整治塌方和隧道衬砌的破损14、复合式衬砌:在洞壁表面上先喷射一层混凝土,有时也同时安装锚杆,凝固以后形成一个薄层的柔性支护结构(称初期支护),它既能容许围岩有一定的变形,又能限制围岩产生过大变形。
在施工时,定期地量测支护的变形,把这些变形信息反馈到施工和结构的设计中去,据以确定内衬的最佳施作时间,以及内衬的适宜厚度。
在外衬变形终止或基本稳定以后,再施作内衬15、洞门作用及分类:减少洞口土石方开挖量、稳定边坡仰坡、引离地表流水、装饰洞口。
洞口环框、端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜交式洞门、喇叭口式洞门。
隧道的分类及其作用 1、按用途分(常用分类方法) (1)交通隧道:提供运输的孔道和通道,主要有:铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道。 (2)水工隧道:是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分。主要包括: 引水隧道:把水引入水电站发电机组,产生动力资源。 尾水隧道:把发电机组排出的废水送出去的隧道。 导流隧道(泄洪隧道):疏导水流 排沙隧道:用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道 (3)市政隧道:是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。主要有:给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。 (例如:综合管网、海底设施隧道等) (4)矿山隧道:其作用主要是为采矿服务的。主要有:运输巷道、给水隧道、通风隧道。 2、按隧道长度分(公路隧道规范): (1)特长隧道: L>3000 m (2)长 隧 道:3000 m ≥L>1000 m (3)中长隧道:1000 m ≥L>500 m (4)短 隧 道: L≤500 m 4、按隧道所处的地理位置划分:
山岭隧道 水底隧道 城市隧道 隧道勘察的几个阶段 2.1.1 可行性研究勘察 2.1.2 初步勘察 2.1.3 详细勘察 2.4.1 初步勘察 (1)目的任务:选定隧道位置 (2)基本内容:查明控制隧道方案的工程地质问题,如地形、地质、岩性、不良地质等 2.4.2 详细勘察 (1)目的任务:对选定的隧道提供详细的工程地质水文地质等信息。 (2)基本内容:查明为施工图设计服务的地质问题 2.5.1 地下水涌水调查 (1) 内容:调查地下水的类型及其与地表水的相互补给关系;调查地下水的流量、流向及水质等; (2)预测地下水涌水量:须调查隧道中心线上的“谷”及“梁”的分布情况 ; (3) 利用钻探成果判断涌水情况; (4) 查明涌向隧道的地下水的范围 。 2.5.2 枯水调查 (1)目的:明确由于修建隧道工程而使地下水及供水受到影响,造成工业用水及居民饮水困难等; (2)主要内容:地下水的利用状况(使用时间、水量等)、地下水季节性变化以及雨后变化、 植被情况等 1、隧道勘察的目的和意义是什么? 2、初步勘察和详细勘察有何异同? 3、隧道勘察方法除了收集资料、调查测绘、勘探外,据你所知还有哪些高科技手段和方法可用于隧道勘察? 4、地下涌水和枯水调查的意义是什么? 5、隧道建筑环境评价的目的是什么?对生态环境有何意义?
公路隧道选址的基本原则 必须与公路总体设计相协调适应(交通量、公路等级等) 隧道位置应选择在稳定的地层中; 4)越岭隧道应进行较大范围的方案选择,进行全面的技术、经济比较,选择在地质条件较好的地段穿越; (5)沿河傍山隧道,其位置宜向山侧内移,避免一侧洞壁过薄产生偏压; (6)选择隧道位置时,应注意洞口位置和有关工程的处理,一般宜采取“早进洞,晚出洞”原则。
根据隧道轴线与地形的关系,主要有: (1)坡面正交型; (2)坡面斜交型; (3)坡面平行型; (4)尾部进入型; (5)深入谷地型。 越岭隧道的位置:选择垭口 确定隧道高程 越岭隧道选址尚应考虑以下原则: ※逢山穿洞,宁长勿短,早进晚出--避免洞口深挖; ※宁里勿外,宁深勿浅,避软就硬--避免不良地质; 选择傍山隧道时应注意: (1)傍山隧道的洞身覆盖厚度问题。 (2)要考虑河岸冲刷对山体和洞身稳定的影响, (3)应考虑施工便道设置和既有公路的位置,应注意既有公路边坡的可能坍塌和施工便道对洞身稳定的影响。 (4)线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧道方案进行比较。 常见不良地质条件有滑坡、崩坍、松散堆积、泥石流、岩溶及含盐、含煤、地下水发育等地质条件 隧道通过泥石流地段时,应结合地质情况考虑泥石流沟的改道和最大下切深度,确保洞口和洞身的安全。
隧道洞口位置的选择 洞口位置选择好坏,将直接影响隧道施工、造价、工期和运营安全。选择时要结合洞口的地形,地质条件、施工、运营条件以及洞口的相关工程(桥涵、通风设施等)综合考虑。 1)洞口部分在地质上通常是不稳定的。一般应设在山体稳定,地质条件好,排水有利的地方。隧道宜长不宜短,应“早进洞,晚出洞”,尽量避免大挖大刷,破坏山体稳定。 2)洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处,一般宜将洞口移到沟谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处,如图中的B线。 3)当洞口处为悬崖陡壁时,根据地质情况采用贴壁或采用接长明洞的办法,将洞口堆到坍方范围以外3—5m处. (4)洞口地形平缓时,一般也应早进洞晚出洞。这时洞口位置选择余地较大,应结合洞外路堑、填方、弃渣场地、工期等具体确定。需要时可接长明洞,以确保施工和运营安全。 (5)考虑洞口边仰坡不致开挖过高和洞口段衬砌结构受力,洞口位置宜与地形等高线大体上正交。特别是在土质松软、岩层破碎、构造不利的傍山隧道,更应注意。道路隧道一般不宜设计斜交洞门。若为斜交时,应尽可能加大斜交角度(一般不小于450),或采取工程措施,以降低垂直等高线方向的开挖高度。 6)长大隧道在洞门附近应考虑施工场地、弃渣场以及便道等的位置。 (7)洞口附近有居民点时,考虑提前进洞,尽可能减少附近地上构筑物,地下埋设物与隧道的相互影响,及减少对环境(农业、交通、居民生活)的影响。 8)洞口路肩应高出设计洪水位(包括浪高)以上0.5m,以免洪水浸入隧道。 (9)考虑通风设备排出的废气和噪声对周围环境的影响程度和解决办法。 (10)考虑设置防雪工程、防风工程和防路面冻害工程的必要性。 总之,隧道洞口和洞身是不可分的整体,在位置选择时不能顾此失彼,应该同样的重视。 3.2 隧道几何设计 隧道的平面设计
(1)、隧道平面是指隧道中心线在水平面上的投影。隧道是线路的组成部分,线形至少满足《公路工程技术标准》规定; (2)、平面设计的任务:决定隧道的平面位置,选定洞口位置及洞内各种地下管线埋设位置; 3)、平面设计的基本要求 ①原则上采用直线,避免曲线 ,若必须设置时,宜大于不设超高的平曲线半径,并应满足停车视距的要求; ②隧道平面线形应考虑行驶安全,在洞口不应使用小半径的引线与隧道衔接; ③隧道内尽量避免设反曲线。 (4)、曲线隧道的不利因素:
①行车视距问题; ②加宽断面问题,造成变截面隧道,施工难度大; ③曲线隧道内装修复杂; ④增加通风阻抗,对自然通风不利; 2、隧道纵断面设计 隧道纵断面是指 沿隧道中心线展开的垂直面上的投影。 2、隧道纵断面设计 (1)、纵坡类型 ※ 人字坡隧道 ※ 上行单坡隧道 ※ 下行单坡隧道 (2)、控制隧道纵坡大小的主要因素 ※ 通风问题 ※ 排水问题
(3)、纵坡坡度大小及其影响 ※ 隧道纵坡坡度范围: 0.3%--3%; ※ 纵坡坡度与通风的关系,要求1%以下,大于2%,排量迅速增加; 与排水的关系,纵坡越大 水流越快; ※ 纵坡坡度与施工运营的关系,采用大竖曲线半径和竖曲线长度; ※ 综合通风和排水考虑,纵坡为不防碍排水的缓坡为宜 。 3、隧道横断面设计
(1)、隧道净空:指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间,包括通风、照明、消防、通讯等设备所占空间; (2)、隧道建筑限界:是为保证隧道内各种交通的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 ; (3)、隧道行车限界:保证隧道中行车安全,在一定高度和宽度范围内任何物体不得 侵入的限界; (4)、墙效应:隧道边墙给驾驶员造成危险的心理影响,行车偏左减 少行车道; (5)、加宽带:大于2公里隧道,设紧急停车带,宽2.5m,长25—40米,间隔750米;大于10公里隧道设U型回车道; (6)、净高:一般高速公路、一级公路5米,二级以下公路4.5米; (7)、建筑限界顶角宽:小于等于1米; (8)、两相邻隧道最小间距问题:由于地质条件的关系,隧道宽度过大则不经济,施工上也增加难度,所以高速公路、一级公路一般应设计为上,下行分离的两座独立隧道。两相邻隧道最小净距视围岩类别,断面尺寸、施工方法、爆破震动影响等因素确定。 从理论上,两相邻隧道应分别置于围岩压力相互影响及施工影响范围之外。因此还需根据经验通过工程类比分析确定。 “一般为30m”。 4、隧道接线 (1)、隧道洞口的连接线平面及纵断面线形应与隧道线形相配合,保证有足够的视距和行驶安全; (2)、隧道两端平面线形与路线线形相一致,必须有一定的连接线长度过渡; (3)、隧道两端的接线纵坡应有一段距离与隧道纵坡保持一致,以满足设置竖曲线和保证各级公路停车或会车视距的要求; (4)、当隧道净宽大于所在公路的路基宽度时,两端接线应有不短于50m的同隧道等宽的加宽段,并设计过渡段加以衔接。
3.3 衬砌内轮廓线 及几何尺寸拟定
什么是隧道衬砌?(Lining) 它是一种超静定支护结构 ,是隧道的主体建筑物。 1、衬砌断面设计 主要解决内轮廓线、轴线和厚度三个问题。 2、设计内轮廓线的原则 衬砌的内轮廓线应尽可能地接近建筑限界,力求开挖和衬砌的数量最小。衬砌内表面力求平顺,考虑衬砌施工的简便。 3、隧道衬砌断面的轴线:应当尽量与断面压力线重合,使各截面主要承受压应力。 (1)、当衬砌受径向分布的水压时,轴线以圆形最好; (2)、主要承受竖向压力或同时承受不大的水平侧压力时,可采用三心圆拱和直墙式衬砌; 3)、当承受竖向压力和较大侧压力时,宜采用五心圆曲墙式衬砌; (4)、当有沉陷可能受底压力时,宜加设仰拱的曲墙式衬砌。 4、隧道衬砌厚度 随所处地质条件和水文地质条件不同而有较大变化,并且与隧道的跨径,荷载大小,衬砌材料以及施工条件等有关。 根据以往经验,拱圈可以采取等截面,也可采取在拱脚部分加厚20—50%的变截面。仰拱厚度一般略小于拱顶厚度。 5、衬砌断面 (1)、衬砌断面的形状 ①直墙式圆弧拱 ②三心圆拱 ③单圆拱 (2)、衬砌断面的轮廓线 ① 衬砌内轮廓线:是衬砌的完成线,在内轮廓线之内的空间,即为隧道的净空断面。 ② 衬砌外轮廓线:指为保持净空断面的形状,衬砌必须有足够的厚度(或称最小衬砌厚度)的外缘线。为保证衬砌的厚度,侵犯该线的山体必须全部除掉,木质临时支撑或木模板等也不应侵入,所以该线又称为最小开挖线。 ③实际开挖线 为保证衬砌外轮廓,开挖时往往稍大,尤其用钻爆法开挖时,实际开挖线不可避免的成为不规则形状。 超挖线,超挖部分的大小叫超挖量,一般不应超过10cm。实际上凸凹不平,这样10cm的限制线只能是平均线,它是设计时进行工程量计算的依据。施工中,尤其是用钻爆法施工时,很难掌握刚好达到平均线,常常比它还要大,造成了不必要的工程量,如何控制它? 如何控制超挖,至今仍为一个难题。按设计要求所有超挖部分,都要用片石回填密实。由于施工上的困难,不容易作到密实。但这是设计及施工中都应着重强调的问题。 6、公路隧道衬砌内轮廓线的求法 主要步骤如下: (1) 确定建筑限界; (2) 确定弧形; (3) 计算验证、调整。 以上过程是个反复循环的过程 3.4 隧道勘测设计文件的内容