《隧道工程》教案

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1、教案2011～2012学年第二学期分院(系、部)：教研室：课程名称：授课班级：主讲教师：职称：使用教材：《隧道工程》97第一章绪论授课内容绪论授课学时教学目的1、了解隧道的概念，分类2、了解隧道工程的历史，现状，前景以及目前存在的问题教学重点1、隧道的概念，分类2、隧道工程的现状及目前存在的问题教学难点1、支护设计计算理论的发展教具和媒体使用多媒体课件教学后记教学内容与过程教学提纲：一、隧道的概念及分类（25分）二、隧道工程的历史及发展现状简况（65分）三、我国隧道建设中应注意的问题（10分）第一章绪论第一节隧道的概念及种类一、隧道的

2、概念定义：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室二、隧道的分类地质条件：土质隧道、石质隧道埋置深度：浅埋隧道、深埋隧道隧道位置：山岭隧道、水底隧道、城市隧道隧道用途：(一)交通隧道铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、航运隧道、人行地道(二)水工隧道(隧洞)引水隧洞、尾水隧洞、导流隧洞或泄洪隧洞、排沙隧道(三)市政隧道给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道将前四种隧道合建称为“共同沟”(四)矿山隧道运输巷道、给水巷道、通风巷道97第二节隧道工程的历史及发展现状简况一、隧道工程的历史1、我

3、国最早用于交通的隧道为“石门”隧道，建于东汉明帝永平九年(公元66年)。2、迄今已知的最早用于交通的隧道为古巴比伦城幼发拉底河下修筑的人行隧道3、法国的马尔派司(Malpas)运河隧道，是最早用火药开凿的航运隧道4、我国第一条铁路隧道是1890年建成的台湾狮球岭隧道。5、第一座用于现代交通的水底隧道是1807年开工的伦敦泰晤士河下公路隧道。6、我国第一条水底公路隧道是1970年建成的上海黄浦江水底隧道7、19世纪初欧洲法、意、瑞士等国就已在山区修建公路隧道。8、2001年投入运营的挪威西部的拉达尔隧道是目前世界上最长的公路隧道（24、

4、5km）。9、古代一直使用“火焚法”和铁锤钢钎等原始工具进行开挖10、19世纪才开始采用钻爆作业，至今大约有一百多年的历史，钻眼工具和爆破技术也不断发展。11、机械开挖法：软土地层的盾构机，中等坚硬岩石地层的岩石隧道掘进机。二、隧道设计与计算理论的发展1、隧道设计：包括隧道位置设计，隧道支护结构和附属设施设计两大部分。2、隧道位置设计：包括选定隧道的穿山高程和洞口位置，确定隧道的平、纵剖面及横断面形状等。3、支护结构设计特点1)支护系统的组成和类型不断扩大和完善临时支护：木支撑、钢支撑、喷锚支护；超前预支护和地层加固技术永久衬砌：砖石

5、砌体、模筑混凝土（素砼钢筋砼）复合衬砌隧道断面：直墙、曲墙、仰拱；小断面、大断面、双连拱大断面、超大断面2)支护系统的设计计算理论不断发展经验设计和工程类比法支护结构受力分析：刚性结构阶段、弹性结构阶段、连续介质阶段坑道稳定性的位移判别：允许相对位移、极限相对位移3)支护系统承载能力及安全度评定不断完善允许应力法：截面上的最大应力不超过材料的允许应力破损阶段法：考虑材料的塑性性质计算承载能力概率极限状态法：将可靠度方法引入隧道设计4)支护系统设计周期大大缩短，计算精度大大提高5)支护系统的设计计算模型还处于经验类比为主，其他模型共存的

6、状况经验法、荷载-结构模型、连续介质模型、收敛约束法(以测试为依据的实用法)三、我国隧道工程的发展现状1、交通隧道1)铁路隧道(截止2002年)运营隧道6876座，总长度约3670km，总数已列世界第一。隧道集中的线路：襄渝线：隧道长度占线路长度的30%成昆线：隧道长度占线路长度的31、6%西康线：隧道长度占线路长度的50、42%10km以上的长大隧道：秦岭隧道18、4km大瑶山隧道14、295km97东秦岭隧道12、668km乌鞘岭隧道20、05km2)公路隧道截至2002年，我国公路隧道总数已达1782座，总长度704km。运营隧

7、道1684座以上，总长628km以上。10km以上的长大隧道：锦屏隧道14、7km陕西秦岭终南山隧道全长约18、04km3)地下铁道目前仅有北京、天津、上海、广州四城市约80km正在运营。而在建工程除上述四城市外，还有南京、重庆、青岛、深圳、杭州、武汉等。北京：规划了20条线路共700km上海：规划了17条线路共450km天津：规划了4条线路共248km广州：规划了7条线路共206、5km深圳：规划了9条线路共254km完成规划的城市：大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波。2、水利水

8、电国内外已建成的10km以上的水工隧洞达90座，中国占11座。国内已建成长度5km以上的引水发电隧道20座。小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽导流隧洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水利枢