隧道设计--周心培

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1、隧道概念（提纲）1、铁路隧道概况2、隧道勘测3、隧道围岩分级与围岩压力4、隧道选线及洞口位置选择5、隧道衬砌及附属构筑物6、洞内轨道7、隧道辅助坑道8、隧道防、排水9、隧道通风、照明10、高速铁路隧道的特点11、隧道施工与新奥法概念12、隧道技术的发展隧道概念（提纲）1、铁路隧道概况1888年～l911年满清时期修建隧道238座，总长42.46km。最长的是东省铁路（满洲里～绥芬河）的兴安岭隧道3077m狮球岭隧道长261m八达岭隧道长1091m（209）1911年～l949年民国时期修建隧道4

2、27座，总长113.88km。最长的是滨绥线的杜草隧道长3840m。1949年～2003年共和国时期修建隧道6213座，总长3510.68km。最长双线隧道大瑶山隧道14.295km，最长单线隧道秦岭隧道18.460km。2、隧道勘测隧道工程勘测时，应根据不同设计阶段的任务、目的和要求，针对隧道工程的特点，确定应搜集勘测资料的内容和范围，并进行调查、测绘、勘探和试验，做到搜集资料齐全、准确、满足设计要求。2.1隧道工程测绘地形（含辅助工）、纵断面、横断面、洞口控制点、水准点。测绘资料需反映隧道所

3、在地区的工程地质、水文地质、水文、周围建筑及人居状况。2.2隧道工程调查（1）自然概况地形、地貌（2）工程地质地层、岩性、构造（长、特隧道大面积测绘）（3）水文地质类型、水位、水量、水质、渗透系数、突水？（4）不良地质崩塌、岩堆、错落体、滑坡、岩溶、泥石流、采空区、地温、有害气体、瓦斯、放射性危害等（5）气象资料气温、气压、风向、风速、雨量、雪量、冻结深度（6）施工条件砂石料、水、电供应、交通条件、施工及弃碴场地、对噪声、振动、拆迁、地表下沉、补偿等政策法令设计阶段的地质调查，根据隧道长短、地质

4、复杂程度采用测绘、遥感、物探、钻孔、试坑等方法进行。施工阶段的调查宜采用开挖工作面直接观察或利用超前钻孔、导坑、物探等方法进行。隧道勘测应详细调查隧道所在地区的自然、人文活动和社会环境状况，评价隧道工程对环境可能造成的影响。3、隧道围岩分级与围岩压力3.1隧道围岩分级级别主要地质特征完整性开挖后稳定状况弹性波速Ⅰ级极硬岩R＞60MPa巨块状无坍塌、可能岩爆＞4.5构造影响轻微、整体结构节理不发育、无软弱面Ⅱ级硬质岩R＞30MPa大块状长期曝露有小坍塌3.5～4.5构造影响较重结构节理较发育、偶夹

5、软岩Ⅲ级硬质岩构造严重节理发育碎块石状侧壁稳定2.5～4.0软质岩构造、节理较发育大块状拱部无支护可有小坍塌Ⅳ级硬岩构造严重节理很发育压碎结构无支护有较大坍塌1.5～3.0软岩构造严重节理发育碎块镶嵌侧墙有时失稳土：具压密或成岩作用土大块QlQ2老黄土压密钙铁质胶结碎卵石土巨块整体Ⅴ级软岩极破碎岩碎石松散易坍塌、可大坍塌1.0～2.0坚硬、硬塑粘性土松软结构浅埋易下沉坍塌稍密稍湿以上碎石土松散结构Ⅵ级岩体构造严重断层带粘土蠕动松软极易坍塌变形＜1～1.5土体软塑粘土饱和砂砂土潮湿松散涌砂浅埋易塌

6、通天3.2围岩压力采用破损阶段法计算深埋隧道衬砌时，围岩按松散压力考虑，其垂直及水平匀布压力可按下式计算：垂直压力q＝γh荷载高度h＝0.45×2S－1ω宽度系数ω＝1＋i（B－5）侧压力e＝λq4、隧道选线及洞口位置选择4.1基本原则（1）长、特（复杂）隧道应在大面积地质测绘的基础上确定线路走向、越岭高程、展线方案，综合工期、施工方案、运营条件进行全面技术经济比选确定。（2）隧道选线应避免通过地质极为复杂和溶洞、暗河、采空区。（3）沿河、傍山线路宜靠山内移，避免偏压、河流冲刷、水库坍岸的影响，

7、一般宜优先采用长隧道方案。（4）隧道洞口不应设在地质不良、排水困难、地势狭窄、沟谷低洼或悬崖陡壁处，并应“早进、晚出”。“早进、晚出”4.2隧道净距、浅埋与偏压（1）两相邻单线隧道的最小净距（m）围岩级别ⅠⅡ～ⅢⅣⅤⅥ最小净距（1.5～2）B（2～2.5）B（2.5～3）B（3～5）B＞5B（2）浅埋隧道覆盖厚度（m）围岩级别ⅢⅣⅤ单线隧道5～710～1418～25双线隧道8～1015～2030～35（3）偏压隧道覆盖厚度（m）与地质和地形横有关围岩级别ⅢⅣ石Ⅳ土Ⅴ单线隧道4～55.5～1010

8、～18双线隧道710～1113～1820～30大瑶山隧道----（1）隧道线路平面方案大瑶山隧道位于京广复线坪石至乐昌间的武水峡谷，属裁弯取直型长隧道。铁四院第一勘测设计总队于1978年1月开始勘测，对峡谷地区50km2范围内进行了勘测调查，研究比较了四个主要平面方案。预留水库方案：白面石跨武水方案线路长33.908km隧道长14.30km园螺角跨武水方案线路长38.570km隧道长14.66km不预留水库方案：武水西岸双绕方案线路长45.492km无特长隧道四跨武水双绕方案线路长45.834k