隧道工程第六课时隧道紧急施工现场方法(1).ppt

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1、内容回顾经验法（1）深埋隧道围岩松动压力的确定方法单线、双线及多线铁路隧道按破坏阶段设计时垂直压力公式：单线铁路隧道按概率极限状态设计时的垂直压力公式：公路隧道围岩压力计算方法hq—等效荷载高度值（坍落拱高度），m；S—围岩级别，如III级围岩S=3；γ—围岩容重，kN/m3；ω—宽度影响系数，由ω＝1+i（B-5）计算。B—坑道宽度，m；i—B每增加1m时的围岩压力增减率（以B=5为基准），当B＜5m时，取i=0.2；当B＞5m时，取i=0.1。●适用条件H/B<1.7，式中H为隧道高度；深埋

2、隧道；不产生显著偏压力及膨胀力的一般隧道；采用钻爆法施工的隧道。围岩的水平均布压力e的确定，按下表中的经验公式计算：（2）浅埋隧道围岩松动压力的确定方法当隧道埋深不大时，地层多为松散堆积物，开挖的影响将波及到地表，无法形成“天然拱”。①《铁路隧道设计规范》推荐（土柱法），隧道埋深h≤hq等效荷载高度时，因覆盖岩层薄，滑动面上阻力小，偏于安全地忽略摩擦阻力，则围岩垂直均布压力：q=γh式中：γ—上覆围岩容重，kN/m3；h—隧道埋深，隧道顶至地面的距离，m。围岩水平均布压力e按郎金公式计算：隧道工

3、程的计算模型根据实际环境和边界条件如何简化对计算结果影响非常重要。结构力学模型（荷载—结构模型、作用—反作用模型）——松弛（动）荷载理论将支护和围岩分开考虑，支护结构是承载的主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承，以计算衬砌在荷载作用下的内力和变形的方法。岩体力学模型（围岩—结构模型、复合整体模型、收敛—约束模型）——现代围岩共同承载理论将衬砌和地层视为整体，在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌与地层的内力，并据以验算地层的稳定性和进行构件截面设计。2、隧道衬砌受力变形特点弹性抗力：由于

4、支护结构发生向围岩方向的变形而引起的围岩对支护结构的约束反力。围岩对衬砌变形起双重作用：围岩产生主动压力使衬砌变形，又产生被动压力阻止衬砌变形。被动荷载（即围岩的弹性抗力）局部变形理论：弹性抗力的计算，目前多采用温克尔（E.Winkler）假定为基础的局部变形理论计算。认为围岩是一组各自独立的弹簧，每个弹簧表示一个小岩柱。应力和变形之间呈线性关系，用围岩弹性抗力系数表示。——支护结构表面某点i的位移（即对应的围岩表面某点的压缩变形），m。——在该点处围岩和结构相互作用的反力，kPa。K——围岩的

5、弹性反力系数，kN/m3。共同变形理论：把围岩视为弹性半无限体，考虑相邻质点之间变形的相互影响。6隧道工程SUIDAOGONGCHENG『第六章▎隧道施工方法『6.1▎隧道施工方法概述『6.2▎主要开挖方法『6.3▎新奥法的基本概念『6.4▎岩土控制变形分析工法简介『6.5▎隧道洞口施工『6.1▎隧道施工方法概述一、隧道施工基本概念1.隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称。2.隧道施工过程通常包括：在地层中挖出土石，形成符合设计轮廓尺寸的坑道；进行必要的初期支护和砌

6、筑最后的永久衬砌，以控制坑道围岩变形，保证隧道施工安全和长期地安全使用。3.隧道施工方法分类：①矿山法：因最早应用于矿石开采而得名，它包括传统方法和新奥法。由于在这种方法中，多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖，故又称为钻爆法。有时为了强调新奥法与传统矿山法的区别，而将新奥法从矿山法中分出另立系统。②掘进机法：包括隧道掘进机（TunnelBoringMachine，简写为TBM）法和盾构掘进机法。③沉管法、顶进法、明挖法：是用来修建水底隧道、地下铁道、城市市政隧道等，以及埋深很浅的山岭隧道。明挖

7、法顶管法沉管法施工技术：沉埋管段法；悬浮管段法。西康铁路秦岭隧道Ⅰ线(左线)隧道使用2台8.8米敞开式掘进机（TBM）由隧道两端相向施工。2007年7月26日，在南京地铁二号线汉中门工地，工人们在顺利出洞的盾构机旁挥舞旗帜。隧道施工工法的对比施工方法环境场地要求优点缺点明挖法市郊施工场地开阔，软岩和土体，如北京和天津地铁进度快，工作面大，便于机械和大量劳动力投入破坏环境生态，影响交通，带来尘土和噪声污染暗挖法埋深较浅对土体进行冻结、注浆、深层搅拌桩加固地基，管棚法加固，浅埋车站，如北京、哈尔滨等

8、城市地铁地面干扰小，造价低机械化程度低，劳动强度高，环境恶劣，风险大施工方法环境场地要求优点缺点矿山法岩石和坚硬土体，如青岛和重庆地铁地面干扰小，造价低进度慢，劳动强度高，风险大盾构法和顶管法城市软地层、深埋隧道，如上海、广州、北京等城市地铁地面影响小，机械化程度高，安全，工人劳动强度低，进度快机械设备复杂，价格昂贵，施工工艺繁，专业施工队伍凿岩机法（TBM）坚硬岩石地质，如广州地铁速度快，机械化程度高，安全，地面无干扰造价高，使用掌握复杂，刀具易磨损沉管法(连续沉井)跨越江河湖海，软地基，如广