隧道工程课程设计及论文

第一篇：隧道工程课程设计及论文

《隧道工程》课程设计及论文

1、以青岛拟建第二条海底隧道为例，对隧道选址、线路走向、长度、埋深，断面及坡道形式及功能进行设计及研究

2、以山东科技大学日益增多的校园汽车所带来的问题为研究背景，拟规划校园交通隧道，对隧道选址、线路走向、长度、埋深，断面及坡道形式及功能进行设计及研究（可以包括地下停车场）

3、以更好的发展西海岸经济新区、加强各地域之间的联系为例，来规划小珠山隧道，对隧道选址、线路走向、长度、埋深，断面及坡道形式及功能进行设计及研究

4、从各个方面比较青岛海底隧道和厦门翔安海底隧道的异同点（包括选址、地质情况、埋深、施工方法、造价、施工工期、断面形式、路面形式、通风形式、照明、内装、以及通车及收费系统情况等），并且要写出你自己的体会，要求：

1、每人一题，可以是一个题目的某一个方面，也可以是多个方面；

2、可以是设计，也可以是研究；

3、字数：3000字以上；

4、格式：以科技论文的格式，具体见附录

第二篇：隧道工程

隧道工程实习报告

一、实习目的

通过施工现场操作和参观，了解隧道工程结构和施工的基本工序和施工方法。通过现场操作和学习，掌握监控量测的基本内容和监测方法，以及基本数据的处理和分析。加深对隧道工程结构的进一步认知。

二、实习时间

2011年7月11日~7月14日

三、实习地点

石家庄新客站地铁预留工程，市政隧道。

四、实习内容

I我们首先参观的是市政隧道，了解了隧道工程结构与施工方法。

（一）、隧道结构是地下建筑结构的重要组成部分，它的结构形式可根据地层的类别、使用功能和施工技术水平等进行选择。其结构形式主要有半衬砌结构、厚拱薄墙衬砌结构、直墙拱形衬砌结构、曲墙结构、复合衬砌结构和连拱隧道结构等形式。1）半衬砌结构 在坚硬岩层中，若侧壁无坍塌危险，仅顶部岩石可能有局部滑落时，可仅施作顶部衬砌，不作边墙，只喷一层不小于20mm厚的水泥砂浆护面，即半衬砌结构。

（二）、我们所参观的隧道采用的是台阶法施工工艺。

山岭隧道围岩软弱段（Ⅳ、Ⅴ级及土质）及城市地铁暗挖隧道（土层或土夹石）采用台阶法。采用台阶法施工时，一般设有超前支护结构，施工时，根据围岩情况，采用钻爆法或人工开挖，施工后及时支护。施工总原则是“管超前、短进尺、紧支护、早封闭、快衬砌”。台阶法按上台阶超前长度分为长台阶法（台长50m以上）、短台阶法(台长5~50m)和微台阶法(台长3~5m)三种。

采用长台阶时,上下部可部署较大型设备平行作业,设备不足时,也可交替作业。隧道较短时,可在上台阶贯通后开挖下台阶,施工干扰少,可进行单工序作业。

1、施工程序

(1)先施工拱部超前支护结构,完成注浆加固

(2)开挖上台阶(全部开挖或留核心土)

(3)施工上台阶锚杆、钢筋网、钢架、喷砼

(4)上台阶完成支护后,开挖核心土或开挖下台阶,并在两侧预留马口支撑拱部支护结构。

(5).单侧超前开挖下台阶马口,并及时施工边墙支护结构成环

(6)开挖并浇注仰拱

(7)铺设防水层

(8)全断面衬砌施工。

2、施工注意事项

(1)上台阶开挖前,先进行超前支护施工,保证施工质量,保障施工安全。

(2)上下台阶开挖施工时,严格控制循环进尺,采用短进尺、弱爆破、多循环的方案。

(3)支护施工紧跟开挖,拱部及边墙在开挖后及时进行。

(4)上下台阶开挖支护完成后,根据监测情况,适时安排衬砌施工,确保安全。

(5)下台阶开挖时,留设边墙马口,开挖分侧进行,单侧超前不少于完成边墙支护结构使全断面支护结构及早成环。

10m,开挖后时II最后我们参观的是石家庄新客站地铁预留工程。

未来的新客站将融客运专线、普速铁路和城际铁路等于一体，成为石家庄最大的交通枢纽。新客站的站区内将有两条城市轨道交通线引入，其中2号线南北走向，3号线东西走向，为方便换乘，地铁车站将与石家庄新客站结合设置。地铁车站为地下三层

新客站分为东西两个广场，轨道交通2号线位于东广场下方，轨道交通3号线中穿铁路站房。地铁站厅位于东广场下方，两站“T”型换乘，地铁车站客流与铁路客流不交叉。

其中地下一层为公共站厅层，地下二层为3号线站台层；地下三层为2号线站台层。届时，乘坐火车的出站客流可到正对地铁站厅的换乘大厅（位于地下一层），在这里可选择到地铁、到停车场和直接出地面三种方向进行分流。其中

换乘地铁的乘客，可到地下三层换乘轨道交通2号线，到地下二层换乘轨道交通3号线。而乘坐地铁的出站客流，出站后可选择前往停车场、通过楼扶梯到地面买票换乘铁路，也可直接通过楼扶梯上至高架候车室。规划中的石家庄2号、3号地铁线

2号线：都市区南北向骨干线，北起正定新区，经过正定老城后，沿着胜利大街进入主城区，过北二环后，线路改为沿建设大街继续向南延伸，经建胜路，转至新客站，与东西向的3号线形成“T型”换乘站。2号线全长33.7公里，在南北石环的绿化隔离带里设车场。

3号线：都市区东西向骨干线。西延鹿泉，东连藁城。在中心城西起西石环，沿联盟路向东，至中华大街转向南，沿着中华大街南行至新客站西广场。3号线中心城段长38公里，为便于分期实施，除在西三环外预留车场外，在京珠高速公路的绿化隔离带里设置一处车场。

五、实习总结

通过这次得工地实习，对建筑行业的了解得到了进一步的提高，特别是对道路和隧道工程的施工和管理有了更加深入的认识。只有通过现场的知识积累才能达到技能的精通和理论知识的更加完善和实用，并且不断的将现在所学到的实践经验应用到理论学习中去，不断进一步的完善自己。

第三篇：隧道工程

隧道：不论用什么办法，修筑在地表以下，断面在2m2以上，修建在底层中，为了交通而修建的，接近水平的细长的，具有稳定使用面积的地下结构物。

隧道分类：越岭隧道，傍山隧道，城市隧道，水下隧道。

隧道长度：特长隧道-3000m-长隧道-1000-中隧道-500-短隧道。

隧道施工方法：山岭隧道-矿山法（钻爆法）、新奥法、掘进机法（TBM法），浅埋及软土隧道-明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法、和盾构法，水底隧道-沉埋法和盾构法。

新奥法：以喷混凝土和锚杆为主要支护手段，把坑道的支护和衬砌与围岩看作是相互作用的一个整体，既发挥围岩的自承能力，又使支护起到加固围岩的作用。

公路隧道的特点：明暗适应性；边墙效应；多为双洞；断面大；形状扁平；需要通风照明；防水要求高；需要监控配套设施。

公路隧道常见的质量问题：①隧道渗漏②衬砌开裂③界限受侵④衬砌结构与围岩结合不严密⑤通风、照明不良。

隧道结构构造有主题构造物：洞身衬砌、洞门构造物，附属构造物：通风、照明、排水、消防、和通讯等。

隧道净空是指隧道内轮廓线所包围的空间，包括公路隧道建筑界限、通风机其它功能所需的断面积。

隧道建筑界限是指为了保证在隧道中的安全行车，在一定的宽度、高度空间范围内任何部件不得侵入的界限。

隧道选址的基本原则：必须与总体设计相协调适应；隧道位臵应选择在稳定的地层中；越岭隧道应选择在地质条件较好的垭口附近穿越；傍山隧道宜向山侧内移，避免外侧洞壁产生偏压；选择洞口位臵时应早进洞晚出洞。

山岭隧道，公路从一个水系进入另一个水系要翻越期间的分水岭，为缩短里程，克服高差或地形障碍，往往要设臵越岭隧道，对可能穿越的垭口，一不同的纵坡、不同的隧道长度和展线方式，以及其他问题进行综合考虑，寻求地质条件好、隧道长度较短、引线条件好、运营费用低、安全适用的最佳方案。

越岭隧道选址的原则：（1）优先考虑在路线总方向上或其他附近的低垭口，因为这种垭口在两侧具备有良好的展线横坡时，一般越岭隧道方案较短。（2）虽远离总路线方向，但垭口两侧有良好发展条件的河谷，又不损失越岭高程的垭口。（3）隧道一般选择在分水岭垭口两边河谷高程相差不多，并且两边河谷平面位臵接近处。（4）工程地质和水文地质条件良好的垭口。

傍山隧道：为改善线形、提高车速、缩短里程、节省运行时间，通常采取截弯取直的办法，修建傍山隧道。傍山隧道一般埋深较浅，地质条件比较复杂。

洞口的作用：保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定；汇集引离洞口附近的仰、边坡上的地表水；作为隧道的标志性建筑物，装饰洞口。

洞口位臵的选择原则：

（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，破坏边仰坡稳定。

（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。

（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。这时洞口位臵选择余地较大，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，洞口位臵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45度），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臵。

（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）考虑设臵防雪工程、防风工程和防路面冻害工程的必要性。衬砌材料应具有足够的强度、耐久性、抗渗性、奶腐蚀性和抗冻性，还应价格便宜、就地取材、便于机械化施工。有混凝土、钢筋混凝土、喷射混凝土、锚杆与锚喷支护、石料和装配式材料。

洞身衬砌类型：直墙式衬砌、曲墙式衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌、圆形断面隧道、矩形断面衬砌。

隧道支护的主要方式：锚杆、钢架、钢筋网、喷射混凝土及其他的组合 复合式衬砌的特点：可以满足初期支护施工作业及时、刚度小、易变性的要求，且与围岩密贴，从而能保护和加固围岩，充分发挥围岩的自承作用。二衬后，衬砌内表面光滑平整，可以防止外层风化，装饰内壁，增强安全感。

洞门的作用：景观作用、调光作用、安全功能和防护功能-承受山体上压力和稳定边坡。

洞门形式：端墙式洞门，翼墙式洞门，环框式洞门，削竹式洞门，遮光棚式洞门。内部装饰的作用：改善隧道内环境，起诱导作用；提高墙面的反射率，增强照明效果；吸收噪音，增强防水功能；美化隧道内部环境。路面材料性能：应具有足够的强度和耐久性；应具有抵御含有化学物质的水的侵蚀能力；应具有较高的抗侧滑能力；应具有足够的抗裂性和耐久性；容易修补；路面漫反射率高，颜色明亮。

公路隧道常见的质量问题：①隧道渗漏②衬砌开裂③界限受侵④衬砌结构与围岩结合不严密⑤通风、照明不良。

山岭公路隧道常见问题：大变形、塌方、滑坡、衬砌裂缝、突泥涌水、渗漏水。

影响围岩稳定性的因素有：地质因素-岩土结构状态、岩石工程性质、地下水的作用和影响、围岩的初应力状态；设计、施工因素-断面形状、大小和隧道埋深、开挖方法、炸药用量、支护时机和方式。

隧道工程的特点：优点:（1）缩短线路长度，减少能耗。（2）节约地皮。（3）利于环境保护。（4）应用范围广；缺点：（1）造价高。（2）施工期限长。（3）施工作业环境和条件较差。

围岩压力是指由于围岩的变形挤压会各种破坏而作用在支护衬砌上的压力。

围岩压力的生成机理：为保证坑道维持必要的净空和安全，坑道开挖后一般是必须进行支护的，也就是阻止坑道周围的围岩产生移动或下掉。被扰动后的围岩要移动或要变形，而支护结构要阻止其移动或变形，围岩就必会对支护结构施加力，这个力就是围岩压力。

围岩压力类型：垂直压力，侧压力，底压力，分别作用在支护的顶部、侧帮、及底部。

围岩压力分类：变形围岩压力、松动围岩压力、冲击围岩压力、膨胀围岩压力。

形变围岩压力：指由围岩塑性变形所引起的作用在支护衬砌上的挤压力。

松动围岩压力：指围岩中松动坍塌部分的岩块重量或他的分量对支护衬砌的压力。

冲击围岩压力：是指岩爆引起的压力。

膨胀围岩压力：指由于亲水性矿物组成的某些围岩吸水膨胀引起的形变围岩压力。

影响围岩压力的因素：地质因素，包括初始应力状态、岩石力学性质、岩体结构面等；工程因素，包括断面大小、施工方法、支护设臵时间、支护刚度、坑道形状等。

地质超前预报的内容：地区地质分析与宏观地质预报、不良地质及灾害地质超前预报、重大施工地质灾害临警预报。

地质超前预报的方法：地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法、物理探测法。

隧道不良地层： 富水断层破碎围岩、膨胀性和挤压性围岩、黄土地质、岩溶地质、高地应力硬岩地质、煤系地层。

隧道施工的概念：是指修建隧道及地下洞室的施工方法、技术、管理的总称。

隧道工程的特点：隐蔽工程、工作面小、工期较长、施工环境差、施工受季节变换及气候变化的影响等。

新奥法的基本原则：少扰动、早支护、勤量测、紧封闭。

隧道开挖方法：全断面开挖法、台阶法、分部开挖。

全断面法：按照隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方法叫全断面法。

台阶法：将断面分成上半断面和下半断面两部分进行开挖的施工方法叫台阶法。

分部开挖法：是把设计的隧道断面划分成若干部分，进行二次及其以上开挖，最后达到隧道设计开挖断面的一种施工方法

喷锚支护：是一种组合支护，它是将喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土、钢拱架喷射混凝土结构组合起来的支护形式。锚喷支护工程特点：及时性、紧贴性、柔韧性、深入围岩内部加固、支护组合和设计时间的灵活性、密封性。喷锚支护加固作用：连锁作用、复合作用、增强作用

锚喷支护作用：支承围岩、加固围岩、提高层间摩阻力，形成“组合梁”、“悬吊”作用。

喷射混凝土的作用：支撑围岩、“卸载”围岩、填平补强围岩、覆盖围岩表面、阻止围岩松动、分配外力。

掘进机法（盾构法）的施工特点、优点：安全、快速、经济、省工与降低劳动强度、排渣容易、施工简单方便、环境保护;缺点:成本大、对岩层变化的适应性差、断面适应性较差、作业率低、耗能大、不适宜中短距离隧道的施工。

隧道平面设计：隧道平面是指隧道中心线在水平面上投影。

.隧道由主体建筑物和附属建筑物两部分组成。主体建筑物包括洞门和洞身衬砌，以及由于地形地质情况而需要在洞口地段接长的明洞。附属建筑物包括通风、照明、防排水、安全设备、电力、通信设施等。

隧道勘查三个阶段:可行性研究勘查、初步勘查、详细勘查

锚杆对围岩所起的力学效应主要的作用：联结作用、减跨作用、组合作用、整体加固作用。

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

局部变形理论：

共同变形理论：把围岩视作弹性半无限体，考虑相邻质点之间的相互作用。它用纵向变形系数e和横向变形系数μ表示地层特征，并考虑粘结力c和内摩察角φ的影响。

温克尔假定：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，认为应力σi和变形δi之间呈直线关系，即σ=Kδ，K为围岩弹性抗力系数。

现代支护理论（新奥法原则）：

1、在决策地下工程修建方法，确定洞室分步开挖和暴露面大小，选择支护时机、支护方案和支护参数的时候要确保维护围岩稳定这一基本目标；

2、要把支护与围岩视作统一的承载结构，认真的研究支护与围岩共同工作的机理和力学模型；

3、在围岩与支护的统一体中，围岩所占的比重最大，起的作用也最大，它是承载地应力的主体，对隧道稳定起着决定性的作用；

4、在隧道修建的全过程中药始终坚持监控测量，及时分析量测数据，描绘时态位移曲线，预测隧道的稳定性和最终位移，进行反馈分析。

隧道施工要点：硬岩软进，软岩硬进；及时发现，尽早处治；综合处治，治塌治水；地质预报，预测险情；加强监控，防于未然；应急预案，以防万一。

隧道施工原则有以下四条

爱护围岩：不损伤遗留围岩的固有支护能力，加强遗留围岩的支护能力；

重视环境：内部施工作业环境，外部隧道周边环境；

动态施工：

内实外美：四密实-喷射混凝土密实，二衬混凝土密实，喷射混凝土与围岩密贴，二衬混凝土与初衬支护密贴。

竖井：通常是指由地表竖直延伸到地中的筒形构造物。

竖井设计内容：包括井筒数目、井筒位臵、井筒深度、井筒形状和尺寸、井壁形式和支护厚度、井筒装配及断面形式、提升设备选型、井口的装配布臵和井底车场设计。

隧道洞内防排水设计可以分为洞内防水设计和洞内排水设计，隧道洞内防水措施主要包括围岩注浆堵水、复合防水层防水和衬砌混凝土防水；洞内排水措施主要有紧贴岩面和初支表面的Ω形弹簧排水管排水、环向排水盲管、纵向排水盲管、横向排水管和路基路面排水系统。

山岭公路隧道排水:围岩-衬砌-排水管和环向排水盲管-纵向排水管-横向排水管-路基路面排水管沟-洞口排水沟渠。

防水板与止水带类型：外贴式、预埋式、内贴式。

隧道内有害空气物质：CO、烟雾、氮氧化物、丙烯醛、二氧化硫。

隧道通风方式：自然通风，适用于短隧道且交通量小，包括自然风和交通风（活塞风）-与交通量、车速有关：机械通风，包括纵向式(射流式、风道式和喷嘴式、带竖井的纵向式)，半横向式（送风式、排风式），全横向式，混合式。

影响通风方式选择的因素：隧道长度，隧道交通条件，隧道地质、水文条件，隧道气候、气象条件。

长隧道照明区段划分：接近段、入口段、过渡段、中间段、出口段。

黑洞效应：汽车驶近较长隧道洞口时，虽然实际上洞口也有相当的亮度，但驾驶人仍然感到洞口很黑，像个“黑洞”，以致无法辨认洞口附近的情况，连障碍物也难以发现，这种现象称为“黑洞”效应。黑框效应：从隧道外部去看照明很不充分的隧道入口，会看到黑洞（长隧道）及黑框（短隧道）现象，称之为黑洞效应及黑框效应；其危害是使司机造成视觉的反差，难以辨认障碍物，容易造成交通事故。

眩光效应：汽车驶离隧道洞口时，在空间或时间上存在着极端的光亮度对比，以至引起不舒服或降低可见度的视觉现象。眩光分为失能眩光和不舒适眩光。

亮度曲线：沿道路轴线，由入口洞外的接近段经入口段、过渡段、中间段直到出口段，驾驶人在白天所需要的路面亮度变化曲线。

第四篇：隧道论文

隧道新技术新理念及发展趋势

摘要：隧道通常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。近年来，随着城市和现代交通建设的飞速发展，地下空间开发规模越来越大，一些隧道及地下工程不得不在复杂地质条件下修建，当围岩稳定性和结构变形控制不能满足隧道施工和环境安全时，必须采取辅助施工方法对其进行处理。一般有注浆方法与施工方法。关键词：注浆、施工、围岩

一、注浆法

注浆作为地下软弱围岩和地下水处理的一项关键技术，已经成为隧道及地下工程施工技术研究和应用的重要部分。主要有以下几种：

1、全断面帷幕注浆工法全断面帷幕注浆工法由日本于70年代结合青函隧道创建。该工法是对隧道开挖引起的松动圈进行注浆加固，形成全断面注浆帷幕，以此来抵外抗水压力。其假定地层是均匀的，外侧水压力均匀分布，注浆堵水加固范围与水压力有关，水压力越高、水量越大，加固范围也就越大。目前平导普遍采用3～5m注浆圈，正洞采用5～8m注浆圈。

2、精细化注浆设计新工法，实际工程中地层是不均匀的，其透水性、外侧水压力也是不完全相同的。精细化注浆设计工法就是根据工程地质情况，先进行分区定位，确定地质情况，通过前期顶水注浆改变透水场条件，使地层中水量得到有效控制，然后按均匀地层进行“合理步距，由外及内”方式实现基本注浆加固，保证隧道开挖安全的基本要求。该工法主要包含四个方面关键技术：

①分区定位、锁定区域

先考虑对隧道外3～5m基本注浆区进行钻探注浆相结合，确定需要注浆时按基本加固区进行注浆。施工时，选取周边4～6个注浆孔进行钻探注浆，遇水顶水，遇破碎加固。通过这4～6个孔确定隧道周围强水区与弱水区。

②外堵内固、区域加强

先对基本注浆区进行钻孔注浆，基本注浆区只设计两圈，外圈孔位于隧道外3～5m，内圈孔为1～3m。严格按照“先外圈后内圈，同圈间隔跳孔”的顺序进行注浆。基本注浆区完成后，对锁定的强水区进行补注浆，注浆范围为5～8m。③环环相扣、过程控制

严格按照“先外圈后内圈、同圈间隔跳孔”的顺序进行注浆，基本注浆区完成后，必须对强水区进行补孔注浆。④效果检查、标准评定

高压富水断层既要达到堵水效果，又要起到加固作用，因此，应严格按制定的标准进行注浆效果检查，不达到标准必须进行补注浆。

3、施工模式探注结合施工模式在确定前方地层“富水、软弱破碎” 必须通过注浆堵水加固施工才能保证安全开挖的前提下，提出“软弱地层、分区定位，探注结合”的系统化过程控制施工理念。注浆孔兼超前探孔进行施工，“一孔两用”达到既对前方不良地层进行判断，优化方案的指导价值又对注浆预设计进行试验的目的，有效地节约了时间。

4、新型注浆材料：普通水泥单液浆强度高，但凝胶时间长；双液浆凝胶时间短，但强度低，且耐久性差。经过现场研究硫铝酸盐水泥单液浆，并在工程中应用。该浆液凝胶时间为1h30min左右，8h抗压强度达5MPa以上，7天抗压强度达到18MPa以上。浆液具有：凝结可控、高强可靠、操作简单、扩散控域、工艺匹配、经济适用、绿色环保、堵水高效的特点，既具有普通水泥单液浆高强的特点，又兼备双液浆短凝的优势，使用成本低于双液浆，具有很高的推广应用价值。

5、注浆效果检查新方法：对注浆效果进行合理评价是保证安全施工和确保注浆质量的关键。目前采用的评定方法可以分为四大类。（1）分析法；（2）检查孔法；（3）开挖取样；（4）物探。最为直观且常用的方法为检查孔法。对于以堵水为目的的，通过检查孔可以通过分析出水量来评价注浆效果；而对于以加固地层为目的的常采用取芯法，分析浆液填充加固情况。但由于目前施工技术水平限制，取芯过程受机械破坏，取芯施工用水等影响，芯样很难真实反映加固效果，且取芯耗时长，一般很少采用该方法。目前利用孔内成像技术进行注浆效果评定，能够较为直观的对浆液充填度和地层的稳定性以及出水情况进行分析判识，是一种操作方便实用的方法，可取代钻孔取芯在施工中推广应用，目前象山隧道注浆就采用该方法。

二、隧道施工方法

浅埋隧道是一种特定条件下的隧道工程，其施工不仅受覆盖层地质因素的制约，而

且还受地面环境的影响。浅埋隧道有整座隧道浅埋和隧道部分地段浅埋两种情况。常用的施工方法有

1、明挖法、地下连续墙法、盖挖法、浅埋暗挖法及盾构法等。

1、明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

2、盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部的工程在封闭的顶盖下进行施工，主体结构可以顺作，也可逆作，盖挖法施工主要有以下几种类型：盖挖顺作法；盖挖逆作法。盖挖半逆作法；盖挖顺作法与盖挖逆作法的组合（浅埋暗挖法则是在特定条件下），不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧

道施工方法。

3、隧道工程采用盾构法在软弱地质条件下进行暗挖法施工已很普遍，当然也可适用于浅埋隧道的施工。修建浅埋地段隧道有时因周围环境等要求须采用暗挖法施工，称为浅埋暗挖法。浅埋暗挖法是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。采用浅埋暗挖法应与明挖法、盖挖法、盾构法等施工方法，进行经济、技术及环境因素等方面的分析比较。

4、沉管法也称预制管段沉放法，简单地说就是先在干坞中或船台上预制大型混凝土箱形构件或是混凝土和钢的组合箱形构件，并于两端用临时隔墙封闭，舾装好拖运、定位等设备，然后将这些构件浮运沉放在河床上预先浚挖好的沟槽中并联接起来，最后回填砂石并拆除隔墙形成隧道。悬浮隧道是沉管隧道的一种特殊形式，其特殊性表现在沉管管段不是埋在河底沟槽内，而是悬浮于水中，隧道用锚索锚固于一定间隔的海底锚座上，锚索另一端则通过各固定在隧道上的套环与隧道主体结构相连。沉管技术在本世纪经历过多次革新。1958年古巴哈瓦那建成第一座完全预应力的沉管隧道；荷兰于60年代发明了举世闻名的吉那止水带，使得水力压接法更加简洁有效，这是管段水下连接的重大革新。在基础处理技术方面，丹麦于40年代发明出喷砂法；瑞典于60年代首先成功采用灌囊法，荷兰在70年代发明了更为先进的压砂法，这是沉埋技术中的又一项重大革新；日本在70年代推出压注混凝土法和压浆法。此外，日本在接头抗震方面也取得不少进展，过去在地震区修建隧道时，对地震缺乏特别的预防措施，而现在设计的接头处可以有相当挠度和纵向位移，在允许范围内对沉陷和温度影响也采取了类似的措施。近年来，随着现代科学技术的发展，激光测量仪、电子定位系统等先进设备已应用于施工中，使得沉管隧道质量更加优良，同时工期大大缩短。在我国，香港和台湾借助国外

先进技术共已建成四条沉管隧道，中国大陆第一条沉管道路隧道—广州珠江隧道已于1993年底通车，此外，宁波甬江隧道也已建成。我国目前的沉管隧道设计及施工技术还处在积累经验阶段，但我国经济的迅猛发展为其进一步发展创造了良好的条件。

5、顶管隧道是公路与铁路构成立体交叉的一种特殊构造物。是在不中断既有铁路线交通的条件下，确保铁路交通能照常安全运行；不影响或较小影响列车车速的一种构筑立体交叉的方式，是把在线路一侧基坑内预制好的钢筋混凝土箱涵，用顶进施工方法穿越铁路，与铁路构成的立体交叉。以这种方式建成的结构称为顶管隧道，或称顶进箱涵桥。这种方式还可运用于建造穿越铁路的过水涵管、水渠以及矿山排洪沟等。用电算程序取代了繁杂的手算工作，缩短了设计周期。箱涵的横断面形式也由单孔、双孔及三孔的一次顶进，发展到用单孔组合成分离式双孔、三孔等不同形式。还相应地改良了顶进设备，改变顶进工艺，减小设备功率、从而达到节省投资的目的。在施工方法上也变得多样化，由单一的“顶”演变到对顶、顶拉、牵引等多种方式，在采用中继千斤顶设施后大幅度地降低了传到后背上的反顶力。此外，还在减摩措施上得到进展，把顶力减少到相当低的程度。

6、盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需千斤顶；钢筒尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，应在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井处安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构施工法之所以能在各国迅速发展，主要是它具有以下优点：

1、可在盾构支护下安全地开挖、衬砌。

2、掘进速度快。盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现机械化、自动化作

业，施工劳动强度低。

3、施工时不影响地面交通与设施，穿越河道时不影响航运。

4、施工中不受季节，风雨等气候条件影响。

5、施工中没有噪声和振动，对周围环境没有干扰。

6、在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。21世纪是信息技术突飞猛进的时代,隧道工程建设也必将朝着信息化设计与施工的方向发展。目前,土木工程中计算机的应用可以划分为四个层次哪,第一层次是应用一些通用软件,如:DOS、WINDOWS、OFFICE、AUTOCAD等;第二层次是一些设计和施工中的专用软件,如;PKPM、ZD一

6、FLAC、ANSYS、概预算软件等;第三层次是使用综合性施工软件或系统;第四层次是集成化的设计施工系统。目前开发应用的一些地下工程应用软件,大多数停留在第二层次和第三层次,而且在许多方面也有待于完善。研制开发适应新时期隧道工程建设的各种实时、快捷、准确和网络化的实用软件,己是必然趋势。近年来,工程监测技术不断朝自动化、网络化、数字化(可视化)和实时快速化的方向发展。随着监测技术、通讯技术、网络技术、自动化技术和计算机技术的不断发展,研制开发信息化设计与施工网络系统也势在必行。该系统的主要目标是利用监测技术、通信技术、计算机技术、网络及隧道设计、施工与管理技术建立一个集信息采集、分析处理、信息反馈为一体的局域网络,并通过Intemet实现业主方、监理方、设计方与施工方之间的信息通讯以及对建设工程的实时监控等。这些系统的开发与应用必将对隧道工程建设的日趋规范化、信息化水平和建设效率的提高有重要的促进作用。

参考文献

[1]冯卫星主编.铁路隧道设计.成都：西南交通大学出版社，2005.[2]黄成光主编.公路隧道.交通普通中等专业学校内部试用教材2008.[3]刘建航等编著.盾构法隧道.北京：中国铁道出版社，1997.[4]铁道部基建总局编.铁路隧道新奥法指南.北京：中国铁道出版社，2007.[5]铁道隧道光面爆破技术规则.北京，中国铁道出版社，2008.

第五篇：隧道工程期末考试

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.新奥法隧道施工的基本原则“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”《隧道工程》p157 试述隧道衬砌的组成及作用（1.初衬——是为了保证施工的安全、加固岩体和围岩的坍塌，常用形式有型钢拱架支撑、格栅钢拱架支撑、喷锚支护等；2.二衬——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，常用形式有整体式衬砌、复合式衬砌、拼装衬砌和喷锚衬砌）辅助坑道的形式(横洞、斜井、竖井、平行导坑)产生超挖的主要因素有哪些（测量放线——测量偏差，放样的开挖轮廓线超出设计轮廓线；爆破钻孔——孔位的偏差和外插角的偏差，跟操作人员的水平有关；爆破技术——爆破方法、爆破参数、爆破器材及装药方法等；围岩地质条件——围岩的节理、裂隙灯非客观因数；现场管理——爆破作业现场管理的人员安排、作业组织、技术水平、技术交底、跟踪指导、质量检测、信息反馈、经验总结、资料采集等）隧道的主体建筑物有哪些（洞身衬砌和洞门构造物）隧道二衬的施工时间(各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；已产生的各项位移已达预计总位移量的80%~90%；周边位移速率小于0.1~0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07~0.15mm/d;以上原则适合于围岩条件较好情况)初期支护的性质（隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全度和方便施工，隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层）目前规范与老规范在围岩分级上有什么区别2004年颁布的新 《公路隧道设计规范》将旧规范中的“围岩分类”改为围岩分级,采用 工程岩体分级标准!规定的方法、级别和顺序,分为Ⅰ~Ⅴ级。新、旧规范都是根据岩石的坚硬程度、岩体的完整程度和岩体结构类型来判定围岩的类别(级别)。旧规范中等级的确定比较模糊,以定性判定为主,各影响因素的确定比较模糊,条理不够清楚,人为性强;新规范围岩分级概念明确、条理清楚,对影响围岩稳定性的因素考虑全面, 采用定性因素与定量指标紧密结合的方法来相互验证与检验,非常严谨。公路隧道净空(隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间)公路隧道建筑限界(是指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的一种限界)喷射混凝土(用压力枪喷射混凝土的施工方法)喷锚支护（隧道开挖后用喷射混凝土、锚杆、钢筋网或钢拱架支护，不设二次衬砌的隧道支护形式）围岩压力(隧道开挖后，因围岩变形或松散等原因产生的作用于支护或衬砌结构上的压力)单斜构造（一个地区内的一系列岩层如向同一方向倾斜，其倾角也大致相同）隧道净空（隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间）公路隧道明洞（用明挖法修筑的隧道结构）围岩（隧道周围一定范围内，对其稳定性产生影响的岩体）隧道门（洞门是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构）隧道建筑限界（为了保证隧道内车辆行驶、人员通行、检修和各种设备不受损害所要求的最小空间）复合衬砌（由喷锚初期支护和模筑混凝土二次支护构成的隧道支护形式）光面爆破（爆破后断面轮廓整齐，超挖和欠挖符合规定要求的爆破）断层（地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层）新奥法的理论依据(以锚杆、喷射混凝土为主要支护方法，通过监测控制围岩的变形，动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法)及核心内容是(充分发挥围岩的自承能力)什么 隧道勘察有的阶段分步（可行性勘察（预可行性研究、工程可行性研究、、桥隧可行性研究现状）；初步勘察（收集资料、工程地质选定隧道线位、初步勘测资料整理）；详细勘察（任务、目的、步骤））隧道内纵坡范围是多大（0.3%~2%）支护结构与围岩之间为什么不能有空隙（同围岩的紧密接触是地下结构区别于地面结构的主要特征，所谓“新奥法”的出发点正是支护结构同围岩的共同变形，如果支护背部与围岩之间存在空洞时，会导致围岩松弛使支护结构产生弯曲应力，而损伤支护结构的功能，降低其承载能力，极大地影响了隧道的安全使用。）公式q=0.45*2s-1 w中各参数的意义是什么（s-围岩级别；w-宽度影响系数；q-围岩竖向均布压力）洞门类型及使用条件（1.端墙式洞门，适用于岩质较好的稳定的围岩，以及地形开阔的地区；2.翼墙式洞门，适用于地质较差的围岩，以及需要开挖路堑的地方；3.削竹式洞门，适用于洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育，且不易风化，路堑开挖后仰坡极为稳定，并且没有较大排水要求时；4.遮光式棚式洞门，当洞外需要设置遮光棚时，其入口通常伸很远）隧道设计的基本要求是什么《公路隧道设计细则》p18,（1.应重视公路总体设计；2.应重视地质条件比选；3.应重视中短隧道与路堑方案的比选；4.应加强山区公路隧道施工方案的交通组织设计；5.应加强山区公路隧道与洞外结构物的协调）隧道开挖中对超挖和严格要求是什么 《隧道工程》p261 隧道详勘的目的（为线位布设和编制施工图设计提供完整的工程地质资料）任务（在初勘基础上，进一步查明隧道沿线地质特征和不良地质规模、大小范围）和基本内容（前期的准备工作；沿线地质勘察；试验；资料整理；编写详勘报告）什么是干式喷射混凝土（将水泥、砂子石子混合料和粉状速凝剂按一定比例混合搅拌均匀后，在松散、干燥、悬浮状态中，利用干式混凝土

喷射机，意压缩空气为动力，经输料管到喷嘴处，与一定量的压力水混合后，变成水灰比较小的混凝土并喷射到受喷面上）、什么是湿式喷射混凝土(混凝土混合料在进入喷射机前或在喷射机中加入足够的拌合水，拌和均匀，然后通过送料软管送至喷嘴喷射到受喷面上)？

公路隧道选址的基本原则《公路隧道设计细则》p191 隧道位置应根据路线总体规划、交通运输条件及周边环境和地形变化条件确定，设置在对环境影响小、利于隧道施工场地布置和隧道出渣、利于设置防灾救援系统和管理养护等设施的路段。2 隧道位置应选择在岩性好、结构稳定的地层中。当条件限制无法绕避不良地质区时，隧道应尽量缩短其通过长度，并采取可靠的工程处理措施。3 应严格执行《 中华人民共和国水法》、《 中华人民共和国土地管理法》、《 中华人民共和国森林法）、（中华人民共和国环境保护法）等现行国家法律、法规中对公路工程建设的相应规定。隧道修建应不占或少占基本农田。4 应结合隧道接线端的构造物布设情况，进行两端接线工程的衔接设计，保证隧道内外线形顺畅、协调一致。5 隧道洞口位置、辅助通道和运营通风设施的设置应为隧道位置选定的重要因素）

常用的明洞结构有哪些形式（1.拱形明洞——路堑对称型、路堑偏压型、半路堑偏压型、半路堑单压型；2.棚式明洞——墙式棚洞、钢架式棚洞、柱式棚洞、悬臂式棚洞）

隧道衬砌横断面结构的设计主要步骤包括哪些（一般是根据工程类比和设计者的经验假定断面尺寸，然后经分析计算、检算，修正假定尺寸，并反复这个过程，最终确定合理的断面形式和尺寸，设计衬砌断面主要解决内轮廓线、轴线和厚度这三个问题，步骤有：拟定衬砌内轮廓线保证断面净空、设计衬砌外轮廓线以保证衬砌的厚度、拟定实际开挖线以保证衬砌外轮廓）

浅埋隧道的施工方法（明挖法、地下连续墙法、盖挖法、浅埋暗挖法和盾构法；视围岩地质情况采取预支护——超前锚杆、插板或小钢管；管棚；超前小导管注浆；开挖工作面及围岩预注浆）

新奥法设计施工的特点（1及时性 喷射砼，如早强，能迅速给围岩提供支护抗力.2封闭性 由于喷锚支护能及时施工，而且是全面密粘的支护，因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落，制止膨胀岩体的潮解和膨胀，保护原有岩体强度。3紧贴性 喷锚支护同围岩能全面粘结，这种粘结作用可以产生三种作用：连锁作用、复合作用、增强作用。4柔韧性容易调节围岩变形，可控制围岩塑性变形适度发展，发挥自承能力）和优点（经济、快速、安全、适应性强、可有效控制地表沉陷量、施工有较大的灵活性、可有效地保证防水层的防水效果）

常用的洞身衬砌结构类型有哪些（直墙式衬砌、曲墙式衬砌、圆形断面衬砌、矩形断面衬砌、偏压衬砌、喇叭口隧道衬砌）

隧道的防排水治理的原则是什么《隧道工程》p91（1.截，就是在隧道以外将地表水和地下水属导截流，使之不进入隧道工程范围内；2.堵.就是以衬砌混凝土为基本防水层，以其他防水材料为辅助，阻隔地下水，使之不进入隧道内的防水措施，必要时还可以采用注浆堵水措施；

3.排.就是人为设置排水系统，将地下水排出隧道；4.结合，就是因地制宜，综合考虑，适当选择之水方案，做到技术可行，费用经济，效果良好，保护环境）

目前用于稳定隧道开挖的辅助施工方法有哪些(明挖法、盾构法、掘进机法、沉管法)

隧道轴线与地形的关系有哪几种(坡面正交型、坡面斜交型、坡面平行型、尾部进入型、深入谷地型)

公路隧道采用新奥法施工，现场监控量测是施工的核心，是施工过程中监视围岩稳定性，检验设计与施工是否合理及安全的重要手段

明洞拱背和墙背的回填应符合什么要求《公路隧道设计细则》p125（1 当边坡有严重的危石、崩坍威胁时，应清除危石或对边坡作加固处理。当存在一般落石、崩坍危害时，明洞拱背的回填土厚度不宜小于1.5m，填土表面应设置排水坡度。2 当明洞不设洞门墙时，可采用拱背部分裸露、按自然山坡坡度填土，填土表面一般应植草。3 立交明洞的回填土厚度应根据公路、铁路、沟渠及其他人工构造物的高程，考虑自然环境、美化要求、结构设计需要等综合确定，按设计条件也可增设护拱或不设回填土层。4 当明洞顶设置过水渡槽、泥石流渡槽、沟渠及其他穿越构造物时，设计时应考虑其对明洞的影响。过水沟渠或普通截水沟沟底距洞顶外缘厚度不宜小于1.0m。排洪、导引泥石流的渡槽底面，距洞顶外缘厚度不宜小于1.5m。5 洞顶回填土的面坡坡度，可根据防御落石、坍塌的功能需要和支撑边坡的稳定性，结合填料、地形和排水要求，综合确定。6 按洞项排水需要，回填土坡度不宜小于2 % ；一般落石、坍塌情况下，回填土石坡度宜为1 : 5-l : 3 ；山坡可能发生的较大塌方、泥石流、滑坡时，回填土石坡度宜为1 : 3-l : 1.5。回填土与挖方边坡接触处，宜开挖成台阶，并用粗糙透水性材料填塞．防止回填土石沿边坡滑动。）20.（21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.