隧道工程現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢PPT課件

1、2隧道的種類 按不同的分類方式不同的分類方法：按不同的分類方式不同的分類方法：土質(zhì)隧道石質(zhì)隧道按所處的地質(zhì)條件淺埋隧道深埋隧道按隧道的埋置深度h(22.5)hq山嶺隧道城市隧道按所處的地理位置 水底隧道第1頁/共47頁鐵路隧道公路隧道地下鐵道人行通道交通類隧道引水隧道尾水隧道導(dǎo)流隧道泄洪隧道水工隧道給水隧道排水隧道管路隧道市政隧道采礦巷道運(yùn)輸巷道礦山隧道按隧道的用途人防隧道第2頁/共47頁第3頁/共47頁第4頁/共47頁第5頁/共47頁第6頁/共47頁二、我國隧道及地下工程發(fā)展的現(xiàn)狀 (一)規(guī)模 1交通類隧道 (1)鐵路隧道鐵路隧道 已建、在建和擬建鐵路隧道數(shù)量已建、在建和擬建鐵路隧道數(shù)量 截

2、止到截止到20052005年年1212月已建隧道月已建隧道68746874座，座，4158km4158km 49 49年以前年以前664664座座156km,156km,共共75387538座座4314km4314km。長度大。長度大 于于5km5km的的5353座。座。 20062006年在建的年在建的17581758座，座，2164km2164km。 即將開工的高速鐵路隧道即將開工的高速鐵路隧道146146座，座，184km184km。 規(guī)劃建設(shè)客貨共線鐵路隧道規(guī)劃建設(shè)客貨共線鐵路隧道2100km2100km，10km10km以以上隧道上隧道760km760km。第7頁/共47頁武廣222

3、座172.152km廣深24座32.016km鄭西38座76.876km石太32座74.904km合武37座64.706km甬溫59座88.115km溫福59座149.423km福廈37座40.406km廣珠4座4.172km在建客運(yùn)專線隧道在建客運(yùn)專線隧道 第8頁/共47頁第9頁/共47頁第10頁/共47頁第11頁/共47頁第12頁/共47頁 10km以上的長大鐵路隧道： 秦嶺隧道18.4km 大瑤山隧道14.295km 烏鞘嶺隧道20.05km 太行山隧道27.8km（在建） 呂梁山隧道20.8km（在建雙洞） 東秦嶺鐵路隧道12.26km第13頁/共47頁(2)公路隧道公路隧道 運(yùn)營隧道

4、運(yùn)營隧道1684座以上，總長座以上，總長628km以上。以上。其中其中10km以上的長大隧道：以上的長大隧道： 秦嶺終南山特長公路隧道秦嶺終南山特長公路隧道18.02km(雙座雙座) 錦屏隧道錦屏隧道14.7km(雙座雙座) 西山隧道西山隧道13.68km（在建太原（在建太原古交高速）古交高速） 第14頁/共47頁(3)地下鐵道地下鐵道 目前有北京、天津、上海、廣州等城市運(yùn)營地鐵。目前有北京、天津、上海、廣州等城市運(yùn)營地鐵。 而在建工程則很多：有南京、重慶、青島、深圳、杭州、武而在建工程則很多：有南京、重慶、青島、深圳、杭州、武漢等。漢等。 北京：規(guī)劃了北京：規(guī)劃了20條線路共條線路共700k

5、m； 上海：規(guī)劃了上海：規(guī)劃了17條線路共條線路共450km； 天津：規(guī)劃了天津：規(guī)劃了4條線路共條線路共248km； 廣州：規(guī)劃了廣州：規(guī)劃了7條線路共條線路共206.5km； 深圳：規(guī)劃了深圳：規(guī)劃了9條線路共條線路共254km； 完成規(guī)劃的城市：大連、長春、哈爾濱、鞍山、烏魯木齊、完成規(guī)劃的城市：大連、長春、哈爾濱、鞍山、烏魯木齊、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、濟(jì)南、福州、寧波。合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、濟(jì)南、福州、寧波。第15頁/共47頁2水利水電 國內(nèi)外已建成的國內(nèi)外已建成的10km以上的水工隧洞達(dá)以上的水工隧洞達(dá)90座，中座，中國占國占11座。國內(nèi)已建成長度座。國內(nèi)

6、已建成長度5km以上的引水發(fā)電隧道以上的引水發(fā)電隧道20座。座。 小浪底水利樞紐三條導(dǎo)流隧洞；清江隔河巖水利樞小浪底水利樞紐三條導(dǎo)流隧洞；清江隔河巖水利樞紐導(dǎo)流隧洞；李家峽水電站導(dǎo)流隧洞；公伯峽水電站導(dǎo)紐導(dǎo)流隧洞；李家峽水電站導(dǎo)流隧洞；公伯峽水電站導(dǎo)流隧洞；水布埡水利樞紐導(dǎo)流隧洞。流隧洞；水布埡水利樞紐導(dǎo)流隧洞。 已建成的由青海大通河引水至甘肅的調(diào)水工程總干已建成的由青海大通河引水至甘肅的調(diào)水工程總干線全長線全長168.9km，其中隧道，其中隧道33座，總長座，總長75.11km；萬家寨；萬家寨水利樞紐引黃河水穿過海河流域至太原的引水工程，隧水利樞紐引黃河水穿過海河流域至太原的引水工程，隧洞總

7、長超過洞總長超過200km；遼寧省東水西調(diào)工程輸水隧洞長；遼寧省東水西調(diào)工程輸水隧洞長85km。第16頁/共47頁3地下工程地下工程 城市地下空間的開發(fā)與利用：地下商場，城市地下空間的開發(fā)與利用：地下商場，地下車庫，地下倉庫等地下建筑物以及各大中地下車庫，地下倉庫等地下建筑物以及各大中型平戰(zhàn)結(jié)合工程相繼建設(shè)。型平戰(zhàn)結(jié)合工程相繼建設(shè)。 地下共同管溝：如石家莊同其他城市一樣地下共同管溝：如石家莊同其他城市一樣供電線路基本要穿行于地下隧道中。供電線路基本要穿行于地下隧道中。第17頁/共47頁(二)技術(shù)狀況1長大隧道 鉆爆法施工鉆爆法施工(大瑤山隧道、秦嶺鐵路隧道平導(dǎo)、大瑤山隧道、秦嶺鐵路隧道平導(dǎo)、秦

8、嶺公路隧道秦嶺公路隧道) 快速掘進(jìn)快速掘進(jìn)(月進(jìn)尺月進(jìn)尺500m，已達(dá)世界水平，已達(dá)世界水平) 出碴運(yùn)輸系統(tǒng)出碴運(yùn)輸系統(tǒng) 通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng) TBM施工施工(秦嶺隧道、在建大伙房隧道秦嶺隧道、在建大伙房隧道) TBM快速掘進(jìn)與對不良地層的適應(yīng)性快速掘進(jìn)與對不良地層的適應(yīng)性 出碴運(yùn)輸系統(tǒng)出碴運(yùn)輸系統(tǒng) 第18頁/共47頁大瑤山隧道大瑤山隧道v標(biāo)志性工程標(biāo)志性工程目前建成的最長雙線鐵路隧道目前建成的最長雙線鐵路隧道新奧法成功應(yīng)用新奧法成功應(yīng)用施工進(jìn)度施工進(jìn)度全隧道最高年成洞全隧道最高年成洞4245m,月成洞月成洞521m單口月成洞單口月成洞218m，開挖，開挖205m，襯砌，襯砌303m第19頁/共4

9、7頁秦嶺隧道秦嶺隧道v標(biāo)志性工程標(biāo)志性工程20世紀(jì)建成的最長鐵路隧道世紀(jì)建成的最長鐵路隧道TBM成功應(yīng)用成功應(yīng)用施工進(jìn)度施工進(jìn)度TBM施工施工最高日進(jìn)尺最高日進(jìn)尺40.5m,月進(jìn)尺月進(jìn)尺528.1m鉆爆法施工鉆爆法施工最高月進(jìn)尺最高月進(jìn)尺456m第20頁/共47頁烏鞘嶺隧道烏鞘嶺隧道v標(biāo)志性工程標(biāo)志性工程通過通過4條區(qū)域性大斷層和條區(qū)域性大斷層和3000m千枚巖地層千枚巖地層創(chuàng)造了單線隧道施工進(jìn)度最快紀(jì)錄創(chuàng)造了單線隧道施工進(jìn)度最快紀(jì)錄級圍巖單工作面級圍巖單工作面436m/月月級圍巖連續(xù)級圍巖連續(xù)5個(gè)月進(jìn)度個(gè)月進(jìn)度200m、級圍巖交錯(cuò)情況下平均月掘進(jìn)級圍巖交錯(cuò)情況下平均月掘進(jìn)324m、級圍巖交錯(cuò)

10、情況下單工作面最高成級圍巖交錯(cuò)情況下單工作面最高成洞洞271.8m/月，連續(xù)月，連續(xù)6個(gè)月成洞超過個(gè)月成洞超過200m第21頁/共47頁烏鞘嶺隧道烏鞘嶺隧道v標(biāo)志性工程標(biāo)志性工程軟巖深埋復(fù)雜應(yīng)力隧道的修建技術(shù)取得突破軟巖深埋復(fù)雜應(yīng)力隧道的修建技術(shù)取得突破高地應(yīng)力高地應(yīng)力軟巖大變形軟巖大變形富水富水第22頁/共47頁風(fēng)火山和昆侖山隧道風(fēng)火山和昆侖山隧道v標(biāo)志性工程標(biāo)志性工程高海拔高海拔4995m凍土凍土設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)施工雙層模筑混凝土雙層模筑混凝土多道防水措施多道防水措施保溫隔熱措施保溫隔熱措施低溫早強(qiáng)耐久性防水混凝土低溫早強(qiáng)耐久性防水混凝土洞內(nèi)空調(diào)洞內(nèi)空調(diào)第23頁/共47頁2不良地質(zhì)隧道施工技術(shù)

11、 富水?dāng)鄬悠扑榈刭|(zhì)富水?dāng)鄬悠扑榈刭|(zhì) 流砂地質(zhì)流砂地質(zhì) 巖溶地質(zhì)巖溶地質(zhì) 高地應(yīng)力巖爆高地應(yīng)力巖爆 高地應(yīng)力擠壓大變形高地應(yīng)力擠壓大變形 煤系地層煤系地層 濕陷性黃土濕陷性黃土 第24頁/共47頁3設(shè)計(jì)理論 隧道結(jié)構(gòu)或地下結(jié)構(gòu)與地面結(jié)構(gòu)所處環(huán)境不同，隧道結(jié)構(gòu)或地下結(jié)構(gòu)與地面結(jié)構(gòu)所處環(huán)境不同，它是處在巖土地層或通稱為圍巖中，既受到圍巖的它是處在巖土地層或通稱為圍巖中，既受到圍巖的荷載作用，又受到圍巖的約束有利作用。荷載作用，又受到圍巖的約束有利作用。荷載結(jié)構(gòu)地層結(jié)構(gòu)目前的設(shè)計(jì)理論收斂約束經(jīng)驗(yàn)類比 針對不同條件采用不同的設(shè)計(jì)理論。針對不同條件采用不同的設(shè)計(jì)理論。 第25頁/共47頁水平壓力e豎直壓力

12、q脫離區(qū)拱棚邊墻變形后外輪廓線仰拱抗 力 區(qū)底壓力彈性抗力第26頁/共47頁 4 4施工方法施工方法 明挖法 暗挖法 盾構(gòu)法 掘進(jìn)機(jī)法 蓋挖法 頂進(jìn)法 沉埋法第27頁/共47頁蓋挖逆作法施工步驟構(gòu)筑頂板步驟3回填土，恢復(fù)路面步驟4構(gòu)筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)步驟1構(gòu)筑主體結(jié)構(gòu)中間樁柱步驟2開挖下層土步驟7構(gòu)筑下層主體結(jié)構(gòu)步驟8構(gòu)筑上層結(jié)構(gòu)步驟6 開挖中層土步驟5第28頁/共47頁第29頁/共47頁第30頁/共47頁第31頁/共47頁三、發(fā)展前景三、發(fā)展前景1交通類隧道交通類隧道 經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通建設(shè)先行經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通建設(shè)先行 交通標(biāo)準(zhǔn)不斷提高交通標(biāo)準(zhǔn)不斷提高 國力增強(qiáng)，技術(shù)進(jìn)步國力增強(qiáng)，技術(shù)進(jìn)步 需建設(shè)更多，可

13、以建設(shè)更多、標(biāo)準(zhǔn)更高的隧需建設(shè)更多，可以建設(shè)更多、標(biāo)準(zhǔn)更高的隧道，前景美好。道，前景美好。第32頁/共47頁2城市隧道城市隧道 解決城市交通擁擠問題的唯一途徑是采用快解決城市交通擁擠問題的唯一途徑是采用快捷、大運(yùn)量公共交通系統(tǒng)捷、大運(yùn)量公共交通系統(tǒng)地鐵地鐵 城市發(fā)展要求包括地下空間的開發(fā)城市發(fā)展要求包括地下空間的開發(fā) 各類市政設(shè)施趨勢各類市政設(shè)施趨勢隧道管溝化隧道管溝化 繼十九世紀(jì)的城市橋梁、二十世紀(jì)的摩繼十九世紀(jì)的城市橋梁、二十世紀(jì)的摩天大樓，二十一世紀(jì)是地下空間的開發(fā)和利天大樓，二十一世紀(jì)是地下空間的開發(fā)和利用。用。第33頁/共47頁東線中線西線南水北調(diào)3水利水利( (國策國策) )其它調(diào)

14、水工程及水電工程第34頁/共47頁太行山隧道太行山隧道四四 長大隧道工程概況長大隧道工程概況 太行山特長隧道位于石太客運(yùn)專線孤山車站太行山特長隧道位于石太客運(yùn)專線孤山車站和盂縣車站之間，是本線的重點(diǎn)控制工程，隧和盂縣車站之間，是本線的重點(diǎn)控制工程，隧道通過該段太行山山脈的主峰越宵山，越宵山道通過該段太行山山脈的主峰越宵山，越宵山最高高程為最高高程為1320m，隧道最大埋深，隧道最大埋深445m，太行，太行山隧道設(shè)計(jì)為雙洞單線隧道，兩線線間距山隧道設(shè)計(jì)為雙洞單線隧道，兩線線間距35m。隧道左線進(jìn)口里程為隧道左線進(jìn)口里程為DK69+276，出口里程為，出口里程為DK97+168，隧道全長，隧道全長

15、27892 m；隧道右線進(jìn)口；隧道右線進(jìn)口里程為右里程為右DK69+286，出口里程為右，出口里程為右DK97+163，隧道全長隧道全長27877 m。第35頁/共47頁太行山隧道右線進(jìn)口里程：DK69+280太行山隧道右線出口里程：DK97+1604號斜井右DK80+901.368=DK85+401.803=DK87+301.994=DK89+782.248=DK92+302.512=DK96+802.580=2號斜井太行山隧道左線進(jìn)口里程：DK97+1659號斜井8號斜井6號斜井7號斜井斜8 0+00斜9 0+00斜7 0+005號斜井3號斜井斜4 0+00斜6 0+00斜5 0+00DK

16、75+800.899=DK78+801.171=斜3 0+00斜2 0+00太行山隧道左線進(jìn)口里程：DK69+2701號斜井斜1 0+00DK73+200.672=太行山隧道平面示意圖第36頁/共47頁大瑤山隧道群大瑤山隧道群 大瑤山一號隧道、二號隧道和三號隧道共大瑤山一號隧道、二號隧道和三號隧道共3座隧道組成，長度分別為座隧道組成，長度分別為10081m、6024m和和8387m。雙線隧道，線間距。雙線隧道，線間距5m，最高時(shí)速，最高時(shí)速350km/h，有效斷面積，有效斷面積100m2。總工期。總工期40個(gè)月。個(gè)月。 一號隧道右側(cè)設(shè)置一號隧道右側(cè)設(shè)置2268m的平導(dǎo)，出口左側(cè)的平導(dǎo)，出口左側(cè)

17、設(shè)置設(shè)置885m的橫洞；的橫洞； 二號隧道進(jìn)出口左側(cè)分別設(shè)置長約二號隧道進(jìn)出口左側(cè)分別設(shè)置長約340和和320m的橫洞；的橫洞； 三號隧道進(jìn)出口左側(cè)分別設(shè)置長約三號隧道進(jìn)出口左側(cè)分別設(shè)置長約256m和和1272m的平導(dǎo)。的平導(dǎo)。第37頁/共47頁獅子洋隧道獅子洋隧道 位于廣深港客運(yùn)專線東涌站至虎門站區(qū)間，位于廣深港客運(yùn)專線東涌站至虎門站區(qū)間，穿越珠江口獅子洋河段，是中國第一座水下鐵穿越珠江口獅子洋河段，是中國第一座水下鐵路隧道，行車目標(biāo)值路隧道，行車目標(biāo)值350km/h。 工程范圍全長工程范圍全長10800m，隧道長度，隧道長度10490m，引道敞開段長引道敞開段長310m。明、暗挖加盾構(gòu)法施

18、工。明、暗挖加盾構(gòu)法施工。隧道采用雙洞單線結(jié)構(gòu)，斷面凈空有效面積約隧道采用雙洞單線結(jié)構(gòu)，斷面凈空有效面積約65m2。盾構(gòu)段結(jié)構(gòu)內(nèi)徑。盾構(gòu)段結(jié)構(gòu)內(nèi)徑9.8m，外徑，外徑10.8m，管片厚度管片厚度50cm，采用，采用7+1分塊方式，單層鋼筋分塊方式，單層鋼筋混凝土襯砌。左右線之間的聯(lián)絡(luò)橫通道混凝土襯砌。左右線之間的聯(lián)絡(luò)橫通道23處。處。盾構(gòu)段采用盾構(gòu)段采用4臺(tái)泥水平衡式盾構(gòu)施工，總工期臺(tái)泥水平衡式盾構(gòu)施工，總工期41個(gè)月。個(gè)月。第38頁/共47頁函谷關(guān)隧道函谷關(guān)隧道 鄭西客運(yùn)專線，全長鄭西客運(yùn)專線，全長7851m，最大埋深，最大埋深220m，中國最長及斷面最大的黃土隧道。設(shè)，中國最長及斷面最大的

19、黃土隧道。設(shè)計(jì)為單洞雙線，線間距計(jì)為單洞雙線，線間距5m，行車目標(biāo)值，行車目標(biāo)值350km/h。斷面凈空有效面積約。斷面凈空有效面積約165m2。 設(shè)計(jì)施工工期設(shè)計(jì)施工工期34個(gè)月，設(shè)置個(gè)月，設(shè)置1個(gè)橫洞和三個(gè)個(gè)橫洞和三個(gè)斜井。斜井。第39頁/共47頁瀏陽河隧道瀏陽河隧道 武廣客運(yùn)專線，全長武廣客運(yùn)專線，全長10100m。下穿京珠高。下穿京珠高速公路、星沙開發(fā)區(qū)、瀏陽河與長沙市機(jī)場高速公路、星沙開發(fā)區(qū)、瀏陽河與長沙市機(jī)場高速公路。設(shè)計(jì)為單洞雙線，線間距速公路。設(shè)計(jì)為單洞雙線，線間距5m，行車，行車目標(biāo)值目標(biāo)值350km/h。斷面凈空有效面積約。斷面凈空有效面積約100m2。 設(shè)計(jì)施工工期設(shè)計(jì)施

20、工工期27個(gè)月，設(shè)置個(gè)月，設(shè)置3座豎井和座豎井和1個(gè)斜個(gè)斜井。豎井采用矩形結(jié)構(gòu)，位于隧道頂；斜井采井。豎井采用矩形結(jié)構(gòu)，位于隧道頂；斜井采用無軌運(yùn)輸。用無軌運(yùn)輸。第40頁/共47頁宜萬線巖溶隧道宜萬線巖溶隧道 全長正線全長正線378km，隧道長度所占比例高達(dá)，隧道長度所占比例高達(dá)60%，全線隧道總數(shù)為，全線隧道總數(shù)為161座，總長約座，總長約33延延長長km，其中巖溶隧道有，其中巖溶隧道有92座，總長為座，總長為247km。 級風(fēng)險(xiǎn)的隧道級風(fēng)險(xiǎn)的隧道8座，施工中曾多次發(fā)生突水、座，施工中曾多次發(fā)生突水、突泥，采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、注漿堵水、限突泥，采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、注漿堵水、限量 排 水

21、等 措 施 ， 確 保 施 工 安 全 。量 排 水 等 措 施 ， 確 保 施 工 安 全 。第41頁/共47頁呂梁山隧道呂梁山隧道 全長全長20780m，設(shè)計(jì)為雙洞單線，線間距，設(shè)計(jì)為雙洞單線，線間距30m，設(shè)計(jì)行車速度，設(shè)計(jì)行車速度200km/h，并滿足通行，并滿足通行雙層集裝箱列車的條件。雙層集裝箱列車的條件。 設(shè)設(shè)5個(gè)斜井，采用無軌運(yùn)輸方式。個(gè)斜井，采用無軌運(yùn)輸方式。第42頁/共47頁關(guān)角隧道關(guān)角隧道 青藏線西寧至格爾木段增建第二線穿越青海青藏線西寧至格爾木段增建第二線穿越青海南山的隧道，設(shè)計(jì)全長南山的隧道，設(shè)計(jì)全長32600m，為目前國內(nèi)，為目前國內(nèi)規(guī)劃最長的鐵路隧道。設(shè)計(jì)為雙洞單線，線間規(guī)劃最長的鐵路隧道。設(shè)計(jì)為雙洞單線，線間距距40m，行車目標(biāo)值，行車目標(biāo)值160km/h，預(yù)留，預(yù)留200km/h的條件。的條件。 擬采用掘進(jìn)機(jī)法施工，采用擬采用掘進(jìn)機(jī)法施工，采用2臺(tái)全斷面掘進(jìn)臺(tái)全斷面掘進(jìn)機(jī)相向施工機(jī)相向施工線隧道，采用線隧道，采用2臺(tái)小斷面掘進(jìn)機(jī)臺(tái)小斷面掘進(jìn)機(jī)施工施工線隧道，線隧道，線隧道超前。線隧道超前。第43頁/共47頁向莆鐵路隧道向莆鐵路隧道 向莆鐵路從向塘至莆田，正線全長向莆鐵路從向塘至莆田，正線全長607km，全線共