隧道工程復(fù)習(xí)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)一、第一章緒論一、隧道定義：是一種修建在地下的工程建筑物。修建在地下、兩端有出入口，供車(chē)輛、行人、水流及管線等通過(guò)的通道(在保留上部地層的前提下開(kāi)挖出能夠提供某種用途的地下空間)。二、隧道的分類(lèi)及其作用1、按用途分（常用分類(lèi)方法）(1)交通隧道：提供運(yùn)輸?shù)目椎篮屯ǖ?，主要有：鐵路隧道、公路隧道、水底隧道、地下鐵道、人行地道。（2)水工隧道：是水利工程和水利發(fā)電樞紐的一個(gè)重要組成部分。主要包括：引水隧道：把水引入水電站發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生動(dòng)力資源。尾水隧道：把發(fā)電機(jī)組排出的廢水送出去的隧道。導(dǎo)流隧道（泄洪隧道）：疏導(dǎo)水流排沙隧道：用于沖刷水庫(kù)中淤積的泥沙而修建的隧道（3)市政隧道：是城市中為安置各種不同市政設(shè)施的地下孔道。主要有：給水隧道、污水隧道、管路隧道、線路隧道、人防隧道。(例如：綜合管網(wǎng)、海底設(shè)施隧道等)(4)礦山隧道：其作用主要是為采礦服務(wù)的。主要有：運(yùn)輸巷道、給水隧道、通風(fēng)隧道。2、按隧道長(zhǎng)度分公路：特長(zhǎng)隧道L＞3000m、長(zhǎng)隧道3000＞L＞1000m、中長(zhǎng)隧道1000＞L＞500m、短隧道L＜500m

鐵路：特長(zhǎng)隧道L＞10000m、長(zhǎng)隧道10000＞L＞3000m、中長(zhǎng)隧道3000＞L＞500m

短隧道L＜500m3、按斷面面積分（國(guó)際隧道協(xié)會(huì)）：特大斷面（>100m2）、大斷面（50～100m2）、中等斷面（10～50m2）、小斷面（3～10m2）、極小斷面（<3m2）。按地層分(經(jīng)過(guò)的地層)：巖石(軟、硬)隧道、土質(zhì)隧道。按斷面形狀分:圓形隧道、矩形隧道、馬蹄形隧道。按隧道所處的地理位置分：山嶺隧道、水底隧道、城市隧道按施工方法分:鉆爆法隧道明挖法隧道機(jī)械法隧道沉埋法隧道

三、山嶺交通隧道的類(lèi)型與功能：山嶺交通隧道：是指專(zhuān)供鐵路或公路運(yùn)輸使用的地下工程結(jié)構(gòu)物。它是鐵路或公路的重要組成部分之一。（1）越嶺隧道：在線路翻越山嶺地段，通過(guò)修建隧道可減少展線長(zhǎng)度，使線路平直。這是山嶺交通隧道的最大功能。（2）傍山隧道或河谷隧道：在線路沿河谷繞行時(shí)，為避免不良地質(zhì)地段，如滑坡等，用隧道來(lái)裁彎取直時(shí)，可縮短線路長(zhǎng)度這種隧道一般稱(chēng)為傍山隧道或河谷隧道。四、隧道的功能：1、克服高程障礙(例如越嶺隧道)。2、裁彎取直縮短線路（例如榜山隧道）。3、避開(kāi)不良地質(zhì)地段例如（對(duì)于容易發(fā)生塌方、掉石、泥石流、滑坡等病害地段，修建隧道可大大改善運(yùn)營(yíng)條件，保證行車(chē)安全，節(jié)省養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。）4、避開(kāi)其他重要建筑或工程等例如（與公路、城市主干道的交叉處、穿越城區(qū)重要建筑物、穿越城區(qū)重要風(fēng)景、園林區(qū)域、繞避大型水利樞紐工程等）隧道工程的特點(diǎn)：1、優(yōu)點(diǎn)：（1）縮短線路長(zhǎng)度，減少能耗（2）節(jié)約地皮（3）有利于環(huán)境保護(hù)4）應(yīng)用范圍廣泛2、缺點(diǎn)：（1）造價(jià)較高（2）施工期限長(zhǎng)（3）施工作業(yè)環(huán)境和條件較差第二章隧道的勘測(cè)與建筑設(shè)計(jì)一、越嶺隧道的概念：通過(guò)山區(qū)的交通干線往往要翻越分水嶺，從一個(gè)水系進(jìn)入另一個(gè)水系，這段線路稱(chēng)之為越嶺線，線路為穿越分水嶺而修建的隧道稱(chēng)為越嶺隧道。用于縮短線路，克服高程障礙。越嶺隧道的位置選擇從平面和立面兩個(gè)方面考慮，平面位置選擇埡口，考慮因素有路線的總方向，地質(zhì)條件，隧道長(zhǎng)度，兩側(cè)展線難易程度，工程量的大小，路、橋、隧總體線型。立面由高程選擇宜選擇高程低的位置且要經(jīng)過(guò)隧道長(zhǎng)度、施工難度、運(yùn)營(yíng)條件等綜合比選多個(gè)方案，最后確定最佳方案。埡口的概念：當(dāng)線路必須跨越分水嶺時(shí)，分水嶺的山脊線上高程較低處，即稱(chēng)埡口。埡口的選擇因素：①優(yōu)先考慮在路線總方向上或其附近的低埡口，此時(shí)埡口在兩側(cè)具備有良好展線的橫坡時(shí)，一般越嶺隧道較短。②雖遠(yuǎn)離線路總方向，但埡口兩側(cè)有良好的展線條件，又不損失越嶺高程的埡口。③隧道一般選在分水嶺埡口兩邊河谷標(biāo)高相差不多，并且兩邊河谷平面位置接近處。④工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件良好的埡口。二、傍山隧道的概念:山區(qū)鐵路（或公路）除越嶺地段以外，線路大多是沿河傍山而行，在地勢(shì)陡峻的峽谷地段，常需修建的隧道即為傍山隧道，也有稱(chēng)之為河谷線隧道。2、位置選擇：①保證最小覆蓋層厚②盡量?jī)?nèi)靠③考慮既有建筑物對(duì)洞身穩(wěn)定的影響。④盡可能“裁彎取直”3、什么是不良地質(zhì)？不良地質(zhì)系指滑坡、錯(cuò)落、崩塌、巖堆、危巖、落石、巖溶、陷穴、泥石流、流砂、斷層、涌水及第四紀(jì)堆積層等不良地段。不良地質(zhì)注意事項(xiàng)：1.滑坡地區(qū)：（1）山體可能沿某軟弱面滑動(dòng)（2）層狀傾斜巖層沿某個(gè)軟弱面滑動(dòng)2.崩塌地區(qū)：懸崖陡壁地區(qū)，日久風(fēng)化、產(chǎn)生張開(kāi)節(jié)理和裂隙，不要把隧道置于地表不厚的傍山位置。3.巖堆地區(qū)：這時(shí)宜把隧道位置放在巖堆以下的穩(wěn)定巖體之中。4.泥石流：應(yīng)避免把隧道放在沖積扇范圍以?xún)?nèi)，以免堵塞隧道洞口，或建明洞，使泥石流在明洞頂通過(guò)。5.溶洞地區(qū)：盡量避免或要有足夠的安全距離。6.瓦斯地區(qū)：隧道在通過(guò)煤層時(shí)會(huì)遇到甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)等有害氣體，容易引起火災(zāi)、爆炸、最好避開(kāi)，不得已時(shí)作好通風(fēng)。洞口位置選定的原則和要求總的原則：早進(jìn)洞、晚出洞目的：確保施工、運(yùn)營(yíng)的安全具體選擇原因：1.洞口應(yīng)盡可能設(shè)在山體穩(wěn)定、地質(zhì)較好處，不應(yīng)設(shè)在排水困難的溝谷低洼中心。原因：(1)溝谷地勢(shì)狹窄，不利施工；

(2)不利防洪、排水；

(3)洼地一般地質(zhì)條件較差。2.洞口應(yīng)盡可能設(shè)在線路與地形等高線正交處3.隧道洞口的路肩設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)高于洪水設(shè)計(jì)標(biāo)高4.邊坡、仰坡不宜開(kāi)挖過(guò)高，以保證洞口安全5.當(dāng)隧道穿過(guò)懸崖陡壁時(shí)，可貼壁進(jìn)洞◆當(dāng)隧道穿過(guò)懸崖陡壁時(shí)，巖壁穩(wěn)定且落石或坍塌不可能時(shí)，一般不宜刷動(dòng)原坡面，破壞地表植被，暴露風(fēng)化破碎巖層，使洞口處于不利地位。當(dāng)洞口地形平緩時(shí)：由于選定洞口位置有較大的伸縮范圍此時(shí)，此時(shí)應(yīng)結(jié)合洞外填方路塹施工難易、路塹排水支農(nóng)要求、棄碴場(chǎng)地、施工力量及機(jī)械設(shè)備等情況全面考慮。注重環(huán)境保護(hù)

地質(zhì)條件和隧道位置的關(guān)系(1)無(wú)論是越嶺線路或沿河傍山線路，都力求選擇在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖性較好的穩(wěn)固地層中通過(guò)；(2)盡量避免通過(guò)斷層、崩塌、滑坡、流砂、溶洞、偏壓顯著、地下水豐富等地質(zhì)不良地段；當(dāng)繞避困難時(shí)，應(yīng)盡量采取必要的工程措施。隧道的平面設(shè)計(jì)：公路隧道的平面線形和普通道路一樣，根據(jù)公路規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。隧道平面線形，一般采用直線、避免曲線。如必須設(shè)置曲線時(shí)，應(yīng)盡量采用大半徑曲線，并確保視距要求。隧道凈空：指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間，包括通風(fēng)、照明、消防、通訊等設(shè)備所占空間。隧道建筑限界：是為保證隧道內(nèi)各種交通的正常運(yùn)行與安全而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間限界。隧道行車(chē)限界：保證隧道中行車(chē)安全，在一定高度和寬度范圍內(nèi)任何物體不得侵入的限界墻效應(yīng)：隧道邊墻給駕駛員造成危險(xiǎn)的心理影響，行車(chē)偏左減少行車(chē)道第三章隧道的支護(hù)支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型及優(yōu)缺點(diǎn)1.外部支護(hù)（外部支撐坑道圍巖）◆整體式混凝土襯砌優(yōu)點(diǎn)：對(duì)地質(zhì)條件和施工條件的適應(yīng)性較強(qiáng)易于按需要成型整體性好抗?jié)B性強(qiáng)缺點(diǎn)：需要養(yǎng)生時(shí)間受力較慢◆砌石襯砌優(yōu)點(diǎn)：◆拼裝式襯砌優(yōu)點(diǎn)：可立即承受?chē)鷰r壓力工廠化、機(jī)械化，改善勞動(dòng)條件不需臨時(shí)支撐可節(jié)省大量材料及勞力速度快，工期短，造價(jià)低缺點(diǎn)：接縫多，整體性差，抗?jié)B性差，防水困難需要足夠的拼裝空間制備構(gòu)件尺寸上要求精度高◆噴射混凝土支護(hù)優(yōu)點(diǎn)：充分發(fā)揮圍巖的自承能力，因而有效地利用洞內(nèi)凈空施工簡(jiǎn)便，提高作業(yè)安全性和作業(yè)效率，使坑道斷面縮小，從而減少了開(kāi)挖量，也節(jié)省圬工缺點(diǎn)：老師沒(méi)寫(xiě)洞門(mén)的定義：在隧道洞口用圬工砌筑并加以一定建筑裝飾的支擋結(jié)構(gòu)物。洞門(mén)的作用：◆減少洞口土石方開(kāi)挖量◆穩(wěn)定邊坡◆引離地表流水◆裝飾洞口洞門(mén)的類(lèi)型、特點(diǎn)、使用條件端墻式洞門(mén)適于：地形開(kāi)闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的Ⅰ～Ⅲ級(jí)圍巖。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：能有效抵抗山體縱向推力。2）洞口環(huán)框式洞門(mén)適用：Ⅰ級(jí)圍巖，地形陡峻而又無(wú)排水要求作用：不承載，加固洞口減少雨后洞口滴水簡(jiǎn)單裝飾翼墻式洞門(mén)適用：山體縱向推力較大,洞口地質(zhì)較差的Ⅳ級(jí)及以上的圍巖，增加洞門(mén)的抗滑動(dòng)和抗傾覆能力。4）柱式洞門(mén)適用于地形較陡，地質(zhì)條件較差，仰坡可能下滑，而又受地形或地質(zhì)條件限制，不能設(shè)置翼墻時(shí)。特點(diǎn)：可以在端墻中部設(shè)置兩個(gè)斷面較大的柱墩，以增加端墻的穩(wěn)定性，美觀，壯觀。臺(tái)階式洞門(mén)適用于：傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門(mén)一側(cè)邊坡較高時(shí)作用：減小仰坡高度及外露坡長(zhǎng)，減少開(kāi)挖量。6)斜交式洞門(mén)適用：線路方向與地形等高線斜交時(shí)特點(diǎn)：將洞門(mén)做成與地形等高線一致，使洞門(mén)左右可以仍保持近似對(duì)稱(chēng)，但襯砌洞口段和洞門(mén)相對(duì)于線路呈斜交形式。削竹式洞門(mén)適用于洞口段有較長(zhǎng)的明洞襯砌，由于洞門(mén)背后一定范圍內(nèi)是以回填土為主，山體的推滑力不大；地形相對(duì)比較對(duì)稱(chēng)和不太陡峻。特點(diǎn)：1洞口邊仰坡開(kāi)挖量少2減少對(duì)植被的破壞和有利于保護(hù)環(huán)境3適用各種圍巖類(lèi)別明洞定義：明洞---明挖法修建的隧道。明洞的使用條件：◆隧道的進(jìn)出口處；◆地質(zhì)條件差且覆蓋層薄，暗挖法難進(jìn)洞；◆洞口路塹邊坡有落石而危及行車(chē)安全時(shí)；◆鐵路、公路、河渠必須在路線上方通過(guò)且不宜做立交橋或涵渠。明洞的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)拱式明洞(通常所說(shuō)的明洞均指這種)◆路塹式路塹對(duì)稱(chēng)式路塹偏壓式◆半路塹式半路塹偏壓斜墻式半路塹單壓耳墻式拱式明洞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）整體性好，承載能力強(qiáng)。（2）除對(duì)稱(chēng)型外，外墻承載強(qiáng)度大于內(nèi)墻。襯砌形式：整體式襯砌。結(jié)構(gòu)材料：素混凝土、鋼筋混凝土，以后者居多。棚式明洞◆蓋板式◆懸臂式棚室明洞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）承載能力比拱式明洞弱；（2）內(nèi)墻承載強(qiáng)度大于外墻。襯砌形式：現(xiàn)澆件、預(yù)制件結(jié)構(gòu)材料：鋼筋混凝土第四章隧道的附屬結(jié)構(gòu)公路隧道附屬結(jié)構(gòu):◆緊急停車(chē)帶◆橫洞和預(yù)留洞室◆運(yùn)營(yíng)通風(fēng)設(shè)施◆運(yùn)營(yíng)照明設(shè)施隧道治水原則與措施隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，保證隧道結(jié)構(gòu)物和運(yùn)營(yíng)設(shè)備的正常使用和行車(chē)安全。隧道防排水設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)地表水、地下水妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個(gè)完整通暢的防排水系統(tǒng)。通風(fēng)方式、分類(lèi)、選擇自然通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)分為縱向式（包括射流式、風(fēng)道式和噴嘴式、豎井排風(fēng)），半橫向式（包括吸入式和送入式），全橫向式和混合式?？v向射流式通風(fēng)適用于：雙向交通時(shí)可用于長(zhǎng)度1km以下的隧道單向交通時(shí)可用于2km左右的隧道全橫向式通風(fēng)適用于：它的特點(diǎn)是風(fēng)在隧道的橫斷面方向流動(dòng)，一般不發(fā)生縱向流動(dòng)，因此有害氣體的濃度在隧道軸線方向的分布均勻。該通風(fēng)方式有利于防止火災(zāi)蔓延和處理煙霧。混合式通風(fēng)適用于：一般僅限公路隧道，根據(jù)隧道的具體條件和需要，由豎井與各種通風(fēng)方式組合成為最合理的通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)方式選擇：水底隧道—全橫向式通風(fēng)（重要性、安全性）城市隧道—全橫向式和半橫向式（舒適性、穩(wěn)定性）山嶺隧道—縱向式通風(fēng)和半橫向式（經(jīng)濟(jì)性）第五章圍巖1、圍巖：隧道開(kāi)挖后，周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)，對(duì)其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的那部分巖(土)體。2、巖石巖體區(qū)別：巖石：是由一種或幾種礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律聚集而形成的自然體，可近似認(rèn)為巖石均質(zhì)、連續(xù)和各項(xiàng)同性的介質(zhì)。巖體：由巖石組成，在結(jié)構(gòu)面切割下具有一定的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，占地球上一定空間的地質(zhì)體（或巖塊）—結(jié)構(gòu)體，它具有明顯的非均勻性質(zhì)，不連續(xù)性和各項(xiàng)異性。區(qū)別：巖石：均質(zhì)、連續(xù)、各向同性巖體：非均質(zhì)、不連續(xù)、各向異性3、流變特性●蠕變：應(yīng)力不變，而應(yīng)變隨時(shí)間增長(zhǎng)?！袼沙冢簯?yīng)變不變，而應(yīng)力隨時(shí)間而衰減5、巖體的強(qiáng)度特性：特點(diǎn)巖體強(qiáng)度低于巖石強(qiáng)度，約為巖石強(qiáng)度的70～80％。具有明顯的各項(xiàng)異性與巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面形態(tài)有密切關(guān)系工程上常用巖體強(qiáng)度大小順序：抗壓>抗剪>抗拉>抗彎常用強(qiáng)度準(zhǔn)則——莫爾—庫(kù)爾理論5、圍巖的穩(wěn)定性：隧道工程開(kāi)挖后，周?chē)貙樱▏鷰r）的穩(wěn)定程度，它是一個(gè)反映地質(zhì)環(huán)境的綜合指標(biāo)。6、隧道開(kāi)挖后的穩(wěn)定性描述（1）充分穩(wěn)定的：坑道在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有足夠的自穩(wěn)能力，無(wú)需任何人為的支護(hù)而能維持穩(wěn)定，無(wú)坍塌，偶爾有掉塊。（2）基本穩(wěn)定的：坑道會(huì)因爆破，巖塊結(jié)合松弛等而產(chǎn)生局部掉塊，但不會(huì)坑道的坍塌，坑道是穩(wěn)定的（3）暫時(shí)穩(wěn)定的：坑道開(kāi)挖后呈現(xiàn)出不同程度的坍塌現(xiàn)象，坍塌后的坑道為拱形，呈暫時(shí)穩(wěn)定狀態(tài)，大多數(shù)坑道屬此狀態(tài)。（4）不穩(wěn)定的6、圍巖穩(wěn)定性影響因素地質(zhì)因素～地質(zhì)環(huán)境方面的自然因素。客觀因素，決定了圍巖質(zhì)量⑴巖體結(jié)構(gòu)特征⑵結(jié)構(gòu)面性質(zhì)和空間的組合⑶巖石的力學(xué)性質(zhì)⑷地下水的影響⑸圍巖的初始應(yīng)力狀態(tài)人為因素～隧道的形狀、尺寸、施工方法、支護(hù)措施，主觀因素、工程因素⑴隧道形狀和尺寸：圓形、橢圓形為主、梯形頂板拉應(yīng)力，跨度越大，穩(wěn)定性越差⑵支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型⑶施工方法：普通爆破、控制爆破，礦山法、掘進(jìn)機(jī)法，全斷面一次開(kāi)挖、小斷面分部開(kāi)挖7、圍巖分級(jí)概念根據(jù)一個(gè)或幾個(gè)主要指標(biāo)，把無(wú)限的巖體序列化分為具有不同穩(wěn)定程度的有限個(gè)序列，即將穩(wěn)定性相似的一些圍巖化分為一級(jí)，將全部圍巖化分為不同級(jí)別，這就是圍巖穩(wěn)定性分級(jí)，簡(jiǎn)稱(chēng)圍巖分級(jí)。分類(lèi)方法的四個(gè)因素3個(gè)基本因素：①巖性：抗壓強(qiáng)度、彈性模量、彈性波速等。②地質(zhì)構(gòu)造：巖體完整性或結(jié)構(gòu)狀態(tài)。③地下水：地下水發(fā)育時(shí)，圍巖級(jí)別應(yīng)降低。1個(gè)附加因素：④初始地應(yīng)力：適當(dāng)考慮。圍巖的分級(jí)方法1）以巖石強(qiáng)度或巖石的物性指標(biāo)為代表的分級(jí)法(1）.以巖石強(qiáng)度為基礎(chǔ)的分類(lèi)法(2.)以巖石物性指標(biāo)為基礎(chǔ)的分級(jí)法（60.70年代）2)以巖體構(gòu)造、巖性特征為代表的分級(jí)方法(1)泰沙基法～考慮圍巖的完整狀態(tài)和巖性，共9級(jí)?？紤]地下水(2)我國(guó)交通隧道圍巖分級(jí)法（2000年以前）3)與地質(zhì)勘探手段相聯(lián)系的分級(jí)方法(1)彈性波速分級(jí)法～波速是反映巖性與巖體結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)綜合指標(biāo)，波速越高，圍巖越好。(2)巖石質(zhì)量指標(biāo)～RQD指標(biāo)也是反映巖性與巖體結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。4)組合多種因素的分級(jí)方法（1)代表：巖體質(zhì)量分級(jí)法10、圍巖壓力：隧道開(kāi)挖后、引起洞室周?chē)鷰r體和支護(hù)變形或破壞的作用力。廣義：包括有、無(wú)支護(hù)時(shí)的壓力。狹義：僅指對(duì)支護(hù)的壓力11、圍巖壓力的分類(lèi)：1）．松動(dòng)壓力～由于開(kāi)挖而松動(dòng)或坍塌的巖體，以重力形式直接作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的壓力。2）．形變壓力～由于圍巖變形收到支護(hù)結(jié)構(gòu)的限制，而使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同變形過(guò)程中，圍巖對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施加的接觸力。3）．膨脹壓力～膨脹性巖層。4）．沖擊壓力～明洞，落石；暗洞，坍方、巖爆。前兩種壓力形態(tài)是最重要的。12、影響圍巖壓力的因素㈠地質(zhì)因素1.巖體初始應(yīng)力狀態(tài)2.巖石力學(xué)性質(zhì)3.巖體結(jié)構(gòu)面4.地下水等㈡工程因素1.施工方法2.支護(hù)設(shè)置時(shí)間3.支護(hù)本身剛度4.隧道斷面形狀等自然拱的概念：圍巖的變形不能得到有效的控制，當(dāng)變形超過(guò)一定限度后，圍巖發(fā)生松動(dòng)、坍落，最終在洞室上方形成拱形。自然拱形成的四個(gè)階段：變形階段、松動(dòng)階段、塌方階段、成拱階段。圍巖松動(dòng)壓力的確定方法直接量測(cè)法(切合實(shí)際,發(fā)展方向)理論估算法（現(xiàn)代巖體力學(xué)理論，數(shù)值模擬分析）統(tǒng)計(jì)法（經(jīng)驗(yàn)法、工程類(lèi)比法）式中γ—圍巖容重；hq—坍落拱高度；s—圍巖級(jí)別；w—寬度影響系數(shù)，由w=1+i（B-5）計(jì)算：B—坑道寬度，當(dāng)B＜5m時(shí)，取i=0.2，當(dāng)B＞5m時(shí)，取i=0.1。淺埋隧道圍巖松動(dòng)壓力的確定方法⑴深、淺埋隧道的判定原則Hp＝（2～2.5）hqH≥Hp時(shí)為深埋H＜Hp時(shí)為淺埋H為覆蓋層厚度I一III級(jí)圍巖取:Hp＝2hqIV～VI級(jí)圍巖取:Hp＝2.5hq(2)淺埋隧道圍巖松動(dòng)壓力的確定方法①土柱法要點(diǎn)：忽略滑動(dòng)面上的阻力。適于：埋深H≤hq垂直壓力：q=γH水平壓力按朗金公式：e=γ(H+1/2Ht)tg2(450–Φ/2)Ht為隧道凈高。大題例題第六章隧道結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算模型:●以工程類(lèi)比為主的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法；●以現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)和試驗(yàn)為主的實(shí)用設(shè)計(jì)法；●結(jié)構(gòu)力學(xué)模型方法；●巖體力學(xué)模型方法。解析法、數(shù)值法、剪切滑移破壞法、特征曲線法隧道工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)隧道與地下結(jié)構(gòu)物時(shí)，往往要考慮和比較各種方法，或以某一種方法為主，其他方法作為比較。1.基本原理結(jié)構(gòu)力學(xué)方法:◆將支護(hù)和圍巖分開(kāi)考慮，支護(hù)結(jié)構(gòu)是承載的主體，圍巖作為荷載的來(lái)源和支護(hù)結(jié)構(gòu)的彈性支承，與其對(duì)應(yīng)的計(jì)算模型稱(chēng)為荷載—結(jié)構(gòu)模型。◆當(dāng)作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載確定之后，就可以按普通結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)（超靜定）的內(nèi)力和位移。三種模式：◆主動(dòng)荷載模式◆主動(dòng)荷載加被動(dòng)荷載模式◆實(shí)際荷載模式在主動(dòng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形用虛線表示。在拱頂，其變形背向地層，不受?chē)鷰r的約束而自由變形，這個(gè)區(qū)域稱(chēng)為“脫離區(qū)”；而在兩側(cè)及底部，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生朝向地層的變形，并受到圍巖的約束阻止其變形，因而圍巖對(duì)襯砌產(chǎn)生了彈性抗力，這個(gè)區(qū)稱(chēng)為“抗力區(qū)”。隧道襯砌承受的荷載及分類(lèi):主要荷載長(zhǎng)期及經(jīng)常作用的荷載，如圍巖松動(dòng)壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)的自重、地下水壓力及列車(chē)、汽車(chē)活載等。附加荷載指偶然的、非經(jīng)常作用的荷載，如溫差應(yīng)力、灌漿壓力、凍脹力及地震力等。被動(dòng)荷載(即圍巖的彈性抗力)彈性抗力就是指由于支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生向圍巖方向的變形而引起的圍巖對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的約束反力。彈性抗力的大小，目前多用溫克爾(Winkler)假定為基礎(chǔ)的局部變形理論計(jì)算。隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的主要內(nèi)容有:1按工程類(lèi)比方法初步擬定斷面的幾何尺寸2確定作用在結(jié)構(gòu)上的荷載3進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，求出截面的內(nèi)力(彎矩M和軸向力N)4檢算截面的承載力按破損階段法設(shè)計(jì)隧道結(jié)構(gòu)截面檢算由抗壓強(qiáng)度控制承載力，抗壓強(qiáng)度檢算由抗拉強(qiáng)度控制承載力，抗拉強(qiáng)度檢算第七章一、隧道工程的施工特點(diǎn)1.地質(zhì)信息不充分2.施工環(huán)境較差（斷面小、空氣質(zhì)量差、照明暗、地下水）3.工序復(fù)雜4.大型的隱避工程，質(zhì)量要求高5.多地處偏遠(yuǎn)山區(qū)，交通不便。隧道施工方法：明挖施工：明挖法蓋挖法（蓋挖順作法蓋挖逆作法）沉埋法暗挖施工：礦山法機(jī)械法三條作業(yè)線：開(kāi)挖作業(yè)線噴錨作業(yè)線模擬襯砌作業(yè)線一、全斷面開(kāi)挖法全斷面開(kāi)挖法就是按照設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成形，然后修建襯砌的施工方法。二、臺(tái)階法1、長(zhǎng)臺(tái)階法長(zhǎng)臺(tái)階法開(kāi)挖斷面小，有利于維持開(kāi)挖面的穩(wěn)定，適用范圍較全斷面法廣，速度快。一般適用于Ⅲ—Ⅰ級(jí)圍巖2、短臺(tái)階法適用于地質(zhì)條件差的Ⅳ、V級(jí)圍巖，臺(tái)階長(zhǎng)度定為10~15m3、微臺(tái)階法適用于軟弱破碎圍巖(Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖)級(jí)圍巖，一般為3~5m的臺(tái)階長(zhǎng)度。隧道進(jìn)洞方案刷坡進(jìn)洞:直接大刷坡進(jìn)洞先拱后墻半明半暗進(jìn)洞不刷坡進(jìn)洞:強(qiáng)支護(hù)零開(kāi)挖進(jìn)洞明洞暗做掏槽先墻后拱管棚的概念：管棚是環(huán)向布設(shè)在隧道開(kāi)挖輪廓線以外，用直徑較大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的鋼管構(gòu)成的。以較小外插角插入到巖土體中的一種超前支護(hù)形式。管棚外插角2度鋼管直徑108、89、70管棚作用：可有效抑制圍巖松動(dòng)和垮塌，增強(qiáng)了圍巖的自承能力，達(dá)到加固鋼管周邊軟弱圍巖的目的。超前小導(dǎo)管超前錨桿作用機(jī)理差異超前小導(dǎo)管：主要利用剛度起到維護(hù)作用。超前錨桿：利用抗拉能力起到加固圍巖作用。2.隧道遇到溶洞時(shí)的工程對(duì)策處理溶洞的方法：“引、堵、越、繞”四種。引：◆注意：遇到暗河或溶洞有水流時(shí)，宜排不宜堵?！舴椒ǎ喊倒?、涵管或小橋等。堵◆對(duì)象：已停止發(fā)育、跨徑較小，無(wú)水的溶洞?！舴椒ǎ骸窕炷?、漿砌或干砌片石回填封閉。越◆現(xiàn)象1：隧道一側(cè)遇到狹長(zhǎng)而較深的溶洞?！穹椒ǎ杭由钤搨?cè)的邊墻基礎(chǔ)繞若溶洞處理耗時(shí)，可采用迂回導(dǎo)坑繞過(guò)溶洞，繼續(xù)隧道前方的施工,同時(shí)處理溶洞。第八章臨空面又叫自由面，是指暴露在大氣中的開(kāi)挖面。爆破漏斗在有臨空面的情況下，炸藥爆破形成的一個(gè)圓錐形的爆破凹坑就叫爆破漏斗。分類(lèi)：

n=1：標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗；n＞1：加強(qiáng)拋擲爆破漏斗或揚(yáng)棄爆破漏斗；0.75<n<1：減弱拋擲爆破漏斗或加強(qiáng)松動(dòng)爆破漏斗；

n≤0.75：松動(dòng)爆破漏斗。最小抵抗線W：藥包中心到自由面的最小距離。炸藥的性能：爆速，爆力，猛度，殉爆距離敏感度簡(jiǎn)稱(chēng)感度，炸藥在外界起爆能作用下，發(fā)生爆炸反應(yīng)的難易程度，也就是炸藥對(duì)外能的需要程度。熱敏感度、火焰感度、機(jī)械感度、爆轟感度1、炮孔的種類(lèi)：掏槽孔為臨近炮孔的爆破創(chuàng)造臨空面。輔助孔擴(kuò)大掏槽孔炸出的槽口，為周邊炮孔的爆破創(chuàng)造臨空面。周邊孔在于炸出一個(gè)合