《隧道工程》知識點總結(jié)

《隧道工程》知識點總結(jié)：通過對地質(zhì)歷史、地質(zhì)構(gòu)造、地貌和地層等方面的分析，推斷隧道所在地段的地質(zhì)情況。（2）物理探測法：通過地球物理勘探、地質(zhì)雷達、地震勘探等手段，獲取地下隧道施工所需的地質(zhì)信息。其中，地球物理勘探包括地震勘探、重力勘探、電磁勘探、磁法勘探和地電勘探等多種方法，可以獲取地下巖體的物理性質(zhì)和構(gòu)造情況。地質(zhì)雷達則是一種利用電磁波探測地下物質(zhì)的技術(shù)，可以探測出地下巖體的變化和空洞等情況。地震勘探則是通過地震波的傳播和反射，獲取地下巖體的構(gòu)造和物理性質(zhì)等信息。5、地質(zhì)超前預(yù)報的意義。P17地質(zhì)超前預(yù)報可以在隧道施工前及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患和不良地質(zhì)情況，為隧道施工提供可靠的地質(zhì)信息，減少施工風險，提高施工效率，降低施工成本，保證隧道工程的安全和質(zhì)量。地質(zhì)調(diào)查和推斷是隧道地質(zhì)超前預(yù)報的基本方法之一，可以在不干擾施工的情況下隨時進行。超前平行導坑預(yù)報法是在隧道內(nèi)或附近開挖一條小斷面導坑，對導坑出露的地質(zhì)進行編錄、素描和作圖，綜合分析地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)情況，預(yù)測相應(yīng)段隧道的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害位置、性質(zhì)和規(guī)模，并提出防治措施意見。超前水平鉆孔法則是利用鉆探設(shè)備向開挖面前方鉆探，揭示隧道開挖面前方幾十米的地層巖性、巖體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、地下水、巖溶洞穴充填物及其性質(zhì)、巖體完整程度等資料，適用于已經(jīng)基本認定的主要不良地質(zhì)區(qū)段。物理探測法則是利用物體物性差異進行地質(zhì)判斷的間接方法。TGP12隧道地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)具有動態(tài)范圍大、可通過改變偏移距離和激發(fā)能量來實現(xiàn)增加預(yù)報距離等優(yōu)點。TSP超前預(yù)報系統(tǒng)具有使用范圍廣、預(yù)報距離長、時間短、對施工干擾小、費用少等優(yōu)點，可推斷斷層和巖石破碎帶等不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀及巖石動力參數(shù)。負視速讀法是將常規(guī)地震勘探中的鉆孔垂直地震剖面法應(yīng)用于水平狀態(tài)的隧道中，具有明顯的方向特征，開挖面前方反射信息不受周圍干擾，識別不良地質(zhì)體界面的精確度高，預(yù)報距離可達100m以上，對施工干擾很小。地質(zhì)雷達法則是利用無線電波檢測地下介質(zhì)分布和對不可見目標體或地下界面進行掃描，以確定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)和位置的電磁技術(shù)。紅外探水法則是通過探測開挖面或洞壁四周巖體紅外輻射場強的變化，推測是否有隱藏的含水體。巖體的基本工程性質(zhì)包括處于一定的天然應(yīng)力作用之下，自重應(yīng)力場和構(gòu)造應(yīng)力場是其主要應(yīng)力狀態(tài)；物理力學性質(zhì)的不均勻性，即在整個巖體中各點的物理力學性質(zhì)有所不同；以及巖體是由結(jié)構(gòu)面分割的多裂隙體。墻體在正面承受山體縱向推力，同時增加洞門的抗滑和抗傾覆能力。柱式洞門適用于地形較陡，無法設(shè)置翼墻的情況下，通過在端墻中部設(shè)置柱墩來增加穩(wěn)定性。臺階式洞門適用于隧道洞口線路與地面等高線斜交的情況下，可以縮短隧道長度，減少挖方數(shù)量。喇叭口洞門適用于高速鐵路隧道，可以減緩高速列車的空氣動力學效應(yīng)，并兼作隧道洞門。在高速鐵路隧道設(shè)計中，設(shè)置凈空斷面積大于隧道有效凈空面積的緩沖結(jié)構(gòu)物可以消減微壓波，緩解列車運行空間條件驟變的程度。緩沖結(jié)構(gòu)的形式可以分為斷面漸變的喇叭形和斷面突變的階梯形。在緩沖結(jié)構(gòu)上開口可以顯著改善或減緩微壓波的作用。隧道設(shè)計計算理論經(jīng)歷了剛性結(jié)構(gòu)階段和彈性結(jié)構(gòu)階段，最終發(fā)展到連續(xù)介質(zhì)階段。連續(xù)介質(zhì)階段以巖體力學原理為基礎(chǔ)，認為支護結(jié)構(gòu)與圍巖組成的地下結(jié)構(gòu)體系共同承受圍巖壓力，圍巖本身由于支護結(jié)構(gòu)提供了一定的支護阻力，從而引起應(yīng)力調(diào)整，達到新的平衡。同時，支護結(jié)構(gòu)阻止圍巖變形，必然要受到圍巖給予的反作用力而發(fā)生變形。支護結(jié)構(gòu)和圍巖是隧道設(shè)計中需要分開考慮的兩個因素。支護結(jié)構(gòu)是承載主體，而地層對結(jié)構(gòu)的作用只是產(chǎn)生作用在地下結(jié)構(gòu)上的荷載。這種方法被稱為荷載—結(jié)構(gòu)法，也是我國目前廣泛采用的一種主要的地下結(jié)構(gòu)計算方法。荷載可以分為主動荷載和被動荷載。主動荷載是指長期及經(jīng)常作用的荷載，其中圍巖壓力是最主要的。被動荷載指偶然的、非經(jīng)常作用的荷載，其中主要是地震力。此外，被動荷載還包括圍巖的彈性抗力，即由于支護結(jié)構(gòu)發(fā)生向圍巖方向的變形而引起的圍巖對支護結(jié)構(gòu)的約束反力。隧道支護結(jié)構(gòu)的受力變形特點是在拱頂，其變形背向地層，不受圍巖的約束而自由變形，這個區(qū)域稱為“脫離區(qū)”。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，因而圍巖對襯砌產(chǎn)生了彈性抗力，這個區(qū)稱為“抗力區(qū)”。隧道支護結(jié)構(gòu)的計算方法有多種。假定抗力區(qū)范圍及抗力分布規(guī)律法（簡稱“假定抗力圖形法”）是一種常用的方法，它適用于曲墻式襯砌和直墻式襯砌的拱圈計算。彈性地基梁法將襯砌結(jié)構(gòu)看成置于彈性地基上的曲梁或直梁。彈性支撐法的基本特點是將襯砌結(jié)構(gòu)離散為有限個桿系單元體，將彈性抗力作用范圍內(nèi)的連續(xù)圍巖，離散成若干條彼此互不相關(guān)的矩形巖柱。巖體力學法分析思路是將圍巖和支護結(jié)構(gòu)看作一個支承體系，分析在洞室開挖以后，支護設(shè)置前后這個體系中的應(yīng)力變化情況，并據(jù)以判斷是否穩(wěn)定。在隧道施工中，采用不同的開挖方法和支護手段可以有效地控制圍巖變形和提高施工效率。其中，常用的方法包括：段臺階法、微臺階法、分步開挖法等。新奧法是一種以噴射混凝土錨桿為主要支護手段的施工方法，通過控制圍巖變形和充分發(fā)揮自承能力來實現(xiàn)隧道的施工。在隧道爆破中，炮眼的種類、位置和作用都非常重要。掏槽眼、輔助眼和周邊眼是常用的炮眼類型，它們可以協(xié)同作用，爆破出平整的隧道斷面輪廓。掏槽的形式有斜眼掏槽和直眼掏槽兩種，它們都有各自的優(yōu)缺點?？昭墼谒淼辣浦幸彩欠浅Ｖ匾模梢蕴峁┮粋€破碎巖石膨脹的空間。升級掏槽是一種逐級加深的炮眼布置方法，可以分階段達到爆破的目的。它的作用是提高爆破效果，控制巖石破碎的方向，減少振動和噪音的影響。升級掏槽技術(shù)是將常用的掏槽方法與爆破技術(shù)結(jié)合起來，以適應(yīng)不同的條件和巖石狀況，并根據(jù)炮眼級數(shù)確定掏槽深度。光面爆破是一種爆破技術(shù)，通過正確確定爆破參數(shù)和施工方法，在爆破崩落后才爆周邊孔，使爆破后的圍巖輪廓整齊，減輕爆破對圍巖的擾動和破壞，保持原巖的完整性和穩(wěn)定性。光面爆破的主要標準是開挖輪廓成形規(guī)則，巖面平整，圍巖壁上保留50%以上的半面炮眼痕跡，無明顯的爆破裂縫，超欠挖符合規(guī)定要求，圍巖壁上危石等。技術(shù)措施包括使用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥，采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)，嚴格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，嚴格控制裝藥集中度。光面爆破和預(yù)裂爆破的區(qū)別在于爆破順序不同，但它們的共同點是都旨在使爆破后的圍巖斷面輪廓整齊，減輕爆破對圍巖的擾動和破壞，保持原巖的完整性和穩(wěn)定性。爆破設(shè)計實例需要掌握符號及公式的意義。裝渣機包括翻斗式、蟹爪式、立爪式、挖掘式和鏟斗式。運輸機分為有軌和無軌兩種。錨桿的種類包括端頭錨固式、全長黏結(jié)式、摩擦式和混合式。全長黏結(jié)式錨桿是一種系統(tǒng)錨桿和永久支護錨桿，具有較強的長期錨固能力和防腐蝕作用，適用于各類地下工程中的初期支護和永久支護。而端頭錨桿則用于特殊地質(zhì)條件下的錨固。：用于連接兩個主洞道，方便人員和物資的運輸。（