高速鐵路隧道結(jié)構(gòu)的基本認識王豐倉22課件講解

高速鐵路隧道結(jié)構(gòu)的基本認識主講教師：王豐倉11隧道基本常識2隧道構(gòu)造3隧道施工方法4隧道技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展主要內(nèi)容2隧道定義修建在地下、兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線等通過的通道(在保留上部地層的前提下開挖出能夠提供某種用途的地下空間）OECD（國際經(jīng)濟合作與發(fā)展組織）定義隧道為以某種用途在地面下用任何方法按照規(guī)定形狀和尺寸修筑的斷面積大于2平方米的條形建筑物。1隧道基本常識3隧道工程的優(yōu)缺點優(yōu)點：1.縮短線路長度，減少能耗2.節(jié)約用地3.有利于環(huán)境保護4.應(yīng)用范圍廣泛缺點：1.造價較高2.施工期限長3.施工作業(yè)環(huán)境和條件較差1隧道基本常識4

隧道的作用1隧道基本常識51隧道基本常識6例如：（1）大瑤山隧道（鐵路）1隧道基本常識71隧道基本常識81隧道基本常識9隧道的作用

在線路翻越山嶺地段，通過修建隧道可減少展線長度，使線路平直。這是山嶺交通隧道的最大功能。對于容易發(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營條件，保證行車安全，節(jié)省養(yǎng)護維修費用。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

避開其他重要建筑或工程等避開不良地質(zhì)地段克服高程障礙裁彎取直1隧道基本常識10隧道分類

按土質(zhì)按位置按開挖法按形狀巖石隧道

土質(zhì)隧道

山嶺隧道

城市隧道

水底隧道鉆爆法隧道

明挖法隧道

機械法隧道

沉管法隧道

圓形隧道

矩形隧道

馬蹄形隧道按斷面

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）按長度特長隧道L＞3000m

長隧道3000＞L＞1000m

中長隧道1000＞L＞500m

短隧道L＜500m1隧道基本常識11交通隧道：鐵路隧道、公路、水底隧道，地下鐵道、航運隧道、人行地道。水工隧道：引水隧道、排水隧道、導(dǎo)流隧道或泄洪隧道、排沙隧道市政隧道：給水隧道、污水、管路、線路隧道、人防隧道

軍工與人防工程：各種國防坑道，地下廠房和倉庫、地下核試驗場、防空洞、核廢料的儲存等礦山隧道：運輸巷道、給水隧道、通風(fēng)隧道隧道按用途分類1隧道基本常識12隧道的組成1.主體建筑物：

以由于地層被挖開后，容易變形、塌落或是有水涌入，所以除了在極為穩(wěn)固地層中而且沒有地下水的地方以外，大都要在坑道的周圍修建支護結(jié)構(gòu)，或稱之為“襯砌”。隧道端部外露面，一般都修筑為保護洞口和排放流水的擋土墻式結(jié)構(gòu)，稱為“洞門”。主體結(jié)構(gòu)，作用是保持巖體的穩(wěn)定和行車安全。

洞身

洞門2隧道構(gòu)造13西安南京鐵路磨溝嶺隧道2隧道構(gòu)造14隧道洞門與洞身襯砌2隧道構(gòu)造152.附屬建筑物

以隧道的附屬建筑物是為了運營管理、維修養(yǎng)護、給水排水、供蓄發(fā)電、通風(fēng)、照明、通訊、安全等而修建的建筑物，包括有：大小避車洞、邊仰坡、排水天溝、防水設(shè)備及排水設(shè)備、通風(fēng)系統(tǒng)等。隧道的主體支護結(jié)構(gòu)和隧道的附屬建筑物組成了隧道建筑物。

避車洞

電纜槽

防排水設(shè)施2隧道構(gòu)造16隧道附屬建筑物2隧道構(gòu)造17ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere礦山法（鉆爆法）3隧道施工方法18ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere明挖法3隧道施工方法19ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere機械法（TBM）3隧道施工方法20ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere機械法（盾構(gòu)法）3隧道施工方法21ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhereAddyourtextinhere沉管法3隧道施工方法22

80年代修建的衡廣復(fù)線大瑤山隧道是我國山嶺隧道采用重型機具綜合機械化施工的開端，將隧道工程的修建技術(shù)和修建長大隧道的能力提高到一個新的階段，縮短了同國際隧道施工先進水平的差距。1.大瑤山隧道隧道技術(shù)進展（我國）14.295km4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展23衡廣復(fù)線大瑤山隧道4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展24

西康線秦嶺隧道工程由1號線和2號線兩座隧道組成。2.秦嶺隧道

1號線隧道則是用直徑為8.8m的全斷面掘進機開挖的。

2號線隧道是用新奧法開挖的。采用三臂鉆孔臺車、挖掘裝載機、大容積梭式礦車等重型機具先開挖斷面為26～30M2的導(dǎo)坑，平均月進尺達264m。18.46km4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展25西康線秦嶺隧道4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展263、海底隧道——武漢長江隧道

全長3630m的武漢長江隧道則使用了直徑Φ11.38m的超大型盾構(gòu)，并取得了可喜的成果。4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展27

隧道全長3630m，過江段左右線合計2620米。工程包括長江兩岸明挖基坑、暗挖隧道、過江盾構(gòu)隧道、道路施工、設(shè)備采購及安裝等項目，涉及富水地層深基坑施工、大斷面泥水平衡盾構(gòu)掘進、大跨隧道淺埋暗挖施工、聯(lián)絡(luò)通道冷凍法施工等工程技術(shù)，施工綜合性強。4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展284隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展294隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展30廈門翔安海底隧道，全長8.695公里，從廈門島到達對岸的大陸端，比原來整整節(jié)省了82分鐘。2010年4月26建成通車，三孔雙向六車道使廈門出入島形成了從海上到海底的全天候立體交通格局。中國鐵建二十二局集團4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展31連接香港、珠海和澳門主體建造工程于2009年12月15日開工建設(shè)，以期于2015至2016年完成，投資超700億元。起點是香港大嶼山，經(jīng)大澳，跨越珠江口，最后分成Y字形，一端連接珠海，一端連接澳門珠澳口岸人工島將率先動工。大橋的主航道位置將采用隧道形式，并將修建兩個人工島提供橋隧轉(zhuǎn)換設(shè)施。已經(jīng)于2009年12月15日開工中交廣州航道局有限公司將負責(zé)島隧疏浚工程以及東、西人工島基礎(chǔ)開挖、沉管隧道基槽開挖、施工臨時航道開挖、沉管拖運航道開挖。4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展324隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展33規(guī)劃中的京臺高速，從北京經(jīng)天津、滄州、德州、濟南、泰安、曲阜、滕州、徐州、宿州、蚌埠、合肥、銅陵、黃山、衢州、南平、福州到臺灣，全長2千多公里。設(shè)想中的京臺高速就是從平潭穿越海峽，在新竹與臺灣公路網(wǎng)相連。項目估算總金額50．3億元。計劃于2010年下半年開工，工期3年。京福高速改名為京臺高速。

2017年2月3日，京臺高速（G3）被國務(wù)院列入“十三五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展34

隨著北京、上海、廣州、南京等城市地鐵施工中盾構(gòu)技術(shù)的成功應(yīng)用，近年來盾構(gòu)法在全國大中城市地下工程中已被廣泛采用，如采用盾構(gòu)法正在施工中的就有深圳地鐵、成都地鐵、西安地鐵、沈陽地鐵。4.城市地鐵隧道4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展35成都地鐵4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展36國際隧道施工技術(shù)的趨勢

提高最新式掘進機以核能作動力，使鉆頭在3000℃的高溫下熔化巖石，再由機器尾部噴出經(jīng)由特制設(shè)備將冷卻的巖漿制成隧道的內(nèi)襯。

一條：橫跨美洲大陸，由阿拉斯加、穿經(jīng)白令海峽、連接西伯利亞、歐洲與倫敦。2.環(huán)球隧道計劃1.美軍沙漠地區(qū)移動式洲際導(dǎo)彈發(fā)射井

另一條：由庫頁島起經(jīng)由日本列島、朝鮮半島、中國及東南亞。4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展37

隧道全長49.2Km（多佛—加萊），有兩條直徑各為7.3m的鐵路隧道與一條直徑4.5m后勤隧道組成。其中37.5Km在海底，11.7Km在兩端的陸地下面。3.英吉利海峽隧道

施工由11臺TBM負擔(dān)掘進（主隧道7臺，輔助隧道4臺）,全部通過GPS定位、計算機分析工作狀態(tài)，從而確保隧道掘進的準確可靠。掘進速度可達16m/hr。

襯砌采用預(yù)制混凝土弓形塊拼裝成環(huán)。該工程總耗資預(yù)計約530億法郎4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展38英法海底隧道4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展394隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展401993年海峽隧道完工后，高速火車通過海峽只需26分鐘。全天營運，高峰時間可每3分鐘開出一列火車，每小時可向兩岸各運載四千輛汽車。兩條隧道每年的客運量為4000萬人次，貨運量1300萬噸。據(jù)統(tǒng)計，1993年海峽的客運量為2400萬人次，貨運量2600萬噸。4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展41

全長262Km（釜山—福岡），公路鐵路兩用。4.日韓隧道

海底段159.3Km，位于海底1000m處。

計劃采用TBM、沉埋、豎井、人工筑島等方案。

從1986年起進行了大量的前期工作。4隧道施工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展425.京滬高鐵工程