北京交通大學地下實習報告

2022-02-10 13:17:22 字數 5313 閱讀 3342

認知實習報告(地下)

姓名: 王晟旭

學號: 14231118

班級: 土木1404

實習目的:

(1)了解一般鐵路與隧道工程的整個設計過程。

(2)了解道鐵隧道的平面分布,功能,構造特點,以及選線方案設計和應該遵守的原理和注意事項等等

(3)了解岩石構造,成分,和其分布對於鐵路,隧道修建選址的影響

(4)通過各種不同隧道的觀察與對比,提高學生思考問題的全面性和舉一反三的創新能力。

(5)通過實習培養學生的動手能力,發揚實際與理論相結合的作風,為以後的工作做鋪墊。

實習時間:2023年7月18號。

實習地點: 斜河澗大台線

前言土木工程的學習,我們不僅要注意知識的積累,更應該注意實踐能力的培養,因為土木工程專業本來就是乙個應用性很強的專業,如果現在不注意實踐能力的培養,將來走上工作崗位我們肯定會後悔不迭的。為此,學校為了讓大家對本專業有更好的認識,培養大家的實踐能力,組織了本次外出實習,好讓大家可以建立乙個專業基礎,這對將來的學習將會有很大幫助,因為等將來一開專業課我們都能聯想起來這幾次實習所見到的東西,所以我們都很高興能有這些寶貴的實習機會,既豐富了學習生活又有了近距離接觸工程實踐的機會。

認識實習是土木工程教學計畫中第乙個實踐性教學環節,所以對我們建立正確的專業思想,樹立正確的專業知識學習態度有極其重要的影響作用。

隧道及地下工程是從事研究和建造各種隧道及地下工程的規劃、勘測、設計、施工和養護的一門應用科學和工程技術,是土木工程的乙個分支。隧道及地下工程也指在岩體或土層中修建的通道和各種型別的地下建築物,包括交通運輸方面的鐵路、道路、運河隧道,以及地下鐵道和水底隧道等;工業和民用方面的市政、防空、採礦、儲存和生產等用途的地下工程;軍用方面的各種國防坑道;水利發電工程方面的地下發電廠房以及其他各種水工隧洞等。

通過隧道工程實習,使我們學習和了解隧道從設計到驗收的全過程以及生產組織管理等知識,培養學生樹立理論聯絡實際的工作作風,以及生產現場中將科學的理論知識加以驗證、深化、鞏固和充實。並培養學生進行調查、研究、分析和解決工程實際問題的能力,為後繼專業課的學習、課程設計和畢業設計打下堅實的基礎。通過生產實習,拓寬我們的知識面,增加感性認識,把所學知識條理化系統化,學到從書本學不到的專業知識,並獲得本專業國內、外科技發展現狀的最新資訊,激發我們向實踐學習和探索的積極性,為今後的學習和將從事的技術工作打下堅實的基礎。

實習內容

一、斜河澗豐沙線2號隧道

1.隧道圍岩

千枚岩為一種細粒顯微晶質的淺變質岩石。原岩多為泥質、粉砂質巖和中酸性火山岩。屬低階區域變質產物,但變質程度較板岩稍高。

重結晶作用明顯。呈細粒狀或鱗片狀變晶結構,絹絲光澤。千枚岩性質較軟弱,易風化破碎。

在豐沙線2號隧道的進口處,有一寬度達20餘公尺的破碎帶,帶內節理非常發育,岩石極為破碎。由於岩石破碎加之以火車的震動及風雨的作用,這裡的邊坡十分不穩定。故我們看到了防護措施:

擋牆。石英填充至岩體的節理之間,形成白色的條狀物。

豐紗線2號隧道口就是處於乙個向斜的核部,從隧道口的外圍及形狀也可以看出,隧道成馬蹄形,並且無襯砌。此路段山體較陡,開挖隧道卻無襯砌,而且很穩定,邊坡岩體也沒有任何支護措施,運營基本正常。可見,該段山體非常穩定,主要原因是隧道圍岩為奧陶系中統馬家溝組厚層灰岩,穩晶結構,分化不嚴重,岩石工程性質良好,岩體結構特徵介於整體結構和層狀結構之間。

隧道圍岩的岩層完整而堅硬,岩層傾向又與坡向相反,所以工程性質良好。

我們還看到,擋牆顏色有明顯的分塊,可以看出該擋牆是經過多次加寬加高的。

2.隧道襯砌

豐紗線2號隧道位於乙個斷裂破碎帶上。因為有斷層伴生的特殊岩石。我們可以看到隧道上方有乙個很長的破碎帶。

由於岩體破碎,在自然環境作用下和火車的震動作用下,邊坡不穩定,因此對隧道外側進行了擋牆防護。我們還看到,擋牆顏色有明顯的分塊,可以看出該擋牆是經過多次加寬加高的。

二、斜河澗大台線2號隧道

1.隧道圍岩

向斜兩翼部右大台線隧道穿過,隧道洞口形狀為馬蹄形,無襯砌。

二號隧道的兩邊設計是不一樣,這是因為和岩石的構造的原因有關,在一號隧道的乙個方向設有u型的隧道口保護裝置,因為這個方向的岩石的傾向是一直的,很容易產生山體滑坡,加之此面上岩石的脆弱就必須要加以保護。當與岩層走向垂直時,隧洞可能穿過不同性質的岩層,要特別注意岩性軟弱、節理發育及含水層地段,這些地段常因岩性破碎、大量漏水而發生坍塌事故。

2.隧道襯砌

順河下游的方向的隧道出口完全沒有襯砌維護,而另一出口則有襯砌維護,這與兩側出口圍岩的性質差異有關。其中,一側出口岩體較完整,抗風化能力強,因此沒有進行任何的工程維護;而另一側出口岩體風化較嚴重,植被覆蓋較高,能夠截留較多的地表徑流,進而促進水對可溶岩的溶蝕能力,可觀測到小型的岩溶洞穴,並填充了水流沖刷物質,這些特徵使得該出口圍岩相對破碎,完整性較差,岩體強度減弱,所以進行了維護。

我們可以看到,隧道另一端出口岩體風化嚴重,該隧道出口上部岩體有很多的植被,這說明出口岩體較為破碎,完整性差,同時植被的生長也會加速岩體的風化,這是一種生物風化作用。植被覆蓋較高,能夠截流較多的地表徑流,進而促進水對可溶岩的溶蝕能力,可觀察到小型的岩溶洞穴,並填充了水流沖刷物質。因此岩體的強度較低,需要進行支護。

以上**顯示隧道口規則整齊為馬蹄形,經人工仔細修築襯砌用以維護。這是由於該側岩體節理非常發育,碎石較多,並且附近岩層上植物生長較為茂盛,對邊坡寢室較嚴重,綜合各種情況,故修築洞口以保障其穩定性。一般不使隧道通過向斜核部,因為核部岩體不易開鑿,並易匯水。

沒有襯砌的隧道是在斜河澗妙峰山中建造的。隧道口處於乙個向斜的核部,隧道口成馬蹄形,並且無襯砌。此路段山體較陡,開挖隧道卻無襯砌,而且很穩定,邊坡岩體也沒有任何支護措施,該段山體非常穩定,主要是奧陶系中統馬家溝組厚層灰岩,穩晶結構,分化不嚴重,岩石工程性質良好,岩體結構特徵介於整體結構和層狀結構之間。

隧道圍岩的岩層完整而堅硬,岩層傾向又與坡向相反,所以工程性質良好。

有襯砌的隧道口兩邊都有導流堤。聽老師說這座山是由千枚岩為主要組成的,由於千枚岩的強度很差所以需要對隧道進行加固才行。所以基於對鐵道的保護,鐵路沿線根據不同情況做出保護。

特別是在隧道建在各種強烈地質作用過的地形處時,應採用各種砌牆在頂層和兩側做足夠的保護。我們所觀察的隧道口因地下水、風化和岩性不得不進行加固,相比之下馬蹄形隧道就堅固的多。

五、隧道與地下拓展知識

1.隧道勘測

為確定隧道位置、施工方法和支護、襯砌型別等技術方案,對隧道地處範圍內的地形、地質狀況,以及對地下水的分布和水量等水文情況要進行勘測。

在隧道勘測和開挖過程中,須了解圍岩的類別。圍岩是隧道開挖後對隧道穩定性有影響的周邊岩體。圍岩分類是依次表明周圍岩石的綜合強度。

2.隧道設計

包括隧道選線、縱斷面設計、橫斷面設計、輔助坑道設計等。

(1)選線根據線路標準、地形、地質等條件選定隧道位置和長度。選線應作多種方案的比較。長隧道要考慮輔助坑道和運營通風的設定。

洞口位置的選擇要依據地質情況。考慮邊坡和仰坡的穩定,避免塌方。

(2)斷面設計沿隧道中線的縱向坡度要服從線路設計的限制坡度。因隧道內濕度大,輪軌間粘著係數減小,列車空氣阻力增大,因此在較長隧道內縱向坡度應加以折減。縱坡形狀以單坡和人字坡居多,單坡有利於爭取高程,人字坡便於施工排水和出碴。

為利於排水,最小縱坡一般為2‰~3‰。

(3)橫斷面設計隧道橫斷面即襯砌內輪廓,是根據不侵入隧道建築限界而制定的。中國隧道建築限界分為蒸汽及內燃機車牽引區段、電力機車牽引區段兩種,這兩種又各分為單線斷面和雙線斷面。襯砌內輪廓一般由單心圓或三心圓形成的拱部和直邊牆或曲邊牆所組成。

在地質鬆軟地帶另加仰拱。單線隧道軌面以上內輪廓面積約為27~32平方公尺,雙線約為58~67平方公尺。在曲線地段由於外軌超高車輛傾斜等因素,斷面須適當加大。

電氣化鐵路隧道因懸掛接觸網等應提高內輪廓高度。中、美、蘇三國所用輪廓尺寸為:單線隧道高度約為 6.

6~7.0公尺、寬度約為4.9~5.

6公尺;雙線隧道高度約為7.2~8.0公尺,寬度約為8.

8~10.6公尺。在雙線鐵路修建兩座單線隧道時,其中線間距離須考慮地層壓力分布的影響,石質隧道約為20~25公尺,土質隧道應適當加寬。

(4)輔助坑道設計輔助坑道有斜井、豎井、平行導坑及橫洞四種。斜井是在中線附近的山上有利地點開鑿的斜向正洞的坑道。斜井傾角一般在18°~27°之間,採用捲揚機提公升。

斜井斷面一般為長方形,面積約為8~14平方公尺。豎井是由山頂中線附近垂直開挖的坑道,通向正洞。其平面位置可在鐵路中線上或在中線的一側(距中線約20公尺)。

豎井斷面多為圓形,內徑約為4.5~6.0公尺。

平行導坑是距隧道中線17~25公尺開挖的平行小坑道,以斜向通道與隧道連線,亦可作將來擴建為第二線的導洞。橫洞是在傍山隧道靠河谷一側地形有利之處開闢的小斷面坑道。

(5)隧道開挖開挖方法分為明挖法和暗挖法。明挖法多用於淺埋隧道或城市鐵路隧道,而山嶺鐵路隧道多用暗挖法。按開挖斷面大小、位置分,有分部開挖法和全斷面開挖法。

在石質岩層中採用鑽爆法最為廣泛,採用掘進機直接開挖也逐漸推廣。在鬆軟地質中採用盾構法開挖較多。

(6)隧道襯砌隧道開挖後,為使圍岩穩定,確保運營安全,需按一定輪廓尺寸建造一層具有足夠強度的支護結構,這種隧道支護結構稱為隧道襯砌。常用的襯砌種類有就地灌注混凝土類、預製塊拼裝、噴錨或單噴混凝土、複合式襯砌。複合式襯砌是在噴錨或單噴支護之後,再就地灌注一層混凝土,形成噴錨支護同混凝土襯砌結合的複合式襯砌結構。

如遇有水地段可在兩層支護間加掛一層塑料板或做其他防水層。

此外,隧道設計還包括洞門設計等。

3.隧道的開挖方法

(1)鑽爆法

鑽爆法開挖採用的方法有全斷面開挖法和分部開挖法。

全斷面開挖法:一次開挖成型的方法。一般採用帶有鑿岩機的台車鑽孔,用毫秒爆破,噴錨支護。

還要有大型裝碴運輸機械和通風裝置。全斷面開挖法又演變為半斷面法。半斷面法是弧形上半部領先,下半部隔一段距離施工。

分部開挖法:先用小斷面超前開挖導坑,然後,將導坑擴大到半斷面或全斷面的開挖方法。這種方法主要優點是可採用輕型機械施工,多開工作面,各工序間拉開一定的安全距離。

缺點是工序多、有干擾、用人多。根據導坑在隧道斷面的位置分為:上導坑法、**導坑法、下導坑法以及由上下導坑互相配合的各種方法,另有把全斷面縱向分為台階進行開挖,而各層台階距離較短的台階法。

x上導坑法適用於軟弱岩層、襯砌順序是先拱後牆,中國短隧道一般用這種方法。**導坑法是導坑開挖後向四周打輻射炮眼爆破出全斷面或先擴大上半部下導坑法即下導坑領先的方法。其中包括:

a.上下導坑法,利用領先的下導坑向上預打漏斗孔,便於開展上導坑等多工序平行作業。襯砌順序多用先拱後牆,遇圍岩較好時亦可改為先牆後拱。

b.漏斗棚架法,適用於堅硬地層,以下導坑掘進領先,由下而上分層開挖,設棚架,先襯砌邊牆後砌拱。c.

蘑菇形法,同漏斗棚架法類似,也設棚架,但先襯砌拱部後砌邊牆。d.側壁導坑法,兩個下導坑領先,環形開挖,最後挖掉中心土體,襯砌順序為先牆後拱,多用於圍岩很差的雙線隧道。

也有採用上導坑領先及兩個下導坑成品字形的。全斷面開挖法和分部開挖法是鑽爆法開挖常用的方法,但隧道施工很複雜,時常遇到各種困難情況,如大斷層、流沙、膨脹地層、溶洞、大量湧水等,尚需採取相應措施。

北京交通大學隧道實習報告

班級 土木1305 姓名 馬煒 學號 13231120 單位 北交大土建學院 時間 2014年12月16日 第一部分 前言3 第二部分 專論3 1 隧道簡介3 2 基礎知識3 3 斜河澗山嶺隧道5 4 交大地下隧道5 第三部分 結束語6 繼上一次的橋梁實習之後,作為大土木的一員,我們又進行了隧道實習...

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