隧道及地下工程認識實習指導書

2022-04-09 13:20:53 字數 3379 閱讀 9374

(隧道與地下工程部分)

地下工程,廣義上來講,是指建造在地下(岩體或土體中)的所有建築物,但是一般把礦井和礦山巷道等地下構築物排除,單指建造在地下的工業、交通、民用和軍事建築物;隧道,嚴格來說,只是地下工程的一大類,但因其在地下工程中占有絕對多的數量和特殊的重要性,往往將其與地下工程並列而稱為隧道與地下工程。隧道與地下工程因其建造於地下,不同於地面結構,由支護結構以外的岩體或土體(稱作圍岩)、支護結構以及支護結構(襯砌)所圍成的空間組成。由於地質條件以及周圍建築環境的多樣性和複雜性,需要採用的施工方法和建造工藝也有多種,故隧道與地下工程的結構形式和施工方法多樣,為便於學生完成自主實習任務,本指導書對隧道與地下工程的分類、結構和施工方法等主要部分內容進行指導性介紹,要求學生結合自己實習的實際隧道與地下工程,在現場工程師的指導下根據上述內容(必要時參考有關專業書霸),完成認識實習任務,編寫實習報告。

一、隧道與地下工程的分類

由於隧道僅為地下工程的乙個大類,故先對地下工程進行分類,在對地下工程分類的基礎上進行隧道工程的分類。

(一)地下工程的分類

按照功能、存在的環境、建造方式、施工方法和修建的場所可將地下工程劃分為多種型別。

l.按功能分類

工業地下工程:建造於地下的各種工業工程,包括各類地下工廠、車間、電站等;

交通地下工程:建造於地下的各類交通工程,包括各種鐵路和公路隧道、水底交通隧道、城市地下鐵道、人行通道等;

民用地下工程:建造於地下的各種民用工程,包括地下商業街、地下商場、地下車庫、影劇院、展覽館、餐廳、體育館,以及一些其它公共建築、人民防空工程等。

倉儲地下工程:建造於地下的各種倉儲工程,包括各種地下儲藏庫如油庫、液化氣庫、熱庫、冷庫、檔案庫、物質庫、放射性廢物庫等;

公用和服務性地下工程:建造於地下的公用和服務性地下工程,包括地下自來水廠、汙水處理站、給排水管道、熱力和電力管線、煤氣管道、通訊電纜管道等;

軍用地下工程:建造於地下的各種軍用工程,包括各種野戰工事、指揮所、人員和**掩蔽所、軍火和物質庫等。

2.按存在的環境分類

岩石中的地下工程:建造於岩體中的地下工程;

土體中的地下工程:建造於土體中的地下工程。

3.按建造方式分類

單建式地下工程:獨立建造在地下岩體或土體中,在地面以上沒有其它建築物;

附建式地下工程:與地面建築場一起修建的地下工程,主要指各種地面建築的地下室部分。

4.按施工方法分類

明挖地下工程:明挖法施工的地下工程;

蓋挖地下工程:蓋挖法施工的地下工程;

暗挖地下工程:暗挖法施工的地下工程。

5.按修建的場所分類

城市地下工程:在城市地面以下土層或岩體中修建的地下工程;

山區地下工程:在山區地面下修建的地下工程。

(二)隧道工程的分類

隧道的種類繁多,按照存在的環境(所處的地質條件),埋置的深度、修建的場所、長度和用途將隧道劃分為多種型別。

1.按存在的環境(所處的地質條件)分類

土質隧道:在土層中修建的隧道;

石質隧道:在岩體中修建的隧道。

2.按埋置的深度分類

淺埋隧道:埋置深度淺的隧道,一般指埋深(地面到隧道拱頂的距離)小於2倍坍落拱高度的隧道;

深埋隧道:埋置深度大的隧道,一般指埋深(地面到隧道拱頂的距離)大於2倍坍落拱高度的隧道。

3.按修建的場所分類

山嶺隧道:在山體中修建的隧道;

城市隧道:在城市地面以下土層或岩體中修建的隧道;

水底隧道:為了跨越江河湖泊和海峽等修建的隧道。

4.按長度分類

特長隧道:全長在10,000m以上的隧道;

長隧道:全長 3000m以上至 10,000m的隧道;

中長隧道:全長500m以上至3000m的隧道;

短隧道:全長 500m及以下的隧道。

5.按用途分類

鐵路隧道:在鐵路線上修建的隧道;

公路隧道:在公路線上修建的隧道;

地下鐵道:為解決大城市交通擁擠問題,在城市地下修建的快速、大運量用電力牽引的軌道交通。

航運隧道:當運河需要跨越分水嶺時,為克服高程障礙、縮短航運距離和改善航運條件而修建的隧道;

人行地道:在城市鬧市區供行人從地下穿越地面道路而修建的隧道;

水工隧道:它是水利樞紐的乙個重要組成部分,包括:

(l)引水隧道:水電站為將水引入發電機組而修建的隧道;

(2)尾水隧道:為把發電機排出的廢水送出去而修建的隧道;

(3)導流隧道或洩洪隧道:水利工程中,為疏導水流或補充溢洪道流量超限後的洩洪作用而修建的隧道;

(4)排沙隧道:為沖刷水庫中淤積的泥沙,把泥沙級帶送出水庫而修建的隧道;

市政隧道:城市中為安置各種不同市政設施而修建的地下孔道。包括1)給水隧道:為容納城市自來水管道而修建的地下孔道;

(2)汙水隧道:為排除城市生產、生活汙水而修建的地下孔道。

(3)管路隧道:城市中為容納煤氣、暖氣、熱水等管道而修建的地下孔道;

(4)線路隧道:城市中為容納輸送電力的電線以及通訊的電線而修建的地下孔道,也有將以上四種隧道合建成乙個大隧道,稱之為「共同溝」。

(三)隧道與地下工程的組成

1.隧道與地下工程的組成

隧道與地下工程由支護結構(襯砌)以外的圍岩、支護結構(襯砌)和襯砌圍成的內部空間組成。

2.主要技術指標

主要技術指標有隧道限界、隧道淨空、襯砌的組成(如複合式襯砌)以及襯砌材料、襯砌厚度等。

(四)隧道與地下工程的圍岩

重點了解以下內容:

1.各類(級)圍岩的基本物理力學性質、主要工程地質特徵。

2.鐵路隧道的圍岩分類(分級):舊的《鐵路隧道設計規範》(tbj3—85)將圍岩分為ⅵ~ⅰ類,新的《鐵路隧道設計規範》(tb10003-2001)將圍岩分為i~vi級。

3.公路隧道圍岩分類:《公路隧道設計規範》(jtj026-90)將圍岩分為ⅵ~ⅰ類。

(五)隧道與地下工程的支護結構(襯砌)

重點了解以下內容:

l.支護結構(襯砌)的型別、構造、材料和施作方法;

2.支護結構的防水:結構自防水、防水層防水、塗料防水等。

(六)隧道與地下工程的施工方法

隧道與地下工程的施工方法種類繁多,需針對不同的地質條件採用不同的施工方法。主要有:

明挖法;包括放坡明挖法和有圍護結構的明挖法。有圍護結構明挖法的圍護結構包括板樁、鑽孔灌注樁或人工挖孔樁牆、地下連續牆、土釘牆、錨桿和錨索等。

蓋挖法:包括蓋挖順作法、盜挖逆作法和蓋挖半擬作法,蓋挖法的圍護結構主要為鑽孔灌注樁或人工挖孔樁和地下連續牆。蓋挖逆作法的中間豎向支撐系統由柱和柱基組成,柱分鋼筋混凝土柱和鋼管柱,柱基分樁基和條基。

暗挖法:包括傳統礦山法、新奧法、淺埋暗挖法等,當圍岩條件較差時。暗挖法通常還須在開挖前對圍岩採取預加固措施,包括小導管注漿、開挖面深孔注漿和管棚等。

機械施工方法:盾構法、tbm法。

其它方法:沉管法、頂進法等。

學生要根據所實習的具體隧道與地下工程,了解其施工方法、施工組織和施工流程。

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