隧道力学第1讲课件.ppt

1、隧隧 道道 力力 学学盾构法沉埋法水底隧道施工方法盾构法浅埋暗挖法盖挖法明挖法法浅埋及软土隧道施工方掘进机法钻爆法矿山法山岭隧道施工方法隧道施工方法)(放映顶进法施工返回表1-2-1 常见隧道施工方法一览表序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法施工场地要开阔，附近建筑物较少，地层为软岩或土体 进度快，工作面大，便于机械和大量劳动力投入破坏环境生态，影响交通，带来尘土和噪声污染(1)建立有效井点降水系统；(2)建立可靠的支撑系统；(3)实现大型土方机械、混凝土搅拌及运输机械化2盖挖法施工地段交通繁忙，要求阻断交通时间短，多用于城市浅埋隧道占用场地时间短，对地面干扰小，安全施工工序复杂，

2、交叉作业，施工条件差(1)建立合理的施工管理网络、交叉施工和流水作业线；(2)采用地下小型施工机具；(3)将地下连续墙作为永久衬结构的一部分；提高钻孔桩柱施工质量控制和托换技术3钻爆法施工地段为岩石或坚硬土体对地面干扰小机械化程度低，劳动强度高，环境恶劣，风险大(1)采用多臂钻孔台车，自动装药引爆装置；(2)采用光面爆破，喷锚支护，监控数据反馈指导设计和施工方法4浅埋暗挖法软弱地层对地面干扰小，造价较高，便于小型机具作业机械化程度低，劳动强度高，洞内施工环境恶劣、风险大(1)发展可靠的浅层地基处理技术；(2)小型灵活的地下开挖机械；(3)采用可靠的临时支护措施和机具5盾构法 城市软弱地层对地面

3、影响小，机械化程度高，安全，工人劳动强度低，进度快设备复杂，价格昂贵，施工工艺繁琐，需专业施工队伍(1)开发适用不同地质条件、自动更换刀盘的气压、土压、泥水平衡盾构，超前探测排障技术；(2)采用钢纤维挤压混凝土衬砌；(3)开发三维仿真计算机管理系统，管理信息化，自动化；(4)研制自动导向，中途对接异型盾构6沉管法 跨越江河湖海速度快，隧道断面大占用航道，要有专门的驳船、下沉、对接机具，水下作业，风险大(1)实现大型涵管制作及驳运技术；(2)实现水下定位、对接、防水技术7掘进机法坚硬岩石地质速度快，机械化程度高，安全，对地面无干扰造价高，技术复杂，刀具易磨损(1)开发国产高性能掘岩机；(2)改进

4、高强合金刀具；(3)完善后配备系统；(4)改进超前不良地质探测与加固系统 表2-1-1 各类岩组的代表岩性及其分布比例岩组类别代表岩性该岩组在隧道中分布比例碎屑岩建造岩组砾岩、砂岩、粘土岩、页岩等。65%碳酸盐建造岩组灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、纯大理岩、硅质灰岩、硅质白云岩、泥质白云岩、白云岩等。变质岩建造岩组坚硬变质岩组，如混合岩、片麻岩等；坚硬软弱相间的片岩、板状变质岩组，如片岩、板岩、千枚岩等。20%岩浆岩建造岩组坚硬的各种侵入岩组、坚硬层状中酸性喷出岩组、坚硬具有气孔的块状玄武岩组和软硬相间的层状火山碎屑岩组等。13%表2-1-2 铁路隧道设计规范中岩性分类岩石类型 代表岩性 硬质岩

5、极硬岩未风化微风化花岗岩、片麻岩、闪长岩、石英岩、硅质灰岩等、钙质胶结砂岩或砾岩等。 硬岩微风化的极硬岩；未风化或微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、灰岩、白云岩、钙质胶结的砂岩、结晶颗粒较粗的岩浆岩等。 软质岩较软岩强风化的极硬岩；弱风化的硬岩；未风化或微风化的云母片岩、千枚岩；砂质泥岩、钙泥质胶结的粉砂岩和砾岩、泥灰岩、泥岩、凝灰岩等。 软岩强风化的极硬岩；弱风化至强风化的硬岩；弱风化的较软岩和未风化或微风化的泥质岩类；泥岩、煤、泥质胶结的砂岩和砾岩。 极软岩全风化的各类岩石和成岩作用差的岩石。 土质围岩主要有土质围岩主要有碎石土碎石土、砂质土砂质土、粘质土粘质土、黄土黄土四种。四种。粘质土

6、围岩系指塑性指数大于粘质土围岩系指塑性指数大于1010的土称为粘性土，根据的土称为粘性土，根据塑性指数又可分为粉质粘土和粘土，塑性指数大于塑性指数又可分为粉质粘土和粘土，塑性指数大于1010且且小于或等于小于或等于1717的土应定名为粉质粘土，塑性指数大于的土应定名为粉质粘土，塑性指数大于1717的土定名为粘土。砂质土围岩系指粒径大于的土定名为粘土。砂质土围岩系指粒径大于2mm2mm的颗粒的颗粒含量不超过总质量的含量不超过总质量的50%50%且粒径大于且粒径大于0.075mm0.075mm的细粒含量的细粒含量超过总质量超过总质量50%50%的土。碎石土围岩系指粒径大于的土。碎石土围岩系指粒径大于2mm2mm的颗的颗粒含量超过总质量粒含量超过总质量50%50%的土。的土。