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广昆指内部培训 关于隧道及地下工程的若干问题 第一部分：隧道及地下工程的发展概述 19世纪是桥的世纪,20世纪是高层建筑的世纪，21世纪可以说 是地下工程资源开发和大发展的世纪.目前我国面临着人门、环境、 资源、土地、水资源及气候变暖等六大难题。地下工程是我国唾手可 得的资源，并且是一项重要的绿色工程，如何优质、快速、经济的建 成，是我们必须在科研、设计、施工及机械制造四位-体方面需要研 究解决的问题。 基于用途和特征来划分，隧道及地下工程的分类如下： （1） 城市交通隧道：如地铁、轻轨、地下快速路等； （2） 城市地下空间开发（城市地下工程）：如市政隧道、综合 管廊（共同沟）、地下商场、地下仓库、地下过街通道等设施； （3） 铁路隧道 （4） 公路隧道 （5） 水电隧道 （6） 管道输送以及输水隧道：如西气东输、南水北调隧道等: （7） 江、海、湖等水底隧道 （8） 各类水封液体库 （9） 军工、人防隧道和桐室 中国铁路建设规划 （1）中长期铁路网规划（图）： （2） “五纵和“七横（表）。 第一部分：结束语 基于上述，可以很明确的了解，在中国将有大量隧道及地下工程 等待建设。21世纪是地卜工程的世纪决不是夸口之词。但鉴于地下 工程自身的复杂性，因此对我们隧道及地下工程的技术工作者来说既 是机遇也是极大的挑战。 第二部分：浅埋暗挖法隧道及地下工程 1）隧道及地下工程施工的复杂力学过程 *开挖 *地质体原始地应力体系被打破 *形成二次地应力发生变形 *初期支护 *抑制地层的变形 *变形收敛 *后期支护 *形成三次地应力并达到力学平衡 2） 隧道及地下工程结构物的技术特性 概括地说，有以下几点是需要特别关注的。 *隐蔽性：地下结构与其他结构最大的不同就是它的隐蔽性： 隐蔽性同时伴随巨大的风险性； *力学状态的不确定性：它的力学状态受到施工方法的极大影 响，也是其他工程结构物所不可比拟的； *地下环境影响的严重性：其他结构物主要受自然条件的影 响，而地下结构除自然条件外，还受到地下环境，主要指围岩和地下 水条件的影响： *可维修性差，这是不言而喻的； *施工条件和环境条件的约束。 3） 与地面工程的基本区别 *作用体系一一 A地面工程：一般只与地基相互作用，是空间自由状态的作用体 系。 B地卜工程：与周围地层密切相关，是二者共同作用体系。 *外荷一一 A地面工程：己知的，明确的。 B地下工程：由于地质体和围岩的千变万化性，迄今仍是有待解 决的不确定性问题。 不良地质隧道施工一一18字方针 1） 管超前：指采用超前导管注浆防护，实际上就是采用超前预加 固支护的各种手段，提高工作面的稳定性，防止围岩松弛和坍塌： 2） 严注浆：在超前预支护后，立即进行压注水泥砂浆或其它化学 浆液，填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具有一定强度的结构体， 以增强围岩的自稳能力； 3） 短开挖：即限制1次进尺的长度，减少对围岩的松弛； 4） 强支护：在浅埋的松软地层中施工，初期支护必须十分牢固， 具有较大的刖度，以控制开挖初期的变形； 5） 快封闭：在台阶法施工中，如上台阶过长时，变形增加较快， 为及时控制围岩松弛，必须采用临时仰拱封闭，开挖1环，封闭1环, 提高初期支护的承载能力； 6） 勤量测：对隧道施工过程进行经常性的量测，掌握施工动态， 及时反馈，是浅埋暗挖法施工成败的关键。 （2）以信息化设计法补充和丰富传统的经验类比设计法 根据地表建筑物条件，选择合理的沉降值和结构刚度，并通过监 控量测资料，及时调整、优化支护参数。对于地面无建筑物、地下无 管线、对地面沉降要求不高时，可采用刚度较小的支护结构，以发挥 围岩的自承能力；对于地面沉降要求比较严格的区段，应采用刚度较 大、先柔后刚的网构钢拱架支护结构，以防止围岩过渡变形。 （3）选择适宜的辅助施工措施 常用的有：环形开挖留核心土：喷混凝土封闭开挖工作面；超前 锚杆或超前小导管支护；超前小导管周边注浆支护；设置上半断面临 时仰拱；深孔注浆加固地层；长管棚超前支护；特殊地层冻结法；水 平旋喷超前支护；地面锚杆或高压旋喷加固地层；降低洞内、洞外地 下水位；洞内超前降排水。 选择合理的支护参数和施工方法 支护要及时，不仅能减小支护结构的荷载，还能避免地层的 过分变形。 对浅埋软弱地层，锚杆作用降低，尤其顶部两侧30度范围 内锚杆是承压的，可取消该区的锚杆。超前小导管是有效的，但 至少要确保Im左右导管插入破裂面以外。 作为初支的喷混凝土厚度要合理，太厚不利于混凝土材料力 学性能的发挥，当厚度d《D/40(D为洞径)，喷混凝土支护接近无 弯矩状态，支护结构性能较好。因此，用增喷混凝土厚度的方法 来加强支护效果较差，应在采用合理的喷射方法、材料、配合比、 外加剂上想办法，比如用湿喷、潮喷法，加聚丙烯纤维等。 采