隧道工程簡介

天塹總能變通途，人類的智慧除了建造大廈，很大程度上都體現(xiàn)在交通的開發(fā)中。“遇水搭橋，遇山鑿隧”，面對高山阻擋，人們總能開山鑿洞，締造一個個令人驚嘆的隧道奇觀。隧道的定義及用途隧道是埋置于地層內(nèi)的一種地下建筑物，對于改善公路線型、節(jié)省占地、節(jié)省工程投資有著重要意義，特別是在山區(qū)高速公路隧道修建短隧道中，有著較大的優(yōu)勢。隧道大部分的功能，為提供行人、腳踏車（自行車）、一般道路交通、機(jī)動車、鐵路交通、或運河使用，而部分隧道只運送水、石油或其他特定服務(wù)，包括軍事及商業(yè)物流等。隧道的組成隧道的結(jié)構(gòu)包括主體建筑物和附屬設(shè)備兩部分。主體建筑物由洞身和洞門組成，附屬設(shè)備包括避車洞和防排水設(shè)施，長大隧道還有專門的通風(fēng)和照明設(shè)備。最長的雙洞單向公路隧道

------秦嶺終南山公路隧道北起西安市長安區(qū)青岔，南至商洛市所轄的柞水縣營盤鎮(zhèn)，全長18.02公里，設(shè)計時速80公里。在設(shè)計上也體現(xiàn)了人性化的理念：隧道里專門設(shè)置了特殊燈光帶，通過不同的燈光和幻燈圖案變化呈現(xiàn)出“藍(lán)天”“白云”“彩虹”等景象，可以使駕駛員和乘客仿佛置身室外，有助于緩解駕駛和乘車的疲勞感。

最長的單洞公路隧道

--------挪威洛達(dá)爾隧道全長約24.5公里。它位于挪威中部地區(qū)，東起洛達(dá)爾城，西至艾于蘭城，是連接首都奧斯陸與第二大城市卑爾根的咽喉要道。根據(jù)設(shè)計，洛達(dá)爾隧道每小時通車能力為400輛。但由于挪威人口較少，隧道每晝夜通過的轎車僅為1000輛，僅為設(shè)計流量的十分之一。最長的汽車專用隧道

---------瑞士圣哥達(dá)隧道長16.32公里，隧道穿越蘇黎世東南阿爾卑斯山脈圣哥達(dá)峰，是瑞士國有公路系統(tǒng)中連接南北干線的重要樞紐。在防火設(shè)計中，隧道頂部被分隔成進(jìn)風(fēng)道和排風(fēng)道，一旦發(fā)生火災(zāi)，橫向通風(fēng)可分區(qū)段隔斷而不影響其他通風(fēng)區(qū)。隧道兩端還設(shè)有計算機(jī)控制站，以監(jiān)視和控制車流，并對空氣清潔度變化、失火及照明亮度及時預(yù)警。隧道的分類1、按照隧道所處的地質(zhì)條件分類：分為土質(zhì)隧道和石質(zhì)隧道。2、按照隧道的長度分類：分為短隧道（鐵路隧道規(guī)定：L≤500m；公路隧道規(guī)定：L≤500m）、中長隧道（鐵路隧道規(guī)定：500<L≤3000m；公路隧道規(guī)定：500<L<1000m）、長隧道（鐵路隧道規(guī)定：3000<L≤10000m；公路隧道規(guī)定1000≤L≤3000m）和特長隧道（鐵路隧道規(guī)定：L>10000m；公路隧道規(guī)定：L>3000m）。3、按照國際隧道協(xié)會（ITA）定義的隧道的橫斷面積的大小劃分標(biāo)準(zhǔn)分類：

分為極小斷面隧道（2～3㎡）、小斷面隧道（3～10㎡）、中等斷面隧道（10～50㎡）、大斷面隧道（50～100㎡）和特大斷面隧道（大于100㎡）。4、按照隧道所在的位置分類：分為山嶺隧道、水底隧道和城市隧道。5、按照隧道埋置的深度分類：分為淺埋隧道和深埋隧道。6、按照隧道的用途分類：分為交通隧道、水工隧道、市政隧道和礦山隧道。特別要提出出的是海底底隧道海峽像一道道天塹將大大陸與大陸陸，大陸與與海島，海海島與海島島之間隔開開，這給人人們的生活活、旅行帶帶來許多不不便。于是是，人們設(shè)設(shè)計建造接接通海峽兩兩岸的海底底隧道。海底隧道，，是為了解解決橫跨海海峽、海灣灣之間的交交通，而又又不妨礙船船舶航運的的條件下，，建造在海海底之下供供人員及車車輛通行的的海底下的的海洋建筑筑物。海底隧道不不占地，不不妨礙航行行，不影響響生態(tài)環(huán)境境，是一種種非常安全全的全天候候的海峽通通道。海底隧道圖圖示南京海底世世界在南京市海海底世界里里，也有著著一個小型型的“海底底隧道”。。海底隧道道是一個半半圓形的通通道，使用用玻璃建筑筑的，在在玻璃后面面，有著數(shù)數(shù)以百計的的海底生物物，有小鯊鯊魚、八爪爪魚、水母母、熱帶魚魚等許多品品種。在這這個隧道里里，有300多種，10000多尾海洋生生物。隧道施工方方法分類根據(jù)隧道穿穿越地層的的不同情況況和目前隧隧道施工方方法的發(fā)展展，隧道施施工方法可可按以下方方式分類：：1.山嶺隧道：：礦山法（（鉆爆法））和掘進(jìn)機(jī)機(jī)法（TBM），其中礦礦山法又分分為傳統(tǒng)礦礦山法和新新奧法。2.淺埋及軟土土隧道：明明挖法，蓋蓋挖法，淺淺埋暗挖法法和盾構(gòu)法法。3.水底隧道：：沉埋法和和盾構(gòu)法。。1.鉆爆法主要用鉆眼眼爆破方法法開挖斷面面而修筑隧隧道及地下下工程的施施工方法。。用鉆爆法法施工時，，將整個斷斷面分部開開挖至設(shè)計計輪廓，并并隨之修筑筑襯砌。2.沉管法沉管法是在在水底建筑筑隧道的一一種施工方方法。沉管管隧道就是是將若干個個預(yù)制段段分別浮運運到海面（（河面）現(xiàn)現(xiàn)場，并一一個接一個個地沉放安安裝在已疏疏浚好的基基槽內(nèi)，以以此方法修修建的水下下隧道。香香港多條海海底隧道采采用沉管法法施工。3.盾構(gòu)法盾構(gòu)法(ShieldMethod)是暗挖法施施工中的一一種全機(jī)械械化施工方方法，它是是將盾構(gòu)機(jī)機(jī)械在地中中推進(jìn)，通通過盾構(gòu)外外殼和管片片支承四周周圍巖防止止發(fā)生往隧隧道內(nèi)的坍坍塌，同時時在開挖面面前方用切切削裝置進(jìn)進(jìn)行土體開開挖，通過過出土機(jī)械械運出洞外外，靠千斤斤頂在后部部加壓頂進(jìn)進(jìn)，并拼裝裝預(yù)制混凝凝土管片，，形成隧道道結(jié)構(gòu)的一一種機(jī)械化化施工方法法。盾構(gòu)法原理理圖4.新奧法法新奧法是應(yīng)應(yīng)用巖體力力學(xué)的理論論，也就是是隧道開挖挖后采取錨錨桿和噴射射混凝土為為主要支護(hù)護(hù)手段及時時的支護(hù)，，以維護(hù)和和利用圍巖巖自身承載載能力為基基點，控制制圍巖的變變形和松弛弛，使圍巖巖成為支護(hù)護(hù)體系的組組成部分，，并通過對對圍巖和支支護(hù)的量測測、控制來來指導(dǎo)隧道道和地下工工程設(shè)計施施工的方法法和原則。。5.掘進(jìn)機(jī)法法掘進(jìn)機(jī)法是是挖掘隧道道、巷道及及其它地下下空間的一一種方法。。簡稱TBM(tunnelboringmanchine）法，是用用特制的大大型切削設(shè)設(shè)備，將巖巖石剪切擠擠壓破碎，，然后，通通過配套的的運輸設(shè)備備將碎石運運出。連接接英國及法法國的英法法海峽隧道道就是采用用掘進(jìn)機(jī)法法開挖。隧道掘進(jìn)機(jī)機(jī)隧道掘進(jìn)機(jī)機(jī)是用機(jī)械械破碎巖石石、出碴和和支護(hù)實行行連續(xù)作業(yè)業(yè)的一種綜綜合設(shè)備。。按掘進(jìn)機(jī)在在工作面上上的切削過過程，分為為全斷面掘進(jìn)機(jī)和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)。按破碎巖石石原理不同同，又可分分滾壓式（盤形滾刀刀）掘進(jìn)機(jī)機(jī)和銑切式掘進(jìn)機(jī)。隧道掘進(jìn)機(jī)機(jī)工作原理理中國產(chǎn)品多多為滾壓式式全斷面掘掘進(jìn)機(jī)，適適于中硬巖巖至硬巖。。銑切式掘掘進(jìn)機(jī)適用用于煤層及及軟巖中。。在推進(jìn)油油缸的軸向向壓力作用用下，電動動機(jī)驅(qū)動滾滾刀盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，將巖石石切壓破碎碎，其周圍圍有勺斗，，隨轉(zhuǎn)動而而卸到運輸輸帶上。硬硬巖不需支支護(hù)，軟巖巖支護(hù)時可可噴射、澆澆灌混凝土土或裝配預(yù)預(yù)制塊。該該機(jī)在巖性性均勻、巷巷道超過一一定長度時時使用，經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理。。TBM面臨的局限限問題隨著TBM設(shè)備在近近幾年的興興起，以其其簡潔，快快捷的施工工技術(shù)特點點廣受歡迎迎，現(xiàn)在的的應(yīng)用非常常廣泛。然然而在某些些方面仍然然能存在某某些問題。。TBM在一一隧道掘進(jìn)進(jìn)施工中，，通過區(qū)域域性大斷層層極大范圍圍的破碎帶帶，拱頂發(fā)發(fā)生嚴(yán)重坍坍塌，大塊塊巖體將刀刀盤和護(hù)盾盾卡住而被被迫停機(jī)。。采用固結(jié)結(jié)掌子面、、超前灌漿漿、開挖上上導(dǎo)洞對拱拱頂巖層進(jìn)進(jìn)行加固、、清理刀盤盤前方塌落落巖石等措措施進(jìn)行整整理。對于TBM的新探索索最受關(guān)注的的是其特殊性能,如TBM在不不同地質(zhì)條條件下的可可應(yīng)用性,設(shè)備較較易翻新以以適用更大大或更小的的隧道直徑徑,在同同一工程中中開挖直徑徑的變化(使用擴(kuò)擴(kuò)孔副刀),這這些已成為為TBM制制造商節(jié)工程技術(shù)術(shù)人員的研究新課題探索方向。而使用方更希希望希望制造商商確定TBM和后配配套系統(tǒng),并選擇擇后配套中中的子系統(tǒng)統(tǒng)如出碴、、注漿和材材料運輸?shù)鹊?。為使掘進(jìn)機(jī)機(jī)的工作效效率更高，，技術(shù)人員員在很多方方面對其做做了改進(jìn)。。最新發(fā)展動態(tài)在TBM前前方進(jìn)行行非破壞性性地層檢查查的最新發(fā)發(fā)展是BEAM(隧道掘掘進(jìn)前方電電監(jiān)測)技技術(shù),這這是再次次采用了測測量地層中中的電流這這一老