专题一隧道工程现状与发展趋势.ppt
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1、专题一专题一隧道工程发展现状与发展趋势隧道工程发展现状与发展趋势第一页,编辑于星期六:十四点 三十九分。一、隧道的概念及种类1隧道的概念 狭义定义:用以保持地下空间作为交通孔道的工程建筑物。 广义定义:以某种用途,在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。第二页,编辑于星期六:十四点 三十九分。2隧道的种类 按不同的分类方式不同的分类方法:按不同的分类方式不同的分类方法:土质隧道土质隧道石质隧道石质隧道按所处的地质条件按所处的地质条件浅埋隧道浅埋隧道深埋隧道深埋隧道按隧道的埋置深度按隧道的埋置深度山岭隧道山岭隧道城市隧道城市隧道按所处的地理位置按所处的地理位置 水底隧道水
2、底隧道第三页,编辑于星期六:十四点 三十九分。铁路隧道铁路隧道公路隧道公路隧道地下铁道地下铁道人行通道人行通道交通类隧道交通类隧道引水隧道引水隧道尾水隧道尾水隧道导流隧道导流隧道泄洪隧道泄洪隧道水工隧道水工隧道给水隧道给水隧道排水隧道排水隧道管路隧道管路隧道市政隧道市政隧道采矿巷道采矿巷道运输巷道运输巷道矿山矿山隧道隧道按隧道的用途按隧道的用途人防隧道人防隧道第四页,编辑于星期六:十四点 三十九分。二、我国隧道及地下工程发展的现状 (一)规模 1交通类隧道 (1)铁路隧道铁路隧道已建、在建和拟建铁路隧道数量已建、在建和拟建铁路隧道数量据统计,截止到据统计,截止到2010年底,我国已经建成的铁路
3、隧道总长度已经年底,我国已经建成的铁路隧道总长度已经超过超过7000km,在建铁路隧道总长度已超过,在建铁路隧道总长度已超过7500km,正在设计和规,正在设计和规划建设的隧道总长度超过划建设的隧道总长度超过10000km。由此可见我国铁路隧道建设的总量已经远远领先世界其它国家,我国由此可见我国铁路隧道建设的总量已经远远领先世界其它国家,我国已经成为名副其实的隧道大国已经成为名副其实的隧道大国4。 第五页,编辑于星期六:十四点 三十九分。第六页,编辑于星期六:十四点 三十九分。v6.已建高速隧道:v 武广222座172.152kmv 广深24座32.016kmv 郑西38座76.876kmv
4、石太32座74.904kmv 合武37座64.706kmv 甬温59座88.115kmv 温福59座149.423kmv 福夏37座40.406kmv 广珠4座4.172km第七页,编辑于星期六:十四点 三十九分。武广222座172.152km广深24座32.016km郑西38座76.876km石太32座74.904km合武37座64.706km甬温59座88.115km温福59座149.423km福厦37座40.406km广珠4座4.172km已建高速铁路隧道已建高速铁路隧道 第八页,编辑于星期六:十四点 三十九分。 全线共新建隧道(含明洞)184座,总延长240.814km。其中,乐山至白
5、云(不含)正线段共新建设计时速250km/h双线隧道(含明洞)178座,总延长231.408km,全线最长隧道为姚家坪隧道,长8836m。待建成贵铁路第九页,编辑于星期六:十四点 三十九分。待建西成铁路v西成线陕西境内正线隧道工程总计188.8898km/34座,占线路总长度的55.1%(秦岭山区占85.5%)。平均单座隧道长度5.555km,其中特长隧道(10km)98.222km/7座,长隧道(310km)68.873km/10座,最长隧道为天华山隧道15.9736km。隧道主要集中在秦岭山区及大巴山区。v四川境内正线隧道工程总计97.929km / 29座,占线路总长度的58.8%。全线
6、最长隧道为金家岩隧道,全长12051m。第十页,编辑于星期六:十四点 三十九分。待建成兰、丽香和海南铁路v成兰铁路新建隧道33座、总延长332.44km,隧道比例72.64%。最长太平隧道长28.427km,10km长大隧道14座。v丽香线共有19座隧道,隧道全长92.169km,隧线比约66%,隧道主要分布在拉市海塘布区间山岭地段。v海南西环共有新建23座山岭隧道,隧道总长21622m,占线路总长的6.32%。第十一页,编辑于星期六:十四点 三十九分。第十二页,编辑于星期六:十四点 三十九分。第十三页,编辑于星期六:十四点 三十九分。第十四页,编辑于星期六:十四点 三十九分。第十五页,编辑于
7、星期六:十四点 三十九分。 10km以上的长大铁路隧道: 秦岭隧道18.4km 大瑶山隧道14.295km 乌鞘岭隧道20.05km 太行山隧道27.8km(在建) 吕梁山隧道20.8km(在建双洞) 东秦岭铁路隧道12.26km第十六页,编辑于星期六:十四点 三十九分。(2)公路隧道公路隧道 运营隧道运营隧道1684座以上,总长座以上,总长628km以上。其中以上。其中 10km以上的长大隧道:以上的长大隧道: 秦岭终南山特长公路隧道秦岭终南山特长公路隧道18.02km(双座双座) 锦屏隧道锦屏隧道14.7km(双座双座) 西山隧道西山隧道13.68km(在建太原古交高速)(在建太原古交高速
8、) 第十七页,编辑于星期六:十四点 三十九分。(3)地下铁道地下铁道 目前仅有北京、天津、上海、广州四城市约目前仅有北京、天津、上海、广州四城市约80km正在运营。正在运营。 而在建工程则很多:除上述四城市外,而在建工程则很多:除上述四城市外, 还有南京、重庆、青还有南京、重庆、青岛、深圳、杭州、武汉等。岛、深圳、杭州、武汉等。 北京:规划了北京:规划了20条线路共条线路共700km; 上海:规划了上海:规划了17条线路共条线路共450km; 天津:规划了天津:规划了4条线路共条线路共248km; 广州:规划了广州:规划了7条线路共条线路共206.5km; 深圳:规划了深圳:规划了9条线路共条
9、线路共254km; 完成规划的城市:大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、完成规划的城市:大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波。成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波。第十八页,编辑于星期六:十四点 三十九分。2水利水电 国内外已建成的国内外已建成的10km以上的水工隧洞达以上的水工隧洞达90座,中国占座,中国占11座。国内已建成长度座。国内已建成长度5km以上的引水发电隧道以上的引水发电隧道20座。座。 小浪底水利枢纽三条导流隧洞;清江隔河岩水利枢纽导流隧洞;小浪底水利枢纽三条导流隧洞;清江隔河岩水利枢纽导流隧洞;李家峡水电站导
10、流隧洞;公伯峡水电站导流隧洞;水布垭水利枢纽李家峡水电站导流隧洞;公伯峡水电站导流隧洞;水布垭水利枢纽导流隧洞。导流隧洞。 已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长全长168.9km,其中隧道,其中隧道33座,总长座,总长75.11km;万家寨水利;万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太原的引水工程,隧洞总长枢纽引黄河水穿过海河流域至太原的引水工程,隧洞总长超过超过200km;辽宁省东水西调工程输水隧洞长;辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。第十九页,编辑于星期六:十四点 三十九分。3 3地下空间地下空间 城市地下空间的开发与利用:地下
11、商场,地城市地下空间的开发与利用:地下商场,地下车库,地下仓库等地下建筑物以及各大中型下车库,地下仓库等地下建筑物以及各大中型平战结合工程相继建设。平战结合工程相继建设。 地下共同管沟:如石家庄同其他城市一样地下共同管沟:如石家庄同其他城市一样供电线路基本要穿行于地下隧道中。供电线路基本要穿行于地下隧道中。第二十页,编辑于星期六:十四点 三十九分。(二)技术状况1长大隧道 钻爆法施工钻爆法施工(大瑶山隧道、秦岭铁路隧道平导、秦大瑶山隧道、秦岭铁路隧道平导、秦岭公路隧道岭公路隧道) 快速掘进快速掘进(月进尺月进尺500m,已达世界水平,已达世界水平) 出碴运输系统出碴运输系统 通风系统通风系统
12、TBM施工施工(秦岭隧道、在建大伙房隧道秦岭隧道、在建大伙房隧道) TBM快速掘进与对不良地层的适应性快速掘进与对不良地层的适应性 出碴运输系统出碴运输系统 第二十一页,编辑于星期六:十四点 三十九分。大瑶山隧道大瑶山隧道v标志性工程标志性工程目前建成的最长双线铁路隧道目前建成的最长双线铁路隧道新奥法成功应用新奥法成功应用9号断层施工技术号断层施工技术施工进度施工进度全隧道最高年成洞全隧道最高年成洞4245m,月成洞月成洞521m单口月成洞单口月成洞218m,开挖,开挖205m,衬砌,衬砌303m第二十二页,编辑于星期六:十四点 三十九分。秦岭隧道秦岭隧道v标志性工程标志性工程20世纪建成的最
13、长铁路隧道世纪建成的最长铁路隧道TBM成功应用成功应用施工进度施工进度TBM施工施工最高日进尺最高日进尺40.5m,月进尺月进尺528.1m钻爆法施工钻爆法施工最高月进尺最高月进尺456m第二十三页,编辑于星期六:十四点 三十九分。乌鞘岭隧道乌鞘岭隧道v标志性工程标志性工程通过通过4条区域性大断层和条区域性大断层和3000m千枚岩地层千枚岩地层创造了单线隧道施工进度最快纪录创造了单线隧道施工进度最快纪录级围岩单工作面级围岩单工作面436m/月月级围岩连续级围岩连续5个月进度个月进度200m、级围岩交错情况下平均月掘进级围岩交错情况下平均月掘进324m、级围岩交错情况下单工作面最高成洞级围岩交错
14、情况下单工作面最高成洞271.8m/月,连续月,连续6个月成洞超过个月成洞超过200m第二十四页,编辑于星期六:十四点 三十九分。乌鞘岭隧道乌鞘岭隧道v标志性工程标志性工程软岩深埋复杂应力隧道的修建技术取得突破软岩深埋复杂应力隧道的修建技术取得突破高地应力高地应力软岩大变形软岩大变形富水富水第二十五页,编辑于星期六:十四点 三十九分。风火山和昆仑山隧道风火山和昆仑山隧道v标志性工程标志性工程高海拔高海拔4995m冻土冻土设计施工设计施工双层模筑混凝土双层模筑混凝土多道防水措施多道防水措施保温隔热措施保温隔热措施低温早强耐久性防水混凝土低温早强耐久性防水混凝土洞内空调洞内空调第二十六页,编辑于星
15、期六:十四点 三十九分。2不良地质隧道施工技术 富水断层破碎地质富水断层破碎地质 流砂地质流砂地质 岩溶地质岩溶地质 高地应力岩爆高地应力岩爆 高地应力挤压大变形高地应力挤压大变形 煤系地层煤系地层 湿陷性黄土湿陷性黄土 第二十七页,编辑于星期六:十四点 三十九分。3设计理论 隧道结构或地下结构与地面结构所处环境不同,隧道结构或地下结构与地面结构所处环境不同,它是处在岩土地层或通称为围岩中,既受到围岩的它是处在岩土地层或通称为围岩中,既受到围岩的荷载作用,又受到围岩的约束有利作用。荷载作用,又受到围岩的约束有利作用。荷载荷载结构结构地层地层结构结构目前的设计理论目前的设计理论收敛收敛约束约束经
16、验类比经验类比 针对不同条件采用不同的设计理论。针对不同条件采用不同的设计理论。 第二十八页,编辑于星期六:十四点 三十九分。水平压力e竖直压力q脱离区拱棚边墙变形后外轮廓线仰拱抗 力 区底压力弹性抗力第二十九页,编辑于星期六:十四点 三十九分。 4 4施工方法施工方法 明挖法明挖法 暗挖法暗挖法 盾构法盾构法 掘进机法掘进机法 盖挖法盖挖法 顶进法顶进法 沉埋法沉埋法第三十页,编辑于星期六:十四点 三十九分。盖挖逆作法施工步骤构筑顶板步骤3回填土,恢复路面步骤4构筑围护结构步骤1构筑主体结构中间桩柱步骤2开挖下层土步骤7构筑下层主体结构步骤8构筑上层结构步骤6 开挖中层土步骤5第三十一页,编
17、辑于星期六:十四点 三十九分。第三十二页,编辑于星期六:十四点 三十九分。第三十三页,编辑于星期六:十四点 三十九分。第三十四页,编辑于星期六:十四点 三十九分。三、发展前景三、发展前景1 1交通类隧道交通类隧道 经济发展,交通建设先行经济发展,交通建设先行 交通标准不断提高交通标准不断提高 国力增强,技术进步国力增强,技术进步 需建设更多,可以建设更多、标准更高的隧道,需建设更多,可以建设更多、标准更高的隧道,前景美好。前景美好。第三十五页,编辑于星期六:十四点 三十九分。2城市隧道v解决城市交通拥挤问题的唯一途径是采用快捷、大运量公共交通系统地铁v城市发展要求包括地下空间的开发v各类市政设
18、施趋势隧道管沟化 继十九世纪的城市桥梁、二十世纪的摩天大楼,二十一世纪是地下空间的开发和利用。第三十六页,编辑于星期六:十四点 三十九分。东线东线中线中线西线西线南水北调南水北调3 3水利水利( (国策国策) )其它调水工程及水电工程其它调水工程及水电工程第三十七页,编辑于星期六:十四点 三十九分。太行山隧道太行山隧道四四 长大隧道工程概况长大隧道工程概况 太行山特长隧道位于石太客运专线孤山车站和盂太行山特长隧道位于石太客运专线孤山车站和盂县车站之间,是本线的重点控制工程,隧道通过该县车站之间,是本线的重点控制工程,隧道通过该段太行山山脉的主峰越宵山,越宵山最高高程为段太行山山脉的主峰越宵山,
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