隧道
隧道开挖方法对比概论
学号：201103010705
姓名：邓天鑫
专业：土木工程
指导老师：罗刚
日期:2014-4-10
隧道开挖方法对比概论
【摘要】隧道施工中，开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一。
因此，在选择开挖方法时，应对隧道断面大小及形状、围岩的工程地质条件、支护条件、经济性等因素进行综合分析，采用恰当的开挖方法。
本文将在建设工程中所取得的成功案例做一些简要介绍。
为今后类似隧道工程施工方法的选取提供参考。
【关键字】全断面分部开挖台阶法工程地质
一、前言
世界发达国家已有的隧道和地下工程施工技术 ,大部分已在我国开发利用 ,并在工程实践中结合中国的国情得到不断的改进和发展。
由于隧道及地下工程类型、规模、地层、施工装备、技术水平等的不同 ,相应产生不同的开挖方法。
本文将借助中国典型隧道工程实例阐述各施工工法的优缺点并分析其适用范围，为今后此地区隧道工程施工方法的选取上提供参考，具有一定的现实意义。
二、全断面开挖法
全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。
其主要开挖方式有三种：新奥地利法、护板法、掘进机护板法
适用条件：①I-IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。
②有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
③隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm。
全断面法施工特点：①开挖断面与作业空间大、干扰小；②有条件充分使用机械，减少人力；③工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件；④开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。
工程实例一
三、台阶法
台阶法是隧道及地下工程的施工方法之一。
又有正台阶法和反台阶法之分。
正台阶法在稳定性较差的岩层中施工时，将整个坑道断面分为几层，由上向下分部进行开挖，每层开挖面的前后距离较小而形成几个正台阶上部台阶的钻眼作业和下部台阶的出碴，可以平行进行而使工效提高。
全断面完全开挖后，再由边墙到顶拱筑衬砌。
在坑道顶部最先开挖的第一层为一弧形导坑，需要钻较多的炮眼，以防坍塌。
导坑超前距离很短，可使爆破时石碴直接抛落到导坑之外，以减轻扒碴工作量，从而提高掘进速度。
如坑道顶部岩层松动，应即在导坑内用锚杆或钢拱架作临时支护，导坑超前距离很短，以防坍塌。
反台阶法用于稳定性较好的岩层中施工，也将整个坑道断面分为几层，在坑道底层先开挖宽大的下导坑，再由下向上分部扩大开挖。
进行上层的钻眼时，须设立工作平台或采用漏斗棚架，后者可供装碴用。
工程实例二
四、分部开挖法
分部开挖法是把设计的巷（隧）道断面划分成若干部分，进行二次及其以上开挖，最后达到巷（隧）道设计开挖断面的一种施工方法。
分部开挖法常用的三种方案：环形开挖留核心土法、单侧壁导坑法和双侧壁导坑法。
五、结语
隧道施工的基本原则：选择在保证围岩稳定或减少围岩扰动的前提下，依据工程地质条件和水文地质条件，并结合隧道断面尺寸、长度、隧道的使用功能和施工技术水平等因素综合考虑决定，所选取的施工方法应满足技术先进、经济合理、安全适用的基本要求。
并尽量提高掘进速度。
六、参考文献
[ 1] 韩继勇.连拱隧道施工方法研究[J].山西建筑,2007,33(4):321-322.
[ 2] 朱汉华, 尚岳全. 公路隧道设计与施工新法[M ] . 北京:人民通出版社, 2002.
[ 8] 吴洪涛, 王明年. 大断面小高跨比公路隧道施工力学研究[ J]. 工程力学, 2000, 17(增) : 759-763。
隧道的名词解释
隧道的名词解释隧道是一种用来穿越山脉、河流或其他障碍物的人工通道。
它通常是由人工开凿或挖掘出来的，以便提供交通或供水等基础设施。
隧道的设计和建造涉及多个学科领域，如土木工程、地质学和水利工程等。
隧道通常分为以下几种类型：1. 公路隧道公路隧道是最常见的类型，用于穿越山脉或大型土地障碍物。
它们为车辆提供了通行的便利，同时也改善了交通流量，减少了拥堵现象。
公路隧道的设计要考虑到车辆通行安全、通风和灯光等因素。
2. 铁路隧道铁路隧道是为火车或列车提供通行的隧道。
与公路隧道相比，铁路隧道的设计更加复杂。
它们需要考虑列车速度、曲线半径、信号系统以及在紧急情况下的紧急疏散等问题。
3. 水利隧道水利隧道是为了引导水流而建造的。
它们可以用于供水、排水或灌溉等目的。
水利隧道的设计要考虑到水流的受力、水文条件和洪水风险，以及维护和清理的便利性。
4. 矿井隧道矿井隧道是在矿山开采过程中开凿的地下通道。
它们用于提供开采人员和设备的进出口，同时也用于排放废料和通风等目的。
矿井隧道的设计要考虑到地质构造、矿藏特性和安全要求等因素。
5. 地铁隧道地铁隧道是城市轨道交通系统的重要组成部分。
它们通常位于地下，为乘客提供便捷的交通方式，并减少城市交通拥堵。
地铁隧道的设计要考虑到车辆的运行要求、站点布局和乘客疏散等因素。
隧道的建造过程通常包括地质勘探、水文分析、隧道设计、爆破或挖掘、支护和内部设施的安装。
在建造隧道时，工程师需要综合考虑地质条件、工程成本和施工周期等因素，并采取适当的技术和措施来确保隧道的稳定和安全。
总结来说，隧道是一种用于穿越障碍物的人工通道，可以分为公路隧道、铁路隧道、水利隧道、矿井隧道和地铁隧道等类型。
隧道的设计和建造需要综合考虑多个因素，并采取适当的技术和措施来确保隧道的稳定和安全。
隧道对于交通运输、水利工程和矿山开采等领域都具有重要的意义。
[基础知识]隧道的定义及分类
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隧道的定义及分类
隧道是埋置于地层内的一种地下建筑物。
隧道可分为山岭隧道、水底隧道和地下铁道等。
1.隧道的组成
隧道的构造包括主体建筑物和附属设备两部分。
主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞和防排水设施,长大隧道还有专门的通风和照明设备。
高速铁路隧道内不设置供养护维修人员待避的洞室,但应考虑设置存放维修工具和其他业务部门需要的专用洞室。
高速铁路隧道内应设置安全空间和贯通的救援通道。
安全空间应设在距线路中心处3.0m以外,单线隧道在救援通道一侧设置,多线隧道在双侧设置。
安全空间的高度不应小于2.2m,宽度不应小于0.8m。
救援通道设置在安全空间一侧,距线路中心不应小于2.3m。
救援通道的宽度不宜小于1.5m,高度不应小于2.2m。
高速铁路长度大于50m的隧道,应在洞内设置余长电缆腔,并应与专用洞室结合设置。
余长电缆腔沿隧道两侧交错布置,每侧间距宜为500m。
长度500~1000m的隧道,可只在其中部设置--处。
长度500m 以上的隧道应设置作业照明设置，长度5km及以上的隧道还应设置应急照明。
高速铁路长隧道及特长隧道应结合辅助坑道情况设置
紧急出口,紧急出口上方应设标示牌和紧急照明设施。
紧急出口通道的设置应符合相关规定。
2.隧道分类(按长度)
(1)特长隧道:全长10000 m以上;
(2)长隧道:全长3000m以上至10000 m;
(3)中隧道:全长500m以上至3000 m;
(4)短隧道:全长500m及以下。
隧道是什么意思
隧道是什么意思隧道是什么意思？在茫茫大海上，航行的船只为了躲避风暴，要躲进山洞中；太阳因被厚厚的云层遮住而黯然失色，人们需要钻进树林或草丛里才能得以暂时地休息……一切看似无序的事物都隐藏着必须遵循的规律。
我所说的隧道就是当你到达某个目标时，往往有许多条路可供选择，每走一步，都会让自己变得更强壮、更聪明，或者更幸福。
但若没有足够的耐心和持之以恒的毅力去追寻，这些好处将不会属于你。
同样的道理，如果你想成功，并非只有通过重复做简单的事情来提高熟练度这一种方法，只有找准目标并坚定信念，你的生活和工作才会开启全新的篇章。
例如，同样的实验和研究，假设第1次就取得巨大的成功，那么对你后续的发展也毫无益处。
最关键的还是在整个试验过程中要保持平常心态，淡定从容。
再举个例子：一位作家创造出小说体裁——悬疑小说，他花费数年的时间打磨出自认为满意的初稿，向编辑投递了多份，均遭退回。
原因很简单：绝大部分读者喜欢的是情节，而不是描写手法。
面对两难境地，这位作家决定不改初衷，继续书写下去，尽管他根本不知道怎么开始修改。
结果证明，他的坚持获得了丰硕的成果。
许多人由此深受启发：如果没有前期酝酿构思，即使已经写完初稿，结果也未必尽善尽美。
这就是哲学家所谓的“迷雾”吧！其实，没有任何人的阅历和经验比你更充沛，我们缺少的只是足够清醒的头脑和细致周密的计划，是追求梦想的执著与顽强。
很多时候，我们走过弯路是因为选错了方向，把该走的路走岔了，越努力却离正确越远，殊不知已偏离正轨很久，在日复一日中忘记了初衷。
要做的只是拾起一颗平静的心，调整自己，向正确的目标奋勇前行。
就像《皇帝的新装》中那个孩子的父亲，虽然被别人嘲笑穿了衣服，但是孩子依旧沉浸在新奇的世界里，并且爱上了它。
只要内心纯净，穿上衣服也可以成为众人眼中引人注目的角色，真正适合自己的才是最好的，因为一味追随外界而忽略了内心感受，反倒会丧失珍贵的东西。
“穿越隧道的曙光就在前方”，等待着永不言弃的灵魂！。
隧道的分类与施工方法
Tunnel Engineering目录01按地质条件分02按埋置深度分03按所在位置分04按隧道用途分05按隧道长度分隧道分类地质条件埋置深度所在位置隧道用途土质隧道石质隧道浅埋隧道深埋隧道山岭隧道水底隧道城市隧道交通隧道水工隧道市政隧道矿山隧道隧道长度短隧道中长隧道长隧道特长隧道按地质条件分一、按地质条件分按埋置深度分浅埋隧道深埋隧道h qh1h2深埋和浅埋如何区分？深埋和浅埋有何特点？（一）深埋硬岩隧道雅康高速二郎山隧道（最大埋深1469m，硬岩岩爆问题）（一）深埋硬岩隧道工人们头戴钢盔，身穿防弹衣施工（二）深埋软岩隧道雅西高速泥巴山隧道（最大埋深1650m，软岩大变形问题）二、按埋置深度分（二）深埋软岩隧道初期支护变形过大导致侵限，只能换拱扩挖。
按所在位置分三、按所在位置分按隧道用途分01 交通隧道铁路隧道地下铁道航运隧道人行地道公路隧道水底隧道02 水工隧道引水隧洞尾水隧洞导流隧洞排沙隧洞03 市政隧道给水隧道污水隧道管路隧道综合管廊线路隧道人防隧道04 矿山隧道运输巷道给水巷道通风巷道（一）交通隧道（一）交通隧道（二）水工隧道（三）市政隧道（四）矿山隧道按隧道长度分（一）铁路隧道特长隧道长隧道中长隧道短隧道（二）公路隧道特长隧道长隧道中长隧道短隧道、隧道的分类地质岩质隧道土质隧道埋深深埋隧道浅埋隧道位置山岭隧道城市隧道水底隧道、隧道的分类用途交通隧道市政隧道水工隧道矿山隧道长度特长隧道长隧道中长隧道短隧道思考绘制隧道分类的思维导图搜集一则隧道故事Tunnel Engineering。
隧道基本知识
矿山法
• • • • • • • • 漏斗棚架法 反台阶法 正台阶法 全断面开挖法 上下导坑先拱后墙法 下导坑先导后墙法 品字形导坑先拱后墙法 侧壁导坑法
隧道施工测量技术
• 一般规定 控制测量的精度应以中误差衡量，最大误 差（极限误差）规定为中误差的两倍。 隧道施工时应做好下列工作： 洞内施工隧道测量，桩点必须稳定、可靠， 且通视良好。水准点应设于不易损坏处， 并加以妥善保护。测量仪器、工具在使 用前应做检校。
贯通误差的测定的要求
①采用精密导线测量时，在贯通面附近定一临时点， 由进测得两方向分别测量该点的坐标，所得的闭合 差分别投影至贯通面及其垂直的方向上，得出实际 的横向和纵向贯通误差，再置镜于临时点测求方位 角贯通误差。 ②采用中线法测量时，应由测量的相向两方向分别向 贯通面延伸，并取一临时点，量出两点的横向和纵 向距离，得出该隧道的实际贯通误差。 ③水准路线由两端向洞内进测，分别测至贯通面附近 的同一水准点或中线点上，所测得的高程差值即为 实际的高程贯通误差。
新奥法特点
• 支护为联合型复合衬砌，支护作业分两步，坑道 开挖后迅速修筑早期柔性支护，用以岩体初期变 形，这种变形在初期发展较快，经量测确定围岩 充分稳定后，修筑防水层及第二次衬砌。 • 第一次柔性支护与围岩共同工作，并允许有限制 的变形，防止产生强大的松散土压，第二次衬砌 基本上是不承载的。 • 如设锚杆则可提高原岩体强度。 • 以施工量测信息控制施工程序，并根据量测信息 检验、修改和完善支护体系的设计。
隧道组成
• 组成：主体建筑物和附属建筑物。 • 前者包括洞身衬砌和洞门。 • 后者包括通风、照明、防排水、安全设 备等。
围岩分类
• 道路隧道是道路穿越山岭修建的工程结 构物，它与周围的岩体有密切关系，相 互影响，相互作用。为满足工程设计、 施工等的需要，对于各种不同的具体要 求，例如爆破、支护、挖掘、编制定额 等，把与这些不同的要求相应的地质条 件归类，就是围岩分类。
隧道的概念名词解释
隧道的概念名词解释隧道，是一种人工开凿或挖掘的地下通道，通常由混凝土、钢筋、砖石等建筑材料构成。
隧道的建设是为了解决山地、水域阻隔交通的问题。
它具有连接两地的作用，为人们提供了便捷的交通通道，同时也为水资源调配、电力传输、通信等领域提供了重要的支持。
隧道的历史可以追溯到古代，而如今隧道的应用已经广泛普及到全世界。
隧道的设计与建设需要兼顾地质环境、交通流量、地下水位等多种因素，以确保隧道的稳定性和安全性。
一、隧道的分类1.按用途分类：隧道根据其用途可以分为公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、水利隧道、矿井隧道、行人隧道等。
不同用途的隧道在设计和施工上会有所差异，以适应各自的特定需求。
2.按结构分类：隧道的结构形式有刚性隧道和柔性隧道两类。
刚性隧道主要是以岩石或混凝土等坚硬材料进行结构封闭，如山岳公路隧道、地铁隧道。
柔性隧道则采用钢结构或混凝土预应力等材料，以可伸缩或柔性连接方式进行穿越，如管廊、输送隧道。
3.按隧道长度分类：根据隧道的长度，可以将隧道分为短隧道、中隧道和长隧道。
短隧道通常长度不超过1000米，中隧道长度在1000-5000米之间，而长隧道的长度则超过5000米。
随着技术的进步，长隧道的建设逐渐增多，如世界上最长的公路隧道——瑞士的圣哥达隧道，全长约57公里。
二、隧道的设计与建设隧道的设计与建设需要综合考虑地质构造、岩性情况、地下水流、地表交通流量等因素。
在设计阶段，需要进行地质勘察、岩土力学试验等工作，以评估隧道的施工可行性和设计方案的合理性。
1.地质勘察：地质勘察是隧道设计的第一步，它旨在了解地下地质情况，为设计提供依据。
地质勘察通常包括野外地质调查、地质岩心钻取、地质雷达探测等方法，以获取地质构造、岩石性质和地层分布等信息。
2.结构设计：结构设计是隧道建设的核心环节，它包括隧道的横断面形状、纵断面布置、支护结构等方面的设计。
结构设计旨在确保隧道的稳定性和安全性，在不同地质条件下选择合适的设计方案，如采用钢支撑、锚杆喷射混凝土、衬砌等。
隧道的作用与分类
•北京地铁
•北京地铁
• 青函隧道——世界上最长的隧道（1964年—1988年），隧道全 长53.85公里 ，海底部分23.3公里 。它连接着日本本州最北端 的青森和北海道的函馆。
• 英法海底隧道——世界第二长隧道（1987年—1994年），
长度50.5公里，海底长度37.9公里，是世界上海底长度最长 的隧道，坐时速260公里的高速火车，穿越隧道只用26分钟 。
（瑞士勒奇山隧道全长34.6公里 ，穿越阿尔卑斯山脉）。
• 太行山“郭亮隧道”——世界十大惊险公路之一，人工开凿的世界
第九大奇迹。河南省郭亮村人历时5年，打秃钢钎12吨，打烂8磅重的 铁锤4000个，在绝壁中凿出一条高5米、宽4米，全长1250余米的“绝 壁长廊”。惊险度:此隧道开有35个天窗，从天窗往下看便是万丈深渊。
隧道概述
隧道的作用：当线路穿越山岭、江河湖海或穿入
地下时修建的构筑物。修建隧道，可以减少土石方 量，保证车辆平稳行驶和减少里程。
隧道广泛用于交通、矿山、水利、国防等。
交通隧道的分类： 山岭隧道
地下隧道 水底隧道
太行山隧道——世界第二长山岭隧道，石太铁路客运专线 双洞单线，穿过太行山山脉主峰越霄山，全长27.8公里。
隧道的组成：
• 洞身 • 洞门 • 附属结构 避车洞
防水排水 通风照明等
隧道工程图内容：
• 洞门图 • 洞身衬砌断面图 • 避车洞图 （隧道平面图）
隧道平面图
洞门图
洞门概述
类型：1．环框式 2．端墙式 3. 台阶式 4．柱式 5．翼墙式 6. 凸出式
作用: 稳定边坡
防止落石 引离流水 装饰洞口
台阶式洞门
翼墙式洞门
隧道的分类及其作用
面宽敞，于是在穿越山区时，也常采用隧
道方案。此外，在城市附近，为避免平面
公 路 隧
பைடு நூலகம்
交叉，利于高速行车，也常采用隧道方式 通过。
道
隧道的分类及其作用
4、按用途分 （1）交通隧道
终
公 路 隧 道
南 山 隧 道
隧道的分类及其作用
4、按用途分 （1）交通隧道
雪
公 路 隧 道
峰 山 隧 道
隧道的分类及其作用
把分水岭两边的河道沟通起来，既可以缩
航 运 隧
短航程，又可以省掉船闸的费用，迅速而 顺直地驶过，航运条件就大为改善了。
道
隧道的分类及其作用
4、按用途分
（1）交通隧道
➢ 人行地道：城市闹市区行人众多，而
且与车辆混行，偶有不慎便会发生交通事
故。为了提高交通运送能力及减少交通事
故，除架设街心高架桥外，也可以修建人
地 下 铁
行车，且可缩短车次间隔时间，节省了乘 车时间，便利了乘客的活动。在战时，还
道
可以起到人防的功能。
隧道的分类及其作用
4、按用途分 （1）交通隧道
地
地 下 铁
铁 车 站
道
隧道的分类及其作用
4、按用途分
（1）交通隧道
➢ 航运隧道：当运河需要越过分水岭时，
克服高程障碍成为十分困难的问题，一般
需要绕行很长的距离。如果修建航运隧道，
4、按用途分 （1）交通隧道
乌
铁 路 隧 道
鞘 岭 隧 道
隧道的分类及其作用
4、按用途分 （1）交通隧道
大
铁 路 隧 道
瑶 山 隧 道
隧道的分类及其作用
4、按用途分 （1）交通隧道
名词解释隧道
名词解释隧道
嘿，你知道啥是隧道不？隧道啊，就像是在大地里面挖出来的一条
神秘通道！比如说，你想象一下，山就像一个巨大的汉堡包（这比喻
形象吧！），而隧道就是从汉堡包中间穿过去的那根吸管！你见过那
种长长的山洞没？对啦，那就是隧道！
我记得有一次啊，我和朋友们一起去旅游，经过了一条隧道。
哇塞，进入隧道的那一刻，感觉就像进入了另一个世界。
周围一下子暗了下来，只有车灯照亮前方的一小段路，就好像我们在黑暗中摸索前行
（是不是很有画面感呀！）。
隧道有时候会让人觉得有点害怕呢，毕竟周围都是石头和黑暗。
但
同时，它又给人一种很特别的感觉。
它就像是一条秘密通道，带着我
们通向未知的地方。
你说它是不是很神奇？
还有啊，那些修建隧道的工人可真是太了不起了！他们要在那么艰
苦的环境下工作，一点一点地把隧道挖出来。
他们就像一群勤劳的小
蚂蚁，默默地为我们创造着便利（这个类比很恰当吧！）。
隧道也有各种各样的呢，有的很长很长，开车要开好久才能通过；
有的则比较短，一下子就过去了。
而且隧道的用途也很多呀，有让车
通过的，有让火车跑的，还有人行走的呢！
在我看来，隧道就是人类智慧的结晶。
它让我们能够穿越那些原本难以跨越的障碍，让我们的生活更加便捷。
它虽然普通，但却有着非凡的意义，难道不是吗？。
第一章隧道概念及分类
高盖山隧道
吕梁山隧道 乌鞘岭隧道 木寨岭隧道
21104
20738 20050 19025
向莆铁路
太中银客运专线 兰新铁路复线 兰渝铁路
2010
2010 2006 2003
（2）我国通车地铁2000余公里，许多个城市在建地铁
我国现在地铁隧道表(2016年底) 排名 城市 总里程数（公里）
1（世界） 2(世界)
按地质条件可分为土质隧道和 石质隧道；按埋深可分为浅埋隧道 和深埋隧道；按所处位置可分为山 岭隧道、城市隧道、水底隧道；按 施工方法分为钻爆法隧道、明挖法 隧道、机械法隧道、沉埋法隧道； 按断面形状分为圆形隧道、矩形隧 道、马蹄形隧道；
按隧道长度(山岭隧道)分为: 1.铁路：特长隧道L＞10000 m 长隧道10000＞L＞3000 m 中长隧道3000＞L＞500m 短隧道L＜500m 2.公路：特长隧道L＞3000m 长隧道3000＞L＞1000m 中长隧道1000＞L＞500m 短隧道L＜500m
二、我国隧道工程发展现状 1.交通隧道 （1）我国铁路隧道在数量、总长度上已处于世界领先地位 我国现有铁路隧道表（万米以上部分隧道）
隧道名称 新关角隧道西格铁路二线 西秦岭隧道 太行山隧道 戴云山隧道 中天山隧道 青云山隧道 隧道长度（米） 32645 28238 27848 27558 22450 22161 所在铁路线 西格铁路二线 兰渝铁路 石太高铁 向莆铁路 南疆铁路图库二线 向莆铁路 通车年份 2014 2014 2009 2011 2009 2011
（一）交通隧道 隧道中为数最多的一种，他们的作用是提供运输地下通道。
铁路隧道
人行地道
公路隧道
交通隧道
航运隧道
水底隧道