铁路隧道-西南交通大学课程与资源中心
铁路隧道衬砌混凝土施工质量后期检测和评价
892023年12月上 第23期 总第419期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview1雷达无损检测1.1检测仪器采用美国（GSSI）制造的SIR-4000型地质雷达，及400MHz、900MHz 屏蔽天线；中国电波传播研究所生产的LTD 2000型地质雷达，及400MHz、900MHz 屏蔽天线，检测隧道衬砌质量。
1.2检测原理地质雷达工作原理如图1所示。
图1 地质雷达工作原理图1.3检测内容地质雷达法主要针对衬砌背后空洞、脱空、不密实、欠厚及钢筋和钢拱架分布不均等缺陷进行扫描检测[1]。
1.4注意事项（1）现场踏勘。
在检测前，应进一步对隧道现场进行确认，在资料收集的基础上，对待检隧道进行现场踏勘，主要包括查验收集到的资料是否真实准确、检测里程是否满足检测条件、记录待检段落内对检测工作有影响的环境干扰因素，为数据分析处理提供参考依据。
通过对现场的踏勘资料分析，针对各种不利因素制定相应的解决措施，将这些不利因素的影响降到最低。
与现场对接，确定待检隧道具体里程位置，若发现待检隧道内有妨碍检测车通行的情况，督促现场进行清除障碍工作，确定待检隧道电磁波波速标定位置[2]。
（2）介电常数（r ε）的确定。
通过对已知厚度的部位（隧洞口）标定，确定适合隧道二衬混凝土的相对介电常数r ε值，r ε值在8.0～9.0范围。
1.5检测成果1.5.1混凝土厚度的检测混凝土与围岩间会存在明显的反射层，可以利用反射层探明二衬混凝土的厚度。
1.5.2二衬缺陷及衬砌背后缺陷在混凝土内存在不密实以及背后存在空洞（脱空）时，根据地质雷达剖面图上反映的信息进行判断。
《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）中涉及“不密实”的内容，“衬砌混凝土背后存在不密实时地质雷达剖面图上的波形杂乱，同相轴呈绕射弧形，且不连续较分散”。
检测人员在实际检测中发现，不密实分不同的类型，经打孔、取芯验证，将“不密实”细分为“衬砌内部不密实”和“衬砌背后不密实”两类[3]。
铁路隧道课程设计的致谢
铁路隧道课程设计的致谢一、课程目标知识目标：通过本章节“铁路隧道课程设计的致谢”，使学生掌握铁路隧道的基本构造、设计原则及其在我国交通建设中的应用。
学生将了解隧道工程的关键技术，包括隧道选址、断面设计、支护结构及施工方法，同时熟悉相关工程术语和规范。
技能目标：培养学生运用所学知识分析隧道工程实际问题的能力，通过课程设计实践，提高学生解决复杂工程问题的技能。
学生将学会运用CAD软件进行隧道平面图和断面图的设计，以及利用模拟软件进行隧道施工过程的模拟。
情感态度价值观目标：激发学生对隧道工程及铁路建设的兴趣，培养学生的工程意识、创新精神和团队合作精神。
通过学习隧道工程中的典型案例，引导学生树立正确的社会主义核心价值观，强调工程质量、安全及环保意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标将分解为以下具体学习成果：1. 学生能描述铁路隧道的基本构造、设计原则及施工技术。
2. 学生能运用CAD软件完成隧道平面图和断面图的设计。
3. 学生能通过小组合作，完成隧道工程案例分析，并提出改进方案。
4. 学生能树立工程质量、安全及环保意识，增强对铁路建设的责任感和使命感。
二、教学内容依据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 铁路隧道概述：介绍铁路隧道的基本概念、分类、功能及其在我国铁路建设中的应用。
2. 隧道工程地质与选址：讲解隧道工程地质条件分析、选址原则及影响隧道位置的因素。
3. 隧道构造与设计：分析隧道主体结构、支护结构、防水系统及通风系统设计。
4. 隧道施工技术：阐述隧道施工方法、施工工艺、施工组织及施工安全。
5. 隧道工程案例：分析典型隧道工程案例，总结设计、施工经验及教训。
教学大纲安排如下：第一周：铁路隧道概述，使学生了解隧道基本概念和分类。
第二周：隧道工程地质与选址，学习选址原则及地质条件分析。
第三周：隧道构造与设计，深入研究隧道主体结构、支护结构等设计方法。
第四周：隧道施工技术，掌握隧道施工方法、工艺及安全措施。
100km隧道课程设计
100km隧道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解100km隧道工程的基本概念，掌握隧道设计的主要参数和施工技术。
2. 学生能够了解隧道工程对地理环境的影响，以及隧道建设中涉及的岩土工程知识。
3. 学生掌握隧道工程中的安全防护措施，了解隧道施工中的常见问题及其解决方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析100km隧道工程的设计方案，并提出改进意见。
2. 学生能够运用图表、数据分析等方法，评估隧道工程对周边环境的影响。
3. 学生能够通过小组合作，设计出符合实际需求的隧道施工方案。
情感态度价值观目标：1. 学生对隧道工程产生兴趣，增强对工程建设的责任感和使命感。
2. 学生能够认识到隧道工程在国民经济中的重要作用，树立为国家和人民服务的意识。
3. 学生在合作学习过程中，培养团队精神，提高沟通与协作能力。
本课程针对初高中年级学生，结合地理、物理、数学等学科知识，以实际隧道工程为背景，提高学生的综合运用能力。
课程注重理论与实践相结合，培养学生的创新思维和问题解决能力。
通过本课程的学习，学生能够对隧道工程有更深入的了解，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 隧道工程基本概念：介绍隧道的定义、分类及功能，使学生了解隧道工程的基本知识。
2. 隧道设计参数：学习隧道的设计原理，掌握隧道的主要设计参数，如隧道断面、长度、曲率等。
3. 隧道施工技术：学习隧道施工方法，包括钻爆法、盾构法、沉管法等，了解各自的优缺点及适用条件。
4. 岩土工程知识：介绍隧道工程中涉及的岩土工程知识，如地质勘探、围岩分类、支护结构等。
5. 隧道工程对地理环境的影响：分析隧道工程对周边地形、水文、生态等方面的影响，提高学生的环保意识。
6. 隧道施工安全防护措施：学习隧道施工中的安全防护知识，包括通风、排水、供电、通信等。
7. 隧道施工常见问题及解决方法：分析隧道施工过程中可能出现的问题，如塌方、涌水、岩爆等，并探讨解决方法。
隧道的组成
55
隧道衬砌构造
（四）装配式衬砌 装配式衬砌是将衬砌分成若干块构件，这些构件 在现场或工厂预制，然后运到坑道内用机械将它们拼 装成一环接着一环的衬砌。 这种衬砌的特点是：拼装成环后立即受力，便于 机械化施工，改善劳动条件，节省劳力。 目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道和水底 隧道中采用。在铁路、公路隧道中由于装配式衬砌要 求有一定的机械化设备，施工工艺复杂，衬砌的整体 性及抗渗性差而未能推广使用。
减小洞口土石方开挖量
稳定边、仰坡
引离地表水流
装饰洞口
山岭隧道
5
隧道洞门
2）洞门的形式 洞口环框 洞口石质 坚硬稳定，地形 陡峻无排水要求；
山岭隧道
6
隧道洞门
2）洞门的形式 端墙式（一字 式）洞门 适用于地形 开阔，石质较稳 定的地区；
山岭隧道
7
隧道洞门
2）洞门的形式 端墙式（一字 式）洞门 贵金高速 公路大关隧道
仰拱
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隧道衬砌构造
（一）整体式混凝土衬砌
2）曲墙式衬砌 在Ⅳ级围岩无地下水，且基础不产生沉降的情 况下可不设仰拱，只做铺底；一般均需设仰拱，以 抵御隧道底部的围岩压力和防止衬砌沉降，并使衬 砌形成一个环状的封闭整体结构，以提高衬砌的承 载能力。
山岭隧道
48
隧道衬砌构造
（一）整体式混凝土衬砌
山岭隧道
51
隧道衬砌构造
（二） 复合式衬砌 复合式衬砌可以满足初期支护施作及时、刚度小、 易变形的要求，且与围岩密贴，从而能保护和加固围 岩，充分发挥围岩的自承作用。 二次衬砌后，衬砌内表面光滑平整，可以防止外 层风化，装饰内壁，增强安全感，是一种合理的结构 形式，也是目前公路、铁路隧道主要的结构形式。
铁路隧道施工与维护知到章节答案智慧树2023年陕西交通职业技术学院
铁路隧道施工与维护知到章节测试答案智慧树2023年最新陕西交通职业技术学院绪论单元测试1.隧道由主体建筑物和附属建筑物两部分组成。
（）参考答案:对2.按照埋深隧道可分为深埋和浅埋。
（）参考答案:对3.铁路隧道的特长隧道指的是长度大于5000m的隧道。
（）参考答案:错4.铁路隧道比公路隧道运营压力大。
（）参考答案:错5.铁路隧道按长度分为特长隧道、长隧道、中长隧道、短隧道。
（）参考答案:对第一章测试1.围岩是隧道开挖后其周围产生应力重分布的岩体。
（）参考答案:对2.隧道围岩分级分三步。
（）参考答案:错3.BQ指的是修正后的岩体基本质量指标。
（）参考答案:错4.岩石的坚硬程度和岩体的完整性是两个定性划分因素。
（）参考答案:对5.岩石按坚硬程度划分为硬质岩和软质岩。
（）参考答案:对6.冲击压力是围岩压力的一种类型。
（）参考答案:对7.冲击压力是围岩压力的一种类型。
（）参考答案:对8.时间、坑道尺寸是影响围岩压力的主要因素。
（）参考答案:对9.隧道埋置深度是影响围岩压力的主要因素。
（）参考答案:对10.支护、爆破是影响围岩压力的主要因素。
（）参考答案:对第二章测试1.公路隧道的建筑限界包括（）。
参考答案:车道、人行道所占宽度;车道、人行道的净高;路肩、路缘带所占宽度2.隧道限界尺寸是隧道行车安全的最小尺寸。
（）参考答案:对3.隧道工程的主体建筑物为（）。
参考答案:管道、照明、防灾等设备所占空间4.明洞主要分为（）和棚式。
参考答案:拱式5.隧道洞口受塌方、落石、泥石流等危害时，通常应设置（）。
参考答案:明洞6.隧道照明的亮度曲线在进洞端和出洞端总是对称的。
（）参考答案:错7.失能眩光和不舒适眩光均是心理过程。
（）参考答案:错8.洞口边仰坡开挖不得采用（）。
参考答案:爆破开挖第三章测试1.全断面法全称为“全断面一次开挖法”，即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法。
（）参考答案:对2.在选择支护类型时，应优先考虑锚杆和喷射混凝土、挂网、拱架等支护型式。
西南交通大学《隧道工程》书本课后章节习题及答案解析
第1章隧道工程勘测设计1.隧道选址与线路选线有什么关系？2.确定洞口位置的原则是什么？请解释其工程含义。
3.在按地质条件选择隧道位置时，所需要的地质资料有哪些？如何考虑地形条件对隧道位置的影响？第2章隧道主体建筑结构1.某新建铁路非电化曲线隧道，已知圆曲线半径R＝1200m，缓和曲线长l=50m,远期行车速度V=160km/h，隧道里程为：进口DK150+310；出口DK150+810；ZH点DK150+320；YH点DK151+000。
试求：各段加宽值与隧道中线偏移值。
要求按教材P32图2-7所示，表示清楚，并注明不同加宽的分段里程。
( 注：超高值以0.5cm取整，最大采用15cm；加宽值取为10cm的整数倍；偏移值取至小数点后2位）2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度？第3章隧道附属建筑1.什么是避车洞？避车洞的设置间距是多少？在布置避车洞时应该避开哪些地方？2.营运隧道的通风方式有哪些？什么是风流中性点？它与通风方式的关系怎样？3.为什么公路隧道要设置不同的照明亮度段？它们各自的作用是什么？第4章隧道围岩分类与围岩压力1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些？围岩分级主要考虑什么因素？围岩分级的基本要素是哪几种？我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素？已知某隧道所处围岩节理发育，Rb＝26MPa，试问这是属于哪一级围岩？2. 某隧道内空净宽6.4m，净高8m，Ⅳ级围岩。
已知：围岩容重γ＝20KN/m3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m、7m，15m处的围岩压力。
第5章隧道衬砌结构计算1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN，弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m，围岩抗力系数为150MPa/m。
试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。
2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置？试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。
(注：抗力方向以挤压围岩为正)3.一对称等厚平拱，衬砌厚度为50 cm，已知内力如图示，墙底抗力系数Kd=350 MPa/m,请求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面转角(注：图中1、2、3为截面编号)。
地下工程与隧道工程技术-线桥隧施工测量-课程建设方案
地下工程与隧道工程技术专业线桥隧施工测量课程建设方案一、现有基础线桥隧施工测量课程是培养土建类专业学生测量能力的核心课程之一。
课程教学团队现有任课教师17人（含兼职教师5人）。
课程建设团队中教授、副教授、高级工程师6人，讲师(含工程师）9人，教学团队成员全部获得硕士学位，年龄结构、职称结构、学历结构合理。
2009年7月“测绘教研室教学团队"被教育厅认定为省级教学团队。
学院建有土建类专业测绘综合实训基地（包括土木工程实训场、控制测量实训场、测量数据处理与软件应用中心等6个专业实训场），可供本课程教学使用的教学仪器设备包括经纬仪、全站仪、水准仪、GPS接收机等200余台套。
线桥隧施工测量课程自开设以来,在课程资源建设、课程教学改革、课程师资建设等方面取得了一定建设成效（见下表1）和一系列标志性成果。
表1 现有资源清单部分标志性成果:1.2015年3月“高职交通土建类专业五大能力培养体系的研究与实践”成果获陕西省教学成果特等奖。
2。
2013年3月“高职铁道工程类专业测量课程教学改革与实践”成果获陕西省教学成果一等奖。
3.2007年12月“铁路工程类专业群测绘教学实训基地建设的研究与实践"获陕西省教学成果二等奖.4.2010年4月“线桥隧施工测量"精品课程被认定为省级精品课程。
5。
2008年12月“土建类专业测绘综合实训基地”被认定为陕西省高职实训基地。
6.2014年9月“线桥隧测量”课程获陕西省职业院校信息化教学大赛高职组网络课程一等奖.7。
2013年7月“线桥隧施工测量”被认定为院级精品资源共享课。
8.2014年2月《线桥隧施工测量》教材在2009年《线桥隧测量》教材的基础上经过修改和进一步完善，由西南交通大学出版社出版发行。
9.2011年12月“高职土建类专业五大基本核心能力的人才培养模式研究与实践”被确定为陕西省高等教育教学改革重点攻关项目。
10。
2010年5月“高职铁道工程类专业测量课程教学改革与实践"项目被确定为院级教学改革研究项目。
西南交通大学课程简介
该课程涉及内容广泛，课程内容除了涵盖土木工程试验与检测理论与方法外，还是对土木工程专业的部分专业基础课、专业技术课程的实验验证，涉及课程包括理论力学、材料力学、结构力学、桥梁工程、结构工程、建筑工程、岩土及地下工程、工程施工等等。在土木工程专业培养方面占据重要地位。
Course Description
0174013
学分
2
Credits
2
学时
课程部分 10+ 实验部分24
Class Hour
Theory part 10 + experiment part 24
课程描述（200字以内）主要介绍课程的地位与基本任务，核心教学内容与基本要求等
《土木工程试验与量测技术》是一门理论与实践紧密结合的课程，在拓宽学生的知识面和培养学生理论与实践结合能力、动手能力、综合能力以及工程实践能力方面具有举足轻重的作用。该课程以理论为基础，以实验为依托，在掌握试验检测理论的基础上，通过多个相关实验加深对理论知识的理解与运用。
西南交通大学课程简介
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现了长19.73km穿越阿
尔卑斯山脉的铁路隧道。
手段，铁路隧道也越来越
多。
目前最长的铁路隧道已
达57km。
11
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史
3、隧道工程的历史
与钻爆法完全不同的两种机械开挖法：
一种是用于软土地层的盾构机，发明于1823
年，从手工开挖式盾构，发展到半机械化乃至机
械化盾构；
另一种是用于中等和坚硬岩石地层的岩石掘 进机，1881~1883年隧道掘进机首次试掘成功。
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《山岭隧道》课程
第一讲
绪 论
许炜萍
讲师
西南交通大学
Southwest Jiaotong University
1
参考教材：
刘维宁 《铁路隧道》，中国铁道出版社，2011年
高波 《高速铁路隧道设计》，中国铁道出版社，2010年
朱永全 《隧道工程》，中国铁道出版社，2009年
• 按照2008年修订《中长期铁路网规划》：
– 到2020 其中：
– 规划建设客运专线1.6万公里以上，到2012年 建设客运专线1.3万公里 – 新线建设4.1万公里 – 既有线增建二线1.9万公里 – 既有线电气化2.5万公里，
16
17
（二）中国隧道工程建设成就与发展 1、铁路工程
王梦恕 《中国隧道及地下工程修建技术》，人民交通出
版社，2010年
2
主要内容：
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史 （二）中国隧道工程建设成就与发展 （三）隧道及地下工程的建设特点 （四）隧道及地下工程的建设理念 （五）本课程讲述的内容
3
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史 1、隧道的概念
仍可使用，它是在凝灰岩中凿成的垂直边墙无衬砌
隧道。
10
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史 3、隧道工程的历史 近代隧道兴起于运河 时代。法国的兰葵达克运
河隧道建于1666~1681年，
长157m，它可能是最早用
施工中的新圣哥达隧道
1895~1906年已出
火药开凿的隧道。1830年
前后，铁路成为新的运输
6
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史 2、隧道的分类
3）按照国际隧道协会（ITA）定义的隧道的横断面积的大小 划分标准分类：
① 极小断面隧道（2～3㎡）
② 小断面隧道（3～10㎡） ③ 中等断面隧道（10～50㎡）
④ 大断面隧道（50～100㎡）
⑤ 特大断面隧道（大于100㎡）
4）按照隧道所在的位置分类
9
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史
3、隧道工程的历史
在其他古代文明地区有很多著名的古隧道，公 元前2180~2160年前后，在古巴比伦城幼发拉底河
下修筑的人行隧道，是迄今已知的最早用于交通的
隧道，为砖砌构造物。
古代最大的隧道建筑物可能是那不勒斯与普佐
利之间的婆西里勃隧道，完成于公元前36年，至今
• 我国高速铁路运营里程居世界第一位。 • 正在建设之中的高速铁路有1万多公里 • 截至2009年底，我国已建成铁路隧道总长度超过7000公里； 在建铁路隧道2500座，总长4600公里。到2020年，我国将 规划建设铁路隧道5000座，长度超9000公里。
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（二）中国隧道工程建设成就与发展 1、铁路工程
2
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史 2、隧道的分类
1）按照隧道所处的地质条件分类
① 土质隧道 ② 石质隧道
2）按照隧道的长度分类
① 短隧道（铁路隧道规定：L≤500m；公路隧道规定：L≤500m） ② 中长隧道（铁路隧道规定：500<L≤3000m；公路隧道规定 500<L<1000m） ③ 长隧道（铁路隧道规定：3000<L≤10000m；公路隧道规定 1000≤L≤3000m） ④ 特长隧道（铁路隧道规定：L>10000m；公路隧道规定：L>3000m）
12
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史 3、隧道工程的历史
盾构机
掘进机
13
（二）中国隧道工程建设成就与发展 自1890年在台湾修建第一
条狮球岭隧道之后，掀开了中
国隧道修建史的序幕。经历了 120多年艰难曲折的发展历程， 中国的隧道修建技术得到飞速 发展。可以自豪地说，我国已
经是世界上隧道数量最多、技
合了各种因素对隧道定义为：以某种用途、在地面下用任
何方式按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m 的条形洞 室。 隧道工程属于地下工程的一部分，是土木工程的一个 分支，其中山岭隧道是公路、铁路交通等的重要构筑物。 山岭隧道：穿越山岭，供车辆行驶，减少行车距离。 本课程主要论述山岭隧道的规划、设计、施工与维修 养护。
• 我国快速客运网主要由三个部分组成：
– 1、第一个部分是“四纵四横”，时速大部分在 350公里 – 2、第二个部分，跨区际的快速通道，比如
① 山岭隧道 ② 水底隧道 ③ 城市隧道
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（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史 2、隧道的分类
5）按照隧道埋置的深度分类
① 浅埋隧道
② 深埋隧道
6）按照隧道的用途分类
① 交通隧道
② 水工隧道
③ 市政隧道 ④ 矿山隧道
8
（一）隧道的概念、分类及隧道工程的历史
3、隧道工程的历史
我国最早采用“火烧水浇”开凿的穿山通车隧 道为“石门”隧道，位于今陕西省汉中县褒谷口内， 内壁宽度、高度皆在4米以上，建于东汉明帝永平九 年（公元66年）；用作通道的还有安徽亳县城内的 古地道，建于宋末元初（约13世纪），是我国最早 的城市地下道。
隧道是人类利用地下空间的一种形式，是埋置
于地层中的工程构筑物。
隧道（Tunnel）为地下通道的一种，也是最常
运用的一种。设计给交通或其他用途使用，通常用 来穿山越岭，若施做于地面下工程的历史 1、隧道的概念
1970年OECD（世界经济合作与发展组织）隧道会议综
术发展最快，地质条件和隧道
结构形式最复杂的国家，也是
引领隧道修建技术的世界强国。
中国最早于1890年 建成的狮球岭隧道
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（二）中国隧道工程建设成就与发展 1、铁路工程
• 截至2009年底
–我国铁路营业里程达到8.6万公里，跃居世界第二位 • 截止到2010年3月，我国投入运营的高速铁路已达到6552 营业公里。