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              54個隧道工程名詞解釋

              作者: 發布時間:2023-05-17 10:04:04點擊:1771

              隧道工程的優點:縮短線路長度,減少能耗;節約地皮;有利于環境保護;應用范圍廣泛。

              缺點:造價高;期限長;施工作業環境及條件差。


              概念解析

              1.寬度在10米以下的叫洞室。

              2.開挖點:仰破的延長線與地面線的交點。

              3.覆蓋厚度(埋深):洞頂帶山表面的垂直距離。

              4.隧道分為:交通隧道、市政隧道、水工隧道、礦山隧道

              5.地質問題:松散構造的散粒體理論、連續彈性體的彈塑性理論

              6.隧道調查:地形地貌資料、地質資料、工程資料、氣象資料、用地及環境資料、災害資料

              7.隧道調查分施工前和施工中兩階段,施工前各階段(可行性研究勘察、初步勘察和詳細勘察三階段)。初勘的目的是選擇隧道的位置和初步確定圍巖類別。詳細勘察包括(巖石性質、地質構造、地下水及地表水、地下資源)目的是獲取最終的隧道定位、技術設計、施工計劃和預算等所需的資料。

              8.水文勘察中,隧道與地下水的影響關系有兩個方面:隧道內出現涌水,將惡化隧道圍巖穩定狀態,導致施工困難,增大工程造價;枯水---造成隧道周邊工業、農業、和飲水困難。涌水分為集中涌水和穩定涌水。

              9.詳勘應提供的資料:概況、地形地質概況及巖石種類、巖石種類、調查中遺留的問題和建議、主要的地質圖、圍巖分類等

              10.隧道位置選擇關系著施工難易、工期長短、造價大小、運營安全和運輸效率等

              11.越嶺隧道:線路為穿越分水嶺而修建的隧道(可以縮短線路、克服高程障礙)

              12.埡口:當線路必須跨越分水嶺時,分水嶺的山脊線上高程較低的地方。埡口地段的地質條件較差。

              13.沿河傍山隧道:山區線路除越嶺地段以外,線路大多是沿河傍山而行,在地勢陡峭的峽谷地段,常常修建的隧道即為傍山隧道,也稱河谷線隧道。這種隧道易破壞山體平衡,造成各種病害。要求:保證有足夠的覆蓋層厚度、盡量內靠、注意周圍既有建筑對隧道的影響、盡可能截彎取直。

              14.崩塌:斜坡前緣的部分巖體,被陡傾結構面分割,并以突然的方式脫離母體,翻滾而下,巖塊相互沖撞、破壞,最后堆積于坡腳形成巖堆,這種過程與現象稱為崩塌。

              15.巖堆地區:巖石講風化作用,分界和剝離成為大小不一的塊體,從山坡上方滾下,或沖刷夾持而堆積在山坡坡腳處,形成松散堆積體。隧道通過這類地區,開挖時易發生塌方,給施工帶來困難。

              16.等價點的概念:每米路塹的造價是隨著路塹的挖深增大而顯著增大的,當路塹挖深達到某一程度時,其每米造價就會與每米隧道造價相等甚至超過,因此認為在二者造價相等的點就是路塹轉入隧道最經濟合理的地方。

              17.洞口應盡可能設在山體穩定、地質條件較好處,不應這在排水困難的溝谷低洼中心。應使隧道軸線與地形等高線正交,避免斜交而產生偏壓。若偏壓無法避免時:可采用斜交洞門,但圍巖類別不應小于3級或采用接長明洞的方式。

              18.隧道平面是指隧道中心線在水平面上的投影。設置平曲線會遇到小半徑曲線和超高(為防止車輛在通過曲線路面時向外傾覆,需使曲線外側路面提高),采用小半徑曲線會遇到:產生視距問題,需加寬斷面,造成施工困難和造價增大;增加了隧道內噪聲和振動;必須限制行車速度;通風條件變差。

              19.隧道線路縱斷面設計要素:坡道形式、坡度大小、坡段長度、坡段間的銜接

              20.把開始注視的點稱為注視點,從注視點到安全視距點所需的時間稱為注視時間。

              21.隧道凈空是指隧道襯砌內輪廓線所包圍的空間,包括隧道建筑限界、通風、照明及其他所需面積。建筑限界是為了保證隧道內各種交通的正常運行與安全,而規定在一定寬度和高度范圍內不得有任何障礙物的空間范圍。


              公路隧道與鐵路隧道的主要區別: 

              ①鐵路隧道建筑限界是固定統一的,而公路隧道的建筑限界則不定。 

              ②公路隧道的附屬設施比鐵路隧道多且要求高,且每一座隧道均會因交通流量和長度不同而要求不同。


              22.初襯受力狀態:保護和加固圍巖,促進圍巖的應力調整,充分發揮圍巖的自承作用。二襯受力狀態:(1在較硬的圍巖地段,由于圍巖具有自承能力,它與初期支護組合在一起能起到永久建筑物的作用,是用來提高安全度的:2在圍巖較軟弱的地段,初襯和二襯是共同承載的,而在一些特殊地質地段中(塌方、大變形)二襯的承載作用是主要的,它不僅穩定圍巖的變形而且在整個襯砌結構中占有主導作用。

              23.直墻式隧道:適用于1-2級圍巖,圍巖壓力以豎向為主,幾乎沒有或僅有很小的水平側向壓力。

              24.半襯砌:適用于地質條件較好、整體巖層堅固、幾乎無水平側壓力、也無地下水侵入??刹辉O邊墻,但應把兩側巖壁表面噴漿敷面。

              25.連拱式邊墻襯砌:在地質條件尚好,側壓力不大,但又不宜采用半襯砌時。

              26.曲墻式襯砌:地質較差,巖體松散破碎、強度不高、有地下水、側向水平壓力也相當大。

              27.裝配式混凝土襯砌:多用于盾構法施工的城市隧道,優點:可立即承受圍巖壓力;工廠化、機械化,改善勞動條件;不需臨時支撐可節省大量材料及勞力;速度快,工期短,造價低。缺點:接縫多,整體性差;抗滲性差,防水困難;需要足夠的拼裝空間;制備構件尺寸上要求精度高。

              28.錨噴支護的作業原理:噴射混凝土充填裂隙、封閉圍巖壁面,靠噴層與圍巖的粘結力及自身的抗剪能力組成一個新的承載結構體系;通過錨桿的懸吊效應、組合梁效應 、加固效應以發揮圍巖自承能力;形成一種柔性襯砌結構,與圍巖合成一體,共同作用,充分調動或發揮圍巖的自穩能力。優點:充分發揮圍巖的自承能力,因而有效地利用洞內凈空;施工簡便,提高作業安全性和作業效率;使坑道斷面縮小,從而減少了開挖量,也節省圬工。

              29.支護結構基本要求:必須與周圍巖體大面積地牢固接觸,即保證支護一圍巖作為一個統一的支護體系而共同工作;要允許圍巖及支護結構產生有限制的變形,以充分發揮圍巖的承載作用而減少支護結構的受力,但又必須保證支護結構及時施作。

              30.洞門的作用:減少洞口土石方開挖量;穩定邊坡;引離地表流水;裝飾洞口。

              31.端墻式洞門:適于地形開闊、巖質基本穩定的1-3級圍巖。結構特點:能有效抵抗山體的縱向推力。端墻的作用:支護洞口仰破、并將仰破水流匯集排出。

              32.翼墻式洞門:適用于山體縱向推力較大,洞口地質較差的Ⅳ級及以上的圍巖,增加洞門的抗滑動和抗傾覆能力。

              33.柱式洞門:適用于地形較陡,地質條件較差,仰坡可能下滑,而又受地形或地質條件限制,不能設置翼墻時。特點:可以在端墻中部設置兩個斷面較大的柱墩,以增加端墻的穩定性。 

              34.斜交式洞門:適用于:線路方向與地形等高線斜交時。


              特點:將洞門做成與地形等高線一致,使洞門左右可以仍保持近似對稱,但襯砌洞口段和洞門相對于線路呈斜交形式。

              注意事項:斜洞門與線路中線的交角不應小于45° ;一般斜洞門與襯砌斜口段是整體砌筑的;由于斜洞門及襯砌斜口段的受力情況復雜,施工也不方便,所以,只有在十分必要時才采用它。


              35.削竹式在公路隧道中被普遍使用:適用于洞口段有較長的明洞襯砌,由于洞門背后一定范圍內是以回填土為主,山體的推滑力不大;地形相對比較對稱和不太陡峻。特點:洞口邊仰坡開挖量少;減少對植被的破壞和有利于保護環境;適用各種圍巖類別。

              36.明洞:適用條件:隧道的進出口處;地質條件差且覆蓋層薄,暗挖法難進洞;洞口路塹邊坡有落石而危及行車安全時;鐵路、公路、河渠必須在鐵路上方通過且不宜做立交橋或涵渠。

              37.對稱式拱形明洞:適用于路塹邊坡對稱或接近對稱,邊坡巖層基本穩定,僅防邊坡有少量坍塌、落石,或用于隧道洞口破碎,覆蓋層較薄而難以用暗挖法修建的隧道。


              隧道防排水應遵循“防、排、截、堵相結合,因地制宜,綜合治理”的原則,保證隧道結構物和運營設備的正常使用和行車安全。隧道防排水設計應對地表水、地下水妥善處理,洞內外應形成一個完整通暢的防排水系統。


              38.流變特性:蠕變:指應力不變,而應變隨時間增長。松弛:應變不變,而應力隨時間而衰減。

              39.隧道圍巖指隧道周圍一定范圍內,對隧道穩定性能產生影響的巖(土)體。圍巖壓力:隧道內設置用來支撐圍巖、阻止圍巖變形移動等的支護結構所承受的壓力(地層對洞室的作用力)。分為松動壓力(圍巖變形過大,發生松動而形成的壓力)和形變壓力(圍巖變形在有限范圍內而形成的壓力)。圍巖壓力是外力,圍巖應力是內力。

              40.影響圍巖壓力的因素:①地質因素:巖體初始應力狀態;巖石力學性質;巖體結構面;地下水等。②工程因素:施工方法;支護設置時間 ;支護本身剛度 ;隧道斷面形狀等。

              41.隧道開挖前,地層中各點的應力保持著相對平衡,地層處于相對靜止狀態,稱為原始應力狀態。隧道洞室開挖后,圍巖的初始應力狀態遭到破話,圍巖應力在洞室周圍一定范圍內重新調整,這種應力狀態稱為二次應力狀態或洞室應力狀態。

              42.對洞室二次應力狀態的力學分析所采用的假定:視圍巖為均質的、各向同性的連續介質;只考慮自重產生的初始應力場;隧道形狀是規則的圓形為主;隧道位于地表下一定的深度處,可簡化為無限體中的孔洞問題。

              43.在高的初始應力場條件下,圍巖級別應適當降低。

              44.地下水的影響:軟化圍巖;減少層間摩阻力促使巖塊滑動;具膨脹性的圍巖,遇水后產生膨脹等。

              45.隧道工程的受力特點:荷載的模糊性;圍巖物理力學參數難以準確獲得;圍巖壓力承載體系(圍巖不僅是荷載,同時又是承載體、地層壓力由圍巖和支護結構共同承受、充分發揮圍巖自身承載力的重要性);設計參數受施工方法和施作時機的影響很大;隧道與地面結構受力的不同點—圍巖抗力的存在。

              46.隧道結構力學模型:特點:以支護結構作為承載主體;圍巖對支護結構的作用間接地體現為兩點:①圍巖壓力;②圍巖彈性抗力;采用結構力學方法計算。適用于:模筑砼襯砌  

              47.巖體力學模型:特點:支護結構與圍巖視為一體,共同承受荷載,且以圍巖作為承載主體;

              支護結構約束圍巖的變形;采用巖體力學方法計算;圍巖體現為形變壓力。適用:錨噴支護

              48.隧道結構力學方法基本原理:將支護和圍巖分開考慮,支護結構是承載的主體,圍巖作為荷載的來源和支護結構的彈性支承,與其對應的計算模型稱為荷載—結構模型。

              49.彈性地基梁法是將襯砌結構看成置于彈性地基上的曲梁或直梁。彈性地基上的抗力按溫克爾假定的局部變形理論求解。當曲墻的曲率為常數或為直梁時,可采用初參數法求解結構內力。該方法適用于直墻式襯砌的直邊墻的求解。

              50.矩陣位移法又叫直接剛度法,它是以結構節點位移為基本未知量,聯接在同一節點各單元的節點位移應該相等,并等于該點的結構節點位移(變形協調條件);同時作用于某一結構節點的荷載必須與該節點上作用的各個單元的節點力相平衡(靜力平衡條件)。


              新奧法與傳統礦山法的關鍵異同點: 

              相同:均采用鉆爆法施工。 

              不同:對圍巖的處理不同。 

              新奧法施工的基本原則:“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”。


              51.全斷面一次開挖法適應條件:⑴ Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ級圍巖;⑵ 大型施工機具(鉆孔臺車、模板臺車等);⑶ 經濟性考慮:中長隧道。

              52.鉆爆作業循環:臺車就位,鉆眼,裝藥、放炮,通風,找頂,錨噴,出渣,量測。

              53.短臺階施工注意:① 下半斷面開挖應在上半斷面初期支護基本穩定后才能進行;② 開挖后要及時噴砼,暴露時間愈長愈不安全;③ 量測要及時,當位移速度加快時,應立即采取措施。 

              54.環形開挖留核心土法 :特點:① 留核心土支頂工作面,穩定性優于超短臺階法:② 進度慢。適用于:土質或易坍塌的軟弱圍巖;小型施工機具。


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