1、專題一 隧道工程發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,一、隧道的概念及種類1隧道的概念 狹義定義：用以保持地下空間作為交通孔道的工程建筑物。 廣義定義：以某種用途，在地面下用任何方法按規(guī)定形狀和尺寸修筑的斷面積大于2m2的洞室。,2隧道的種類 按不同的分類方式不同的分類方法：,二、我國隧道及地下工程發(fā)展的現(xiàn)狀 (一)規(guī)模 1交通類隧道 (1)鐵路隧道 已建、在建和擬建鐵路隧道數(shù)量 據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2010年底，我國已經(jīng)建成的鐵路隧道總長度已經(jīng)超過7000km，在建鐵路隧道總長度已超過7500km，正在設(shè)計(jì)和規(guī)劃建設(shè)的隧道總長度超過10000km。 由此可見我國鐵路隧道建設(shè)的總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先世界其它國家，我國已經(jīng)成

2、為名副其實(shí)的隧道大國4。,6.已建高速隧道： 武廣222座172.152km 廣深24座32.016km 鄭西38座76.876km 石太32座74.904km 合武37座64.706km 甬溫59座88.115km 溫福59座149.423km 福夏37座40.406km 廣珠4座4.172km,武廣222座172.152km 廣深24座32.016km 鄭西38座76.876km 石太32座74.904km 合武37座64.706km 甬溫59座88.115km 溫福59座149.423km 福廈37座40.406km 廣珠4座4.172km,已建高速鐵路隧道,全線共新建隧道（含明洞）18

3、4座，總延長240.814km。其中，樂山至白云（不含）正線段共新建設(shè)計(jì)時速250km/h雙線隧道（含明洞）178座，總延長231.408km，全線最長隧道為姚家坪隧道，長8836m。,待建成貴鐵路,待建西成鐵路,西成線陜西境內(nèi)正線隧道工程總計(jì)188.8898km/34座，占線路總長度的55.1%（秦嶺山區(qū)占85.5%）。平均單座隧道長度5.555km，其中特長隧道（10km）98.222km/7座，長隧道（310km）68.873km/10座，最長隧道為天華山隧道15.9736km。隧道主要集中在秦嶺山區(qū)及大巴山區(qū)。 四川境內(nèi)正線隧道工程總計(jì)97.929km / 29座，占線路總長度的58.

4、8%。全線最長隧道為金家?guī)r隧道，全長12051m。,待建成蘭、麗香和海南鐵路,成蘭鐵路新建隧道33座、總延長332.44km，隧道比例72.64%。最長太平隧道長28.427km，10km長大隧道14座。 麗香線共有19座隧道，隧道全長92.169km，隧線比約66%，隧道主要分布在拉市海塘布區(qū)間山嶺地段。 海南西環(huán)共有新建23座山嶺隧道，隧道總長21622m，占線路總長的6.32%。,10km以上的長大鐵路隧道： 秦嶺隧道18.4km 大瑤山隧道14.295km 烏鞘嶺隧道20.05km 太行山隧道27.8km（在建） 呂梁山隧道20.8km（在建雙洞） 東秦嶺鐵路隧道12.26km,(2)

5、公路隧道 運(yùn)營隧道1684座以上，總長628km以上。其中 10km以上的長大隧道： 秦嶺終南山特長公路隧道18.02km(雙座) 錦屏隧道14.7km(雙座) 西山隧道13.68km（在建太原古交高速）,(3)地下鐵道 目前僅有北京、天津、上海、廣州四城市約80km正在運(yùn)營。 而在建工程則很多：除上述四城市外， 還有南京、重慶、青島、深圳、杭州、武漢等。 北京：規(guī)劃了20條線路共700km； 上海：規(guī)劃了17條線路共450km； 天津：規(guī)劃了4條線路共248km； 廣州：規(guī)劃了7條線路共206.5km； 深圳：規(guī)劃了9條線路共254km； 完成規(guī)劃的城市：大連、長春、哈爾濱、鞍山、烏魯木齊、

6、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、濟(jì)南、福州、寧波。,2水利水電 國內(nèi)外已建成的10km以上的水工隧洞達(dá)90座，中國占11座。國內(nèi)已建成長度5km以上的引水發(fā)電隧道20座。 小浪底水利樞紐三條導(dǎo)流隧洞；清江隔河巖水利樞紐導(dǎo)流隧洞；李家峽水電站導(dǎo)流隧洞；公伯峽水電站導(dǎo)流隧洞；水布埡水利樞紐導(dǎo)流隧洞。 已建成的由青海大通河引水至甘肅的調(diào)水工程總干線全長168.9km，其中隧道33座，總長75.11km；萬家寨水利樞紐引黃河水穿過海河流域至太原的引水工程，隧洞總長超過200km；遼寧省東水西調(diào)工程輸水隧洞長85km。,3地下空間 城市地下空間的開發(fā)與利用：地下商場，地下車庫，地下倉庫等地下建筑物以

7、及各大中型平戰(zhàn)結(jié)合工程相繼建設(shè)。 地下共同管溝：如石家莊同其他城市一樣供電線路基本要穿行于地下隧道中。,(二)技術(shù)狀況 1長大隧道 鉆爆法施工(大瑤山隧道、秦嶺鐵路隧道平導(dǎo)、秦嶺公路隧道) 快速掘進(jìn)(月進(jìn)尺500m，已達(dá)世界水平) 出碴運(yùn)輸系統(tǒng) 通風(fēng)系統(tǒng) TBM施工(秦嶺隧道、在建大伙房隧道) TBM快速掘進(jìn)與對不良地層的適應(yīng)性 出碴運(yùn)輸系統(tǒng),大瑤山隧道,標(biāo)志性工程,目前建成的最長雙線鐵路隧道 新奧法成功應(yīng)用 9號斷層施工技術(shù) 施工進(jìn)度,全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m 單口月成洞218m，開挖205m，襯砌303m,秦嶺隧道,標(biāo)志性工程,20世紀(jì)建成的最長鐵路隧道 TBM成功應(yīng)用

8、施工進(jìn)度,TBM施工 最高日進(jìn)尺40.5m,月進(jìn)尺528.1m,鉆爆法施工 最高月進(jìn)尺456m,烏鞘嶺隧道,標(biāo)志性工程,通過4條區(qū)域性大斷層和3000m千枚巖地層 創(chuàng)造了單線隧道施工進(jìn)度最快紀(jì)錄,級圍巖單工作面436m/月 級圍巖連續(xù)5個月進(jìn)度200m 、級圍巖交錯情況下平均月掘進(jìn)324m 、級圍巖交錯情況下單工作面最高成洞271.8m/月，連續(xù)6個月成洞超過200m,烏鞘嶺隧道,標(biāo)志性工程,軟巖深埋復(fù)雜應(yīng)力隧道的修建技術(shù)取得突破,高地應(yīng)力 軟巖大變形 富水,風(fēng)火山和昆侖山隧道,標(biāo)志性工程,高海拔4995m 凍土 設(shè)計(jì)施工,雙層模筑混凝土 多道防水措施 保溫隔熱措施 低溫早強(qiáng)耐久性防水混凝土

9、洞內(nèi)空調(diào),2不良地質(zhì)隧道施工技術(shù) 富水?dāng)鄬悠扑榈刭|(zhì) 流砂地質(zhì) 巖溶地質(zhì) 高地應(yīng)力巖爆 高地應(yīng)力擠壓大變形 煤系地層 濕陷性黃土,3設(shè)計(jì)理論 隧道結(jié)構(gòu)或地下結(jié)構(gòu)與地面結(jié)構(gòu)所處環(huán)境不同，它是處在巖土地層或通稱為圍巖中，既受到圍巖的荷載作用，又受到圍巖的約束有利作用。,針對不同條件采用不同的設(shè)計(jì)理論。,4施工方法 明挖法 暗挖法 盾構(gòu)法 掘進(jìn)機(jī)法 蓋挖法 頂進(jìn)法 沉埋法,三、發(fā)展前景 1交通類隧道 經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通建設(shè)先行 交通標(biāo)準(zhǔn)不斷提高 國力增強(qiáng)，技術(shù)進(jìn)步 需建設(shè)更多，可以建設(shè)更多、標(biāo)準(zhǔn)更高的隧道，前景美好。,2城市隧道 解決城市交通擁擠問題的唯一途徑是采用快捷、大運(yùn)量公共交通系統(tǒng)地鐵 城市發(fā)展要

10、求包括地下空間的開發(fā) 各類市政設(shè)施趨勢隧道管溝化 繼十九世紀(jì)的城市橋梁、二十世紀(jì)的摩天大樓，二十一世紀(jì)是地下空間的開發(fā)和利用。,3水利(國策),其它調(diào)水工程及水電工程,太行山隧道,四 長大隧道工程概況,太行山特長隧道位于石太客運(yùn)專線孤山車站和盂縣車站之間，是本線的重點(diǎn)控制工程，隧道通過該段太行山山脈的主峰越宵山，越宵山最高高程為1320m，隧道最大埋深445m，太行山隧道設(shè)計(jì)為雙洞單線隧道，兩線線間距35m。隧道左線進(jìn)口里程為DK69+276，出口里程為DK97+168，隧道全長27892 m；隧道右線進(jìn)口里程為右DK69+286，出口里程為右DK97+163，隧道全長27877 m。,大瑤山

11、隧道群,大瑤山一號隧道、二號隧道和三號隧道共3座隧道組成，長度分別為10081m、6024m和8387m。雙線隧道，線間距5m，最高時速350km/h，有效斷面積100m2?？偣て?0個月。,一號隧道右側(cè)設(shè)置2268m的平導(dǎo)，出口左側(cè)設(shè)置885m的橫洞； 二號隧道進(jìn)出口左側(cè)分別設(shè)置長約340和320m的橫洞； 三號隧道進(jìn)出口左側(cè)分別設(shè)置長約256m和1272m的平導(dǎo)。,獅子洋隧道,位于廣深港客運(yùn)專線東涌站至虎門站區(qū)間，穿越珠江口獅子洋河段，是中國第一座水下鐵路隧道，行車目標(biāo)值350km/h。,工程范圍全長10800m，隧道長度10490m，引道敞開段長310m。明、暗挖加盾構(gòu)法施工。隧道采用雙

12、洞單線結(jié)構(gòu)，斷面凈空有效面積約65m2。盾構(gòu)段結(jié)構(gòu)內(nèi)徑9.8m，外徑10.8m，管片厚度50cm，采用7+1分塊方式，單層鋼筋混凝土襯砌。左右線之間的聯(lián)絡(luò)橫通道23處。盾構(gòu)段采用4臺泥水平衡式盾構(gòu)施工，總工期41個月。,函谷關(guān)隧道,鄭西客運(yùn)專線，全長7851m，最大埋深220m，中國最長及斷面最大的黃土隧道。設(shè)計(jì)為單洞雙線，線間距5m，行車目標(biāo)值350km/h。斷面凈空有效面積約65m2。,設(shè)計(jì)施工工期34個月，設(shè)置1個橫洞和三個斜井。,瀏陽河隧道,武廣客運(yùn)專線，全長10100m。下穿京珠高速公路、星沙開發(fā)區(qū)、瀏陽河與長沙市機(jī)場高速公路。設(shè)計(jì)為單洞雙線，線間距5m，行車目標(biāo)值350km/h。斷

13、面凈空有效面積約100m2。,設(shè)計(jì)施工工期27個月，設(shè)置3座豎井和1個斜井。豎井采用矩形結(jié)構(gòu)，位于隧道頂；斜井采用無軌運(yùn)輸。,宜萬線巖溶隧道,全長378正線km，隧道長度所占比例高達(dá)60%，全線隧道總數(shù)為161座，總長約33延長km，其中巖溶隧道有92座，總長為247km。,級風(fēng)險的隧道8座，施工中曾多次發(fā)生突水、突泥，采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報、注漿堵水、限量排水等措施，確保施工安全。,呂梁山隧道,全長20780m，設(shè)計(jì)為雙洞單線，線間距30m，設(shè)計(jì)行車速度200km/h，并滿足通行雙層集裝箱列車的條件。,設(shè)5個斜井，采用無軌運(yùn)輸方式。,關(guān)角隧道,青藏線西寧至格爾木段增建第二線穿越青海南山的隧道，

14、設(shè)計(jì)全長32600m，為目前國內(nèi)規(guī)劃最長的鐵路隧道。設(shè)計(jì)為雙洞單線，線間距40m，行車目標(biāo)值160km/h，預(yù)留200km/h的條件。,擬采用掘進(jìn)機(jī)法施工，采用2臺全斷面掘進(jìn)機(jī)相向施工線隧道，采用2臺小斷面掘進(jìn)機(jī)施工線隧道，線隧道超前。,向莆鐵路隧道,向莆鐵路從向塘至莆田，正線全長607km，全線共有隧道114座，總長約290km，其中福建境內(nèi)90座，長約274km，占該段線路的66.4%，尤其以福建建寧至永泰段隧道比重最大，在277km的線路長度內(nèi)有74座隧道，長約209.8km，隧線比高達(dá)75.6%。大于10km的特長隧道有11座，總長度約176km，大于20km的隧道有3座，最長隧道為戴

15、云山隧道，長度約27.8km。,向莆鐵路隧道,長度大于15km的戴云山、高蓋山、青云山和雪峰山隧道采用雙洞單線隧道方案，其余均采用單洞雙線隧道方案，行車目標(biāo)值250km/h。 計(jì)劃6座特長隧道采用10臺全斷面掘進(jìn)機(jī)和2臺小斷面掘進(jìn)機(jī)施工，其余隧道采用鉆爆法施工。,蘭渝鐵路隧道,可研方案共有隧道117座，總長約480km，其中蘭州至廣元段共有隧道66座，長約370km。特長隧道有12座，總長度約190km，最長隧道為西秦嶺隧道，長度約29.71km。對于有條件的特長隧道將優(yōu)先采用掘進(jìn)機(jī)法施工。,廿十一世紀(jì)是地下空間做為資源開發(fā)的世紀(jì) 1、山區(qū)鐵路：山嶺隧道向長大發(fā)展，早進(jìn)晚出；中吉烏通道、泛亞鐵

16、路、城市鐵路入地。正在施工的山區(qū)隧道5000Km，待開工的山區(qū)隧道5000Km。如蘭渝鐵路線路長800Km，其中隧道長度占600Km，被稱為地下鐵路。用鉆爆法施工的最長關(guān)角隧道32Km，用TBM施工的西秦嶺隧道長29Km。開工、即將開工超過10Km長的隧道有65座。 2、城市交通：以地下鐵、城市輕軌為主，已開工20座城市，北京、廣州、深圳、上海、南京、重慶、成都、天津、沈陽、哈爾濱、杭州、西安、武漢、蘇州、鄭州、無錫、寧波、溫州、大連、長沙待批的12座城市如合肥、石家莊、青島、長春、廈門等。,3、城際鐵路：介于大鐵路與城市地鐵之間的快速交通網(wǎng)絡(luò)。如珠江三角洲、長江三角洲、京津唐地區(qū)以及省內(nèi)主要

17、城市之間快速軌道交通。是節(jié)省土地，節(jié)省能源，經(jīng)濟(jì)，減少污染，綠色環(huán)保的快速交通工具。 4、山區(qū)公路：公路隧道、多跨、兩個單跨，最長終南山隧道18.4km。目前已建成公路隧道近5000座，總長近3000Km。高速公路已進(jìn)入山區(qū)。,5、水電工程：壓力隧道、交通隧道、大型調(diào)壓豎井、各種大洞室、尾水洞室。 6、西氣東輸工程、南水北調(diào)及各種供水水利工程：如已建成的長86Km隧洞沈陽大伙房引水、供水工程；即將開工的長77Km隧洞引漢濟(jì)渭引水工程，吉林110Km引水工程等各種洞室及跨江、河隧道。 7、城市地下空間開發(fā)：地下商場、地下會議室、地下停車場、地下倉庫、地下共同溝、地下過街道、地下公交隧道（如南京、

18、杭州等水下隧道）。,8、LPG地下水封液體庫：如1000萬噸汽油庫、1萬億噸原油庫等?？商峁┤珖?0天用油儲量。 9、水下隧道：如高速鐵路過獅子洋盾構(gòu)隧道方案；武漢市內(nèi)公交水底隧道；沿江鐵路、渤海灣通道110km，瓊州海峽；青島海底隧道等已開工、待開工隧道有50多座。 10、軍工、人防工程：地下軍事設(shè)施，人均1m2地下防護(hù)設(shè)施。,（三）淺埋、超淺埋暗挖法施工技術(shù)：穿越各種軟巖、土質(zhì)隧道。,（四）TBM全斷面掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)：開敞式、單護(hù)盾法 雙護(hù)盾法大TBM; 小TBM加鉆爆法；主要用于硬巖。,展望 （1）鉆爆法和淺埋暗挖法是今后永恒的施工方法。 （2）TBM是實(shí)現(xiàn)快速施工的新的機(jī)械化程度很高的施工方法。 （3）小TBM或小導(dǎo)洞超前+鉆爆法擴(kuò)大是經(jīng)濟(jì)快速的施工方法。,建設(shè)創(chuàng)新型國家是我們的責(zé)任 方針：自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來。 開發(fā)：空間資源、地下資源、海洋資源、生物資源。 四種精神：愛國主義精神、求真務(wù)