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1、铁路隧道基础知识1、隧道设计：隧道设计包括隧道选线、纵断面设计、横断面设计、辅助坑道设计等。 此外, 隧道设计还包括洞门设计, 以及开挖方法和衬砌类型的选择等2、隧道贯穿控制测量：隧道测量是为了保证测量的中线和高程在隧道贯穿面处的偏差不超出规定的限值。3、中线平面控制： 山岭隧道洞外及洞内都采用主副闭合导线法, 即在主导线上测角并用光电测距仪量距, 在副导线上只测角不量距。由主副导线所组成的多边形 ,只平差其角度 , 不平差其长度。这样主副导线法比三角网法简单实用 ,比单一导线法可靠。中国大瑶山双线隧道即采用主副闭合导线法作为中线平面控制。4、高程控制：短隧道应用普通水平仪 , 长隧道应用精蜜
2、水平仪即能保证需要到达的精度。高程贯穿极限误差为士50 毫米。5、隧道开挖：开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道 ,而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分 , 有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆法最为广泛 , 采用掘进机直接开挖也逐渐推广。在松软地质中采用盾构法开挖较多。6、钻爆法在隧道岩面上钻眼, 并装填炸药爆破 , 用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型。 的施工方法。钻爆法开挖作业程序包括钻孔、装药、爆破通风、支护、装碴、运输等工序。由钻孔直到出碴完毕称为一个开挖精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
3、- - - -第 1 页，共 5 页循环。根据中国的经验 ,在单线全断面开挖中24小时能作两个循环 ,每个循环能进 3.5 米深度, 每日单口进度可达7 米。然而在开挖中难免遇到断层或松软石土工布质以及涌水等, 不易保持每日的预计循环,所以每月单口实际进度多低于200米。7、隧道衬砌：隧道开挖后 , 为使围岩稳定 , 确保运营安全 , 需按一定轮廓尺寸建造一层具有足够强度的支护结构, 这种隧道支护结构称为隧道衬砌。常用的衬砌种类有就地灌注混凝土类、预制块拼装、喷锚或单喷混凝土、复合式衬砌。8 复合式衬砌：是在喷锚或单喷支护之后, 再就地灌注一层混凝土 , 形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复合式衬
4、砌结构。如遇有水地段可在两层支护间加挂一层塑料板或做其他防水层。9、发展趋势在隧道工程中 ,喷锚支护有可能取代构件支撑。喷锚支护的主要优点是支护及时 ,安全可靠 , 并能大量节约木材和钢材。 欧洲一些国家在较弱地层的大断面爆破后, 采用长锚杆结合喷混凝土做支护,已获得成功。中国亦曾在老黄酸圆黑谓通土隧道开挖中使用喷锚支护。自喷锚支护发展后 , 对较弱岩层也可进行全断面开挖, 以全断面开挖取代分部开挖。在岩石地层中采用全断面开挖及喷混凝土衬砌, 其质量好坏首先取决于光面爆破。运用新奥法原理, 考虑围岩自身承载能力, 可在坑道爆破后尽早采用单喷或喷锚作初期支护, 随即连续量测位移 , 判定围岩基本
5、稳定时间 , 再进行二次支护 , 这样可以建成较经济的衬砌结构。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页围岩的分类：按其成因可分为岩浆岩火成岩、沉积岩水成岩、变质岩。岩浆岩：岩浆岩又称火成岩， 是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石，有明显的矿物晶体颗粒或气孔，约占地壳总体积的65% ，总质量的 95% 。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体， 是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。沉积岩：沉积岩又称水成岩，是在地表不太深
6、的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表，有70% 的岩石是沉积岩，但如果从地球外表到 16 公里深的整个岩石圈算， 沉积岩只占 5%。沉积岩主要包括石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的 80% 。变质岩：是指受到地球内部力量(温度、压力、应力的变化、化学成分等)改造而成的新型岩石。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。在变质岩的概念中, 有两点必须强调 ,这是变质岩区别与沉积岩和岩浆岩的关键。首先, 变质作用形成于地壳
7、一定的深度 ,也就是发生于定的温度和压力范围。既不是沉积岩的地表或近地表常温常压条件, 也不同于岩浆岩形成时的高温高压条件;另外一点就是变质作用中的矿物转变是在固态情况下完成的, 而不是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页岩浆岩那种从液态的岩浆中结晶形成的围岩分类的目的： 是为了对隧道及地下建筑工程周围的地层进行工程地质的客观评价 , 判断坑道或洞室的稳定性, 确定支护的荷载和设计参数 , 确定施工方法 , 选择钻孔和开挖等施工机械, 以及确定施工定额和预算等。围岩分类要素在围岩分类中,最有影响的要素有1. 围岩的构造
8、。指围岩被各种地质结构面切割的程度以及被切割的岩块的尺寸和组合形态 , 在分类中它是一个起主导作用的因素。视裂缝间距, 即被结构面切割的岩块的大小：地下水的水量和水压等对分类有重大影响, 尤其是对软岩和破碎、松散围岩 , 它们导致岩质软化、 降低强度。在有软弱结构面的围岩中,地下水会冲走充填物或使夹层液化等。因而在一些分类法中, 都考虑了它的定性的或定量。4. 围岩的初应力场。在现代围岩分类中, 尤其是对于深埋隧道和软弱围岩而言 , 这要素占有重要的地位。初应力场通常以上覆岩( 土)体的重力来决定 , 并视为静水应力场 ; 也可通过实地量测大致判定原岩应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页力场的大小及其方向。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页