一、常用术语
1.洞门:在隧道的洞口部位,为挡土、坡面防护等而设置的隧道结构物。
2.仰拱:是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。
3.净空:隧道内轮廓线所包围的空间,包括隧道的建筑限界、通风、照明、消防及其他所需面积。
4.隧道涌水:伴随隧道开挖,从隧道周边围岩流入隧道内的地下水。
5.围岩:隧道周围一定范围内,对其稳定性产生影响的岩体。
6.围岩压力:隧道开挖后,因围岩变形或松散等原因,作用于洞室周边岩体或支护结构上的压力。
7.围岩抗力系数:是表征围岩抵抗衬砌向围岩方向变形能力的指,定义为使洞壁围岩产生一个单位径向变形所需要的内水压力。
8.射流式通风:在车道空间上方吊设射流风机,用以升压以诱导通风的方式。对于双向交通,适用于1000m以下的隧道;对于单向交通,可达2000m。
9.岩石质量指标:指10cm以上长度的岩心累计的钻孔长度百分比。
10.偏压:作用于隧道的压力左右不对称,一侧压力特大的情况;作用于隧道结构上的不对称荷载。
11.衬砌:为控制和防止围岩的变形或坍落,确保围岩的稳定,或为处理涌水和漏水,或为隧道内空整齐或美观等目的,将隧道的周边围岩被覆起来的结构体。
12.小净距隧道:指上下行双洞洞壁净距较小,不能按独立双洞考虑的隧道结构。
13.连拱隧道:指两洞拱部衬砌结构通过中柱相连接的隧道结构。
14.竖井:为改善营运通风或施工条件而竖向设置的坑道。
15.斜井:为改善营运通风或施工条件按一定倾斜角度设置的坑道。
16.横通道:将隧道划分成几个工区进行施工时,为搬入材料和出渣等而设置的大体上接近水平的作业坑道。有时也可用于营运通风。
17.超前导坑:因隧道断面较大或围岩条件复杂等,在开挖中采用全断面法有困难的情况下,往往在隧道的开挖断面内超前开挖小断面的隧道,这种小断面的隧道成为超前导坑。
18.通风:将隧道内有害气体排除洞外的一种换气行为。
19.喷锚支护:借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用(根据地质情况也可分别单独采用)加固岩层。
20.周边收敛:隧道开挖完或初支后,由于隧道的开挖,使山体应力改变,隧道周边发生收敛的现象。
21.拱顶下沉:隧道开挖后,由于围岩自重和应力调整造成隧道顶板向下移动的现象。
22.安全步距:指隧道仰拱到掌子面的距离,或隧道二次衬砌到掌子面的距离。
二、隧道分类
1.按照隧道所处的地质条件:
短隧道:≤500m
中隧道:500m~1000m
长隧道:1000m~3000m
特长隧道:>3000m
2.按照隧道埋置深度:
分为浅埋隧道和深埋隧道
3.按照隧道用途:
分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道
4.按照隧道所在位置:
分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道
5.按照隧道的横断面积的大小:
极小断面隧道:2~3㎡
小断面隧道:3~10㎡
中等断面隧道:10~50㎡
大断面隧道:50~100㎡
特大断面隧道:>100㎡
三、隧道开挖方法
隧道常用的开挖工法有:全断面,台阶法、环形导坑(预留核心土)法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等。
1.全断面法
按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。适用范围于硬岩隧道。
2.台阶法
先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法。该工法一般适合于Ⅳ级围岩,要求台阶长度不大于1倍洞径,仰拱距掌子面距离不大于2倍洞径。
3.环形导坑(预留核心土)法
该方法利用核心土稳定掌子面,然后开挖两侧边墙、中部核心土,最后开挖仰拱。该工法步骤多,工艺要求高。
4.CD法(中隔壁法)
该工法是将隧道分为左右两部分进行开挖,先在一侧采用台阶法分层开挖及支护,再开挖隧道另一侧。每台阶纵向长度3~5m。初期支护仰拱紧跟下台阶,封闭成环。适用范围:围岩稳定性差,跨度较大,竖向变形大。该工法适合于浅埋地段或穿越建(构)筑物时采用,以减少沉降,防止坍方。
5.CRD法(交叉中隔壁法)
该工法在特殊条件下采用。该工法是将大断面隧道上、下、左、右分块开挖,并施作初期支护和临时横撑(临时仰拱),每台阶纵向长度3~5m,步步封闭成环。适用范围:围岩稳定性差,跨度较大,竖向变形大,横向变形大。
6.双侧壁导坑法
该工法在特大断面等特殊条件下采用。该工法先开挖隧道两侧导坑,再进行中部开挖支护。工法特点:控制沉降变形好,但连接点多,受力复杂,对工艺要求高。适用范围:浅埋大跨度隧道,围岩条件特别差。
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