文档介绍：隧道设计简介
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我国的隧道建设,尤其是长大隧道的建设主要集中在铁路隧道,如西安~安康铁路上的秦岭隧道长18456米,最近修通的公路秦岭终南山隧道长度也在18公里以上。这些隧道的建成对缩短行车距离、减少行车时间、提高行车速度、降低事故发生率、减少养护维修工作、保护环境等绪多方面发挥了积极作用,取得了良好的经济和社会效益。
在此仅对铁路隧道、公路隧道和地铁矿山法施工的隧道作一简略的介绍和对比,目的是希望通过讲座对初次涉足隧道工程的同仁在设计山岭隧道时有一点慨念性的认识和对地铁岩性隧道设计有一点帮助,不当和错误之处请大家提出宝贵意见。
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铁路规范
公路规范
地铁规范
分类
长度(m)
分类
长度(m)
特长隧道
L>10000
特长隧道
L>3000
无规定
长隧道
10000>L≥3000
长隧道
3000≥L>1000
中长隧道
3000>L≥500
中隧道
1000≥L>500
短隧道
L<500
短隧道
L≤500
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从三个设计规范对围岩分级,都是由好到差的地层排序,都分为六级,只是文字描述上的差别,按各自的判别程序进行,其最终结果是一致的。
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围岩级别
铁路规范
公路规范
地铁规范
围岩主要工程地质条件
围岩开挖后的稳定状态
(单线)
围岩弹性纵波速度
Up(km/s)
围岩或土体主要定性特征
基本质量指标BQ或修正的围岩基本质量指标[BQ]
基本判别条件同铁路规范
主要工程地质特征
结构特征和完整状态
Ⅰ
极硬岩:受地质构造影响轻微,节理不发育,无软弱面;巨厚或厚层,层间结合良好,岩体完整
呈巨块状整体结构
围岩稳定,无坍塌,可能产生岩爆
>
坚硬岩,岩体完整,巨整体状或巨厚层状结构
≥550
地铁Ⅵ级等同铁路Ⅰ级
(Ⅵ)
Ⅱ
硬质岩:受地质构造影响较重,节理较发育,有少量软弱面和贯通微张开节理,其产状不致产生滑动;层状岩层为中厚层或厚层,层间结合一般,很少有分离现象或为硬质岩石偶夹软质岩石
呈巨块或大块状结构
长,可能会出现局部小坍塌;侧壁稳定;层间结合差的平缓岩层,顶板易塌落
~
坚硬岩,岩体较完整,块状或厚层状结构;较坚硬岩,岩体完整,块状整体结构
550~451
地铁Ⅴ级等同铁路Ⅱ级
(Ⅴ)
Ⅲ
硬质岩:受地质构造影响严重,节理发育,有层状软弱面,其产状不致产生滑动;层状岩层为薄层或中层,层间结合差,多有分离现象;硬、软质岩石互层
块(石)碎(石)状镶嵌结构
拱部无支护时可产生小坍塌,侧壁基本稳定,爆破震动过大易塌
~
坚硬岩,岩体较破碎,巨块(石)碎(石)状镶嵌结构;较坚硬岩或较软硬岩层,岩体较完整,块状体或中厚层结构
450~351
地铁Ⅳ级等同铁路Ⅲ级
(Ⅳ)
较软岩:受地质构造影响较重,节理较发育;层状岩层为薄、中厚或厚层,层间结合一般
呈大块状结构
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围岩级别3.
铁路规范
公路规范
地铁规范
围岩主要工程地质条件
围岩开挖后的稳定状态(单线)
围岩弹性
纵波速度υp(km/s)
围岩和土体主要定性特征
围岩基本质量指标BQ或修正的围岩基本质量指标〔BQ〕
基本判别条件同铁路规范
主要工程地质特征
结构特征和完整状态
Ⅳ
硬质岩:受地质构造影响极严重,节理很发育;层状软弱面(或夹层)己基本破坏
呈碎石状压碎结构
拱部无支护时,可产生较大的坍塌,侧壁有时失去稳定
~
坚硬岩,岩体破碎,碎裂结构;
较坚硬岩,岩体较破碎~破碎,镶嵌碎裂结构;
较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整~较破碎,中薄层状结构
350~251
地铁Ⅲ级等同铁路Ⅳ级
( Ⅲ)
软质岩:受地质构造影响严重,节理发育
呈块碎石状镶嵌结构
土体:、粉土及砂类土;
(Q1、Q2);、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土
1和2呈大块状压密结构,3呈巨块状整体结构
土体:;(Q1、Q2);、铁质胶结的碎、卵石土及大块石土
/
Ⅴ
岩体:软岩,岩体破碎至极破碎全部极软岩及全部极破碎岩;
呈角砾碎石状松散结构
围岩易坍塌,处理不当会出现大坍塌,侧壁常小坍;浅埋时易出现地表下沉(陷)或塌至地表
~
较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破碎;极破碎各类岩体,碎、裂状,松散结构
≤250
地铁Ⅱ级等同
铁路Ⅴ级
(Ⅱ)
土体:一般第四系坚硬、硬塑粘性土,稍密及以上、稍湿或潮湿的碎石土、卵石土、圆砾土、角砾土、粉土及黄土(Q3