公路隧道工程第一章緒論第二章圍巖第三章隧道總體設(shè)計(jì)第四章洞口與洞門第五章結(jié)構(gòu)體系第六章防排水第七章隧道施工方法第八章隧道養(yǎng)護(hù)第一章緒論一、隧道的基本概念及工程概述二、隧道的種類及其作用三、公路隧道四、新奧法一、隧道的基本概念及工程概述

為達(dá)到各種不同的使用目的，在山體內(nèi)或地面下修建的建筑物，統(tǒng)稱之為“地下工程”。在地下工程的廣泛范圍中，用以保持地下空間作為運(yùn)輸孔道的，稱之為“隧道”。京珠高速公路洋碰隧道徽杭高速公路三陽隧道北碚隧道二、隧道的種類及其作用

（一）交通隧道交通線上的隧道（交通隧道）是隧道中為數(shù)最多的一種。它的作用是提供交通運(yùn)輸和人行的通道，以滿足交通線路暢通的要求，一般包括有以下幾種：鐵路隧道、公路隧道、水底隧道、地下鐵道、航運(yùn)隧道和人行地道。（二）

水工隧道水工隧道是水利工程和水力發(fā)電樞紐的一個(gè)重要組成部分。水工隧道包括以下幾種：飲水隧道、排水隧道、導(dǎo)流隧道或泄洪隧道，排沙隧道。（三）市政隧道城市中，為安置各種不同市政設(shè)施的地下孔道。市政隧道有：給水隧道、污水隧道、管路隧道、線路隧道、人防隧道。（四）礦山隧道在礦山開采中，常設(shè)一些為采礦服務(wù)的隧道，從山體以外通向礦床，并將開采到的礦石運(yùn)輸出來。其中有：運(yùn)輸巷道、給水隧道、通風(fēng)隧道。公路隧道1.公路隧道按其長(zhǎng)度可分為四類，如表1.0.1所示。表1.0.1公路隧道長(zhǎng)度分類注：隧道長(zhǎng)度系指兩端洞門墻墻面與路面的交線同路線中線交點(diǎn)間的距離。近15年來，我國公路隧隧道發(fā)生了很大變變化。一方面，建建設(shè)規(guī)模增大，到到2002年底，建成隧道1972座，總里程835km，從97年至今，公路隧道道每年增長(zhǎng)100余公里，隧道長(zhǎng)度度由過去的3公里特長(zhǎng)隧道發(fā)展展到現(xiàn)在的7、8公里甚至18公里的超特長(zhǎng)隧道道，同時(shí)，公路隧隧道斷面也呈現(xiàn)多多樣化（圖1）；二車道A=65m2

高寬比=0.67三車道A=96m2

高寬比=0.54四車道A=136m2

高寬比=0.48圖1公路隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面全國已建成公路隧道年份數(shù)量（座）總長(zhǎng)（米）1997年9572709391998年10963400801999年12174067472000年16846277252001年17827045802002年1972835144長(zhǎng)3000m以上的公路隧道另一方面，建設(shè)技技術(shù)顯著提高，

依托于青海大坂山山隧道的高海拔隧隧道防凍防水技術(shù)術(shù)，

依托于川藏公路二二郎山隧道的高地地應(yīng)力處治技術(shù)，，

依托于重慶真武山山隧道、深圳大梅梅沙隧道的大跨度度扁平隧道設(shè)計(jì)施施工技術(shù)，

依托于福建京福高高速公路隧道群的的連拱隧道、小凈凈距隧道設(shè)計(jì)施工工技術(shù)，

依托于浙江大溪嶺嶺隧道、貓貍嶺隧隧道、景山隧道的的豎井送排式縱向向組合通風(fēng)技術(shù)、、逆光照明技術(shù)、、總線監(jiān)控技術(shù)等等，

圍巖監(jiān)測(cè)非確定性性反分析技術(shù)，公公路隧道防災(zāi)技術(shù)術(shù)，這些研究成果強(qiáng)有有力地支撐了公路路隧道建設(shè)。新奧法新奧法NATM(NewAustrianTunnelingMethod)新奧法是應(yīng)用巖體體力學(xué)的理論，以以維護(hù)和利用圍巖巖的自承能力為基基點(diǎn)，采用錨桿和和噴射混凝土為主主要支護(hù)手段，及及時(shí)地進(jìn)行支護(hù)，，控制圍巖的變形形和松弛，使圍巖巖成為支護(hù)體系的的組成部分，并通通過對(duì)圍巖和支護(hù)護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來來指導(dǎo)隧道和地下下工程設(shè)計(jì)施工的的方法和原則。由于巖土材料物理理特性和力學(xué)特性性非常復(fù)雜，要想想用解析手段預(yù)測(cè)測(cè)隧道等地下結(jié)構(gòu)構(gòu)物的力學(xué)動(dòng)態(tài)，，就必須建立精度度很高的本構(gòu)關(guān)系系式。然而，本構(gòu)構(gòu)關(guān)系式越復(fù)雜，，所含的力學(xué)參數(shù)數(shù)越多，這些參數(shù)數(shù)不管是采用室內(nèi)內(nèi)試驗(yàn)還是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)測(cè)試都是非常困難難的。由于巖土的的非連續(xù)介質(zhì)特性性，即使通過一些些較先進(jìn)的手段能能測(cè)得這些參數(shù)，，其解析結(jié)果與實(shí)實(shí)際狀態(tài)往往也有有較大差異。顯然然，將通常的結(jié)構(gòu)構(gòu)分析方法應(yīng)用于于地下巖土結(jié)構(gòu)工工程是不宜的。所幸的是，像隧道道這樣的地下工程程，開挖面前方雖雖是未知的，但同同時(shí)也是可再設(shè)計(jì)計(jì)的，這就給我們們客觀地評(píng)價(jià)圍巖巖特性及預(yù)測(cè)開挖挖面前方力學(xué)動(dòng)態(tài)態(tài)提供了機(jī)會(huì)，并并進(jìn)而對(duì)隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)使使之更符合實(shí)際情情況成為可能。即即，通過施工現(xiàn)場(chǎng)開挖挖過程中不斷地對(duì)對(duì)圍巖變形進(jìn)行量量測(cè)，然后以這些些位移量測(cè)信息為為依據(jù)，反演計(jì)算算圍巖物理力學(xué)參參數(shù)，在此基礎(chǔ)上上重新評(píng)價(jià)隧道結(jié)結(jié)構(gòu)的事前設(shè)計(jì)（（預(yù)設(shè)計(jì)），確定定更符合圍巖動(dòng)態(tài)態(tài)的支護(hù)參數(shù)。將將此過程稱為動(dòng)態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)或信息化設(shè)設(shè)計(jì)，由于該工作作是在施工過程中中完成的，又稱它它為現(xiàn)場(chǎng)臨床診斷斷式設(shè)計(jì)與施工。。隧道支護(hù)、襯砌設(shè)設(shè)計(jì)隧道開挖施施工圍巖支護(hù)變形監(jiān)測(cè)測(cè)內(nèi)空變形量拱頂下沉量地中變形量錨桿軸力錨桿拉拔力襯砌應(yīng)力地表下沉量鋼支撐應(yīng)力非確定性反分析卡爾曼濾波器位移反分析基于擴(kuò)張卡爾曼濾濾波器與有限元法耦合算算法（Ｆ-FEM）的反分析最終初始應(yīng)力參數(shù)數(shù)的預(yù)測(cè)方法隧道圍巖塑性區(qū)估估計(jì)歷時(shí)變化預(yù)測(cè)圍巖體坍塌修正開挖方案修正支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)隧道圍巖穩(wěn)定分析及處處治措施的技術(shù)路路線數(shù)據(jù)曲線數(shù)據(jù)處理245671測(cè)線布設(shè)3第二章圍巖巖一、圍巖分級(jí)的基基本依據(jù)二、圍巖分級(jí)方法法三、公路隧道圍巖巖分級(jí)按國家標(biāo)準(zhǔn)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》規(guī)定，2004版新規(guī)范將原規(guī)范范的“圍巖分類”改為圍巖分級(jí)。分分級(jí)方法與國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)一致，采用《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》規(guī)定的方法、級(jí)別別和順序，即巖石石隧道圍巖穩(wěn)定性性等級(jí)由好至壞分分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)。考慮到土體中中隧道的圍巖分級(jí)級(jí)，將松軟的土體體圍巖定為Ⅵ級(jí)。一圍巖分級(jí)基本依據(jù)據(jù)由于巖體性質(zhì)和賦賦存條件十分復(fù)雜雜，分級(jí)時(shí)僅用少少數(shù)參數(shù)和某個(gè)數(shù)數(shù)學(xué)公式難以全面面準(zhǔn)確地概括所有有情況，而且參數(shù)數(shù)測(cè)試數(shù)量有限，，數(shù)據(jù)的代表性和和抽樣的代表性均均存在一定的局限限，實(shí)施時(shí)難度較較大。因此新規(guī)范范采用定性劃分和和定量相結(jié)合的綜綜合評(píng)判方法，兩兩者可以互相校核核和檢驗(yàn)，以提高高分級(jí)的可靠性。。二圍巖分級(jí)方法（一）隧道圍巖分級(jí)的綜綜合評(píng)判方法宜采采用兩步分級(jí)，并并按以下順序進(jìn)行行：1根據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體完整程度兩個(gè)基基本因素的定性性特征和定量的的巖體基本質(zhì)量量指標(biāo)（BQ），綜合進(jìn)行初初步分級(jí)。2對(duì)圍巖進(jìn)行詳細(xì)細(xì)定級(jí)時(shí)，應(yīng)在在巖體基本質(zhì)量量分級(jí)基礎(chǔ)上，，考慮修正因素素的影響修正巖巖體基本質(zhì)量指指標(biāo)值。3按修正后的巖體體基本質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)[BQ]，結(jié)合巖體的定定性特征綜合評(píng)評(píng)判，確定圍巖巖的詳細(xì)分級(jí)。。（二）圍巖分級(jí)中巖石石堅(jiān)硬程度、巖巖體完整程度兩兩個(gè)基本因素的的定性劃分和定定量指標(biāo)及其對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系，應(yīng)符符合下列規(guī)定：：1巖石堅(jiān)硬程度可可按表表3.6.2-1定性劃分。表3.6.2-1巖石堅(jiān)硬程度的的定性劃分（四）圍巖詳細(xì)定級(jí)時(shí)時(shí)，如遇下列情情況之一，應(yīng)對(duì)對(duì)巖體基本質(zhì)量量指標(biāo)（BQ）進(jìn)行修正：1有地下水；2圍巖穩(wěn)定性受軟軟弱結(jié)構(gòu)面影響響，且由一組起起控制作用；3存在高初始應(yīng)力力。圍巖基本質(zhì)量指指標(biāo)修正值[BQ]，可按式（3.6.4）計(jì)算：[BQ]=BQ-100（K1+K2+K3）（（3.6.4）式中：[BQ]——圍巖基本質(zhì)量指指標(biāo)修正值；BQ——圍巖基本質(zhì)量指指標(biāo)；K1——地下水影響修正