試論隧道與地下工程發(fā)展方向及未來規(guī)劃及概況(已修改)
2025-01-31 07:26 本頁面
【正文】 試論隧道與地下工程發(fā)展方向及未來規(guī)劃的概況 李 亞 坤（長沙理工大學(xué) 土木與建筑系 隧道專業(yè)1201班）隧道是埋置于地層內(nèi)的一種地下建筑物，是修筑在地面之下的通路或空間。經(jīng)合組織（OECD）的隧道會議對隧道所轄的定義為：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2平方米的洞室。隧道可分為山嶺隧道、水底隧道和地下隧道等。為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道；為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道；為適應(yīng)鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。道路隧道的建設(shè)過程主要為隧道規(guī)劃、勘測、設(shè)計、貫通控制測量和施工等工作?！?自英國于1826年起在蒸汽機(jī)車牽引的鐵路上開始修建長770米的泰勒山單線隧道和長 2474米的維多利亞雙線隧道以來，英、美、法等國相繼修建了大量鐵路隧道。19世紀(jì)共建成長度超過 5公里的鐵路隧道11座，有3座超過10公里，其中最長的為瑞士的圣哥達(dá)鐵路隧道[1]，長14998米。1892年通車的秘魯加萊拉鐵路隧道，海拔4782米，是現(xiàn)今世界最高的標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道。在19世紀(jì)60年代以前，修建的隧道都用人工鑿孔和黑火藥爆破方法施工。1861年修建穿越阿爾卑斯山脈的仙尼斯峰鐵路隧道時，首次應(yīng)用風(fēng)動鑿巖機(jī)代替人工鑿孔。1867年修建美國胡薩克鐵路隧道時，開始采用硝化甘油炸藥代替黑火藥，使隧道施工技術(shù)及速度得到進(jìn)一步發(fā)展。在20世紀(jì)初期，歐洲和北美洲一些國家鐵路形成鐵路網(wǎng)，建成的5公里以上長隧道有20座。 。，是當(dāng)時最高的施工進(jìn)度。至1950年，世界鐵路隧道最多的國家有意大利、日本、法國和美國。日本至20世紀(jì)70年代末共建成鐵路隧道約3800座，總延長約1850公里,其中5公里以上的長隧道達(dá)60座，為世界上鐵路長隧道最多的國家。1974年建成的新關(guān)門雙線隧道，長18675米,為當(dāng)時世界最長的海底鐵路隧道。1981年建成的大清水雙線隧道，長22228米,為世界最長的山嶺鐵路隧道。連接本州和北海道的青函海底隧道，長達(dá)53850米,為當(dāng)今世界最長的海底鐵路隧道。20世紀(jì)60年代以來，隧道機(jī)械化施工水平有很大提高。全斷面液壓鑿巖臺車和其他大型施工機(jī)具相繼用于隧道施工。噴錨技術(shù)的發(fā)展和新奧法的應(yīng)用為隧道工程開辟了新的途徑。掘進(jìn)機(jī)的采用徹底改變了隧道開挖的鉆爆方式。盾構(gòu)構(gòu)造不斷完善，已成為松軟、含水地層修建隧道最有效的工具。中國于1887～1889年在臺灣省臺北至基隆窄軌鐵路上修建的獅球嶺隧道，是中國的第一座鐵路隧道,長261米。此后，又在京漢、中東、正太等鐵路修建了一些隧道。京張鐵路關(guān)溝段修建的4座隧道,是用中國自己技術(shù)力量修建的第一批鐵路隧道。其中最長的八達(dá)嶺鐵路隧道長為1091米，于1908年建成。中國在1950年以前，僅建成標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道238座,總延長89公里。自20世紀(jì)50年代以來，隧道修建數(shù)量大幅度增加，1950～1984年期間共建成標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道4247座，成為世界上鐵路隧道最多的國家之一。中國標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道修建數(shù)量如表1[ 中國標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道修建數(shù)量]。此外，中國還建有窄軌距鐵路隧道191座,總延長23公里。截至1984年,中國共建成5公里以上長隧道10座（表2[中國5公里以上的鐵路隧道]），最長者為京原鐵路的驛馬嶺鐵路隧道，長7032米?，F(xiàn)正在施工的京廣鐵路衡韶段大瑤山雙線隧道。中國最高的鐵路隧道是青藏鐵路關(guān)角鐵路隧道,長4010米,海拔3690米。(見彩圖[大瑤山鐵路隧道施工])中國鐵路隧道約有半數(shù)以上分布在川、陜、云、貴4省。成昆、襄渝兩條鐵路干線隧道總延長分別為342及282公里，%%。隧道勘測 為確定隧道位置、施工方法和支護(hù)、襯砌類型等技術(shù)方案，對隧道地處范圍內(nèi)的地形、地質(zhì)狀況，以及對地下水的分布和水量等水文情況要進(jìn)行勘測。在隧道勘測和開挖過程中，須了解圍巖的類別。圍巖是隧道開挖后對隧道穩(wěn)定性有影響的周邊巖體。圍巖分類是依次表明周圍巖石的綜合強(qiáng)度。中國在1975年制定的鐵路隧道工程技術(shù)規(guī)范中將圍巖分為 6類。關(guān)于巖石分類70年代以前常用泰沙基及普氏等巖石分類方法。70年代以后在國際上應(yīng)用較廣并為國際巖石力學(xué)學(xué)會推薦的為巴頓等各種分級系統(tǒng)。此外，還有日本以彈性波速為主的分類法。圍巖的類別的確定，為隧道工程設(shè)計合理和施工順利提供了依據(jù)。隧道設(shè)計 包括隧道選線、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、輔助坑道設(shè)計等。選線 根據(jù)線路標(biāo)準(zhǔn)、地形、地質(zhì)等條件選定隧道位置和長度。選線應(yīng)作多
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