地下工程认知实习报告
姓
名：
学
号： 班
级：
单
位：北京交通大学土建学院 时
间： 2013年5月
第一部分前言................................................................................................................2
一、
二、
三、
四、地下工程方向简介...................................................................................2 实习目的...................................................................................................3 实习内容...................................................................................................3 实习地点及安排.......................................................................................3
第二部分专论................................................................................................................3
一、大台线2号隧道 ......................................................................................4
毛洞..................................................................................................................4 马蹄形隧道......................................................................................................4
二、
三、
四、
五、丰沙线二号隧道.......................................................................................5 隧道实验室...............................................................................................6 古北口.......................................................................................................6 隧道选线...................................................................................................7
越岭隧道..........................................................................................................7 河谷线隧道......................................................................................................7
六、隧道开挖...................................................................................................8
钻爆法..............................................................................................................8 切削法..............................................................................................................8 新奥法..............................................................................................................8
第三部分结束语............................................................................................................9
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第一部分前言
一、地下工程方向简介
地下工程，广义上来讲，是指建造在地下（岩体或土体中）的所有建筑物，但是一般把矿井和矿山巷道等地下构筑物排除，单指建造在地下的工业、交通、民用和军事建筑物；隧道，严格来说，只是地下工程的一大类，但因其在地下工程中占有绝对多的数量和特殊的重要性，往往将其与地下工程并列而称为隧道与地下工程。隧道与地下工程因其建造于地下，不同于地面结构，由支护结构以外的岩体或土体（称作围岩）、支护结构以及支护结构（衬砌）所围成的空间组成。由于地质条件以及周围建筑环境的多样性和复杂性，需要采用的施工方法和建造工艺也有多种，故隧道与地下工程的结构形式和施工方法多样。
21世纪是地下空间大开发的世纪，当前中国已经成为全球发展最快的隧道与地下工程建设市场。一批越江跨海隧道工程拟建、在建或已投入运营。武汉长江隧道、上海长江隧桥已相继投入运营；南京长江隧道今年将建成运营。我国城市最大的土压平衡盾构法地下道路——上海外滩通道工程已于今年3月底建成通车。铁路隧道更是飞跃发展，据不完全统计，截止到2009年底，我国建成的铁路隧道总长度已经超过7000公里，在建铁路隧道约2500座，总长约4600公里,到2020年前规划建设5000座隧道，长度超过9000公里。我国铁路隧道建设的总量已经远远超过世界其他国家。中国城市地铁工程建设也进入了新高潮。我国目前已批复25个城市近期（2015年）建设规划，总计87条线路，总里程2529.62公里，总投资10043.16亿元。
隧道和地下工程无疑将会成为新的发展点，尤其是我国铁路和公路建设的高速增长，隧道的应用将会越来越多，另一方面大中城市地铁修建的兴起，也使隧道的发展前景更加开阔。所以，作为土木的学生，隧道与地下工程的选择符合我国人才的需要。现在的地下工程本科生大部分都去了中交、中铁、中铁建等施工单位，一般是技术员，待遇就是2000左右的基本工资加奖金，这是最近从网上了解到的就业信息。
二、实习目的
隧道认识实习是土木工程专业的基础实习，是理论教学的重要组成部分。其目的是让学生应用已学过的理论知识，分析隧道的开挖和衬砌等，巩固所学的理论知识。培养学生动手能力、分析具体问题的能力、观察事物的能力。使学生对土木工程专业隧道方向有个较全面的认识。培养我们对相关方向的认知和态度，更重要的是要理论联系实际，解决实际工程问题。
三、实习内容
1.、了解大台线隧道的构造和其围岩特征等的影响。
2、在丰沙线了解隧道选线及工程问题。
3、了解丰沙线隧道的构造和其围岩特征等的影响。
4、了解地下隧道等地下结构的建造。
四、实习地点及安排
地点一 妙峰山附近隧道 地点二 隧道实验室 地点三 古北口 地点四 斜河涧
第二部分专论
一、大台线2号隧道 毛洞
到野溪斜河涧，我们先看到的是毛洞，在褶皱构造两翼厚层坚硬的岩石中通过，围岩质量好，完整性好，有利于工程稳定。隧道无衬砌或支护，称为“毛洞”。北侧无洞门，南侧有石砌的洞门，洞门上方无削坡，洞门可以减小引线路堑的边坡高度，缩小正面仰坡的坡面长度，使边坡及仰坡得以稳定；南侧洞门顶部有排水沟和排水管道，可以把水流引入侧沟排走，保障运营安全。
老师给我们说这样的隧道开挖的成本为几千元每米。隧道开挖的形式还有拟采用机械施工，洞身开挖使用简易自拼装台车钻眼，多段毫秒雷管引爆，为了提高周边眼的光面爆破效果，周边眼使用专用导爆管引爆。隧道出碴采用装载机装碴，自卸汽车配合运碴。隧道的二次衬砌砼浇筑使用长度为12m的整体式大模板台车，砼在拌和站集中拌制，砼运输车运送，泵送入模。边侧沟施工采用组合钢模板。
马蹄形隧道
马蹄形隧道比前面的毛洞多了很多东西，它由于岩石的稳定性不好，需要支护。常用支护类型有喷射混凝土支护、锚杆、金属网、钢拱架。那个马蹄形隧道是用岩石来进行的衬砌，来防止上面的土和岩石滑塌。衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久
4 性支护结构。衬砌简单说来就是内衬，常见的就是用砌块衬砌，可以是预应力高压灌浆素混凝土衬砌。二次衬砌和初期支护相对而言，指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。二次衬砌混凝土施工：二次衬砌是隧道工程永久性承力结构的一部分，对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用，衬砌分为两个部分一个是拱部的二次衬砌，一个是下部隧底的仰拱衬砌。洞内、外（防、排）水体系的施工：洞内的防排水体系质量一定要严把关，要遵循洞内、外；永、临防排水相结合，特别是排水半管的安设及泄水孔的位置、深度、角度，通常也是被我们疏忽的一个工序。
二、丰沙线二号隧道
丰沙线2号隧道修建之处有一条宽约20m的破碎带，带内节理非常发育，风化严重，用榔头轻轻敲打，岩石即为破碎，还可以看到糜棱石和断层的擦痕。隧道外侧的岩体有出露的千枚岩，因风华颜色呈蜡黄色，结构的定向性明显，与灰白色、厚层灰岩的外观截然不同。由此可见，该处的山体极不稳定，基于以上原因，在此处进行了多次的挡墙防护，以保证隧道的稳定性与安全性。
三、隧道实验室
隧道实验室是用新奥法开挖的，用两层衬砌支护以保证隧道的结构的稳定，在相邻的拱圈砌块的之间预留缝隙，以解决温度变化而引起的应力，隧道内壁有一层特殊的涂料，其作用是防火、降噪，火会使隧道的衬砌的砌体产生温度应力，砌体的载荷变大；火还会降低衬砌结构的的力学性质，使其强度降低，所以放火是隧道工程的一个极重要的工作。
四、古北口
桃山隧道旧线滑坡问题，原桃山隧道进口（北京方向）设置在断层带的滑动体上，施工方法采用全断面开挖，先拱后墙，拱厚45cm，围岩为风化破碎的片麻岩，在沟边可见糜棱岩化片岩。由于岩层破碎，施工方法不当，从而破坏了山体的平衡状态，导致山体的侧方滑动，将隧道工程已经做好的拱圈压裂，隧道废弃。
新桃山隧道在旧隧道的漏水问题，由于新桃山隧道的地质条件比较复杂，尤其是在K124+70至K124+265段，塌方、涌水极为严重。发生塌方、涌水的原因是片麻岩与片岩之间的断层带、风化的片岩、节理溶洞发育的石灰岩，以及质软
6 破碎的糜棱岩造成的。施工过程中，大塌方量共达到25000立方米昼夜，洞内涌水深度大于1m，给施工带来极大困难。更为严重的问题是，K124+313段距洞顶74m的地表正是四道沟，该沟的6个泉眼突然干涸，使四道沟内无水，导致十几户居民不得不离开可爱的家乡，国家赔偿损失达70万元。
五、隧道选线 越岭隧道
越岭线路所经地段，一般山峦起伏，地形陡峻，地质复杂，自然条件变化较大。一个大型的分水岭，往往有不少垭口，可供越岭线路和隧道穿越。而每个垭口的地质条件、山体厚薄、陡缓程度以及两侧沟谷的分布情况，都与隧道位置的选择关系密切。因此，选择高速铁路越岭隧道位置时，应进行大面积的方案研究。对可能穿越的垭口，要以不同的限坡，不同的进出口标高做出各种越岭隧道方案，进行同等的调查研究。并要充分注意到较长的隧道方案，精心做好比选；定线时，坚持从上往下定的原则，以降低高程，减小工程量。越岭隧道位置，一般应选在垭口两侧沟谷标高相差不大，平面位置比较顺直，沟谷纵坡较缓、地形开阔的地方。方案比选中，除考虑主体工程外，也须考虑辅助工程的设置和分散弃碴的条件，以增加施工的工作面，缩短工期，降低造价
河谷线隧道
河谷地段受地质构造和水流冲刷等影响，往往河道弯曲、沟谷发育，两岸多台地和陡峭的山坡，并常伴有崩塌、错落、岩堆、滑坡、冲刷等不良地质现象，地形和地质情况均较复杂。高速铁路的平面位置受线形限制，可移动的幅度不大，但采用隧道还是采用其他工程通过，则应认真做好比选工作。沿河傍山地段若线路采用隧道通过时，隧道位置宜往里靠，修长一些，外侧洞壁要有足够厚度，避免出现洞壁过薄、偏压过大；由于线路过于外移，往往会出现短隧道群，且桥隧及支挡建筑物相连。虽做了不少工程，但坍塌落石的威胁仍难以彻底清除，常给运营留下后患，威胁行车安全。因此，高速铁路以隧道通过时，线路应往里靠，以策安全。
六、隧道开挖 钻爆法
钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法。
分部开挖法：先用小断面超前开挖导坑，然后，将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。这种方法主要优点是可采用轻型机械施工，多开工作面，各工序间拉开一定的安全距离。缺点是工序多、有干扰、用人多。根据导坑在隧道断面的位置分为：上导坑法、中央导坑法、下导坑法以及由上下导坑互相配合的各种方法，另有把全断面纵向分为台阶进行开挖，而各层台阶距离较短的台阶法。 全断面开挖法：一次开挖成型的方法。一般采用带有凿岩机的台车钻孔，用毫秒爆破，喷锚支护。还要有大型装碴运输机械和通风设备。全断面开挖法又演变为半断面法。半断面法是弧形上半部领先，下半部隔一段距离施工。
切削法
切削法是采用各种类型的掘进机、劈岩机、盾构等直接开挖，此法在国外已广泛采用井有成熟的经验，目前巳能切削强度为250MPa的岩面。它具有工效高、工序干扰少、对围岩扰动小、噪音和废气污染小等优点，不失为隧道开挖的发展方向，但是切削机械开挖硬岩比开挖软岩困难，切削头磨损严重，而且这些机械多从国外进口、价格昂贵、维修困难。我局仅在北京地铁和盘道岭引水隧洞工程中采用了单臂掘进机。
新奥法
“新奥法”原理是应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射砼为主要支护手段，及时地进行支护、控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，井通过对围岩和支护的量测监控来指导隧道设计旅工的原理。
8 第三部分结束语
城市地下空间工程是指在城市地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或结构物的工程，它是一门涉及范围广阔的综合性学科，是实现高效、文明、舒适和安全的现代化城市的重要的土木工程。城市地下空间工程涵盖了地下铁道、公路隧道、地下停车场、过街和穿越障碍的各种地下通道等交通运输方面工程，各种地下制作车间、电站、各种储存库房、商店、人防与市政地下工程等工业与民用方面工程，以及文化、体育、娱乐与生活方面的联合建筑体工程等。在城市交通和城市膨胀问题日益严重的今天，城市地下空间工程是解决此类问题的主要途径，城市地下空间资源合理开发和综合利用已成为当务之急，得到了高度重视和广泛的应用。
在老师的带领下，我们共观察过卢沟桥及附近桥梁、慈献寺桥及城铁十三号线四道口-西直门段处桥梁结构，了解到了中国桥梁的历史及发展、现代桥梁的基本结构组成和桥梁方向的就业环境及前景。
隧道及地下工程是现代交通不可缺少的重要组成部分，隧道作用不仅是跨越空间，更是人类的智慧结晶。地下工程是一门与实际结合非常紧密的课程，所以这次实习对于学习土木建筑工程的我们来说是意义非常重大。我认为参加过本次实习会对我们今后的工作生涯产生极大地影响。在这两天看到的东西会在今后的学习和工作中经常见到何运用。
每观察一个隧道都能给我带来新的知识及感受，因为在校期间很少有机会这样多的亲身感受了解隧道。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。枯燥乏味的课本文字总是不如生动形象的实地考察。这次实习中，我亲眼观察细致的隧道结构，极大的开拓了我的视野。
在此感谢学校及各位老师，带领我参加这次实习考察，让我的知识得到了升华。优秀是土建人的习惯，我会将老师所授知识及教诲带入将来进入社会岗位工作中去，做一个合格的交大土建人。
