北京交通大学
土木工程认识实习报告
——隧道地下方向
目
录
前言 .............................................3 专论 .............................................4
一、实习目的和意义 ............................4
二、实习时间安排 ..............................4
三、实习内容 ..................................4
1、隧道基础知识 ...........................4 2隧道的分类 ...............................7
3、潮河关隧道 .............................8
4、北京交通大学地下隧道实验室 ............10 实习收获和体会 ..................................11 问题和建议 ......................................12
前言
土木工程认识实习是土木工程大类专业基础必修的实践性教学环节，是一项专业入门实习项目。其目的是使学生通过实践对各类土木工程的现场进行考查，了解土木工程的类型、形式、建筑、结构、施工的基本知识，对土木工程专业形成感性认识，建立初步的土木工程专业业务范围的总体概念，重点是对桥梁、建筑结构、岩土与地下工程以及道路和轨道交通工程的基本知识，培养学生对于土木工程的综合性、社会性、实践性和统一性的认识，激发学生对土木工程专业后续课程的兴趣，并培养学生的实践能力。
这次的实习是隧道地下方向的实习。5月25日上午八点我们带上吃的坐着校车跟随老师来到了古北口。我们在这里实地考察了附近的潮河关一号和二号隧道。通过老师的讲解和自己亲身实践，让我们对隧道的组成部分、施工程序、结构以及施工中的注意问题有所了解，培养了我们隧道与地下工程专业的兴趣。同时，也通过这次隧道地下方向的实习，与我们所学的理论力学、材料力学、土木工程材料这些基础的专业课联系起来，让我们更好的学习这些课程，给我们一感官的理解，也可以让我们不只是学习一些枯燥的理论知识，能和实际结合起来，不只是死记硬背一些公式，也增加了我们学习专业课的兴趣。
专论
一、实习目的和意义
1、通过实习，初步了解隧道与地下工程方向的一些基础知识，对隧道与地下工程有一个初步的认识。
2、增加对隧道与地下方向的感性认识，充分了解隧道建设的施工方法、施工组织和施工流程以及隧道与地下工程的基本建筑与结构。
3、培养学生对于土木工程的综合性、社会性、实践性和统一性的认识，激发学生对土木工程专业后续课程的兴趣，并培养学生的实践能力。
二、实习时间安排
实习时间：2013年5月25日
实习地点：古北口潮河关隧道和北京交通大学
三、实习内容
1、隧道基础知识
铁路隧道概述
铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
在19世纪60年代以前，修建的隧道都用人工凿孔和黑火药爆破方法施工。1861年修建穿越阿尔卑斯山脉的仙尼斯峰铁路隧道时，首次应用风动凿岩机代替人工凿孔。1867年修建美国胡萨克铁路隧道时，开始采用硝化甘油炸药代替黑火药，使隧道施工技术及速度得到进一步发展。
至1950年，世界铁路隧道最多的国家有意大利、日本、法国和美国。日本至20世纪70年代末共建成铁路隧道约3800座，总延长约1850公里,其中5公里以上的长隧道达60座，为世界上铁路长隧道最多的国家。1974年建成的新关门双线隧道，长18675米,为当时世界最长的海底铁路隧道。1981年建成的大清水双线隧道，长22228米,为世界最长的山岭铁路隧道。连接本州和北海道的青函海底隧道，长达53850米,为当今世界最长的海底铁路隧道。 20世纪60年代以来，隧道机械化施工水平有很大提高。全断面液压凿岩台车和其他大型施工机具相继用于隧道施工。喷锚技术的发展和新奥法的应用为隧道工程开辟了新的途径。掘进机的采用彻底改变了隧道开挖的钻爆方式。盾构构造不断完善，已成为松软、含水地层修建隧道最有效
的工具。
隧道设计 包括隧道选线、纵断面设计、横断面设计、辅助坑道设计等。此外，隧道设计还包括洞门设计，以及开挖方法和衬砌类型的选择等。
隧道贯通控制测量 隧道测量是为了保证测量的中线和高程在隧道贯通面处的偏差不超出规定的限值。
中线平面控制 山岭隧道洞外及洞内都采用主副闭合导线法，即在主导线上测角并用光电测距仪量距，在副导线上只测角不量距。由主副导线所组成的多边形，只平差其角度，不平差其长度。这样主副导线法比三角网法简单实用，比单一导线法可靠。中国大瑶山双线隧道即采用主副闭合导线法作为中线平面控制。
高程控制 短隧道应用普通水平仪，长隧道应用精密水平仪即能保证需要达到的精度。高程贯通极限误差为±50毫米。
隧道开挖 开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道，而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆法最为广泛，采用掘进机直接开挖也逐渐推广。在松软地质中采用盾构法开挖较多。
钻爆法 在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。
隧道衬砌 隧道开挖后，为使围岩稳定，确保运营安全，需按一定轮廓尺寸建造一层具有足够强度的支护结构，这种隧道支护结构称为隧道衬砌。常用的衬砌种类有就地灌注混凝土类、预制块拼装、喷锚或单喷混凝土、复合式衬砌。复合式衬砌是在喷锚或单喷支护之后，再就地灌注一层混凝土，形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复合式衬砌结构。如遇有水地段可在两层支护间加挂一层塑料板或做其他防水层。
2隧道的分类
1、按照隧道所处的地质条件分类：分为土质隧道和石质隧道。
2、按照隧道的长度分类：分为短隧道（铁路隧道规定：L≤500m；公路隧道规定：L≤500m）、中长隧道（铁路隧道规定：500＜L≤3000m；公路隧道规定500＜L＜1000m）、长隧道（铁路隧道规定：3000＜L≤10000m；公路隧道规定1000≤L≤3000m）和特长隧道（铁路隧道规定：L＞10000m；公路隧道规定：L＞3000m）。
3、按照国际隧道协会（ITA）定义的隧道的横断面积的大小划分标准分类：分为极小断面隧道（2～3㎡）、小断面隧道（3～10㎡）、中等断面隧道（10～50㎡）、大断面隧道（50～100㎡）和特大断面隧道（大于100㎡）。
4、按照隧道所在的位置分类：分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。
5、按照隧道埋置的深度分类：分为浅埋隧道和深埋隧道。
6、按照隧道的用途分类：分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。
3、潮河关隧道
潮河关隧道周边地貌特征
潮河经古北口后，蛇曲发育，在地貌上形成∩形，在古北口镇南，潮河由东向西流，对沿岸山坡进行猛烈冲刷，洪水季节侵蚀更为强烈，山坡坡脚被掏空，造成山体崩塌，山坡后退变陡不稳定。
滑坡：铁路旧线南端有几个古滑坡连在一起，形成滑坡群。 崩塌与岩堆：沿河山体陡立而破碎，不断崩塌下来的物质堆积起来。 洪积扇：岩体坍塌下来的物质被洪水冲到沟口外堆积下来，形成洪积扇。
潮河关隧道旧线滑坡问题 潮关号道口
河一隧进（北京方向）设臵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，将已经做好的拱圈压裂。 潮河关一号隧道的漏水问题 由于潮河关一号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，以及质软破碎的糜棱岩造成的。施工过程中，大塌方量共达到25000平方米。昼夜，洞内涌水深度大于1m，给施工带来极大困难。
由于潮河关一号隧道地质环境问题修建了几十米就停止了修建，重新选线后建设了潮河关二号隧道。潮河关隧道改线,河流侵蚀滑坡导致开挖岩体隧道失稳,造成大规模塌方(破坏山体稳定性,山体向下滑动)。
4、北京交通大学地下隧道实验室
从古北口回来，我们直接去了学校的地下隧道实验室，浏览了更多关于隧道的知识。在实验室最下面有一条几十米的隧道，听老师说这是北京地铁4号线的模型。
实习收获和体会
通过这次隧道方向认识实习，我们了解学习到了很多关于隧道建设的知识。比如隧道的结构、开挖方式、修建流程以及隧道的选线等等有了一定的了解。不再像以前仅凭着自己的想象去理解。
这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径，但是多一些实践，亲临实习地点观察探索，遇到问题请教老师，和同学一起探讨，不知不觉中我们就学到了很多东西，而这也是一种绝好的提高自身综合素质的选择，更是一个提高探索兴趣的好方法。的确，实践出真知，当我们脚踏实地去探索我们想要知道的知识时，我们会有不菲的收获。此次实习不仅使我对隧道与地下工程有了更深的认识，而且对土木工程专业有了更大的兴趣。噢，当然，实习之余，我们还感受到了大自然的关怀，亲近了自然，让我们从喧嚣的城市中得到了心灵的释放。从学习中释放压力，调整过后，必然能更深入的进入学习。
这次实习，我们不仅增长了见识，还增进了师生感情和同学友谊。一路上我们欢声笑语，我们互帮互助，不知不觉间我们就打成一团。我想多少年以后，当我们都走上了工作岗位，回想起当年土木工程认识实习和老师、同学一块实习的时候，肯定会回味无穷的！
问题和建议
在实习过程中由于同学们人数众多，而带队老师毕竟数量有限，即使老师使用扩音器，也还是会有很多同学听不清老师所讲的内容，所以建议将单位分小，实现小班额，多班次，进行实习，效果可能会更好。
