目录
目录 .................................................................................................................................................. 1 第一部分:前言 ............................................................................................................................... 2
实习目的和要求 ....................................................................................................................... 2 第二部分:专论 ............................................................................................................................... 2
一、隧道工程的基本概念 ....................................................................................................... 2 二、隧道工程的沿革与发展 ................................................................................................... 3 三、隧道工程的功能与特点 ................................................................................................... 3
(一)隧道工程的功能: ............................................................................................... 3 (二)隧道工程的特点 ................................................................................................... 3 四、隧道结构基本构造 ........................................................................................................... 3
(1)半衬砌结构 ............................................................................................................. 4 (2)厚拱薄墙衬砌结构 ................................................................................................. 4 (3)直墙拱形衬砌结构 ................................................................................................. 4 (4)曲墙衬砌结构 ......................................................................................................... 4 (5)复合衬砌结构 ......................................................................................................... 5 (6)无衬砌结构 ............................................................................................................. 5 五、衬砌材料的选择 ............................................................................................................... 5 六、衬砌结构的一般构造要求 ............................................................................................... 6
(1)凝土的保护层 ......................................................................................................... 6 (2)衬砌的超挖或欠挖 ................................................................................................. 6 (3)变形缝的设置 ......................................................................................................... 6
第三部分:总结 ............................................................................................................................... 6
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第一部分:前言
我们铁道工程专业及土木工程专业的全体学生,于2011年10日两天,在北京京张铁路野溪斜河涧实习。实习是整个工程地质学教学中十分重要的实践环节,是理论教学的重要组成部分。是为毕业后从事有关工作打下基础,这是一次地质启蒙教育,是一次重要的认识实习,重点要理解基本的地址概念,了解基本知识,学会基本技能。此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高随地质学的兴趣:也进一步认识实践对于学习来说的重要性;同时也培养学我们动手的能力、分析具体问题的能力和观察事物的能力。这次实习既让我们亲近了大自然,同时运用掌握的知识结合老师在各个观测点细致的讲解,我们对课本上的知识又有了更深入的了解,同时激发了我们对本课程的兴趣。两次实习收获颇丰,感触颇深。
实习目的和要求
土木工程认识实习是土木工程专业实习教学计划中的一个有机组成部分,是土木工程专业的一个重要的实践性环节。通过实习,我们对一些基本知识有个感性认识。体会实践是检验真理的试金石。注重动手能力的培养。在本次隧道方向的实习中,通过现场观看隧道结构筑,收集与实习课题有关的资料和素材,能够使本专业的同学了解一般隧道工程的整个设计过程,了解隧道领域的最新动态和发展方向,并培养同学们的专业兴趣,明确学习目的,为大三选专业方向做好准备。
第二部分:专论
一、隧道工程的基本概念
1、广义定义:最终使用于地表面以下,不论以何种方式建造的所需形状和尺寸的空洞,内部净空面积在2平方米以上者。
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2、狭义定义:是一种修建在地下的工程建筑物,修建在地下、两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。
二、隧道工程的沿革与发展
发展目标:20世纪:高层建筑;21世纪:地下空间。
美国“未来学家”杂志社预测21世纪将有1/3的人口生活于地下。在我国,地下空间的开发利用始于60年代,主要是地铁与人防工程,65年修建北京地铁;70年代修建了大量的人防工程,经改造利用,成了地下商业街、地下工厂、仓库和招待所,较好地发挥了经济效益。
三、隧道工程的功能与特点 (一)隧道工程的功能:
1.克服高程障碍;2.裁弯取自;3.避开不良地质地段;4.避开其他重要建筑或工程等。
(二)隧道工程的特点
(1)优点:缩短线路长度、减少能耗;节约土地资源;有利于环境保护;保证行车安全;不受气候影响,提高防护能力;不影响水路交通。
(2)缺点:造价较高;施工期限长;施工作业环境和条件较差;附属设备能耗大。
四、隧道结构基本构造
隧道由主体建筑物和附属建筑物构成,主体建筑物包括,洞身支护结构(衬砌)和洞门。附属建筑物包括,避让设施(避车洞)、通风设施、照明设施、防排水设施和安全设施。
隧道其结构形式主要有半衬砌结构、厚拱薄墙衬砌结构、直墙拱形衬砌结构、曲墙结构、复合衬砌结构和连拱隧道结构等形式。
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(1)半衬砌结构
如图a,在坚硬岩层中,若侧壁无坍塌危险,仅顶部岩石可能有局部滑落时,可仅施作顶部衬砌,不作边墙,只喷一层不小于20mm厚的水泥砂浆护面,即半衬砌结构。
(2)厚拱薄墙衬砌结构
如图a在中硬岩层中,拱顶所受的力可通过拱脚大部分传给岩体,充分利用岩石的强度,使边墙所受的力大为减少,从而减少边墙的厚度,形成厚拱薄墙结构。这种结构适宜用在水平压力较小,且稳定性较差的围岩中。对于稳定或基本稳定的围岩中的大跨度、高边墙洞室,如采用喷锚结构施工装备条件存在困难,或喷锚结构防水达不到要求时,也可考虑使用。
(3)直墙拱形衬砌结构
如图b,在一般或较差岩层中的隧道结构,通常是拱顶与边墙浇在一起,形成一个整体结构,即直墙拱形衬砌结构,广泛应用的隧道结构形式。
(4)曲墙衬砌结构
如图c,在很差的岩层中,岩体松散破碎且易于坍塌,衬砌结构一般由拱圈、曲线形侧墙和仰拱底板组成,形成曲墙衬砌结构。该种衬砌结构的受力性能相对较好,但对施工技
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术要求较高,这也是一种被广泛应用的隧道结构形式。
(5)复合衬砌结构
如图d, 复合支护结构一般认为围岩具有自支承能力,支护的作用首先是加固和稳定围岩,使围岩的自承能力可充分发挥,从而可允许围岩发生一定的变形和由此减薄支护结构的厚度。工程施工时,一般先向洞壁施作柔性薄层喷射混凝土,必要时同时设置锚杆,并通过重复喷射增厚喷层,以及在喷层中增设网筋稳定围岩。围岩变形趋于稳定后,再施作内衬永久支护。复合衬砌结构常由初期支护和二次支护组成,防水要求较高时须在初期支护和二次支护间增设防水层。
(6)无衬砌结构
当隧道岩石完整,自身结构足够支撑围压就能采用无衬砌结构。
五、衬砌材料的选择
衬砌结构材料应具有足够的强度、耐久性和防水性。在特殊条件下,还要求具有抗侵蚀性和抗冻性等。从经济角度考虑,衬砌结构材料还要满足成本低、易于机械化施工等条件。常用的衬砌材料主要包括:混凝土、喷射混凝土、钢筋混凝土及石材等。其中混凝土是目前国内外广泛采用的建筑材料,它的优点:能够机械化施工、整体性和抗渗性较好,强度高,耐久性好;缺点:浇筑后需要养护而不能立即承受荷载,需要达到一定强度后方可拆除模架和模板。混凝土抗拉强度远远小于抗压强度,为提高混凝土的强度,通常采用钢筋混凝土结构,这样衬砌截面可以减薄。而采用钢筋混凝土衬砌的缺点是钢筋的用量较大,而在地下建筑结构中,钢筋较易腐蚀。
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六、衬砌结构的一般构造要求 (1)凝土的保护层
钢筋混凝土衬砌结构,受力钢筋的混凝土保护层最小厚度一般装配式衬砌为20mm,现浇衬砌内层为25mm,外层为30mm。若有侵蚀性介质作用时可增大到50mm,钢筋网喷射混凝土一般为20mm。随截面厚度的增加,保护层厚度也应适当增加。
(2)衬砌的超挖或欠挖
隧道结构施工中,洞室的开挖尺寸不可能与衬砌所设计的毛洞尺寸完全符合,这就产生了衬砌的超挖或欠挖问题。超挖通常会增加回填的工作量,而欠挖则不能保证衬砌截面尺寸,故对超、欠挖有一定的限制。衬砌的允许超欠挖均按设计毛洞计算。
现浇混凝土衬砌一般不允许欠挖,如出现个别点欠挖,欠挖部分进入衬砌截面的深度,不得超过衬砌截面厚度的1/4,并不得大于15cm,面积不大于1m2。通常隧道衬砌结构,平均超挖允许值不得超过10~15cm,对于洞室的某些关键部位,如穹顶的环梁岩台,厚拱薄墙衬砌(及半衬砌)的拱座岩台,岔洞的周边等,超挖允许值更应该严格控制,一般不宜超过15cm。
(3)变形缝的设置
变形缝一般是指沉降缝和伸缩缝。沉降缝是为了防止结构因局部不均匀下沉引起变形断裂而设置的,伸缩缝是为了防止结构因热胀冷缩,或湿胀干缩产生裂缝而设置的。因此,沉降缝是满足结构在垂直与水平方向上的变形要求而设置的,伸缩缝是满足结构在轴线方向上的变形要求而设置的。沉降缝、伸缩缝的宽度大于20mm,应垂直于隧道轴线竖向设置。
第三部分:总结
短短的实习,让我大开眼界,也学会了不少东西,也让我对自己今后要从事
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的行业有所思考。原来的那种心高气傲没有了,取而代之的是脚踏实地的努力工作学习的决心和信心。当我摆正自己的心态,从初涉社会工作的被动状态转变到开始适应社会的主动状态,以放松的心情,充沛的精力重新回到紧张的学习工作当中时,我忽然有种这样的感受:短短两天,仿佛思想又得到了一次升华,心中又多了一份人生感悟。
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,畅徉于实践当中接触实际的工作,触摸一下社会的脉搏,给自己定个位,也是一种绝好的提高自身综合素质的选择。
此次实习我走出了学校,来到了工地实习是一次很好的启蒙活动。希望我的经验和体会能够在以后的道路上指导我走向成功,外面的世界很精彩,但是,没有实力就变成别人是你的精彩,而不是你是别人的精彩。
我们的实习虽然结束了,但是,我们的学习却仍在继续! 感谢各位老师!
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