内蒙古科技大学教案 第1章绪论 1.1隧道在交通事业中的地位及发展概况 1什么是隧道？ 隧道是指一种修建在地层中的地下工程建筑物或以保持地下空间作为运输孔道 的地下工程。 公路隧道是指专供公路运输使用的地下工程结构物。 2隧道在交通事业中的地位 (1)重要性：交通是国家基础建设重要的设施，在国民经济发展中占有十分 重要的地位。我国公路隧道随着交通建设的高速发展而不断增加，目前国家将建设 重点向我国西部地区转移，是高速公路网建设的重要组成部分。 (2)必要性：世界各国的经济发展经验表明，快速畅通交通网是经济发展的 必不可少的条件。近年来随着我国社会经济快速发展（年增长超过7%），地面交通 增长十分迅猛，低等级公路已不适应发展要求，高速公路网建设，隧道桥梁不可缺 少 (3)紧迫性：目前我国高速公路总里程还很少(2001年底近2万公里)，满足不 了发展的需要，造成各种交通设施超负荷运转，交通事故、交通阻塞和交通公害等 成为一大社会问题，阻碍了国家和地区经济的发展。 3隧道工程的发展概况 (1)隧道的发生和发展历史： ●原始时代即人类的出现到纪元前3000年的新石器时代，是人类利用隧道来防 御自然威胁的穴居时代
内蒙古科技大学教案 1 第 1 章 绪 论 1.1 隧道在交通事业中的地位及发展概况 1 什么是隧道？ 隧道是指一种修建在地层中的地下工程建筑物或以保持地下空间作为运输孔道 的地下工程。 公路隧道是指专供公路运输使用的地下工程结构物。 2 隧道在交通事业中的地位 （1） 重要性：交通是国家基础建设重要的设施，在国民经济发展中占有十分 重要的地位。我国公路隧道随着交通建设的高速发展而不断增加，目前国家将建设 重点向我国西部地区转移，是高速公路网建设的重要组成部分。 （2） 必要性：世界各国的经济发展经验表明，快速畅通交通网是经济发展的 必不可少的条件。近年来随着我国社会经济快速发展（年增长超过 7%），地面交通 增长十分迅猛，低等级公路已不适应发展要求，高速公路网建设，隧道桥梁不可缺 少。 （3）紧迫性：目前我国高速公路总里程还很少（2001 年底近 2 万公里），满足不 了发展的需要，造成各种交通设施超负荷运转，交通事故、交通阻塞和交通公害等 成为一大社会问题，阻碍了国家和地区经济的发展。 3 隧道工程的发展概况 （1）隧道的发生和发展历史： ⚫ 原始时代 即人类的出现到纪元前 3000 年的新石器时代，是人类利用隧道来防 御自然威胁的穴居时代
内蒙古科技大学教案 ●远古时代从纪元前3000年到5世纪，是为生活和军事防御目的而利用隧道的 时代。 中世纪时代约从5世纪到14世纪的1000年左右。这个时期正是欧洲文明的 低潮期，建设技术发展缓慢，隧道技术没有值得一提的进步。但由于对地下矿产 资源铜、铁等的需求，开始了矿石开采。 ●近代和现代即从16世纪以后的产业革命开始。这个时期由于炸药的发明和应 用，加速了隧道技术的发展。 ·隧道技术的发展与成就 ●据现有资料记载，我国最早的交通隧道是位于今陕西汉中县的石门'隧道，建 于公元66年，是供马车和行人通行的， ●世界上最早的隧道是公元前2200年，巴比伦国王为连结宫殿而修建的隧道。 ●测量技术的出现，推动了隧道技术的进步 ●14世纪发明了火药，推动了隧道技术发展。 ●19世纪的产业革命，隧道开挖出现了各种新方法，迎来了近代隧道开挖技术的 新曙光。1818年布鲁内尔(Brune:1)发明了盾构，意大利物理学家欧拉顿 （Erardon)提出以压缩空气平衡软弱地层涌水压力。 ●新中国成立以来，为改变国家的经济布局，发展内地和山区的经济，先后修建了 数十条隧道比重较大的山区铁路.使得我国在铁路隧道的数量和施工技术上都有 了较大发展，逐渐掌握了隧道建筑的近代技术，从人力为主体的施工转向以机械 2
内蒙古科技大学教案 2 ⚫ 远古时代 从纪元前 3000 年到 5 世纪，是为生活和军事防御目的而利用隧道的 时代。 ⚫ 中世纪时代 约从 5 世纪到 14 世纪的 1000 年左右。这个时期正是欧洲文明的 低潮期，建设技术发展缓慢，隧道技术没有值得一提的进步。但由于对地下矿产 资源铜、铁等的需求，开始了矿石开采。 ⚫ 近代和现代 即从 16 世纪以后的产业革命开始。这个时期由于炸药的发明和应 用，加速了隧道技术的发展。 ⚫ 隧道技术的发展与成就 ⚫ 据现有资料记载，我国最早的交通隧道是位于今陕西汉中县的‘石门’隧道，建 于公元 66 年，是供马车和行人通行的。 ⚫ 世界上最早的隧道是公元前 2200 年，巴比伦国王为连结宫殿而修建的隧道。 ⚫ 测量技术的出现，推动了隧道技术的进步。 ⚫ 14 世纪发明了火药，推动了隧道技术发展。 ⚫ 19 世纪的产业革命，隧道开挖出现了各种新方法，迎来了近代隧道开挖技术的 新曙光。1818 年布鲁内尔（Brune1）发明了盾构，意大利物理学家欧拉顿 （Erardon）提出以压缩空气平衡软弱地层涌水压力。 ⚫ 新中国成立以来，为改变国家的经济布局，发展内地和山区的经济，先后修建了 数十条隧道比重较大的山区铁路。使得我国在铁路隧道的数量和施工技术上都有 了较大发展，逐渐掌握了隧道建筑的近代技术，从人力为主体的施工转向以机械
内蒙古科技大学教案 开挖为主体的施工，技术上有了质的飞跃 ●1979年开始正式推广新澳法 我国公路隧道的建设发展相对迟缓。近几年由于高速公路建设的加快，公路隧道的 数量已开始成倍的增长，据不完全统计，到1999年底，我国已建成的公路隧道达 1217座，单洞总延长超过406km。 ●目前世界上已建成公路隧道，最长的瑞士16.918km的圣哥达隧道，而挪威正 在修建的Aurland-一Laerdal公路隧道，长度达24.5km。世界上长大公路隧道 的概况列于表1.2。其中通过阿尔卑斯山最高峰下连接法国和意大利的勃朗峰 (Mt.Blance)隧道，全长11.6km,道路宽7.0m,从J顶板到路面高6m,断面呈 马蹄形，衬彻厚80cm,法国侧入口标高为1274m,意大利侧标高为1381m 最大埋深约2500m,双车道相向运行，最高限速为80公里/小时.1959年开 工，1965年开始运营 Aurland Laerdal 挪威 24500 坪林(Pinglin) 中国台湾 12900 Hida 日本 10750 秦岭终南山隧道 中国 18100 3隧道工程的发展前景及需要解决的难题 (1)隧道工程发展前景 （2)隧道工程发展方向： (3)隧道工程需要解决的难题：
内蒙古科技大学教案 3 开挖为主体的施工，技术上有了质的飞跃。 ⚫ 1979 年开始正式推广新奥法 我国公路隧道的建设发展相对迟缓。近几年由于高速公路建设的加快，公路隧道的 数量已开始成倍的增长，据不完全统计，到 1999 年底，我国已建成的公路隧道达 1217 座，单洞总延长超过 406km。 ⚫ 目前世界上已建成公路隧道，最长的瑞士 16.918km 的圣哥达隧道，而挪威正 在修建的 Aurland—Laerdal 公路隧道，长度达 24.5km。世界上长大公路隧道 的概况列于表 1.2。其中通过阿尔卑斯山最高峰下连接法国和意大利的勃朗峰 (Mt.Blance)隧道，全长 11.6km，道路宽 7.0m，从顶板到路面高 6m，断面呈 马蹄形，衬砌厚 80cm，法国侧入口标高为 1274m，意大利侧标高为 1381m， 最大埋深约 2500m，双车道相向运行，最高限速为 80 公里/小时。1959 年开 工， 1965 年开始运营 Aurland Laerdal 挪威 24500 坪林（Pinglin） 中国台湾 12900 Hida 日本 10750 秦岭终南山隧道 中国 18100 3 隧道工程的发展前景及需要解决的难题 （1）隧道工程发展前景： （2）隧道工程发展方向： （3）隧道工程需要解决的难题：
内蒙古科技大学教案 1.2隧道的分类及其作用 隧道分类方法很多，这里介绍按照用途、长度、断面分类 1按照用途分类：交通隧道、水工隧道、城市隧道和矿山隧道 （1)交通隧道 交通隧道是应用最广泛的一种隧道，其作用是提供交通运输和人行的通道，以 满足交通线路畅通的要求，一般包括有以下几种。 1)公路隧道一专供汽车运输行驶的通道。 2)铁路隧道一专供火车运输行驶的通道。 3)水底隧道一修建于江、河、湖、海、洋下的隧道，供汽车和火车运输行驶 的通道。 4)地下铁道一修建于城市地层中，为解决城市交通问题的火车运输的通道。 5)航运隧道-专供轮船运输行驶而修建的通道.。 6)人行隧道-专供行人通过的通道。 (2)水工隧道 是水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分。水工隧道包括以下几种。 1)引水隧道-是将水引入水电站的发电机组或水资源的调动而修建的孔道 2)尾水隧道一用将水电站发电机组排出的废水送出去而修建的隧道。 3)导流隧道或泄洪隧道一水利工程中疏导水流并补充溢洪道流量超限后的泄洪
内蒙古科技大学教案 4 1.2 隧道的分类及其作用 隧道分类方法很多，这里介绍按照用途、长度、断面分类 1 按照用途分类：交通隧道、水工隧道、城市隧道和矿山隧道 （1）交通隧道 交通隧道是应用最广泛的一种隧道，其作用是提供交通运输和人行的通道，以 满足交通线路畅通的要求，一般包括有以下几种。 1）公路隧道—专供汽车运输行驶的通道。 2）铁路隧道—-专供火车运输行驶的通道。 3）水底隧道—-修建于江、河、湖、海、洋下的隧道，供汽车和火车运输行驶 的通道。 4）地下铁道—-修建于城市地层中，为解决城市交通问题的火车运输的通道。 5）航运隧道－-专供轮船运输行驶而修建的通道。 6）人行隧道－专供行人通过的通道。 （2）水工隧道 是水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分。水工隧道包括以下几种。 1）引水隧道－是将水引入水电站的发电机组或水资源的调动而修建的孔道。 2）尾水隧道—用将水电站发电机组排出的废水送出去而修建的隧道。 3）导流隧道或泄洪隧道—水利工程中疏导水流并补充溢洪道流量超限后的泄洪
内蒙古科技大学教案 而修建的隧道。 4)排沙隧道一它是用来冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道。 (3)市政隧道 在城市的建设和规划中，充分利用地下空间，将各种不同市政设施安置在地下 而修建的地下孔道，称为市政隧道。市政隧道与城市中人们的生活、工作和生产关 系十分密切，对保障城市的正常运转起着重要的作用。其类型主要有 1)给水隧道一为城市自来水管网铺设系统修建的隧道。 2)污水隧道一为城市污水排送系统修建的隧道。 3)管路隧道一为城市能源供给（煤气、暖气、热水等）系统修建的隧道， 4)线路隧道一为系统修建的隧道。 5)人防隧道一是为战时的防空目的而修建的防空避难隧道。 (4)矿山隧道 在矿山开采中，为了能纵山体以外通向矿床和将开采到的矿石运输出来，是通 过修建隧道来实现的，其作用主要是为采矿服务的，有下列几种 1)运输巷道 2)给水隧道 3)通风隧道 2公路隧道按照长度的分类 （1)特长隧道：L>3000m
内蒙古科技大学教案 5 而修建的隧道。 4）排沙隧道——它是用来冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道。 （3）市政隧道 在城市的建设和规划中，充分利用地下空间，将各种不同市政设施安置在地下， 而修建的地下孔道，称为市政隧道。市政隧道与城市中人们的生活、工作和生产关 系十分密切，对保障城市的正常运转起着重要的作用。其类型主要有： 1）给水隧道一为城市自来水管网铺设系统修建的隧道。 2）污水隧道—为城市污水排送系统修建的隧道。 3）管路隧道一为城市能源供给（煤气、暖气、热水等）系统修建的隧道。 4）线路隧道—为系统修建的隧道。 5）人防隧道一是为战时的防空目的而修建的防空避难隧道。 （4）矿山隧道 在矿山开采中，为了能从山体以外通向矿床和将开采到的矿石运输出来，是通 过修建隧道来实现的，其作用主要是为采矿服务的，有下列几种。 1）运输巷道 2）给水隧道 3）通风隧道 2 公路隧道按照长度的分类 （1） 特长隧道： L 3000m