《隧道施工技術(shù)》教材配套PPT課件

《隧道施工技術(shù)》教材配套PPT課件,隧道施工技術(shù),隧道,施工,技術(shù),教材,配套,PPT,課件 隧道施工技術(shù)模塊模塊1 1 圍巖分級與圍巖壓力圍巖分級與圍巖壓力1.1 圍 巖 分 級1.2圍 巖 壓 力1.1 1.1 圍 巖 分 級 公路隧道圍巖分級1.1.1 圍巖是指隧道開挖后其周圍產(chǎn)生應(yīng)力重新分布的巖體，或指隧道開挖后對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的那部分巖體或土體。洞身周圍的地層，不管是巖體還是土體統(tǒng)稱為隧道圍巖。這里的土體是指廣義的土，可以理解為是從巖體上剝離的風(fēng)化物質(zhì)，包括各種土（黃土、軟土等）、卵礫石土等。1.1 1.1 圍 巖 分 級 隧道圍巖分級是隧道設(shè)計與施工的基礎(chǔ)。為了滿足隧道設(shè)計、施工等的需要，針對各種不同工程項目的具體要求，如施工開挖、支護、支承與襯砌，以及編制隧道施工組織設(shè)計等，把圍巖按這些不同要求進行相應(yīng)的地質(zhì)條件歸類，這就是圍巖分級。正確的、符合工程實際的圍巖分級對于隧道設(shè)計計算及支護設(shè)計的準確性有很重要的意義。這里要討論以解決隧道支護問題為目的的圍巖分級，以便確定襯砌結(jié)構(gòu)類型，計算作用于支護、支承及襯砌結(jié)構(gòu)的圍巖壓力。1.1 1.1 圍 巖 分 級 （1）公路隧道圍巖分級的綜合評判方法宜采用兩步，并按以下順序進行分級：根據(jù)巖石的堅硬程度和巖體的完整程度兩個基本因素的定性特征與定量的巖體基本質(zhì)量指標BQ，綜合進行初步分級。對圍巖進行詳細定級時，應(yīng)在巖體基本質(zhì)量分級基礎(chǔ)上考慮修正因素的影響，修正巖體基本質(zhì)量指標值。按修正后的巖體基本質(zhì)量指標BQ，結(jié)合巖體的定性特征綜合評判、確定圍巖的詳細分級。1.1 1.1 圍 巖 分 級 （2）圍巖分級中巖石的堅硬程度、巖體的完整程度兩個基本因素的定性劃分和定量指標及其對應(yīng)關(guān)系應(yīng)符合下列規(guī)定：巖石堅硬程度可按表1-1定性劃分。表表1-11-1巖石堅硬程度的定性劃分巖石堅硬程度的定性劃分1.1 1.1 圍 巖 分 級 巖石堅硬程度定量指標用巖石單軸飽和抗壓強度Rc（單位為MPa）表達。一般采用實測值，若無實測值時，可采用實測的巖石點荷載強度指數(shù)Is（50）的換算值，即按式（1-1）計算。Rc=2282I0.75s（50）（1-1）1.1 1.1 圍 巖 分 級 Rc與巖石堅硬程度定性劃分的關(guān)系可按表1-2確定。表表1-21-2R Rc c與巖石堅硬程度定性劃分的關(guān)系與巖石堅硬程度定性劃分的關(guān)系1.1 1.1 圍 巖 分 級 巖體完整程度可按表1-3定性劃分。表表1-31-3巖體完整程度的定性劃分巖體完整程度的定性劃分1.1 1.1 圍 巖 分 級 巖體完整程度的定量指標用巖體完整性系數(shù)Kv表達。Kv一般用彈性波探測值，若無探測值時，可用巖體體積節(jié)理數(shù)v，按表1-4確定對應(yīng)的Kv值。表表1-41-4v v與與K Kv v對照表對照表1.1 1.1 圍 巖 分 級 Kv與定性劃分的巖體完整程度的對應(yīng)關(guān)系可按表1-5確定。巖體完整程度的定量指標Kv、v的測試和計算方法應(yīng)符合公路隧道設(shè)計規(guī)范（TG D702004）的規(guī)定。表表1-51-5K Kv v與定性劃分的巖體完整程度的對應(yīng)關(guān)系與定性劃分的巖體完整程度的對應(yīng)關(guān)系1.1 1.1 圍 巖 分 級 （3）圍巖基本質(zhì)量指標BQ應(yīng)根據(jù)分級因素的定量指標Rc值和Kv值按式（1-2）計算。BQ=90+3Rc+250Kv （1-2）式中，BQ為圍巖基本質(zhì)量指標；Rc為巖石單軸飽和抗壓強度；Kv為巖體完整性系數(shù)。使用式（1-2）時應(yīng)遵守以下限制條件：當Rc90Kv+30時，應(yīng)以Rc=90Kv+30和Kv值代入計算BQ值。當Kv004Rc+04時，應(yīng)以Kv=004Rc+04和Rc值代入計算BQ值。1.1 1.1 圍 巖 分 級 （4）圍巖詳細定級時，如遇下列情況之一，應(yīng)對巖體基本質(zhì)量指標BQ進行修正：有地下水。圍巖穩(wěn)定性受軟弱結(jié)構(gòu)面影響，且由一組起控制作用。存在高初始應(yīng)力。（5）根據(jù)調(diào)查、勘探、試驗等資料，巖石隧道的圍巖定性特征、圍巖基本質(zhì)量指標BQ，或修正的圍巖質(zhì)量指標BQ值，土體隧道中的土體類型、密實狀態(tài)等定性特征，詳見表1-10確定圍巖級別。1.1 1.1 圍 巖 分 級1.1 1.1 圍 巖 分 級 （6）各級圍巖物理力學(xué)參數(shù)和抗剪強度。各級圍巖的物理力學(xué)參數(shù)及結(jié)構(gòu)面抗剪強度應(yīng)通過室內(nèi)或現(xiàn)場試驗獲得，如無試驗數(shù)據(jù)時，可按表1-11的規(guī)定選用；巖體結(jié)構(gòu)面抗剪斷峰值強度參數(shù)可按表1-12選用。1.1 1.1 圍 巖 分 級表表1-111-11各級圍巖的物理力學(xué)指標標準值各級圍巖的物理力學(xué)指標標準值1.1 1.1 圍 巖 分 級表表1-121-12巖體結(jié)構(gòu)面抗剪斷峰值強度參數(shù)巖體結(jié)構(gòu)面抗剪斷峰值強度參數(shù)1.1 1.1 圍 巖 分 級 （7）隧道各級圍巖的自穩(wěn)能力宜根據(jù)圍巖變形量測和理論計算分析來評定，隧道各級圍巖自穩(wěn)能力也可按表1-13做出判斷。表表1-131-13隧道各級圍巖自穩(wěn)能力判斷隧道各級圍巖自穩(wěn)能力判斷1.1 1.1 圍 巖 分 級 鐵路隧道圍巖分級1.1.2 在我國現(xiàn)行的鐵路隧道設(shè)計規(guī)范（TB 100032005）中明確規(guī)定了圍巖由巖石堅硬程度和巖體完整程度兩個決定因素確定，巖石堅硬程度和巖體完整程度應(yīng)采用定性劃分和定量指標兩種方法綜合確定。鐵路隧道的圍巖級別的確定應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。依其穩(wěn)定性由好到差把圍巖分為6級，即、級。圍巖分級圍巖分級1.1.1 1.1 圍 巖 分 級1 1）巖石堅硬程度）巖石堅硬程度 圍巖巖石強度是圍巖體抵抗外力的一個重要方面，在結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)相同的情況下，圍巖的穩(wěn)定性主要取決于圍巖巖石的強度。一般來說，無裂隙或少裂隙的圍巖具有整體結(jié)構(gòu)，其強度可用巖石試件的抗壓強度或抗剪強度來表示，對于多裂隙的圍巖體，其強度可用工程類比法判斷。1.1 1.1 圍 巖 分 級2 2）巖體完整程度）巖體完整程度 巖體完整程度的劃分如表1-16所示。表表1-161-16巖體完整程度的劃分巖體完整程度的劃分1.1 1.1 圍 巖 分 級 按照以上兩個因素，把圍巖分為六級，依其堅硬程度和完整程度由好到差依次為、級，如極硬巖，巖體破碎；硬巖，巖體較破碎或破碎；較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，巖體較完整或較破碎；詳表1-17所示。3 3）圍巖基本分級）圍巖基本分級1.1 1.1 圍 巖 分 級圍巖分級修正圍巖分級修正2.結(jié)合隧道工程的特點，考慮地下水狀態(tài)、初始地應(yīng)力狀態(tài)等必要的因素，圍巖級別在基本分級的基礎(chǔ)上應(yīng)進行修正。1.1 1.1 圍 巖 分 級1 1）地下水狀態(tài)分級）地下水狀態(tài)分級 地下水狀態(tài)的分級如表1-18所示。表表1-181-18地下水狀態(tài)的分級地下水狀態(tài)的分級1.1 1.1 圍 巖 分 級2 2）地下水影響對圍巖級別的修正）地下水影響對圍巖級別的修正表表1-191-19地下水影響的修正地下水影響的修正 地下水影響的修正如表1-19所示。1.1 1.1 圍 巖 分 級3 3）初始地應(yīng)力狀態(tài)）初始地應(yīng)力狀態(tài) 當無實測資料時，圍巖的初始地應(yīng)力狀態(tài)可根據(jù)隧道工程埋深、地貌、地形、地質(zhì)、構(gòu)造運動史、主要構(gòu)造線與開挖過程中出現(xiàn)的巖爆、巖芯餅化等特殊地質(zhì)現(xiàn)象，按表1-20評估。表表1-201-20初始地應(yīng)力場評估基準初始地應(yīng)力場評估基準1.1 1.1 圍 巖 分 級4 4）初始地應(yīng)力對圍巖級別的修正）初始地應(yīng)力對圍巖級別的修正表表1-211-21初始地應(yīng)力影響的修正初始地應(yīng)力影響的修正 初始地應(yīng)力影響的修正如表1-21所示。1.1 1.1 圍 巖 分 級 當隧道洞身埋藏較淺時，應(yīng)根據(jù)圍巖受地表影響的情況進行圍巖級別的修正。當圍巖為風(fēng)化層時，應(yīng)按風(fēng)化層的圍巖基本分級考慮；當圍巖僅受地表影響時，應(yīng)較相應(yīng)圍巖降低12級。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 圍巖壓力的基礎(chǔ)知識1.2.1 圍巖壓力是周圍巖體作用于隧道和地下硐室襯砌或支護上的荷載，也稱地層壓力。從廣義上講，圍巖壓力是開挖隧道后圍巖變形和應(yīng)力重新分布的一種物理現(xiàn)象。隧道開挖后，因圍巖變形或松動等原因，作用于硐室周邊巖體或支護結(jié)構(gòu)上的壓力即圍巖壓力。作用于結(jié)構(gòu)物而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力的力量稱為荷載。圍巖分級圍巖分級1.2 1.2 圍 巖 壓 力圍巖壓力的類型圍巖壓力的類型1.1 1）松動壓力）松動壓力 由于開挖而松動或坍塌的巖體以重力形式直接作用在支護結(jié)構(gòu)上的壓力稱為松動壓力。松動壓力按作用在支護上力的位置不同，可分為豎向壓力、側(cè)向壓力和底壓力。松動壓力常發(fā)生在下列三種情況中：（1）在整體穩(wěn)定的巖體中，可能出現(xiàn)個別松動掉塊的巖石。（2）在松散軟弱的巖體中，坑道頂部和兩側(cè)片幫冒落。（3）在節(jié)理發(fā)育的裂隙巖體中，圍巖某些部位沿軟弱面發(fā)生剪切破壞或拉壞等局部塌落。1.2 1.2 圍 巖 壓 力2 2）形變壓力）形變壓力 形變壓力是由于圍巖變形而受到與之密貼的支護（如錨噴支護等）的抑制，而使圍巖與支護結(jié)構(gòu)共同變形的過程中，圍巖對支護結(jié)構(gòu)施加的接觸壓力。所以形變壓力除與圍巖應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)外，還與支護時間和支護剛度有關(guān)。1.2 1.2 圍 巖 壓 力3 3）膨脹壓力）膨脹壓力當巖體具有吸水膨脹崩解的特征時，圍巖由于吸水而膨脹崩解所引起的壓力稱為膨脹壓力。它與形變壓力的基本區(qū)別在于它是由吸水膨脹引起的。1.2 1.2 圍 巖 壓 力4 4）沖擊壓力）沖擊壓力 沖擊壓力是在圍巖中積累了大量的彈性變形能之后，由于隧道的開挖，圍巖的約束被解除，能量突然釋放所產(chǎn)生的壓力。1.2 1.2 圍 巖 壓 力坑道開挖前后圍巖的應(yīng)力狀態(tài)坑道開挖前后圍巖的應(yīng)力狀態(tài)2.1 1）坑道開挖前圍巖的應(yīng)力狀態(tài)）坑道開挖前圍巖的應(yīng)力狀態(tài) 坑道在開挖前，地層是處于相對靜止的狀態(tài)。地層中任何一處的土石都受到上、下、左、右、前、后土石的擠壓，保持著相對的平衡。它是由上覆地層自重、地殼運動的殘余應(yīng)力及地下水活動等因素所決定的。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 為了研究方便，僅考慮由上覆地層自重所形成的原始應(yīng)力，并取深度上的一個單元體來做應(yīng)力分析，如圖1-1所示。該單元體受到三對大小相等、方向相反的壓力的作用，因此該單元體處于力的平衡狀態(tài)和變形運動的相對靜止狀態(tài)。圖圖1-11-1隧道開挖前任一處圍巖的受力狀態(tài)隧道開挖前任一處圍巖的受力狀態(tài)1.2 1.2 圍 巖 壓 力2 2）坑道開挖后圍巖的應(yīng)力狀態(tài)）坑道開挖后圍巖的應(yīng)力狀態(tài) 坑道開挖之后,圍巖原來保持的平衡狀態(tài)受到破壞,由相對的靜止狀態(tài)變成顯著的變動狀態(tài),于是圍巖在應(yīng)力和變形方面開始了一個新的變化運動,出現(xiàn)了圍巖應(yīng)力的重分布和圍巖向開挖的坑道空間變形現(xiàn)象,力圖達到新的平衡。1.2 1.2 圍 巖 壓 力圍巖的成拱作用圍巖的成拱作用3.在工程實踐中人們發(fā)現(xiàn),當隧道在多裂隙圍巖（包括一般土層）中埋置較深時,作用在支護結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力遠遠小于其上覆層自重所造成的壓力。究其原因，可以用圍巖的成拱作用來解釋。在上述條件下,當坑道開挖后,如果任意讓其變形、松動和坍塌,最后將會看到在坑道上方形成一個相對穩(wěn)定的拱形洞穴,如圖1-2所示。人們常稱其為“天然拱”或“平衡拱”。它上方的一部分巖體承受著上覆地層的全部重力,如同一個承載環(huán)一樣,并將荷載重力向兩側(cè)傳遞下去,這就是所謂的圍巖的成拱作用。1.2 1.2 圍 巖 壓 力圖圖1-21-2圍巖的成拱作用圍巖的成拱作用1.2 1.2 圍 巖 壓 力影響圍巖壓力的因素影響圍巖壓力的因素4.影響圍巖壓力的因素主要有兩類：一類是圍巖的工程地質(zhì)因素，主要包括圍巖的原始巖體的結(jié)構(gòu)面等；另一類是工程結(jié)構(gòu)因素，包括時間因素、坑道的形狀和尺寸、隧道的埋置深度、支護因素、爆破因素、超挖回填因素等。其中起決定作用的是圍巖的地質(zhì)條件，其是內(nèi)因。這里就對圍巖壓力的影響外因（工程結(jié)構(gòu)因素）做簡略的分析。1.2 1.2 圍 巖 壓 力1 1）時間因素）時間因素 無論何種圍巖，在坑道開挖后的暴露時間越短越好。采用噴射混凝土技術(shù)來支護圍巖，可使圍巖的暴露時間較短，能及時阻止圍巖的變形，防止圍巖發(fā)生過大變形而產(chǎn)生較大的松動壓力，充分利用圍巖自身的承載能力；若按照一般模筑混凝土襯砌的修筑方法，不采用噴射混凝土，從開挖到做完襯砌并使之形成一定的強度，往往需要較長的時間，襯砌一開始就要受到很大的松動圍巖壓力。襯砌結(jié)構(gòu)就要做得相對厚些。要修筑永久性襯砌并使之提供所需的支護力的時間不宜過遲。1.2 1.2 圍 巖 壓 力2 2）坑道的形狀和尺寸）坑道的形狀和尺寸 在同樣的圍巖條件下,坑道跨度越大,圍巖越不穩(wěn)定,圍巖壓力也越大。對中等跨度的坑道而言,壓力與跨度之間呈直線的關(guān)系。當坑道有引起圍巖應(yīng)力集中的形狀，即有明顯的拐角時，圍巖壓力相對較大。1.2 1.2 圍 巖 壓 力3 3）隧道的埋置深度）隧道的埋置深度 當上覆層較薄,不能形成天然拱時,這時坑道上方的土石重量將全部作用在支護結(jié)構(gòu)物上，在此范圍內(nèi)，圍巖壓力一般是隨著隧道埋深的增大而增大。但當埋深超過一定深度（臨界深度）時才能形成 天然拱。此時作用在支護結(jié)構(gòu)物上的圍巖壓力僅是塌落拱范圍內(nèi)的土石重量,比前者小得多。當坑道埋深超過此范圍時，則圍巖壓力的大小基本不受埋深變化的影響。前者稱為淺埋式隧道,后者稱為深埋式隧道。1.2 1.2 圍 巖 壓 力4 4）支護因素）支護因素 在相同的圍巖條件下，有支護的坑道圍巖壓力要比無支護的坑道小；支護及時的坑道圍巖要比支護晚的坑道圍巖壓力小；支護與圍巖密貼得越好則圍巖壓力越小；當支護的剛度較小即為柔性支護時，坑道的圍巖壓力相對較小。1.2 1.2 圍 巖 壓 力5 5）爆破因素）爆破因素 采用爆破法開挖對圍巖的穩(wěn)定極為不利，尤其是對地質(zhì)條件較差的圍巖更為不利，爆破的擾動很大，會造成圍巖的壓力過大，巖體松動甚至塌方。因此在隧道中，能用機械開挖的盡量不要爆破；若必須要爆破，盡量采用控制爆破技術(shù)，嚴格控制爆破用藥量，采用光面爆破、預(yù)裂爆破等先進的爆破技術(shù)。1.2 1.2 圍 巖 壓 力6 6）超挖回填因素）超挖回填因素襯砌背后的超挖部分在施工時回填不密實，使得圍巖得不到很好的支護而繼續(xù)松動，嚴重時會造成圍巖坍塌，引起襯砌開裂甚至破壞。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 圍巖壓力的確定1.2.2 隧道圍巖壓力的確定目前有三種方法。第一種是直接測量法，是用儀器實地量測圍巖壓力的大小，這種方法最具說服力。第二種是工程類比法，即根據(jù)大量實際資料分析統(tǒng)計和總結(jié)，按不同圍巖類別提出圍巖壓力的經(jīng)驗數(shù)值（經(jīng)驗公式），作為隧道工程確定圍巖壓力的依據(jù)。第三種方法是理論計算法，是在實踐的基礎(chǔ)上從理論上研究圍巖壓力的計算方法。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 當隧道為深埋時，作用在支護結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力，從松動壓力的概念看，實際為坑道周圍某一破壞范圍內(nèi)巖體的重量，故解決這一破壞范圍的大小就成為問題的關(guān)鍵。由經(jīng)驗可知：圍巖越好則坑道就越穩(wěn)定，坑道開挖所影響區(qū)域就越小，圍巖壓力值也就越?。幌喾?，圍巖越差則壓力值相應(yīng)就越大，這說明圍巖壓力。大小與圍巖級別成正比。在圍巖類別相同的條件下，坑道跨度越大，坑道的穩(wěn)定性就越差，壓力值也就越大，說明圍巖壓力的大小與坑道跨度成正比。1.2 1.2 圍 巖 壓 力淺埋隧道與深埋隧道的判別淺埋隧道與深埋隧道的判別1.淺埋隧道是指采用暗挖法施工、埋深較淺的隧道。在隧道埋深不大時，坑道開挖往往會使整個覆蓋層產(chǎn)生擾動，較易發(fā)生洞頂坍塌，有時會使地表開裂下沉，因此會產(chǎn)生較大的圍巖壓力。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 對公路隧道來說，淺埋隧道多出現(xiàn)在洞口段。深埋和淺埋隧道的分界有很多判定標準，一般是以坑道上方能否形成穩(wěn)定的深埋圍巖壓力值來區(qū)分的，并且結(jié)合具體的地質(zhì)、施工條件等因素來綜合確定。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 要形成穩(wěn)定的深埋圍巖壓力值，顯然除了需要前述的松動范圍之外，還需要有足夠厚度的巖（土）體，否則松動范圍會一直擴展到地表。也就是說，深埋隧道、淺埋隧道的分界深度要比荷載等效高度大，荷載等效高度hq可用式（1-7）計算得到。hq=q （1-7）式中，hq為荷載等效高度（m）；q為垂直均布圍巖壓力（kPa）；為圍巖天然容重（kNm3）。1.2 1.2 圍 巖 壓 力淺埋隧道圍巖壓力的計算方法淺埋隧道圍巖壓力的計算方法2.1 1）隧道埋深不大于等效荷載高度）隧道埋深不大于等效荷載高度 在這種情況下，坑道上覆巖（土）體較薄，從安全的角度考慮，略去坑道上方土體下滑時周圍土體所產(chǎn)生的阻力，即將上覆土柱全部重力作為圍巖壓力，視為均布時，垂直壓力q為 q=（1-9）式中，q為均布垂直壓力（kPa）；為坑道上覆圍巖天然容重（kNm3）；為隧道埋深（m），指坑頂至地面的距離。1.2 1.2 圍 巖 壓 力2 2）隧道埋深大于等效荷載高度而小于隧道分界深度）隧道埋深大于等效荷載高度而小于隧道分界深度 坑道上覆土體下滑時要考慮滑面阻力的影響，否則會得到過大的壓力值。如圖1-4所示，由于坑道開挖的影響而引起上覆巖（土）體下沉，即圖中EFG下沉。而它的下沉必受到左右?guī)r（土）體的阻礙，或者說兩側(cè)的圍巖要被它帶動下沉。這個阻礙作用在計算圍巖壓力時需予以考慮，為便于分析，根據(jù)實測和試驗做出假定。1.2 1.2 圍 巖 壓 力圖圖1-41-4淺埋圍巖壓力計算示意圖淺埋圍巖壓力計算示意圖1.2 1.2 圍 巖 壓 力 （1）假定土體中形成的破裂面是一條與水平成角的斜平面。（2）EFG巖（土）體下沉，帶動兩側(cè)三棱土體（見圖1-4中的FDB及ECA）下沉，當整個土體ABDC下沉?xí)r，又要受到未擾動巖（土）體的阻力。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 （3）斜平面AC或BD是假定的破裂面，分析時考慮黏聚力c并采用了計算摩擦角g。另一滑面F或EG并非破裂面，因此，滑面阻力要小于破裂面的阻力，若該滑面的摩擦角為，則值應(yīng)小于g值。當無實測資料時，一般可參考表1-23采用。表表1-231-23各級圍巖的各級圍巖的值值1.2 1.2 圍 巖 壓 力 在圖1-4中，坑道上覆巖體EFG的重力為W，兩側(cè)三棱巖體FDB或ECA的重力為W1，未擾動巖體對整個滑動土體的阻力為F，當EFG下沉?xí)r，兩側(cè)受到的阻力為T或T。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 由此可見，淺埋隧道的圍巖壓力是隨坑道埋深增加而增加的，當HHp=Bt/2tan以后，圍巖壓力則要逐漸減小；當圍巖壓力等于深埋隧道荷載時，則圍巖壓力將維持不變。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 在判定深、淺埋隧道的分界時，若用理論公式（1-25）也可得出p值，但其往往與式（1-8）所求得的出入較大。事實上，用理論公式計算時，一些參數(shù)（如等）就帶有主觀性，公式的推導(dǎo)又是由勻質(zhì)材料出發(fā)，把圍巖視作各向同性體，這與實際有出入。目前，一般按式（1-8）判別，把理論公式（包括其他理論公式，如泰沙基公式等）、檢算卸載拱法或其他經(jīng)驗判斷法等作為參考。1.2 1.2 圍 巖 壓 力深埋隧道圍巖均布壓力深埋隧道圍巖均布壓力2.由前面分析可知，圍巖壓力值受到許多因素影響，但主要取決于巖體構(gòu)造和結(jié)構(gòu)面的組合等地質(zhì)因素，并且壓力分布很不均勻（對徑向壓力而言），巖質(zhì)多裂隙巖體比土質(zhì)巖體中的壓力分布更不均勻。在某些圍巖中，可見到呈拱形的暫時穩(wěn)定的平衡拱。除黏性土及某些塑性性巖石外，荷載的時間效應(yīng)不顯著，壓力增長很快，在較短時間內(nèi)就趨于穩(wěn)定。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 （1）級圍巖中的深埋隧道，圍巖壓力主要為變形壓力，其值可按釋放荷載計算，可參考設(shè)計規(guī)范，此處不再敘述。（2）級圍巖中的深埋隧道的圍巖壓力為松散荷載時，其垂直均布壓力及水平均布壓力可按下列方法計算：垂直均布壓力。q2=h（1-27）h=0452s-1 式中，q2 為垂直均布圍巖壓力（kPa）；為圍巖重度 （kNm3），按表1-24取值；s為坑道圍巖級別；為跨度影響系數(shù)，其值為=1+i（Bt-5），Bt為坑道寬度（m），i為 Bt每增減1m時的圍巖壓力增減率，以Bt=50m的垂直均布壓力為準，當Bt50m 時，取i=0.1。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 水平均布壓力。深埋隧道圍巖水平均布壓力按表1-25確定。表表1-241-24各級圍巖重度各級圍巖重度表表1-251-25深埋隧道圍巖水平均布壓力深埋隧道圍巖水平均布壓力1.2 1.2 圍 巖 壓 力圍巖壓力量測圍巖壓力量測3.坑道形狀的選擇、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計、圍巖壓力理論及坑道施工等的進一步深入研究，都需要更好地判斷圍巖穩(wěn)定性，也即需要更好地確定圍巖壓力的大小、分布、方向等，因此對于圍巖壓力的實測工作，一直受到設(shè)計、施工等相關(guān)研究人員的重視。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 圍巖壓力量測，一般可通過量測支護結(jié)構(gòu)的變形或內(nèi)力，然后推算圍巖壓力的間接方法，或用直接量測作用在支護結(jié)構(gòu)上的壓力的方法。量測支護結(jié)構(gòu)的變形或內(nèi)力的方法很多，如可采用各種類型的支柱測力計（有機械式、電測式及液壓式等），或在襯砌內(nèi)埋設(shè)各種量測元件（如電阻應(yīng)變片、鋼筋應(yīng)變計、遙測應(yīng)變計、混凝土應(yīng)變磚等）量測襯砌的應(yīng)變。1.2 1.2 圍 巖 壓 力 直接量測作用在支護結(jié)構(gòu)上的壓力，可采用各種類型（機械式、電測式、液壓式等）的壓力盒。此外，還可以量測圍巖的變形情況（量測中常采用量測錨桿，或量測坑道斷面開挖后的收斂情況）及圍巖深部的應(yīng)力情況（采用量測圍巖深部應(yīng)力的應(yīng)力計）。在試驗室，還用模型試驗的方法推算結(jié)構(gòu)上作用的壓力及圍巖變形情況。Thank you隧道施工技術(shù)模塊模塊10 10 施工輔助作業(yè)施工輔助作業(yè)10.1 壓縮空氣的供應(yīng)10.2 施工供水與排水10.3施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體10.4施工供電與照明10.1 10.1 壓縮空氣的供應(yīng)壓縮空氣的供應(yīng) 修建隧道時，為配合開挖、運輸、支承及襯砌等基本作業(yè)而進行的其他作業(yè)稱為隧道施工輔助作業(yè)。其內(nèi)容包括壓縮空氣的供應(yīng)，施工供水與排水，施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體，施工供電與照明等。10.1 10.1 壓縮空氣的供應(yīng)壓縮空氣的供應(yīng) 壓縮空氣的供應(yīng)計算10.1.1 在隧道施工中，以壓縮空氣為動力的風(fēng)動機械（具）設(shè)備得到廣泛的使用，常用的有鑿巖機、裝碴機、噴混凝土機、鍛釬機、壓漿機等。這些風(fēng)動機具所需的壓縮空氣是由空氣壓縮機（以下簡稱空壓機）生產(chǎn)，并通過高壓風(fēng)管輸送給風(fēng)動機具的。10.1 10.1 壓縮空氣的供應(yīng)壓縮空氣的供應(yīng)壓縮空氣俗稱高壓風(fēng)，即經(jīng)空氣壓縮機壓縮后的具有一定壓力的空氣。要保證風(fēng)動機械（具）設(shè)備正常工作，壓縮空氣必須具有一定的風(fēng)量和風(fēng)壓。10.1 10.1 壓縮空氣的供應(yīng)壓縮空氣的供應(yīng) 空壓機站10.1.2 空壓機站主要由空壓機、配電設(shè)備、儲風(fēng)罐（俗稱風(fēng)包）、送風(fēng)管及配件、循環(huán)水池（用于冷卻空壓機）等組成?？諌簷C按動力來源可分為電動和內(nèi)燃兩種。短隧道可采用移動式內(nèi)燃空壓機，長隧道可采用固定式大型電動空壓機。10.1 10.1 壓縮空氣的供應(yīng)壓縮空氣的供應(yīng) 高壓風(fēng)管管路敷設(shè)要求10.1.3 （1）管道敷設(shè)要求平順，接頭密封，防止漏風(fēng)，凡有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象的鋼管不能使用。（2）在洞外地段，當風(fēng)管長度超過500 m且溫度變化較大時，宜安裝伸縮器；靠近空壓機150 m以內(nèi)，風(fēng)管的法蘭盤接頭宜用耐熱材料制成墊片，如石棉襯墊等。10.1 10.1 壓縮空氣的供應(yīng)壓縮空氣的供應(yīng) （3）如壓風(fēng)管道在總輸出管道上，必須安裝總閘閥以便控制和維修管道；主管上每隔300500 m應(yīng)分裝閘閥；按施工要求，在適當?shù)囟危ㄒ话忝扛?0 m）加設(shè)一個三通接頭備用；管道前端至開挖面距離宜保持在30 m左右，并用高壓軟管接分風(fēng)器；采用分部開挖法時，通往各工作的軟管長度不宜大于50 m，與分風(fēng)器連接的膠皮軟管長度不宜大于10 m。（4）當主管長度大于1000m時，應(yīng)在管道最低處設(shè)置油水分離器，定期放出管中聚積的油水，以保持管內(nèi)的清潔與干燥。10.1 10.1 壓縮空氣的供應(yīng)壓縮空氣的供應(yīng) （5）在管道安裝前應(yīng)進行檢查，鋼管內(nèi)不得留有殘雜物和其他臟物；各種閘閥在安裝前應(yīng)清洗干凈，并進行水壓強度試驗，合格者方能使用。（6）管道在洞內(nèi)應(yīng)敷設(shè)在電纜、電線的另一側(cè)，并與運輸軌道有一定距離，管道高度一般不應(yīng)超過運輸軌道的軌面，若管徑較大而超過軌面，應(yīng)適當增大距離。（7）管道在使用時，應(yīng)有專人負責(zé)檢查、養(yǎng)護。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水 施工中的供水和排水是同施工安全密切相關(guān)的。坑道內(nèi)出現(xiàn)地下水會使圍巖軟化，引起落石塌方；若坑道底部積水不及時排除，則有礙鉆眼、爆破和清底接軌；坑道頂部淋水對工人健康不利；水量過大時甚至?xí)蜎]工作面，迫使工作停頓，這是水對施工不利的一面。但是，坑道內(nèi)鑿巖、噴霧灑水、澆筑襯砌、機械運轉(zhuǎn)和施工人員日常生活等都離不開水。因此，隧道工程既要有供水設(shè)施，又要有排水措施，這樣才能確保施工安全順利進行。施工供水10.2.1 凡無臭味，不含有害礦物質(zhì)的潔凈天然水都可以用作施工用水，飲用水的水質(zhì)則要求更為新鮮清潔。無論生活用水還是施工用水，均應(yīng)做好水質(zhì)化驗工作。施工用水水質(zhì)要求包括：混凝土作業(yè)、濕式鑿巖與防塵詳見表10-4。生活飲用水衛(wèi)生標準包括色澤、渾濁度、懸浮物、臭和味、細菌總數(shù)、大腸桿菌總數(shù)等十六種，詳見表10-5。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水水質(zhì)要求水質(zhì)要求1.10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水用水量估算用水量估算2.用水量與隧道工程的規(guī)模、施工進度、施工人員數(shù)量、機械化程度等條件有關(guān)，變化幅度較大，一般可參照表10-6估算1 d的用水量，再加一定的儲備量。表表10-610-61 d1 d的用水量的用水量10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水供水方式供水方式3.供水方式主要根據(jù)水源情況而定。在選擇水源時，應(yīng)根據(jù)當?shù)丶竟?jié)變化，要求有充足的水量，保證不間斷供水。通常應(yīng)盡量利用自流水源，以減少抽水機械設(shè)備。一般是把山上流水或泉水、河水或地下水（打井）用水管或抽水機引或揚升到位于山頂?shù)男钏刂?，然后利用地形高差形成水壓，通過管路送達使用地點。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水蓄水池位置應(yīng)選擇在基底堅固的山坡上，避開隧道洞頂，以防水池下沉開裂后漏水滲入隧道，造成山體滑動或洞內(nèi)塌方。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水供水管道布置供水管道布置4.（1）管道敷設(shè)要求平順、短直且彎頭少，干路管徑盡可能一致，接頭嚴密不漏水。（2）當管道沿山順坡敷設(shè)懸空跨距大時，應(yīng)根據(jù)計算來設(shè)立支柱承托，支承點與水管之間加木墊；在嚴寒地區(qū)應(yīng)采用埋置或包扎等防凍措施，以防水管凍裂。（3）水池的輸出管應(yīng)設(shè)總閘閥，干路管道每隔300500 m應(yīng)安裝一個閘閥，以便維修和控制管道。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水 （4）給水管道應(yīng)安設(shè)在電線路的異側(cè)，不應(yīng)妨礙運輸和人行，并設(shè)專人負責(zé)檢查養(yǎng)護。（5）管道前端至開挖面一般應(yīng)保持30 m的距離，用直徑為50 mm的高壓軟管接分水器，分水器上預(yù)留的異徑三通至其他工作面供水使用軟管（13）連接，其長度不宜超過50 m。（6）當利用高山水池，其自然壓頭超過所需水壓時，應(yīng)進行減壓，一般是在管路中段設(shè)中間水池作為過渡站，也可直接利用減壓閥來降低管道中水流的壓力。洞內(nèi)排水10.2.210.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水 隧道施工中應(yīng)將洞內(nèi)工程廢水及地下水及時排出洞外，以防坑道浸水影響施工和淹沒工作面。洞內(nèi)排水方式應(yīng)根據(jù)線路坡度大小和水量大小而定。按隧道開挖方向和線路坡度情況，洞內(nèi)排水可分為順坡施工排水和反坡施工排水。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水順坡施工排水順坡施工排水1.向洞內(nèi)開挖為上坡稱為順坡施工。此時只需隨著隧道延伸，在一側(cè)（或兩側(cè)）開挖排水溝，使水順坡自然排出洞外。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水反坡施工排水反坡施工排水2.向洞內(nèi)開挖為下坡稱為反坡施工。斜井開挖屬于此類。因水向工作面匯集，需用機械排水，排水系統(tǒng)常用的布置方式有小集水坑排水和長距離集水坑排水兩種。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水 （1）小集水坑排水。分段開挖反坡水溝，在分段處開挖集水坑，每個集水坑處設(shè)置一臺抽水機，把水抽至后一段反坡，最后一臺抽水機把水排出洞外，如圖10-3所示。圖圖10-310-3小集水坑排水小集水坑排水10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水圖圖10-410-4長距離集水坑排水長距離集水坑排水 （2）長距離集水坑排水。隔開較長距離開挖集水坑，開挖面的積水用小水泵抽到最近的集水坑內(nèi)，再用主抽水機將水排到洞外，如圖10-4所示。10.2 10.2 施工供水與排水施工供水與排水 對于反坡施工的隧道，應(yīng)對地下水涌水量有足夠的估計，排水設(shè)施要有后備。必要時，應(yīng)在坑道掌子面上鉆較深的探水眼，防止突然遇到地下水囊、暗河等大量涌水進入坑道的情況而造成事故。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 在隧道施工中，由于鑿巖、爆破、裝碴運輸、噴射混凝土等作業(yè)，會產(chǎn)生大量的粉塵，而且炸藥爆炸還會釋放大量的CO、CO2、NO2、SO2、H2S等有害氣體；隧道穿過含煤層或某些地層時，還會放出瓦斯、H2S等有害氣體；洞內(nèi)施工人員要消耗O2，呼出CO2等。這些都會使洞內(nèi)工作環(huán)境的空氣惡化，降低洞內(nèi)的施工效率，甚至?xí)斐砂踩鹿省４送?，隨著坑道不斷向山體深部延伸，洞內(nèi)的溫度和濕度相應(yīng)增高，對人體也會產(chǎn)生有害影響。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 通風(fēng)、防塵、防有害氣體的有關(guān)規(guī)定10.3.1 （1）按照公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（TG F602009）規(guī)定，隧道施工作業(yè)環(huán)境應(yīng)符合下列衛(wèi)生及安全標準：空氣中氧氣的含量在作業(yè)過程中始終保持在195%以上，嚴禁用純氧通風(fēng)換氣。空氣中一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等有毒氣體的濃度必須符合表10-7的規(guī)定。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體表表10-710-7工作場所空氣中有毒物質(zhì)容許濃度工作場所空氣中有毒物質(zhì)容許濃度10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 空氣中的粉塵容許濃度應(yīng)符合表10-8規(guī)定。表表10-810-8工作場所空氣中的粉塵容許濃度（部分內(nèi)容）工作場所空氣中的粉塵容許濃度（部分內(nèi)容）10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 有害氣體和粉塵的測定方法應(yīng)按工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范（GBZ 1592004）執(zhí)行。隧道內(nèi)噪聲不得大于90 dB。隧道內(nèi)溫度不宜高于28。（2）瓦斯隧道裝藥爆破時，爆破地點20m內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?0%；總回風(fēng)道中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?.75%。當開挖面瓦斯?jié)舛却笥?5%時，所有人員必須撤至安全地點。（3）當隧道施工獨頭掘進長度超過 150 m 時，必須采用機械通風(fēng)。（4）隧道施工通風(fēng)應(yīng)能提供洞內(nèi)各項作業(yè)所需要的最小風(fēng)量。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 （5）通風(fēng)管的安裝應(yīng)符合下列規(guī)定。（6）通風(fēng)機的功率與風(fēng)管的直徑應(yīng)根據(jù)隧道獨頭掘進長度、運輸方式、斷面大小和通風(fēng)方式等計算確定。（7）通風(fēng)機的安裝與使用應(yīng)符合下列規(guī)定。（8）施工必須采用綜合防塵措施并符合下列規(guī)定。（9）洞內(nèi)施工環(huán)境檢查應(yīng)符合下列規(guī)定。（10）放射性地層隧道施工應(yīng)符合下列規(guī)定。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 施工通風(fēng)方式10.3.2施工通風(fēng)方式的類型施工通風(fēng)方式的類型1.施工通風(fēng)方式應(yīng)根據(jù)隧道的長度、掘進坑道的斷面大小、施工方法和設(shè)備條件等諸多因素來確定。施工通風(fēng)方式有自然通風(fēng)和機械通風(fēng)兩類。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體1 1）風(fēng)管式通風(fēng)）風(fēng)管式通風(fēng)（1）壓入式通風(fēng)。（2）吸出式通風(fēng)。（3）混合式通風(fēng)。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 采用混合式通風(fēng)，必須注意的技術(shù)要求有以下幾點：壓入和吸出兩臺風(fēng)機必須同時啟動。吸出風(fēng)機的通風(fēng)能力應(yīng)比壓入風(fēng)機的通風(fēng)能力大2030。吸出風(fēng)機和壓入風(fēng)機的位置布置最小要交錯30 m，以免在洞內(nèi)形成短循環(huán)風(fēng)流。壓入風(fēng)機的風(fēng)管端部與工作面間的距離應(yīng)在風(fēng)流有效射程之內(nèi)，一般為1520 m。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體2 2）巷道式通風(fēng)）巷道式通風(fēng) 巷道式通風(fēng)是利用隧道本身（包括成洞、導(dǎo)坑及擴大地段）和輔助坑道（如平行導(dǎo)坑）組成主風(fēng)流和局部風(fēng)流兩個系統(tǒng)互相配合而達到通風(fēng)的目的?，F(xiàn)以設(shè)有平行導(dǎo)坑的隧道為例說明，如圖10-6所示。圖圖10-610-6 巷道式通風(fēng)（單位：巷道式通風(fēng)（單位：m m）10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 （1）主風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)。利用平行導(dǎo)坑與正洞的橫向聯(lián)絡(luò)通道作為風(fēng)道，在平行導(dǎo)坑口側(cè)面的風(fēng)道口處設(shè)置主風(fēng)機（主扇），通風(fēng)時把在平行導(dǎo)坑口設(shè)置的兩道擋風(fēng)門（也稱為風(fēng)門）關(guān)閉。當主扇向外吸風(fēng)時，平行導(dǎo)坑內(nèi)空氣產(chǎn)生負壓，正洞外面的新鮮空氣即通過正洞向洞內(nèi)補充，污濁空氣經(jīng)由最前端橫通道進入平行導(dǎo)坑，再經(jīng)施工通風(fēng)道排出洞外，從而形成以坑道為通風(fēng)道的主風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)，使主風(fēng)流范圍內(nèi)的污濁空氣很快被排出洞外。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 （2）局部風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)。在正洞及平行導(dǎo)坑開挖作業(yè)區(qū)必須配置風(fēng)扇，以形成局部風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)，在正洞開挖作業(yè)區(qū)布置一臺壓入式風(fēng)機，壓入新鮮空氣，工作處的污濁氣體即隨主風(fēng)流系統(tǒng)經(jīng)橫通道、平行導(dǎo)坑排出洞外。為了提高平行導(dǎo)坑開挖作業(yè)區(qū)的通風(fēng)效果，可布置成以吸出式為主、壓入式為輔的混合式通風(fēng)。主風(fēng)流中的部分新鮮空氣由壓入式風(fēng)機壓送到平行導(dǎo)坑工作面，而污濁氣體則由吸出式風(fēng)機吸出到平行導(dǎo)坑中排出洞外。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體通風(fēng)方式的選擇通風(fēng)方式的選擇2.（1）風(fēng)管式通風(fēng)不僅適用于獨頭坑道，如導(dǎo)坑獨頭掘進、全斷面法開挖等，目前在長、大隧道的施工中也應(yīng)用較多。（2）巷道式通風(fēng)通常與輔助坑道配合使用，是解決長、大隧道通風(fēng)的主要方法之一。（3）隨著我國獨頭掘進技術(shù)的提高，開挖斷面的增大，通風(fēng)方式更趨向于采用大功率、大管徑的壓入式通風(fēng)。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 施工通風(fēng)計算10.3.3施工通風(fēng)計算的目的是選擇通風(fēng)機，確定通風(fēng)機型號和軸功率的主要依據(jù)是風(fēng)量及風(fēng)壓。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體風(fēng)量計算風(fēng)量計算1.（1）按洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)所需要的風(fēng)量計算。Q=kmq （10-4）式中,Q為所需風(fēng)量（m3min）；k為風(fēng)量備用系數(shù)，常取為1112；m為洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)；q為洞內(nèi)每人每分鐘需要的新鮮空氣量，通常按3m3（人min）計算。（2）按稀釋洞內(nèi)同時爆破采用的最多炸藥量所產(chǎn)生的有害氣體需要的風(fēng)量計算。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 巷道式通風(fēng)。管道式通風(fēng)。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 （3）按內(nèi)燃機作業(yè)廢氣稀釋需要的風(fēng)量計算。Q=njA （10-9）式中，nj為洞內(nèi)同時使用內(nèi)燃機作業(yè)的總功率（kW）；A為洞內(nèi)同時使用內(nèi)燃機每1 kW所需要的風(fēng)量，一般采用3m3（minkW）計算。（4）按洞內(nèi)允許最小風(fēng)速驗算風(fēng)量。Q=60vminsmax （10-10）式中，vmin為洞內(nèi)允許最小風(fēng)速（m/s），全斷面開挖時，vmin=015 m/s，對其他坑道vmin=0.25 m/s；smax為坑道斷面積（m2）；其他符號意義同前。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 P值與風(fēng)管直徑、風(fēng)管長度、接頭質(zhì)量、風(fēng)壓、風(fēng)管材料等因素有關(guān)，是個大于1的數(shù)，可按有關(guān)設(shè)計手冊查用。如采用膠質(zhì)風(fēng)管或金屬風(fēng)管時，其值可參考表10-9或表10-10。表表10-910-9膠質(zhì)風(fēng)管的漏風(fēng)系數(shù)膠質(zhì)風(fēng)管的漏風(fēng)系數(shù)10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 對于長距離的通風(fēng)，一般采用PVC塑料軟管，管路直徑大于1 m。PVC塑料軟管的漏風(fēng)系數(shù)如表10-11所示。表表10-1110-11PVCPVC塑料風(fēng)管的漏風(fēng)系數(shù)塑料風(fēng)管的漏風(fēng)系數(shù)10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體風(fēng)壓計算風(fēng)壓計算2.在通風(fēng)過程中，風(fēng)流必須要有一定的風(fēng)壓，才能克服沿途的各種阻力，將風(fēng)送到洞內(nèi)，并保證具有一定的風(fēng)速，風(fēng)流所受的阻力主要有摩擦阻力、局部阻力和正面阻力，則通風(fēng)機的風(fēng)壓力為 h機h阻=h摩+h局+h正 （10-13）式中，h機為通風(fēng)機的風(fēng)壓力（kPa）;h阻為風(fēng)流所受的阻力（kPa）；h摩為摩擦力（kPa）；h局為局部（kPa）；h正 為正面阻力（kPa）。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體1 1）摩擦阻力）摩擦阻力摩擦阻力是管道（巷道）周壁與風(fēng)流互相摩擦及風(fēng)流中空氣分子間的撓動和摩擦而產(chǎn)生的阻力，也稱為沿程阻力。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 根據(jù)流體力學(xué)的達西公式可以導(dǎo)出隧道通風(fēng)的摩擦阻力公式，即 （10-14）式中，h摩為摩擦阻力（kPa）；為達西系數(shù)；L為風(fēng)管長度（m）；d為風(fēng)管直徑（m）；v為風(fēng)流速度（m/s）；g 為重力加速度（m/s2）；為空氣重度（N/m3）。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體2 2）局部阻力）局部阻力 風(fēng)流經(jīng)過風(fēng)管的某些局部地點（如斷面擴大、斷面減小、拐彎、交叉等）時，由于速度或方向發(fā)生突然變化而導(dǎo)致風(fēng)流本身產(chǎn)生劇烈的沖擊，由此產(chǎn)生的風(fēng)流力稱為局部阻力。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體3 3）正面阻力）正面阻力 當通風(fēng)面積受阻時，會在受阻區(qū)域出現(xiàn)過風(fēng)斷面減小后再增大這一現(xiàn)象，相應(yīng)地會增加風(fēng)流阻力，產(chǎn)生的風(fēng)流阻力稱為正面阻力，一般可用式（10-21）計算。（10-21）式中，h正為正面阻力（kPa）；為正面阻力系數(shù)，當列車行走時，=115，當列車停放時，=015，當兩列車（或斗車）停放間距超過1 m時，則逐一相加；Sm為阻塞物最大迎風(fēng)面積（m2）；其他符號意義同前。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體通風(fēng)機的選擇通風(fēng)機的選擇3.通風(fēng)機有軸流式和離心式兩類。在隧道施工通風(fēng)中主要采用軸流式通風(fēng)機。它具有風(fēng)量大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕等優(yōu)點。選擇通風(fēng)機時，按Q機11Q供（11是風(fēng)量儲備系數(shù)，Q供已做介紹）及h機Ph阻，從通風(fēng)機技術(shù)性能表或通風(fēng)機特性曲線圖中選取合適的通風(fēng)機型號。通風(fēng)機應(yīng)有備用量，數(shù)量一般為計算通風(fēng)能力的50。此外，根據(jù)具體情況，還可以選用具有吸塵、防爆和低噪聲等特性的風(fēng)機。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體風(fēng)機及風(fēng)管布置風(fēng)機及風(fēng)管布置4.設(shè)置通風(fēng)機時，其安裝基礎(chǔ)要能充分承受機體重量和運行時產(chǎn)生的振動，或者將其水平架設(shè)到臺架上。吸入口注意不要吸入液體和固體，而且要安裝喇叭口以提高吸入、排出的效率。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體通風(fēng)管理通風(fēng)管理5.（1）定期測試通風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓，檢查通風(fēng)設(shè)備的供風(fēng)能力和動力消耗。（2）當發(fā)現(xiàn)風(fēng)管、風(fēng)門、封閉的通道等處漏風(fēng)時，必須立即堵塞。（3）通風(fēng)巷道中，避免停放閑置的車輛，堆積料具和廢渣。（4）當采用平行導(dǎo)坑作為通風(fēng)巷道時，除最外一個橫通道外，其余均應(yīng)設(shè)置風(fēng)門，在通風(fēng)時應(yīng)及時關(guān)閉風(fēng)門。10.3 10.3 施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體施工通風(fēng)、防塵、防有害氣體 在隧道施工中，鑿巖、裝碴、噴射混凝土等作業(yè)都會產(chǎn)生粉塵，特別是粒徑小于10m 的粉塵。這些粉塵極易被人吸入體內(nèi)，沉附于支氣管中，或吸入肺泡而造成矽肺病。為了使坑道內(nèi)的含塵量降低到工作場所空氣中粉塵的容許濃度以下，必須采取綜合防塵措施。防塵防塵6.10.4 10.4 施工供電與照明施工供電與照明 施工供電10.4.1隧道供電電壓一般都是三相四線400/230 V，動力機械電壓標準是380 V，成洞地段照明用220 V，工作地段照明用2436 V。10.4 10.4 施工供電與照明施工供電與照明 施工照明10.4.2 隧道施工采用電燈照明，照明光線要充足均勻。以往施工照明采用白熾燈，它既費電，亮度又差，且易造成事故。近年來已開始采用高壓鈉燈、低壓鹵鎢燈、鈉鉈銦燈、鎬燈等新型光源。10.4 10.4 施工供電與照明施工供電與照明 高壓鈉燈的發(fā)光效率為2030 lm/W，透霧性能好，沒有眩光。盡管洞內(nèi)在放炮后煙霧彌漫，但燈下物體仍清晰可見，此燈能經(jīng)受爆破沖擊波的震動，誘蟲少，使用壽命長，可達2 0005 000 h，是洞內(nèi)施工較理想的照明光源。高壓鈉燈高壓鈉燈1.10.4 10.4 施工供電與照明施工供電與照明低壓鹵鎢燈低壓鹵鎢燈2.低壓鹵鎢燈的發(fā)光效率為2030lm/W，通常使用的有兩種：一種為36 V,300W或36V,500 W的鹵鎢燈，使用壽命大于600h，亮度為白熾燈的兩倍；另一種是36V,500W的溴鎢燈，使用壽命大于500h，亮度為白熾燈的3倍，適用于作業(yè)面照明。10.4 10.4 施工供電與照明施工供電與照明 鈉鉈銦燈是一種新型氣體放電燈，發(fā)光效率為6080 lm/W，其光色好，適用于大面積照明；燈的使用壽命為10002 000 h。但其在洞內(nèi)使用時透煙霧性能差，懸掛高度在15 m以下時有眩光。鈉鉈銦燈鈉鉈銦燈3.10.4 10.4 施工供電與照明施工供電與照明鎬燈是一種高強度氣體放電燈，發(fā)光效率在70 lm/W以上。其顯色性能好，光色潔白，清晰宜人，使用壽命大于500 h，適用于洞外場地照明。鎬燈鎬燈4.Thank you