隧道設計
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-29
隧道設計的視頻教程
基于abaqus的礦山法/CRD/CD隧道開挖模擬
作者碩博期間主修盾構/TBM隧道開挖，包括掘進效率評估、渣土改良、室內破巖試驗、現場掘進試驗、智能化監測系統研制等；工作期間從事礦山法隧道設計和盾構隧道設計。如果需求可進行交流。接收付費咨詢。
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隧道設計的實例教程
處在這個區域的隧道很少有穩定性問題，可以使用非常簡單的隧道支護設計方法,例如基于巖體分類RMR或Q方法的隧道支護建議；隧道施工條件非常簡單，通常使用巖石錨桿和噴射混凝土進行支護。
(B) 應變在1 to 2.5。處在這個區域的隧道使用收斂限定方法(Convergence Confinement Methods )預測隧道圍巖的塑性區，計算塑性區的漸進發展與不同支護類型之間的相互作用；這類隧道有輕微的擠壓問題，通常使用巖石錨桿和噴射混凝土來處理，有時會添加輕型的鋼支架或格子梁以增加安全性。
(C) 應變在2.5 to 5。處在這個區域的隧道使用二維數值分析，包括模擬結構元和和開挖順序，工作面的穩定性通常不是太大問題；此類隧道出現嚴重的擠壓，開挖后需要快速安裝支護，并仔細控制施工質量，一般需要在噴射混凝土中嵌入重型鋼支架。
(D) 應變在5 to 10。處在這個區域的隧道設計應以工作面的穩定性問題為主，應該進行二維或三維數值分析，估算工作面加固的影響; 此類隧道會出現非常嚴重的擠壓和工作面穩定性問題，通常需要在噴射混凝土中嵌入鋼支架對工作面進行加固。
(E) 應變>10。處在這個區域的隧道其工作面嚴重不穩定，圍巖對隧道的擠壓變成一個極其困難的三維問題，目前還沒有有效的設計方法, 大多數的解決方案都是基于經驗設計的; 對于這種極端的擠壓問題，通常需要對工作面進行支護，也可能需要使用屈服支護。
3 應用實例
在地表下60m深的巖體內擬開挖一條直徑為12m的隧道。巖體屬性由Hoek-Brown準則來定義：原巖強度σci=7 MPa，常數mi=10，GSI=15。巖體彈性模量E=353MPa, 泊松比v=0.3。
使用Duncan Fama方法計算的塑性區半徑為13.77m, 隧道收斂率為2.03%, 隧道壁位移為121.6mm。
展開 由于設計者經驗、習慣及愛好的不同，對規范的認識差異，所設計出來的隧道建筑限界研究不足，個別指標與參數的設置不盡合理；隧道支護參數設計差異較大，即使在同類地區、同類圍巖段，因是不同的設計單位，其參數也是不相同的；隧道內輪廓也就各式各樣，有的馬上就要施工了還在搞斷面優化，不僅造成了設計返工，而且工程數量也不易控制……
本文為大院針對隧道設計總結，對設計師及施工技術人員非常有幫助，推薦學習參考。
當前隧道質量問題
一、隧道漏水、滲水
（1）是地質原因；
（2）是施工原因：超挖部分沒有回填或回填不實，襯砌背后空洞發育，從而在隧道拱部形成了地下水的儲存區。在襯砌背后排水系統不暢的情況下致使作用在二襯上的荷載增大，加上溫度應力、圍巖應力和襯砌不均勻沉降的共同作用，使得二次襯砌開裂，引發滲漏水問題；
混凝土振搗不密實，澆注不連續，部分強度偏低；變形縫、施工縫未認真安裝止水帶，兩邊的混凝土澆注不實．使得襯砌在施工縫處產生裂縫并滲漏水；施工工程中導致排水管堵塞、防水板破損；工程材料質量存在問題。
（3）是設計原因
工程防水標準確定不合理；結構細部防水設計不詳細或未做防水設計。設計時應做到明確提出防排水材料的性能指標；在設計中提出施工工藝和質量檢測的相關要求；精細化設計，考慮運營期間能方便防排水系統的疏通、維修養護。
二、襯砌開裂
（1）是設計斷面形式不合理，如對有膨脹性或遇水易軟化的圍巖，邊墻采用直墻形式，邊墻很可能出現開裂現象，遇水易軟化的圍巖有可能造成邊墻基底承載力不足，產生不均勻沉降，出現裂紋（裂縫）或錯臺；
（2）是初期支護能力不足，造成坍塌、變形過大使二次襯砌承受較大圍巖壓力；
（3）是二次襯砌安全儲備不足，如有些隧道施工中出現了比較大的坍方，二次襯砌仍采用素混凝土，造成運營后素混凝土出現裂縫。
展開 王夢恕
9月20日下午，中國著名隧道及地下工程專家、中國工程院院士王夢恕因病去世，享年80歲。
據中國工程院公示的院士百科顯示，王夢恕為中國鐵路工程總公司高級工程師、副總工程師，中國中鐵隧道集團副總工程師，北京交通大學隧道及地下工程試驗研究中心主任、博導、教授。
被稱為“高鐵院士”的王夢恕對鐵路的貢獻極多，其開拓了鐵路隧道復合襯砌新型結構領域的理論研究，摸清了結構受力特點、機理，確定了施工要點及工藝；主持并參加大瑤山隧道深孔光面爆破、噴錨支護、監控量測、反饋信息指導施工、周邊鉆孔預注漿等關鍵技術成果的開發、研究和應用，研究實現了大斷面、大型機械化快速施工，改變了中國近百年的隧道設計施工方法，使長大隧道修建技術有了重大突破；主持雙線鐵路隧道不穩定地層信息化施工，首次系統地創新了超前支護體系和穩定工作面的理論分析和應用，創造了新型網構鋼拱架和鎖腳錨管支護型式并廣泛應用于軟弱地下工程；主持創造了“淺埋暗挖法”修建城市地鐵和車站的施工配套技術，為城市地鐵及地下工程建設開辟了一條新路。
此外，王夢恕還主持過國內多條海底、江河水下隧道的設計、施工研究，多次獲得國家、省部級科技進步特等獎、一、二等獎；詹天佑成就獎、大獎，國家人事部一等功。
王夢恕1995年當選為中國工程院院士，系第九、十、十一、十二屆全國人大代表，第九、十屆全國政協委員，培養博士、博士后近60余名。
2017年3月，在第十二屆全國人大五次會議上，時任中國中鐵隧道集團副總工程師的王夢恕提交了兩份建議，分別為《關于深入開展大西線調水工程論證并盡快實施第一期工程的建議》、《關于保留百年京張鐵路歷史風貌建設鐵路遺址公園的建議》。
展開 2011年5月，他根據企業安排帶領8名設計人員首次進入廣西南寧市場，攻堅南寧地鐵1、2號線4站6區間設計工作。該項目地鐵車站、區間隧道均位于南寧市最繁華的商業圈，區間隧道空間關系異常復雜風險極高，被業界稱為咽喉工程，在國內類似工程實屬罕見。在李海洋帶領下，設計團隊克服項目設計難度大、設計任務繁重、人員數量嚴重不足等困難，出色圓滿完成了南寧地鐵1號線設計任務，并創造了當時南寧市歷史上多個第一：最深明挖深基坑、第一次下穿邕江的水下隧道、第一次穿越南寧火車站及“扭麻花”重疊斜交隧道等。這打響了企業品牌，為企業在華南市場做大做強奠定了堅實的基礎。從2011年伊始，公司連續中標南寧地鐵1、2、3、4、5號線、2號線東延線、市郊鐵路機場線及武鳴線，并于2019年成功中標集團公司第一個大型勘察設計施工總承包項目——防城港市東灣海底供熱管道工程。
為讓設計產品質量成為企業發展壯大的重要基石，優質的服務態度成為做好項目的根本保障，李海洋在參與主持諸多大型勘察設計項目中，力爭技術創新，且成果屢獲大獎。結合一線地鐵設計工作特點，他創造性提出國內首個相鄰兩座地鐵車站連續同臺換乘與小間距四線區間隧道“扭麻花”組合方案，解決了舊城區地鐵換乘線的建造難題，創造了良好的經濟和社會效益。參加工作以來，他先后獲得中國中鐵科學技術一等獎1項、中國中鐵優秀工程設計一等獎3項、天津市“海河杯”優秀勘察設計二等獎4項等獎項。其中，《深基坑附屬結構的快速施工方法》等技術創新為工程施工提速增效，獲得多項國家發明專利及實用新型專利。
每天穿梭在工程現場雖然忙碌，生產生活條件枯燥艱苦，但李海洋總是精神振奮：“我一定要用技術創新‘爭第一’！”原來在集團重組初期，企業涉及EPC總承包項目領域尚處于空白階段，為拓展企業發展過程中的經濟增長點，他研精勤思，密切關注潛在勘察設計總承包工程項目信息。
展開 背景介紹
隧道是一種人工建造的地下通道，主要用于連接不同地點，克服地形障礙為車輛提供通行路徑，縮短交通距離，在隧道內設置照明燈具可以滿足實用需求并且對交通安全有一定保障。
設計要求
符合國家隧道照明標準，燈光布置合理，燈光均勻，綠色環保等;
設計內容
設計隧道面積合理，其中布置燈具擺放合理，符合照明標準。
設計方案(截取部分報表)
燈具信息：
以上為本次案例所用燈具信息
數值圖：
數值圖顯示區域亮度為100-472cd/㎡
亮度曲線圖：
從亮度曲線圖可以看出計算的曲線大致在標準線上且沒有過大，說明此次設計方案合理
渲染圖：
該渲染圖呈現了一個光線分布均衡的隧道場景，增強了場景的真實感。
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解決方案：Litecalc Tunnel Lighting是專用于管理直道隧道照明系統的程序模塊，可幫您解決隧道照明的問題
關于Tunnel模塊，包含以下功能：
? 隧道的設計和管理有兩種方式：
? 設計向導（適用于許可證 B 或 G 中的 Pro 配置）
? 高級設計（適用于Tunnel Plus模塊）
? 手動輸入每個文件的單個或組燈具設備
?
橢圓的
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拱形的
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矩形的
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4 種參數類型之間的隧道截面定義：
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手動輸入每個文件的單個或組燈具設備
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高級設計（適用于Tunnel Plus模塊）
?
設計向導（適用于許可證 B 或 G 中的 Pro 配置）
?
隧道的設計和管理有兩種方式
設計要求
符合國家隧道照明標準，燈光布置合理，燈光均勻，綠色環保等;
設計內容
設計隧道面積合理，其中布置燈具擺放合理，符合照明標準。
解決方案：Litecalc Tunnel Lighting是專用于管理直道隧道照明系統的程序模塊，可幫您解決隧道照明的問題
關于Tunnel模塊，包含以下功能：
□ 隧道的設計和管理有兩種方式：
□ 設計向導（適用于許可證 B 或 G 中的 Pro 配置）
□ 高級設計（適用于Tunnel Plus模塊）
□ 手動輸入每個文件的單個或組燈具設備
□ 4 種參數類型之間的隧道截面定義
（一）隧道工程與軌道交通技術
1.城市軌道交通明挖隧道開挖技術論壇
2.復雜地質條件下軌道交通長大隧道設計技術論壇
（二）巖土與勘察技術
1.巖土工程施工技術與材料設備發展論壇
2.巖土工程試驗技術在巖土勘察中的應用論壇
（三）非開挖修復技術
1.非開挖修復技術在市政管網改造中的應用研究論壇
2.城市地下管線非開挖修復更新技術論壇
（四）基坑技術
1.深基礎施工技術的關鍵點研究論壇
autostrade per l’Italia是意大利管理數量最多的高速公路路段的公司，它選擇LITESTAR 4D Tunnel模塊，為整個意大利高速公路上總共管理的 500 條隧道中的大部分進行照明設計。從今年開始，這些隧道將在未來幾年內建成。 Atena Lux SpA 選擇 LITESTAR 4D Wg7 (WebCatalog 7)
Atena Lux SpA 選擇 LITESTAR
[2] 胡煒，譚信榮,李奎，等.高壓富水地區巖溶隧道防排水設計方案優化研究[J].高速鐵路技術，2020,11(05):97-101,106.
[3] 田世寬，李維.巖溶地區隧道的排水設計及施工關鍵技術[J].筑路機械與施工機械化，2019,36(09):85-88.
文章來源：價值工程
1.橋隧三維聯動設計
隧道設計人員先發布以三維空間平面代表的臨時缺口模型，土建工程其他專業以這些平面作為三維BIM設計的輸入參數、用以限定模型邊界范圍，當缺口里程調整時，三維空間平面移動，橋梁、隧道專業模型隨之自動更新。上述流程實現了根據設計過程中的實際情況，綜合考慮安全、經濟、美觀等多種控制因素的交互式專業間接口動態設計。
施工地質工作技術管理
針對宜萬線地質特別復雜的13座隧道分別成立由建設、設計、施工、監理等單位組成的施工地質組，現場組織實施復雜隧道的施工地質工作，并組建以設計單位的技術管理和地質、物探及隧道設計專家為主體，建設、施工、監理等單位專家為技術顧問的施工地質部，協調和強化復雜隧道的施工地質技術工作，并現場快速分析判斷，決策處理復雜地質問題。
