一、 实习目的：

1、初步了解隧道及地下工程专业背景方向的知识构成。

2、了解隧道及地下工程系统的基本建筑与结构。

3、初步认识隧道相关知识体系。

4、锻炼学生分析问题和解决生产实际问题的能力。

二、实习时间：

    20##年10月23日

三、实习地点：

    1、地铁六号线呼家楼站施工现场

四、实习过程：

    乘车至地铁六号线呼家楼站施工现场，参观地铁站外部结构，后进入呼家楼站地下隧道施工现场参观讲解。了解地铁施工知识。

五、隧道与地下工程相关专业知识：

隧道与地下工程由支护结构（衬砌）以外的围岩、支护结构（衬砌）和衬砌围成的内部空间组成。

    1、隧道

隧道为地下通道的一种，也是最常运用的一种。设计给交通或其他用途使用，通常用来穿山越岭，若施做于地面下称作地下隧道。隧道大部分的功能，为提供行人、脚踏车（自行车）、一般道路交通、机动车、铁路交通、或运河使用，而部份隧道只运送水、石油或其他特定服务，包括军事及商业物流等。

隧道的种类繁多，按照存在的环境（所处的地质条件），埋置的深度、修建的场所、长度和用途将隧道划分为多种类型。

1．按存在的环境（所处的地质条件）分类

土质隧道：在土层中修建的隧道；

石质隧道：在岩体中修建的隧道。

2．按埋置的深度分类

浅埋隧道：埋置深度浅的隧道，一般指埋深（地面到隧道拱顶的距离）小于2倍坍落拱高度的隧道；

深埋隧道：埋置深度大的隧道，一般指埋深（地面到隧道拱顶的距离）大于2倍坍落拱高度的隧道。

3．按修建的场所分类

山岭隧道：在山体中修建的隧道；

城市隧道：在城市地面以下土层或岩体中修建的隧道；

水底隧道：为了跨越江河湖泊和海峡等修建的隧道。

4．按长度分类

特长隧道：全长在10，000m以上的隧道；

    长隧道：全长 3000m以上至 10，000m的隧道；

中长隧道：全长500m以上至3000m的隧道；

短隧道：全长 500m及以下的隧道。

5．按用途分类

铁路隧道：在铁路线上修建的隧道；

公路隧道：在公路线上修建的隧道；

地下铁道：为解决大城市交通拥挤问题，在城市地下修建的快速、大运量用电力牵引的轨道交通。

航运隧道：当运河需要跨越分水岭时，为克服高程障碍、缩短航运距离和改善航运条件而修建的隧道；

人行地道：在城市闹市区供行人从地下穿越地面道路而修建的隧道；

水工隧道：它是水利枢纽的一个重要组成部分，包括：

 （l）引水隧道：水电站为将水引入发电机组而修建的隧道；

（2）尾水隧道：为把发电机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，为疏导水流或补充溢洪道流量超限后的泄洪作用而修建的隧道；

（4）排沙隧道：为冲刷水库中淤积的泥沙，把泥沙级带送出水库而修建的隧道；

    市政隧道：城市中为安置各种不同市政设施而修建的地下孔道。包括：

     （1）给水隧道：为容纳城市自来水管道而修建的地下孔道；

     （2）污水隧道：为排除城市生产、生活污水而修建的地下孔道。

     （3）管路隧道：城市中为容纳煤气、暖气、热水等管道而修建的地下孔道；

     （4）线路隧道：城市中为容纳输送电力的电线以及通讯的电线而修建的地下孔道，也有将以上四种隧道合建成一个大隧道，称之为“共同沟”。

2、地下工程

地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程.它包括地下房屋和地下构筑物,地下铁道,公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等。

地下工程是以地下洞室围岩作为建筑物的结构工程。地下洞室围岩是一种受过工程开挖扰动的岩体，它又处于工程地质环境中，所以地下工程有其自身的特点。与地面工程相比，地下工程有以下几个不同点：

（1）地面工程是以大地为基础，依靠地基承载；而地下工程是以岩体作为基础，依靠围岩承载。

地面工程的重点，主要是对受力比较明了的基础进行加固，设计较为简单。而地下工程面对的是十分复杂的岩体结构，有许多不确定的因素。

（2）地面工程以建筑材料为主体，材料强度是关键；地下工程以支护为主体，围岩稳定是关键。

地面工程材料多以钢材、混凝土为主，其材料特性容易把握，而地下工程需要围岩稳定来保证工程的安全。围岩受岩体的力学特性、工程地质环境（断层、裂隙、层间错动、软弱夹层、地下水、地应力等）和工程因素（洞室体型、尺寸、布局、施工开挖等）的影响，在很多情况下不能保证自身的稳定，往往需采用锚固支护措施来加强围岩的稳定。围岩所处的地质环境不同，其破坏的机理也不同，所采用的锚固支护方式也就不同。由于地下工程锚固支护机理的研究，目前还处在探索之中，所以锚固支护的设计基本还是采用经验和工程类比。因此地下工程的设计难度较大，要使地下工程的设计象地面工程一样做到安全经济、合理量化，还需进行大量的研究和艰苦的努力。

（3）地面工程是浇筑浆砌而成，施工方便；而地下工程是开挖钻爆而成，施工复杂。

浇筑浆砌是一种成熟较为完善的施工工艺。地下工程开挖钻爆施工是近几十年来随着地下工程的兴起而发展起来的一种施工工艺。岩体是一种非线性介质，具有不可逆性。岩体的开挖过程，就是岩体应力的释放过程。不同的开挖方式，导致围岩的应力重分布规律不同，围岩的稳定特性也就不同。由于岩体本身的复杂性，对于不同岩体结构，应采用不同的开挖方式，以尽可能减少围岩的应力扰动，用最小的支护代价保证围岩稳定，是地下工程施工开挖的复杂性所在。

地下工程的分类

按照功能、存在的环境、建造方式、施工方法和修建的场所可将地下工程划分为多种类型。

l．按功能分类

工业地下工程：建造于地下的各种工业工程，包括各类地下工厂、车间、电站等；

交通地下工程：建造于地下的各类交通工程，包括各种铁路和公路隧道、水底交通隧道、城市地下铁道、人行通道等；

    民用地下工程：建造于地下的各种民用工程，包括地下商业街、地下商场、地下车库、影剧院、展览馆、餐厅、体育馆，以及一些其它公共建筑、人民防空工程等。

    仓储地下工程：建造于地下的各种仓储工程，包括各种地下储藏库如油库、液化气库、热库、冷库、档案库、物质库、放射性废物库等；

    公用和服务性地下工程：建造于地下的公用和服务性地下工程，包括地下自来水厂、污水处理站、给排水管道、热力和电力管线、煤气管道、通讯电缆管道等；

    军用地下工程：建造于地下的各种军用工程，包括各种野战工事、指挥所、人员和武器掩蔽所、军火和物质库等。

2．按存在的环境分类

岩石中的地下工程：建造于岩体中的地下工程；

土体中的地下工程：建造于土体中的地下工程。

3．按建造方式分类

    单建式地下工程：独立建造在地下岩体或土体中，在地面以上没有其它建筑物；

    附建式地下工程：与地面建筑场一起修建的地下工程，主要指各种地面建筑的地下室部分。

4．按施工方法分类

明挖地下工程：明挖法施工的地下工程；

盖挖地下工程：盖挖法施工的地下工程；

暗挖地下工程：暗挖法施工的地下工程。

5．按修建的场所分类

城市地下工程：在城市地面以下土层或岩体中修建的地下工程；

山区地下工程：在山区地面下修建的地下工程。

隧道与地下工程的施工方法

明挖法

明挖法的关键工序是：降低地下水位，边坡支护，土方开挖，结构施工及防水工程等。

其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。主要有：

(1)放坡开挖技术。

适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。基坑应自上而下分层、分段依次开挖，随挖随刷边坡，必要时采用水泥粘土护坡。

(2)型钢支护技术

一般使用单排工字钢或钢板桩，基坑较深时可采用双排桩，由拉杆或连梁连结共同受，也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。

　　(3)连续墙支护技术。

一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽，也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。连续墙不仅能承受较大载荷，同时具有隔水效果，适用于软土和松散含水地层。

(4)混凝土灌注桩支护技术。

一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。钻孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成桩。支护可采用双排桩加混凝土连梁，还可用桩加横撑或锚杆形成受力体系。

(5)土钉墙支护技术。

在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔，加入较密间距排列的钢筋或钢管，外注水泥砂浆或注浆，并喷射混凝土，使土体、钢筋、喷射混凝土板面结合成土钉支护体系。

(6)锚杆(索)支护技术。

在孔内放入钢筋或钢索后注浆，达到强度后与桩墙进行拉锚，并加预应力锚固后共同受力，适用于高边坡及受载大的场所。

(7)混凝土和钢结构支撑支护方法。

依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构内支撑体系，与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系，承受侧向土压力，内支撑体系在做结构时要拆除。适用于高层建筑物密集区和软弱淤泥地层。

暗挖法

隧道及地下建筑工程施工时，须先开挖出相应的空间，然后在其中修筑衬砌。施工方法的选择，应以地质、地形及环境条件以及埋置深度为主要依据，其中对施工方法有决定性影响的是埋置深度。当埋深超过一定限度后，明挖法不再适用，而要改用暗挖法，即不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工。矿山法和盾构法等均属暗挖法。

隧道及地下工程施工时有下列特点：

①受工程地质和水文地质条件的影响较大；②工作条件差、工作面少而狭窄、工作环境差;③暗挖法施工对地面影响较小,但埋置较浅时可能导致地面沉陷；④有大量废土、碎石须妥善处理。

　　隧道及地下工程的施工方法最初是采用矿山开拓巷道的方法，故称为矿山法，此法应用范围很广。

　　19世纪，为修筑水底隧道，创制了盾构,经100多年的改进，盾构法成为在松软地层中常用的方法之一。

　　为避免在水下施工，19世纪末又出现了沉管法，此法主要工序在地面上进行，优点显著，应用日益广泛。

　　在敷设管道或设置地道时，为了不影响地面房屋和其他工程设施，用千斤顶将预制的管段或箱涵配合挖土向前顶进，这就是顶管法。用这种方法穿过街道、路堤等障碍物是很有效的。

　　用沉井法（见地下工程沉井法施工）修筑地下建筑，具有占地面积小、挖土量少、施工方便、对周围设施影响较小等优点。近年来，已发展成一种在软土地层中修筑地下工业建筑物的方法。

　　城市中用明挖法施工，打设板桩时会产生很大噪声和振动，因此发明了减轻公害的地下连续墙法。它用专门机械开挖深槽，应用触变泥浆护壁，然后在槽中灌筑水下混凝土，以形成地下连续墙来挡土，或作为地下结构的一部分。此法的优点是产生的噪声和振动都很小。

　　地下工程的开挖工作很繁重，施工机械化要求特别迫切。随着机械制造及冶炼技术的进步，20世纪50年代制造出用硬合金刀具直接破岩的隧洞掘进机，实现了开挖工作的综合机械化，因此获得一定程度的推广。

随着岩体力学的发展,在结合现场经验的基础上,20世纪中叶创造了新奥法。此法的主旨是尽量利用围岩的自承能力,用喷锚支护控制围岩的变形及应力重分布,使达到新的平衡。这样就把支护和围岩组成一整体结构，而其中的主要承载部分是围岩。此法是在软弱围岩中施工的有效方法。

盖挖法

当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法。

　　盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。根据工程实际情况具体又可分为以下几种方法：

　　1、盖挖顺作法

　　盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构（包括纵、横梁和路面板）置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。

　　在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。

　　工程实例：深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧，深南中路行车道下。该地区市政道路密集，车流量大，最高车流量达3865辆/h.车站主体为单柱双层双跨结构，车站全长224.3 m，标准断面宽18.9 m，基坑深约18.9 m，西端盾构并处宽22.5 m，基坑深约18.7 m.南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为2年，其中围护结构及临时路面施工期为7个月。为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车，该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。

　　2、盖挖逆作法

　　盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。工程实例：南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下，以造价、工期、安全为目标，经过分析、比较，选择了全线区间施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第1个车站，又位于十字路口，因此采用地下连续墙作围护结构。除人口结构采用顺作法外，其余均为盖挖逆作法。

　　3、盖挖半逆作法

盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力。

施工方法的发展，除了科技人员对于地下工程受周围介质的复杂影响逐渐加深认识以外，还有赖于系列化、自动化施工机械的研制和新材料的创造，使在开挖、运输和衬砌等作业中能综合运用,并形成新的施工方法,以缩短施工期限和保证工程质量。

六、实习感悟：

通过参观地铁六号线呼家楼站，学习隧道与地下工程相关知识，使我对铁路的发展与建设有了更深入的认识，在我国隧道，地下工程高速发展急需人才的今天，学习相关知识无疑十分重要，对我国的建设，发展都有极为重要的意义。

第二篇：隧道与地下认知实习报告

隧道与地下认知实习报告

姓    名：XXXX

学    号：1123XXXX

班    级：土木XXXX

单    位：北京交通大学土建学院

时    间：20##年5月23日

目录

第一部分：前言.............................................2

实习目的..............................................2

实习地点..............................................3

实习时间..............................................3

第二部分：实习内容.........................................4

妙峰山山岭隧道........................................4

古北口附近隧道........................................6

北京交通大学隧道与地下工程实验室......................7

第三部分：隧道与地下知识点补充.............................9

第四部分：实习总结........................................20

前言

认知实习是我们知识更新和发展的源泉,也是我们对专业清晰了解的有效途径。只有在实践中,我们才能得到丰富、完善和发展自己。将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己知识、能力等,为自己事业的成功打下良好的基础。

对于刚接触专业知识的我们,对专业所研究的具体方面还处在懵懂阶段,对专业具体研究还不是特别了解为此，学院组织我们进行这次隧道与地下认知实习活动，让我们从实践中对自己即将从事的专业获得一个感性认识，为今后专业课的学习打下坚实的基础。

隧道工程实习是土木工程专业学生的一门实践性课程。是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径，是增强学生的群众性观点、劳动观点、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的责任心和使命感的过程。

通过生产实习，拓宽了我的知识面，增加感性认识，把所学知识条理化系统化，学到从书本学不到的专业知识，并获得本专业国内、外科技发展现状的最新信息，激发了我向实践学习和探索的积极性，相信能够为我今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。

实习实践是与课堂教学完全不同的教学方法，在教学计划中，隧道工程认识实习是相关课程课堂教学的补充，也是对隧道工程专业的感性认识。课堂教学中，教师讲授，学生领会，而实习则是在教师指导下由学生自己向实际学习。通过现场的讲授、参观等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识，使学生在实践中得到提高和锻炼。

实习目的

1.理论联系实际，了解一些隧道工程方面的相关知识并加以把握与运用；

2.了解隧道工程的主要研究方向；

3.结合具体的工程建设，发现问题，分析问题，解决问题；

4.熟知工程建设的特点、规律，丰富工程建设的知识；

5.对一些基本的隧道类型进行认识识别；

6.了解隧道的各种结构及其功能；

7.对隧道的安全性进行简单的评估；

8.了解隧道工程与地下工程领域的最新动态和发展方向。

9.通过实习对自己今后所从事的工作领域和环境有一个大致的了解。

实习地点

本次实习地点主要包括3个地方，分别是妙峰山山岭隧道,北京古北口附近隧道以及北京交通大学隧道与地下工程实验室。

实习时间                           

20##年5月04日(妙峰山),20##年5月25日(古北口)

实习内容

1.妙峰山山岭隧道

隧道工程包括隧道的勘测、设计、贯通控制测量和施工等工作。

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。

选线:根据线路标准、地形、地质等条件选定隧道位置和长度。选线应作多种方案的比较。长隧道要考虑辅助坑道和运营通风的设置。洞口位置的选择要依据地质情况。考虑边坡和仰坡的稳定，避免塌方。

纵断面设计:沿隧道中线的纵向坡度要服从线路设计的限制坡度。因隧道内湿度大，轮轨间粘着系数减小，列车空气阻力增大，因此在较长隧道内纵向坡度应加以折减。纵坡形状以单坡和人字坡居多，单坡有利于争取高程，人字坡便于施工排水和出碴。为利于排水，最小纵坡一般为2‰～3‰。

横断面设计:隧道横断面即衬砌内轮廓，是根据不侵入隧道建筑限界而制定的。中国隧道建筑限界分为蒸汽及内燃机车牵引区段、电力机车牵引区段两种，这两种又各分为单线断面和双线断面。衬砌内轮廓一般由单心圆或三心圆形成的拱部和直边墙或曲边墙所组成。在地质松软地带另加仰拱。单线隧道轨面以上内轮廓面积约为27～32平方米，双线约为58～67平方米。在曲线地段由于外轨超高车辆倾斜等因素，断面须适当加大。电气化铁路隧道因悬挂接触网等应提高内轮廓高度。中、美、苏三国所用轮廓尺寸为：单线隧道高度约为 6.6～7.0米、宽度约为4.9～5.6米；双线隧道高度约为7.2～8.0米，宽度约为8.8～10.6米。在双线铁路修建两座单线隧道时,其中线间距离须考虑地层压力分布的影响,石质隧道约为20～25米，土质隧道应适当加宽。

辅助坑道设计:辅助坑道有斜井、竖井、平行导坑及横洞四种。斜井是在中线附近的山上有利地点开凿的斜向正洞的坑道。斜井倾角一般在18°～27°之间，采用卷扬机提升。斜井断面一般为长方形,面积约为8～14平方米。竖井是由山顶中线附近垂直开挖的坑道，通向正洞。其平面位置可在铁路中线上或在中线的一侧（距中线约20米）。竖井断面多为圆形，内径约为4.5～6.0米。平行导坑是距隧道中线17～25米开挖的平行小坑道，以斜向通道与隧道连接，亦可作将来扩建为第二线的导洞。中国自1957年修建川黔铁路凉风垭铁路隧道采用平行导坑以来,在58座长3公里以上的隧道中约有80%修建了平行导坑。横洞是在傍山隧道靠河谷一侧地形有利之处开辟的小断面坑道。

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。

毛洞：在褶皱构造两翼厚层坚硬的岩石中通过，围岩质量好，完整性好，有利于工程稳定。隧道无衬砌或支护，称为“毛洞”。北侧无洞门，南侧有石砌的洞门，洞门上方无削坡，洞门可以减小引线路堑的边坡高度，缩小正面仰坡的坡面长度，使边坡及仰坡得以稳定；南侧洞门顶部有排水沟和排水管道，可以把水流引入侧沟排走，保障运营安全。

隧道两个出口设计的差异

顺下游方向的隧道出口，完全没有衬砌，另一出口则有衬砌维护，这与两侧出口的围岩性质有关。由于一侧出口岩体较完整，抗风化能力较另一侧强，没有任何工程支护，而另一侧出口岩体风化严重，植被覆盖较高，能够截流较多的地表径流，进而促进水对可溶岩的溶蚀能力，可观察到小型的岩溶洞穴，并填充了水流冲刷物质。这些特征使得该出口围岩相对破碎，完整性较差，岩体强度减弱，所以进行了支护。

2.古北口附近隧道

5月25日,我们在古北口进行了现场实习,过程中共观测了3个隧道,其中一个隧道正在运行,两个隧道已经废弃.废弃的隧道是由于选址不当,导致还未完全修完就已经发生坍塌,不能使用.所以,修建隧道时需要提前认真观测,以免出现接近修完却发现隧道稳定性不高的情况,既浪费钱财,又损耗人力,还会易造成人员伤亡。

3.北京交通大学隧道与地下工程实验室

1、地下试验室介绍

北京交通大学地下轨道减振试验室是我校与中国铁路工程总公司联合所属隧道工程研究中心以及教育部隧道工程中心试验室的一部分，是国内唯一建在地下的隧道与轨道工程试验室。它可开展隧道工程及轨道工程等相关专业的工程试验及科学研究。此试验室建成于20##年，共投资1060万，总面积约400平方米。由两个上下重叠的隧道组成，上层隧道为曲线隧道，下层为直线隧道，见图1。两个试验隧道底板埋深分别为10m和19m，夹层土厚度为4m（与北京地铁的埋深一致）。隧道标准断面洞身高为4m。在第二层铺设了当前世界上最新技术的钢弹簧浮置板轨道结构（及梯形轨道结构）与模拟地铁列车的激振和测试设备。

2、试验室现有设备

为了模拟列车对轨道结构的振动载荷，北京交通大学与北京桩工机械厂合作研发了一台轨道振动源发生器SBZ3。

SBZ30型变频变矩式振源发生器是用于铁路轨道、桥基等载荷试验的专用设备。该机能够模拟列车在铁轨上运行时对轨道产生的动力荷载，具有变频、变矩、变向的功能。本振源发生器的技术指标见表1。

表1 SBZ30轨道振动源发生器指标

3、交流与合作

试验室与欧盟进行着长期的国际合作，同时得到国家基金重点项目的支持、与实际工程密切结合。通过试验为北京、广州、深圳、南京等城市的地铁减振措施提供强有力的依据，为减振方案的实施提供设计参考。因此，也得到了许多国内外专家和相关单位的高度关注。

隧道与地下知识点补充

不同的隧道有不同的功能，大致可以分为如下几类：

交通隧道：包括铁路隧道、公路隧道、公路铁路两用隧道、地下铁道隧道和人行隧道等。是为旅客、行人与货物提供运输的通道，是各类隧道中数量最多的一种。

铁路隧道：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。

公路隧道：修筑在地下供汽车行驶的通道，一般还兼作管线和行人等通道。

公路铁路两用隧道：兼有铁路隧道和公路隧道的功能。

地下铁道隧道：用于通过地下铁道。

人行隧道：供行人、通道使用，解决在地面人车争路的问题。

水工隧道：水工隧洞是水利工程中的一个重要组成部分。根据水工隧洞的用途可分为引水、输水隧洞，导流、泄洪隧洞，尾水隧洞和排沙隧洞，输水隧道、排水隧道（下水道为其一种）。引水、输水隧洞为引水或输水以供发电、灌溉或工业和生活之用，如南水北调工程中的输水隧洞便是。导流、泄洪隧洞用以疏导水流或水库容量超限后作为泄洪通道。尾水隧洞是为排走水电站发电后尾水的通道。排沙隧洞可用来排冲水库淤积的泥沙或放空库水以备检修水工建筑物之用。

矿山巷道：是为矿山采掘工作在含矿层或岩层中开凿的地下通道，包括运输巷道、通风巷道、给水巷道等。

市政隧道：是修建在城市地下，用作敷设各种市政设施的地下管线，如自来水、污水、暖气、煤气、通信、供电等的隧道。

如果按照隧道所处的地理情况又可以分为水下隧道，山岭隧道和城市地下隧道。

水下隧道：又称水底隧道。修建在江河、湖泊、海港或海峡底下的隧道。它为铁路、城市道路、公路、地下铁道以及各种市政公用或专用管线提供穿越水域的通道，有的水底道路隧道还设有自行车道和人行通道。如1970年建成的上海市黄浦江打浦路隧道。

山岭隧道：是为穿越山岭而修建的隧道。位于沿河傍山地段的称为傍山隧道，穿越分水岭的称为越岭隧道。常见的有铁路山岭隧道和公路山岭隧道。

城市隧道：为节约城市土地资源、缓解地面交通、利于环境保护、城市隧道在现代城市的建设具有十分重大的意义。按其功能一般可概括为上述市政隧道和交通隧道。地下铁道的车站及区间隧道、人行过街地道都属于城市交通隧道。

这里补充介绍的是铁路隧道和城市地下铁道隧道：

铁路隧道的施工和构造：是指铁路线路在穿越天然高程或平面障碍时修建的地下通道。高程障碍是指地面起伏较大的地形障碍，如分水岭、山峰、丘陵、峡谷等。平面障碍是指江河、湖泊、海湾、城镇、工矿企业、地质不良地段等。铁路隧道是克服高程障碍的有效方法，有时甚至是唯一的方法。它可使线路的标高降低、长度缩短并减缓其纵向坡度，而提高运量和行车速度。铁路线路遇到平面障碍时，可采用绕行或隧道穿越两种方法。前者往往是不经济的甚至是不可能的，如江河、海峡等，采用隧道则常是一种最好的解决方法。

铁路隧道的施工一般有下面几种方法:

全断面法

全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。全断面法工序简单，能够充分发挥大型机械设备的优势，提高机械设备的施工效能，从而加快施工速度，因此成为坚硬围岩隧道中最常用的施工方法。

全断面开挖法的施工顺序是：

A．用钻孔台车，钻眼，然后装药、联接导火线；

B．退出钻孔台车，引爆炸药，开挖出整个隧道断面；

C．排除危石，安设拱部锚杆和喷第一层混凝土；

D．用装碴机将石碴装入出碴车，运出洞外；

E．安设边墙锚杆和喷混凝土；

F．必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土；

G．开始下一轮循环；

H．在初期支护变形稳定后，或按施工组织中规定日期灌注内层衬砌。

台阶法

根据台阶长度不同，划分为长台阶法、短台阶法和微台阶法三种，如右图所示。

施工中采用哪一种台阶法，要根据两个条件来决定，第一是对初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，要求闭合时间越短，第二是对上部断面施工所采用的开挖、支护、出渣等机械设备需要施工场地大小的要求。对软弱围岩，主要考虑前者，以确保施工安全；对坚硬围岩，主要考虑如何更好地发挥机械设备的效率，保证施工中的经济效益，因此只考虑后一条件。

（1）长台阶法

这种方法是将断面分成上半断面和下半断面两部分进行开挖，上、下断面相距较远，一段上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。施工时上下都可配属同类机械进行平行作业，当机械不足时也可用一套机械设备交替作业，即在上半断面开挖一个进尺，然后再在下断面开挖一个进尺。当隧道长度较短时，亦可先将上半断面全部挖通后，再进行下半断面施工，即为半断面法。

（2）短台阶法

这种方法也是分成上下两个断面进行开挖，只是两个断面相距较近，一般上台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨。上下断面采用平行作业。

短台阶法的作业顺序和长台阶相同。

（3）微台阶法

这方法也是分成上下两部分，但上台阶仅超前3~5m，只能采用交替作业。

用一台停在台阶下的长臂挖掘机或单臂掘进机开挖上半断面至一个进尺。安设拱部描杆、钢筋网或钢支撑。喷拱部混凝土。用同一台机械开挖下半断面至一个进尺。安设边墙锚杆、钢筋网或接长钢支撑，喷边墙混凝土（必要时加喷拱部混凝土）。开挖水沟、安设底部钢支撑，喷底拱混凝土。灌注内层衬砌。

下导洞超前后部扩大钻爆法

下导洞超前后部扩大钻爆法开挖断面如下图所示，下导洞可超前5-6m以争取临空面，为后部扩大加快速度、节约炸药、减少超欠挖、减少振速提供条件，导洞超前也可利用平导投入正洞只打导坑而不增设工作面，反而施工速度更快。

下导洞超前法开挖步骤图

下导洞超前后部扩大钻爆法可采用如下机械配套，以加快施工速度：下导洞采用二臂凿岩台车钻眼，垂直楔形掏槽，全断面一次光面爆破，ITC312装碴机装碴，8t自卸汽车运输。下导洞每循环进尺2.5m，超前正洞5～10m。正洞采用RPJ-D型三臂凿岩台车钻眼，全断面一次光面爆破，ITC312装碴机装碴，20t自卸汽车运输。正洞全断面每循环进尺4.5m。

为提高下导洞的开挖速度，下导洞也可采用小直径的TBM（3-4m）。

双侧壁法

双侧壁法支护封闭的意义主要体现在横撑的架设上，当其两侧导坑封闭后可提供较强的整体支护刚度。因此，双侧壁法开挖阶段对软弱围岩的扰动程度小，控制偏压地层变形能力强，尤其对地表沉降的控制效果显著，在上述单层支护的工法试验中控制地表沉降的实际效果最好。总体上，在各种大断面顺序施工方法中，双侧壁法是一种具有优异控制围岩变形能力的施工方法。

CRD法

CRD法在先行导坑横撑架设后同样可提供较强的整体支护刚度，相对台阶法可有效控制浅埋软弱围岩中的拱部整体下沉。由于一侧导坑先封闭，因此处理偏压地层变形的能力同样比较强。CRD法控制围岩变形的效果不如双侧壁，但临时支撑比双侧壁省，施工速度相对比较快（一般铁路双线隧道平均为40m，郑西高铁大断面黄土隧道平均月进尺可达到35m），成本相对较低。

CD法

相对台阶法，CD法多了一道中隔墙，断面被划分成两半按先后导坑顺序开挖，对开挖面的控制较台阶法断面有利。由于CD法没有横撑，它只有在先行导坑仰拱封闭后才能形成较强的整体支护刚度。在此之前，CD中壁的稳定性容易受开挖影响，尤其是在承载力较弱的围岩中。因此，CD法控制净空位移的能力较双侧壁和CRD弱，尤其是在净空高度比较大的高铁160m²超大断面软弱围岩隧道场合，一侧导坑仰拱未封闭就开挖另一侧导坑很容易造成中壁失稳。

三台阶七步法

三台阶七步开挖法溯源于中铁十二局20##年被铁道部确定为部级工法的《大跨度软沿公路隧道短台阶七步平行流水作业工法》（TLEJGF-99.00-36），按三台阶留核心土方法开挖，适用于开挖面积为100～180m²、具备一定自稳条件的Ⅳ、Ⅴ级围岩地段隧道的施工。

铁路隧道的基本构造：

铁路隧道结构由主体建筑物和附属建筑物两大部分构成。主体建筑是为了保持隧道稳定，保持隧道正常使用而修建的，主要由洞身衬砌和洞门组成，也包括必要时在洞口加筑的明洞。附属建筑物是指为了保障隧道正常使用，方便养护、维修作业、以及满足供电、通信等方面需要的各种辅助设施，如隧道防排水设施、避车洞、电缆槽、运营通风设施、下锚段衬砌及洞口缓冲结构等。

无论是主体建筑物还是是附属建筑物都是隧道的永久性建筑。此外，还有为改善施工条件、加快施工进度而增设的横洞、斜井和平行导坑等临时建筑。这些临时性建筑除了兼作隧道运营中的排水坑道、机械通风的风道之外，并非隧道结构的不可缺少的组成部分。

地铁的主要施工方法
    1、明挖施工法

通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用，该方法现较少采用。

明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被用为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。

2、盖挖施工法

埋深较浅、场地狭窄及地面交通不允许长期占道施工情况下采用盖挖法施工。依据主体结构施工顺序分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该法是在既有道路上先完成周边围护挡土结构及设置在挡土结构上代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复为盖挖顺作法;反之先行构筑顶板并恢复交通、再由上而下施工结构物为盖挖逆作法。

3、暗挖施工法

暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，目前北京地区的隧道施工当中亦以该两种方法居多。

（1）钻爆法

我国地域广大、地质类型多样，重庆、青岛等城市处于坚硬岩石地层中，广州地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中，这种地质条件下修建地铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护（与通常的山岭隧道相当）。 

钻爆法施工的全过程可以概括为：钻爆、装运出碴，喷锚支护，灌注衬砌，再辅以通风、排水、供电等措施。在通过不良地质地段时，常采用注浆、钢架、管棚等一系列初期支护手段。根据隧道工程地质水文条件和断面尺寸，钻爆法隧道开挖可采用各种不同的开挖方法，

（2）盾构法

我国应用盾构法修建隧道始于20世纪50～60年代的上海。最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机（如网格式、压气式、插板式等），80年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点，目前，该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。据不完全统计，我国各城市地铁采用的盾构机已有60多台，其中上海30台，广州20台，北京、南京、天津、深圳各4台，大多是土压平衡盾构机型。 

盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见下图所示。

按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。

随着盾构法研究的深入、工程应用的增多，盾构法施工技术以及盾构机修造配套技术也得到了发展提高：上海地铁隧道基本全部采用盾构法修建，除区间单圆盾构外，目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道，此外还试验采用了方形断面盾构修建地下通道；采用直径11.2m的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道，这也是目前我国最大直径的盾构机。广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功应用于既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道修筑，大大拓展了盾构法的应用范围。深圳、南京、北京、天津等城市虽然地质、水文条件各不相同，但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。 

除了上述几点外，我国盾构技术的进步还表现在以下4个方面：①掌握了盾构机的选型和配套技术，与外国合作设计生产盾构机，配套施工设备包括管片模具完全能够自行设计制造；②掌握了盾构隧道的设计和结构计算技术以及防水技术；③掌握了盾构掘进控制技术，如盾构掘进参数选择控制、碴土和压力管理、地表沉降控制、盾构机姿态和隧道轴线控制、管片防裂、同步注浆等，实现了信息化施工，可以确保盾构施工的安全、优质、高效和环保；④掌握了不同地质条件和复杂环境条件下的施工及相关的施工技术。 

盾构法的主要优点:除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施T易于管理，施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。

（3）掘进机法

在埋深较浅、但场地狭窄和地面交通环境不允许爆破震动扰动,又不适合盾构法的松软破碎岩层情况下采用。该法主要采用臂式掘进机开挖,受地质条件影响大。

（4）浅埋暗挖法

浅埋暗挖法又称矿山法，起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程，是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上，针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。 

顾名思义，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是：利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序，现被施工单位普遍采纳。 

浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。 

由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用，加之国内丰富的劳动力资源，在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广，已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道，而且在大跨度车站的修筑中有相当的应用。此外，该方法也广泛应用于地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。

（5）顶管法

是直接在松软土层或富水松软地层中敷设中小型管道的一种施工方法。适用于富水松软地层等特殊地层和地表环境中中小型管道工程的施工。主要由顶进设备、工具管、中继环、工程管、吸泥设备等组成。

（6）新奥法

新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。

新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。 

当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展。如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施工地铁车站,车站位于城市道路下7～9m, 开挖面积230m2,相当于17m(宽)×14m(高);我国自1987 年在北京地铁首次采用新奥法施工复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m。针对我国城市地下工程的特点和地质条件, 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如根据新奥法的基本原理,采用“群洞”方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。 

在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法，尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。

（7）沉管法

沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。

沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较少，并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。

4、混合法

可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上2种或2种以上的方法同时使用，称其为混合法。

工程实例:北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规划道路红线宽70 m，现状路宽为22 m，朝内大街已改造完，道路红线宽60 m，两方向客流均衡，交通十分繁忙;且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为3层三跨框架结构;中间为暗挖段，结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度197 m，暗挖段长为96.80 m，明挖段长为100. 20m.

实习总结

在这两次的认知实习里我还是受益匪浅的。通过此次隧道和地下方向的实习，使我对隧道和地下工程有了一个简单的认识和了解，并激起了我学习它们的兴趣，相信对我以后的相关课程的学习也会有很大帮助。每一项大工程的背后都是常人难以想象的艰辛。印象最深刻的是身处古北口时候，蜿蜒的山脉，深长的隧道，让我对这些工程师的崇敬油然而生。从事一项工作就要热爱它，要把它作为自己毕生的追求。想到我国隧道与地下工程未来的发展，就更想把自己的专业知识学好，为这些工程贡献自己的力量。

另外，这次实习也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，畅徉于事实当中，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。实习使我跳出了象牙塔，来到了具体的道路线路观察，在社会这个大学校中学习实践知识。感受与体会更加深刻。

最后，我也非常感谢这次实习带队的几位老师，谢谢你们不辞劳苦，陪伴我们到各处实习观看，并细心讲解，让我们认识和了解更多的隧道与地下方面的知识。