隧道論文模板(10篇)

時間:2023-03-21 17:13:52

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇隧道論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

隧道論文

篇1

一、概述

對重要的公路、鐵路實現全線覆蓋是運營商提高網絡質量的一個重要環節,是提高綜合競爭力的一個有力手段。從交通角度來看,目前大多數隧道的目的是覆蓋盲區,因此需要結合交通線路的覆蓋設計來制訂專門的隧道覆蓋解決方案。

隧道覆蓋主要分為鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道等,每種隧道具有不同的特點,一般來說公路隧道比較寬敞,對隧道里面的覆蓋狀況,有車通過與無車通過時差別不大。車輛通過時,隧道內剩余空間較大,可根據實際情況選擇尺寸大一些的天線,以獲取較高的增益,使覆蓋范圍更大。而鐵路隧道一般來說要狹窄一些,特別是當火車經過時,被火車填充后所剩余的空間很小,火車對隧道的填充會對信號的傳播產生較大的影響,且天線系統的安裝空間有限,使天線的尺寸和增益受到很大的限制。另外,不管是哪種隧道,都存在長短不一的狀況,短的隧道只有幾百米,而長的隧道有十幾公里。在解決短隧道覆蓋時,可采用靈活經濟的手段,如在隧道口附近用普通的天線向隧道里進行覆蓋。但是,這些手段可能在解決長隧道覆蓋時不起作用,對于長隧道的覆蓋必須采取其它一些手段。因此,對于每段隧道的解決方案可能都會有所區別,必須根據實際情況來選定覆蓋解決方案。

在進行隧道覆蓋規劃之前,一般需要知道以下數據:

隧道長度、隧道寬度、隧道孔數(1、2)、覆蓋概率(50%、90%、95%、98%、99%)、隧道結構(金屬、混凝土)、載頻數目、隧道中最小接收電平(一般為-85dBm到-102dBm)、隧道孔間距、AC/DC是否可用、墻壁能否打孔、隧道入口處的信號電平、隧道內部已有信號電平等。

二、隧道覆蓋的信號源選擇

為了提供隧道覆蓋,一個GSM信號源與一套分布式系統是必要的。信號源的選擇,需要根據隧道附近的無線覆蓋狀況和傳輸、話務、現有網絡設備等情況來決定。隧道覆蓋所采用的信號源包括宏蜂窩基站、微蜂窩基站、直放站等。

對于鐵路、公路隧道覆蓋來說,由于其話務量小,宏蜂窩基站作為信號源較為少用。但是,在城市地鐵隧道中,人流量大,話務量也高,這種場合不僅要覆蓋站臺,而且還要覆蓋鐵路系統出口等地方,可采用容量較大的宏蜂窩基站。

使用宏蜂窩基站的優點是可以提供更多的信道資源、擴容較為容易、單個基站覆蓋能力強;缺點是需要用電纜從BTS設備所在的機房引入信號覆蓋隧道、增加了饋線損耗、需要較大的機房等配套設備、總的投資費用高。

對容量要求不是很高的隧道覆蓋,可采用微峰窩基站。使用微蜂窩基站的優點是所需設備空間小、所需配套設備少、總的投資費用低。

如果附近有信號源可以利用,則可采用無線直放站來作為隧道覆蓋的信號源。采用直放站往往是網絡拓展的第一步,在網絡容量上升后再用GSM基站來替換。采用直放站作為信號源的優點包括:無需傳輸、綜合成本低、可將遠處的話務帶給施主小區,使小區的信道利用率更高、安裝速度快等。無線直放站有寬帶直放站和選頻直放站兩種,采用無線直放站會使得網絡管理復雜度增加,不便維護,另外在采用選頻直放站時,施主小區的頻率發生變更后,直放站的頻率也要進行調整,不利于整網規劃和優化,施主天線和重發天線需要有足夠的隔離度,造成安裝空間上有些困難等缺點。除采用無線直放站以之外,也可采用光纖直放站作為信號源對隧道進行覆蓋。

在實際工程之中,必須根據隧道長度、隧道附近的覆蓋狀況、基站分布、話務分布、建站條件等因素選擇信號源,微蜂窩基站和直放站是隧道覆蓋建設常用的信號源。

三、隧道覆蓋的天饋系統選擇

在選擇好了GSM信號源之后,則必須根據實際情況配置天饋系統,對隧道進行覆蓋。通常有三種不同配置的天饋系統:同軸饋電無源分布式天線、光纖饋電有源分布式天線、泄漏電纜。

1、同軸饋電無源分布式天線

這種覆蓋方案的設計比較靈活、價格相對低、安裝較方便。同軸電纜的饋管衰減較小,天線增益的選擇主要取決于安裝條件,在條件許可的情況下,可選用增益相對較高的天線,來提高覆蓋范圍。該方案的簡化版就是采用單根天線對隧道進行覆蓋,對于較短的隧道來說,這種方案確實是一種低成本解決方案。

2、光纖饋電有源分布式天線系統

在某些復雜的隧道覆蓋環境中,可采用光纖饋電有源分布式天線系統來替代同軸饋電無源分布式天線系統。它更適用于覆蓋地下隧道(地鐵隧道)和站臺。采用光纖饋電有源分布式天線系統的主要好處包括在室內安裝的電纜數減少、可適用更細的電纜、采用光纜可降低電磁干擾、在復雜的網絡中設計更靈活等,缺點是成本高。

3、泄露電纜

采用泄漏電纜進行隧道覆蓋,是一種最為常用的方法,這種方法的好處在于:

可減小信號陰影和遮擋,在復雜的隧道中采用分布式天線,手機與某特定天線之間可能會受到遮擋,導致覆蓋不好;

信號波動范圍減少,與其它天線系統相比,隧道內信號覆蓋均勻;

可對多種服務同時提供覆蓋,泄漏電纜本質上是寬帶系統,多種不同的無線系統可以共享同一泄漏電纜,考慮到在隧道中經常使用某些無線系統(尋呼系統、告警系統、廣播等),采用共享一條泄漏電纜的方法,可省去架設多條天線的工程。

泄漏電纜覆蓋設計是一項非常成熟的技術,其設計方案相對簡單,本文不作重點分析。下面重點分析采用普通同軸饋電無源分布式天線進行隧道覆蓋的設計方案。

四、隧道的無線傳播

無線電波在隧道中傳播時具有隧道效應,信號傳播是墻壁反射與直射的結果,其中直射為主要分量。華為公司基于ITU-R建議,根據試驗數據對傳播模型進行了修正,得出一簡單實用的隧道傳播模型,用于進行隧道覆蓋設計,該傳播模型為:

Lpath=20lgf+30lgd―8dB

篇2

凍結法由于具有高強、阻水、均勻、靈活、經濟等特點,在日本及歐洲各國的城市地鐵等市政工程中都有廣泛應用。我國在北京、上海地鐵施工中也采用過局部凍結技術,但地鐵隧道的水平凍結施工在我國還沒有先例。北京地鐵大北窯車站區間隧道施工首次成功地采用了水平凍結技術,水平凍結長度40余米。工程地處交通樞紐,交通繁忙、建筑眾多,隧道上覆多條地下市政管線。凍結施工伴有凍脹和融降現象,過量的凍脹量和融降量將使地下管線及地上的建筑物、道路等受到影響甚至破壞,因此,研究和預測城市地鐵隧道水平凍結對地下管線、地表變形的影響規律十分必要。

1工程簡介

北京地鐵大北窯區間隧道局部水平凍結施工工程距大北窯車站東側40m,位于建外大街與東三環的交叉處,有多條地下管線,隧道頂部有2m厚的粉細砂層,由于多條管線滲漏,致使粉細砂土飽和。隧道暗挖施工時出現流砂坍塌,為保障地面立交橋的安全暢通,隔斷門向西40m隧道采用局部水平凍結法施工。地質情況為:0~-115m為雜填土層,-115~-1015m為輕亞粘土層,-1015~-1215m為粉細砂層,-1215~-1815m為圓礫石層,隧道底部-1815~-2215m為輕亞粘土層。

2FLAC軟件及模型的建立

FLAC軟件即連續介質快速拉格朗日分析軟件,是目前世界上最優秀的巖土力學數值計算軟件之一,在模擬支護體方面可提供梁、樁、錨桿、殼體等多種結構單元,非常適合于研究隧道開挖等巖土工程問題。

211施工隧道的數值分析模型

選取凍結法施工隧道的橫斷面作為開挖模擬的力學幾何模型,以現場原型工程為研究對象。考慮問題的對稱性,取一半建立模型,待開挖的隧道斷面取半徑為3m的圓形,上覆蓋土層厚12m,隧道底板土層厚度分別取10m和23m,滿足大于隧道開挖影響范圍3~5倍的要求。力學模型尺寸為23m×28m,按平面應變問題求解,模型底部邊界采用固定X、Y方向位移約束,左、右邊界都采用固定X方向的位移約束條件。由于原型工程屬于淺埋隧道,座落在其上方的東三環立交橋的樁基持力層在隧道底板埋深水平以下,故地表上方不需加載。212隧道分步開挖模型選取工程現場隧道縱斷面作為隧道開挖模擬的力學幾何模型,隧道縱向長40m,斷面高112m,開挖步距2m,上覆土層厚12m,隧道底部范圍土層深10m,平面40m×28m,網格劃分為1120單元,按平面應變問題求解,模型底部邊界采用固定X、Y方向位移約束,左右邊界采用固定X方向約束。213模型的有關參數本模型采用摩爾—庫侖準則參考有關資料確定模型材料參數如表1。

3隧道開挖過程數值計算結果處理

在修正模型中輸入土體初始參數后,計算分析主應力、塑性區發展狀況及拱頂和隧道上方地表的垂直位移過程,得到如下結論:

(1)作為施工隧道開挖中承受上覆地壓的主要載體凍結壁的拱腳上出現應力集中,應力集中系數可達3~4之多。

(2)凍結壁拱腳凍土體可能會出現塑性屈服區,這正是現場隧道收斂測試中出現的兩拱腳之間距離先減小后增大現象的根本原因。

(3)在隧道開挖造成土層損失引起地表下沉的過程中,由于抗壓、抗彎強度等力學指標比周圍土體大得多的凍結壁減緩了隧道中線及附近的地表下沉,從而減少了地表下沉量。

根據PECK原理作出如下地層地表沉降預測:

2

-x

S=Smax·exp

2i2式中Smax地表最大沉降量;

i沉降槽寬度系數;

x距隧道中心線距離。

取i=0141H(H為開挖深度),繪出按PECK公式計算的地面沉降曲線(見圖1)。

圖1地表沉降曲線圖

比較表明,由模擬得到的地面沉降曲線與PECK公式的曲線相一致。從圖1可知,隧道開挖后形成的地表沉降槽在垂直隧道軸線方向上的影響范圍為隧道外側約215倍洞徑。將沉降槽近似看成三角形,沉降槽的平均傾斜率ΔT=SmaxΠW=0100075(W為沉降槽的半寬)。根據《建筑地基基礎設計規范》(GBJ7—89)的規定,對于高度<60m的多高層建筑,基礎的允許傾斜率≤01003,所以隧道水平凍結施工引起的正常地面沉降不會使地面建筑和混凝土路面遭到破壞。

改變凍結壁厚度(018m、112m、115m、118m)得到地表沉降與凍結壁關系曲線見圖2。

圖2地表沉降與凍結壁厚度的關系

從以上圖形可得出如下結論:

(1)凍結壁的厚度參數是隧道水平凍結施工中的一個重要參數,凍結壁對控制地表沉降的作用很明顯。地表沉降在凍結壁厚度S=112m時為12mm,S=018m時為16mm(增加60%),S=115m時為10mm(減少了20%)。

(2)對于原型工程,其他條件(開挖步距、臺階工作面長度及掘砌工藝等)不變時,凍結壁厚度可降為018m,此時地表沉降量為16mm,滿足北京地鐵施工地表沉降量最大允許值30mm的要求,取一倍安全系數,得到合理的凍結壁厚度為115m。

4隧道開挖施工動態數值模擬

采用虛擬支撐力法來模擬開挖斷面的空間效應。在正臺階工作面長度為4m、開挖步距2m以及其他條件都與現場相同的情況下,在模擬程序中設置隧道的順次開挖拱頂及地表監測點,拱頂處從點(i=4,j=17)開始,每隔2m設置一個測點,直至(i=12,j=17),前后共設5個測點;隧道中線垂直上方地表從點(i=1,j=29)開始,每隔2m設置一個測點,直至(i=33,j=29),前后共設17個測點。分析隧道中線垂直上方地表各點、拱頂各監測點的沉降數據得到如下結論:

(1)當掌子面開挖到與測點距離相差110~115倍洞徑時,隧道開挖就對地表產生影響,造成一定范圍的沉降。

(2)當開挖工作面推進到距離超過測點2~3倍洞徑時,變形速率逐漸穩定下來,主要是地層的變形逐漸趨于平緩。

在開挖第5步時,改變開挖步距(L0=2m、3m、4m),得到拱頂測點(i=1,j=17)的位移沉降歷史圖(圖3)。分析表明,在開挖步距L0=4m的情況下,檢測點

注:菱形點、方點及三角點分別代表開挖步距為2、3、4m。

(i=1,j=17)地表下沉量約為L0=1m的117倍。在現有施工能力及組織水平的基礎上,根據圖示的數據比較,考慮選擇開挖步距L0=3m是較為合理的。在開挖第5步時,改變臺階工作面長度(L=2m、3m、6m),得到地表測點(i=1,j=43)的沉降歷史圖(圖4)。

注:菱形點、方點及三角點分別代表開挖步距為2、3、4m。分析表明,適當降低臺階工作面長度對地表沉陷及拱頂下沉量的影響不大,但增大臺階工作面長度卻能明顯地減少地表的沉陷值及隧道的收斂變形值。在北京復—八線采用水平凍結法施工時,臺階工作面的合理優化長度L=5m。

5結論

(1)通過基于原型工程的數值模擬可得到隧道水平凍結法開挖施工中應力場、位移場分布特征。

篇3

1)對圍巖變形的判斷與控制。

對于軟巖隧道圍巖變形的研究主要集中在三個方面:a.從理論方面對變形機理進行研究;b.選擇合理的施工工法對圍巖變形進行控制;c.運用有限元或其他數值模擬的手段對圍巖的變形量和變形趨勢進行預測。從眾多的學術論文和科研成果中不難發現,對于圍巖變形的機理多是采用連續性介質理論進行分析,而實際工程中的圍巖是非連續的,它是巖塊和結構面在三維空間的一種非定向關系。尤其是對于地質狀況比較復雜的軟弱圍巖,都是由多種物理成分組成的,且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的隨機性。但是,在實際的研究和應用中,例如采用數值模擬的方法對軟巖隧道圍巖變形進行分析時,又必須運用巖體的本構關系,這本身就是存在問題的,更不要說計算結果的準確性了。不論是理論分析還是數值模擬都沒有辦法對圍巖的變形量進行準確的判斷。這將引起另外一個問題,就是在采取控制變形措施時,通常采用的是依據相似工程經驗制定施工方案,并沒有針對不同的變形量采取相應的控制措施,因此變形控制措施也具有一定的盲目性。另外,隧道施工中變形可以達到1.0m甚至更大,軟弱圍巖變形本質上屬于大變形問題,然而巖體力學中使用的彈塑性變形理論雖然對材料的非線性進行了考慮,但是嚴格意義上仍屬小變形理論。

2)對合理支護時機的探討。

隧道二次襯砌施作時機始終是隧道界討論的熱點問題,二次襯砌的支護時機是保證二次襯砌長期穩定的關鍵。特別是對于軟巖大變形隧道,如果二次襯砌施作過晚,則可能造成初期支護變形過大而無法控制,以致隧道失穩;但如果施作過早,則不利于地應力的釋放和充分發揮圍巖的自穩能力,從而使二襯受力過大而導致開裂,降低了隧道結構穩定性。因此,合理確定二次襯砌施作時機是保證隧道施工階段和長期運營階段安全性的關鍵。但是現階段,對于隧道二次襯砌支護時機的研究仍然沒有形成系統的體系。研究者多根據具體的工程背景選擇不同的巖石彈塑性模型,采用的確定合理支護時機的判定方法也各有不同。對于二襯支護時機的影響因素的分析也多是針對單一影響因素,并沒有綜合考慮。

2軟巖隧道的發展與展望

為了滿通建設的需要,將不可避免的遇到更多的軟巖隧道工程。圍巖大變形的控制問題仍然是未來軟巖隧道工程需要解決的關鍵問題。從根本上講要更深入的研究圍巖的變形機理,找出適用于實際工程地質狀況的圍巖的本構關系。在施工的過程中,超前地質預報要貫穿整個隧道的開挖過程,監控測量要及時跟進。對于具有代表性的工程要完善施工工法,以便以后類似工程經驗借鑒。隧道是地層圍巖和支護結構共同組成的復雜受力體。支護是一個過程,一個好的支護方案要讓這一過程與圍巖變形過程相協調。考慮到軟弱圍巖的蠕變特性,圍巖的自穩能力是與施加相關的,因此二次襯砌的支護需要一個合理的時機。反過來理解,如果要確定合理的二襯支護時機,首先要對圍巖的蠕變特性和變形機理進行充分而深入地分析,只有在此基礎上,才能選擇適當的支護時機和支護形式以及確定合適的支護參數。由于目前的研究多針對二次襯砌的支護時機探討,應該將整個支護過程統一起來,形成與不同圍巖級別、不同斷面尺寸、不同開挖方式、不同支護參數相對應的系統的支護方案,以及更完善的施工工法。

篇4

一、概述

對重要的公路、鐵路實現全線覆蓋是運營商提高網絡質量的一個重要環節,是提高綜合競爭力的一個有力手段。從交通角度來看,目前大多數隧道的目的是覆蓋盲區,因此需要結合交通線路的覆蓋設計來制訂專門的隧道覆蓋解決方案。

隧道覆蓋主要分為鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道等,每種隧道具有不同的特點,一般來說公路隧道比較寬敞,對隧道里面的覆蓋狀況,有車通過與無車通過時差別不大。車輛通過時,隧道內剩余空間較大,可根據實際情況選擇尺寸大一些的天線,以獲取較高的增益,使覆蓋范圍更大。而鐵路隧道一般來說要狹窄一些,特別是當火車經過時,被火車填充后所剩余的空間很小,火車對隧道的填充會對信號的傳播產生較大的影響,且天線系統的安裝空間有限,使天線的尺寸和增益受到很大的限制。另外,不管是哪種隧道,都存在長短不一的狀況,短的隧道只有幾百米,而長的隧道有十幾公里。在解決短隧道覆蓋時,可采用靈活經濟的手段,如在隧道口附近用普通的天線向隧道里進行覆蓋。但是,這些手段可能在解決長隧道覆蓋時不起作用,對于長隧道的覆蓋必須采取其它一些手段。因此,對于每段隧道的解決方案可能都會有所區別,必須根據實際情況來選定覆蓋解決方案。

在進行隧道覆蓋規劃之前,一般需要知道以下數據:

隧道長度、隧道寬度、隧道孔數(1、2)、覆蓋概率(50%、90%、95%、98%、99%)、隧道結構(金屬、混凝土)、載頻數目、隧道中最小接收電平(一般為-85dBm到-102dBm)、隧道孔間距、AC/DC是否可用、墻壁能否打孔、隧道入口處的信號電平、隧道內部已有信號電平等。

二、隧道覆蓋的信號源選擇

為了提供隧道覆蓋,一個GSM信號源與一套分布式系統是必要的。信號源的選擇,需要根據隧道附近的無線覆蓋狀況和傳輸、話務、現有網絡設備等情況來決定。隧道覆蓋所采用的信號源包括宏蜂窩基站、微蜂窩基站、直放站等。

對于鐵路、公路隧道覆蓋來說,由于其話務量小,宏蜂窩基站作為信號源較為少用。但是,在城市地鐵隧道中,人流量大,話務量也高,這種場合不僅要覆蓋站臺,而且還要覆蓋鐵路系統出口等地方,可采用容量較大的宏蜂窩基站。

使用宏蜂窩基站的優點是可以提供更多的信道資源、擴容較為容易、單個基站覆蓋能力強;缺點是需要用電纜從BTS設備所在的機房引入信號覆蓋隧道、增加了饋線損耗、需要較大的機房等配套設備、總的投資費用高。

對容量要求不是很高的隧道覆蓋,可采用微峰窩基站。使用微蜂窩基站的優點是所需設備空間小、所需配套設備少、總的投資費用低。

如果附近有信號源可以利用,則可采用無線直放站來作為隧道覆蓋的信號源。采用直放站往往是網絡拓展的第一步,在網絡容量上升后再用GSM基站來替換。采用直放站作為信號源的優點包括:無需傳輸、綜合成本低、可將遠處的話務帶給施主小區,使小區的信道利用率更高、安裝速度快等。無線直放站有寬帶直放站和選頻直放站兩種,采用無線直放站會使得網絡管理復雜度增加,不便維護,另外在采用選頻直放站時,施主小區的頻率發生變更后,直放站的頻率也要進行調整,不利于整網規劃和優化,施主天線和重發天線需要有足夠的隔離度,造成安裝空間上有些困難等缺點。除采用無線直放站以之外,也可采用光纖直放站作為信號源對隧道進行覆蓋。

在實際工程之中,必須根據隧道長度、隧道附近的覆蓋狀況、基站分布、話務分布、建站條件等因素選擇信號源,微蜂窩基站和直放站是隧道覆蓋建設常用的信號源。

三、隧道覆蓋的天饋系統選擇

在選擇好了GSM信號源之后,則必須根據實際情況配置天饋系統,對隧道進行覆蓋。通常有三種不同配置的天饋系統:同軸饋電無源分布式天線、光纖饋電有源分布式天線、泄漏電纜。

1、同軸饋電無源分布式天線

這種覆蓋方案的設計比較靈活、價格相對低、安裝較方便。同軸電纜的饋管衰減較小,天線增益的選擇主要取決于安裝條件,在條件許可的情況下,可選用增益相對較高的天線,來提高覆蓋范圍。該方案的簡化版就是采用單根天線對隧道進行覆蓋,對于較短的隧道來說,這種方案確實是一種低成本解決方案。

2、光纖饋電有源分布式天線系統

在某些復雜的隧道覆蓋環境中,可采用光纖饋電有源分布式天線系統來替代同軸饋電無源分布式天線系統。它更適用于覆蓋地下隧道(地鐵隧道)和站臺。采用光纖饋電有源分布式天線系統的主要好處包括在室內安裝的電纜數減少、可適用更細的電纜、采用光纜可降低電磁干擾、在復雜的網絡中設計更靈活等,缺點是成本高。

3、泄露電纜

采用泄漏電纜進行隧道覆蓋,是一種最為常用的方法,這種方法的好處在于:

可減小信號陰影和遮擋,在復雜的隧道中采用分布式天線,手機與某特定天線之間可能會受到遮擋,導致覆蓋不好;

信號波動范圍減少,與其它天線系統相比,隧道內信號覆蓋均勻;

可對多種服務同時提供覆蓋,泄漏電纜本質上是寬帶系統,多種不同的無線系統可以共享同一泄漏電纜,考慮到在隧道中經常使用某些無線系統(尋呼系統、告警系統、廣播等),采用共享一條泄漏電纜的方法,可省去架設多條天線的工程。

泄漏電纜覆蓋設計是一項非常成熟的技術,其設計方案相對簡單,本文不作重點分析。下面重點分析采用普通同軸饋電無源分布式天線進行隧道覆蓋的設計方案。

四、隧道的無線傳播

無線電波在隧道中傳播時具有隧道效應,信號傳播是墻壁反射與直射的結果,其中直射為主要分量。華為公司基于ITU-R建議,根據試驗數據對傳播模型進行了修正,得出一簡單實用的隧道傳播模型,用于進行隧道覆蓋設計,該傳播模型為:

Lpath=20lgf+30lgd―8dB

篇5

1)因為圍巖要參與整個結構的承載,應盡量減少對圍巖的擾動,充分保護巖體。

2)為充分發揮圍巖承載能力,應允許并控制巖體的變形。施工中應采用能與圍巖密貼、及時筑砌又能隨時加強的柔性支護結構,就能通過調整支護結構來控制巖體的變形。

3)開口不利于結構形成整體的受力結構,為此,在施工過程中應使襯砌盡早封閉成整環。

4)利用信息化施工技術,合理布置監測點,及時掌握圍巖及支護結構的應力和變形,通過監測信息的反饋及時調整支護參數。

5)多采用噴錨式初襯外加現澆混凝土二襯的復合式襯砌結構。二次襯砌等初襯施工完成、圍巖基本穩定之后再施作。二次襯砌可以用來承擔圍巖流變等引起的后續荷載。基于上述描述,新奧法的精髓可以概括為十二字方針,即“少擾動、早噴錨、勤量測、快封閉”。新奧法自創立以來,在我國的諸多軟弱破碎圍巖中也得到了廣泛而成功的應用,目前已經發展為山嶺隧道及地下工程施工的一種重要方法。金雞嶺隧道所處地層圍巖穩定性差,故采用新奧法修建,在修建過程中克服多種施工中的難題,取得了較大的成功。本文將對該隧道的施工技術進行系統地分析。

2工程概況

金雞嶺隧道位于鄂州市新廟鎮月陂村,為雙向四車道,非獨立式雙連拱隧道。隧道穿越的山體的最高海拔約為98.5m,隧道最大埋深約為40.7m。隧道起訖樁號為K37+870~K38+215,全長345m。進口隧道設計標高為左洞57.493m,右洞57.483m;出口隧道設計標高分別為左洞56.757m,右洞56.747m。隧道進口、出口采用端墻式洞門。隧道地段進出口及淺埋地段上覆巖體比較薄,風化相對更強烈,圍巖變形模量較小、穩定性較差。隧道地段以層次多、結構較松散的軟質、較軟質巖石為多,有軟弱的炭質層存在,巖石強度及穩定性較差,洞壁開挖容易產生較大不良變形,產生掉塊、坍塌。

3施工技術方案

根據隧道的長度、現場地質條件及工期要求等因素,本隧道采用從進口單口掘進的施工方案。

3.1洞口施工

洞口工程主要施工流程如圖1所示。因洞口圍巖風化強烈、穩定性差,為保證其穩定性,在洞門表土開挖施工過程中,利用挖掘機而采用不爆破或弱爆破方式挖掘洞門土石方。為增加洞口穩定性及安全,采用強支護處理。在洞口邊坡及影響范圍內的仰坡上打設錨桿,為增強圍巖的整體性和錨桿支護效果,錨桿打入方向應垂直于巖面。錨桿打入深度為4m。同時布置25cm×25cm的鋼筋掛網,鋼筋直徑6.5mm,在鋼筋掛網上噴射混凝土,形成錨噴支護。

3.2超前管棚注漿施工

為防止巖層坍塌和地表下沉,保證掘進和后續支護工藝安全,本工程洞口設置有22m長超前管棚作為臨時超前支護。管棚采用φ127×4.5mm的鋼管,鋼管長24m,管棚與4榀I20b做成的拱架連接在一起,并用C25混凝土澆注,形成一個模擬的洞門,在臨時洞門的防護下進行洞身開挖。長管棚內注漿采用水泥單液漿。水泥漿水灰比0.9∶1,注漿初壓0.5~1.0MPa,終壓2.0MPa。

3.3隧道段開挖

根據不同的地質斷面,選擇不同的開挖和支護方式。V類和Ⅳ類圍巖地段采用三導洞超短臺階式開挖,施工時采用預裂爆破,上下臺階分開,采用短進尺,弱爆破。對于Ⅲ類圍巖洞身開挖,采用全斷面開挖,施工時采用光面爆破,循環進尺3.0m。中導洞的斷面形式為圓頂直墻,整個斷面全部開挖。采用光面爆破進行全斷面開挖,爆破前用鑿巖機鉆眼掏槽。中導坑開挖完畢之后,對整個中導坑底板進行標高復核,用低標號砂漿鋪底平整,然后進行底部錨桿施工。鋼筋安裝好后,分為基礎及墻身兩部分混凝土澆筑;基礎采用普通拼裝模板,墻身采用8m長模襯臺車、滑模施工工藝進行施工。左右導洞采用全斷面法開挖,左右正洞采用上下臺階法開挖,進洞口、出洞口8m范圍內掘進進尺為0.5~1.0m,其余位置掘進進尺為1m(Ⅴ級圍巖)或2m(Ⅳ級圍巖)。

3.4初期支護

巖體開挖后須及時進行支護,以維持圍巖穩定,保障后續施工有安全的工作空間。金雞嶺隧道施工中,采用中空注漿錨桿、砂漿錨桿、鋼拱架、鋼筋網、噴錨支護緊跟開挖面及時施作,以減少圍巖暴露時間,抑制圍巖變形,防止圍巖在短期內松弛。各區段采用的初期支護參數如表3所示。

3.4.1砂漿錨桿

本工程選用20MnSiφ22砂漿錨桿,利用自制鑿巖臺架,風動鑿巖機鉆孔,孔深、孔位、外插角偏差應符合設計和規范要求。錨桿采用φ25鋼筋按設計長度加工而成,按不同圍巖的設計間距梅花形布置。砂漿錨桿的砂漿應拌制均勻并防止石塊或其它雜物混入,隨拌隨用,初凝前必須用完畢。

3.4.2中空注漿錨桿

1)施工方法在隧洞的頂部采用中空注漿錨桿,型號采用D25型。首先需要使用風槍進行鉆孔,然后使用注漿泵完成注漿工藝。2)注漿施工要點注漿壓力控制是注漿施工關鍵,根據工程經驗可取為地下水壓的2~3倍。另外,還需根據圍巖自身的裂隙阻力進行調整,最大壓力值理論上不宜大于0.4MPa。而注漿的范圍一般根據經驗類比法或者現場注漿試驗來進行確定,注漿量一般通過注漿壓力達到0.3MPa來進行控制,單孔注漿量一般不超過1t。

3.4.3鋼拱架支護

1)設置方法

鋼拱架先在洞外分段加工,在端部設置法蘭。安設前由運輸車運至洞內,用人工進行螺栓連接和拼裝。拼裝完成之后,掛網噴漿。

2)施工要點

首先,在鋼拱架架設之前應認真檢查鋼拱架的加工質量;在架設時,先清除底腳浮渣;如果遇到超挖的情況,尚應加設墊塊,而中間部位的接頭板應用砂或土體埋住,防止噴射混凝土堵住接頭板上已經打好的螺栓孔。然后,按照設計要求,焊接系筋和縱筋,段與段之間設置墊片并確保螺栓被擰緊,以保證鋼架的受力性能。同時要校核拱架中線的標高和尺寸。而拱架和圍巖面之間尚需安設鞍形的墊塊,使鋼拱架與巖面之間貼實、壓緊。

3.4.4鋼筋網

按設計要求加工鋼筋網,隨受噴面起伏鋪設,同定位錨桿焊接或綁扎固定牢固,鋼筋網與受噴面的間隙以3cm左右為宜,混凝土保護層大于2cm。

3.4.5噴射混凝土

按設計要求的厚度在掛網上噴射混凝土,為保證施工質量,噴混凝土應當分段、分塊。施工順序上先噴墻、后噴拱頂,從下往上噴。為保證噴射混凝土的密實度,混凝土噴嘴應做直徑為20cm~30cm的螺旋路徑移動,反復緩慢地進行噴射。控制水壓、壓縮空氣的風壓,掌握好噴射距離,避免過多的回彈。如果設計厚度大于5cm,應分兩層進行噴射,第二層需在第一層終凝一個小時之后進行,同時有必要對第一層的混凝土面層進行沖洗。

3.5二次襯砌

二襯的施工一般要等圍巖變形穩定之后才能進行,而圍巖穩定的判斷要依據監測數據進行分析,等變形數據趨于收斂時方可。在本隧道的施工中,襯砌距離開挖面約為30m~40m之間,一方面能使各工序在空間上互不沖突,同時能保證圍巖在開挖后無支護暴露的時間控制在合理的范圍之內。隧道邊墻及拱部二次襯砌的澆筑采用移動式液壓模板臺車和泵送混凝土整體澆筑,以保證二次襯砌的密實,超挖部分采用同級混凝土回填。每模襯砌混凝土連續澆筑,一次完成。二次襯砌施作時先澆筑仰拱和矮邊墻,再立模進行拱部混凝土澆筑。

3.6施工監測

現場施工監測和監測數據的及時分析和反饋是及時了解圍巖狀況和隧道安全狀況的基本手段,也是現代隧道施工的重要部分,是新奧法的核心之一。根據圍巖情況,合理地選擇監測斷面、布置監測元件,合理頻率的動態監測,實時分析監測數據,判斷圍巖狀況,分析初襯和二襯是否達到隧道設計要求,并及時地反饋,從而使工程設計人員和施工人員能夠及時調整設計和施工方案。

篇6

太佳高速公路呂梁段,全長119.55km,共有隧道18座(其中:石質隧道2座、土質隧道16座),單洞長45133m,占總里程的19.24%,寶塔山、架梁山、臨縣3號隧道為特長隧道,難度最大,且為全線的控制性工程。由于本項目地處山區,地形地貌地質非常復雜,建設工期又短,因此,如何安全組織管理好全線隧道工程建設顯得尤為重要。

1加強培訓,落實責任

加強安全宣傳、教育和培訓,建設符合工程實際的安全生產文化;提高安全生產認識,認真做好技術培訓工作,包括光面爆破技術、濕噴混凝土施工技術、黃土隧道分部開挖法、隧道施工技術培訓等。不斷提高管理人員、操作人員的技術水平和安全生產知識。建管處根據有關安全生產的法律法規和規章制度,多次通過會議、文件及現場督導等多種方式,促使各施工、監理單位建立健全了安全管理組織機構和安全生產保障體系,落實各項安全生產措施,做好了隧道塌方、涌水、瓦斯、交通事故等各類事故應急救援預案,配備應急救援人員、器材、設備,應急救援預案按規定報監理單位批準并報建設單位核實,并進行了多次預演;各施工單位組織管理人員和作業人員進行了隧道開挖、噴錨支護、二次襯砌施工的崗前技術、安全培訓,建管處組織進行考試,考試合格后方可上崗;特種作業人員必須持證上崗。同時。將地質超前預報、洞內通風、鉆爆設計和爆破器材的管理、圍巖變形監控量測及初期支護、二次襯砌、防水堵漏、臨電管理等工作作為主要控制點,通過巡檢、專檢、旁站、指令、專題會議等手段進行監控;對預防坍塌、漏水、突泥、瓦斯爆炸事故措施的落實以及應急預案的審查和演練情況進行監控。

2強化組織,規范現場

嚴格施工現場安全管理,強化安全管理隧道施工組織設計,把安全生產、危險源識別、評價與控制、應急救援預案等作為主要內容。對穿越斷層破碎帶、軟巖變形、膨脹土、富水黃土等不良地質地段編制專項施工方案。由項目經理、技術負責人和安全負責人共同組織編制,經監理部審核、建管處審查以及專家評審論證后實施,并由施工員、專職安全員進行現場監督。嚴格按照安全生產的相關法律法規、規章制度和現行隧道施工技術規范,對隧道的開挖、錨桿施工、鋼筋網加工及安裝、鋼支撐的加工及安裝、噴射混凝土、仰拱全幅施工、二次襯砌、隧道防排水以及隧道輔助措施等各分項工程進行了逐級交底工作。施工中,嚴格工序管理,規范作業流程,加強對進入隧道人員的管理,建立出入隧道登記制度。嚴格按照相關法律法規和規章制度對火工品進行管理,火工品專庫存放專人管理,雷管、炸藥、導爆索分庫存放,嚴格執行火工品的出入庫登記和使用登記制度。對納入合同的安全生產費用,必須保證足額投入,絕不允許挪作他用。

3超前預報,實時監測

對隧道施工中可能出現的不良地質現象,結合隧道工程地質條件和指導性施工組織設計編制超前地質預報方案,明確隧道超前地質預報的方法、預報的內容、預報頻次、實施計劃,配備符合信息判斷、數據采集與處理、預報成果報告編制等技術要求的先進儀器和能夠勝任超前地質預報工作的技術人員。同時,將超前地質預報工作納入工序管理,嚴格按超前地質預報方案實施。超前地質預報顯示地質條件異常時,應及時采取措施,防止事故發生。

在上述前提下,將監控量測納入施工工序,制定詳細的監控量測方案。配備監控量測專業人員,并根據地質情況及時進行調整;建立最大日變形量和累計變形量的風險預警機制;嚴格按照規范要求布點量測,確保監控量測數據真實、準確、完整,及時對量測數據進行分析,根據分析結果調整支護參數。并及時反饋量測數據和分析結果,設計驗證后及時根據量測數據調整設計參數,隨時調整開挖輪廓、支護參數,根據量測數據指導施工生產。

4嚴細程序,穩妥進洞

隧道進洞前,由建管處組織設計單位、技術專家組、監理單位和施工單位的相關人員參加,詳細調查洞口地質、地形特點,對洞口段100m范圍內每2m實測橫斷面,對洞頂沖溝發育情況進行掌握,并查看地質資料,做到心中有數。同時,結合隧道洞口的實際情況。每一個隧道洞口均進行了大管棚超前支護,短進尺、強支護、預留核心土、三臺階開挖支護的進洞方案。進洞施工專人負責監控量測,逐榀開挖,及時支護,進洞15m后仰拱封閉成環,并且在進洞前襯砌臺車進場,對洞口段盡快施工襯砌,確保了安全進洞。

5嚴格工序,均衡推進

篇7

在建立大橋控制網時,采用橋梁軸線建立坐標系對所應用的GPS技術進行處理。在橋梁主軸線上,聯測或假定一個控制點,并且以軸作為GPS控制網方位基準,由高精度測距儀測量主軸線兩端控制點間長度確定網尺度基準。在主橋高程面上選擇GPS橋梁控制網投影面。

1.2GPS在隧道控制測量中的應用

在布設GPS隧道控制網時,通常采用隧道工程坐標系。在布設隧道工程坐標系的過程中,其原點一般選擇隧道洞口控制點,并且在方向上要求X軸指向與線路前進方向一致,同時通過正交的方式,使得Y軸與X軸構成右手系。在對GPS隧道控制網網點進行選擇埋設時,需要考慮GPS測量對點位的要求,以及隧道施工的要求。

2GPS高程擬合精度評定指標

為了對GPS高程擬合精度進行客觀的評論,需要對所有的GPS點進行水準聯測,在全網上均勻分布起算點,選擇其他點作為檢核點。在內符合精度方面,根據參與擬合計算已知點高程異常與擬合出高程異常求擬合殘差;在外符合精度方面,根據檢核點高程異常與擬合出高程異常間差值,計算GPS高程擬合的外符合精度M;GPS水準精度評定,根據檢核點與已知點距離L計算檢核點擬合殘差限值評定GPS擬合高程達到的精度。

3數據介紹隧道主要應用

GPS進行控制網布設進行高程傳遞。對于控制點來說,由于需要進行擬合處理,在這種情況下需要的數據比較少。以某一橋梁為例,采用20個公共點對三次樣條模型和移動曲面進行擬合分析,根據需要數據前四位省略,在數據類別方面,根據GPS高程擬合原理,可以將其分為起算數據、檢核數據。其中,起算數據中的點一方面包含大地高,另一方面包含正常高,同時以此為計算擬合模型中的參數。檢核數據是已知大地高,高程異常通過應用擬合模型進行計算,進一步獲得正常高。本文中將11個數據點作為起算數據,9個數據點作為檢核數據,具體分配方案為起算數據13個,分別為1、3、5、6、7、9、11、14、16、18、20點,檢核數據9個,分別為2、4、8、10、12、13、15、17、19。

4數據解算結果及分析

分別對三次樣條擬合和移動曲面擬合兩種模型根據分配好方案進行數據擬合,三次樣條擬合法比移動曲面擬合法效果更好一些,兩種方法得到擬合結果值與已知各點高程異常值關系。當多跨橋梁長度、隧道長度分別小于3000m、6000m時,通過移動曲面擬合法可以滿足精度要求。對于三次樣條曲線擬合,在應用過程中,需要注意X分量、Y分量對擬合結果產生的影響,在某些情況下,三次樣條擬合出高程異常面會出現失真現象。對于多跨橋梁、隧道來說,當其長度分別超過3000m、6000m時,在這種情況下,通過移動曲面擬合法獲取高程數據,在精度方面早已不能滿足要求。對測區內一塊寬1000m,長5000m區域采用三次樣條擬合法和移動曲面擬合法進行高程異常擬合,通過對比分析兩種擬合方法所得結果及擬合圖形,同時結合三次樣條和移動曲面擬合原理,可知三次樣條擬合法存在一定的局限性,三次樣條法擬合法與X分量或者Y分量密切相關,擬合結果受X分量、Y分量的影響,進而影響擬合結果的可靠性。

篇8

分包合同簽訂,“包工頭”組建臨時設施、混凝土拌合站、鋼筋加工場,配備各種施工機械和設備,并按隧道工程分項施工工序進行分解,再次進行分包,將一個完整的項目經過層層分包,形成很多獨立的個體。項目部各種管理制度和辦法,受“包工頭”的“屏蔽”與“唯利”影響,很難落實到施工現場作業層,導致項目管理與現場作業脫節,項目管理處于失控狀態。

1.2工程施工不規范,質量無法保證

“包工頭”為了獲取更多的利潤,想方設法減少投入,采取偷工減料和以劣充好的手段,開挖前不按設計要求施作超前支護、不注漿,爆破作業時減少炮眼數量、增加炸藥量,導致隧道超挖或坍塌;初期支護采用不合格鋼拱架、拱架間距拉大、連接筋焊接不牢固,錨桿施作長度、數量不夠甚至不做、不注漿或者注漿不飽滿,噴射混凝土不密實、厚度不足,制造空洞或空殼,二襯厚度不足,仰拱不按設計放置鋼結構、不分層澆筑、仰拱填充層不密實等質量問題,造成無法彌補的后果,給以后營運帶來安全隱患。

1.3違規操作,安全事故頻發

“包工頭”為節約成本,不按安全規定配備安全防護設施,在安全生產上弄虛作假、敷衍應付;分包隊伍施工作業人員安全生產意識淡薄,隧道施工沒有進行安全培訓教育,特種作業人員無證上崗,施工現場違規操作,造成安全事故頻發。

1.4拖欠民工工資,導致的發生

“包工頭”將項目部結算工程款私自挪用,長期拖欠民工工資,層層分包加劇工資發放的難度,易發生民工上訪等群體性惡性事件以及經濟糾紛和民事訴訟。施工企業將承受巨大的經濟、名譽損失。

2班組化在隧道施工中的應用

蘭永五標項目部改變以往隧道施工分包管理的模式,在恐龍灣隧道施工中組建了項目部直接管理的五個專業施工班組,使質量、安全始終處于可控狀態,確保了工程項目順利完成施工任務。

2.1工程慨況

恐龍灣隧道為左、右分離式,單洞全長2351m,縱坡為2%,屬中等埋深長隧道。圍巖級別為Ⅳ和Ⅴ,穩定性較差。

2.2班組化的組建

蘭永五標項目部根據項目實際情況,結合路橋集團公司下發的《甘肅路橋建設集團橋梁隧道工程實行班組作業模式指導意見》和《甘肅路橋建設集團橋梁隧道工程實行班組作業模式操作指南》的要求,從職工隊伍中選拔具有責任心和事業心的職工為班組長,在恐龍灣隧道施工中組建了開挖班、出碴班、初期支護班、二襯班、輔助工班專業施工班組,以身體素質好、有經驗的技工或勞務人員為班組成員,簽訂《內部承包合同》,制定了人員、材料、財務、機械、工資分配等管理制度和辦法,把安全、質量、進度等責任落實到班組、落實到個人、落實到每道施工工序上,作業班組的日常生活納入到項目部的統一管理中,進一步強化了現場施工技術規范、安全規范、操作規程的執行力度。

2.3班組化施工管理

項目部直接管理各施工班組,管理人員和技術人員現場指導、檢查、監督各班組施工過程,對各工序的重點部位實施動態管理,每一道工序都經過嚴格的質量檢查、檢驗和檢測,及時整改不符合標準的作業方式。項目部統一組織調配施工所需機械設備、主材、耗材等,安排專人負責鋼筋加工廠、拌合場、庫房、材料采購,并根據隧道的結構設計和支護方式,科學安排工藝流程,合理的控制材料消耗、有效的杜絕了偷工減料現象的發生。

2.3.1做好進度計劃

項目部根據工期要求,合理劃分階段性施工任務,每月各給各班組下達施工任務令,月底進行績效考核和工程結算,按合同規定進行薪酬的發放。

2.3.2落實三級技術交底制度

項目部負責各班組技術工作,堅持安全、質量技術交底制度;各班組在進場施工前,由技術部、安全部對各工序施工工藝、質量控制、安全注意事項等進行詳細交底,并留有記錄;并對施工過程進行監督、檢查,嚴格按技術交底內容組織施工。

2.3.3強化質量管理

項目部對勞務班組質量管理具有主動權。為了保證襯砌質量,每10m檢測鋼拱架間距、初期支護噴射混凝土鉆芯和混凝土強度,對不合格段及時進行返工處理,并根據監控量測數據及時調整預留沉降量。為確保仰拱施工滿足設計要求,每50m進行鉆芯取樣檢測。從測量放樣、爆破作業入手,嚴格控制光面爆破工藝,減少超欠挖現象的發生。通過多項質量管控措施的落實,恐龍灣隧道二襯厚度合格率100%,初期支護噴射混凝土厚度合格率100%,鋼拱架間距全部符合規范要求,二襯和初期支護混凝土密實、無空洞。

2.3.4加強進度管理

勞務班組與項目部利益一致,通過績效考核等有效的激勵機制,提高了勞務班組的工作效率與積極性,在施工緊張時能全力以赴從事生產,從而解決了分包隊伍與項目部討價還價的矛盾,項目部在進度控制上有了更大的執行力。另外,在這種作業模式下,管理和技術人員齊心協力搶時間,抓工序銜接,改變了項目和施工一線脫節的現象。

2.3.5落實合同承諾

項目部按照《內部承包合同》進行績效考核,充分調動管理人員、作業工人的生產積極性。

2.4班組化施工安全管理

建立和完善安全質量管理體系,明確責任,實行安全質量逐級負責制;定期開展施工機械設備安全隱患排查專項整治,排查隱患、落實安全長效機制。通過建立項目安全培訓教育中心、班前安全講評室等手段,加大安全培訓教育工作力度。積極推行安全標準化建設,規范安全生產行為。隧道洞口實行門禁管理系統和隧道進出洞人員定位管理系統,并設置LED顯示屏,能及時、準確的概述恐龍灣隧道施工工序和進洞作業人數。自開工以來蘭永五標項目安全一直處于可控狀態,未發生任何安全事故。

2.5班組化施工的成本管理

項目部加強項目成本管理,嚴格實行當月核算、考核、分析,當月結算兌現、獎勵,堅持每月25號召開責任成本分析會,各部門按照對口管理原則,制定成本控制措施。

2.5.1班組化施工的材料控制

隧道施工材料費占施工總成本的70%—75%,項目部成本管理主要是控制物資,工程部核算物資計劃臺帳,設材部嚴格把關采購計劃,每月定時開展剩余材料盤庫,建立健全材料進、出庫制度,消除了分包模式下項目部管不了材料的弊端,蘭永五標通過班組化管理材料消耗得到有效的控制。

2.5.2班組化施工現場管理

隧道項目中人工費占到總成本25%—30%,現場管理渙散、窩工或安排不當,都會加大管理成本。蘭永5標項目部每天晚上召開作業協調會,要求工程、機械、材料、測量等相關人員參加,安排第二天的工作順序,明確各自的任務,確保隧道施工各工序、各班組緊張有序的開展,每月按期完成制定的施工任務。

篇9

2高速公路瓦斯隧道施工技術措施

2.1選擇科學合理的施工方案

針對特定的隧道地質及施工情況選擇科學合理的施工方法,是對施工單位的綜合能力的有效驗證,也是隧道安全施工的強有力保障。實踐已經證明,絕大多數的隧道塌方都與隧道施工方案制定的不合理有關。比如,當隧道圍巖發生變化時,為了不影響施工進度或者節約施工成本,一些現場技術管理人員可能不會及時改變施工方案,而是抱著僥幸心理繼續工作,從而造成隧道塌方,嚴重時甚至會給作業人員帶來人身危險。其次,即使一些技術方案制定的很好,在實施過程中也有失敗的可能,這主要是因為工程對施工工藝的控制不嚴。比如,在隧道施工中,超前支護不符合設計規范時,可能會導致掌子面的圍巖坍塌和一次襯砌的塌落。這些確實可以歸結為質量問題,但細究其根源,還是由于施工時對工藝控制不嚴。因此,在施工中選擇科學合理的施工方案,同時注重工藝控制,才能保證施工的安全.

2.2實施地質預報,預防隧道塌方

隧道地質勘探工作貫穿于隧道的整個施工過程之中,地質狀況的好壞會對隧道施工產生很大的影響,對于不良的地質狀況尤其需要關注。隧道塌方會影響施工進度、耽誤施工進程,甚至形成災難性事故,導致人員傷亡、影響經濟效益。因此應將地質預報工作納入隧道施工技術管理中來,為隧道施工安全提供有力的制度保證。由于隧道地質具有相當的復雜性,地質預報工作在預測的準確性上尚待提高。但是,隨著地質預測預報技術的發展,對隧道的地質狀況進行探測的方法越來越多。綜合考慮工程設計提供的地質資料以及施工過程中對隧道圍巖的觀察分析,相關人員可以優化組合預報手段,從而使對地質狀況的預測與圍巖的實際狀況盡量符合。這對于制定合理的施工方案、有效預防及控制隧道塌方、保證隧道施工的安全有很大的作用。

篇10

1.1排水過程不具順暢性

對于隧道的設計施工,將新奧法原理理論作為參考依據,在設計過程中,把隧道周邊巖體滲水經過襯砌之后的倒水設備,進一步往集水溝引入,繼爾往隧道排除。如果存在某些排水設備系統不能夠正常運行,將水往隧道排出,便會基于襯砌后期形成難以解決的集水現象。在此位置的水充滿空隙的狀況下,襯砌會受到和地下水位高度相同靜水的壓力,而并不是基于設計當中的無水壓,也不是折減水壓。同時,在滲流的動水壓力的影響下,襯砌承受的壓力會在在很大程度上高于此前設計標準,進而造成襯砌涌水開裂的破損情況。因為隧道鋪地基面長期浸泡在積水當中,到列車動力的催動之下,便會引發底部吊空現象,列車經過時產生呼吸作用把碎石排空,也把砂子排空,知識行車產生限速,并且會引發斷軌等諸多情況。在排水系統不夠順暢的情況下,便會進一步造成雨季積水等不良狀況。

1.2防水設施劣質

在隧道和外部水環境之間,防水層是極其重要的部件,能夠在隧道與外部水環境分隔中發揮重要作用。基于隧道工程當中,具備兩種防水層:其一是柔性防水層;其二為剛性防水層。對于柔性防水層來說,其效果與材質及施工質量存在很大的聯系。若防水材料劣質,沒有足夠的耐久性,便非常容易在運營一段時間后,將防水能力喪失。對于剛性防水層,由于它的功能和混凝土的性能之間具備一定的聯系性,如果防水混凝土的襯砌施工質量比較差,在收縮大的作用下便會呈現孔隙及裂縫等一系列情況,進而使得防水層的防水能力大大降低。

2隧道工程影響作用分析

2.1案例分析

隧道工程在建設過程中,也會對水環境構成極大的影響。隧道工程將地下水滲流原有擁有的平衡破壞,在長期疏干的作用之下,使滲流場產生了極大的變化,進而對地下水正常循環造成了非常大的影響,最后惡化了自然生態環境。以某隧道工程作為案例,該隧道工程全長為15.365千米,洞頂埋深為100米~910米,洞中部屬于斑古坳地區,地表面植被非常茂密,年平均氣溫維持在20攝氏度,年均降雨量為1500mm。此隧道的主要問題是滲漏水現象嚴重,通過多次整治之后,問題仍舊沒有得到有效解決。在長期排水的作用下,致使地下水位呈現下降的現象,井水干涸,并且正常的農業灌溉也受到了非常大的影響。另外,因為地面沉降致使房屋產生變形及開裂情況,使當地農業及生活均無法正常開展,該地區居民只能外遷,從而損失了很大一筆經濟費用。對于此隧道工程,對地下水環境的主要影響包括兩方面的內容:一方面為疏干地下水;另一方面為滲流場變化使巖土應力發生變化。

2.2疏干地下水造成自然環境災害最主要的原因

為隧道長期排水。隧道挖掘之后,把水循環系統破壞,例如知識地下水資源被很大程度的流失。在隧道積水與匯水的作用下,使形成地下水運動的方向發生較為的改變。在長期排水的情況下,位于隧道中的地下水系統漸漸將地下水排出。將有關理論當作參考標準,地下水的補給量不能讓其排水量得到充分滿足,于是其水位便會發生持續下降的現象。在地下水位慢慢減弱的狀況下,地下水和地表水徑流間都會產生一定程度的變化,以直接的方式導致巖溶泉發生出水量極少的情況。與此同時,也可能造成地表的取水井水位下降及水井干涸等現象,進一步知識居民生活用水尤為匱乏。另外,地下水位下降會知識原農田土壤的含水量大大減退,尤其對水稻區域的影響更為嚴峻,可能引發無法繼續種植的情況,最終對農業的正常運作產生了非常大的影響。

2.3滲流場變化使巖土應力發生變化

首先,由于隧道讓許多地下水疏干,進一步讓水位產生下降情況,而飽和巖土層當中空隙的水壓力則會呈現減弱的趨勢,不飽和區域負水壓力區變大,在總應力不發生變化的狀況之下,有效的應力便會得到進一步的上升。其次,應滲流場發生明顯改變,地下水滲流的方向也會隨著發生改變,變成在新水力梯度的狀況下,便可能朝著隧道中心發生流動,此時方向為向下方向。另外,應滲流方向發生明顯變化,地下水的滲流力也會隨之發生變化,從而讓豎直向下應力加大,最終導致總應力提升。在此狀況下,巖土便會產生新的沉降,直至達到新的動態平衡狀態為止。土體沉陷則會讓隧址區的房屋產生傾斜現象,也會產生開裂現象,進而導致不能繼續應用,在土體沉陷對農田造成嚴重影響的狀況之下,便在很大程度上增加了農業耕種的難度。

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