隧道的修建方法范例(12篇)
隧道的修建方法范文篇1
关键词：高速公路隧道病害分析
中图分类号：U45文献标识码：A
一、隧道概况
金丽温高速公路（G25：K2494+000-K2613+020；G1513：K0+453-K115+468）起于杭金衢高速公路金华二仙桥，经金华市、武义县、永康市、缙云县、丽水市、青田县、永嘉县、温州市，终于温州南白象，并与甬台温高速相连接，线路全长234.053km。金丽温高速公路隧道均采用曲墙式断面，复合式支护体系，明洞采用明挖法施工，暗洞采用新奥法施工。本次共检查金丽段和温州段隧道40座，包括分离式隧道12座、连拱式隧道21座、棚洞7座。
二、检查情况
（一）病害情况
隧道各部位主要病害类型汇总表
（二）技术状况评定
根据规范要求，本次隧道技术状况评定为A类隧道0座；B类隧道30座；S类隧道10座。
隧道技术状况类别评定结果统计表
三、病害分析及建议
（一）洞口
1.边坡挡墙渗水：个别病害，挡墙局部存在防水缺陷所致，病害程度较轻，不影响挡墙结构稳定。建议暂不处理，视病害发展情况再决定处置措施，也可直接埋管引排。
2.明洞局部无回填土防护：施工遗留问题，多存在于削竹式洞门。无回填防护使砂浆防护层直接暴露在外，砂浆防护层易破损，进而防水外露，受日照作用易发生老化，不利于明洞防水。但明洞采用抗渗砼，自防水能力较强，目前病害未造成不利影响，但不满足设计要求。考虑病害未造成不利影响，建议只对破损砂浆防护层进行修补或重做外露的砂浆防护层即可，以防止明洞防水过早发生老化，确保明洞防水效果。
（二）洞门
1.装饰砂浆层剥离、剥落：个别病害，仅见于温州段西湾隧道。病害为洞门衬砌正面抹面砂浆层（厚度约2cm），与衬砌间发生剥离，产生缝隙，已有部分砂浆层发生剥落，其余部分仍有剥落的可能，会危及行车安全，应立即进行处理。建议对剥离的砂浆层人工铲除，重新施做洞门正面装饰。
2.端墙渗水：个别病害，端墙局部存在防水缺陷所致，病害程度较轻，不会影响端墙结构稳定，但影响美观。建议：可以暂不处理，视病害发展情况再决定处置措施，也可直接埋管引排。
3.铭牌瓷砖脱落：个别病害，瓷砖脱落使铭牌缺损，建议进行维修处理。另一方面，位于行车道上方的瓷砖脱落会对行车安全构成隐患，建议在维修时检查其它瓷砖的起鼓、剥离情况，一并进行处理。
（三）衬砌
1.衬砌开裂：砌开裂病害在金丽温高速公路隧道中普遍存在，裂缝多，范围广，普遍分布在拱腰和拱顶部位，在侧墙、拱顶和拱腰居多。裂缝走向表现为纵缝、环缝、斜缝、曲向裂缝和网状裂缝，其中以纵缝和环缝为主。裂缝宽度基本在1.00mm以内，主要集中在0.10-0.35mm之间。有部分裂缝存在渗漏水现象，主要在连拱式隧道发生。纵向、环向、斜向裂缝间有交叉现象，但没有发现裂缝间闭合现象，但有个别曲线型裂缝与变形缝形成闭合。裂缝性质判断：纵向裂缝和斜向裂缝为受力裂缝，由于裂缝两侧没有错台，故判断为弯曲拉伸开裂，而非轴力剪切开裂；环向裂缝和网状裂缝为非受力裂缝。裂缝影响：从裂缝性质、宽度和裂缝交叉闭合情况看，目前裂缝不会对隧道结构安全和行车安全构成威胁，建议进行正常维修处理即可。裂缝可能原因：
(1）二衬模筑砼施工时，砼温度变化和收缩，受模板的约束作用后会纵向裂缝、斜向裂缝或环向裂缝。此种情况裂缝可能发生在施工期或运营早期。
(2）衬砌背后脱空或空洞（由于注浆不密实或砼的收缩引起）会导致纵向或斜向裂缝发生。拱部脱空会导致侧墙和拱腰部位纵向或斜向开裂，侧墙脱空会导致拱顶纵向或斜向裂缝发生。
(3）二衬施工时间不规范，未严格按监控量测确定二衬施工时间或为赶工期而缩短一衬与二衬施工间隔，会导致按构造设计的二衬纵向裂缝发生。此种情况裂缝会在施工期间或运营早期发生，裂缝宽度会较宽。
(4）由于围岩水压和地压的变化也可能导致隧道衬砌开裂。
(5）非受力裂缝如环向裂缝、网状裂缝，主要由于砼的收缩、温差作用或衬砌内表面找平砂浆的收缩产生。
(6）曲向裂缝可能为模筑砼施工缝，节段边缘的曲向裂缝也可能为节段间变形挤压所致。
建议对裂缝宽度≥0.20mm的裂缝进行灌缝处理；其余封闭处理。
2.衬砌渗水：表现为点渗漏和线状渗漏。点状渗漏为个别病害，病害程度轻微，未影响交通，主要由于局部砼密实度差引起。线状渗漏病害较普遍，主要为衬砌裂缝渗水和连拱隧道中隔墙肩部。建议进行封堵处理。
3.施工缝渗漏水：施工缝（变形缝）本身防水构造应可以满足防水要求，但实际施工时施工质量却难以控制，往往出现止水带固定不牢、偏位等情况，故影响防水效果，使变形缝成为隧道防水的一个薄弱环节。另外，由于接缝变形，可能使施工缝发生渗漏水。建议进行引排处理，并做好防土砂流入措施和保温措施，确保无土砂流入和冻胀发生，且要保证一定的埋置深度和封口质量。
4.施工缝边缘开裂：病害较普遍，主要由于施工缝两侧节段间变形挤压所致。开裂严重时会使衬砌发生层离，进而发生剥落，会影响行车安全。建议对有剥落可能的开裂进行人工铲除。
（四）路面
1.路面开裂：开裂为路面砼层开裂的反映或砼路面切缝，为车辆荷载作用产生。病害会有发展扩大的趋势。建议灌缝处理。如要彻底根治病害，需对砼路面结构进行整体改造。
2.路面破损：主要发生在路面砼纵横施工缝交叉部位，为砼路面破损的反映。病害有发展扩大趋势。建议修补处理，视病害发展情况并结合面层剥落情况，适时对路面进行整体翻新改造。
3.路面沥青砼面层剥落：路面白改黑微表处理后，面层厚度偏小，且与下层砼粘结强度低，在荷载作用下产生剥落。病害会有发展扩大的趋势。建议进行修复处理。如要彻底根治病害，需对砼路面结构进行整体改造。
（五）检修道
1.检修道板破损缺失：对缺失和严重破损的进行更换，一般掉角破损砂浆修补或暂不处理。
2.路缘破损：车辆剐蹭所致，建议进行维修处理。
（六）排水
1.路缘排水沟积砂堵塞：影响洞内排水，建议定期疏通清理。
2.路缘排水沟沉砂井盖板缺失破损：易使沉砂井堵塞，建议对缺失的盖板进行补齐处理。
（七）内装
1.瓷砖破损或脱落：病害范围较小，建议进行维修处理。
2.涂层脱落：视病害范围、大小情况，建议大片脱落时整体重新涂装处理。
四、管养建议
（一）适时对隧道病害进行维修或整治处理。
（二）建议对2号棚洞洞身横向裂缝和雅溪明洞与新路隧道洞门端墙竖向裂缝进行监测。
（三）根据隧道涂层脱落病害发展情况，适时进行整体涂装处理。
（四）建议根据路面破损、开裂病害的发展情况，适时进行整体翻新改造。
（五）行车道上方装饰层剥离剥落问题会对行车安全构成威胁，日常巡检查中应予高度重视。
隧道的修建方法范文
关键词：隧道工程；隧道技术；公路隧道；铁路隧道；水工隧洞；隧道施工方法
1隧道技术
隧道技术对应于修筑隧道过程的各个阶段，可以大致分为：运用技术（照明、通风、维修管理防灾等）；调查计划技术（与地质、水文等的调查和预测、测量等有关）；设计技术（指岩石力学、土力学和结构力学、材料等）；施工技术（指开挖、运输、支撑衬砌的施工、基地改良、改善施工条件而采用的特殊施工方法、安全卫生等）；隧道技术是与地质学、水文学、沿途学和土力学、应用力学和材料力学等有关理工科各部门有着密切的联系。它同时应用测量、施工机械、炸药、照明、通风、通讯等各类工程学科，并因对水泥、金属、混凝土、压注药剂等之类化学品的有效利用，而使其与广泛的领域保持着关联。因此，有关隧道技术的基础理论和实际应用，不但涉及土木工程等有关学科，还联系到其他工科、理科的范围。
2公路隧道
2.1公路隧道通风
①半横向式通风：为了对于除圆形断面之外的其他断面形式的隧道换风便利，1934年，英国人在修建莫尔西隧道（长3226米）时，对尽量减少管道断面的方式做了研究，首次采用半横向通风系统。②竖井式纵向通风：1976年，日本在修建关越隧道（长10855米），首次将纵向通风应用于10km以上的隧道通风。③自然通风：利用自然风压、空气温差、密度差等对室内；矿井或井巷进行通风的方式。④横向式通风：美国纽约市的荷兰隧道，采用盾构法施工，圆形断面，所以车道下面作为送风道，上部作为排风道，气流从下往上横向流动。成为世界上首次采用全横向通风方式。⑤混合式通风：根据隧道的具体条件和特殊需要，由竖井与上述方式组成最为合理的通风系统。
2.2公路隧道照明
隧道照明遵守的设计原则可以归纳为以下几点：
①隧道内不管是白天或夜间均需设基本照明；②白天车辆进入隧道时，路面亮度应逐渐下降，使司机的视觉有一个适应过程，将入口段分为引入段、适应段和过渡段；③确定引入段、适应段和过渡段的长度（S），通常按车速（V）以T=2s的适应时间来确定，可用S=V/3.6（m）来估算；④出口段也应设过度照明，在双向交通情况下和入口段相同；⑤夜间出入口不设加强照明，洞外应设路灯照明，亮度不低于洞内基本亮度的1/2；隧道内应设应急照明，其亮度不低于基本亮度的1/10。
3铁路隧道
3.1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。
3.2地下铁道是地下工程的一种综合体
地下铁道建设涉及众多技术领域，包括路网规划、线路设计、土建工程、建筑造型和装修、机电运营设备等系统，要作好地下铁道建设工作，不但要掌握各个系统的专门知识，而且还要能对名处系统进行全面协调。地下铁道路网规划作为城市总体规划的重要组成部分，就一定要适应城市的发展。地下铁道线路走向、埋深，车站站位与城市规划、工程地质和水文地质条件有关，尤其是和准备采用的施工方法关系密切。地铁车站建筑造型既要充分体现公共交通建筑的特点，又要考虑如何与本地城市建筑风格相协调，反映城市建筑特色。
4水工隧洞
4.1水工隧洞是指在山体中或地下开凿的过水洞
水工隧洞可用于灌溉、发电、供水、泄水、输水、施工导流和通航。水流在洞内具有自由水面的，称为无压隧洞；充满整个断面，使洞壁承受一定水压力的，称为有压隧洞。
4.2水工隧洞的工作特点
4.2.1水力特点：深泄水孔：a泄水能力与H1/2成正比；b进口位置低，能预泄；c承受得水头较高，易引起空化、空蚀；d水流脉动会引起闸门等振动；e出口单宽流量大，能量集中会造成下游冲刷。
4.2.2结构特点：a洞室开挖后，引起应力重分布，导致围岩变形甚至崩塌，为此常布置临时支护和永久性衬砌。b承受较大得内水压力得隧洞，要求围岩具有足够得厚度和必要得衬砌。
4.2.3施工特点：隧洞一般断面小，洞线长，工序多，干扰大，施工条件差，工期较长。
4.2.4水工隧洞的组成，主要包括下列三部分：进口段，洞身段，出口段
4.3水工隧洞得布置及线路选择
①总体布置及线路选择应根据枢纽得任务，对泄水建筑物进行总体规划。在合理得选定洞线得基础上，根据地形、地质、水流条件，选定进口得位置及进口结构形成，确定闸门在洞口中得位置。②确定洞身纵坡及洞身断面形状及尺寸。③根据地形、地质、尾水位等条件及建筑物之间得相互关系，选定出口得位置，底扳高程及消能方式。
隧道工程的发展对交通运输的作用具有相当重要的意义，尤其对公路和铁路运输具有相当显著的经济效益。隧道在公路和铁路中应用，不但大大节省了路程，避免绕行，缩短了里程，节省了运输时间，而且节省了燃油，节省了资金，对满足人们的生活需要外出需要以及人们的生活水平和健康水平有很大的改善作用；对物流的运输加速周转、提高了流通效率，在经济上也会带来很大的效益。
参考文献：
[1]陶光龙等编著.隧道工程概论.北京：科学出版社，2002
隧道的修建方法范文1篇3
关键词：隧道衬砌；加固修复；碳纤维
Carbonfiberreinforcedrepairhighwaytunnelliningreinforcingtheresearchofnewtechnologies
ShaoZi-jian
(XinxiangCity,RuralRoadManagementDepartment,Xinxiang,Henan453000)
Abstract:Thispaperdiscussesthethetunnelreinforcementofcarbonfiberrepairmethod,aswellashighwaytunnelcarbonfiberreinforcedcomputingmodelandmethodsforthehighwaytunnelseepagewatertreatmentandcarbonfiberreinforcementdesign,constructionandtechnicalstandards.
Keywords:tunnellining;strengtheningandrepairing;carbonfiber
1．引言
粘贴碳纤维加固法修复混凝土结构具有高强高效、施工便捷、耐腐蚀、自重轻、不增加结构尺寸等明显的优点，因而使其在隧道补强工程中具有广泛的应用前景。为推广使用，有必要对碳纤维在公路隧道衬砌补强中的计算方法及施工工艺开展专项研究，并建立相关的设计、施工、检验的行业标准。本文结合工程实践对碳纤维在公路隧道衬砌补强中应用做一介绍。以供同行借鉴。
2．传统加固方法缺陷
我国隧道养护维修中的衬砌补强修复技术仍停留在六、七十年代水平，即二次衬砌开裂几乎都采用换拱、套拱、刻槽嵌钢拱架加固等传统技术，这些方法和技术也有效地解决了不少隧道实际问题，但也存在如下缺点：
（1）维修成本高：采用这种技术维修成本往往接近新建隧道同等长度的30～50%。
（2）维修时间长：采用传统技术处理二次衬砌开裂，从爆破或人工拆墙到立模浇筑。新的混凝土，往往要花数月或一年以上的时间。
（3）对围岩和结构扰动大：由于传统技术需爆破或拆除已有结构，往往造成对混凝土和围岩的进一步扰动，给病害整治带来新的问题。
（4）采用刻槽或套拱加固衬砌，既容易侵入隧道建筑限界又不美观，同时施工往往中断交通。因此，迫切需要对公路隧道衬砌补强技术开展研究，尤其需要在新材料、新工艺采用方面加大力度。
3．国内外碳纤维增强复合材料发展动态
碳纤维又称增强复合材料（CarbonFiberReinforcedPolymer）CFRP，于1950年在美国问世，其具有轻质高强、抗腐蚀、耐老化、耐久性好、物理性能稳定等诸多优点。其抗拉强度约为同等截面钢材的7～10倍。碳纤维材料首先应用于航天工业，七十年代在技术上已趋成熟，但直到八十年代初才开始在土建工程中开始进行应用研究。瑞士联邦材料测试研究所首先于1991年7月在总长228米的多跨连续箱形梁桥（Ibach桥）进行了碳纤维加固试验和研究并获得了成功。90年代在国际上对碳纤维材料怎样应用于土建工程中进行了广泛的系统的研究。
我国约在1997年才开始对碳纤维加固修复土木结构进行研究，但发展势头迅猛，进展较快。国内已有很多科研院和高等学校进行了各种实验研究，积累了一些资料。因而大都仍是从基本性、验证性和试验着手，从简支梁、柱的加固着眼，因而重复性较多，尚有待进一步深化。2001年重庆交通科研设计院率先开始了新材料加固隧道衬砌的有关工作。
4．碳纤维在公路隧道衬砌补强中的应用意义
4．1碳纤维修复补强技术的特点
工程实践表明，碳纤维维修复补强混凝土结构具有很多优于传统方法的特点，是混凝土结构修复补强技术的一个新发展。
（1）施工简便迅速
用碳纤维片修复补强混凝土结构只需将修补部位的混凝土表面修补打磨平整，表面净涂刷特定的环氧树脂，然后粘贴碳纤维片，最好在涂刷一层环氧树脂自然固话养护即可。不需任何夹具、模版的支撑，施工既简便又迅速。必要时可不中断交通。
（2）不增加结构重量
碳纤维片的重量仅200～300g/m2，设计厚度0.111～0.167mm，加上环氧树脂的重量也仍然很轻，对结构自重的影响甚微，可忽略不计。
（3）能适应各种结构外形的补强
碳纤维片的厚度很薄，可以裁剪成所需形状，顺应结构的外形粘贴在混凝土表面，如变截面梁、曲线梁、拱形结构，均可方便地粘贴。
（4）可以多层粘贴
根据补强设计的要求，碳纤维片可以在一个部位重叠粘贴，即贴一层后上面再贴一层，连续贴很多层，充分满足补强的要求。
（5）能有效地封闭混凝土的裂缝
碳纤维片粘贴在混凝土的表面，不仅封闭了混凝土的裂缝，碳纤维片高强高模量的特性还约束了混凝土构件的整体刚度。
（6）不影响结构的外观
碳纤维片的厚度很薄，粘贴固化后表面还可涂刷于原结构颜色一致的涂料，而不影响结构的外观。
（7）耐久性好
碳纤维片和环氧树脂的化学稳定性都非常好，耐酸、碱和盐类的腐蚀，还可以防水。在重复荷载作用下的疲劳性能也优于金属及混凝土材料。可长期经受核辐射和紫外线照射。在-54℃～82℃温度环境条件下使用，强度不降低。经加速老化试验，可历时40年性能不变，且在表面涂装后，其耐久性将更为突出。
4．2砌碳纤维补强隧道衬砌适应条件
隧道衬砌结构在外荷载作用下产生的裂缝，是衬砌承载过程和内力状态的变化的综合反映。裂缝的成因与衬砌结构形式、围岩压力的大小及分布、施工方法、工程质量及建筑材料因素密切相关。对既有拱圈部分出现一些宽度不大的受拉裂缝，开裂衬砌断面受压应力尚未达到抗压极限强度，截面形成塑性铰，拱圈尚有一定的强度储备，这类情况采用碳纤维加固应当是有效的；当拱圈截面内缘出现压裂性破碎或宽度较大的拉裂，而外缘混凝土也可能已压碎，衬砌截面的有效截面大为减小，并产生较大的局部压缩变形，此时，若裂缝出现两条以上，或边墙也同时发生移动，则衬砌已基本丧失稳定。这类情况采用换拱或碳纤维加固需具体分析；当衬砌出现剪裂，并沿剪裂面发生错动，结构已经湿稳，不宜采用碳纤维加固方案；对需提高结构抗拉强度和抗震强度的完整衬砌，碳纤维加固是值得认真考虑的方案。
4．3公路隧道衬砌碳纤维补强的计算基本方法
隧道衬砌结构的强度验算目前均采用钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件的计算方法。偏心距的大小直接影响结构的受力情况。
隧道的修建方法范文篇4
关键词：公路隧道；运营管理；解决对策
经济及社会的发展带动了交通事业的快速进步，人们对于交通系统的要求也越来越高。现公路项目已不仅局限于平坦地区，而是逐步蔓延至山区，致所建设的隧道数量也越来越多，加强对公路隧道的运营管理显得尤其重要。但在实际工作当中，受各方面因素的影响，公路隧道的运营管理存在诸多问题，管理工作难度较大，在一定程度上也阻碍了交通事业的进一步发展。
1公路隧道运营管理中的问题分析
1.1安全问题
公路隧道运营管理秉承“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，隧道运营的安全性不仅关乎人们的财产安全，更关乎人们的生命安全，同时也影响着社会的和谐与安定[1]。就我国当前公路隧道运营管理现状而言，仍存在严重安全问题，公路隧道安全事故的发生率连年攀升。公路隧道在遇突发事件时，虽有公安、路政、交警等部门的协助，其占具地理优势，相关管理人员可第一时间抵达事故现象，以尽量减少损失，但在整个过程当中也暴露了诸多问题，以某隧道电缆被偷盗事件为例：第一，管理人员及时发现可及时阻止，也有可能能追加回电缆，但若偷盗人员意识到管理人员无执法权，其就可能进行反抗，使管理人员受到伤害，同时因无执法权，待相应执法部门前来时偷盗人员早已逃跑，造成国家财产损失；第二，管理人员缺乏保护事故现场的意识，也不知该如何正确保护现场，同时对于二次事故发生的防止也未有标准认知；第三，隧道遗产包括土建设施和机电设施，当前多数机电设施的赔偿主依建设时施工方合同所确定金额进行赔偿，但此价格未经物价部六核定，若发生损失金额较大交通事故，则会引起赔偿争议，而路政部门又无代收依据，致事故的处理处被动状态。
1.2维护与管理问题
公路隧道的运营管理离不开日常的维护管理工作。就我国当前公路隧道管理现状而言，因管理人员维护管理意识不足，未给予维护管理工作足够重视，致公路隧道的日常维护并未真正落实。如因管理人员责任缺失，隧道内照明设备遭到损坏而未及时修理或更换，影响车辆运行速度，严重的还会因照明条件差而引发安全事故，影响驾者安全。此外，部分公路隧道管理站点未设备故障举报及维修电话，致隧道内出现安全问题或是其他异常情况时无法及时与管理部门取得联系。
1.3人员问题
本质上来说，公路隧道运营的管理关键在于人，管理人员是公路隧道运营管理的执行者，其行为及专业素质直接影响了管理水平及效果。现我国公路隧道运营管理当中的人员问题主要体现在以下方面：第一，管理人员数量不足。每个管理站基本只配置5名机电维护人员，有些管理站还是实行每周轮休制，而伴随设备投入使用的时间加长，隧道管理的维修量不断加大，管理人员数量不足致隧道无法及时得到维护，致隧道运营安全性下降[2]。第二，管理人员职位设置不合理。多数公路隧道管理人员职位仅当摆设，有些管理站一人承担多种责任，部分管理站人员工作仅致力表面，而未真正落实到实处。第三，管理队伍素质有待加强。很多管理人员因缺乏专业培训，致管理工作“力不从心”，面对一些建设期所遗留的设计问题，更是无从下手。
2公路隧道运营管理所存在问题的解决对策
针对上述公路隧道运营管理过程当中所存在的问题，为保证公路隧道安全、畅通，就需采取具针对性的有效措施加以解决，一方面要提高管理安全意识，另一方面要加强隧道的维护与管理，此外还应提高管理队伍的专业素质。
2.1提高公路隧道管理安全意识，制定严格隧道限速制度
通常来说，驾驶人员在进入隧道前后都会适当减速，以免发生安全事故，但也并非所有驾驶人员都会自觉减速，因缺乏严格限速制度而导致安全事故发生的事件屡见不鲜，不仅影响道路交通的畅通，而且也造成人员伤亡，影响社会安定。鉴于此，一方面驾驶人员应提高自身安全意识，在进入隧道前即适当减速，保证行车安全；另一方面，相关管理部门应与政府协商，制定严格的隧道运营管理制度，明确标明隧道内限制速度，同时不断完善我国交通法律法规，若车辆在隧道内行驶过程当中出现超速或超车情况，应予以惩处，通常法律手段保证隧道运营安全。
2.2加强隧道的维护与管理，提高隧道运营质量及效率
理论上来说，公路隧道的运营管理应依隧道的实际运营状况来进行具体分析，但在实际工作当中，不管是对于哪个管理站或哪条公路隧道而言，加强对公路隧道的维护与管理，提高隧道运营质量及效率都是提高公路隧道运营管理水平的关键。公路隧道的维护与管理直接影响了隧道运营的质量和安全性。为此，首先应建立健全隧道维护与管理制度，对隧道结构、内部部件、照明等进行定期检查，以保证隧道内设备的完好；其次，合理配置各管理站管理人员，小站点可配备3～4名维护人员，中心站点应配备具高超维护技术的精英团队，以接受附近区域各站点的隧道管理任务；再次，设置故障投诉电话，于各隧道口及墙壁上标明紧急电话，以方便管理人员及驾驶人员及时与管理站取得联系；最后，引入电子监控系统，以及时了解隧道内运营情况及车辆通行情况，保证隧道运营的安全性。
2.3提高管理队伍专业素质，保证隧道运营管理的专业性
当前我国公路网逐步呈现出全面化、地毯式模式，为满足社会发展需求，诸多公路正在建设当中，保证人们出行安全、提高公路隧道使用率成为公路建设企业必须面对和重视的问题。为提高公路隧道的运营管理水平，还需建立一支专业化的运营管理队伍，同时提高管理队伍的专业素质，以保证隧道运营管理的科学性和有效性。首先，公路建设企业需建立人才储备机制，严格筛选优秀管理人才、维护人才，以实现“建设—维护—管理”的一体化管理模式[3]；其次，对现有管理人员及维修人员进行专业培训，以提高其专业技能水平、责任意识及职业道德水平，以免管理人员成为摆设，无法很好地做好日常管理工作，并正确处理突发事件。
3结语
总而言之，伴随我国公路交通事业的不断发展，公路隧道不断增多，公路隧道的运营管理工作量也不断加大。面临当前我国公路隧道运营管理当中所存在的问题，必须采取科学、有效的应对措施加以解决，提高公路隧道管理安全意识，做好隧道的维护与管理工作，同时加强管理队伍的建设，保证公路隧道的畅通、安全、舒适，以进一步促进我国公路交通事业的可持续发展。
参考文献
[1]罗远超,刘登学,叶进等.百隆高速公路隧道运营管理问题探讨[J].西部交通科技,2014,(9):110-112.
[2]陈国柱.浅的公路隧道运营管理中的问题及其对策[J].经营管理者,2016,(1):91.
隧道的修建方法范文篇5
关键词：隧道施工；病害；防治
中图分类号：TU997文献标识码：A
隧道是埋置于地层中的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。广义上是指：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。铁路隧道在运营中会出现渗漏水(水害)、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害，还有火灾威胁。这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁。
1隧道水害
隧道水害是指在隧道修建和运营过程遇到的水的干扰和危害，是最常见的隧道病害。主要指运营隧道水害(即围岩的地下水和地表水直接或间接地以渗漏或涌出的形式进入隧道内造成的危害)。隧道渗漏水(水害)对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁，影响内部结构及附属设施，降低使用寿命，严重时将危害到隧道及地下工程的运营安全。轻则造成洞内空气潮湿，影响施工人员身体健康，机械设备锈蚀，绝缘设备失效，电路短路，漏电伤人；重则威胁人员安全，冲毁洞内机械设备，造成塌方，淹没工作面，中断施工，造成重大经济损失，危害环境。
1.1隧道水害的原因
隧道水害的成因是，修建隧道，破坏了山体原始的水系统平衡，隧道成为所穿过山体附近地下水集聚的通道。当隧道围岩与含水地层连通，而衬砌的防水及排水设施、方法不完善时，就必然要发生隧道水害。也可以将隧道水害归结为客观和主观两方面的原因。
1.1.1隧道穿过含水的地层。
①砂类土和漂卵石类土含水地层。
②节理、裂隙发育，含裂隙水的岩层。
③石灰岩、白云岩等可溶性地层，当有充水的溶槽、溶洞或暗河等与隧道相连通时。
④浅埋隧道地段，地表水可沿覆盖层的裂隙、孔洞渗透到隧道内。
1.1.2隧道衬砌防水及排水设施不完善
①原建隧道衬砌防水、排水设施不全。
②混凝土衬砌施工质量差，蜂窝、孔隙、裂缝多，自身防水能力差。
③防水层施工质量不良或材质耐久性差，经使用数年后失效。
④混凝土的工作缝、伸缩缝、沉降缝等未做好防水处理。
⑤衬砌变形后，产生的裂缝渗透水。
⑥既有排水设施，如衬砌背后的暗沟、盲沟，无衬砌的辅助坑道、排水孔、暗槽等，年久失修阻塞。
1.2常用的整治运营隧道漏水的基本方法
(1)适当疏排
对地表水丰富的浅埋隧道，当地表沟谷坑洼积水、渗水对隧道有影响时，用疏导积水、填平沟谷、砌沟排水等措施，使洞顶地表形成良好的排水系统，不使洞顶的地表水流入或渗入隧道。洞口仰坡边缘周围设截水沟和排水沟，并保持良好状态。对地下水丰富、隧道内无排水沟或排水沟深度不足而导致隧底积水的，应采取增设水沟、将单侧沟改为双侧沟、加深侧沟或采取设置密并暗管加深水沟等措施。
(2)注浆堵水
(3)增设内防水层
2衬砌裂损
隧道衬砌是承受地层压力、防上围岩变形坍落的工程主体建筑物。地层压力的大小，主要取决于工程地质和水文地质条件和围岩的物理力学特性，同时与施工方法、支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关。由于形变压力、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等，使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形，影响隧道的正常使用，统称为隧道衬砌裂损病害。
衬砌裂损是隧道病害的主要形式，隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性，降低了衬砌结构的安全可靠性，影响隧道的正常使用，甚至危及行车安全。
针对衬砌裂损病害提出整治措施：裂缝整修，衬砌背后空洞压浆，底版的稳定处理，换拱、换边墙。
3衬砌腐蚀
衬砌背后的腐蚀性环境水，容易沿衬砌的毛细孔、工作缝、变形缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧，成为隧道渗漏水，对衬砌混凝土和砌石、灰缝产生物理性或化学性的侵蚀作用，造成衬砌腐蚀。隧道衬砌腐蚀分为物理蚀和化学性腐蚀两类。隧道衬砌腐蚀使混凝土变酥松，强度下降，降低隧道衬砌的承载能力，还会导致钢轨及扣件腐蚀，缩短使用寿命，危及行车安全。产生腐蚀的三个要素是第一、腐蚀介质的存在；第二、易腐蚀物质的存在；第三、地下水的存在且具有活动性。为确保隧道建筑物的安全使用，应积极对衬砌腐蚀病害进行防治。
隧道衬砌防腐蚀措施，应首先从搞好勘测设计着手，掌握隧道工程地质和水文地质资料，查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分，在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的程度的基础上，因地制宜地采取防治措施。
4隧道冻害
隧道冻害是寒冷地区和严寒地区的隧道内水流和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌胀裂、隧底冰椎、水沟冰塞、线路冻起等，影响到安全运营和建筑物的正常使用的各种病害。隧道冻害会导致衬砌冻裂开胀，甚至疏松剥落，造成隧道衬砌结构的失稳破坏，降低衬砌结构的安全可靠性，严重影响运输的安全和正常运行。隧道常见的冻害种类有：拱部结冰、边墙结冰、围岩冻胀破坏、衬砌发生冰楔、洞内网线挂水等。
冻害形成的主要原因有：寒冷气温的作用，季节冻结圈的形成(如果隧道的排水设备在隧道的冻结圈内，冬季易发生冰塞；在冻结圈内如果围岩的岩性是非冻胀性土，则不会发生冻胀性病害)。隧道在设计和施工时，对防冻问题没有考虑或考虑不周，造成衬砌防水能力不足，洞内排水设施埋深不够、治水措施不当，施工有缺陷，都会造成和加重运营阶段隧道的冻害。
严寒及寒冷地区隧道冻害的防治，其基本措施是综合治水、更换土壤、保温防冻、结构加强、防止融坍等，可根据实际情况综合运用。
5隧道病害的防治
隧道病害给隧道的正常运营和安全都带来影响，有时影响十分严重；而且，病害整治和保持运营之间矛盾突出，病害整治干扰正常运营，造成运营损失，而病害整治在空间、时间和施工条件都局限的条件下进行，困难重重。因此，首先要预防为主，必须在设计阶段就要采取预防措施，防止病害产生；另一方面，对出现的病害须查清病害原因、采取合理的措施进行整治，提高隧道病害整治的工程质量和经济效益。
参考文献
[1]朱忠林,马伟斌,史存林，合宁线试验段路堑基床地基动力特性试验研究，铁道建筑[J]，2007年第2期，55-58.
隧道的修建方法范文篇6
关键词：复杂地形地质；隧道进洞；施工技术
Abstract:withthenationalhighwayandrailwaytransportationindustrydevelopment,thescopeofitsconstructionhasincreased,andintheprocessofbuildingmaymeetdifferenttopographicalandgeologicalconditions,includingthecomplicatedterraingeologicalconditionstunnelconstructionhasstrongintotheholeofthetechnical.ThroughthepreviousYouXitunnelonfujianandjiangxiviewsoundtunnelconstructionofdepressionintotheholeofthesummaryandresearch,thepaperwillbeelaboratedinthecomplexterraingeologicalcondition,theconstructionofthetunnelholeintechnologyandproject,andforfuturetunnelintotheholetechnologyprovidestheconstructionexperience,andtopromotetherapiddevelopmentofChina'stransportationroads.
Keywords:complextopographyandgeology;Tunnelintothehole;Constructiontechnology
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号
复杂的地形地质在道路修建中常有遇到，而在此种状况下的隧道进洞技术成为整个隧道修建的关键所在。通过先前对福建尤溪隧道和江西观音坳隧道进洞施工情况的分析和总结，不难看出隧道进洞的技术施工方案是根据洞口段的围岩及地形情况来确定的。如何安全可靠的进入正洞进行下一步施工的关键因素，就在于隧道进洞具体方案的合理性与准确性。前文所述的福建尤溪隧道地形险峻、山峰林立、沟谷纵横，而江西的观音坳隧道处于断裂构造的交错位置，并且围岩十分的不稳定，两处隧道的修建都处于复杂的地形地质条件之下。所以通过对其的全面分析和总结，本文将进一步对复杂地形地质条件下的隧道进洞施工技术，分析研究出更为具体、有效的施工方案。
一、复杂地形地质条件下隧道进洞施工工艺流程。
复杂地形地质条件下，隧道进洞的施工工艺流程与正常的隧道进洞施工工艺流程大同小异，只是在复杂地形地质条件下隧道进洞要进行细节化的施工，其整个施工流程可用下图表示：
二、复杂地形地质条件下隧道进洞前的准备工作。
隧道施工的复杂地形地质条件包括软弱围岩、不规则山体及碎石弃渣等不利于隧道施工的自然状况。复杂的地形地质条件在不利于隧道施工的同时，对隧道施工过程中的人员安全也造成了很大的威胁，所以针对于复杂地形地质条件下，隧道在进行正常开挖前，做好隧道进洞前的洞外控制测量的准备，以保证隧道的顺利开挖。
洞外控制测量。由于隧道进洞的施工处于复杂的地形地质条件下，所以施工前期首先要进行洞外控制测量。由于隧道洞口的地形及地质条件较为复杂，因此洞外控制测量成为进行开工后洞内施工测量的主要依据。通常隧道施工的洞外控制测量一般采用平面控制测量和高程控制测量两种方式，但由于施工处于复杂地形地质条件下，因此为了保证控制测量的精确度，往往会选择采用GPS控制测量系统。GPS控制测量系统，在设计好的洞口处分别设置GPS测点，同时将其与三角测量法有效的结合起来，从而形成稳固的洞外控制网。然后通过洞外控制测量成果，计算由洞外控制点引测进洞测设数据，并据此指导隧道的进洞。
三、复杂地形地质条件下隧道进洞的施工方案。
由于处于复杂地形地质条件下，通常会有围岩固定性差、地质断裂及水文地质条件复杂等现象，所以在进行隧道进洞施工时要根据实际情况来制定相关的施工方案方法。通过对先前各地隧道进洞施工技术方案的了解和分析，总结出以下在复杂地形地质条件下隧道进洞的施工方案，以完善隧道施工的技术工艺和方法。
1、隧道洞外截水沟。
对于在水文地质条件较为复杂的区域进行的隧道进洞施工，要在隧道洞外设置修建截水沟，避免发生水流灌洞的现象。例如已修建江西观音坳隧道，隧道洞口处于低凹处且正对峡谷，此时如果不做好洞外截水工作，就很容易造成雨季洪水灌洞的不良后果，甚至导致洞口坍陷，由此看来进洞前做好防水工作具有重要作用。所以对于复杂地形地质条件下的隧道施工，要根据实际情况全面考虑施工的具体方案。
2、明洞施工及边仰坡的防护。
在复杂地形地质条件下，隧道洞口多采用明洞施工，因为明洞更加适用于偏压、浅埋等复杂得地形地质条件。复杂地形地质条件下，隧道进行明洞施工即采用明挖法施工，但是在洞口土石方开挖前，首先要进行仰坡防护工作。仰坡防护工作，即对隧道进洞区域仰坡上的碎石、浮砂及危石进行清除，并与截水沟有效结合，从而形成畅通的洞口排水系统。然后对于隧道洞口的边仰坡，要按照先期的设计要求从上往下开挖，并且在挖的过程中对于雨水较强的地方，要实行分台阶开挖，以免雨水过强而影响施工。同时在进行刷坡的过程中，要实现仰坡开挖与防护的同步进行，并且在开挖后及时检查坡度，在坡度合格后进行相关的支护工作。
3、隧道进洞的支护及辅助措施。
3.1、套拱超前小导管进洞。
对于隧道洞口围岩稳定性较差的状况下，通常采用套拱超前小导管进洞的支护方法。在复杂的地形地质条件下，围岩稳定性较差，所以为了保证隧道洞口仰坡的稳定性，制定相应长度的套拱，并且使之与混凝土及钢架焊接牢固，同时在仰坡开挖线20米外设置相应规格的小导管，从而用小导管进行灌注水泥砂浆。最后检查套拱混凝土的各个尺寸，达标后进行拆模并采用人工弧形导坑开挖进洞。
3.2、管棚施工。
通常情况下的复杂地形地质条件下，实行套拱超前小导管进洞就已足够，但是对于V级浅埋土质的隧道洞口施工中，为有效保证洞口段的安全性，有必要采用超前大管棚。如此在隧道洞口搭建大管棚不但确保了洞口段的施工安全，而且还对隧道洞口的仰坡起到了很好的稳定作用。
3.3、洞口段地表加固。
由于隧道洞口可能处于软弱围岩浅埋地段等因素，造成地表下沉、拱顶下沉等不良后果，所以在施工前要进行隧道洞口地标的加固工作。隧道洞口地表加固可采用地标钻孔注浆等类似方法，均能取得良好的加固效果。
3.4、隧道进洞洞身开挖。
在一切隧道进洞准备及支护工作做好后，就要进一步实施洞口的开挖工程，隧道洞口开挖的施工过程包括洞口的钻爆施工、弃渣装运及洞口开挖后的支护，最后继续隧道的整体施工。
3.4.1、隧道进洞的钻爆施工。
进行洞口开挖，首先要对洞口进行钻爆施工。对于洞口的钻爆必须要经过专业精心的设计，测量放样布眼并采用钻孔台车或风动凿岩机进行钻眼。施工时要根据施工地段具体情况，控制好炮眼的深度、角度以及密度，从而保证良好的爆破质量。
3.4.2、隧道洞口弃渣装运。
在完成隧道进洞的钻爆施工后，要及时将弃渣运出洞口。弃渣通常采用隧道专用挖掘装载机运出，从而进行隧道进洞的下一步施工。
3.4.3、隧道进洞的支护。
隧道进洞的初期支护由隧道施工中的“新奥法”而来，根据围岩的自身承载能力，设置相应的支护。首先，隧道进洞的初期维护，通常采用喷射混凝土的方法，但由于隧道施工处于复杂的地形地质条件下，所以建议采用湿喷罚喷射混凝土；其次进行锚杆施工，以作为基坑支护用；最后是钢架和钢筋网的制作，以确保隧道进洞钻豹施工后，洞顶及四周围岩的稳定，为隧道的深层施工起到了重要的保障作用。如此施工过后，复杂地形地质条件下的隧道进洞施工就得以完成了，为后序的隧道施工奠定了坚实的基础。
综上文所述，复杂地形地质条件下隧道进洞施工前，应根据掀起的设计做好相应的准备工作，以确保隧道进洞施工的安全性，并且积极做好洞口仰坡的清除与支护工作。由于复杂地形地质条件带来的诸多不便，都会对隧道进洞的施工安全和施工质量造成严重的影响，因此我们有必要不断的分析探究出更好的隧道进洞施工方案。通过不断的实践证明，在复杂地形地质条件下进行隧道进洞施工，都应根据施工地段的具体情况，经过全面有效的分析和总结，制定出相应的隧道进洞施工方案，从而确保隧道施工的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]、隧道进洞方案11.2.百度专业建筑文献.2010.12.
[2]、隧道施工组织设计.豆丁网建筑/环境.2011.07.
[3]、陈卫华.复杂地质条件和施工环境下地铁盾构进洞技术初探.2011.10.
[4]、佚名.碎石弃渣地段的隧道进洞方案.中华铁道网.2008.02.
隧道的修建方法范文篇7
关键词：隧道施工；机械化施工；铁路施工
我国由于经济发展的需要，已修建大量的铁路隧道。在我国广大隧道工作者的共同努力下，我们在基础理论研究，国外资料收集、设计、施工等方面取得了可靠的成就，积累了丰富的经验。但是，我国的铁路隧道施工快速建设的水平以及相应的配套技术水平，施工设备等仍然落后与同等时期其他发达国家的建设水平。针对质疑情况我们应该结合我国隧道机械化建设的水平和现状进行全面系统化的总结分析，同时找出限制我国铁路隧道机械化施工技术水平的弊端，并进行讨论进一步提高我国隧道机械化施工的水平，以形成具有我国独特的隧道理论、设计及施工方法。
1我国铁路隧道施工机械化的发展现状
上世纪五六十年代，我国的隧道施工主要是以人工施工为主，小型机械化为辅，施工难度大，工期长，施工效率极低，到了六十年代中期，我国开始在川黔线、成昆线和贵昆线的铁路隧道施工中借鉴煤矿和矿山的巷道快速掘进模式，运用了配以自制分风分水器的手持式凿岩机械，以及铲斗后卸式装渣机、平移调车器和轨距组成装运系统等，不过施工效率仍然较低。我国的铁路隧道机械化施工大致从横广复线大瑶山隧道建设的20世纪80年代为起点，之后在南昆、京九、大秦、西康的铁路建设施工中发展完善，形成多种机械和设备配套施工的配套模式，并且以铁路隧道钻爆法机械化施工为发展标志性技术，到了20世纪90年代的西康铁路秦岭段特长隧道中全断面硬岩掘进机（TBM）的使用为又一技术发展的标志，并逐渐形成模式沿用至今。
总结我国铁路施工的发展现状，可以得到以下结论，我国铁路隧道机械化施工分别经历了小型设备钻爆法施工、大型无轨运输钻爆法施工和非钻爆法施工三个阶段，从部分机械化作业发展到了综合机械化配套施工的道路，从人工开挖发展到了TBM的使用，两次技术飞跃虽然大幅度的推进了我国铁路隧道施工技术的发展，但是在整体技术和相关的快速修建设备配套技术水平、施工装备以及国产化程度仍然存在一定程度的问题，其主要表现在：
1.1快速施工技术体系尚待完善。
以钻爆法为基础的机械化快速施工体系表现在机械化作业线设备配套技术、施工安全与风险控制、环境控制、岩溶高压水、变形治理等方面。目前而言，许多设备配套和关键性技术难题亟待解决，施工进度有较大差别，事故频发，工程后环境治理跟不上进度。
1.2完善机械化设备配套
机械化配套设备只能在硬岩或者围岩稳定性较好的条件下才能进行快速的机械化施工，作业线上的机械设备国产化程度较低，影响了机械的使用寿命和维修养护，同时就影响了作业的效率，不能形成较为完备的先进机械化作业线。特别是喷锚、支护和二次混凝土衬砌等工序的配套机械设备国产化程度极低，完全制约了我国铁路隧道机械化施工的进步和全面发展。
1.3机械化程度亟待提高
相对于软弱围岩和土质隧道，多数只能进行人工作业。人工作业包含了施工时间长、工序繁复、围岩扰动较大、安全系数低、进度缓慢。这些问题都是受制于机械化施工程度的低下。
针对这些突出问题，我国进行了相关课题的研究，铁道部门专门设立了“隧道围岩稳定性及控制技术的研究”，并且由中铁隧道集团牵头进行了其课题重要部分“隧道施工机械化配套技术及装备研究”的实践实验和研究开展。通过结合实践来进行先进技术的研究，能对我国铁路隧道机械化施工的不足之处提供理论基础，同时也能从实质上解决我国铁路修建技术相关设备的国产化问题，提升隧道施工装备的实力和国产化水平，进而形成完善，先进的铁路机械化配套施工技术体系。
2铁路隧道机械化施工探讨
进行大规模的机械化作业，使隧道施工进度明显增快，施工质量有所保证，是今后铁路隧道机械化施工技术的关键所在。较高的机械化程度，可以在短期内进行大规模的隧道建设任务，并且要求其他各种相关的施工技术也必须在机械化的条件下进行，在提高和加快机械化建设的同时也要推进国产化装备技术的建设。
2.1铁路隧道机械化施工中机械的配置、配套原则
配套施工以单机组组合配套后形成的生产作业线形成的综合生产能力高低为原则，铁路隧道的机械化施工机械设备的选择配套要从机械配套使用的整体能力入手，单机的机械性能必须和整体性能匹配，才能达到经济和生产相协调的效果。同时，我们要求各单机在运转过程中保持良好稳定的技术可靠性，在规定时间和作业条件下完成工期范围内的额定功率；机械本身也要具有安全运转功能所需的安全性，是施工人员和机械操作人员在机械运转时有相应的安全保障；其次，要在机械上装备相关防护设备，保障机械的耐久性，配套机组中的各单机要经久耐用；在机械的配套使用原则中要求及时的对机械进行检查、维修和养护；选用的设备要以优先选用经济适用的节能设备为原则；最后，选用配套的设备要能够适应多种地质条件下的不同施工方法，满足辅助施工方法的施工需要，具备一定的适应性。
隧道铁路施工机械设备的配套首要满足的是施工合同中所要求的相关条件，一般保护技术条件和经济条件。经济条件主要包含工作量、能源消耗、工作效率、操作性、通用性、劳力资源、耐久性、灵活性以及维修性。经济性主要包含使用率、购置率、使用率、各类资源消耗和与工期要求相符合的施工进度等等。通常配套原则要与施工方法想配套，与施工组织要求的进度目标适应，具有适应不同围岩的应变能力，同时要充分考虑辅助导坑的作用和功能，员工的素质和管理水平相适应。
2.2我国铁路隧道机械化施工中常用的机械
我国已引进多台大直径全断面掘进机机组成功地建设了多座水工、铁路隧道，盾构技术更是在铁路隧道施工中得到广泛应用，这为非钻爆法施工大型技术装备的国产自主创新开发打下了坚实的基础。
2.2.1TBM硬岩掘进机
开敞式硬岩掘进机，以德国Wirth公司的双排支撑靴结构和美国的Robbins公司的单排支撑靴结构机型为典型机型，作用是在岩石不易坍塌和地层较为稳定的隧道施工中进行施工，如果需要在较为破碎的地层中掘进施工时需要在护盾后即刻进行喷锚支护，最终的隧道支护施工方式是砼衬砌；单护盾式硬岩掘进机，单护盾式TBM与开敞式TBM有所不同的地方是单护盾式TBM配置了完整的圆形护盾，推进方式是依靠推进缸支撑在安装完成的整体衬砌或管片上获得支反力，但是由于单护盾式TBM的掘进和安装管片不能同时进行，所以施工进度较慢而应用得较少；双护盾式硬岩掘进机，掘进的原理和单护盾式硬岩掘进机完全相同，不同之处在于双护盾式TBM配置有前后护盾，前后护盾间设置了伸缩护盾，后护盾配置了支撑靴，在地质条件恶劣的情况下双护盾式的TBM采用单护盾的方式推进，在地质条件允许的条件下则采用双护盾式TBM掘进，掘进和安装管片可以同时进行，可以获得较快的掘进速度。
2.2.2开挖设备
液压凿岩台车，液压凿岩台车从结构上分为实腹式和门架式，从行走方式分可以分为轨行式、轮胎式和履带式。门架式液压凿岩台车的腹部可以通行运渣车辆，能够充分的利用隧道内有限的横断空间，从而使施工中各设备的使用互不干扰，通常被运用于单线铁路隧道施工中，液压凿岩台车开挖钻孔作业效率高，劳动强度低，劳动环境条件好，不过存在一次性投入比例较大的缺点。
多功能开挖台架，多功能开挖台架出现于上世纪90年代我国施工过程中开发出来的风钻多功能台架配套法，其具有制作成本低、制作方便、操作灵活、适用范围广泛以及便于推广的优点，由于使用成本较低，所以利于全断面大楔形斜眼掏槽爆破技术的实施，爆破具有良好的效果，是隧道施工的进度得到了较好的保障，也适合我国隧道施工过程中劳动力充足，廉价的特点。虽然这种配套施工方法具有很多利于施工和节省资源的优点，但是也存在着科技含量低、劳动强度大、劳动环境差的缺点，在我国铁路隧道施工机械化进程的发展背景下必将被先进的施工技术和施工机械所取代。
2.3我国铁路隧道机械化施工趋势
2.3.1隧道钻爆法施工机械化是发展重点
用自液压凿岩台车进行铁路隧道施工取得了良好的施工效果，推广和创新发展“新奥法”施工和机械化配套技术是实现隧道钻爆法施工机械化的关键，其中掘进机械化、装-运-卸机械化、锚杆-湿喷砼支护机械化以及衬砌（含仰拱）砼施工机械化仍是推广和创新的重点。
2.3.2重点研制隧道掘进机
与国外施工设备相比较，在机械工作可靠性、液压系统、伺服系统、自动导向和调向系统、刀具以及刀具轴承，主机大轴承的设计制造以及自动控制系统及元件上存在较大差距，也是我国隧道掘进机研制过程中需要解决的问题。为了满足当前高速铁路特长隧道建设需要，我们要和国外知名的掘进机制造厂进行合作，并设立本地化生产工厂。
2.3.3铁路隧道机械化施工的科技化和自动化
掘进机的设计制造在一定程度上反映了一个国家的综合科学技术和工业水平体现了计算机、新材料、自动化、信息传输和多媒体等的技术的综合水平。目前在办公室所在地可以直接从计算机屏幕上获取远距离的掘进机施工图像和参数并可以发出指令进行控制，这是机械化设备自动化发展的趋势；同时计算机硬件和软件的迅速发展掘进机的计算机优化设计和施工系统的开发也是发展方向之一，越来越多的机械原理、电子学原理和机器人原理都会被合理的应用到岩土工程学中。
3结束语
综上所述，随着我国大规模铁路建设的展开，隧道建设的数量将越来越多，建设标准越来越高，建设条件更加复杂，要顺利的完成我国铁路隧道施工的机械化进程，就必须在现有工作经验的基础上进行不断的归纳总结，结合我国铁路施工的现状去解决问题，同时培养高素质的铁路隧道施工技术人才，开展相应的大型机械设备的国产化工作研究，才能客观上解决我国铁路隧道施工的机械化进程中遇到的难点和关键问题。
参考文献
[1]代永文.单线铁路隧道无轨运输施工组织[J].山西建筑，2008.
隧道的修建方法范文
[摘要]目的从前交叉韧带翻修病例回顾总结影响关节镜下前交叉韧带重建疗效的相关因素。方法回顾性分析135例前交叉韧带翻修病例的相关临床资料，进行膝关节Lysholm评分综合分析。结果膝关节继发性疾病；骨隧道位置；移植物的张力；髁间窝撞击；所移植肌腱的固定；术后康复训练6大因素是影响关节镜下膝关节前交叉韧带重建疗效的关键因素。结论高度重视以上6个方面因素并正确处理，能有效提高关节镜下膝关节前交叉韧带重建的成功率和治疗效果。
[关键词]前交叉韧带；重建疗效；翻修
[中图分类号]R686.5[文献标识码]B[文章编号]1673-9701（2012）12-0053-02
随着运动损伤的日益增多，关节镜下前交叉韧带（anteriorcruciateligament，ACL）重建术得以广泛开展。前交叉韧带手术虽已取得长足进步，但仍旧存在许多技术方面的缺陷，包括移植物的获得、固定，骨隧道的安置等问题[1]。术后恢复欠佳、不能满足患者日常生活及工作需要，甚至关节功能受限的病例越来越多，诸多病患不得不接受前叉翻修手术。故此，研究总结影响前叉修复疗效的影响因素，对制定手术机会、提高手术疗效、规避手术风险将大有帮助。本研究选择可能的9个指标与手术疗效进行相关性分析，现报道如下。
1资料与方法
1.1一般资料
收集我院及总医院骨科2007年1月～2011年11月所有前叉翻修病例135例，其中男113例，女22例；年龄17～42岁，平均34.26岁。翻修手术距第1次重建术9～28个月不等，平均（16.78±6）个月，其中118例术前抽屉试验阳性，96例术前轴移试验阳性，所有病例行患侧膝关节及三维CT骨隧道重建扫描，显示骨隧道定位位置不正28例。
1.2手术方法及术后处理
本组病例均采用单束翻修术。常规以外侧半月板前角和内侧髁间棘之间中点，即后交叉韧带前方5～7mm处为胫骨隧道内口，股骨股隧道位于右侧髁间窝10∶30～11∶00，左侧1∶30～2∶00ACL附着点残端，股骨端以微型钢板尼龙盘（Endobutton）固定，膝关节屈曲60位胫骨端可吸收界面螺钉固定。对下止点偏前明显病例，原隧道取髂骨打压植骨，并在正确位置重新制作隧道。对于上止点位置略偏斜病例，打压植骨后用大号的钻头反挫法制作隧道。隧道扩大病例，打压植骨，反挫法制作隧道。术后患侧膝关节加压包扎，支具外固定，术后1周伸膝，第2周渐行活动，6周匀速慢跑，3个月内下地负重时可调支具保护。3个月后侧面。后退跑，6个月变速跑步。
1.3临床评价标准
所有病例术前术后以膝关节Lysholm评分，国际膝关节文献委员会（IntemationalKneeDocumentationCommittee，IKDC）综合功能评分[2]。
1.4统计学方法
将9个观察指标（年龄、性别、两次手术间隔时间；膝关节继发性疾患（半月板损伤及骨性关节炎）；骨隧道位置的选择；移植物的张力；髁间窝撞击；所移植肌腱的固定；术后康复训练）作为危险因素进行分析，根据术前检查结果结合翻修术中所见行膝关节Lysholm评分及IKDC进行评分，并分组行两样本均数t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2结果
患者年龄、性别、两次手术间隔时间与手术疗效无明显关系（P均>0.05），而膝关节继发性疾患（半月板损伤及骨性关节炎）；骨隧道位置的选择；移植物的张力；髁间窝撞击；所移植肌腱的固定；术后康复训练与手术疗效有关（P<0.05或P＜0.01）。
3讨论
3.1年龄、性别及两次手术间隔时间与疗效的关系
前交叉韧带损伤多见于非接触性减速运动、跳跃或者剪切动作。因此35岁以下患者发生运动损伤的居多，35岁以上则较少。但年龄、性别及两次手术间隔时间是否会影响手术疗效目前尚未定论。本组资料结果分析显示不同年龄、性别及手术间隔时间患者患膝综合评分无显著差异。
3.2膝关节首次合并损伤未处理或者继发软骨半月板损伤及骨性关节炎
临床上单纯前交叉韧带损伤较少见，多合并有其他组织的损伤[3]，如受伤同时合并膝关节半月板及侧副韧带损伤，行前交叉韧带重建时未予以仔细探查，尤其是半月板胫骨面小裂伤遗漏未做处理；或者侧副韧带合并损伤，行前交叉韧带重建术后为了顾及侧副韧带损伤治疗采用强迫位外固定，均可导致前交叉韧带重建术后疗效及膝关节功能欠佳、活动受限。本组病例翻修术中43例患者半月板陈旧性损伤，12例膝关节内外侧副韧带损伤。另外患者膝关节不稳，如患者继续参加体育活动将引起半月板撕裂及软骨损伤，最终导致骨关节炎。
3.3骨隧道位置的选择
理想的骨隧道位置既能消除膝关节不稳，又不会引起移植物张力过大。研究表明，股骨隧道的位置是决定移植物等长的主要因素，而保持移植物在膝关节屈伸活动中等长是膝关节韧带重建术的一个重要生物力学原则。胫骨骨隧道位置异常可影响膝关节活动，甚至在膝关节伸直时发生髁间窝顶部撞击。本组病例翻修术中见股骨骨隧道位置偏前18例。正确的骨隧道位置，股骨端应位于髁间窝顶部10∶30～11∶00右或者1∶30～2∶00左。如以肌腱为移植物，骨隧道后缘留骨皮质1～2mm。胫骨端应位于ACL下止点的中心，即外侧半月板前角和内侧髁间棘连线的中心点，在PCL前方5～7mm处。
3.4移植物的张力
移植物的初始张力对膝关节的运动有重要影响，如初始张力过小不足以维持膝关节的稳定性，张力过大则限制膝关节活动，并在以后的活动中过分牵拉导致移植物断裂，而且张力过大还影响移植物的生物学重塑过程，增加关节软骨的接触应力，导致软骨退行性变。至今仍未明确移植物张力多大为最佳应力数值，但应避免移植物的初始应力过大或者过小。目前自体移植中多股绳肌腱被认为是并发症少、强度高的较好选择[4]。
3.5髁间窝撞击
移植物的撞击是导致患者膝关节疼痛及活动受限的主要原因，髁间窝撞击可能由移植物位置过前或者髁间窝狭窄所致。移植物发生撞击的位置在髁间窝顶或外侧壁。本组病例见髁间窝撞击26例。其中髁间窝狭窄及骨赘形成导致撞击12例，胫骨骨隧道位置偏前14例。笔者建议行有限的髁间窝成形术，宁可将骨隧道位置偏后也不要在髁间窝顶去除过多骨质。
3.6移植物的固定问题
一般遵循的原则是，当螺钉的直径接近骨隧道直径时能提供更大的固定力量，增加螺钉的长度也能够提高螺钉的固定力量[5]。胫骨骨隧道固定较股骨隧道处薄弱，故在胫骨隧道处要考虑使用较隧道大1mm的界面螺钉，拧入螺钉时要保持移植物持续的张力，避免螺纹割断前拉线使移植物失去应有的张力。
3.7术后康复训练
本组病例中23例患者未按要求坚持佩戴支具，过早激进的活动、移植物与骨隧道未愈合导致移植物再次受到过度牵拉伤。因此，术后应遵循膝关节正确的康复程序，支具至少保护12周，确保移植物与骨性隧道愈合后再去除支具。特别是术后4~8周，韧带坏死再血管化、移植物的韧带化重塑过程和修复重建没有完成阶段进行激进的康复训练极其危险。
[参考文献]
[1]SekiyaJK，OngBC，BradleyJP.Complicationsinanteriorcruciateligamentsurgery[J].OrthopClinNorthAm，2003：34：99-105.
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[4]RosenbergTD，DeffnerKT.ACLreconstruction：semitendinosustendonisthegraftofchoice[J].Orthopedics，1997，20：396-398.
隧道的修建方法范文1篇9
关键词：公路隧道，设计施工，监控测量信息，修正设计
隧道新奥法施工不是一个单纯的施工方法，新奥法的实质是一种现代先进设计与施工一体化的方法。新奥法设计以工程类比法为主，并通过现场监控量测进行工程实际检验，确认和修正，必要时可辅以理论计算演算法确定支护参数的方法进行隧道设计。
工程类比法主要是在编制围岩分类表的基础上，结合拟建工程的围岩等级与工程结构尺寸等条件，参照已建成类似工程的经验，直接确定喷锚支护参数与施工方法。
现场监控量测法是以量测信息为确认和修正设计的依据，用来确定锚喷支护参数，支护时机、施工方法的设计方法。结合施工过程，它一边进行各种项目内容的量测，一边将量测的成果反馈到设计与施工中，以此为依据，进行设计修正和完善，使得支护结构的设计和施工更符合或更接近现场工程实际。也能够适应多变的地质条件和各种不同的施工手段，因而说现场监控量测法比工程类比法更为实用可靠，因此新奥法设计分两个阶段。。
一、施工前预设计阶段在
这一阶段，一般很难完全详细地掌握实际的工程地质和水文地质资料，常常会有一定幅度的变动，故通过在施工中的地质调查和现场监控量测，确认和修正预设计是极为重要的，在预设计阶段主要确定
（1）、衬砌断面形式及几何尺寸
（2）、衬砌类型及支护参数选择
（3）、隧道开挖轮廓应预留的变形量
（4）、选择隧道衬砌施工方法与施工顺序
（5）、现场监控量测设计
（6）、必要时作辅助施工措施设计
（7）、隧道衬砌施工防水排水设计
二、施工中信息反馈修改设计阶段，如上所述，这一阶段，一般很难完全详细地掌握实际的工程地质和水文地质资料，常常会有一定幅度的变动，故通过在施工中的地质调查和现场监控量测对设计参数、支护结构和施工方法进行修改和完善。修改完善设计和现场监控测量内容及相互关系简述如下；
（一）、必测项目
是为了在设计施工中确保围岩稳定、判断支护结构工作状态、指导设计施工的经常性量测，主要包括：
1、隧道道内目测观察，地质及支护状况观察；
观测的目的：
（1）、预测开挖面前方的地质情况
（2）、为了判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据
（3）、根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。。
2、隧道内空变位量测，周边位移；
观测的目的
（1）、判断隧道空间的稳定性
（2）、判断隧道施工方法的正确性，为二次衬砌提供合理的支护时机。
（3）、指导现场的设计与施工
3、拱顶下沉量测；
观测的目的
（1）、判断隧道空间的稳定性
（2）、判断隧道施工方法的正确性、为二次衬砌提供合理的支护时机。
（3）、指导现场的设计与施工
4、锚杆拉拔力量测。。
观测的目的
（1）、了解锚杆受力状态
（2）、评价锚杆支护效果
（3）、检验锚杆质量及设计的合理性
（二）、选测项目
对有特殊意义和具有代表性的区段进行补充测试，以求更深入地了解围岩的松动范围和稳定状态及喷锚支护的效果，为未开挖区段的设计与施工积累现场资料。主要包括：
1、地表下沉（在埋深厚度小于40m时为必测）
观测的目的
（1）地表下沉的范围及下沉量的大小
（2）地表下沉量随工作面推进的变化规律
地表下沉稳定的时机
2、围岩体内位移
观测的目的
（1）确定围岩位移随深度变化的关系
（2）找出围岩的移动范围，研究支架与围岩的相互作用关系
（3）判断围岩的松动区，强度下降区及弹性区的范围
（4）判断锚杆长度是否适宜
3、围岩与初支压力、初支与二衬压力
观测的目的
（1）了解围岩对初支及初支对二衬的压力，便于演算衬砌的厚度，校核设计理论
4、钢支撑压力
观测的目的
（1）为钢架选型与设计提供依据
（2）为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息
（3）了解钢架的工作状态，评价钢架的支护效果
5、初支砼内压力、二衬砼压力
观测的目的
（1）掌握喷层所受应力的大小，判断喷射混凝土层的稳定状况，
（2）了解二次衬砌的受力条件，
（3）判断支护结构长期使用的可靠性及安全程度。
（4）检验二次衬砌的设计的合理性，积累资料为经验类比提供条件。
综上所述，公路工程隧道新奥法施工设计由于其设计理念的特殊性和隧道作为地下工程不可预见的因素较多，其设计与施工是同时进行，相互作用和影响，不可割裂的。其设计不是施工前一次完成的，是通过施工的进展，不断的修正完善的过程。因此施工过程中的监控测量和信息反馈就显得非常重要。
参考文献：黄成光《公路隧道施工》人民交通出版社
隧道的修建方法范文篇10
目前，大部分隧道的设置以交通运输为主要目的，穿越山岭、河流、港湾等障碍，修建地下铁道，缩短交通线路，改善线形，可提到车辆行驶速度，以获得良好的经济效益和社会效益。除此之外，在水电工程中设置各类水工隧道可实现引水、排水、通风等目的；在市政工程中，设置各类公共隧道可实现污水排放、管线铺设等目的。
除此之外，在水电工程中设置各类水工隧道可实现引水、排水、通风等目的；在市政工程中，设置各类公共隧道可实现污水排放、管线铺设等目的。隧道的这些功能，决定了其一般在长度方向上有较大的尺寸，多数长度为几千米道几十千米，有的甚至更长。而横断面的尺寸则相对较小，一般仅几米到几十米。断面较小的隧道，一般不作为交通设施，仅用于污水排放和水、气管道、电缆、通讯线路等敷设用途。
小断面的隧洞工程建设控制的成功实施，将会取得了显著地社会和经济效应，主要体现为一下几点：
1.能够有效地改善了劳动环境，以及保护了施工人员的安全与健康。
2.加快了施工作业循环，保证了整个工程进度，能够为企业树立了良好的社会信誉。
3.降低了工作成本，节约了设备购置费用以及维修保养得人工费用。
小断面长隧洞具有断面小、距离长的特点，在施工中存在空间有限和大型高效机械无法运用等问题施工难度大、工期紧张。
随着近几年规模型水电工程、引水工程、排污工程等在水电建筑市场中所占的份额越来越大，而小断面隧洞则是以上工程中必不可少的工程项目。因此，在中小水电站的建设中，隧洞引水工程项目会不断增加小断面，长隧洞更加在引水项目中普遍应用。但是，由于其自身“小”和“长”的原因，施工难度较大。因此研究和探索小断面长隧洞合理、经济的施工组织设计中需要“舍其短、取其长”抓好每个循环衔接，实现快速施工及推广应用，对跨区域长距离调水，特别是中小型跨区域长距离调水将起到重要的推动作用。
隧道的修建方法范文篇11
关键词：城市地铁施工新技术
引言
进入21世纪，我国地铁建设步入了快速发展的阶段，各大城市地铁建设项目竞相开工。实践证明，地铁具有高效、节能、环保、运量大、速度快、安全性好、占用城市道路面积少、防空好等优点，对解决城市交通堵塞，改变城市布局，实现城市环境和交通综合治理，引导城市走可持续发展之路起到了很大的作用。随着经济的发展，地铁必将有着越来越广阔的发展空间。但是，地铁工程的造价也是十分昂贵的，一般在5亿元/千米左右，这与地铁施工工艺和方法是密切关联的，在一定程度上也制约了地铁建设的进程。
近40年的发展，我国地铁修建方法已由最初单一的明挖法，发展到现在的明挖、暗挖、浅埋暗挖、矿山法、盾构法等多种方法并存，施工技术不断发展提高，初步形成了专门的研究课题体系。这些方法的出现和实施，极大地推动了地铁建设事业的快速发展。下面就这些方法各自的特点及各自适合的施工条件，进行初步的探讨。
1.地铁隧道施工技术分析
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。现在多采用盾构法和浅埋暗挖法。浅埋暗挖法是一种适合不同断面、造价偏低、灵活多变的施工方法；盾构法在较软弱、富含流砂之地、断面不变的区间应用，设备一次性投入大，但施工速度快，是今后应推广的施工方法。
1.1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广泛的应用。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。
1.2盾构法
我国应用盾构法修建隧道始于二十世纪五六十年代的上海。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），八十年代末、九十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。
随着盾构法研究的深入、工程应用的增多，盾构法施工技术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四个方面。
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。
我国盾构掘进速度最高已达到月进400m以上，平均进度一般为月进160―200m，最高平均进度可达月进240m。地表沉降可控制在＋10―－30mm以内，可以在距既有建、构筑物不足1m的距离安全掘进隧道，既有建、构筑物的变形量可控制在2―5mm以下；隧道轴线误差可控制在30―50mm以内。
1.3新奥法
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”。采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，工程质量也得到了较好的保证。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，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。
1.4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。
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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，例如：上导坑先拱后墙法、下导坑先墙后拱法、正台阶法、反台阶法、全断面开挖法、半断面开挖法、侧壁导坑法、CD法、CRD法等。对于爆破，有光面爆破、预裂爆破等技术。对于隧道初期支护，有锚杆、喷混凝土、挂网、钢拱架、管棚等支护方法。及时的测量和信息反馈常用来监测施工安全并验证岩石支护措施是否合理。防水基本采用截、堵、排等几种方法，其中在喷射混凝土内表面张挂聚乙烯或聚氯乙烯板，再灌注二次混凝土衬砌，被认为是一种效果良好的防渗漏措施。
2.地铁车站施工方法的选择
车站既是地铁工程亮点所在，更是一个难点问题。对于车站的施工方法而言，目前有明挖法、盖挖顺筑法、盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法、明暗挖混合法、浅埋暗挖法。原则上优先采用明挖法，其次是盖挖法，盖挖法中应优选盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法，最后则是浅埋暗挖法，因为该方法适用于交通要道、管线太多、不易开挖的繁华市区。采用暗挖法施工的车站当中，柱洞法、侧洞法应用较多，而大断面施工应遵守大洞变小洞的施工原则，开挖方法应按以下次序优选：正台阶开挖、CD法开挖、CRD法开挖、双侧壁导洞开挖（眼睛工法）进行，这样可以节约投资。
近年来，我国也在研究采用盾构法修建地铁车站的技术，主要集中在两种方法上，一是采用多圆断面盾构一次建成地铁车站，另一种是采用区间盾构修建地铁车站。它的优势在于可以充分、有效地利用盾构设备，提高地铁工程的建设质量、缩短建设周期，达到总体上降低工程造价的目的。
2.1明挖顺筑法
明挖法是目前我国地铁车站采用最多的一种修建方法，主要有放坡明挖和维护结构内的明挖（即基坑开挖）两种方法。明挖顺筑法技术上的进步主要反映在基坑的开挖方法和维护结构上，适应于不同的土层，基坑的维护结构主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、SMW工法桩、工字钢桩、加木背板和钢板桩围堰等。
在基坑开挖方面，有代表性的是时空效应理论。上海地铁总结出在软弱地层中开挖、支撑和结构施工的一套方法。首先采用大口井进行基坑降水，以增加基地被动土的强度，然后对基坑实施分段开挖，随挖随支撑，控制坑底暴露时间（或对底板地层进行预加固），适时地浇注底板结构。同时，对基坑、周边管线和建筑进行严密监测，发现问题及时采取措施。
在基坑维护方面的主要施工技术有三种。
①地下连续墙。
该结构适合于饱水沙层、饱和淤泥土层等饱水软弱地层，既可以控制土压力，又可以有效地阻隔地下水，还可以作为车站结构的一部分。
②人工挖孔桩和钻孔灌注桩。
这两种施工方法均是采用排桩桩墙来挡土和防水，实现基坑的维护。其中，人工挖孔桩适合于地下水位较深或无水的地层，要求地层强度较高，其断面形式不受施工机具的限制，可以做成圆形和方形，而且其施工质量和强度要高于普通的钻孔灌注桩，但是，钻孔灌注桩具有较广的适用范围，二者不能相互替代。
③SMW工法桩。
该方法是在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其它种类的劲性材料，以增强水泥土搅拌桩抗弯、抗剪能力。用这种方法做成的基坑支护结构同时具有较好的防水功能，在6―10m的基坑中具备较强的技术优势，与地下连续墙相比，具有施工速度快、占地少、无污染、防水效果好和造价低廉等优点。
2.2盖挖逆筑法
盖挖逆筑法同样适用于地铁车站的修筑，与明挖法相比，其优势在于减少交通封堵时间，减轻施工对于环境的干扰，其区别在于主体结构的施工顺序上。
该方法的主要施工技术措施为：
①支撑桩采用以H型钢为柱芯的钢管或钻孔灌注桩，满足了沉降的控制要求；
②采用地下连续墙低注浆的方法，增强基底持力层的刚性，使地下连续墙与临时支撑柱共同承受上部荷载，以减小差异沉降；
③逆作法开挖支撑施工工艺中，利用混凝土板对地下连续墙的变形起约束作用，在暗挖过程中采用一撑两用的合理方法，大大减少了工程量，加快了工程进度，控制了墙移。
3.地铁施工中的辅助工法
城市地铁施工中，辅助工法是一项必不可少的重要技术，有时甚至涉及工程的成败。采用辅助工法的主要目的是为工程主体顺利施工创造条件，或出于工程安全考虑，或为保护建、构筑物等。目前采用的辅助工法主要有：
3.1降水（和回灌）
有井管降水、真空降水、电渗降水等，北京及北方地区多采用基坑外地面深井降水和回灌，也有采用洞内轻型井点降水；上海及南方地区则多采用基坑内井管降水，也有采用真空或电渗降水。
3.2注浆
主要用于止水或加固地层，以防坍陷沉或结构治水。注浆方式主要有软土分层注浆、小导管注浆、TSS管注浆、帷幕注浆等，注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃、改性水玻璃、化学浆等。
3.3高压旋喷或搅拌加固
主要用于地层加固，如采用浅埋暗挖法或矿山法施工的隧道局部特别软弱的地层或有重要建、构筑物需要特殊保护时采用，盾构法隧道的始发和到达端头常用高压旋喷或搅拌加固，联络通道也常用此法加固地层。近年来也开发了隧道内施作的水平旋喷或搅拌加固技术。
3.4钢管棚
用于暗挖隧道的超前加固，布置于隧道的拱部周边，常用的规格主要有：42mm直径、4―6m长，108/159mm、20―40m，前者采用风镐顶进，后者则用钻机施作。近几年来也有采用300―600mm直径的钢管棚，采用定向钻或夯锤施作。管棚一般都要进行注浆，以获得更好的地层加固效果。
3.5锚索或土钉
预应力锚索主要用于基坑维护结构的稳定，以便提供较大的基坑内作业空间。
3.6冷冻法
主要用于止水和加固地层，多用在盾构隧道出发、到达端头、联络通道和区间隧道局部具流塑或流沙地层的止水与加固。
4.地铁施工技术发展趋势与方向研究
我国已有近40年的地铁修建史，尤其是近十多年来的快速发展，丰富和创新了我国地铁规划、设计、施工、管理运用、防灾救灾设备维修的技术方法。由于我国地域广大、地质情况多样，地铁修建技术必然极具复杂性和高难度。就目前来讲，应用已有的技术手段可以完成除西部和东北地区以外的大部分区域的城市地铁修建任务，已经锻炼和造就了一大批有经验的、有高度责任感的地铁建设工作者和能吃苦耐劳、有风险精神及创新智慧的设计、施工队伍。
展望未来，为使我国地铁修建技术日臻完善，保证地铁工程质量，实现地铁的社会经济效益最大化，我国尚需在以下几个方面作出努力。
4.1尽快统一地铁和轻轨修建的标准
统一设计、技术标准、施工技术规范和工程验收技术标准，以便使我国地铁和轻轨工程设施和设备产品规范化、系列化，对国产化也十分有利。
4.2组织力量对地铁施工设备进行系统研制开发
国家应对研制企业单位给予政策扶持，这对地铁的施工速度、安全、质量和成本影响重大，而我国在这方面显得很落后。如盾构主机我们还不能自主生产，基本上依赖进口技术或产品，消耗大量外汇，成本昂贵，设备适应性差；再如浅埋暗挖法虽为地铁施工的主要手段之一，但机械化程度太低，基本上靠手工操作，速度慢、工效差，最终核算成本也很高。
4.3加强地下工程施工辅助工法的研究开发和创新
在地铁施工中，安全、质量事故往往是由于辅助工法不善而引起的。近些年，我国的地铁施工工艺工法方面，虽然维护结构工程有了较大的进步，但是，改良地层实施疏水、止水的工法起色不大，有些工法由于使用条件难以掌握，风险很大，稍有不慎易酿成大祸。目前，地铁施工队伍普遍存在着专业不专、技术不精的问题，应该在施工资质上严格限制和要求，以利于专业队伍的组建和成长。
4.4在地下工程防水施工工艺、新材料、新技术方面加大研究的力度和进程
国产防水材料品种不多，品质不高，很难满足地铁工程的要求。地铁衬砌结构防排水的研究和开发，特别是防裂、防渗的课题日渐突出，应在材料上下工夫。
4.5强化环保意识
地铁的修建较大地改变了城市区域地层的地应力和水文地质的原始状态，尤其是水土流失会造成生态环境的改变，甚至会形成灾害隐患。国家应指定有关科研单位就地铁修建的环保问题开展工作，制定相应的工程措施，确保城市人居条件的不断改善和地铁设施的安全运营。
结语
随着城市化进程的提速，我国许多大中型城市的轨道交通建设计划，也快速地付诸实施，它极大地拓展了城市的区域范围，缩短了物流、人流和信息流的消耗时间，提高了城市公共交通的效率。社会迫切等待着地铁的发展，而地铁的发展又必须有新的施工技术做支持。为此，我们在现实所有技术的基础上加以有效的借鉴，对国内外地铁施工新技术进行比较，探讨了新技术在实际应用中的问题阐明了注意事项和未来规划，对以后城市地铁的飞速发展具有很强的现实指导意义。
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隧道的修建方法范文篇12
关键词郑西客专黄土隧道基础沉降研究
中图分类号：TB21文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）03（a）-0-02
客运专线不同于普通铁路的一个最大的特征之一，在于线路的高度平顺性及对线下工程严格的工后沉降要求，故站前专业的设计重点之一在于，如何把各种构筑物的工后沉降控制在允许范围之内。郑西客专位于我国黄土分布的核心范围，全线总延长77km隧道，其中五十公里为开挖面积约163m2的Q3、Q2新老黄土隧道（已建黄土隧道最大开挖断面不到140m2，而且修建较少）。与以往黄土地区修建的铁路隧道相比，本线黄土隧道具有断面大、穿黄土段落长、地质复杂的特点。郑西客专黄土隧道从工程地质上分具体有以下三个难点：函谷关隧道全长7851m，为国内最长的黄土隧道，该隧道位于黄土台塬及其斜坡地带，最大埋深220m，隧道洞身大部分为砂质黄土，土体稳定性差[1]，以该隧道为代表的长大砂质黄土隧道修建技术；张茅隧道全长8483m，出口3km范围黄土隧道位于地下水位线以下，土体含水量超过以往的富水黄土隧道，达饱和含水量[1]，施工极其困难，以张茅隧道为代表的长大富水黄土隧道修建技术；阌乡隧道全长770m，埋深30m，进出口较长段落均位于湿陷性黄土范围，而且湿陷性土层厚度达25m[1]，以该隧道为代表的湿陷性黄土隧道基础处理，是郑西客专黄土隧道修建的又一技术难题。郑西客专黄土隧道的大规模修建，无疑是我国黄土隧道建设的一个新台阶。我国学者对黄土隧道进行过大量研究工作：铁路部门：上世纪60年代铁道部成立黄土双线隧道现场设计研究组，对陇海线三门峡～潼关段13座出现裂缝的黄土双线隧道进行试验研究；八十年代铁科院在大秦线对浅埋黄土隧道做过大断面开挖与喷锚支护的研究；1989年中铁隧道局主持“浅埋黄土质双线铁路隧道施工新技术”研究；九十年代修建的宝中线、神延线、神朔线、西延线、朔黄线等出现了大量的单线及部分双线黄土隧道，神延铁路公司与西南交通大学“黄土隧道施工研究”；1999年铁一局主持“大跨度黄土隧道新奥法施工综合技术研究”。公路部门：随着近些年西北高速公路的大量修建，公路系统针对双车道公路隧道（开挖断面105m2）做过较多的研究。如2000年～2001年甘肃省交通厅与长安大学“公路黄土隧道围岩特性及支衬结构受力性状研究”；黄陵延安高速公路公司与长安大学“黄土隧道结构设计与施工控制研究”。在黄土隧道基础加固方面，甘肃省交通厅与长安大学及中铁19局完成“土家湾隧道软黄土地基加固技术试验研究”。按《客运专线无碴轨道铁路设计指南》（以下简称《指南》），路基工后沉降不应大于15mm，长度大于20m的路基，允许的最大工后沉降量为30mm；桥梁墩台均匀沉降量不大于20mm；涵洞的地基为压缩性土地层时，其工后沉降量不应大于30mm。而该《指南》对隧道只要求底部加仰拱，对沉降并未做明确规定[2]。主要由于隧道是深埋于地下的封闭结构，土体处于三轴压缩状态，工后沉降量一般很小。黄土隧道同样有沉降问题，隧道结构不同于桥涵、路基，隧道的沉降要求有其自身的特点。据我国学者对黄土的研究，在一定压应力作用下，黄土变形大体有四种形式：弹性变形、压密变形、塑性变形和蠕变变形。黄土是一种天然状态下结构比较强的土质，常处于欠压密状态，主要为压密变形，而压密变形又表现为压缩变形和湿陷变形[3]。故当隧道基底为非湿陷性黄土时，隧道底部黄土变形主要为压缩变形；当隧道基底为湿陷性黄土时，必须考虑消除黄土的湿陷性。
1已建铁路、公路黄土隧道基础处理情况
2郑西客专黄土隧道沉降计算
采用大型有限差分软件对地基处理的工后沉降进行计算。造成工后沉降的荷载取为列车荷载与钢轨荷载，按ZK标准活荷载图示考虑，并考虑列车的振动造成的动力效应。
2.1荷载计算
2.2隧道沉降计算
2.2.1计算方法及模型描述
本计算选取富村二号隧道的Ⅴ级黄土加强段，埋深为10m，根据实际地形建模，先生成初始应力场，施做二次衬砌并且进行隧底填充（模型上未建道板及轨道），然后追加道板及轨道的荷载，最后位移置0，追加列车荷载。沿横截面方向左右各取70m，约5倍洞径左右；隧底以下取45m；为简化计算隧道纵向长度方向取10m。
2.2.2施做道板及轨道后的沉降
3黄土隧道基础沉降现场量测情况
4郑西客专黄土隧道工后沉降分析
由于《指南》对隧道工后沉降没有明确的规定，但是通过理论分析或有限元计算均表明，各种地层的隧道均有工后变形问题，只是大小不一样。隧道是一个埋藏于山体内的连续及封闭的刚性结构物，特别在土石分界或新老黄土分界处，如果有即使很微小的不均匀沉降，则结构很可能产生开裂病害。而桥涵（连续刚构除外）、路基是开放体系，若基础发生沉降，则只对线型有影响，一般结构部分没问题。
客运专线建设大家更关心的是路基和桥涵的工后沉降问题，对隧道工程的沉降关注不多。过去我们修普速铁路对这个问题研究的不是很深，对于岩石隧道若洞口有土层，往往对土质隧道基础进行特殊处理，土石分界处设沉降缝的方法，其目的主要是防止衬砌开裂，而较少考虑隧道的下沉量问题，认为即使隧道下沉可以通过预留沉落量、调整道碴高度等措施解决。而对于整个隧道位于土层中，则一般不考虑基础处理，认为隧道即使有沉降也是均匀沉降，结构不会有问题。基础承载力、结构下沉及衬砌开裂三个概念在隧道设计中应该澄清一下，基础承载力不够并不能理解为结构一定会下沉（土体比较密实的情况）。而基础承载力不够对隧道结构本身不利，因为基底会发生应力重分布现象，如果结构刚度不够，可能就要发生开裂。
《指南》对隧道工程没有明确规定工后沉降量，关于隧道的工后沉降，笔者认为：应当首先以不超过路基工后沉降，并且应满足隧道在发生微小沉降时，结构不致破坏为
原则。
5郑西客专黄土隧道基础处理方案
对于郑西客专黄土隧道基础处理，由于隧道工程和路基、桥涵工程不一样，衬砌施工后背后土体始终处于三轴压缩状态，限制了土体的变形，土体体积如果结构没有破坏，则体积也不会有变化，微小的工后沉降以黄土的压缩变形为主，一般洞身地段老黄土可压缩性很小。目前有种观点认为：隧道基础以下土体已经承受了几百万年的上覆土体的重量，这个重量远大于围岩压力+隧道自重+列车荷载。
（1）关于湿陷性黄土基础处理
对于隧道洞口及浅埋段，往往为新黄土，形成年代较近，结构疏松，力学性质差及一般均有一定的湿陷性，处理措施主要目的在于消除黄土的湿陷性。
《湿陷性黄土地区建筑规范》（以下简称《黄土规范》）强制规定：甲类建筑应消除地基的全部湿陷量或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层，或将基础设置在非湿陷性黄土层上[4]。无疑客运专线应属甲类建筑。因此按照《黄土规范》：湿陷性黄土隧道基础处理应穿透基底以下全部湿陷性黄土层。而该规范编制时针对的多是湿陷厚度小于二十米的楼房建筑，基于全部处理湿陷性土层后投资增加不大的情况。郑西线部分黄土隧道洞口湿陷层厚度达三十米，是否有必要全部处理，要结合隧道工程荷载及地下水的特征，是值得深入研究的问题。
我国黄土地区基础处理方面用的较多的方法，主要有灰土垫层法、水泥土挤密桩法、桩基础、高压旋喷注浆等。郑西客专黄土隧道采用水泥土挤密桩法，该方法由于采用横向挤压成孔，使得桩间土得以充分挤压，和水泥土桩形成复合地基，这种方法工程量小，效果较好，但隧道内空间有限，特别两边墙脚处不易施工，应有配套的施工机具，同时挤密桩施工对初期支护有一定的扰动影响。郑西客专已经施工了隧道内水泥土挤密桩的情况来看，达到了消除隧底黄土湿陷性的
目的。
（2）施工过程中避免对基础的扰动
6结语
通过以上分析得出以下几点结论：
（1）隧道工程的沉降控制标准：应当以不超过路基工后沉降，并且应满足隧道在发生微小沉降时，结构不破坏的原则作为客运专线隧道工后沉降设计控制值有一定的参考价值；（2）计算结果说明郑西客专黄土隧道沉降量满足无碴轨道工后沉降要求；（3）郑西客运专线黄土隧道基础处理应以消除洞口新黄土湿陷性为目的，水泥土挤密桩法可以作为隧道内消除黄土湿陷性的工程措施；（4）黄土隧道基础施工过程中的关键工序为：清楚干净基底虚土，防止水浸泡。（5）无碴轨道铺设应在隧道基础沉降稳定后，并对隧道基础沉降作系统的评估，确认其工后沉降符合设计要求后方能实施。
参考文献
[1]中铁二院工程集团有限责任公司[J].成都：郑西客专隧道施工图，2006（3）.
[2]铁建设函[2005]754号.客运专线无碴轨道铁路设计指南[J].铁道科学研究院，2005（10）.
