地下隧道工程技术范例(12篇)
地下隧道工程技术范文篇1
关键词:隧道;建设;地质预报;信息化;技术;进展
1复杂不良地质超前预报分析方法及其应用
近些年我国的隧道工程建设不断的扩大建设的规模,以及数量和长度方面也有了很大的提升,但随之而来的就是更加复杂的地质方面的条件带来的施工难度。例如,其中的暗河、断层破碎带等,都会给隧道工程建设施工地阿莱严重的危害,非常容易发生卡机、塌方等事故。这些事故给人们的生命、财产安全造成了巨大的危害。因此,在速到工程建设过程中,跟对不同地质情况,采取相应的措施,进而降低由于地质条件对使用、运营产生的不良影响,利用地址超前技术进行施工的知道具有非常重要的意义和作用。
1.1.突水突泥灾害源超前探测方法与设备
如果地质构造为含水性质,对其进行超前探测主要包含如下任务:第一,首先明确含税构造的位置、大小、形态等,最终构造三维成像。第二,对该构造内部进行测算,测算出其含水量、水体特征,而对于水量的探测,正式进行曹倩探测工作的难点,因此,必须基于而电流激发极化半衰时差法进行测量。
1.2.隧道前方断层破碎带超前预报
在隧道建设施工过程中,如果地质条件存在断层破碎带,就必须对其进行探测,主要是利用TBM的三维地震法进行探测。这种探测方法,主要是在靠近边墙的刀盘附近装置12个激振点,然后在边墙的部位,要布置10个传感器,从而就可以进行探测,并且只需要使用检修间隙进行探测即可,避免改造TBM的需要,如此就可以对断层、溶洞、破碎带进行三位定位的探测,这种探测方式可探测的距离为120米,并且对断层的探测准确率尤为突出,可达到90%,并且探测距离方面的误差仅为10%。
2隧道工程假设信息化技术的发展方向
2.1开展基于大数据技术的TBM/盾构施工过程中的分析与控制研究
在隧道建设过程中,如果出现工程事故,或者是出现TBM/盾构出现低运行的情况,一般情况下,不仅会由于一些恶劣的地质条件影响,还会因为TBM/盾构的不当选型有直接关系,并且也会与操控参数错误有关。因此,如果想在选型、参数选择方面提升科学性,应该利用大数据相关技术。
2.2大数据技术内涵
在隧道建设过程中,所包含的大数据方面的技术应用有数据挖掘方面的技术,还有关联的分析技术、机器学习、、可视化处理等。所谓数据挖掘技术,其本身是一个发现知识的过程,其主要功能为在大数据中进行搜索,搜索的对象应该为具有特殊关系的信息、知识的过程。而机器学习主要是在隧道施工过程中,如何利用电脑来对人类学习知识的过程进行模拟和实现,并将已有的知识进行重构,进而提升处理问题的能力,并且可以形成创新。利用机器学习技术,主要是为了可以对数据进行自动的分析,进而获得信息中形成的规律,并对未知数据进行预判、评估。而关联分析主要是对大数据中的所有有价值数据进行关系分析,例如,沃尔玛超市曾经将销售数据进行关联分析,将尿不湿与啤酒两个商品摆放在一起进行销售,虽然这两样商品没有任何关联,但却收获了更高的经济效益。
3数字隧道向智慧隧道的发展
在国外很多国家都早已经开始了智慧工程方面的研究工作,并已经有了很多成功的案例。例如,新加坡早在2006年就已经启动“智慧国家2015”的针对交通堵塞问题的智慧城市系统,而在隧道建设工程方面斯德哥尔摩也是早就应用的智慧城市的系统,促使汽车使用量降低四分之一,尾气排放量降低了百分之八到百分之十四之间,因此,隧道工程建设已经从原有的数字隧道开始向智慧隧道的方向发展。
3.1数字隧道、智慧隧道的概念
在隧道信息化发展的过程中,数字隧道是其初期的发展阶段,主要是利用信息化的手段,进行隧道施工中的设计、勘察等数据方面的管理和集中管理工作。例如,在施工过程中常常用到的数字隧道工程基础平台,这种平台集合存储、查询、三维可视化于一身,同时还可以虚拟浏览,是一种综合作用的系统。在这个平台中的信息包括地形、地理方面的基础数据,也包括地质方面的数据,还包括隧道主体方面设计、监测等数据。而智慧隧道就属于隧道工程建设中,以及在隧道运营服务过程中,信息化工程方面的高级阶段,智慧隧道可以体现为“智慧”“智能”两方面。第一,所谓智慧,主要是针对整个信息化系统中的大系统、巨系统。所谓巨系统包括了人、自然、社会等形成的综合体。而所谓大系统,则包括隧道的主体、环境、建设人员、运营人员等形成的综合体。而所谓智慧隧道,就是发挥隧道系统主体的作用,让相关的建设者、运营者更加聪明。比如,在隧道主体中植入互联网,将整个主体、周围都装置智能传感器,对相关的目标利用GPS进行定位,并利用无线射频的方式连接成为物联网,进而实现对隧道、设备等方面进行感知。另外,还可以进行云计算,并进行智能处理信息和分析信息。最后,将分析处理以后的数据结果,以及超前地质预报、方案、施工实施方案等,进行智能化相应和决策支持等方面的指令。
3.2智慧隧道和数字隧道的差异化和联系
数字隧道是物理隧道在网上的虚拟对照体,两者之间属于分离状态;而智慧隧道是将数字隧道、物理隧道两者进行无缝连接,并在数字隧道中融入物联网,智慧隧道可以将数字隧道的功能进行提升,将其进行智能化的结果。在智慧隧道中,可以将感知到的数据,利用云计算的手段进行快速的处理,并且可以基于大数据的相关技术,利用其在感知、逻辑思维、自学习、自适应等方面的能力,为智慧隧道提供智能化的服务。
3.3智慧隧道中“智”的体现
3.3.1透彻感知
在智慧隧道中拥有大量的智能传感器,可以说是无处不在,可以将隧道中的主体、隧道的环境、隧道设备、隧道工作人员等及其状态,进行全面、综合的感知,同时对相应的运行状态、情况进行感测。
3.3.2全面互联
在智慧隧道中广布的智能传感器,需要通过物联网将所有传感器进行连接,然后将所感应到的数据,通过互联网的形式进行传输、存储。
3.3.3深度整合
通过物联网、互联网两者的有机融合,以及两者的链接,就会将隧道运行中的异构数据进行整合,形成一致性的数据,这也就是隧道工程建设和运营的全图。
3.3.4智能服务
在智慧隧道中,基于其中的网络、数据,可以利用云计算技术,可以为隧道构建出全新服务的系统结构,并且可以利用大数据的相关技术,对隧道智能传感器传输的数据进行挖掘、发现、处理等工作,进而为智慧隧道的运行、建设,提供具有不同层次、要求的相关智能化服务。
地下隧道工程技术范文
【关键词】隧道工程;高压富水;深埋技术;作用研究
本次研究采取了多种施工技术解决施工难题,用到的主要技术有索囊封灌浆、超前帷幕注浆、择机封堵等等,最大限度的封堵了此工程的高压大流量地下水,采取了相关的模拟实验,切实的解决了岩石防止爆破等防御措施,有效的防止了灾害的发生。本次隧道工程的顺利修建完成,总结得到了一套完全适用于当前隧道工程建设使用的高压富水地层深埋的施工工艺和施工技术,对国内未来隧道工程的建设具有重大的推动作用。
1.主要研究内容和技术路线
研究内容:(1)高压大流量地下水处理技术;(2)隧道超前地质预报技术;(3)特长深埋隧道高速施工技术;(4)隧道施工的检测技术等等。
技术路线。在前期进行大量的实验研究,采取室内实验、理论分析、现场实验以及现场检测等手段,开展相关的课题研究,同时将经验和理论与实际相联系,进而逐渐形成一套具有实用性的高压富水地层深埋特长隧道综合施工工艺和施工技术。
2.施工方法、方案和设备选型配套
2.1施工方案
先进行探测然后再进行挖掘,并且采用钻爆的施工方法,采取无轨运输的处理方式。
2.2施工方法
该研究隧道具有很多特殊的特点,具体有安全隐患多、可以施工面积不大、工期短、施工压力大等诸多显著性特点,采取的施工策略对施工设备的选择具有很高的要求。(1)实行三臂液压太车钻孔,直接掏空嘈。(2)采用挖掘机从顶部动工,选择侧部装卸的机器处理土石方,选择超大型泥土运输车进行运输。(3)衬砌混凝土。选择超长液压台车作为混凝土的输送工具,混凝土直接通过输送泵进入隧道内,采取插入式振捣施工,在处理水沟时,采取小块钢板作为模板进行施工,而路面的混凝土则采取人工处理,在摊平以后实行振捣,并且混凝土需要在运输车内搅拌完成以后直接输送到需要地。(4)施工通风。在施工恰当的位置安设大功率通风设备进行通风。(5)隧道内的地质预测。采用先进的地质分析、先进雷达、探孔等技术手段对隧道内的地质情况进行播报。(6)地下水的处理。严格实行限量排放,以堵为主的处理原则,采用多种注浆方法进行注浆。
3.收货的主要经验
(1)在合同管理中,首次将超前地质预报写入合同内容当中,在预防复杂地质隧道施工安全、预测超前地质预报等方面有效的完善了制度。
(2)在本次特长隧道的施工中,采取了钻爆破的方法进行,并且是利用无轨模式进行运输,这样有助于快速高效的使用机械化开展工作。
(3)选择合适的时机对地下水进行封堵,采取有效的灌浆方式,切实有效的提升了工程的施工进度。
(4)在两个隧道洞的处于一个平导情况下,在特长隧道中,采取无轨运输方式有助于隧道内的通风,能在必要的情况下改变施工组织或者改变施工方法,在这二者之间可以根据实际需要进行灵活的变换,可以在最短的时间内继续开工等诸多优点。
(5)在选择添加剂材料时,基本上是以超细沸石粉为主,能大大的提升混凝土的凝固度,提升混凝土的强度和硬度。在借用一些必要的工具的时候,能有效的处理好喷射混凝土的施工,在岩石爆破施工段中,有既快速的进行喷护,同时又能保障施工的安全性,有助于提升施工的安全性能。
(6)为了能有效的解决一些特殊地质的爆破技术困难,采取深孔大直径分段进行爆破的模式,有利于克服这一技术性难题。
(7)苗干的设计需要精心的设计,必须设立在必要的两个点之间,在进行施工观测时,可以多利用苗干应力作为计算的出发点,这一技术在未来十分值得推广。
(8)在解决地下水径向封堵以及隧道内施工的通风问题方面,引入计算气体力学分析具有重要的突出意义,这一分析技术的引入,极大的解决了这两个施工难题。
(9)使用带有净化装置的或者带有低污染装置的设备的内燃设备,对于完善通风具有重要作用,如果隧道内较为潮湿,那么隧道在选择成型工具时,不宜挑选全电脑台车,而是使用半电脑台车较为合适,这样做一方面既提升了施工的安全性,保障了施工人员的生命财产安全,另一方面也有助于提升混凝土的浇筑质量,保障工程的安全性,进而保障了工程的综合质量。
(10)新技术。1)新材料。微纤维、超细沸石粉、膜袋等新材料的引入和实用。2)新工艺。在钻孔工艺方面,实用了电脑台车全自动钻孔工艺,以及相关的混凝土快速建筑安全施工工艺等等多种较为先进的施工工艺。3)新设备。大型的高压灌浆系统、先进的预报系统、大型的通风射流风机等等。
4.结论
在本次特长隧道施工中采取高压富水地层超深埋技术的应用过程中,重点通过了室内实验,理论分析、现场实验以及现场检测等多种手段,切实有效的解决了特长隧道施工中的通风问题、岩石爆破防治问题、高压涌水处治问题等许多核心的技术难题。取得了一系列的富有成果的关键性技术,并且这些技术在特长隧道施工中是直接转化为了生产力,通过这些技术的不断投入使用,整个隧道工程的建设速度快速提升,工程质量逐步提高,工期也如期的得以完成。总的来说,本次作用研究的成果是十分显著的,总结出了一套实用性很强的高压富水地层超深埋特长隧道综合施工工艺和施工技术,在推动未来国内的隧道施工方面和改进隧道施工方式方面具有重要作用。
5.总结
综上所述,众所周知,特长隧道的施工难度是十分高的,困扰着许多的施工企业。在国内建设事业蓬勃发展的大环境下,不断的创新隧道的施工技术和施工工艺,开展各种技术性难题实验,有助于解决当前隧道施工的技术性难题和未来发展所面临的困境,为未来隧道施工的顺利完成打下坚实基础。
【参考文献】
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地下隧道工程技术范文篇3
关键词:盾构;隧道施工;测量技术
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.104
1概述盾构隧道测量技术
盾构隧道施工测量技术的实施就是为了保证地铁施工在规定的时间之内完成任务。盾构法在隧道工程的施工中,需要测量的工作内容很多,主要包括地面控制测量、联系测量、地下控制测量、隧道施工测量等等,地面控制测量就是在地面上建立平面网;联系测量是将地面上的坐标和方向传到施工地下,从而建立统一的坐标;地下控制测量与地面控制测量类似,就是在地下建立平面网;隧道施工测量主要是根据隧道施工设计图知道开挖的中线和高程测量。
盾构隧道施工测量法是在地下暗挖隧道的一种施工方法,盾构就是一种支持地层压力和在地层中活动的钢管结构,盾构隧道施工测量方法在我国的一线城市应用比较广泛,在北京、上海这种隧道施工技术得到很好的应用,盾构隧道施工测量技术与传统的地铁施工方法相比较最主要的优点就是安全、快速可以在不影响周边环境和建筑、交通的情况下开展施工,不被地面的气候影响,但是受到地下的水文地质条件的影响,需要根据不同的地层和硬度采取有针对性的测量设计方法,盾构隧道施工测量技术是加快我国地下铁路发展的有效方式,确保地铁施工安全高效进行。盾构测量技术施工测量在地铁施工技术的主要作用可以在地铁施工中校准中心线和高程,为地铁施工准确定位方向和位置,地铁施工中开挖断面可以保证施工的中心线在正确的设计要求中保证开挖的限额度,保证地铁施工设备的正确暗转和合理构造,为地铁施工测量技术的设计和管理提供完整的数据,保障隧道设计和盾构机的正常运行,保证盾构机在进入隧道之后可以接受准确的测量数据,从而完善盾构隧道施工测量技术的精准度。
2盾构隧道施工测量技术贯通误差的分配
为了保证地铁隧道施工的准确贯通,保证施工规范的正常进行,盾构隧道施工的测量应该进行隧道贯通测量技术的设计,在隧道控制测量之前,根据地铁隧道的程度,选择合适的测量精度和测量规范。在当前我国地铁工程中的采用的测量模式使用的是三网合一的测量方法,根据我国盾构隧道施工测量技术的规范,必须将盾构隧道的基础控制网精确到规定的范围之内。隧道的洞外控制网一般使用那个的扩展方式是加密网的形式,隧道加密网的设置一般是在隧道比较长的情况下才设置的,洞外的测量在完成之后,需要根据实际的测量来精确估算洞内测量的精度,一般情况下,洞外的测量精度会高于之前的预期,在这种情况下可以为洞内的测量争取一定的贯通误差的分配值,在测量的误差之内,根据预计的贯通误差可以对洞内的导线测量出实际的测量精度值,尤其是在贯通误差的估算过程中,使用近似公式和严密公式可以估算出洞外控制测量对隧道贯通误差的影响值。
控制网的实施应该保证技术先进,并在经济范围的允许之内,在安全可靠的适用原则。地面控制网的设置可以采用三角网、导线网等方案,将导线横跨隧道的区间段,不要设立太多的导线点,在每一个区间的两个高级点上面,减少导线距离测量产生的误差对隧道贯通误差的影响,最大程度的减少误差对隧道横向贯通的影响,并将懂导线沿着隧道的中线不舍,尽可能的减少点数的减少,减少测角误差对横向贯通的影响,地面控制导线测量误差引起的终点横向坐标产生的误差。导线测量的布网横向贯通误差本身具有直观的特点,可见导线终点的变化对贯通误差的影响是非常大的。
3盾构隧道测量的步骤
3.1高程放样
高程放样是在盾构隧道的断面测量中在一些需要测量的断面中的隧道管片中,放样出具体的位置,高程放样的一般放置在离轨面一定距离的位置。盾构隧道施工中,在采集数据的过程中,需要根据资料将需要测量的桩面放样出来,并标记清楚,把实际的高程记录下来,记录下来实际高程和路线方向与中桩的关系,最主要的是中桩的右侧、左侧和中桩的距离。待侧面中桩和边桩在放样完毕之后,在待测的中桩和边桩上把全站仪放置在上面调平,进入全站仪的测量程序中,首要步骤是往全站仪里面输入测量日期的工作名,这样做的目的就是为了在处理的时候在电脑上面找到可以处理的断面,之后是设站,每一个站名只能测量一个断面,在输入站名之后,输入仪器的高度,接下来是输入这点站名的坐标,之后是定向,定向之后把瞄准的高度设定为零度,把仪器转到要被测量的断面的线路方向,这个时候可以进行测量,在测存的时候,保证测存仪器的方向不要动,保证仪器的垂直方向,一般是从最下边向另外一侧开始测量,一直到测量完整个断面。
3.2全站仪测量三S坐标
全站仪测量的三位目标,是将仪器放置在隧道内的一个控制导线点上面,按照坐标的测量方法分别在断面的左上、左下、左中和右上、右下、右中的三维目标,只要视野良好的话,置站可以测量多断面,并不需要重复的摆动仪器,效果也会特别突出。在得到三维坐标之后,根据作图法可以得出各个点到中线的距离,但是和整个隧道断面的测量上,测量的点是多种多样的,作图法的效率并不高,应该使用计算机程序来进行计算。
4结语
地下控制测量的基础是地面控制,盾构隧道施工测量工作的关键就是地面控制。根据施工现场的情况,布置好现场的控制点,现场控制点主要包括高程控制和平面控制,在平面控制点和高程控制点设置好之后,将核实的坐标放映给施工现场。为了保证隧道工程的顺利实施,必须做好控制,保证盾构隧道施工测量技术在隧道施工中的正常使用,发挥盾构隧道施工测量技术在地铁施工中应有的作用。
参考文献:
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[2]郑永军.施工测量技术在盾构法电缆隧道中的应用研究[J].矿山测量,2016(02):21-24+28.
地下隧道工程技术范文篇4
(1)制度问题。我国隧道工程检测制度尚未完善,这给实际检测操作带来了很大的困难,常误导施工人员执行错误的作业方案。以高铁工程隧道为例,高速铁路长隧道及特长隧道应结合辅助坑道情况设置紧急出口,紧急出口上方应设标示牌和紧急照明设施,紧急出口通道的设置应符合相关规定。由于隧道检测制度缺乏,对于隧道紧急出口施工控制不足,影响了隧道建筑功能的正常发挥。
(2)操作问题。拟定检测方案之后,施工单位必须要将其执行于现场操作,这样才能取得预期的建造成效,充分发挥出隧道工程应有的交通功能。现代城市交通隧道的结构更加复杂,实际施工流程里对质检人员的操作要求更高。高速铁路隧道内不设置供养护维修人员待避的洞室,但应考虑设置存放维修工具和其他业务部门需要的专用洞室,这些都是质量检测的重点,但实际检测操作很少涉及到。
(3)管理问题。隧道检测并非简单的施工勘察,而是要收集大量与工程相关的数据信息,经过对比分析后才能获得最佳的检测结果。但是,施工单位长时间仅注重于作业进度的控制管理,对质量检测工作没有给予足够的重视,管理缺失导致了检测工程流程的不足,尤其是质量保证资料不真实性,数据信息收集不可靠,不能反映真实的施工情况,错误引导检测结果。质检管理是整个隧道工程管理的一部分,一旦质量管理失去了原有的工作流程,隧道施工的质量水平则会不断降低,对工程收益水平造成了阻碍。
(4)技术问题。隧道是服务于交通工程建设的常用设施,尽管其结构组成方面具有简单化作用,也能支撑于周围建筑体而维持了地面车辆行驶的有效措施。隧道工程质量检测配备的技术条件不足,对于工后隐蔽工程的检测,个别检测技术要求达不到,降低了质量检测所得数据的分析水平,这些都不利于隧道建造作业质量的管理。例如,信息技术尚未融入公路隧道建造中,工程勘测未及时发现隧道路段存在的地质风险,施工后出现各种结构病害而降低了总质量水平;衬砌背后空洞大小、系统锚杆注浆饱满度等质量问题,目前国内外检测技术还不能完全解决。
2隧道工程质量检测工作的改进策略
(1)规划人员。我国对于隧道工程的质量标准越来越严格,例如,南京长江隧道是目前中国超大型盾构隧道中,所经地质条件最复杂、技术难题最多和施工风险最大的工程。该工程在建设过程中,严格筛选了人员组建施工队伍,进而保证了每个环节的施工质量。施工单位应规划好检测人员以提高项目的指导性,引导现场人员控制好隧道作业质量。
(2)过程控制。应加强施工过程的质量控制与检测,及时发现隧道作业存在的问题。对于每一项工程采取质量检测,应根据工程结构特点调整检测方案,以获得最可靠的检测结果。施工阶段控制隧道结构质量,要对每一处细节进行检查,特别是隧道工艺流程、墙壁支护结构、地基加固结构等,都是质量检测的重要环节。
(3)数据调研。为了更好地分析隧道检测结果,应对所得数据实施全面性的分析,经过数据调研弄清隧道建造的质量水平。一般情况下,建造隧道方法多样,按开挖断面形式不同分为全断面法和分步开挖发法。深度浅的隧道可先开挖后覆盖,称为明挖回填式隧道;先兴建从地表通往地下施工区的竖井,再直接从地下持续开挖称为钻挖式隧道。检测人员要按照具体的开挖方式,设计切实可行的质量数据研究方案。
(4)质量分析。新时期建筑行业对工程建造质量提出了严格的标准,要求施工单位拟定于隧道施工方案相配套的检测方案,这样才能更好地控制隧道结构功能。质量分析是检测环节的主要工作,也是隧道检测发挥其施工指导作用的基础。质量分析有严格的参考。
(5)强化管理。当前,隧道工程已经成为交通设施不可缺少的组成部分,这充分说明了隧道对于路面交通的重要性。检测是为了更好地引导施工,工程单位要强化质量检测管理,为现场人员提供优越的工艺引导。
(6)技术改造。施工单位要注重质量检测技术的应用,对隧道工程进行全面性的勘察管理,维护现场施工作业的流程。攻坚克难,提高现有工程的检测技术,利用信息科技为支撑创建自动化检测系统。例如,将GPS技术应用于隧道检测,将检测数据及所得图像传输给显示器,方便了隧道检测工作的调整。
3结论
地下隧道工程技术范文篇5
关键词:公路桥梁隧道施工;施工技术;多雨地区
中图分类号:TU997文献标识码:A
一、前言
在公路桥梁隧道施工中,基础工程具有重要地位,如果基础工程质量不达标,将严重危害公路桥梁隧道的使用寿命,同时给公路桥梁隧道工程带来致命的伤害。基于这一认识,公路桥梁隧道施工中,应认真分析地质条件及施工特点,并积极采用先进的施工技术,保障公路桥梁隧道施工质量满足实际需要,达到提高公路桥梁隧道施工技术水平的目的。基于这一认识,我们应充分认识到多雨地区公路桥梁隧道施工的实际难度,应在施工技术选择上充分考虑多雨地区特点,保证施工技术达到公路桥梁隧道施工要求。
二、南方多雨地区公路桥梁隧道施工的总体特点
从当前公路桥梁隧道的实际施工过程来看,在南方多雨地区,由于降雨量大,地基基础中含水量大,如何降低地基基础中的水分,并有效加强地基基础强度,成为了衡量公路桥梁隧道施工是否有效的关键。结合南方多雨地区的实际情况,公路桥梁隧道施工的总体特点主要表现在以下几个方面:
1、施工组织难度大。
由于桥梁路线多反复沿河岸交替设线,跨越众多沟壑,地面高差大,多雨地区交通不便,施工材料、机械、人员调配困难。
在南方多雨地区,公路桥梁隧道施工在材料转运过程中,一旦遇到雨天,转运周期将会相应延长,转运难度也较大,不利于施工的进行,并且地下基础会积聚一定量的水,需要先排水之后才能施工。
2、施工周期长。
由于施工组织难度大,不易形成流水作业。分项分部工程的施工周期较其他区桥梁施工周期长。
一旦遇到连续阴雨季节,施工进度将会受到较大影响。如果随着雨季伴生泥石流和山体滑坡等次生灾害,公路桥梁隧道的施工将会延误,所以,南方多雨地区公路桥梁隧道施工周期长是影响工程进度的重要因素。
3、机械设备和模板等施工措施投入大。
多雨地区桥梁多处深沟受地形等条件限制,施工便道等施工措施投入大,基础、高墩等分项工程的施工周期长,且受总工期的限制,各大桥的基础、高墩柱多数只能采取平行作业的施工组织方法。
在南方多雨地区,受到雨水冲刷容易形成深沟等特殊地形,在这些地形中开展公路桥梁隧道施工,需要转运的设备和材料较多,总体工期势必受到一定的影响,在转运投入上也会比较大。这一问题也是制约工程进行的重要问题。
三、南方多雨地区公路桥梁隧道施工的主要技术分析
对于南方多雨地区而言,要想保证公路桥梁隧道施工质量满足实际需要,并提高整体施工质量,就要从施工技术选择入手,重点做好以下几个方面工作:
1、选择桩基施工技术
桩基的成孔工艺的选择应根据地形、地质、水文、进场道路、施工场地等条件,因地制宜的选择机械钻孔或人工挖孔。对多雨地区地形复杂、地势陡峭、进场道路狭窄、水源困难、地质条件较好,无地下水较多的桩基,宜采用灌注桩施工。
从当前多雨地区的公路桥梁隧道施工来看,桩基施工技术的运用,不但解决了基础强度问题,同时也提高了公路桥梁隧道的基础施工质量,满足了工程建设要求。
2、选择液压滑模施工技术
液压滑模施工的原理是利用爬升式千斤顶提升模板及工作平台,随着混凝土的浇注,不停向上滑动的原理施工。在正常施工中,每滑升lm就要进行一次中心校正。滑升中如发现偏扭,应即刻查明原因并进行纠正。
液压滑模施工技术的运用,对解决多雨地区的基础工程问题起到了重要的促进作用。基于这一认识,在多雨地区公路桥梁隧道的基础施工中,应选择液压滑模施工技术。
3、选择盖梁施工技术
盖梁施工采用无支架式,原有支架只作为操作平台。对于双柱墩,可采用预埋牛腿孔穿d=9Omm厚壁钢管作为支承点,上托贝雷架或I40工字钢承受模板、混凝土荷载。对于独柱墩,可采用预埋牛腿+抱箍斜撑法施工,可避免高柱墩帽施工搭设支架。
在桥梁施工中,盖梁施工技术往往能够起到积极对施工效果,对提高基础施工质量,满足基础施工需要具有重要作用。结合多雨地区的施工实际,盖梁施工技术的运用十分关键。
四、南方多雨地区公路桥梁隧道施工中需注意的问题
在南方多雨地区公路桥梁隧道施工中,考虑到地形复杂及天气原因,要想提高公路桥梁隧道施工质量,就要认真分析多雨天气对土壤、地基和施工转运造成的困难,重点做好以下几个方面工作:
1、南方多雨地区在公路桥梁隧道施工之前,需要认真分析土壤情况
在南方多雨地区,土壤中含水量较大,在施工之前只有认真分析土壤情况,并制定具体的施工方案,才能保证公路桥梁隧道的基础工程达到预期目标,对于土质疏松地段,应采取加固梁的方式弥补土壤坚固性不足问题,提高公路桥梁隧道基础的强度,满足公路桥梁隧道对基础强度的要求。从这一点来看,在南方多雨地区施工时候,对土壤情况有全面的分析和掌握是十分必要的。
2、南方多雨地区在公路桥梁隧道施工中,应有效解决地下水问题
除了土质疏松之外,南方多雨地区的地下水问题也是困扰公路桥梁隧道施工的主要原因,考虑到公路桥梁隧道施工中对地基工程的要求,如果地下水量过多,则会导致公路桥梁隧道地基下沉,最终危害公路桥梁隧道的使用安全。所以,对于南方多雨地区而言,在公路桥梁隧道施工中,应有效解决地下水问题,保证地基能够处于规定的基准面,满足工程实际需要。
3、南方多雨地区在公路桥梁隧道施工中,应合理选择施工季节
考虑到南方多雨地区在雨季施工的难度,以及雨季施工中设备材料转运存在的现实困难,在南方多雨地区的公路桥梁隧道施工中,我们应合理选择施工季节,如果能够避开雨季尽量避开雨季,这样不但能够保证工期,同时也能给公路桥梁施工创造有利的环境,降低公路桥梁隧道基础施工难度,提高公路桥梁隧道的施工质量。
五、结论
通过本文的分析可知,在南方多雨地区的公路桥梁隧道施工过程中,要想提高施工质量,就要选择桩基施工技术、液压滑模施工技术和盖梁施工技术,并对多雨地区的公路桥梁隧道施工中需注意的问题进行认真分析,为多雨地区公路桥梁隧道施工提供有力的技术支持。
参考文献:
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地下隧道工程技术范文
关键词:隧道工程施工;影响因素;监理;控制要点
我国的交通事业在近年来快速发展起来,公路建设不仅关乎到民生,还是推动国民经济增长的重要支柱。为了促进区域经济发展,很多地区克服了地理环境限制建设公路,隧道工程是其中的重要施工环节。隧道工程往往处于地理环境非常复杂的区域,包括地质条件和地形等等,都不具备公路建设的条件,就会采用隧道工程施工技术。隧道工程作为大规模的工程,不仅施工技术多而且复杂,对专业技术也具有很高要求,特别是隧道工程环境中存在诸多的影响因素,就必然会使得隧道修建中产生各种质量问题。为了保证施工质量,根据隧道工程实际需要将监管措施制定出来是非常必要的。
1隧道工程施工所具备的特点
1.1隧道工程施工具有隐蔽性。隧道工程属于是隐蔽性的工程,隧道工程施工也必然带有隐蔽性的特点。施工中,往往可视面只有一个,其他的施工都是隐蔽性的,这就必然会存在很多难以预见的状况。即便工程施工中留下隐患,也难以及时发现,也无法做出判断。
1.2隧道工程施工具有动态性。隧道工程所在环境往往地址环境复杂而多变,施工中,这种变化必然会产生各种偶然因素,导致施工设计与施工现场不相符合。这就说明,对隧道工程进行设计,不仅要进行施工现场勘察,还要对当地的围岩状况充分了解,以使得隧道设计具有动态性,以便于施工现场条件产生变化时便于对初始设计进行修改。
1.3隧道工程施工具有风险性。隧道工程施工所在区域往往环境条件恶劣,多数的施工都是在山洞中或者在地下展开的。即便是在同一个环境空间中展开作业,也会对各个作业环节的技术要求有所不同,包括掘进技术、支护技术以及通风技术等等,都要根据施工实际需要进行选择,保证各个施工环节之间密切相连,这就必然会使施工环境局促,而且不同的施工技术之间相互干扰,其中必然会存在风险因素[1]。另外,隧道施工中,恶劣的环境条件对施工人员会产生不良的心理影响,还会造成生理问题。特别是隧道施工所在区域的地质条件多变,缺乏稳定性就必然会存在风险,使得隧道施工中随时都有危险事故产生。
2隧道工程施工中所存在的影响因素
2.1影响隧道工程施工的人为因素。隧道工程施工中,人是最为活跃的因素,也是缺乏稳定性的因素。要对隧道工程施工以有效控制,就要对施工各个环节所存在的安全隐患予以详细分析,将具有针对性的控制措施制定出来,用于施工中发挥管理作用。参与施工活动的工作人员要对施工中的基础性工作予以控制,基于此分析各种干预形式。由于施工中会存在见利忘义的现象,即施工人员从个人利益出发而忽视了工作中所应履行的责任,就会存在施工管理程序调整的问题,这必然会影响隧道施工质量。
2.2影响隧道工程施工的硬性因素。影响隧道工程施工的硬性因素包括材料因素和设备因素,贯穿整个的隧道施工过程。隧道工程施工质量的重要衡量标准就是材料。要确保施工材料符合相关规定,就要对影响材料质量的各种因素进行考虑[2]。这些因素往往是导致材料问题的重要影响因素,也是影响隧道工程质量的基本因素。隧道工程施工中,施工设备是不可或缺的,也是施工安全管理中的主要对象。要对施工设备进行控制管理,就需要施工人员重视设备检查工作[3]。但是,由于施工人员忽视了设备的日常保养工作,就必然会对隧道工程的施工造成负面影响。
2.3影响隧道工程施工的技术控制措施。隧道工程施工中,采取科学合理地技术控制措施是保证施工质量的关键。但是,进入到具体操作中,就会受到多种因素的影响,导致技术控制措施难以发挥作用,通常会体现在施工程序改变或者对施工程序作出调整,这就必然会对后续的施工造成不良影响。要在隧道工程施工中做好技术控制工作,就要对各种影响因素进行分析,提出科学有效的干预措施,以使得技术控制发挥时效性。
3隧道工程施工的监理控制要点
3.1隧道工程施工中开挖现场的监理控制。隧道工程施工对开挖现场会存在超挖和欠挖的问题,监理人员进行开挖质量检查要按照有关技术规范中所规定的内容进行。对于欠挖现象,如果岩层完整,衬砌的强度以及结构都不会扰,当岩石抗压强度超过30兆帕,个别地方的欠挖幅度要界定在0.1平方米以内,隆起量不超过5米。包括隧道的拱顶低于1米的位置以及墙角都不可以欠挖,以避免因此产生危险事故。对于超挖现象,在隧道工程施工技术规范中已经明确规定。由于围岩地质环不同,对超挖也会有所不同要求。
3.2隧道工程施工中锚喷支护的监理控制。隧道工程施工中,锚喷支护是不容忽视的。监理人员验收隧道工程的过程中,要根据隧道工程施工的实际情况制定验收方式,并提前通知施工方[4]。对于隧道工程施工中的每一个施工环节都要进行验收,验收合格后才可以开展后续工作。在验收锚杆施工质量中,要注重检查锁角锚杆。在验收注浆施工中,监理人员要高度重视这道工序,因为这道工序不仅技术难度大,而且对注浆的程序也有严格要求。
3.3隧道工程施工中喷射混凝土的监理控制。隧道工程施工中喷射混凝土的过程中如果出现疏漏,不仅会产生裂缝,甚至会出现渗水现象,对施工造成不良影响。监理要对喷射混凝土施工严格把关,要求施工人员采用先进的技术措施,以使隧道工程质量有所保证[5]。
3.4隧道工程施工中仰拱的监理控制。隧道工程施工中,仰拱是重要的施工部位,关乎到整个隧道的稳定。如果仰拱施工存在质量问题,就会影响到上部结构的稳定性,特别是墙角与仰拱之间的交接部位,需要做好清理工作后进入到施工环节,以避免由于该部位存在杂质使得仰拱不牢固而产生不均匀沉降。
结束语
综上所述,隧道工程施工中对施工技术有很高的要求,主要是由于隧道工程属于是隐性工程,存在质量隐患很难发现。这就需要对隧道工程施工中可能存在的影响因素进行分析,针对技术方法进行探索,并采取符合施工实际的监督管理控制措施,以避免施工中产生质量问题,确保隧道工程施工顺利展开。
参考文献
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[2]高尚勇.隧道工程施工中常见质量问题及现场监管措施[J].山西建筑,2013,39(3):47.
[3]陈建平.隧道工程施工监理工作要点分析[J].交通建设与管理,2014(6):21-22.
[4]张景珍.浅谈地铁隧道工程施工管理[J].建筑工程技术与设计,2015(10):189.
地下隧道工程技术范文篇7
关键词:公路隧道;施工过程;动态设计
社会经济的发展促进了现代交通业的更快发展。新奥法施工技术作为当前公路隧道工程中被广泛应用的设计原则和方法,具有较高的施工效益。由于隧道工程的地质环境条件存在复杂性及不确定性,针对施工过程中遇到的很多断层、破碎带等特殊地质工况,采用科学措施进行修改和完善的动态设计,能够有效保障隧道工程的顺利施工。
1.公路隧道及动态设计概述
公路隧道,通常是指为保障交通畅通而在山体岩层中或者地下、海底等围岩结构中开挖修建的狭长型工程通道。动态设计是在动态作用下,以结构构件动力状态反应为依据的优化设计。有时可采用动力系数方法简化为静态设计
公路隧道工程施工中,实施动态设计的主要依据是在具体施工过程中所反馈的各种相关信息,工程监测部门人员根据有关地质超前预报、监控量测数据、掌子面的地质描述以及实际存在的地质条件等反馈信息,采用类比法以及其它科学的分析方法,将反馈信息与施工前预设计的地质勘探资料相互比对,结合工程现场的地质变化工况,针对公路隧道的相关施工方法工艺技术、断面开挖施工步骤顺序、衬砌结构支护参数等进行科学合理的优化和调整,然后依据相关现行规范规定要求,经原工程设计部门作出针对性设计方案的修改,上报隧道工程动态设计决策机构审定,最后由施工单位具体实施落实。以保证隧道工程的施工质量和支护施工的经济性,达到安全施工需求。
工程施工的动态设计,是一个不断优化动态循环的实施过程,相关工程管控、地质监测等部门在施工过程中,要严格依据修改后的设计方案进行监理量测,再次获得变化信息并反馈,如此反复循环,直至工程完工交付使用为止。
2.公路隧道施工动态设计的技术要点
2.1超前地质检测预报
2.1.1TSP超前预报
TSP超前地质预报技术是利用地震波在不均匀地质结构中产生的反射波特性来判定并预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的技术,具有适用范围广、预测距离长、施工干扰小、资料反馈及时的技术优势。
2.1.2断层参数预测
断层参数预测技术是利用围岩断层带内的特殊节理裂隙,根据其集中分布的规律性特点,经过系统编录得出计算,超前预报隧洞断层破碎带位置机规模的新技术。以便及时预测隧道中的如溶洞、暗河、岩溶陷落柱、淤泥带等不良地质。
2.1.3超前钻探技术
超前钻探法是通过在隧道施工掌子面设置钻孔并取芯进行相关力学试验,通过信息比对探测地质岩性节理、围岩力学参数、溶洞空间构造分布以及地下水文特征等各项地质信息,以此判断前方围岩级别及各种地质病害类型及分布规律。
2.1.4地质雷达预测
地质雷达技术是采用超高频电磁波针对隧道地下岩层介质界面进行扫描,检测地下岩层结构的地质特征,以确定其内部结构形态或位置的技术,对于隧道开挖面前方20-30m的断裂破碎带、含水带等地层变化具有很好的预报性能。
2.1.5编录预测技术
编录预测技术通常又称掌子面地质素描法,主要通过对隧道施工掌子面的岩层地质体构造进行检测与编录,然后根据获取的相关岩层信息对施工掌子面前方的地质延伸情况进行科学推断。
2.2施工过程监控量测
隧道施工过程中的现场监控量测是验证施工设计科学性的关键环节,是监测围岩力学性能的最直接手段。由于地质岩体构造的复杂性,隧道施工开挖技术和支护结构强度等对围岩稳定性具有一定的影响,
公路隧道施工的现场监控量测,旨在采集能够准确反映施工过程中的围岩结构信息,据以判定隧道围岩稳定状态,预测比对施工方案及支护结构参数的合理性。实施过程中应根据隧道地质结构条件、开挖施工技术、支护类型参数等制定相关监测项目、监测技术等检测计划,明确量测任务和目的,掌握围岩支护动态,分析监测数据并在科学计算预测后进行及时反馈,提供动态设计参凭数据。
隧道工程的施工量测项目通常分为地质环境和支护状况观察、岩壁地表或拱顶下沉量等必测项目;岩移、围岩及支护压力、钢支撑受力分布、支护衬砌应力以及围岩裂缝、弹性波测试等选测项目,还有锚杆拉拔力检测抽检项目。
隧道工程反分析法是根据工程现场量测数据来反演初始地应力和岩体性态参数的技术措施,利用现场量测获取的来自工程施工引起的介质结构的位移、形变、或地层压力等扰动量,依据给定的材料模型,在施工前后反演工程介质材料的性状参数和初始荷载,并根据反演结果预测后续施工对岩体支护的影响,
2.3动态信息反馈设计
动态设计是为保障隧道施工能够随时适应实际现场工况环境条件的重要管控措施。通常情况下,隧道施工现场的地质岩层结构与原有地质勘测资料误差较大时,应根据实际工况重新确定支护类型结构和开挖施工方法。针对围岩位移总量监测接近临界值时,要优化施工方案、加强支护结构性能。要重视超前地质预报信息的作用,当工作面前方遇到不良地质状况时,通过反分析法确定围岩地层的初始应力以其特性参数的估计值,设计对策预案。
隧道施工中,由于采用的施工技术和开挖断面形式不同,围岩支护的应力状态也不一样,当施工信息反映出不稳定征兆时,应检查其形成原因,采取暂停开挖、及时锚喷、二次衬砌等改变施工工序,都可能促使围岩支护趋向稳定。当某种方法不能满足围岩稳定性要求时,应及时建议变更施工方法,选择有效的断面形式或辅施工措施。
工程施工前预设计的预留变形量和设计参数,通常是采用工程类比或理论计算确定的,与实际工况存在差异性变化。施工过程中,当预留变形量以及设计参数与现场量测结果不相符时,应及时修正未开挖地段的预留变形量,根据超前地质预报和监控量测信息,并对设计参数进行修改或确认,使之满足工程施工的结构受力要求,减少不必要的工程浪费。
地下隧道工程技术范文篇8
关键词:城市交通隧道网格盾构土压盾构双圆盾构泥水盾构沪崇苏越江工程
1前言
上海城市人口1450万,流动人口300万,面积6340km2,目前已经成为中国的经济、贸易、金融、航运中心城市。城市的经济发展促进城市建设尤其是交通建设的发展,城市地下轨道交通具有快捷、安全的特点。上海城市轨道交通线网规划17条线路,总长780km,其中地铁11条线,长度385km。已建3条线,其中地铁2条线;在建4条线,其中地铁2条线。地铁区间隧道总长度达700km(双线),采用盾构法施工,已建约100km。
黄浦江从东北至西南流经上海城区,把上海分为浦东、浦西2部分,江面宽500m~700m,主航道水深14m~16m。近10年来,浦东的迅速发展促进了越江交通工程建设,采用大直径盾构建造江底交通隧道已得到广泛的应用。已建隧道5条,在建隧道4条拟建隧道6条。
上海地层为第四纪沉积层,其中0~40m深度内均为软弱地层,主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂土等,这类土颗粒微细、固结度低,具有高容水性、高压缩性、易塑流等特性。在该类地层中进行盾构隧道掘进施工,开挖面稳定和控制周围地层的变形沉降十分困难。
上海地区盾构隧道技术的应用,始于1965年,近40年来,尤其是近10年来,盾构隧道技术广泛用于地铁隧道、越江公路隧道和其它市政公用隧道。本文就上海城市交通隧道盾构施工技术的发展和现状,作一个回顾和综述。
2网络挤压盾构掘进技术的开发和隧道工程应用
2.1φ5.18m网格挤压盾构及上海地铁试验工程
1964年,上海市决定进行地铁扩大试验工程,线路位于衡山路北侧,建2条长600m的区间隧道,隧道复土10m,隧道外径5.6m,内径5m。隧道掘进施工采用2台自行设计制造的φ5.8m网格挤压盾构,辅以气压稳定开挖面土体,于1966年底完成1200m地铁区间掘进施工,地面沉降达10cm。
2.2打浦路隧道φ10.2m网格挤压盾构掘进施工
1965年,上海第一条穿越黄浦江底的车行隧道??打浦路隧道,全长2761m,主隧道1324m采用φ10.2m网格挤压盾构掘进施工,黄浦江约600m,水深16m,见图1所示。
φ10.2m网格挤压盾构掘进机是中国第一台最大直径的盾构,盾构总推力达7.84×104kn,为稳定开挖面土体,采用气压辅助施工方法。盾构穿越的地层为淤泥质粘土和粉砂层,在岸边采用降水辅助工法和气压辅助工法,在江中段采用全气压局部挤压出土法施工。盾构见图2所示。
圆隧道外径10m,由8块钢筋混凝土管片拼装而成。管片环宽90cm,厚60cm。管片环向接头采用双排钢螺栓联接。衬砌接缝防水采用环氧树脂。打浦路隧道于1970年底建成通车,至今已运营33年。
2.3延安东路隧道北线φ11.3m网格挤压水力出土盾构施工
1983年,位于上海外滩的延安东路隧道北线工程开工建设,隧道全长2261m,为穿越黄江底的2车道隧道,其中1310m为圆形主隧道,采用盾构法施工,隧道外径11m,隧道衬砌由8块高精度钢筋混凝土管片拼装而成,管片环宽100cm,厚55cm,接缝防水采用氯丁橡胶防水条。
隧道北线圆形主隧道采用了上海隧道工程公司自行设计研制的φ11.3m网格型水力出土盾构,见图3所示。在密封舱内采用高压水枪冲切开挖面,挤压进网络的土体,搅拌成泥浆后通过泥浆泵接力输送,实现了掘进、出土运输自动化。网格上布有30扇液压闸门,具有调控进土部位、面积和进土量的作用,可辅助盾构纠偏和地面沉降控制。网格板上还布设了20只钢弦式土压计,可随时监测开挖面各部位的土压值变化,实现了信息化施工。盾构最大推力可达1.08×105kn。盾构顺利穿越江中段浅复土层和浦西500m建筑密集区,保护了沿线的主要建筑物和地下管线。
3土压平衡盾构在城市交通隧道工程的应用和发展
3.1土压平衡盾构的引进和开发应用
近年来,我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工,其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6.14m~6.34m的土压平衡盾构,掘进区间隧道总长度达400km。土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点,在隧道工程中有广泛的发展前景。
土压平衡盾构适用于各种粘性地层、砂性地层、砂砾土层。对于风化岩地层、软土与软岩的混合地层,可采用复合型的土压平衡盾构。在砂性、砂砾、软岩地层采用土压盾构掘进施工,应在土舱、螺旋输送机内以及刀盘上注入泥浆或泡沫,以改良土砂的塑流性能。
3.2φ6.34m土压盾构在上海地铁工程中的应用
1990年,上海地铁1号线开工建设,双线区间隧道选用土压平衡盾构掘进,经国际招标,7台φ6.34m土压盾构由法国fcb公司、上海市隧道工程公司、上海市隧道工程设计院、上海沪东造船厂联合体中标,利用法国混合贷款1.32亿法郎。第1台φ6.34m土压盾构于1991年6月始发推进,7台盾构掘进总长度17.37km,1993年2月全线贯通,掘进施工期仅20个月,每台盾构的月掘进长度达200~250m。掘进施工穿越市区建筑群、道路、地下管线等,地面沉降控制达+1cm~-3cm。φ6.34m土压平衡盾构见图4所示,其主要技术性能见表1。
1995年上海地铁二号线24.12km区间隧道开始掘进施工,地铁一号线工程所用的7台φ6.34m土压盾构经维修以后,继续用于二号线区间隧道掘进,同时又从法国fmt公司和上海的联合体购置2台土压盾构,上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构,共计10台土压盾构用于隧道施工。
于2000年开工兴建的上海地铁明4号工程区间隧道仍将使用这10台φ6.34m土压平衡盾构施工。2001年,向日本三菱重工购置4台φ6.34m土压平衡盾构,共计14台盾构正在掘进施工。
上海地铁隧道外径6.2m,衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,通缝拼装,环宽100cm,管片厚35cm。见图5所示,地铁4号线部分区间隧道管片采用错缝拼装,环宽120cm。
上海地铁2号与1号线垂直相交,盾构从1号线区间隧道下1m穿越,掘进施工中采用地层注浆加固、跟踪注浆、信息化施工等技术措施,确保1号线地铁安全运营,沉降控制在2cm以内。地铁4号线与2号线区间隧道相交,4号线盾构从2号线隧道下1m穿越。φ6.34m土压盾构在城市建筑群下穿越,其沉降一般也在4cm以内。盾构平均月推进长度约250m,最快达400m/月。
3.3双圆形盾构掘进机的引进和应用
2002年,上海地铁8号线黄兴路至开鲁路站三个区间隧道,长度2,688m,采用dot双圆盾构隧道工法,并从日本引进2台φ6300m×w10900mm的双圆形土压盾构掘进机。双圆盾构见图所示,其主要技术参数见表2。
双圆隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片,错缝拼装;每环管片由11块管片拼装而成,其中2块为海鸥形,1块为柱形。管片厚度30cm,环宽120cm,见图7所示。
3.4φ7.64m土压盾构掘进外滩观光隧道
3.4.1工程概况
上海外滩观光隧道是我国第一条行人过江专用隧道,是一条连接南京路外滩和陆家嘴东方明珠塔的江底隧道,全长646m,隧道内径6.76m。隧道内通行一来一往2条观光车轨道。
外滩观光隧道于1998年初开工,1999年底建成运营,土建工程包括黄浦江两岸的2座出入口竖井和一条过江隧道,见图8所示。隧道位于延安东路隧道北侧,并与上海地铁二号线2条过江区间隧道在江底交叉。隧道穿越的主要地层为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土和砂质粉土。
隧道衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,管片设计强度c50,抗渗等级s8,环宽120cm,厚35cm。管片接缝防水采用epdm多孔橡胶止水带,管片背面涂防水层。
3.4.2φ7.65m土压平衡盾构掘进施工
隧道掘进采用φ7.65m土压平衡盾构,见图9所示。盾构大刀盘切削土体,为幅条式结构。盾构长8.935m,中间有较接装置,易于纠偏施工。盾构最大推力5.2×104kn。盾构密闭舱内充满切削土砂,通过直径900mm的螺双输送机排土,通过推进速度、螺旋机转速、排土量来控制密闭舱土压,使之与开挖面水压力平衡。盾构掘进速度为0~4cm/min。
盾构于1998年11月始发推进,隧道纵坡达4.8%,;平曲线最小半径为400m,均为国内越江盾构隧道之最。盾构初推段100m内进行了土体变形、土应力、孔隙水压的监测,反馈盾构施工,调整盾构施工参数,控制施工轴线和地表沉降。盾构掘进的平均速度达8m/d,646m隧道共花费3个月的时间完成,工程质量优良。
3.53.8m×3.8m矩形土压盾构掘进地铁过街人行地道
常用的盾构隧道掘进机为圆形,主要是圆形结构受力合理,圆形掘进机施工摩阻力小,即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低,尤其在人行地道和在行隧道工程中,矩形、椭圆型、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本80年代开发应用了矩形隧道,在90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构,并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等,使异形盾构技术日益成熟,异形断面隧道工程日益增多。
我国于1995年开始研究矩形隧道技术,1996年研制1台2.5m×2.5m可变网格矩形顶管掘进机,顶进矩形隧道60m,解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月,上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工,研制1台3.8m×3.8m组合刀盘矩形顶管掘进机,具有全断面切削和土压平衡功能,螺旋输送机出土,掘进机的主要工作参数见表3,矩形顶管掘进机见图10。
4大直径泥水加压盾构掘进越江公路隧道施工
4.1延安东路隧道南线φ11.22m泥水加压盾构掘进施工
1995年,为发展浦东建设需要,上海延安东路隧道南线开工建设,为缩短工期和保护隧道沿线建筑物的需求,引进日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构。盾构本体示意见图11。
隧道南线1300m圆形主隧道采用日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构掘进施工,盾构本体示意见图5。盾构采用刀盘切削,总推力达1.12×105kn,刀盘扭矩4635kn·m,最大掘进速度46mm/min。盾构密封舱充满压力泥浆与开挖面水土压保持平衡,并在开挖面形成泥膜,起到稳定的作用。盾构设有掘进管理、泥水输送、泥水分离和盾尾同步双液注浆系统。掘进管理和姿态自动计测系统能及时反映盾构掘进施工的几十项参数,便于准确设定和调整各类参数。
4.2大连路隧道φ11.22m泥水加压盾构掘进施工
上海大连路隧道全长2565m,为2来2去的两条双车道隧道,工程总投资16.55亿元。工程于2001年5月25日开工,合同工期28个月。隧道平、剖面见图12所示。
圆形主长1263m,采用2台φ11.22m泥水加压盾构同时掘进施工。隧道衬砌结构在延安东路隧道工程的基础上进行了优化改良,拼装形式由通缝改为错缝,管片厚度从55cm改为48cm,环宽由100cm增大为150cm,管片分块由8块增为9块,管片连接螺栓由直螺栓改为弯螺栓,螺栓手孔改小,管片形式由箱形改为平板型。隧道衬砌结构见图13。
泥水加压盾构的泥水输送和泥水处理是盾构施工的重要组成部分,公司自选研究设计制造了适应上海软土地层的泥水分离系统,见图14所示。
盾构进出洞土体加固全部采用冻结法。
西线隧道于2002年3月28日始发推进,至9月20日隧道贯通,工期6个月。东线隧道于6月18日发推进,至12月底隧道贯通。盾构掘进速度平均为8m/d,最快为15m/d。两条隧道最小间距为6m。
大连路隧道于2003年9月建成通车,总工期仅28个月,是上海越江公路隧道建设周期最短的。
4.3上海越江交通工程的发展
2001年底,复兴东路隧道工程开工建设,为2条3车道隧道,隧道外径11m,分为上下两层,是我国第一条双层隧道,全长2785m。2条1215m主隧道于2003年2月和5月先后始发推进,于11月隧道贯通。
2003年6月,翔殷路隧道工程开工建设,为2条2车道隧道,隧道全长2597m,隧道外径11.36m,内径10.2m,是目前车道最宽的盾构隧道,设计车速可达80km/h。
正在设计中的越江隧道有军工路隧道和上中路隧道(中环线配套工程),正在规划中的越江隧道有长江西路、新建路、人民路、耀华路等4处。
长江口越江通道工程是连接上海-崇明-江苏北部的重要交通工程,位于长江口,从上海浦东-横沙岛-崇明岛-南通,采用桥隧结合的工程方案,全长68km,为3来3去6车道,设计车速100km/h。其中浦东5号沟至横沙岛穿越长江南港,采用盾构隧道施工,全长约8.5km,隧道外径15.2m。横沙岛至崇明岛越江北港,采用桥梁施工,全长9.54km。见图15所示。直径φ15.2m的盾构隧道,目前是世界上最大直径的盾构隧道,隧道断面见图16。
5结语
上海城市交通隧道工程的发展提高了盾构隧道技术的水平。从最初的网格挤压盾构,发展到目前的土压平衡盾构和泥水加压盾构,盾构机向机械化、自动化、信息化发展,掘进速度快,盾构开挖面稳定,地面沉降控制好,环境影响小。盾构衬砌不断改进和优化。盾构与隧道技术正在向大深度、大直径、长距离掘进发展。双圆隧道、矩形隧道技术也得到应用。随着上海城市交通隧道工程建设的不断发展,盾构隧道技术水平将进一步的发展和提高。
参考文献
1、傅德明、杨国祥.《上海地区越江交通盾构施工技术综述》.“国际隧道研讨会暨公路建设技术交流大会论文集”.人民交通出版社.2002.10
地下隧道工程技术范文篇9
【关键词】:监控测量技术隧道工程施工应用分析
社会经济的运行,推动了当前公路隧道工程的发展。新奥法施工技术的推广,促进了工程建设的快捷化。现场监控量测,作为新奥法设计与施工的重要组成部分,通过对隧道施工现场相关工况进行及时的监控量测,预测围岩变化,优化施工过程,确保隧道的施工安全与质量,具有指导意义。本文针对监控测量技术在隧道施工中的应用进行了分析。
一隧道施工中应用监控测量技术的重要性分析
相对来说,地下隧道工程较为复杂,从地质岩体力学角度看,隧道工程与围岩相互作用,处于复杂的地质结构体系中,受周围地质环境的影响巨大;隧道工程的成形过程,从隧道开挖起,围岩内部结构、支护衬砌的应力和外形一直处于不断的变动在状态。
隧道围岩的稳定性,是隧道建设施工中影响施工安全性能的重要保障。隧道围岩变形量测是新奥法现场量测的首要内容,是支护参数设计和判别围岩稳定性能的主要依据,是保证隧道施工安全的一项重要措施。
施工过程中,监理人员通过按照相关要求进行严格拱顶下沉及净空量测,及时与预先设计的要求进行量测数据和分析比较,动态的掌握地表沉陷、围岩支护状态,分析明确围岩稳定性,确定或调整支护结构、支护参数和支护时间;有利于确保工程的施工安全和隧道围岩的稳定。
监控量测环节中的选测项目,是着重对承载结构内部各种作用机理可以量化的部分得出相关数据,为以后理论研究提供原始数据,同时为评价承载结构受力状况提供参考。必测项目的量测数据,可以直接指导隧道工程进行施工,通过利用类比的方法判断甄别承载结构的稳定性。
周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直观反映,量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息,而且还可以根据变位速率判断隧道围岩的稳定程度,为二次衬砌提供合理的支护时机。
通过对相关隧道的拱顶下沉、水平收敛、地表沉降、结构应力等多项涉及围岩稳定性及支护参数合理性进行跟踪量测,能够科学实时的确定二次衬砌施工时间,能够有效避免隧道施工中重大安全事故的发生。
二隧道施工的监控量测内容
根据功能的不同,隧道施工的监控量测,通常分为必测项目以及选测项目两部分内容,分别用来指导工程施工或进行科学研究。
1隧道监控量测的必测项目
隧道围岩量测的必测项目,是为保障隧道开挖及二次衬砌而进行的监控量测,主要包括岩性、岩层结构、溶洞、断面描述、支护结构裂缝等地质及支护状况观察;用来监视拱顶下沉、了解断面变形状态、判断隧道拱顶稳定性的拱顶下沉量测;根据地表下沉位移量判定隧道开挖状况用以确定隧道支护结构的地表下沉。量测隧道周边位移、收敛状况、断面变形状态,判断稳定性的周边收敛量测。
2隧道监控量测的选测项目
隧道围岩量测的选测项目,主要包括针对围岩内部位移、围岩压力、锚杆轴力、衬砌应力、支护应力以及弹性波测试等量测。衬砌应力量测是根据量测二次衬砌内应力、喷射混凝土层内轴向应力,了解支护衬砌内的受力情况;根据围岩压力及层间支护压力,判断复合衬砌中围岩荷载大小,判断初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况;锚杆轴力量测是根据锚杆所承受的拉力,判断锚杆布置是否合理;围岩内部位移量测是了解隧道围岩的松弛区、位移量及围岩应力分布,为准确判断围岩的变形发展提供数据。
三监控量测技术在隧道施工中的应用
地下隧道工程施工,科学的运用监控量测技术,及时的监控施工环节的质量与安全性能,有助于优化工程建设。
1观察地质支护工况
隧道爆破开挖施工过程中,有效检测隧道工程施工面的岩层性状、裂隙、溶洞、地下水分布等围岩地质情况以及及支护效果,科学评价隧道围岩的稳定性,对开挖断面附近的初期支护状态进行观察和描述,是直接判断围岩、隧道稳定性和支护结构参数合理性的重要手段。
2量测基准值的确定
监控量测技术中,各种观测仪器的计算必须具备基准值。基准值的确定是监控量测的重要环节。基准值确定的适当与否直接影响以后资料分析的正确性,量测所得的初读数是判断施工安全的基准点。初读数的取得往往需要经过数次波动之后才能趋于稳定,测读时必须保障初读数的准确性。
3隧道拱顶下沉量测
隧道拱顶的位移量测,是预防隧道围岩塌方的有效措施。通常情况下,浅埋隧道的拱顶下沉会向上传至地表,隧道拱顶的位移情况具有较强的代表性,通过对隧道拱部下沉的绝对值量测,了解断面变形情况、判断拱顶的稳定性,加强拱顶位移的监测。
4围岩周边收敛量测
周边位移是隧道围岩应力状态变化的直观反映,量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息,隧道周边收敛是隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值,它是隧道开挖所引起围岩变形的表现,隧道开挖爆破后应尽早在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测杆或球头测桩,采用收敛计进行量测。
5锚杆轴力结构量测
锚杆轴力量测,通常是在隧道锚杆孔内埋入测力锚杆,测量隧道围岩内部不同深度锚杆的受力,通过锚杆抗拔力检测,测定锚杆的锚固力是否达到设计要求,采用快速量测法,使用设备为ML型锚杆拉力计,判断所使用的锚杆长度是否适合施工需求,同时反馈锚杆的设置的稳定性。
6地表下沉态势量测
围岩结构覆盖层厚度小于40M的隧道,往往需要进行地表沉降量测。施工过程中在隧道浅埋的地表测试范围内按普通水准基点埋设沉降观测点,用精密水准仪量测观测点的绝对下沉量,地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定。
7围岩内部位移量测
隧道围岩内部位移量测,是通过钻孔位移计量测孔壁岩体不同深度的轴向位移程度。围岩内部位移量测的主要目的是为了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围,优化锚杆参数,指导施工。围岩内位移的量测多在软弱、破碎或具有较大地质结构面的围岩内进行,采用在隧道锚杆内埋入多点位移计进行量测。
8围岩支护应力量测
地下隧道工程技术范文1篇10
【关键词】公路、隧道、施工技术、现状、问题、完善性策略
一、新时期公路隧道施工技术深入研究的重要意义
我国的经济随着改革开放以来发展十分迅速,科学技术水平也得到了完善地发展,公路等基础建设也在这样的大环境下得到了很好的发展,公路隧道的设计施工也日益壮大和成熟起来。我国这些年来投入建设了很多高级公路,因此,相关工作人员基于公路隧道的建设将会越来越多这样的前提,就需要认真地总结隧道施工的技术要点,为今后隧道施工的发展大虾一个良好的基础和技术保障。
二、公路隧道施工必要准备工作分析
在一般情况下来说,对于施工作业线的安排,公路交通中的隧道建设过程中主要是利用的导洞先行的方法,导洞先行过程中浇筑中墙的深度一般是保持在45m,整个公路隧道设计之所以锁定在这个数值范围是因为其整体结构来决定的,再就是一个相关的因素就是施工现场长的地质条件的好坏也是影响其的一个重要的因素,同时还需要注意的一方面就是中墙混粘土的浇筑必须要超过70%的时候才可以进行左洞施工,而一般来说右洞的掘金速度要比左洞短10m。要不断的注意在施工过程中,挖掘隧道的岩体的变化,一定要等到演示的变形已经基本上稳定下来了再进行左右洞的第二档次浇筑,为了达到相应的隧道施工安全标准,如果在浇筑过程中发现先期的浇筑强度相对较小或者周围岩层的地质条件的变化较大的时候,首先要增强早期的支撑强度而且相应的要对第二次的浇筑参数进行修改。在公路的隧道交通施工过程中为了进一步确保它的安全性和科学性,一般我们将左右洞之间的距离保持在25m~35m为最佳。
三、公路隧道施工技术分析
3.1隧道开挖分析
通过对左线施工情况及右线地质资料的分析,洞口段隧道位于堆积土中,隧道斜穿沟心,且土层松软、松散、含水,地基承载力低。大洞隧道左线出口洞口VI类围岩施工中,拱脚局部有开裂的现象,隧道拱顶下沉大,地表出现不同程度的下沉及开裂现象。同时为了隧道安全必须采取一定的支撑措施,由于基础承载力是主动支撑有效的前提和保证,隧道它受埋深浅的影响,靠围岩自身无法控制围岩变形,对于自拱度的形成有相当大的难度,超前探明地质情况,并进行基础处理就非常必要。
3.2通风、防尘和施工排水作业要求
3.2.1施工供风在隧道进、出口设置空气压缩机站,安装空气压缩机分别为:20m3/min的两台,10m3/min的一台,以保障隧道施工用风。
3.2.2施工用水进、出口分别从隧道30米上面的山顶建一个百立方米的顶部山池,一方面,水源收集山泉水抽上山顶水池,在隧道出口右侧山脚挖一集水池,再用管道输水至出口供施工生活用水。另一方面从电站水渠中抽水至山顶蓄水池再用管道输水至进口,供施工、生活用水。所有的水应经受水质,小于4或硫酸盐,氯化物含量超过允许值的相关规范的pH值的测试,并包含有关水泥凝结硬化有害杂质沃特不得用于混合混凝土。
3.2.3施工供电利用附近的地方电网供电,为确保安全,所有线路都安装漏电保护开关,其中的线路架设及电器安装必须符合国家《公路隧道施工技术规范》的有关要求和规定。比如:在隧道进、出口各安装一台315kVA变压器,动力设备采用三相380V,照明用电采用220V,同时准备一台功率为220kW的发电机组备用等。
3.2.4施工通风、防尘洞内如需爆破掘进,必须坚持湿式凿岩,爆破后洒水以降低粉尘浓度。施工通风采取压入式,用3台轴流风机送风,送风口距开挖面的距离不大于15m。
3.2.5隧道从出口至进口为1.54%的上坡。施工排水主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。为反坡施工的进口施工,施工排水采取在开挖地段挖集水坑用抽水机抽出洞外。
为顺坡施工的出口施工,施工排水采取自然坡利用塑料管将水引出洞外。
3.3隧道施工
3.3.1根据前期施工存在的问题分析施工方法,现采用台阶法和双侧壁导坑法相结合的施工方法,半断面开挖时,挖掘机、正铲侧卸式装载机配合自卸汽车运输出碴出碴采用无轨运输,采用人工开挖小导坑时,小拖拉机配合人工出碴及时进行支护。
3.3.2钢管桩管体下半部分须加工溢流孔,采用准89×4无缝钢管钢管桩施工钢管桩,前端被加工成圆锥形状,长20cm,lm孔口范围内不加工溢流孔,以利于注浆施工,溢流孔直径8mm、间距25cm。按每次lm进度指标进行清除施工障碍物工作,并施工临时排水管等措施进行场地排水,杜绝施工场地受水浸泡现象发生;测量放电线,标记钻孔位置,钻孔(可直接进入),下管,注射超细水泥(MC)单液浆,注浆压力为1.5?2.0兆帕,灌浆完成后,光线穿透桩间土壤的试验,锤击数>35,
3.4背面排水和初砌柔性防水工程的细节
3.4.1防水层的店铺前的检查和处理防水层的初步支持铺设前悬挂,初期支护喷射的开挖网站在显眼的地方应该是喷混凝土表面不规则被凿混凝土截面测量分层注入练级。在铺挂前,还应检查排水设施,如盲沟导流管和排水沟渠与相互联合的嵌入连接的衬板背后连接是否密封牢固,盲沟导流管和排水沟渠是否具备滤光层。保温和排水设施在寒冷的地区是否具有防潮措施。螺栓头和钢筋外露根切除范围应均匀,与水泥砂浆,混凝土表面光滑。除了满足保温和透水性的要求,深埋沟渠防渗施工应充满防止淤泥和沙子渗透和充盈的物质。
3.4.2铺设防水层后,防水层完成,并且焊接质量和防水层被检查。如果遇到问题出现,它应该被记录在详细记录中,还应该根据具体的情况立即进行修复或返工。
结束语
总而言之,我国经济水平的提升推动了建设事业的发展,而公路的隧道的建设更是我国现代化建设事业中重要的一环。从这个角度来看,进一步深化公路隧道施工的技术研究就显得十分有必要了。然而,相关研究资料显示,我国公路隧道施工技术还不是十分完善还存在很多问题和不足之处。作者从事该方面相关研究多年,本文是一些重要的心得体会。未来,如何进一步完善我国公路隧道建施工技术问题是今后我们所要面对的一大重要课题。
参考文献:
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地下隧道工程技术范文篇11
关键词:复杂地质;隧道;施工技术;岩层
中图分类号:F407文献标识码:A
0引言
隧道的开挖就是在原有地质空间平衡初始条件上的再次施工。在这个施工过程中,岩体原有的三维应力均被破坏,在受力情况上该空间上的建筑物也受到影响,岩层中的水体也因为岩层失稳而受到不同程度的影响。这些影响中对于弱质的岩层甚为明显,这是由于它自身结构松散以及自我稳定能力差的特点决定的。这种问题可以通过进行应力合理的优化设计来改变难度要求很大的工程。岩层的结构特点不尽相同,有些地区的岩层为膨胀性的,这些地区的岩层吸水后会强烈膨胀变大产生很大的压力,这种原因也导致了隧道施工技术的要求很高。本文总结近些年我国的各项重大隧道工程,并分析这些工程涉及到的一些技术难点,简要总结了复杂地质下的隧道施工技术。
1我国隧道施工技术的发展
我国经济水平的高速发展,同时也带动了我国的工程建设领域也飞速发展,对于复杂地质下的隧道施工技术更是攻克了种种困难,推广了很多先进并且实用技术。例如在京广高铁工程项目中就涉及到了隧道施工,在实施过程中努力克服了岩层强度不够、回避既有建筑应力、支护压力小等重要问题,为我国的隧道工程施工提供了很多借鉴,并且极大促进了我国高速铁路的快速发展。
2施工处理技术
(1)综合治水技术
地下水治理一直是工程建设领域的一大难题,在复杂的地质条件下隧道工程施工也不例外。这是由于地下水不仅会严重降低破裂面的强度,同时对于法线方向的应力也产生了很大的影响,这直接降低了岩层的强度,甚至还会引起岩层的膨胀性软化,严重影响了支护结构所承受的压力。因此,在隧道施工中必须重视地吸水治理,把这项任务提高到一个相当重要的层次来看待,因为它直接决定了该项目的质量及施工时的安全问题。
在以往的隧道开挖过程中,虽然在地下水治理上做了很多的工作,最大程度上保证开挖过程中的排水安全,但是却忽略了隧道在以后使用中的安全问题。在以前施工的有些隧道工程,每到雨季就会出现各种漏水问题,极大地影响了隧道的寿命及安全。隧道中的水分部较为复杂并且很广,因此必须采取综合治理的措施,各个方面都要周全考虑。
提前编制好对于出水、积水等问题的治理方案,在隧道开挖时出现相应的问题可以及时进行治理。要根据所施工的隧道大小同时考虑出水的位置,可采取钻孔引流的方式解决。在隧道开挖过程中产生的废水必须及时有效地排放出去。防水措施同样重要,在隧道开挖挖成后,隧道的防水系统应该很完善,必要的防水设备必须齐全。综合考虑各个施工阶段所涉及的水治理方案才能保证工程的顺利进行及安全使用。
(2)隧道施工过程中的通风管理
关于铁路隧道施工技术,通风问题一直作为一个大问题伴随着工程施工。合理的通风管理体系可以有效提高工作人员的效率,可以大幅度降低施工成本,对于节能减排也有很明显的效果。所以完善的通风设备对于整个工程的顺利进行都有很重要的意义。在实际施工中,有些隧道的线路很长,甚至还有一些地段伴随着大角度的弯折,因此合理的通风也是隧道工程安全运行的重要保证。在以往的隧道施工中,有一个习惯性的错误认识,即认为隧道没封闭时就会自然通风,但是实际上大部分的隧道通风很差,达不到人们预期效果,并且没有能力来应对这种突发状况,经过一些年的研究,很多新颖的通风设备应用在隧道中,慢慢弥补了通风方面的缺陷。
(3)施工方式
作为整个隧道稳定性作业的保证,隧道施工前应该对洞外的自然环境进行有效的加固,从而保证整个隧道施工中周边岩层土体等的稳定行。目前有很多加固技术在实际工程中应用,一般情况下采取地表注浆同时配合上底层暗挖的方法进行加固。由于隧道附近的岩层质地较软,并且在施工中容易使其产生破坏,很大程度上影响了隧道后期的运作。通过加固软岩层可以加强支护效果,也加强了衬砌的抗压效果。通过加固塌陷体、填充采空部位、地表水渗流缝隙等位置,可以充分保证隧道施工期的稳定。通过近些年的发展,地表注浆技术也有了很好的发展,注浆的方式、孔径等也在不断优化。就目前来说,用1.2米直径的钢花管压入的效果非常好。
(4)洞内加固处理技术
在加固技术中,相对于洞外加固来说洞内加固更为重要。在施工过程的洞内施工阶段,采用格栅钢架、喷射混凝土以及中空锚杆等共同支护的措施即为洞内加固。这些措施可以有效地防止在施工过程中由于开挖变形、岩层塌陷等造成的采空部位、山体开裂等贯穿连通,导致隧道工程抗压效果差,不能长期正常运行的问题。通过清晰把握隧道附近岩体脉络走向,本着人工加固相应的岩体的思路,采取相应的措施(如加固岩体、硬化填充软岩体等)对整个隧道洞内四周的岩体全面加固。这样处理之后,实时进行监测并维护可以确保施工系统的正常运行。另外,在进行洞内加固时应多加小心,因为隧道的施工区域通常反应的特点为向内部坍陷,所以在施工时应加强支护能力,加快施工速度缩短工期的措施降低洞内加固的难度。
(5)隧道施工过程和建筑地基干涉处理办法
随着经济的发展,国内的隧道工程的规模也越来越大,施工的领域也在不断发展,隧道工程不再只是在山区进行,城市中涉及隧道施工的项目也越来越多。在城市建设中,涉及隧道施工最多的项目就是城市地铁的建设,施工过程中不可避免地会跟既有建筑物的地基发生摩擦等冲突,这也成为了近年来隧道施工领域的技术难题。在隧道施工时,必须要保证既有建筑物的地基稳定,否则可能会导致严重的事故。因此,在建筑底部进行隧道施工的话,首先可采用大管棚提前进行预支护,管棚可用型钢支撑,在路面上必须铺设必要的钢板,这样就可以保证工程的强度。在特殊区域,比如施工的隧道区域有软土层,这样可以首先采用灌浆的方法加固底层,然后在对地基进行稳固措施,这种情况下施工可采用浅埋暗填的方式,并且实时进行监管。各种施工技术也在慢慢成熟,因此在今后的隧道施工中可以将各种新老技术进行综合的运用,取长补短充分利用各种技术的优点。
3结语
复杂地质下隧道的施工技术直接决定了当今社会隧道施工的水平,在我国经济水平飞速发展的推动下,这方面的技术也得到了飞快的发展,取得了很大的进步。在复杂的地质下,如地层中地下水丰富、岩层的多变无规律、岩层质地较软以及建筑物地基的影响都有相应的控制对策和解决办法。灌浆技术在软质地层中的应用以及对隧道的内外进行加固的技术的研究利用都促进了我国隧道施工的发展。在复杂地质下进行隧道施工时还必须得兼顾通风问题、排水问题、安全运行的问题、附近区域环境安全问题等,这些都无一不在促进我过交通事业的健康有效发展。为了隧道的施工和后期维护更加经济合理,进行加固设计以及通风设计也增强了隧道长期运行的安全行。这些技术的发展都标志着我国在复杂地质下的隧道施工技术越来越成熟。
参考文献
[1]潘海泽.隧道工程地下水害防治和评价体系研究[D].科技资讯,2010(3)
地下隧道工程技术范文1篇12
关键词:铁路隧道施工主要风险规避措施
中图分类号:U45文献标识码:A
铁路隧道施工具有施工环境较差、地质状况复杂等特点,这给隧道工程的建设和运营带来了潜在的风险。目前,对隧道及地下工程中风险的认识没有统一,对风险与危险的区别没有一个明确的认识。对于地下工程及隧道来说,风险是在以工程项目正常施工为目标的行动过程中,假如某项活动或客观存在在一定程度上导致承险体系统发生各类间接或直接损失的可能性,那么就称这个项目是存在风险的,而这项活动或客观存在所引发的后果就成为风险事故。风险管理者只有通过一个全方位的识别、科学、合理的评判,才会使整个工程避免重大损失的发生,从真正的保证了工程的效益。
一、铁路隧道工程施工存在的风险
铁路隧道工程施工极其复杂,所遇到的隧道施工风险问题也是很多的,总体来讲,铁路隧道工程施工风险问题主要体现在以下几个方面。
1、地质状况风险
铁路隧道工程施工对于地质状况要求比较高,复杂的工程地质状况,将对隧道工程施工极其不利,也是铁路隧道工程施工中常见的问题。
2、施工过程中的风险
施工过程中的风险比较多,包括现场风险、技术风险,至施工人员的素质也影响着铁路隧道工程施工风险。另外,施工材料的质量以及现场使用数量也在一定程度上影响着铁路隧道工程施工风险管理。
3、施工工期风险
施工工期风险主要包括建设环境、业主、设计方、承包方的因素,成为影响铁路隧道工程施工风险管理的重要因素。
4、投资风险
投资风险主要来自于因其经济投资而带来的风险,包括不可抗力风险、环境保护风险、社会政治风险、宏观经济变化、生产经营风险、工程完工风险以及参建方的信用风险。
5、环境风险
包括运营期和施工期的电磁、振动、固体废弃物、噪声、空气污染及其水污染等对周边环境所带来的影响。
6、铁路隧道工程运营风险
包括了隧道结构稳定性风险,隧道防水可的靠性风险,盾构隧道结构侵蚀环境、耐久性对隧道结构损伤风险、消防设施可靠性风险、运营通风系统的可靠性风险以及典型灾害事故风险,如地震、火灾等等。
二、影响铁路隧道施工的主要风险因素
1、隧道施工风险的特点
(1)因为隧道施工对场地周围土体的扰动大,造成了对场地周围环境、居民生活和建筑物的影响,除了自身的技术因素影响以外,隧道施工还不可以与外部环境发生关系,这样就会使得隧道施工风险不仅仅是具有内部因素的多样性,而且还具有一个鲜明的层次性;
(2)在隧道的施工过程之中,因为试验数据离散性比较大,其勘察报告所提供的场地性质资料又很有限以及地下情况的不可预知性,施工风险的可变性就会更加的明显;
(3)因为勘察设计资料非常有限,设计计算理论不完善和在隧道施工中会不可避免地发生一些突发事件等的原因,就会使得隧道施工的风险具有大量发生的必然性和发生的偶然性;
(4)因为隧道工程的水文地质、地基岩土性质的条件比较复杂,隧道施工的风险是客观存在的。
2、隧道工程施工过程中的风险因素
2.1、水文地质条件的复杂性导致的自然风险和环境风险
工程水文地质条件是隧道设计和施工最重要的基础资料。其复杂性主要表现在:
(1)地层中的其他障碍物,主要包括:建筑或其他构筑物基础、各种管线设施、废弃构筑物、其他孤立物,如孤石或江底沉船等。
(2)水文资料方面,主要包括:水的流向与流速、含水量、岩土的渗透性、水压和水的冲刷、水位、水的腐蚀性、补给来源等等。
(3)地层方面体现在乳性和变形以及各种不良地质、岩土介质在切削搅拌后的流动性、不同岩土介质材料的物理力学性质与参数、地层层次分布情况等等。2.2、建设中的机械设备、技术人员和技术方案的复杂性引起的施工风险
隧道及地下工程建设中,施工操作技术水平、机械设备、建设队伍等对工程的建设风险都有直接的影响。因为工程施工技术方案与工艺流程复杂,且不同的工法又有不同的适用条件,贸然的采取某种设备、技术和方案势必会产生风险。2.3.1、进度施工管理及人员素质
施工控制计划不完善、施工控制计划可操作性差、施工控制计划组织机构人员不落实、施工控制信息不畅通、有效控制方法落后、管理人员素质差以及承包商和监理工程师不合作等。
2.3.2、原材料和成品半成品材料风险因素
成品、半成品和原材料质量和规格不合格;成品、半成品和原材料的品种和数量的差错;成品、半成品和原材料的订货或供应不足;运输存储和施工损耗以及特殊材料或新材料质量的稳定性等等。
2.3.3、设备风险因素
包括机电设备安装事故、设备安装调试失误、施工设备维修不当、施工设备备件短缺、刀具磨损过快以及隧道掘进机损坏等等。
2.3.4、施工现场风险因素
地质资料的安全措施不力、通讯不畅、施工用电事故、洞口滑坡、山体偏压、洞外危崖落石、突涌水、岩溶、有毒气体释放(硫化氢气体等)、瓦斯爆炸、岩爆、密封漏损、工作面塌方、不确定性等等。
2.3.5、施工技术风险因素
质量检测技术失误、隧道施工中初支的收敛变形超出控制、隧道轴线定位偏差、爆破控制不当、隧道施工技术问题的不确定性、现场工作不均衡系数大、施工进度不合理、施工技术与方案不合理、施工工艺的落后以及新方法新技术的应用困难或是失败等等。
三、风险分析及风险规避措施
1、建设一支懂管理、精技术、高素质的人才队伍是实现风险管理的智力保障
首先,应在隧道工程项目上配足各类专业技术人员。要想建设一支懂管理、精技术、高素质的人才队伍,专业技术人员必须也只有在隧道工程项目中经受磨练,才能成才,所以专业技术人员的配备非常关键。其次,要赋予现场项目管理上的工程师足够的决策处理权力。正确地判断现场反馈的信息,果断地采取措施,对现场管理又是那么重要。另外,不仅要加强内部管理,而且要加强与设计、监理的沟通;动态管理条件下不仅要精通专业技术,而且要熟知合同内容;一些定量的信息可能通过先进测试技术取得,但由经验和教训组合成的定性的信息则需要在实践中不断总结才能得到。
2、选择科学、合理的施工方法,为化解风险提供有力的保证
《铁路隧道施工规范》规定:“选择施工方法,应以地质条件为主,结合经济效益、机械设备情况、施工技术力量、工期要求、结构类型、断面、隧道长度等等,综合确定,并优先的采用喷锚构筑法。对地质变化较大的隧道,来选择的施工方法要有较多的适应性,以便于在围岩变化的时候就容易变换施工方法而较少地影响施工的进度。在变换施工方法的时候,应该要有其过渡的措施。”
3、采用先进测试技术,及时反馈信息,以防范风险提高信息保证
隧道工程界在长期的工程实践中,积累了丰富的经验,认识到“动态化设计,信息化施工”的必然性和重要性。在一些地质条件复杂或重要的隧道,监理、施工、厂商和设计、科研、学校等单位来一起开展技术的攻关,进而研制出了实用的测试仪器,开发出先进的测试技术,为隧道工程施工实施信息管理提供了技术支持,为防范风险提供一个可靠的信息保证。
总之,铁路隧道施工具有施工环境较差、地质状况复杂等特点,这给隧道工程的建设和运营带来了潜在的风险。所以说,风险管理者只有通过全面的识别、合理的评判,才能使工程免受重大损失,保证工程效益。
参考文献