隧道的工程特點范例6篇

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隧道的工程特點

隧道的工程特點范文1

關鍵詞高速公路;機電監控系統 ;組成;特點;隧道監控模式

中圖分類號U495文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2012)041-0091-01

我國高速公路事業發展越來越迅速,在社會與經濟效益不斷增長的同時,交通服務水平也迅速提高。在高速公路規模擴大的背景下,由于環境與資源的限制,路網已經無法滿足現代化高速公路機電系統的需要。高速公路監控系統就是將先進的信息技術、數據通信傳輸技術、電子控制技術以及計算機處理技術等綜合運用于地面運輸管理體系,而建立起的一種在大范圍內、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的公路運輸綜合管理系統。

1高速公路機電監控系統的組成

高速公路機電系統主要由基于收費站和道路監控的監控系統、通信系統以及收費系統三大系統和隧道機電系統所組成的。其中視頻監控在高速公路監控系統中的應用最為普遍,其中在高速公路收費管理系統、道路狀況監控管理系統以及隧道監控管理系統中得到了更為廣泛的應用,以下將分別給予說明。

1)高速公路收費管理系統的視頻監控。高速公路收費管理系統的視頻監控主要用于對高速公路收費站、收費車道、以及收費站房的監控。

2)道路狀況監控管理系統的視頻監控。道路狀況監控管理系統的視頻監控主要用于對高速公路出入口立交橋梁和上下坡等重要地點路況信息的實時監控。

3)隧道監控管理系統中的視頻監控。高速公路隧道機電系統主要由五大系統所組成,分別是隧道監控系統、隧道供配電系統、隧道照明系統、隧道通風系統以及消防安全系統。這些系統是一個相互聯系的有機整體。其中隧道監控管理系統中的視頻監控主要用于對高速公路隧道環境狀況的實時監控,一旦在隧道中發生交通安全事故,就可以及時的調動相關消防安全系統和相關人員進行事故救援,因此,隧道監控管理系統中的視頻監控對保證隧道的安全運營發揮了非常重要的作用。

2高速公路機電監控系統的特點

1)數據傳輸自動化。在信息技術高速發展的今天,高速公路機電監控系統也日益走向信息化的管理道路,其中基于高速公路監控系統的自動化數據傳輸就是高速公路機電監控系統信息化管理的重要體現,另外,在完成數據傳輸自動化的基礎上,高速公路機電監控系統也越來越向數字化、智能化和集成化的方向

發展。

2)環境監控實時化。高速公路機電監控系統利用動力環境監控系統,可以對機電設備運行的狀況進行實時的監控。這樣相關部門就可以通過對觀測采集數據的定時觀察,就可以可及時發現高速公路機電監控系統所存在的問題,進而就可以通過采取有效措施,來有效預防安全事故的發生,對進一步保障機電設備的正常運轉發揮了重要作用。

3)辦公的自動化。當前很多的高速公路機電監控系統都實現了辦公的自動化,其中在管理處通信傳輸系統不斷升級的基礎上,充分利用網絡通信技術來有效實施OA辦公自動化系統,切實實現辦公的自動化,在很大程度上提高了工作的效率。

4)稽查過程的全天化。高速公路機電監控系統的實時監控實現了稽查過程的全天化,這樣就可以確保高速公路機電監控系統系統的記錄資料的全面性,這不僅可以很好的滿足收費稽查的需要,而且可以有效確保收費工作的正常進行。

3高速公路機電監控系統下的隧道監控模式分析

當前常見的隧道監控模式主要有傳統常規監控模式、分中心集群監控模式以及隧道監控與道路及收費監控合建在監控中心的監控模式,以下分別對這三種常見的隧道監控模式進行分析和

說明。

1)傳統常規監控模式。傳統常規監控模式的監控系統多采用的是就地監控,即在每座長隧道洞口處設置監控站來對隧道進行監控,而各個監控站的監控信息最后都要傳輸給監控中心,也就是要把監控信息隨時的進行數據上傳。早期修建的高速公路基本上都是采用的這種監控模式。

2)分中心集群監控模式。分中心集群監控模式就是對分散在一條路段的多個隧道采用集中的監控,這是當前高速公路建設中比較常用的一種隧道監控模式。在這中監控模式下,隧道外場設備采集的環境數據、火災自動檢測、交通數據以及監控攝像機的相關數據信息等都要通過本地控制器全部上傳到隧道監控分中心。來由各路段的監控分中心對其所管轄路段內的隧道進行統一的監控、調度和指揮。

3)隧道監控與道路及收費監控合建在監控中心的監控模式。隧道監控與道路及收費監控合建在監控中心的監控模式就是將隧道監控系統與道路及收費監控系統合建在一個地方,并且由監控中心指定隧道監控和道路監控相關專業人員負責。這種基于隧道監控與道路及收費監控合建在監控中心的監控模式在當前的高速公路建設中應用的還不夠廣泛。

4結束語

本文從高速公路機電監控系統的組成、高速公路機電監控系統的特點以及高速公路機電監控系統下的隧道監控模式分析三個方面來對高速公路機電監控系統進行分析和說明,借此使讀者能對高速公路機電監控系統有一個全面的認識。

參考文獻

[1]彭剛.湖北京珠高速公路機電監控系統的設計與特點[J].公路與汽運,2007,17:11-15.

隧道的工程特點范文2

關鍵詞:連拱隧道;施工;技術

中圖分類號:TV

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2012)04-0288-01

1連拱隧道的發展及特點

連拱隧道在國內外并不少見,長期以來我國的隧道建設者們在隧道建設史上留下了一座又一座豐碑,為我國設計和施工連拱隧道提供了寶貴的經驗。

連拱隧道具有淺埋、偏壓、圍巖條件復雜、大斷面、大跨度、低扁平率的特點。連拱隧道與單洞隧道的最大區別在于設置中墻結構,這也是連拱隧道成功與否的關鍵所在。中墻在施工中既要作上、下行隧道初期支護的共同受力點,同時也是上、下行二次襯砌的共同連接處,因此,目前的施工方法基本上是設置中導洞并超前開挖,然后先期澆筑中墻結構,以便于后期的支護結構有支撐點,并承受部分圍巖荷載。一般當中導洞和中墻混凝土施工結束后,對于正洞的開挖則借鑒大跨度隧道的開挖施工方法,不同的是施工爆破時需嚴格控制爆破參數,以減少對中墻以及己建支護和襯砌的影響。

對于連拱隧道問題,國內外進行了多方面的探討,但相比目前,以往的研究類型相對繁多,研究得還不夠充分和深入,我國連拱隧道主要采用三導洞施工法,中隔墻在中導洞中的位置有居中和偏于一側兩種;此外在高速公路隧道修建中還有分片式施工方法和城市鐵路特殊中導洞施工方法等其他施工方法。

2連拱隧道常用開挖方法

對復雜地質條件下的連拱隧道,選擇恰當的施工方法是隧道成功修建的關鍵。目前國內較多采用的開挖方法一般為一下幾種:

(1)三導洞先墻后拱法。

雙連拱隧道以三導洞先墻后拱法較多,主要工序是:中隔墻導洞開挖、襯砌中隔墻澆注防水板鋪設1一側導洞開挖、支護、扣拱另一側導洞開挖、支護、襯砌2一側隧道臺階開挖、支護、襯砌另一側隧道臺階開挖、支護、襯砌。按此步驟,施工工序最多達到23~25步,其施工程序見圖1。

三導洞先墻后拱法是按照雙連拱隧道結構受力特點多步驟施工,施工安全性好,適用于復雜破碎地層,但施工工序較多,施工期長。

(2)單導洞法。

在地質條件一般時,可采用單導洞法。單導洞法施工程序是在先開挖中導洞,在中隔墻澆筑后,主隧道左右主洞分別采用臺階法開挖,襯砌支護為先拱后墻施工,其施工程序見圖2。

在巖體整體性良好、強度較高的底層,可以采用無導洞加巖墻法。我國廣東蓮花山雙連拱隧道則采用比較特殊的施工程序:先按全斷面開挖法開挖主洞,并預留巖體中隔墻(巖體厚度約為混凝土中隔墻的三倍),主洞初期支護后,按跳槽式開挖中隔巖體,間隔地作混凝土中隔墻襯砌,其施工程序見圖3與4。

(圖中的數字表示施工程序)

①―全斷面開挖;②―噴錨支護;③―采用錨桿支護中墻頂部;④―中墻部位開挖;⑤―中墻襯砌;⑥―中墻上部開挖;

⑦―邊墻及拱圈襯砌。(注:④及⑥可以同時開挖)

從以上三種施工程序可以看到,三導洞先墻后拱法的施工特點是按照連拱隧道結構受力的特點多步驟施工,施工安全性好,適用于復雜破碎地層,但由于步驟過多,施工工期長(約為后兩種程序的兩倍以上的工期),故常常工期難以滿足。而對于巖層較好的地層,采后兩種施工程序比較好。

3總結

本文在分析連拱隧道的發展狀況以及連拱隧道特點的基礎上,總結了目前國內較流行的隧道開挖方法以及其適合范圍。

參考文獻

[1]馮衛星,張映明.雙跨連拱告訴公路隧道施工方案研究[J].石家莊鐵道學院學報,1998,11(2):58-62.

隧道的工程特點范文3

Digest:Mechanical and electrical engineering construction is highway tunnel construction of necessary link, it for highway tunnel lighting equipment, fire warning device, such as the provision of power source. Mechanical and electrical engineering for the smooth construction of the tunnel project successfully completed to provide the safeguard, mechanical and electrical engineering quality also decided after the opening to traffic tunnel safety. Therefore, should be to tunnel mechanical and electrical engineering construction process of the necessary supervision, and in the completion of the project to the engineering quality rigorous testing. This paper from the highway tunnel mechanical and electrical engineering structure and construction features, with a highway tunnel mechanical and electrical system of power supply system and fire system for example, this article introduces the important system construction process problems and corresponding solutions, and the project after the completion of the project testing are analyzed.

關鍵詞:高速公路;隧道機電工程;施工管理;檢測

中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼: A 文章編號:

1高速公路隧道機電工程的施工特點

高速公路隧道的特點及需求決定了其機電工程系統的復雜性,其施工過程具備以下特點:

(1)范圍廣,隧道機電系統與普通公路相比,涉及范圍廣泛,系統復雜,是一個龐大的系統工程;

(2)投入大,施工所需的設備種類繁多,而且是在山區施工,需要投入大量的人力、物力以及財力。

(3)工期短,機電工程施工通常是在整個高速公路隧道工程即將竣工時進行的,時間緊迫。

(4)系統結構復雜,隧道本身就是一個復雜的工程,而它的機電系統又包含多個子系統,因此隧道機電系統就更為復雜。

2高速公路隧道機電工程的組成

標準的高速公路隧道的機電系統通常包括以下五部分:

2.1通風系統

該部分主要用于稀釋車輛通過時產生的廢棄、顆粒等;最常用的射流風機通風,安裝位置是行車道正上方;最近出現了一些新的通風方式,例如在隧道頂部安裝通風管。

2.2照明系統

該系統的功能是用于隧道內的照明。用于照明的燈具一般安裝在行車道或者隧道頂部。

2.3監控系統

監控系統也是高速公路機電工程的重要組成部分,其功能是監測隧道內的行車信息,以便及時了解隧道內的實時狀況,預防事故的發生。

3高速公路隧道機電工程的施工管理與對策

高速公路隧道機電工程的施工流程相對復雜,為了保證工程的完成時間以及完成質量,需要對高速公路隧道機電工程的施工進行必要的管理,圖1為高速公路隧道機電工程的標準施工流程。

圖1標準機電工程施工流程圖

高速公路隧道機電工程包含多個子系統,整個施工過程可以看作是各個子系統施工的總和。因此,為確保整個隧道工程的安全性,需要解決每個子系統施工過程中遇到的問題。本文以高速公路隧道機電工程施工中的供配電系統和隧道照明系統的施工流程中遇到的問題及相應對策為例進行了論述。

3.1高速公路隧道機電工程的供配電系統施工方案及注意事項

圖2為高速公路隧道供配電系統的組成結構。

圖2高速公路隧道供配電系統圖

3.1.1隧道供配電系統設計原則:

供配電系統應為整個高速公路隧道系統提供可靠保障,使整個系統達到:提高行車的安全性,減少交通事故;提高行車速度,減少延誤時間的作用。因此在設計中應遵循以下原則:

1、實用性;

2、先進性與成熟性;

3、可靠性與安全性;

4、擴展性。

3.1.2供配電系統電纜的選擇

電纜應該選擇具有一定抗拉強度、可彎繞、耐磨損以及絕緣性好的柔性阻燃電纜。其選擇方法可以根據公式(1):

其中:I是供配電系統電纜的載流,S是低壓電容器的補償,U供配電系統的電壓。

低壓電容器的補償S的計算公式如下:

其中K為發電機的功率因數,P為發電機的功率。

3.2高速公路隧道機電工程的照明系統施工方案及注意事項

圖3為高速公路隧道機電工程的照明系統施工流程。

圖3 隧道機電工程照明系統施工流程

隧道機電工程的照明系統設置要求如下:

1.要確保照明裝置可靠運行,線纜敷設及接線必須正確合理;

2.照明裝置的安裝角度必須正確,以確保照明系統發揮最佳作用

3.照明裝置的安裝要保證隧道視覺效果良好。

4高速公路隧道機電工程的完工檢測

4.1、檢測依據

1、交通部2004年3號令《公路工程竣(交)工驗收辦法》及《公路工程竣(交)工驗收辦法實施細則》(以下簡稱《實施細則》);

2、工程設計文件、招投標、合同文件及變更文件;

3、《檢評標準》以外的國家及行業標準、規范。

4.2檢測范圍及內容

1、檢測范圍

高速公路隧道機電工程的檢測包括三個方面:監控設施檢測,通信系統檢測以及收費系統檢測。

2、檢查內容

交工驗收檢測主要從工程資料、施工工藝、系統功能及技術性能指標四個方面進行檢查。

4.3檢測結果判定及異常處理要求

對檢測過程中出現的異常情況,檢測單位將協同業主、監理、承包商等商討下一步檢測工作的可執行性和準確性,最終的處理意見及要求由委托單位確認。按照委托單位的要求,本次檢測結果及判定分以下幾個步驟出具:

1、檢測結束后,若檢測結果均符合標準的要求或無整改要求,則由檢測機構出具檢測報告,提交委托單位。

2、檢測結束后,若檢測結果有整改要求,檢測機構先出具初步檢測意見,將檢測過程中發現的問題提交委托單位,委托單位依據檢測初步意見下發整改通知。整改后的處理方案分兩種情況:

第一類,檢測中出現有關鍵項目不合格,經檢測單位與委托單位協商需由檢測單位二次進場復查的,待檢測單位復查合格后出具檢測報告,提交委托單位;

第二類,整改的項目為非關鍵項目,施工單位在監理單位監督下整改后出具整改報告,經施工、監理、委托單位確認后提交檢測單位,檢測單位根據整改報告出具正式檢測報告,提交委托單位。

參考文獻

彭麗芳,陳楊華.高速公路隧道照明信息中國交通信息化[J].2010(12)

隧道的工程特點范文4

關鍵詞:隧道工程;研討式教學;學生主體原則;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)15-0106-02

引言:

《隧道工程》是高校土木工程專業的專業核心課程,該課程內容設置豐富,包括隧道的勘測設計、結構設計以及施工方法的相關知識。通過《隧道工程》的學習,學生能夠掌握隧道設計和施工的基本知識和理論,熟悉與隧道設計和施工有關的技術政策和國內外在隧道技術方面的最新動態,了解隧道的施工組織與管理,掌握編制隧道施工圖的基本能力和組織隧道施工的技能。因此,對于土木工程專業的本科生來說,《隧道工程》課程無論對他們的考試、畢業設計和其他專業課學習,還是以后走上工作崗位、進行隧道工程設計與施工,都具有重要現實意義。

為了提高《隧道工程》課程的教學質量,國內眾多學者針對《隧道工程》課程的教學手段、教學方法和教學模式開展了深入研究,取得了許多有價值的研究成果。通過為該課程引入新的教學方法和教學理念,如互動式教學法[1]、項目教學法[2]等,提出了許多新的教學模式[3-4],大大推動了其教學改革的步伐。但是仍存在很多問題,如學生的學習積極性不高、課堂氣氛不夠活躍、教學效果差等。因此,結合《隧道工程》的特點,探討新的更為適用的教學方法和教學模式是非常必要的。

一、研討式教學法的概念與實施原則

(一)概念

所謂研討式教學,就是根據《隧道工程》課程的教學內容及特點,以具體工程問題為背景,在教師的教學指引下,讓學生進行獨立思考與研究,借助豐富的網絡資料、計算機模擬軟件及必要的室內試驗,自己探究知識的發生過程,提出問題的解決方案。其中學生是主導,教師只起到一個向導者和領路人的作用,從問題的分析、方案設計到實施,以及結論的得出,主要由學生自己考慮來做,從而培養學生的獨立思考能力和創新思維,提升他們的動手技能和解決工程實踐問題的能力。

(二)實施原則

研討式教學法的主要教學原則包括四個方面,即學生主體性原則、循序漸進原則、啟發性原則及和諧性原則[5]。

1.學生主體性原則。以學生為中心,教師不再是過去的教學中心,而是起到輔助、引領作用。學生通過對問題的獨立思考,多動手、多分析、多總結,積極探索,發揮自身的潛能,尋找問題的解決辦法,從而逐漸成為學習行為的主人,而不再僅僅是一個“聆聽者”。

2.循序漸進原則。由于一個班上學生的水平參差不齊,基礎也存在較大差異,分析問題的能力各有不同,因此,在設置研討的問題時,應遵循由易到難、由簡到繁循序漸進的原則。一開始設置的問題不要過難,這樣容易造成學生的畏難情緒,使研討式教學模式的課堂教學效果大打折扣。

3.啟發性原則。在實施研討式教學時,教師要注意采取合理的方式給學生適當的啟示,挖掘他們的創新潛力。當然,這就要求教師在課前必須要有充分的準備,對設置的問題有深刻的認識和獨到的見解。

4.和諧性原則。研討式教學過程中,教師就像導演,而學生就是真正的演員,要想把研討式教學這場戲演好,必須教師和學生通力合作。因為師生之間、學生之間是相互影響的,故必須創設一個平等和諧的課堂教學氛圍,這樣老師和學生才能共同進步。

二、課程特點及存在問題

(一)《隧道工程》課程特點

1.教學內容繁雜。根據課程教學大綱,《隧道工程》的教學內容豐富、知識點眾多,在學習該課程前,必須具有扎實的工程地質、土力學和巖石力學的功底,而且要理解隧道的設計與施工理念。

2.行業性差異大、規范性要求高。該課程與國家或省級部門制定的各種行業規范、規程、標準緊密聯系,不同行業有不同的規范,比如,同樣進行隧道設計,高速公路隧道設計依據《公路隧道設計規范》(JTG D70-2004),鐵路隧道設計則依據《鐵路隧道設計規范》(TB10003-2005),城市交通隧道設計則依據《地鐵設計規范》(GB50157-2003)。因此,在講授該課程時,必須了解甚至理解各種工程規范的內涵。

3.與工程實踐聯系緊密。隧道工程作為一門工程實踐學科,與工程是分不開的。課程中講授的許多施工方法和理念都是從工程經驗中逐步發展而來的。因此,在授課時,必須將書本上的理論知識和工程實踐緊密結合,方能取得良好的教學效果。

(二)存在的主要問題

現階段《隧道工程》課程教學中存在一些共性問題,主要表現為四個方面:

1.內容多,課時少。目前高?!端淼拦こ獭氛n程只有32學時,而隨著科學研究的不斷深入,該課程的教學內容越來越多,因此要滿足該課程的基本教學內容要求非常緊張,導致“滿堂灌”現象普遍,學生對該課程內容的掌握和應用難度較大。

2.教材的更新跟不上學科的發展?,F在的隧道工程方面的教材缺乏規范的編寫思路,更新過慢、照搬照抄、涵蓋內容不全,大多是泛泛而談,介紹最新研究成果或重大工程建設經驗與教訓的內容不多。

3.教學模式單一,課堂氣氛沉悶?!端淼拦こ獭纺壳安捎玫倪€是填鴨式教育方式,啟發式、討論式模式較少,學生學習處于被動接受狀態,缺乏主動性和積極性,課堂教學效果差。學生大多在應付考試,沒有深入探究隧道奧秘的熱情,這大大影響了對他們的專業能力培養。

4.與工程實踐脫節嚴重?!八淼拦こ獭?,顧名思義只有與工程緊密聯系才能講好這門課,但由于資金、場地等條件的限制,學生無法到隧道現場去親身感受,因此只能靠課堂上的想象,無法深入理解隧道的設計方法與施工工藝,難以形成全面的、系統的知識體系。

三、研討式教學法在隧道課程中的實施思路

1.《隧道工程》教案的優化。要想使研討式教學法在《隧道工程》課程中取得良好效果,必須首先對現有的教案和講稿進行加工、完善,因為研討式教學法的教學理念和思路與以往相比有顯著的變化,不再遵循“傳統的老師講、學生被動聽”的教學模式。因此,以往的教案和講稿已不能適應研討式教學法的要求,必須結合工程實踐問題,編寫新的教案,利用多媒體技術制作新的教學課件。

2.研討式教學模塊的設計。針對當前深部地下工程中的典型重大災害,如塌方、巖爆、瓦斯突出、沖擊地壓、突水突泥等進行研討式教學模塊設計,根據教學內容和學生特點,選取合適的工程背景,設置合理的思考題,增設課堂討論、課后模擬分析、撰寫學術論文等教學模塊,創造條件讓學生自己參與工程問題的分析、討論、試驗等,提高《隧道工程》的教學水平和質量,幫助學生更好地學習基本理論知識,深入了解隧道工程問題。

3.教師督導與點評。在進行課堂研討前,教師必須提前給班里學生下達任務,并注意時刻咨詢他們的進度,讓他們定期來匯報,給出具體的意見與修改建議,指導學生如何做好前期工作。在課堂研討結束,教師要對研討中存在的共性問題進行點評,指出學生的成功與不足之處,提出具體的改進措施。下課后,教師應認真做好教學總結,撰寫教學筆記,以便后續逐步改進與完善研討式教學模式。

四、結語

研討式教學法是一種新的教學方法,它能充分調動學生的學習積極性與主動性,挖掘學生的創新潛能,活躍課堂氛圍。該方法在《隧道工程》中的應用,對提高課堂授課質量以及實施素質教育等都具有十分重要的現實意義。但需要指出的是,該方法應用于《隧道工程》還存在一些問題和不足,如學生前期文獻調研能力不足,無法掌握問題的研究現狀;學生基礎參差不齊,有些無法真正參與研討式討論;研討式教學花費時間比較多,課程教學學時不夠等。雖然研討式教學目前在《隧道工程》中的應用還處于初步階段,但相信隨著教學改革的不斷深入,這些問題在以后的課堂實踐教學中將逐步得到解決。

參考文獻:

[1]施成華.隧道課程互動式教學方法的探索與實踐[J].長沙鐵道學院學報(社會科學版),2009,10(3).

[2]楊建中.項目教學法在井巷工程課程教學中的應用[J].昆明冶金高等??茖W校學報,2008,24(3).

[3]李曉龍,郭成超.“隧道工程”課程教學模式探討[J].中國電力教育,2011,(29).

[4]李天祺.隧道工程課程教學改革思考[J].中國建設教育,2010,5(9).

[5]耿凡,王迎超.“工程熱力學”課程的研討式教學改革[J].中國電力教育,2013,(5).

隧道的工程特點范文5

關鍵詞:隧道工程;新奧法;施工技術

0引言

近年來隨著我國公路建設的快速發展,由8.5萬公里構成的“7918”高速公路網已經建成。而我國人口較多,有關部門正在規劃和完善國家高速公路網絡,以滿足人們出行和經濟發展的需求。由于高速公路線形的技術指標高,當其進入山區或重丘區時就不可避免地需要采用隧道來穿越山嶺。因此,在我國中西部山區修建高速公路,通常橋梁和隧道所占的比例較高,而且建設難度較大。

1隧道工程特點

在進行隧道施工時,必須充分考慮隧道工程的特點,才能在保證隧道安全的條件下,快速、優質、低價地建成隧道建筑物。隧道工程的特點,可歸納如下:

(1)整個工程埋設于地下,因此工程地質和水文地質條件對隧道施工的成敗起著重要的、甚至是決定性的作用。不僅要在勘測階段做好詳細的地質調查和勘探,盡可能準確地掌握隧道工程范圍內的巖層性質、巖體強度、完整程度、地應力場、自穩能力、地下水狀態、有害氣體和地溫狀況等資料,并根據這些原始材料,初步選定合適的施工方法,確定相應的施工措施和配套的施工機具[2]。

(2)公路隧道正常情況下只有進、出口兩個工作面,相對于橋梁、線路工程來說,隧道的施工速度比較慢,工期也比較長,往往使一些長大隧道成為控制新建公路通車的關鍵工程。因此,要求施工中加強管理、合理組織、避免相互干擾。洞內設備、管線路布置應周密考慮,妥善安排。隧道施工機械應當結構緊湊,堅固耐用。

(3)地下施工環境較差,甚至在施工中還可能使之惡化,例如爆破產生有害氣體等。必須采取有效措施加以改善,使施工場地合符衛生條件,并有足夠的照度,以保證施工人員的身體健康,提高勞動生產率。

(4)公路隧道大多穿越崇山峻嶺,因此施工工地一般都位于偏遠的深山狹谷之中,運輸不便,供應困難,這些也是規劃隧道工程時應當考慮的問題之一。

(5)公路隧道埋設于地下,一旦建成就難以更改,所以除了事先必須審慎規劃和設計外,施工中還要做到不留后患。

當然,隧道工程也有很多有利的方面,例如施工可不受或少受晝夜更替、季節變換、氣候變化等自然條件改變的影響,可以竟日終年、穩定地安排施工。

2新奧法

新奧法即新奧地利隧道施工方法,原文是New Austrian Tunneling Method,簡稱為NATM。它與法國稱收斂約束法或有些國家所稱動態觀測設計施工法的基本原則一致。

目前新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修建隧道的一種基本方法,技術經濟效益是明顯的。新奧法的基本要點可歸納如下:

(1)巖體是隧道結構體系中的主要承載單元,在施工中必須充分保護巖體,盡量減少對它的擾動,避免過度破壞巖體的強度。為此,施工中斷面分塊不宜過多,開挖應當采用光面爆破、預裂爆破或機械掘進。

(2)為了充分發揮巖體的承載能力,應允許并控制巖體的變形。一方面允許變形,使圍巖中能進行承載環;另一方面又必須限制它,使巖體不致過度松弛而喪失或大大降低承載能力。

(3)為了改善支護結構的受力性能,施工中應盡快閉合,而成為封閉的筒形結構。

(4)通過施工中對圍巖和支護的動態觀察、量測,合理安排施工程序、進行設計變更及日常的施工管理。

(5)為了敷設防水層,或為了承受由于錨桿銹蝕,圍巖性質惡化、流變、膨脹所引起的后續荷載,可采用復合式襯砌[3]。

(6)二次襯砌原則上是在圍巖與初期支護變形基本穩定的條件下修筑的,圍巖和支護結構形成一個整體,因而提高了支護體系的安全度。

上述新奧法的基本要點可扼要的概括為“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”[1]。

新奧法施工按開挖斷面的大小及位置,基本上又可分為全斷面法、臺階法、分部開挖法三大類及若干變化方案,其優缺點及適用條件如下:

(1)全斷面法:適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級較完整的堅硬圍巖,必須具備大型施工機械。優點:工序少,相互干擾少,便于組織施工和管理,工作空間大,便于組織大型機械化施工,因此施工進度高。

(2)臺階法:臺階法中包括長臺階法、短臺階法和超短臺階法三種。

①長臺階法。適用條件:凡是在全斷面法中開挖面不能自穩,但圍巖堅硬不用底拱封閉斷面的情況。

②短臺階法。適用條件:Ⅰ-Ⅴ級圍巖,尤其適用于Ⅳ、Ⅴ級圍巖。優點:可縮短支護結構閉合的時間,改善初期護的受力條件,有利于控制隧道收斂速度和量值。缺點:上臺階出碴時對下半斷面施工的干擾較大,不能全部平行作業。

③超短臺階法。適用條件:適用于膨脹性圍巖和土質圍巖,要求及早閉合斷面的場合。優點:初期支護全斷面閉合時間更短,更有利于控制圍巖變形。缺點:上下斷面相距較近,機械設備集中,作業時相互干擾較大,生產效率較低,施工速度較慢。

(3)分部開挖法:臺階分部開挖法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法。

①臺階分部開挖法。適用條件:適用于一般土質或易坍塌的軟弱圍巖中。優點:與超短臺階法相比,臺階長度可以加長,減少上下臺階施工干擾;而與下述的側壁導坑法相比,施工機械化程度較高,施工速度可加快。

②單側壁導坑法。適用條件:適用于斷面跨度大,地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中。

③雙側壁導坑法。適用條件:當隧道跨度很大,地表沉陷要求嚴格,圍巖條件特別差。優缺點:雙側壁導坑法雖然開挖斷面分塊多,擾動大,初期支護全斷面閉合的時間長,但每個分塊都是在開挖后立即各自閉合的,所以在施工中間變形幾乎不發展。

4結語

隨著社會經濟的發展,隧道建設也發展的越來越快,這必然會對隧道的施工技術帶來了挑戰和完善的機遇。本文根據我國隧道發展的現狀探討了隧道施工的種類、特點及其適用條件,對隧道施工等方面具有一定的參考價值。

參考文獻:

[1]王成,隧道工程[M].北京:人民交通出版社,2009,8.

隧道的工程特點范文6

關鍵詞:公路隧道工程;施工;質量控制

Abstract: The highway tunnel is a key construction project of national highway, the tunnel construction quality control is the priority among priorities. This paper describes the characteristics of the construction project of highway tunnel, and from the geological survey, before the construction of tunnel excavation, support, and waterproof lining quality control measures were put forward in tunnel construction, in order to provide some reference for the construction of highway tunnel.

Key words: highway tunnel engineering; construction; quality control

中圖分類號:U45 文獻標識碼:A文章編號:

0 引 言

近年來,隨著公路交通事業的發展,其施工的地形、地質也越來越復雜,隧道的應用越來越廣泛,建設規模越來越大。與鐵路、水工隧道相比,公路隧道具有斷面大、附屬設施多、運營環境要求高等特點,因此對公路隧道建設的技術水平要求也相對較高。根據公路隧道的結構特點和運營、養護的要求,隧道的各分部工程中,洞身開挖、支護、防排水、襯砌為主要工程,對其施工質量應嚴格控制,以確保隧道的運營安全、結構性能和使用壽命。

1 公路隧道工程的特點

公路隧道是一種特殊的工程結構物,具有以下特點:(1)是在已有原始應力場的介質內構筑結構,即“先有荷載,后有結構”;(2)隧道結構受力是不確定的,開挖方法、支護時間和支護結構的剛度對結構受力影響很大;(3)設計是以工程類比為主,計算為輔,不可預見的因素多,實行動態設計;(4)施工作業空間狹小,各工序干擾大;(5)施工環境惡劣,能見度差、空氣差、噪音大;(6)大部分是隱蔽工程,工程質量難以通過表面觀察進行評價,工程隱患難以及時發現;(7)各工序檢查手段落后,有些還沒有有效的檢測手段;(8)工程缺陷返工困難,危險性大,工期長。

2 公路隧道施工前的地質勘測

2.1 研究已有資料、調查、定位觀測

研究要開挖隧道地段的既有資料,查找該區域自然環境、地質地貌有記錄的相關史料,走訪當地村民,從各種渠道深入了解,當然最重要的是收集當地政府和相關科研部門的文獻資料,如對氣象特別是對降雨量和積雪情況、凍結深度的關注等。地質方面就要分析地形地貌狀況,重點注意是否有過地震及地震跡象、規律、破壞程度。另外,還要觀察地質活動情況及規律,對公路走向進行測繪,對掌握的資料和經驗進行綜合分析、研究,從而推測判斷可能遇到的主要地質問題,作出應對方案。由于自然界隨時都在發生著變化,有的是經過多年細微的變化而積累的,如滑坡、泥石流,若要真正掌握這類地質現象的規律,就要做定位的長期觀測,確保資料數據精確,為設計提供可靠參數。

2.2 鉆探與雷達技術

勘探是地質勘測中非常重要的方法,能幫助獲取深層資料,為公路的設計提供參數,這是能廣泛運用的方法??碧骄唧w又有挖探、鉆探、物探幾種,不同地質形態運用不同的方法,在隧道施工中,最有優勢的是鉆探,通過它可以獲得更深層,更可靠的地質資料。近年來,隨著電子技術的飛速發展,地質雷達被廣泛地運用在公路隧道工程之中,也日益體顯現出它在這一領域的優勢,如今也逐漸取代鉆探取樣方式。地質雷達技術在檢測時,不會損壞地面,而且效率高操作簡單,它在整個施工過程中都會發揮重要的作用。

2.3 原位測試與室內試驗

施工前,還要進行原位測試及室內試驗。原位測試是在巖土所處之原位,保持著原位狀態和原位應力條件下現場就地進行的測試工作;室內試驗是直接采用儀器試驗并通過計算取得有關數據的方法。原位測試由于實施起來較方便且提供的數據準確度高,運用廣泛;而室內試驗的結果顯示的性質與特征局限于取樣地點,在實際應用中通常是與其它方法配合運用以確??煽啃浴?/p>

3 公路隧道施工的質量控制

3.1 隧道開挖質量控制

公路隧道和鐵路、水工類型的隧道相比,公路隧道的特點是隧道的斷面比較大,對圍巖的干擾動能大,隧道的輪廓對周圍巖石產生的不利切割較多。另一方面為了有效的滿足公路建筑的要求,公路隧道更多的使用扁平的斷面樣式,這造成了拱頂圍巖收到了不利的應力,將可能產生圍巖應力的集中,影響隧道防水層、隧道襯砌的施工,有可能產生存水的空洞隱患。

對于公路隧道開挖質量的控制,一般情況下由開挖斷面的規整度、隧道斷面的尺寸、超挖及欠挖控制等方面。公路隧道的開挖斷面的大小尺寸要根據設計的要求來施工,在圍巖較為松軟而且地壓力大的條件下,圍巖產生變形較大,所以要按照計算和實際測量的施工數據,對公路隧道留足預留的變形量、隧道支撐的下沉量,更好的預防出現凈空不夠的情況。按照圍巖的種類來選擇合適的隧道斷面的開挖方法和工藝,較為常用的是鉆爆法。對于較硬的巖石層可以使用光面爆破。對較軟的巖石層,可以使用欲裂爆破的方式進行。使用半斷面開挖施工時候,隧道的下半斷面的開挖厚度,爆破的用藥量等要科學合理的進行控制,以更好的減小擾動,防止隧道圍巖受到影響。

對于開挖輪廓較為規整的隧道,可以使用目測的方法進行檢驗,檢驗的標準是:巖面上面不能有明顯的爆破跡象,圍巖周圍的炮眼分布均勻,隧道圍巖的保存比率大概是:硬巖層要大于等于80% ,中硬巖要大于等于70% ,軟巖層要大于等于50%。爆破時候兩茬炮的銜接臺階誤差控制在15cm,超欠挖的測量使用皮尺外,還可以借助于實際、設計出渣量之間的差異方法進行比較。利用隧道激光斷面儀器,也能夠精確的計算出實際開挖的斷面,并把這一測量值和設計斷面,置于同一坐標下進行比對,從而得到超欠挖的正確資料,根據資料對施工進行及時的指導。

3.2 隧道支護質量控制

按照新奧法理論,隧道開挖后要及時支護,限制圍巖的變形,以減小荷載并發揮其自承能力。目前公路隧道施工多采用錨噴支護,在圍巖較差的地段可采用鋼支撐,包括鋼格柵及型鋼支撐。

對于錨噴支護,應檢測錨桿的加工質量、安裝質量及噴射混凝土的原材料質量和噴射施工質量等方面。(1)錨桿加工質量的檢驗包括錨桿材料質量檢驗,如抗拉強度和延展性與彈性等指標的檢測;錨桿規格如直徑的檢驗;以及各類錨桿車絲、熱煅、焊接加工質量的檢驗。(2)錨桿安裝質量的檢驗有間距、排距、錨桿方向、錨桿長度、鉆孔深度、直徑、孔形的檢測等項目,以及錨桿拉拔力測試、砂漿飽滿程度測試等內容。其中,錨桿安裝間排距、拉拔力測試及砂漿飽滿程度測試應是錨桿施工質量控制的要點。錨桿拉拔力測試通過千斤頂加載測試,注漿飽滿程度及桿長可通過超聲波檢測儀器測定。(3)噴射混凝土的質量檢驗包括水泥、砂等原材料的檢驗及噴射混凝土強度、厚度的檢驗,噴射混凝土與圍巖粘結強度檢驗及施工粉塵、回彈率的檢驗。噴射混凝土強度檢驗試塊的制取可用噴大板法,即將混凝土噴入模具,或用鑿除方法,直接在支護上鑿取混凝土塊,加工成標準的立方體試件,進行抗壓試驗。厚度檢查可在圍巖上預埋高于設計厚度的小釘,或鑿孔檢查。如鑿孔后混凝土與圍巖不好區分,可用酚酞試液測試,紅色的為混凝土。噴射混凝土與圍巖粘結強度檢驗可在模具內放置一定尺寸,粗糙度與圍巖相當的石塊,加工成試件進行劈裂法測試,或直接在圍巖巖面預埋裝有拉桿的加力板,進行拉拔試驗。

3.3 隧道防水質量控制

在隧道施工設計中,一定要考慮隧道防水、排水工程。如果在隧道施工過程中,由于填方失誤,很有可能引發巖石滲水危險,給整個工程帶來問題,尤其是高速公路的隧道施工,要求比一般的公路隧道施工更高,如果發生滲水,還會造成交通事故。因此,在隧道施工時,要認真制定施工中的防水措施。

(1)除了工程施工要求規定的縫隙處理方法外,還要求仰拱施工縫與鋪底施工縫必須錯開50cm以上,工程管理人員一定要按照這個要求進行監督。這種施工方法在實踐中取得了良好的效果。(2)中墻頂防水處理是雙連拱隧道排水施工中的重點,在工程實踐中,在兩個單洞中獨立設置防排水系統是更加科學的方法,能以最好的方式處理中墻頂滲漏水問題。(3)引流堵漏也是排水施工中常見的方法,對那些由于滴水產生的裂縫有很好的處理效果。(4)在隧道中嚴重滲水的部位,可利用注漿堵漏施工的方法。如在滲漏部位開挖出一定寬度和深度的凹坑,清理干凈里面的混凝土渣滓,同時查看便面的密實度,從滲漏部位向襯砌鉆孔,開挖的深度應該控制在襯砌厚度范圍內,完成這些步驟,工程就可以順利進行了,最后,注漿液必須通過制定的標準進行檢查。

3.4 隧道襯砌質量控制

施工中由于圍巖松動或其他原因會導致二次襯砌產生裂縫。對于裂縫的檢查可采用塞尺或刻度放大鏡觀測其深度及寬度,并根據情況采取處理措施。另外,在施工中,還可能出現襯砌背后填塞不密實,或襯砌內部存在空洞、蜂窩等情況。對于此類情況,可采用超聲波或雷達探測技術進行檢測。用雷達進行檢測時,高頻波的穿透深度小,但分辨率高,低頻時穿透力大,但分辨率低。根據檢測的目的選擇合適的頻率,然后沿隧道斷面布置測線。由于施工的原因,拱頂部位的空洞、襯砌厚度不足等問題較多,應加強檢測。雷達探測還可以檢測襯砌厚度、裂縫、鋼拱架埋設等情況,但往往受儀器技術水平所限,精度稍差,需要實際鉆孔驗證。

4 結 語

總之,公路隧道施工是一項大工程,它的開挖面積大,深度大,在工程施工中很容易發生坍塌的事故,因此,工程的質量對施工的順利完成起著決定性作用。在隧道施工中,應嚴格進行施工工序質量控制,確保施工安全,同時,由于隧道工程地質的復雜性和多樣性,施工前一定要認真分析,制定合理的施工方案和質量控制措施,做好施工應急預案,加強施工過程監督與檢查,確保隧道施工順利完成。

參考文獻:

[1]龔尊才.公路隧道施工工藝研究[J].科技資訊,2010(19):106-107.

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