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隧道工程論文范文1
①由于每個地區的具體環境都不相同,所以公路隧道的建設也都需要結合當地的實際情況加以更改,所以在隧道工程開工以前,首先要對施工環境進行考察,做好現場調查研究工作。
②核對設計文件和編制施工組織設計,預測隧道施工可能對地下已設結構物的影響。
③積極了解施工現場的天氣、施工材料和運輸情況,對施工現場可能會出現的用電問題、水量問題(雨水沖刷)以及材料供應等作好準備。
④對交通運輸條件和施工運輸便道進行方案比選,合理安排施工工具,現場核對隧道平面、縱面設計等。
⑤對施工地周圍的生活供應、醫療條件以及電力通信、勞動力等做好勘察,并測試周圍的水源、水質,擬定供水方案。
⑥按照公路隧道施工方案或技術的不同,工程實施前需要預先準備好施工所需要的一系列材料,比如砂石、水泥和鋼筋等,還有一些特殊的防水材料或鋼材。這些原材料在投入工程使用前都必須經過嚴格的質量檢查和篩選,堅決杜絕使用劣質材料,而符合國家規定的材料也要進行合理堆放,避免施工人員由于材料亂堆放而導致其他事故的發生。
2公路隧道工程施工中的難點和技術
2.1公路隧道建設環節的相關技術
公路隧道在施工時除了要按照隧道施工的技術規范行事以外,還需要對材料的質量進行嚴格的檢測,并圍繞新奧法原理來按照“緊封閉、勤測量”的原則來對各種復雜的施工技術問題進行處理。隨著科技的進步,隧道施工方法也比較多,比如我國常用的新奧法人工鉆爆施工等(臺車鉆爆和人工鉆爆),下面我們就人工鉆爆技術進行分析。
2.1.1洞口施工
公路隧道由于地勢原因,在洞口施工時很容易出現山體滑坡、失穩等現象,這就要求施工人員在施工時及時勘察地勢,并結合實際情況提出合理的進洞位置和加固方案,這樣才能在出現滑坡現象時及時采取措施進行防治,避免一些可能對施工人員造成的安全隱患。還有在洞口開挖之前,要及時進行邊仰坡的排水工作,檢查周邊的排水系統是否完好,避免出現水流倒灌的問題。另外,要及時清除基坑中的廢物雜物,洞口之上的仰坡坡腳如果有損壞,要及時修補,在監理工程師驗收合格之后才能夠進行下一步的施工。
2.1.2洞身的施工
完成了洞口開挖之后,先要進行超前支護,才能再進行洞身施工。洞身的施工方法有很多種,比如全段面法、臺階法、眼鏡工法和超前支護法等,而如何選擇具體的施工方案則要根據具體的圍巖情況。
2.1.3初期支護
初期支護是為了加強隧道圍巖的自承力,從而形成一個完整的支護體系,是復合式襯砌的重要組成之一,屬于早期支護。進行支護時,一定要嚴格按照規范來施工。在公路隧道建設中,部分圍巖的自穩能力極差,根據新奧法原則,需要在軟弱破碎的圍巖地段及時進行支護,控制圍巖的變形和松弛,施工過程中可以通過合理的機械和勞力組織,三臺階開挖和初期支護同時開始,同時完成,形成一個循環的兩大步驟。
2.1.4監控測量
監控測量是工程實施過程中的重要內容,細致的監控測量能為施工提供科學、可靠的監測信息,通過信息來反饋具體實際的施工情況,并進一步確保施工質量和施工安全。在這個信息化的時代,具體的數據資料在工程建設中能起到許多重要作用。
2.1.5二次襯砌
二次襯砌不僅對圍巖起支護作用,而且還美化了隧道外觀,所以襯砌質量必須要達到內實外光的效果,以保證隧道的美觀。如果初期支護的圍巖變形,且變形速率無減緩跡象,嚴重超過規范要求,初期支護多處開裂時,必須及時采用臨時應急支頂措施,如果因此影響到二次襯砌的質量,就必須對支護類型和參數進行及時調整,做到既能有效控制變形,避免塌方發生,又能保證工程質量。另外,在挑選二次襯砌所用的臺車時,要盡量挑選表面平整、接縫嚴實的大模板或整體式模板臺車,必須要滿足設計的要求,選擇合適的剛度,減少模板變形等問題,這樣才能保證襯砌表面的光滑平整,還有就是做好防排水措施,避免滲漏水。
2.2新奧法施工技術
新奧法施工是世界通用的國際工法,在隧道施工時可以根據地段的不同來選擇性采用鉆爆法施工,實施光面爆破。在具體操作中,要以維護和利用圍巖的自承能力作為出發點,盡量減少對圍巖的擾動,可以考慮采用“中洞超前,預留光爆層,光爆擴邊”的復式開挖法。首先開挖導洞,根據隧道斷面尺寸來確定導洞斷面大小,鉆孔前測量中線和水平線,按畫好的炮眼位置和順序鉆孔,裝藥和填炮泥與一般隧道爆破相類似;然后再二次開挖,根據隧道情況的不同來確定導洞挖掘的深度;最后開挖光爆層,通過復式開挖法讓光面爆破痕留存率達到90%以上,使隧道開挖輪廓與設計輪廓更加吻合,降低圍巖的擾動,能夠很好地體現出新奧法的施工優點。
2.3施工過程中的難點管理
2.3.1施工進度問題
由于公路隧道工程的復雜性,很容易出現一些突發的危險問題,所以為了能夠確保工程能夠在工期內完成,必須做好相應的管理工作。在施工過程中,必須嚴格按照執行公司所制定的各種管理制度,將責任落實到個人頭上,在設計工程方案時,要對工期做好科學合理的安排,對施工團隊和現場的管理人員做好相應的專業培訓工作。
2.3.2對工程質量的檢查
如果將劣質的材料投入工程使用,會造成非常大的安全隱患,因此必須要加強對施工整個過程的質量監督和管理,需要監督部門建立和完善質量監督管理體系,將責任落實到個人頭上,嚴格按照質量驗收制度的規范來對工程質量進行監督和檢測,發現問題,必須要嚴查,這樣才能大大減少工程質量問題。
3結束語
隧道工程論文范文2
(1)施工現場技術管理缺位是大部分量問題普遍存在的重要原因。部分施工單位對個別隧道存在以包代管的現象,施工技術方案的編制、復核、審批程序流于形式,方案內容缺乏針對性和可操作性,施工現場過程控制流于形式。(2)工序驗收把關不嚴是造成大部分質量問題重復發生的主要原因。部分施工、監理單位現場技術管理人員業務素質不高、責任心不強,對工序的自檢、互檢、交接檢制度落實不到位,現場檢查驗收過程中未認真核對設計文件和現場實際情況簽署質量驗收文件,部分檢驗批驗收資料與實際情況明顯不符。(3)勘察設計工作不到位。由于前期勘察工作不細,地質資料不詳細,造成部分隧道開挖工法和支護措施不合理;施工現場設計配合不到位,部分隧道圍巖狀況變化后設計變更不及時,尤其是在圍巖變弱的情況下支護措施明顯不足。(4)教育培訓流于形式。部分施工單位的三級安全、技術交底資料僅為應付上級檢查、未落到實處,部分作業指導書和技術交底編制內容缺乏針對性和可操作性,技術交底未做到“橫向到邊、縱向到底”,造成部分作業人員不清楚各工序的施工質量標準和作業要求,甚至存在部分現場作業人員違章蠻干的現象。(5)考核機制落實不到位。部分參建單位內部考核的激勵約束機制未有效運轉,部分管理人員對施工質量問題的重視程度不高,對施工現場存在的質量安全問題“視而不見”、“習以為?!薄€別建設單位對施工、監理、設計單位企業信用評價未能嚴格按照相關文件要求對標考核。
2預防控制措施建議
(1)建設單位要充分發揮建設管理龍頭作用,以標準化管理為抓手,強化源頭、過程和細節控制,積極推進機械化、工廠化、專業化、信息化等現代化施工管理手段的應用,認真落實安全風險和質量控制關鍵環節的監管,強化隧道工點的圍巖監控量測、超前地質預報的管理,切實提高參建各方的質量安全意識和管理水平。在工廠化方面,建議在指導性施工組織設計中明確要求組建鋼結構加工廠,對隧道模板臺車、型鋼鋼架、鋼筋網片、超前小導管等鋼構件集中加工制作、統一配送,有效卡控偷工減料、質量不達標等問題發生。在機械化方面,組織研發防水板鋪設機,大力推廣使用移動棧橋、噴射機械手等先進設備,提高工序施工質量和效率。在專業化方面,全力推行架子隊管理,堅決清理違法分包、轉包、以包代管等行為,強化過程控制和現場管理的標準化。在信息化方面,推廣應用工地試驗室壓力機、萬能材料試驗機等檢測數據的在線實時監控,混凝土拌和站計量偏差、拌合時間等數據的在線實時監控,隧道圍巖量測斷面數據采集和圍巖收斂情況的實時報告、分析等,及時防范和消除質量安全隱患。(2)強化勘察設計工作在隧道施工質量安全管理的源頭作用。在前期勘察過程中,工作要細致,在遇到不良地質及軟弱圍巖隧道時要加大地質鉆孔的頻率,選擇合理的開挖工法和支護措施,確保工法適應現場;在隧道施工過程中,設計配合工作要及時、到位,遇到圍巖狀況發生變化時要及時核實現場地質情況,及時出具變更設計文件,及時指導現場施工。(3)強化質量安全“紅線”管理,施工現場存在擅自改變設計工法和安全步距超標時必須暫停掌子面掘進,上道工序未驗收合格嚴禁進入下道工序施工。(4)超前地質預報和圍巖監控量測,要嚴格納入工序管理,選擇專業隊伍實施。實施過程中確保預報成果和監控量測數據的真實、有效,及時指導現場施工。(5)強化第三方檢測管理,必要時超前地質預報和圍巖監控量測可實行第三方監測管理,做到及時發現問題、及時整改,強化過程控制。(6)按照工程質量終身負責制,各建設單位要對隧道工程的施工、監理單位管理人員和檢驗批等驗收簽字人員的資格情況進行逐一登記、審核,按規定程序進行變動人員審批管理,確保責任落實的可追溯性,嚴把檢驗批、分部分項工程、單位工程驗收關。(7)強化教育培訓制度,不走過場,真正落到實處。一方面對作業層要堅持安全、技術交底,讓每一名作業人員都清楚各工序的作業內容、作業標準、工藝要求以及安全注意事項,做到簡明扼要、有針對性和可操作性,有條件可實行班前安全交底和現場實作過程交底;另一方面對管理層要將項目部制定的標段、單位工程施工組織設計以及分部分項施工專項方案傳達至各級管理人員,讓管理人員明確各自的工作內容、驗收標準,并有針對性的進行現場巡查。(8)建立長效考核激勵約束機制。一方面建設單位要對各參建單位在鐵路建設中的合同履約、質量安全管理行為、工程實體質量、現場施工安全等方面加強檢查,對發現符合不良行為條件的應及時進行記錄、公示、確定并上報相關部門和單位,嚴格企業信用評價,并將評價結果與招投標掛鉤;另一方面各參建單位要建立內部考核機制,落實崗位職責,將建設項目管理目標層層分解,逐級落實至每一崗位、每一管理人員,對質量安全管理做到分工明確、各負其責。
3結語
隧道工程論文范文3
運營階段地下水對隧道的影響主要表現為對隧道襯砌的侵蝕,常見的有溶解作用,凍融作用和潛蝕作用。地下水的侵蝕會對隧道結構穩定、洞內設施、行車安全、地面建筑產生諸多不良影響甚至威脅。襯砌周圍的地下水長期對襯砌混凝土有溶解作用。由于地下水的侵蝕作用,隧道圍巖和襯砌逐漸被軟化,襯砌結構的可靠性、耐久性降低,對隧道整體的穩定影響很大。如果地下水通過襯砌混凝土損傷部位,工縫變形縫等穿透隧道防排水體系,造成隧道內部環境潮濕,使洞內供電、照明及通信設備等發生銹蝕,降低這些設備的使用效率和使用壽命,嚴重惡化隧道運營環境,降低服務質量,增加隧道的維護運營費用。隧道內的滲透水還會形成路面積水,造成車輛打滑,危及行車安全。
2隧道建設對地下水環境的影響
地下水滲流系統給隧道的建設和運營造成了嚴重影響,同時隧道建設也會給地下水環境帶來嚴重影響。隧道工程對于地下水的疏干和改造作用顯得尤其突出,目前一些竣工的隧道工程已經表現出對隧址區的嚴重影響。
(1)隧道對地下水的疏干作用
隧道開挖后,由于集水和匯水作用,地下水不斷進入隧道中,地下水動力場因此發生改變,引起地下水的運動通道發生轉移,形成新的勢匯。隨著隧道排水過程的延續,整個隧址區的地下水系統發育形成了新的地下水轉移通道,隧道開始大量排出地下水,從而形成一個降位漏斗,漏斗不斷擴展,疏干其影響范圍內的地面水源,引起地下水與地表水徑流發生改變,直接造成隧址區地表泉水流量減少甚至溶泉消失,井水水位下降,水量減少甚至干涸,直接影響當地工農業生產及人民的生活。隧道的建設造成地下水位降低,當地下水位到一定程度時,會使當地土壤含水量減少,植物生長受到抑制,甚至萎蔫、停止生長,給當地的環境帶來負面影響和經濟損失,尤其是水稻種植區域影響更為嚴重,原有作物無法繼續種植,給正常農業生產造成極大危害。
(2)隧道排水導致巖土應力變化
隧道排水會引起地下水滲流場的變化,造成地下水位下降,飽和巖土層中的孔隙水壓力下降,圍巖承受的有效應力增加。其次,由于地下水動力場的改變,地下水流方向改變為向隧道中心流動,其方向是向下的,地下水滲流力增大了豎直向下的應力,造成總應力上升,更增大了圍巖的有效應力。在有效應力增大的情況下,圍巖會發生新的沉降,直到巖體應力達到新的動態平衡。大面積的巖體沉降使隧道的使用效能降低,維護成本增加。隧址區的房屋由于地面沉降普遍出現房屋開裂、傾斜,給當地居民的生產生活帶來不便和安全隱患。農田由于土體沉陷而毀壞,無法繼續耕種,使得土地基本喪失耕作功能。
3建議處理隧道和地下水關系的對策措施
(1)選擇地質條件優良的隧址,是避免或者減輕隧道和地下水矛盾關系的最有效方法。
隧道選址時盡量避開巖體斷裂破碎區和地下水蘊藏豐富區域。若選址無法繞避地質不良地段,則應在施工前做好詳細的地質勘察工作,對隧址區地層巖性,地質構造,地下水的滲流規律等情況進行詳細調查,做好易涌突水段襯砌的防滲措施,避免施工時突水和塌方事故的發生。
(2)對于隧道中的地下水,必須建立"防、排、截、堵結合,以堵為主"的處理理念
根據實際情況選擇合適的防排水方案,形成完整的隧道治水體系,并且結合隧址區生態環境的承受力和施工成本因素控制隧道的排水量,減少對地下水環境平衡的擾動。
(3)施工之前應制定完善的施工方案
施工過程中加強水文觀測和超前地質預報工作,加強對軟弱圍巖和斷層破碎帶的支護,嚴密監測隧道涌水量,增強動態設計和施工管理,做好各種突水事件預案。
(4)隨著隧道施工技術的不斷進步,出現了很多經濟環保的施工方法。
隧道工程論文范文4
關鍵字:隧道覆蓋覆蓋規劃鐵路隧道公路隧道
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
其中:
隧道工程論文范文5
1.1地層巖性及物性參數
隧道工程涉及地層主要有第四系全新統坡殘積粉質黏土,沖、洪積細圓礫土,卵石土;泥盆系中統大楓溝組及公館組灰巖、千枚巖、千枚巖夾灰巖、灰巖夾千枚巖;志留系下統梅子埡組千枚巖,含泥炭質片巖夾云母片巖、片巖。此外,局部有長英質巖脈及巖株侵入。本區經歷了多次構造變動,巖層不同程度發生變質。
1.2地質構造
受本區構造影響,隧道區褶皺構造和斷裂構造相對發育,隧道洞身穿越4個褶皺構造,其中兩個向斜構造、兩個背斜構造。杜家山隧道穿越斷裂總共10條(854m),占隧道群全長的8.07%,其中洞身穿越主要斷裂7條(累計長度834m),洞身穿越3條一般斷層(累計長度20m),對隧道有較大影響。隧址區地表基巖露頭節理較發育-發育,全隧道巖體受2~3組節理切割、控制,其中正洞洞身發育兩組近似平行洞軸節理,為不良節理,影響范圍2892m/2段,占隧道全長的27.33%。麻坪河橫洞發育一組近似平行洞軸節理,為不良節理,貫穿整個橫洞,對隧道圍巖影響較大,巖體完整性較差。
1.3不良地質
(1)巖溶隧道灰巖區屬弱巖溶化巖層,溶洞密度小、個體小,隧道區巖溶的發育多與構造破碎帶關系密切。巖溶裂隙水主要接受大氣降水和地表水補給,富水性好,斷層及構造發育區巖溶突水的可能性很大。
(2)高地應力條件下硬質巖巖爆和軟質巖變形最大水平主應力值為10.31~27.33MPa,最小水平主應力值為8.31~16.83MPa,隧道最大埋深約773m,隧道通過硬質巖長度約2936m,占隧道總長的27.74%,隧道通過軟質巖長度約6756m,占隧道總長的63.84%,在高地應力條件下易發生硬質巖的巖爆和軟質巖的大變形問題。
(3)邊坡穩定性工點區域麻坪河、二郎溝內第四系覆蓋層較厚,分布有較多滑坡、錯落,多為堆積層滑坡、錯落,不良地質體物質主要為碎石土及粉質黏土,規模較大。隧道進口及出口巖體節理、裂隙較發育,巖體較破碎,風化層厚約10m,邊坡穩定性差。丁家河橫洞進口為云母片巖和炭質片巖,巖體節理、裂隙發育,巖體完整性、層間結合差,風化層厚,邊坡穩定性差。麻坪河橫洞及丁家河斜井進口巖體節理、裂隙較發育,巖體較破碎,風化層厚約16m,邊坡穩定性差。目前對隧道洞身無影響,但施工不當會對洞口和施工便道造成一定影響。
(4)偏幫及掉塊全隧道巖體受2~3組節理切割、控制,其中正洞洞身發育兩組近似平行洞軸節理,為不良節理,影響范圍2892m/2段,占隧道全長的27.33%。麻坪河橫洞發育一組近似平行洞軸節理,為不良節理,貫穿整個橫洞,對隧道圍巖影響較大,巖體完整性較差,易偏幫、掉塊。
(5)有害氣體隧道洞身在穿越志留系下統含泥炭質片巖夾云母片巖,襄渝二線財神廟隧道通過同組地層時,有低濃度H2S、瓦斯等有毒有害氣體逸出。施工中應提前按規定采取合理的安全措施,加強有毒有害氣體監測,消除可能出現的安全風險。
2水文地質條件
根據隧道通過區的地層巖性、地質構造特征,并結合含水巖組的不同,地下水分為第四系孔隙水、基巖裂隙水和巖溶水三大類?;鶐r裂隙水又可細分為六個含水巖組,而發育于巖溶中的巖溶水,水量不穩定,隨季節變化大,對施工影響大。根據水文地質調查、地表泉水流量大小、巖性和構造及水文地質計算,將隧道部位地下富水性分為強富水、中等富水、弱富水三個區(其中中等富水分為2個亞區)。隧道通過強富水區3000m/2段,占總隧道總長的28.35%;通過中等富水區5169m/3段,占總隧道的48.84%;通過弱富水區2413m/2段,占總隧道的22.8%。采用降水入滲法計算和地下水動力學法計算隧道涌水量預測結果:正常涌水量為40487m3/d,最大涌水量為120096m3/d。麻坪河橫洞涌水量預測結果:正常涌水量為11829m3/d,最大涌水量為35487m3/d。丁家河橫洞涌水量預測結果:正常涌水量為4772m3/d,最大涌水量為14316m3/d。丁家河斜井涌水量預測結果:正常涌水量為636m3/d,最大涌水量為1907m3/d。
3工程地質條件復雜程度分級及評價
3.1隧道地質復雜程度分級
根據對隧道工程地質、水文地質條件的綜合分析,預測隧道施工中可能會出現巖爆、大變形、突涌水(泥)、圍巖失穩、放射性異常、有害氣體及不良節理等地質災害:洞身穿越斷層破碎帶10條及影響帶(進出斷層20個部位),高-極高地應力段1段,褶曲帶4段,巖溶發育段、泥炭質片巖夾云母片巖帶1段,物探異常帶10段,可溶巖與非可溶巖接觸帶、隧道進出口和洞身河溝淺埋段3處及不良節理影響帶3段等高風險部位。
3.2隧道工程地質條件評價
杜家山特長隧道全長10582m,穿越秦嶺南麓低中山區,地形崎嶇,地勢險要,山高溝深,植被茂密,地質構造復雜,地層巖性軟硬不均,地下水豐富,隧道埋深大,施工中可能存在突然涌水(泥)、坍塌、冒頂、高地應力條件下的巖爆及軟巖變形、巖溶及有害氣體逸出等地質問題,隧道不確定因素多,工程難度大。隧道洞身兩端為志留系下統梅子埡組千枚巖、含泥炭質石英片巖、云母片巖、云母石英片巖,中部巖性為泥盆系中統公館組和大楓溝組千枚巖、千枚巖夾灰巖、灰巖、灰巖夾千枚巖等。其中梅子埡組云母石英片巖,公館組和大楓溝組灰巖、灰巖夾千枚巖,含鈣質、石英質較多的千枚巖以及巖株、巖脈狀長英巖屬硬質巖,隧道通過硬質巖長度約2936m,約占隧道總長的27.74%;梅子埡組云母片巖、含泥炭質石英片巖、千枚巖、大楓溝組絹云母千枚巖屬軟質巖,隧道通過軟質巖長度約6756m,約占隧道總長的63.84%;洞身通過10條斷層,斷層破碎帶以斷層泥礫、擠壓片巖、擠壓千枚巖、壓碎巖等極軟巖為主,長度約為890m,占隧道總長的8.41%。隧址區經歷多期構造作用,褶皺、斷裂構造極為發育,隧道穿越的重要斷層有7條,一般斷層有3條(累計通過斷帶長度為854m),大型褶皺4個。通過主要斷裂有:F12宋家埡斷層(280m)、F13-2麻坪河斷裂(24m)、F13-4界嶺村斷層(100m)、F13-12紙房溝斷層(60m)、F13杜家山斷層(90m)、F13-18丁家河斷層(235m)、F13-19東鎮斷層(45m),推測在DK222+000附近穿越界嶺村斜臥背斜核部,在DK223+280附近穿越紙房溝斜臥向斜核部,在DK224+660附近穿越二郎溝斜臥背斜核部,在DK226+000附近穿越丁家河斜臥向斜核部。隧道洞身通過兩段強富水帶(總長3.55km,約占隧道總長33.54%)、2段中等富水帶(總長5.319km,約占隧道總長50.26%)、2段弱富水帶(總長1.767km,約占隧道總長16.7%)。隧道洞身在DK227+260~DK228+150(890m)段通過含泥炭質片巖夾云母片巖帶。隧道洞身在DK220+340~DK224+470(4130m)段埋深350~773m,存在高-極高地應力。隧道在斷層破碎帶、可溶巖與非可溶巖接觸帶、褶皺帶核部、含泥炭質片巖帶工程地質條件較差,容易產生突然涌水、坍塌、冒頂、變形量過大等地質問題;隧道在軟質巖區及軟硬巖交互段可能出現坍塌、掉塊及局部段落的圍巖變形量過大等地質問題;硬質巖區一般巖體較完整,但受多組節理、裂隙切割,存在掉塊、高地應力下的巖爆以及強富水性問題;隧道在含泥炭質片巖可能出現低濃度H2S、瓦斯等有毒有害氣體逸出;該隧道還存在巖溶等地質問題。綜合評價:隧道地質條件一般,局部段落較差。
4結束語
隧道工程論文范文6
1.1GPS在大橋控制測量中的應用
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。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。
5結論