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隧道工程論文精選(九篇)

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隧道工程論文

第1篇:隧道工程論文范文

準備階段的監(jiān)理也可以被稱作事前控制,對于發(fā)現(xiàn)隧道建設(shè)過程中存在的質(zhì)量、安全隱患及時發(fā)現(xiàn)效果較好,能夠幫助工程施工減少不必要損失。在這一階段,監(jiān)理需從以下幾個方面展開:

1.技術(shù)交底

監(jiān)理部門應(yīng)組織現(xiàn)場施工隊伍與隧道工程設(shè)計方進行技術(shù)交底,交底工作最好選在工程建設(shè)位置進行。交底需要將重點放在控制點的測量與水準點的測定方面,對相關(guān)資料二次確認,以免施工過程中出現(xiàn)問題需要返工。

2.圖紙審核

對施工圖紙進行技術(shù)審核,找出設(shè)計中存在的不合理之處,一般而言,隧道工程的設(shè)計需要耗費較長時間,設(shè)計人員在進行實地考察之后當?shù)丨h(huán)境可能會發(fā)生小變動,例如周邊住民建設(shè)了小型建筑或開挖溝渠等,造成現(xiàn)場施工受到阻礙。特長隧道工程的圖紙必須嚴格審核,并將審核后的圖紙上交到總監(jiān)理處。對圖紙的審核包含許多方面,例如施工環(huán)境的審核以及施工技術(shù)是否適應(yīng)于圖紙設(shè)計要求。

3.施工材料

隧道工程施工涉及到的材料以及施工設(shè)備較多,材料采購應(yīng)確保質(zhì)量,避免出現(xiàn)使用時材料缺失問題。施工單位在進行采購時,應(yīng)對已經(jīng)采購在施工現(xiàn)場的原材料以及相關(guān)配件嚴格檢驗,并測試材料使用效力。材料檢驗合格后,應(yīng)將材料進購單、檢驗單等一同向上級監(jiān)理部門遞交,并展開見證實驗。實驗數(shù)量約保持在原實驗五分之一,沒有通過檢測的材料嚴禁在隧道施工中使用。

二、施工過程中的監(jiān)理要點

1.“零進洞”施工的監(jiān)理

目前,在隧道施工過程中更加注重環(huán)保理念的灌輸,由此產(chǎn)生了“零進洞”概念。零進洞施工的監(jiān)理首先要確保施工已經(jīng)對原有地面做出了復(fù)測,并將復(fù)測結(jié)果結(jié)合設(shè)計要求,之后確定進洞方案。為了保障鉆孔的方向正確,讓之后鋼管的延伸能夠順利達到原地面,在洞口開挖時不能使用仰坡施工,而應(yīng)該確保套拱離地面有一定空隙。在施工監(jiān)理過程中,應(yīng)分開兩次展開施工,隧道剛開始的兩米套拱需要當次完工,即全斷面施工。剩余套管的施工能夠起到防護與穩(wěn)定導(dǎo)向作用,位置選擇只需根據(jù)原本設(shè)定的地面線落到實處即可。在洞門施工時,應(yīng)將時間設(shè)定在雨季之前,避免施工時雨水對水泥等材料產(chǎn)生質(zhì)量影響,影響混凝土所受應(yīng)力,造成日后隧道在使用時產(chǎn)生裂紋。洞門外部襯砌應(yīng)該與內(nèi)襯采用相同材料,以整體灌注方式展開施工。若隧道洞口設(shè)計在較淺路段、洞口部位土質(zhì)較為酥松或存在偏壓現(xiàn)象,應(yīng)在施工中盡可能少地進行仰坡與外邊工作。具體施工上,可以先開設(shè)一個臨時洞口,待二層施工完成一段時間后再對臨時洞口進行防護修坡。

2.掘進施工的監(jiān)理

掘進是特長隧道施工中的重要環(huán)節(jié),對這一施工項目的監(jiān)理需要嚴格進行。具體而言,對掘進的監(jiān)理需要從以下幾個方面展開:(1)導(dǎo)線監(jiān)理檢查隧道中導(dǎo)線設(shè)置是否符合要求,包括導(dǎo)線路線以及測量的準確性。若在監(jiān)理過程中使用中線法時發(fā)現(xiàn)其延伸長度達到導(dǎo)線原設(shè)計邊長的兩倍以上,還需要對導(dǎo)線展開引伸測量。(2)圍巖監(jiān)理監(jiān)理掘進開挖是否符合設(shè)計圖紙要求,并檢測隧道中圍巖類型。圍巖的差異性會影響到施工掘進進度,可能在開挖時造成危險,因此需要確保圍巖與設(shè)計的一致性,對施工起到預(yù)防事故產(chǎn)生的效果。(3)爆破監(jiān)理對于隧道工程而言,爆破技術(shù)的運用是加快施工進度、縮短工程周期的有力舉措,但爆破若沒有進行嚴格檢測可能會對隧道洞口造成較大影響。因此對爆破的監(jiān)理需要將重點放在爆破技術(shù)與爆破用藥量方面。同時,還需確保隧道在正式爆破前已經(jīng)進行了預(yù)裂爆破或是光面爆破。

3.防水板焊接監(jiān)理

傳統(tǒng)施工中,防水板的焊接都是通過電烙鐵或是熱風機來完成,即使采用了雙焊縫方式,也不能保障隧道在使用過程中不會因為雨水的侵蝕造成焊縫滲漏,因此在質(zhì)量方面無法保障。由此可見,對防水板焊接的監(jiān)理應(yīng)將重點放在焊接方式上,避免施工人員延續(xù)傳統(tǒng)焊接方法。目前,隧道工程的焊接已經(jīng)要求使用爬焊機,雙焊縫是自動形成的,因此質(zhì)量較傳統(tǒng)方式更優(yōu)。研究發(fā)現(xiàn),采用爬焊機來對防水板進行焊接能夠在充氣實驗中達到標準。因此,監(jiān)理應(yīng)確保施工采用的是現(xiàn)代化焊接技術(shù),保障隧道工程質(zhì)量。

4.初期支護的監(jiān)理

初期支護包含項目較多,有格柵拱架的監(jiān)理、C20噴射混凝土的監(jiān)理、砂漿錨桿的監(jiān)理以及鋼筋網(wǎng)片的監(jiān)理。在開挖面施工時,應(yīng)確保支護施工的跟隨性,盡可能縮短圍巖在空氣中的暴露時間,避免圍巖位置發(fā)生改變,以免圍巖在施工過程中發(fā)生脫落,造成安全事故。另外,支護的建立還應(yīng)注重鋼筋網(wǎng)片的施工質(zhì)量,并確保噴射混凝土施工的平整。在初期支護項目完工后,可以根據(jù)工程設(shè)計圖紙檢查施工地段的排水板管安裝,使用ф160PVC對波紋管進行打孔。設(shè)備的安裝地點選在邊墻部位,使用防水布將其包裹。包裹完成后,需在上部使用大小在4厘米左右碎石,清洗干凈后填充。在隧道兩側(cè)需要設(shè)立通道,讓隧道存在排水溝,以免日后雨水淤積在隧道內(nèi)。

三、監(jiān)理重點環(huán)節(jié)

1.放線

高程控制點與放樣的位置在距離上一般為5米,只需保障線性平順、位置精準即可。在施工完成后,應(yīng)對已鋪設(shè)點看進行復(fù)測,保障電纜鋪設(shè)的有效性,便于日后施工順利進行。

2.找平

找平主要是基底方面,在放線過程中,將基底所需標高標注出來,并且使用標號相同的混凝土找平。找平的監(jiān)理目的在于基地表面的施工控制,若基底不能保持平滑狀態(tài),之后的支模施工會受到影響。

3.鑿毛

鑿毛工作應(yīng)設(shè)定于電纜溝槽的施工前段時間。具體而言,鑿毛需要使用風鎬,將溝槽結(jié)合面與邊墻的結(jié)合面鑿毛。對于溝槽較薄弱部位,可采用電鉆在溝槽上鉆孔,將直徑較小的鋼筋安置其中,確保強度達到要求。這一環(huán)節(jié)的監(jiān)理需要注意,鋼筋安置深度至少應(yīng)在0.1米,否則無法起到固定作用。

4.清理

在鑿毛之后,應(yīng)仔細檢查溝槽內(nèi)存在的淤泥、石塊等雜質(zhì)。清理工作的有效程度直接關(guān)系到基底使用質(zhì)量。試想,若在鑿毛后沒有對溝槽中的雜物進行清除,淤泥或松碴可能會對電纜外表皮產(chǎn)生摩擦,影響電纜使用安全,縮短使用壽命。

5.襯砌

無論襯砌屬于何種類型,都需要確保其范圍在隧道界限之外。同時,襯砌的重點應(yīng)該放在二襯上,主要監(jiān)理內(nèi)容為二襯的設(shè)備、原材料以及混凝土配比方面。另外,還應(yīng)對二襯臺車的穩(wěn)定性與施工強度進行檢測,查看拼裝之后以及結(jié)構(gòu)尺寸是否滿足施工設(shè)計要求。

四、結(jié)語

第2篇:隧道工程論文范文

本隧道施工采用暗挖噴錨構(gòu)筑法施工,具體的支護結(jié)構(gòu)采取為:Ⅳ級圍巖采用φ42超前導(dǎo)管(超前支護)+φ25中空注漿錨桿和φ22早強砂漿錨桿+鋼筋網(wǎng)+H14格柵拱架+噴砼支護;Ⅲ級圍巖采用φ22藥卷錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴砼支護。支護施工流程方案采取為,先沿開挖輪廓線施作超前導(dǎo)管,開挖后立即噴射混凝土3~5cm進行臨時支護,然后打設(shè)錨桿、掛鋼筋網(wǎng)、架設(shè)鋼拱架,完成后復(fù)噴砼至設(shè)計厚度,進入下一循環(huán)。

1.1錨桿施工

本隧道工程的錨桿采用了φ25中空注漿錨桿和φ22藥卷錨桿,錨桿的布置范圍和間距根據(jù)施工情況進行確定,并根據(jù)鉆孔情況作出標記。本工程采取YT28風鉆鉆孔進行鉆孔施工,在鉆孔前在鉆桿上標明錨桿的長度,以便控制鉆孔深度,鉆孔完后采用高壓風吹孔,吹盡孔內(nèi)積水和巖粉。對于本工程的中空錨桿施工,要求φ25中空注漿錨桿由全螺紋中空桿等關(guān)鍵配件組成。

1.2鋼拱架施工

采取全站儀準確測設(shè)格鋼拱架位置(位于隧道法線方向),并用紅油漆準確標注拱頂、拱腳和邊墻等控制點位置,設(shè)置足夠的定位錨桿。初噴砼后,安設(shè)鋼拱架,沿預(yù)先標注點對正安設(shè)。安設(shè)縱向連接鋼筋:鋼架與鋼架之間用直徑為φ22mm的螺紋鋼筋沿著縱向連接起來,環(huán)向間距為1.0米,增強鋼架的整體穩(wěn)定性。為保證鋼拱架的穩(wěn)定性,可在邊墻鋼拱架接頭處設(shè)兩根長3.0m的φ22藥卷鎖腳錨桿。

1.3噴射砼施工技術(shù)

為了進一步減少粉塵,全面提高噴射砼的質(zhì)量,隧道采用濕噴法施工,砼在洞外拌合站拌合,砼罐車運輸至洞內(nèi)卸入TK-961濕噴機料斗,人工抱噴嘴濕噴。

(1)材料及配合比。水泥采用425#普通硅酸鹽水泥。每立方米用量380kg,使用前做強度復(fù)查試驗。砂采用人工砂,要求砂粒的平均粒徑為0.35~0.5mm,細度模數(shù)大于2.5,含水率為5~7%,使用前過篩。碎石要求采用的粒徑在15mm以內(nèi),含水率控制在2%,級配良好,使用前篩洗干凈。施工所采用的水,要求其不含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì),不得使用污水,PH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按SO42-計超過水重1%的水,使用前進行水質(zhì)分析。經(jīng)試驗確定,噴射第一層時可采用水泥:砂:石=1:2:(1.5~2),水灰比0.4~0.5。

(2)施工工藝。先送風,后打開速凝劑,然后開始進料。

(3)施工控制技術(shù)。噴射混凝土施工采取分段、分片由下而上順序進行,巖面有較大凹洼時,應(yīng)先噴凹處找平。噴射施工前,埋設(shè)標志或利用錨桿外露長度以控制噴射混凝土的厚度。隧道開挖后立即對巖面噴射砼,以防巖體發(fā)生松弛。后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進行,若終凝后間隔1h以上再次噴射時,受噴面應(yīng)用風、水清冼。噴嘴應(yīng)與受噴面保持垂直,同時與受噴面保持一定的距離,一般取1.0~1.5m。新噴射的混凝土按規(guī)定灑水養(yǎng)護。

(4)噴射砼。是用噴射法施工的混凝土。噴射混凝土有"干拌"和"濕拌"兩種施工法,一般采用"干拌"法。它是漿水泥、砂及最大粒徑小于25毫米的石子按一定比例拌合后,裝入噴射機,用壓縮空氣將干混合料沿管路輸送至噴頭處,與水混合并以40~60米/秒的高速噴射至作業(yè)面上。濕拌法則是將原材料預(yù)先加水拌和后噴射。噴射混凝土施工時,由于水泥顆粒與集料互相撞擊,連續(xù)擠壓,以及采用較小的水灰比,從而使混凝土具有足夠的密實性、較高的強度和較好的耐久性。全部粗骨料與水泥加入攪拌機內(nèi)先拌和,加入1/3含有加氣劑的水,隨后再加入砂和1/3含有減水劑的水,最后按坍落度要求加入另一部分水。在全部加入后持續(xù)4min即可輸入濕噴機噴射。

1.4鋼筋網(wǎng)

鋼筋網(wǎng)可以現(xiàn)場綁扎,也可以預(yù)先按設(shè)計網(wǎng)格尺寸要求制成1×2米的鋼筋網(wǎng)片,運至現(xiàn)場后將其焊接在錨桿端上,在巖面噴射一層混凝土后再進行,并在錨桿安設(shè)后進行。

2結(jié)語

第3篇:隧道工程論文范文

1.1排水過程不具順暢性

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

1.2防水設(shè)施劣質(zhì)

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

2隧道工程影響作用分析

2.1案例分析

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

2.2疏干地下水

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

2.3滲流場變化使巖土應(yīng)力發(fā)生變化

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

3結(jié)語

第4篇:隧道工程論文范文

本工程場地位于珠海十字門水道岸邊,為人工吹填砂區(qū)域,場地標高2.0~3.2m。根據(jù)地質(zhì)勘探報告,場地內(nèi)自地表至持力層深度范圍內(nèi)的土層為人工素填土、細砂、淤泥、黏土、淤泥質(zhì)黏土、細中砂、中粗砂、礫砂及砂質(zhì)黏性土,其SMW工法樁最深段人行出入口處的地質(zhì)柱狀圖。地表水主要為大氣降水形成的徑流水、魚塘水、潮汐海水等,海水深度0.7~3.8m,地下水位0.8~2.5m,隨季節(jié)變化明顯。

2工程難點分析

SMW工法樁剛度較小,在常規(guī)建筑基坑支護中,通常用于開挖深度11m以下的基坑,樁長在15~25m。本工程橫琴側(cè)人行出入口基坑開挖深度達16.94m,SMW工法樁樁長達到33m,超越了常規(guī)SMW工法樁支護的應(yīng)用范圍,屬于超深SMW工法樁。超深SMW工法樁受成樁深度的影響,成樁質(zhì)量的控制難度大。本工程場地內(nèi)地下水豐富,水位高,對攪拌樁的施工質(zhì)量要求更為嚴格。橫琴側(cè)人行出入口段33m樁長SMW工法樁采用密插H型鋼,插入精度要求高,且H型鋼的插放受到樁深及樁體水泥土硬化的影響,插入阻力大。SMW工法樁的施工機具為三軸攪拌樁機,由于受到攪拌樁機樁架高度的限制,如果樁深超過30m,則需要通過加鉆桿工藝實現(xiàn)。33m長的攪拌樁如果通過加鉆桿工藝實現(xiàn),既不經(jīng)濟,效率也低。據(jù)此,本工程選擇了1臺步履式JB-160樁機作為33m長SMW工法樁的施工機具,該樁機樁架高度達到39m,配套了35m的鉆桿,自重130t,穩(wěn)定性好,而且使用了大功率的鉆頭,可以有效保證垂直度與攪拌成樁質(zhì)量。

3施工工藝及解決方案

3.1三軸攪拌樁施工

三軸攪拌樁通常采用套接一孔法施工,即先施工的攪拌樁與后施工的攪拌樁有一孔是重復(fù)攪拌搭接的。攪拌樁的施工順序一般有3種,分別為跳槽雙孔套打連接式、單側(cè)擠壓連接式以及先行套打式。跳槽雙孔套打連接式即施工時先施工第1單元,然后施工第2單元,第3單元的A孔及C孔分別與第1單元C孔及第3單元A孔套打復(fù)攪,完全套接施工。依次類推,施工第4和套接的第5單元,形成連續(xù)的攪拌樁墻體。本工程主要采用跳槽雙孔套打連接式施工。與單獨作為止水帷幕的三軸攪拌樁不同,SMW工法樁在攪拌樁樁體未硬化前插入了H型鋼,形成了一種復(fù)合的具有擋土與截水功能的結(jié)構(gòu)?;娱_挖后,SMW工法樁樁體直接暴露在外,既作為圍護結(jié)構(gòu)也作為止水帷幕,樁體間一旦出現(xiàn)滲漏,則會對圍護結(jié)構(gòu)整體及基坑安全造成重大影響,所以其質(zhì)量要求更高。為保證攪拌樁的成樁質(zhì)量,采取了以下措施。

3.1.1水泥摻量及水灰比的選擇

水泥摻量及水泥漿配合比是影響SMW工法樁成樁質(zhì)量的重要參數(shù)。目前SMW工法樁的水泥摻量為18%~22%,水灰比為(1.5~2.0)∶1,具體數(shù)值需要通過現(xiàn)場試樁確定。本工程在施工前進行了超深樁的試樁,試樁分為3組,根據(jù)鉆孔抽芯樁檢結(jié)果,A組樁水泥土芯樣抗壓強度最小值0.6MPa,平均值1.1MPa;B組樁水泥土芯樣抗壓強度最小值為1.1MPa,平均值為1.3MPa;C組樁水泥土芯樣抗壓強度代表值為1.4MPa,平均值1.7MPa。本工程攪拌樁設(shè)計強度為1.0MPa,A組不滿足設(shè)計要求,B,C組滿足設(shè)計強度要求,但C組強度超出設(shè)計值較大范圍。綜合考慮,采用了22%的水泥摻量;另外根據(jù)現(xiàn)場施工需要,水灰比采用了2種,攪拌下降時為2∶1,攪拌提升時為1.8∶1。

3.1.2下沉、提升速度及注漿

控制攪拌機下沉和提升速度及注漿量對成樁質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用。攪拌機的下沉速度應(yīng)控制在0.5~1.0m/min,提升速度控制在1.0~2.0m/min,在樁底部適當反復(fù)提升下沉攪拌。注漿泵的流量控制應(yīng)與攪拌樁的提升、下沉速度相匹配。一般下沉時噴漿總量為每幅樁總量的70%~80%,提升時為總量的20%~30%。另外,注漿流量由于受到鉆頭處的土壓力影響,鉆頭深度越大,注漿流量越小,所以在樁長范圍內(nèi)為了控制成樁的均勻性,通常需要動態(tài)控制下沉、提升的速度。根據(jù)試樁結(jié)果及現(xiàn)場實際情況,本工程的攪拌機下沉速度控制為0.5m/min,提升速度控制為1.0m/min,注漿泵標準流量為180L/min。SMW工法樁施工過程中在注漿管處安裝了流量計,通過實時觀察流量變化控制施工速度,保證成樁質(zhì)量。一組33m樁長SMW工法樁的標準施工參數(shù)根據(jù)行業(yè)規(guī)范,攪拌樁攪拌土體的體積首開幅為3個圓形截面面積與深度的乘積,采用套接一孔法施工的后續(xù)單幅樁體積為2個圓形截面面積與深度的乘積,圓形相互搭接部分應(yīng)重復(fù)計算。對于850mm攪拌樁,水泥摻量為22%,其每m樁長水泥用量為:首開幅:M=1800×π×0.852/4×3×22%=674kg/m;套打幅:M''''=1800×π×0.852/4×2×22%=449kg/m。

3.2H型鋼插放H型鋼插放

為本工程的關(guān)鍵所在。H型鋼的插放在攪拌樁施工完成后大約20min內(nèi)進行。插放時先在樁位上方放置H型鋼定位裝置,定位裝置準確就位后,用汽車式起重機插入H型鋼。通常情況下,H型鋼在自重的作用下可直接插入攪拌樁體,插入困難時則采用振動錘輔助插放。本工程33m長SMW工法樁H型鋼采用密插形式,內(nèi)插H型鋼為HN700×300×13×24。由于H型鋼密插,H型鋼間距僅為60cm,其插放需要達到非常高的精度,否則會影響后續(xù)H型鋼的插入及后續(xù)樁的施工。H型鋼的插入阻力隨著深度的增加而增大,33m長H型鋼的插放困難將更大。而且根據(jù)施工工藝,當1組攪拌樁(通常為1個新開幅與套打幅)施工結(jié)束后,才進行H型鋼插放?,F(xiàn)場每施工1組攪拌樁需要約4.5h,在此時間內(nèi)先施工的攪拌樁已一定程度的硬化,增大了H型鋼插放的難度。

3.2.1H型鋼插放難題及解決方案

本工程33m長H型鋼的插放過程中,H型鋼在自重作用下可以插入22m左右,通過使用振動錘輔助可以插入到30m左右,后續(xù)的2~3m則難以。地質(zhì)資料顯示,在人行出入口段地面以下30m左右存在1個中粗砂層,此砂層摩擦力及滲透系數(shù)都比較大,地下水滲透帶走攪拌樁水泥漿液,攪拌作用對土層阻力的改善不大,這與最后2~3m插入困難相符。針對H型鋼插放困難的問題,項目管理團隊最初嘗試通過施加額外荷載的方式來解決:通過挖掘機在H型鋼頂部施加壓力或通過下放鉆桿利用鉆桿重力下壓H型鋼。試驗效果不明顯,耗時長,而且此方式容易造成H型鋼頭部位置變形,影響H型鋼的位置與垂直度,導(dǎo)致H型鋼間距不一,位置出現(xiàn)偏差。隨后項目管理團隊通過與協(xié)作隊伍分析討論,計劃通過增大水泥漿的水灰比來縮短攪拌時間,減少地下水滲透及水泥土硬化帶來的影響,但該方案沒有獲得監(jiān)理方的同意而取消。項目管理團隊決定嘗試在利用現(xiàn)有振動錘的基礎(chǔ)上,在出現(xiàn)插入困難后不施加額外荷載而是持續(xù)振動,在長時間振動作用下,H型鋼開始逐漸出現(xiàn)了緩慢的跡象,最終在持續(xù)的振動下將H型鋼插放到位。經(jīng)分析這是由于在長時間的振動下,土體尤其是底部的砂層發(fā)生了一定程度的液化,插入阻力降低,使H型鋼得以繼續(xù)插入。至此,H型鋼的插放困難通過最簡單的方法得到解決方案,即長時間振動插入。

3.2.2H型鋼插放順序優(yōu)化

由于H型鋼采用密插,距離后續(xù)施工幅鉆桿非常近,后續(xù)施工時鉆桿常與插入后的H型鋼相碰撞,造成鉆桿偏離,甚至還出現(xiàn)鉆頭葉片被H型鋼卡住而停機的現(xiàn)象。正常情況下,每完成一個新開幅與一個套打幅即進行一次H型鋼插放,第1單元插放2根,后續(xù)每次插放4根,由于每批次插放的第4根H型鋼與后續(xù)幅的距離太近,導(dǎo)致與鉆桿發(fā)生碰撞。經(jīng)認真分析,決定后移最后1根H型鋼位置,使每次插放的最后1根H型鋼與后續(xù)幅之間隔開足夠的距離。通過調(diào)整插放方式,使得問題順利解決。

3.2.3H型鋼后定位

H型鋼插入后由于樁體尚未硬化,會被后續(xù)施工樁的攪拌影響而晃動造成移位。但是前期插放H型鋼的樁體是硬化的,故現(xiàn)場通過將新插H型鋼固定在先插放的H型鋼上,實現(xiàn)了H型鋼的固定與定位。

4施工質(zhì)量保證措施

1)樁位的放樣與定位放樣誤差要求<1cm,放樣后采用H型鋼定位,樁置誤差要求平行基坑方向<5cm,垂直基坑方向<1cm。

2)樁體垂直度控制樁機就位后需嚴格調(diào)整樁架垂直度,垂直度偏差≤L/250(L為樁長)。一般的樁機通過樁架上的鉛垂線調(diào)整垂直度,而進口的樁機通常都有先進的電子控制系統(tǒng),可以在機器內(nèi)通過儀表控制樁架垂直度,其精度可以達到2″,效果非常好。

3)原材料進場SMW工法樁的主要材料為水與水泥,用量非常大,一幅33m長SMW工法樁水泥用量高達22t,日消耗量150t左右,每天需要保證足夠的進場量,同時場地內(nèi)需要用多個水泥筒倉儲存水泥,保證連續(xù)施工。

4)施工用電SMW工法樁一套施工設(shè)備總功率達到340kW左右,多套設(shè)備同時開工需保證電力供給滿足要求。尤其注意嚴防長時間停電,以免出現(xiàn)埋鉆。

5)嚴格控制水泥漿配制水泥漿配制需專人負責,并作配制記錄,每天定期檢查水泥漿密度。

6)加強現(xiàn)場管理,保證施工效率攪拌樁的施工與H型鋼的插放關(guān)系密切,如果施工不連續(xù),攪拌樁施工時間長,將導(dǎo)致水泥土硬化,加大H型鋼插放難度。

7)動態(tài)的水泥漿泵送控制水泥漿的泵送受到土壓力的影響,施工深度越大則流量越小。為了保證攪拌的均勻性,需要安裝流量計并根據(jù)流量計動態(tài)調(diào)整提升與下沉速度。通過以上措施,本工程SMW工法樁得以順利連續(xù)施工,施工質(zhì)量也得到了保證?;娱_挖后,樁體攪拌均勻,止水性良好,為后續(xù)施工創(chuàng)造了良好的條件;H型鋼插放整齊劃一,垂直度高,基坑的變形也能滿足設(shè)計要求,證實了SMW工法樁可應(yīng)用于更深的基坑。

5H型鋼拔除

主體結(jié)構(gòu)完工并進行基坑回填后,即可拔除H型鋼。H型鋼的拔除機具為汽車式起重機、千斤頂及H型鋼夾具。拔除過程為先清除樁頭部位的雜物,放置2臺大功率千斤頂,并用汽車式起重機在千斤頂上放置H型鋼夾具,夾具夾緊H型鋼后啟動千斤頂逐節(jié)頂升拔除H型鋼。

6結(jié)語

第5篇:隧道工程論文范文

1.1TSP隧道地震波探測超前地質(zhì)預(yù)報方法

隧道地震超前預(yù)報測量系統(tǒng)簡稱TSP(TunnelSeismicPredic-tion),是我國20世紀90年代從瑞士安伯格(AMBERG)測量技術(shù)公司引進的一套先進的地質(zhì)超前預(yù)報探測系統(tǒng),也是我國目前應(yīng)用較為廣泛的一種。TSP和其他的反射地震波方法一樣,采用了回聲測量原理:地震波在指定的震源點(通常在隧道的左邊墻或右邊墻,大約24個炮點布成一條直線)用小量炸藥激發(fā)產(chǎn)生,產(chǎn)生的地震波在巖石中以面波的形式向前傳播,當?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石物性界面(即波阻抗界面,例如斷層,巖石破碎帶,巖性突變等)時,一部分地震信號返回來,一部分地震信號透射進入前方介質(zhì),反射的地震信號被兩個三維高靈敏度的地震檢波器(一般左邊墻和右邊墻各一個)接收。通過對接收信號的運動學(xué)和動力學(xué)特征進行分析,便可推斷空洞斷層,巖石破碎等不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀及巖石力學(xué)參數(shù)。

1.2紅外探水超前地質(zhì)預(yù)報方法

對地球表層巖體的溫度起到主導(dǎo)作用的是地球地熱場。在一定深度范圍內(nèi),深度方向每增加1km,地熱場的溫度則相應(yīng)的增加30℃,而與其垂直的水平方向,地熱場的溫度變化卻非常小,由此得出結(jié)論,在一定深度下,開挖隧道的巖體,可將其看做位于一恒定溫度場中,為一常溫場,溫度的變化幾乎為零。所以,當預(yù)計即將開挖的掌子面后方存在含有水的巖層,如溶洞、裂隙水等,且該含水巖層與開挖巖體存在一定的溫度差時,巖體中會產(chǎn)生相應(yīng)的熱傳導(dǎo)和對流作用,那么溫度場即不再為恒溫場,故而會產(chǎn)生一定的溫度異常場,由于這種異常的存在,故掌子面上會存在著溫度的差異,所以利用紅外輻射測溫法測定這種溫度變化差異,就可預(yù)報掌子面前方的含水層情況。這種方法就是紅外探水超前地質(zhì)預(yù)報方法。

1.3其他幾種超前預(yù)報方法

超前預(yù)報法除了上述介紹的幾種之外,還包括HSP水平聲波刨面法、聲波CT技術(shù)等幾種方法,相對而言,這幾種方法運用較少。以下簡要的介紹這幾種方法的原理:

1)HSP水平聲波剖面超前地質(zhì)預(yù)報方法。由于波的傳播過程遵循惠更斯—菲涅爾原理和費馬原理,故該方法的原理是建立在彈性波理論的基礎(chǔ)之上。HSP水平聲波剖面超前地質(zhì)預(yù)報方法有其局限性,探測時的前提條件是巖溶洞穴及充填物與周邊地質(zhì)體間存在較明顯的聲學(xué)特性差異。預(yù)報時,在隧道的施工掌子面或邊墻處發(fā)射低頻聲波信號,同時,在隧道內(nèi)其他地點接收反射波的信號,通過對探測到的反射波信號進行時域、頻域等方法的分析,就可以了解掌子面前方巖體的變化情況。

2)聲波CT超前地質(zhì)預(yù)報方法。聲波CT超前地質(zhì)預(yù)報方法的基本原理與醫(yī)學(xué)CT技術(shù)原理相同,在做預(yù)報時也有相應(yīng)的物理前提,即物性差異不同的介質(zhì),在其內(nèi)部聲波的傳播速度也不同,通過這種預(yù)報方法,在密集對穿的測試方式下,可以通過聲波在不同介質(zhì)中傳播速度的不同來計算模擬出物體內(nèi)部不同物性的具體性質(zhì),再通過現(xiàn)場收集到的地質(zhì)資料的分析,從而達到對預(yù)報的掌子面前方的巖體內(nèi)部的地質(zhì)體進行三維圖像的直觀展示。

2常用隧道探測方法的特點

2.1TSP超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報法的特點優(yōu)點:

1)該方法適用的范圍比較廣,適用于各類地質(zhì)情況;

2)對掌子面前方的距離預(yù)報較長,能預(yù)報掌子面前方達500m深度;

3)不影響隧道施工,只是在接收信號時短暫停止施工即可;4)用時短,每次的探測時間約為45min;

5)投入費用較少,單位長度隧道的超前地質(zhì)預(yù)報費用非常低;

6)成果報告快,僅需要一天時間即可完成成果報告。缺點:

1)存在部分因斷層、大型節(jié)理帶與掌子面角度為鈍角時,活隧道因開挖空腔擋住地震震源產(chǎn)生的地震波,使其無法穿透,不能經(jīng)過反射鏡面反射,使得待接收裝置無法接收,而導(dǎo)致局部斷層等不被識別。

2)TSP的成果質(zhì)量受到現(xiàn)場起爆點、接收點鉆孔的位置、長度以及角度等的影響非常嚴重。

3)因為所使用的設(shè)備均為進口設(shè)備,所以成本較高,在普通隧道施工中應(yīng)用較少。

2.2紅外探水超前地質(zhì)預(yù)報法的特點

優(yōu)點:預(yù)測速度快,占用施工時間較少;數(shù)據(jù)分析快,預(yù)測工作結(jié)束時,就可以得到初步結(jié)論。缺點:僅僅可以預(yù)測出含水巖體的大致方位,不能給出含水巖體的具置及所含水量及水壓等詳細數(shù)據(jù)。

3結(jié)語

第6篇:隧道工程論文范文

元壩氣田17億立方米/年滾動建產(chǎn)工程地面集輸工程隧道三標建設(shè)地點位于四川省蒼溪縣境內(nèi)。第三標段共有兩條隧道:牛包山隧道和天坪梁隧道。牛包山隧道穿越地段的微地貌特征為緩坡、陡坡、陡崖、山脊、沖溝等。區(qū)內(nèi)為單斜地層,其巖層產(chǎn)狀為236°∠3°,地下水主要由南向北徑流,巖體的風化裂隙及構(gòu)造裂隙為地下水的主要貯存和富集空間。該隧道隧址區(qū)域內(nèi)無大的地表水匯集區(qū)和流通區(qū),只在隧道的進出洞口和洞身段發(fā)育多條小沖溝,入洞口沖溝內(nèi)有地表水,水量較大,常年有水。天坪梁隧道隧址區(qū)內(nèi)為單斜地層,其巖層產(chǎn)狀為240~250°∠3~6°,地下水由西南向東北徑流,其含水巖層為砂巖層,風化裂隙及基巖裂隙為地下水的主要貯存和富集空間。該隧道隧址區(qū)域地表水系主要為進洞口側(cè)有一沖溝,進洞口側(cè)沖溝內(nèi)水流較小,由于沖溝上游有堰塘攔截,沖溝內(nèi)水流在暴雨季節(jié),洪水水位較小。

二隧道工程

防排水施工技術(shù)的施工準備在進行隧道工程防排水施工前,施工單位首先要做好施工準備工作,只有這樣才能為施工的順利進行提供保障,才能確保隧道工程的施工質(zhì)量。在施工前,施工單位要安排測量人員深入施工現(xiàn)場,對各個樁位進行測量,確保各個樁位能滿足施工需求,同時測量人員要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況,設(shè)置好水準點和導(dǎo)線網(wǎng),并對隧道進行測量、復(fù)測,確認無誤后,進行二次襯砌放樣。采購人員需要根據(jù)隧道防排水施工設(shè)計要求,購買合理的施工材料,采購人員在選購施工材料時,要對市場進行充分的調(diào)查,選擇質(zhì)量優(yōu)越、價格便宜的施工材料。施工材料在進入施工現(xiàn)場前,施工單位要安排專門的質(zhì)檢人員對施工材料的質(zhì)量進行檢查,如果發(fā)現(xiàn)施工材料質(zhì)量不合格,要及時將施工材料退回,重新選購,嚴禁質(zhì)量不合格的施工材料進入施工現(xiàn)場。在正式施工前,施工單位還要對施工人員進行技術(shù)培訓(xùn)和安全培訓(xùn),從而有效地提高施工人員的技術(shù)水平和安全意識,確保施工人員能嚴格的按照相關(guān)規(guī)范進行操作,只有這樣才能為隧道工程的施工質(zhì)量提供保障。在施工前,施工人員還要組織施工人員對施工使用的各種機械設(shè)備進行檢查,確保施工機械設(shè)備能安全穩(wěn)定的運行,從而為隧道工程施工的順利進行提供保障。

三防排水施工技術(shù)的應(yīng)用

1測量放樣

在進行測量放樣時,測量放樣人員要利用全站儀將隧道的中心線準確的測量出來,然后沿著隧道中心線向兩側(cè)散開放樣,在本工程中,每隔5m為一個放樣點,水平方向放樣結(jié)束后,測量放樣人員要將縱向排水管道的中心線測量出來,然后每隔10m設(shè)置一個放樣點,最后利用全站儀將排水管道底部的設(shè)計標高測量出來。測量人員還要將矮邊墻的邊線測量出來,每隔5m設(shè)置一個放樣點,并將矮邊墻的頂標高測量出來。

2進入隧道前的防排水處理

在進入隧道施工前,施工單位要對隧道內(nèi)部的情況進行充分調(diào)查,了解隧道隧址區(qū)地表水、地下水的情況,并對地表水的補給方式進行分析,根據(jù)實際情況,制定相應(yīng)的地表防排水工作,從而為隧道施工提供方便。在本次隧道工程施工中,施工單位采用漿砌片石截水溝、排水溝將隧址區(qū)地表水排入隧道地表外側(cè),并將其引入隧址區(qū)原排水系統(tǒng)中,從而有效地防止地表水滲漏對隧道工程施工造成影響。

3安裝排水管

在本工程中,施工單位在安裝排水管時,對于環(huán)向排水管的安裝,施工單位首先沿著隧道內(nèi)部,每隔1m設(shè)置一個混凝土懸掛錨釘,然后利用鐵絲將排水管道固定在混凝土懸掛錨釘上,在施工過程中,施工人員要特別注意,錨釘需要牢固的地錨在混凝土表面,從而避免彈簧管墜落對隧道中的行人帶來危害。彈簧管的端頭需要預(yù)留出10cm,從而為彈簧管和縱向排水管的交接提供保障。在安裝縱向排水管時,其安裝工序與環(huán)向排水管的安裝工序大致相同,施工人員首先要沿著隧道坡度,每隔1m設(shè)置一個混凝土懸掛錨釘,利用鐵絲將排水管道固定在混凝土懸掛錨釘上,最后施工人員要縱向排水管道和環(huán)向排水管道交接處割破,將環(huán)向排水管道、縱向排水管道、橫向排水管道連接好,最后對管道的接頭進行密封處理,避免管道接頭處發(fā)生漏水現(xiàn)象。

4防水板的安裝

在進行防水板安裝前,施工人員要對隧道初期施工的支護情況進行認真的檢查,并對巖面的欠挖進行處理,避免襯砌臺車進入施工現(xiàn)場后,因沒有處理巖面欠挖,從而對隧道工程防排水施工進度造成影響。施工人員還要鑿除凸出的巖石噴射混凝土,割掉凸出的鋼筋頭和錨桿,同時在鋪設(shè)防水板前,施工人員要先將防水板拼好,然后利用裝載機將防水板放在架子上。在安裝塑料防水板時,施工單位可以采用無釘法,按照順序逐環(huán)安裝;在安裝復(fù)合放水板時,施工人員首先要將錨釘釘入混凝土中,然后沿著縱向拉鐵絲,從而對防水板進行保護。施工人員在安裝復(fù)合防水板時,要從側(cè)面開始,從上到下依次鋪設(shè),同時施工人員要在鋪設(shè)過程,將吊帶系在鐵絲上。

四結(jié)語

第7篇:隧道工程論文范文

新奧法又被稱為新奧地利隧道修建方法,這種技術(shù)在現(xiàn)在的隧道工程經(jīng)驗和巖體力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,有機組合噴射混凝土和錨桿,在隧道支護中應(yīng)用,檢測、控制圍巖是否產(chǎn)生變形,將圍巖承載性能最大限度的發(fā)揮出來,體現(xiàn)隧道施工技術(shù)的優(yōu)越性。公路隧道施工工程中,采用的施工技術(shù)新奧法具有許多實際的優(yōu)點,在開挖的過程中,對公路隧道所造成的影響小,能降低土層的松動和下沉率,減少對地層周圍的擾動,開挖地面能夠控制成效,在施工時,安全系數(shù)較高,這樣就能很好的保證施工進度和安全。新奧法施工技術(shù)比較靈活,具有很好的適應(yīng)性,充分利用好這些優(yōu)點,需要精心設(shè)計具有高效率的工藝流程,要求施工人員是經(jīng)驗豐富的,現(xiàn)場施工有專家進行科學(xué)指導(dǎo),新奧法施工技術(shù)就能富有成效的應(yīng)用在公路隧道施工工程中。

2.新奧法在公路隧道工程中的應(yīng)用

2.1新奧法基本原理新奧法是現(xiàn)代公路隧道工程中的一項標志性的新技術(shù),新奧法的原理首先就是了解隧道結(jié)構(gòu)的主要部分,知道圍巖是其主要承載結(jié)構(gòu)部分;開挖后要加固圍巖,確保圍巖不會在開挖卸載后發(fā)生原有強度不在的情況;公路隧道圍巖時,對圍巖的卸載位移的程度要降低;隧道圍巖支護工程中可以允許圍巖產(chǎn)生小范圍的變形,產(chǎn)生受力環(huán)區(qū),限制圍巖位移程度,避免變形產(chǎn)生松懈;初次支護主要是保持圍巖自承狀態(tài),避免松弛;適時建造初次支護,選擇比較適宜的早晚時間,延遲圍巖的變形,讓支撐效果達到最佳;圍巖要注意對地質(zhì)條件的檢查,評定隧道洞周的位移變形;因為噴射混凝土受力快、與圍巖密貼等。

2.2應(yīng)用新奧法進行隧道圍巖的支護開挖工作進行過程中,隧道圍巖的應(yīng)力開始重新分布,必須加固圍巖,使圍巖卸載后強度不會失去。結(jié)構(gòu)承載要盡量被滿足,當圍巖周圍出現(xiàn)位移和變形,開挖曲面后,就形成拱模效應(yīng),進而形成受力環(huán)區(qū),此外,對圍巖位移速度要進行控制,防止變形松動。所以,對公路隧道進行支護要采用新奧法支護結(jié)構(gòu),支護時初期采用錨噴的方式,再次支護時,進行的復(fù)合襯砌采用的是模筑混凝土。噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土和錨桿共同組成錨噴支護,是一種支護結(jié)構(gòu)。具有速凝劑的混凝土混合料是噴射混凝土的一種材料,將其混合高壓水和混凝土噴射機,借用高壓空氣的作用,直接噴射至巖面,然后凝結(jié)成形狀。圍巖情況的好與壞決定支護使用混凝土的種類,圍巖情況好,則支護的主要方式是噴射混凝土,輔助工具是錨桿;如果圍巖情況不好,那么支護的主要方式則是錨桿,借用的材料是鋼筋網(wǎng)混凝土和噴射混凝土等其他混凝土,結(jié)合配合使用。新奧法的噴射支護技術(shù),作為圍巖的承載結(jié)構(gòu)的重要組成部分,被應(yīng)用在公路隧道支護中。所以,二次襯砌支付時,新奧法支護技術(shù)是后期的圍巖飾面的承載力,要綜合評估圍巖的變形,評估初期支付和隧道的周邊情況。任何支護都需要薄型的柔性結(jié)構(gòu),使手受彎變形的情況和撓曲斷裂的情況減少。新奧法施工技術(shù)被應(yīng)用在公路隧道圍巖支護中,值得注意的是公路隧道巖石的軟硬問題,使用新奧法施工技術(shù),要區(qū)別硬巖隧道和軟巖隧道。軟巖地層的隧道是接近地表的,很難承受再次荷載,再有就是覆蓋土的重力作用大,很難控制其變形,然而在硬巖隧道中如果使用支護時柔性的,風險就是客觀存在的,釋放過度會導(dǎo)致坍塌。若圍巖中淺埋隧道式軟弱破碎的,新奧法原理就在這時起作用了,可以控制圍巖變形,但是不能采用一次性柔性支護,應(yīng)該加固地層,高強度的預(yù)支護,達到好的自承性能效果。

2.3應(yīng)用新奧法加強隧道施工監(jiān)測作為公路隧道新奧法施工技術(shù)核心的公路隧道施工監(jiān)測,監(jiān)測是圍巖穩(wěn)定性的保障,確保支護結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)的穩(wěn)定,科學(xué)合理的確定襯砌時間和支護時間,做出精細的施工設(shè)計。所以,開挖公路隧道后首先是及時支付圍巖,保證其穩(wěn)定性,噴射混凝土,加大噴射厚度,添加錨桿和鋼筋網(wǎng);然后是初期結(jié)束后加設(shè)模板,二次襯砌混凝土。采用新奧法施工技術(shù)施工監(jiān)測,力學(xué)計算,融合整個設(shè)計、勘察和施工等環(huán)節(jié),所以初步調(diào)查地質(zhì)后使用數(shù)學(xué)計算進行預(yù)設(shè)計,確定好支護參數(shù),在施工中布置監(jiān)控測試系統(tǒng),全面了解支護過程和圍巖,通過信息的反饋,確定科學(xué)的開挖方案和支護參數(shù)。

2.4應(yīng)用新奧法進行隧道的開挖施工公路隧道開挖的方法很多。比如掘進機法、礦山法等這些都離不開爆破手段,爆破是利用了巖石抗裂能力低的特點,通過各種措施來減少圍巖周邊的損壞,達到更加好的效果。爆破還能使開挖受控制,襯砌混凝土量得以節(jié)省,施工進度加快,成本降低。利用新奧法施工技術(shù),對公路隧道施工建設(shè)來說,不僅要利用爆破避免圍巖擾動,還要開挖輪廓線,保護圍巖,增強自承能力。

3.結(jié)論

第8篇:隧道工程論文范文

在建造英吉利海峽鐵路隧道的決策中有一個舉足輕重的影響因素,就是‘歐洲委員會制訂了一個長期的運輸戰(zhàn)略’,即發(fā)展電氣化鐵路網(wǎng)以減小汽車對環(huán)境的污染?!畾W洲鐵路委員會還提出了2000年歐洲高速鐵路系統(tǒng)的建議’,在這個計劃中歐洲隧道的一端連接英國的各大城市,另一端連接包括法國、比利時、瑞士、荷蘭、西班牙、意大利等國在內(nèi)的大陸鐵路網(wǎng)。這樣歐洲隧道的影響和效應(yīng)就大大超出了英吉利海峽兩岸地區(qū)的范圍。盡管人們對歐洲高速鐵路系統(tǒng)的計劃能否在2000年實現(xiàn)還存有疑慮,不過這至少說明歐洲的老牌工業(yè)化國家在大型基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和決策中,已把汽車對環(huán)境的污染問題放到了一個十分重要的地位。對于剛剛起步準備大力發(fā)展汽車工業(yè)的中國,在研究決策汽車工業(yè)和建設(shè)鐵路網(wǎng)的優(yōu)先次序和投資比例時,也應(yīng)把環(huán)境影響作為一個重要因素考慮進去?

歐洲隧道在建設(shè)過程中,終端車站施工盡量避免因開挖附近的土地而影響當?shù)丨h(huán)境。鐵路經(jīng)過村莊的地段都做了遮檔視線和隔音的屏障,以保護居民生活。車站以及周圍進行了綠化,種上草皮。施工期間有專人對環(huán)境進行監(jiān)測,并由公共關(guān)系部門和環(huán)保部門共同處理環(huán)境問題的投訴,如道路泥濘、塵土、噪音等。車站的建筑高度都不超過四層,創(chuàng)造與環(huán)境協(xié)調(diào)的建筑風格。英國國家環(huán)境研究院甚至還在施工之前對車站附近蝴蝶的數(shù)量進行了統(tǒng)計調(diào)查,結(jié)果證明施工沒有對其數(shù)量產(chǎn)生影響。

2.利用私人資本建設(shè)大型基礎(chǔ)設(shè)施的嘗試

建造英吉利海峽通道,財務(wù)問題成了實施的關(guān)鍵。1981年9月11日英國首相撒切爾和法國總統(tǒng)密特朗在倫敦舉行首腦會讀后宣布,這個通道必須由私人部門來出資建設(shè)和經(jīng)營。1985年3月2日法、英兩國政府發(fā)出對海峽通道工程出資、建設(shè)和經(jīng)營的招標邀請。此后收到過四種不同方案的投標。1986年1月兩國政府宣布選中CTG-FM(ChannelTunnelGroup-FranceMancheS.A.)提出的雙洞鐵路隧道方案。CTG-FM是一個由兩國建筑公司、金融機構(gòu)、運輸企業(yè)、工程公司和其它專業(yè)機構(gòu)聯(lián)合的商業(yè)集團。它在1985年已分為兩個組成部分,一個是TML(TransmancheLink)聯(lián)營體,負責施工、安裝、測試和移交運行,作為總承包商;另一個是歐洲隧道公司(Eurotunnel),負責運行和經(jīng)營,作為業(yè)主。1986年3月英、法政府與歐洲隧道公司正式簽訂協(xié)議,授權(quán)該公司建設(shè)和經(jīng)營歐洲隧道55年,后來延長到65年,從1987年算起。到期后,該隧道歸還兩國政府的聯(lián)合業(yè)主。協(xié)議還規(guī)定兩國政府將為歐洲隧道公司提供必要的基礎(chǔ)設(shè)施,并且該公司有權(quán)執(zhí)行自己的商業(yè)政策,包括收費定價。

1994年5月6日英、法兩國首腦參加了歐洲隧道正式開通儀式。撒切爾首相把它‘看作私人部門有能力建設(shè)這樣大規(guī)模工程的標志’,認為是政府‘樹立的一個樣板項目,來引導(dǎo)私人企業(yè)投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)’;擔人們對這一點是有疑議的。某些著作中的基調(diào)觀點,是整體上肯定,也指出它存在的問題,認為“這個工程比任何其它工程都明顯地表現(xiàn)了‘自由市場’投資于交通基礎(chǔ)設(shè)施項目的成功。主要是私人企業(yè)按市場方式運作和政府部門的行政管理難以協(xié)調(diào)。

對這個‘樣板’項目持否定態(tài)度的也大有人在。由于這個工程的預(yù)算從1987年估計的48億英鎊,上升到建成時的106億英鎊;全面營運的時間從原來計劃的1993年初,推遲到1995年,使歐洲隧道公司的財務(wù)狀況極端困難,自然大大損害了這個‘樣板’的形象。有專家估計隧道公司至少每年要虧損2億英鎊,資金流肯定會出現(xiàn)負值,公司將不得不尋求新的貸款,然而誰會愿意再貸款呢?

據(jù)該公司的一位高層經(jīng)理透露,1995年該公司的營業(yè)收入約3億英鎊。僅為預(yù)測值的60%.不過這位經(jīng)理解釋說,這是因為95年隧道還沒有正常運行,平均每月隧道的客運量僅100萬人次,預(yù)期今后每年有5%的增長。這位經(jīng)理本人也是隧道公司的一個股東,他說他是在為兒孫們投資。

從政府角度看,利用私人資本建設(shè)歐洲隧道的嘗試是基本成功的。英國政府已計劃就連接歐洲隧道終端與倫敦之間的鐵路,與私人公司簽訂一個新的期限為999年的建造和經(jīng)營特許合同。然而,從私人資本的角度如何評價,最終將取決于歐洲隧道公司能否在今后幾年內(nèi)渡過它的財務(wù)危機。

3.項目管理——以合作和協(xié)調(diào)克服分歧和對抗

隧道公司高層管理人員認為,‘工程技術(shù)問題相對來說解決得比較順利,主要教訓(xùn)來自組織機構(gòu)、合同和財務(wù)方面’。該項目涉及眾多的‘干系人’(stakeholders)和‘當事人’(parties),包括英、法兩國和當?shù)卣挠嘘P(guān)部門,歐、美、日本等220家貸款銀行,70多萬個股東,許多建筑公司和供貨廠商,管理的復(fù)雜性給合作和協(xié)調(diào)帶來了困難。項目管理者聯(lián)盟,項目管理問題。合同是合作的基礎(chǔ)。掘進工程采用的目標費用合同(targetcostcontract)是比較合理的,因而掘進工程基本上按計劃完成。隧道列車的采購采用成本加酬金合同(costplusfeecontract),由于無激勵因素帶來較多延誤和超支。固定設(shè)備工程采用總價合同(lumpsumcontract)并不是一個好辦法。由于歐洲隧道是以設(shè)計、施工總包方式和快速推進(fast-track)方法建設(shè)的,在簽訂合同時還沒有詳細的設(shè)計,這就在合同執(zhí)行過程中潛伏了分歧、爭議和索賠。因而,總價合同決不意味著固定價!

合同各方的對抗曾經(jīng)引起歐洲隧道的多次危機。例如,1989年總承包商(TML)的費用增加,導(dǎo)致了90年初業(yè)主(歐洲隧道公司)的資金告罄。于是銀行財團、業(yè)主合成包商各方產(chǎn)生了尖銳的矛盾,幾乎到了項目吹臺的邊緣,經(jīng)過艱難的談判,各方才接受了一個拆衷辦法,英、法兩國以政府機構(gòu)名義參與貸款來代替政府的直接支持,從而暫時渡過了這次危機。

如果中國要想建造臺灣海峽隧道,也必然會面臨海峽兩岸、國內(nèi)、國際等多方面的復(fù)雜關(guān)系。認真研究,簽好協(xié)議,建立并保持良好的合作關(guān)系,將是至關(guān)重要的。

項目孵化是指從提出項目設(shè)想到論證、立項和組建主辦機構(gòu)的過程。歐洲隧道經(jīng)歷和面臨的危機,其原因可追溯到它的孵化期。

項目在論證階段曾聘請多方面的獨立咨詢的交通專家進行預(yù)測。普遍認為92年之后的15-20年內(nèi)跨海峽的交通需求可能會翻一番。91年英、法、比利時之間的跨海峽旅客市場已達到3130萬人次(包括飛機、水路和火車輪渡)。預(yù)測2003年會達到5830萬人次,其中3930萬將通過隧道旅行。單實際情況表明當初對效益的預(yù)測偏于樂觀。

歐洲隧道在組織結(jié)構(gòu)上有明顯缺陷。參加過隧道建設(shè)的人也認為:如果現(xiàn)在開始干的話,不能讓發(fā)起人(指英法隧道集團CTG-FM)又作為建設(shè)方,允許自己的合作伙伴(指總承包商TML和牽頭銀行)與他們自己(指歐洲隧道公司)簽訂合同。隧道公司財務(wù)主說:“財務(wù)上最致命的教訓(xùn)是必須有一個強硬的、獨立的業(yè)主,來對建設(shè)和貸款問題進行談判。

承包商TML是一個龐大的集團,一家總包,削弱了投標的競爭性,也是導(dǎo)致造價高昂的一個因素。

本文轉(zhuǎn)自項目管理者聯(lián)盟捕捉立項時機是項目孵化的核心內(nèi)容。歐洲隧道立項再過去至少被放棄或中斷了26次,這次是不是最佳的時機呢?有人說:如果70年代隧道工程不中斷,造價不會象現(xiàn)在那樣高昂,財務(wù)上的困難會小得多。這種說法有待推敲。不過歐洲隧道幾起幾伏的演變至少說明重要項目的論證不能只進行一次;昨天不可行的,今天也許變成可行,錯過機遇,明天又可能成為不可行;這需要保持一個小組,進行長期的可行性預(yù)測和跟蹤,捕捉立項的最佳時機。

第9篇:隧道工程論文范文

為了準確掌握隧道區(qū)工程地質(zhì)特點、水文地質(zhì)環(huán)境、不良地質(zhì)情況,對圍巖狀況進行級別分段,為隧道工程的建設(shè)與設(shè)計提供科學(xué)的工程地質(zhì)資料與合理有效的處理方案,地質(zhì)勘察基于遙感判釋運用了隧道工程地質(zhì)調(diào)繪、地質(zhì)鉆探、高密度電物探法、地震勘探與鉆孔超聲波檢測、抽水與壓水試驗、瓦斯檢測等多種方式予以綜合勘察。

1.1隧道工程地質(zhì)調(diào)繪地質(zhì)調(diào)繪的方法主要包括追索法與路線穿越法,對工程整個地質(zhì)單元與隧道區(qū)兩部分控制地質(zhì)體與不良地質(zhì)。與以往的方法進行比較,打破了調(diào)繪范圍的限制,讓調(diào)繪內(nèi)容更細致、更準確。通過調(diào)繪方式,能夠查明巖堆、危巖、軟土、瓦斯、地下水等不良地質(zhì)的分布情況,尤其是在隧道中部發(fā)育的巖溶管道水水流方向。隧道工程的地質(zhì)調(diào)繪為下一步工作的實施奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1.2地質(zhì)鉆探由于隧道區(qū)域地層與巖性變化的多樣性,進行地質(zhì)鉆探時需要布置多個鉆孔,加大鉆孔分布范圍。鉆探方式主要是采用金剛石或合金鉆進,一部分煤系地層地帶的巖石粉碎,采用的是無水反循環(huán)鉆進工藝。鉆孔的深度除有特殊要求的鉆孔外,都應(yīng)當深入隧道設(shè)計標高2m~3m以下。鉆進巖芯采取率要求破碎巖層與強風化層不小于50%;完整基巖不小于80%;覆蓋層不小于50%。鉆探鉆進過程中,仔細測定地下水位,并及時記錄,記錄內(nèi)容包括巖土分層、地下水位、鉆進速率、水的顏色等。利用詳細與具有代表性的鉆探方式,隧道洞室圍巖的巖性與整體情況能夠直觀顯示;利用鉆孔實施抽水、鉆孔聲波測試、壓水測試、煤層瓦斯檢測等一系列工作,以定性與定量兩方面為隧道圍巖的分段與分級帶來有效的地質(zhì)依據(jù)。

1.3高密度電物探法若存在鉆探方式難以查證的地質(zhì),則能采用高密度電物探法,物探儀器為擁有我國先進水平的重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研究的WGMD-1型高度探測系統(tǒng),方法是用α排列方式予以高密度數(shù)據(jù)采集,采用國際水平的Surfer軟件與RES2DINV軟件進行二維電阻率成像反演。能夠準確判斷地質(zhì)情況,改善隧道工程施工的危險性,降低嚴重社會問題的發(fā)生率,有時還能避免路線更改,從而節(jié)約建設(shè)項目的投資資本。

1.4地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速因其隧道區(qū)域地層巖性多樣化,地表風化程度嚴重,鉆探取芯能力弱,巖芯大多為碎塊、砂狀以及塊狀。地質(zhì)人員大都是通過人為因素來判斷巖石風化程度,很少客觀判斷巖體基本質(zhì)量,未能科學(xué)劃分隧道圍巖類型。因而,地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速技術(shù)逐漸被應(yīng)用。地震勘探儀器采用的主要方式為折射波法,通過定性劃分結(jié)合定量指標的整體分析,確定了巖石風化情況與隧道圍巖類型,該方式更為合理,更具創(chuàng)新特色。

1.5抽水與壓水檢驗方式若隧道區(qū)域?qū)儆跅l帶狀巖層組成的山嶺,其水文地質(zhì)單元更加復(fù)雜,含有較多含水單元與隔水層,其透水性與含水單元具有較大差異。為了能檢驗出準確的洞身段各巖石的裂隙性與透水性,準確預(yù)判隧道涌水量,于鉆孔施工結(jié)束后分別實施抽水與壓水試驗。抽水及壓水試驗使用的是自制提桶與專業(yè)高揚程空氣壓縮機抽水與壓水設(shè)施,其中提桶抽水試驗應(yīng)用于地下水位淺的地段,空氣壓縮機抽水和壓水設(shè)施應(yīng)用于地下水位深或不存在地下水的巖層內(nèi)。并且還對一些鉆孔實行了將抽水與壓水相整合的試驗,以便同單一試驗進行對比。

1.6瓦斯檢驗對專門施工的ZK11鉆孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸儀、兩個取樣瓦斯灌予以瓦斯檢驗,其具體方法為:在鉆孔鉆遇煤層后,下采煤管采煤同時迅速裝灌后封閉,5min內(nèi)進行解吸,獲得現(xiàn)場瓦斯解吸量,最后采用圖解法算出瓦斯耗損量,二者相加即為煤層瓦斯逸出量。該方式簡易可行,結(jié)果接近實際情況,具有相對開拓性。

2關(guān)于工程地質(zhì)環(huán)境對隧道工程的影響

在建設(shè)長隧道、深埋隧道以及大隧道過程中,會遇到各種各樣的地質(zhì)環(huán)境問題,不僅會對工程工期與造價造成影響,還會給隧道的施工與運行帶來安全隱患。下述對影響隧道工程的幾種地質(zhì)環(huán)境作了探討。

2.1軟土地基在湖相與濱海相等古地質(zhì)環(huán)境中,軟土大都沉積在相對停滯與相對運動遲緩的水環(huán)境內(nèi),此類沉積軟土顆粒細軟、土質(zhì)軟弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕變、凝聚力小幾乎可以被忽略。在這種地質(zhì)條件上建設(shè)隧道,必須考慮工程的地質(zhì)問題。

1)該地質(zhì)土性較軟,受到隧道重負荷時容易發(fā)生沉陷,從而厚度發(fā)生改變,形成不均勻沉陷,導(dǎo)致隧道內(nèi)襯砌等結(jié)構(gòu)發(fā)生形變;

2)隧道結(jié)構(gòu)會受軟土蠕變的影響,及時進行支護與襯砌有重要作用;

3)軟土一般存在于地下還原環(huán)境中,微生物作用容易形成甲烷氣體,聚積在軟土層孔隙內(nèi),隧道挖進時工作人員可能會受甲烷氣體的危害,若遇到火源還可能引起爆炸。建設(shè)隧道時,對于軟土地基,長度不長的隧道應(yīng)采用盾構(gòu)穿越更為簡易;然而長度過長的隧道,因其軟土的蠕變特點,會形成超量切削,導(dǎo)致在隧道盾構(gòu)掘進的前端會出現(xiàn)蠕變凹槽,如果軟土層厚度不夠,容易使得上方活河水與海水大量潛入隧道。因此,在海域上存在眾多沉積軟土地帶時,借助盾構(gòu)穿越軟土層,必須充分重視所存在的安全隱患。

2.2砂卵石層地基在多樣化地質(zhì)條件如平原、河流、濱海、盆地中,會存在不同成因的砂卵石沉積層。各地砂卵石層的結(jié)構(gòu)由于沉積時受到古地質(zhì)地理環(huán)境的影響,各結(jié)構(gòu)間存在差異。砂卵石層的沉積韻律和顆粒級配受到沉積時水動力條件的影響。砂卵石層危害隧道工程的幾個方面主要是:

1)因為隧道施工排水,使得周邊砂層的機械塌陷與管涌;

2)砂層涌入會引發(fā)豐富地下水;

3)砂層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同,形成不規(guī)則沉陷,為隧道帶來安全隱患;

4)砂層內(nèi)夾雜的大塊卵石,影響盾構(gòu)施工,嚴重時會卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石層中建設(shè)隧道,容易使沉管下砂層形成沖刷,損害沉管隧道。

在厚砂層上建設(shè)隧道時,要注重下述幾點:

1)抽水起始水位降低引發(fā)地面沉降、沖刷、潛蝕;

2)進行大量抽水后,水位降低遲緩,產(chǎn)生壓力水頭,極易使得下方的大量砂層潰入;

3)下方存在相對隔水層時,因為上方隧道抽水降低水壓,下方高壓水匯合;4)透水層凸起,形成眾多越流向上補給,影響隧道運行。

2.3碳酸鹽巖地層在分布有可溶碳酸鹽地層地區(qū),受到不同程度的喀斯特化作用,作用結(jié)果為在地表上形成奇特山峰,地下形成多個洞穴與通道?;钴S在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水與裂隙水等,存在不同的特點??λ固厮形鍌€對立統(tǒng)一的特點,具體包括:

1)獨存與半獨存的管道水流和擁有統(tǒng)一水力相關(guān)的地下水力面與擴散流同時存在;

2)不含水巖體與含水巖體同時存在;

3)非承壓水流同承壓水流之間互相變換;

4)層流運動和紊流運動同時存在;

5)非均質(zhì)含水性和均質(zhì)含水性復(fù)雜變化。在喀斯特化地層中,具有相當明顯的三相流,即是氣體、固體、液體三相物質(zhì)混合形成的三相流。三相流具備一個重要特性,泥砂等固體流與水等液體流是不能被壓縮的,而氣體能被壓縮,受壓氣體還會發(fā)生多種變化。

3結(jié)語

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