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隧道论文模板(10篇)

时间:2023-03-21 17:13:52

隧道论文

隧道论文例1

0引言

在交通事业发展迅猛的今天,公路隧道建设也得到了长足的发展。公路隧道通风设施的费用一般为工程造价的20%~30%,长大隧道甚至可达50%[1],因此公路隧道的通风问题是十分值得关注的研究课题。

目前的隧道通风方式分为以下几种,如图1所示。

当交通流量不大,隧道长度比较短时,隧道采用自然通风即可满足要求。1924年,美国匹兹堡室自由隧道(长1800米)发生交通堵塞,洞内CO浓度增高,导致很多人中毒,从此,隧道的设计中开始采用机械通风系统。

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。世界上首次采用全横向通风方式。

对于圆形断面的隧道,车道的上部、下部空间可以作为风道,而对于其他断面形式的隧道就没有这种便利了。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。取得了很好的效果。

全横向和半横向通风方式,需要隔离较大的隧道断面空间作为风道,需要大功率的轴流风机通过斜(竖)井排出洞内废气,因此需要花费较大的工程费用和营运费用。纵向通风方式浮出水面。

对于纵向通风的研究,日本人一直走在世界的前列。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。并对隧道通风编程模拟,模拟的结果表明静电除尘装置加送排式纵向通风系统可以应用在关越隧道上,并得出了不论交通方式、隧道长短如何,均可采用静电除尘装置加分段纵向通风的结论。

本文通过对柴油车和汽油车在不同坡度和速度情况下的CO和烟雾的排放的分析,得出静电除尘装置的基本使用条件的计算方法。

1静电除尘装置简介及其在隧道中的应用

静电除尘装置的使用场所大致分为两种类型,一是以改善隧道内视距为主要目的的隧道内设置型;一是以改善隧道口环境为主要目的的换气处设置型。本文讨论的是前者的以改善隧道内部空气品质为目的的静电除尘装置。

1.1静电除尘装置原理

如图2所示,在带负电的放电极周围的空气电离形成电离区(叫做电晕区),电晕区通常局限于放电极周围几毫米处。电离后,负离子向带正电的正极移动。含沉空气通过静电除尘装置时,获得负电荷,沉积在正极板(因此正极板也叫做集尘板)上,只有少量在电晕区通过(因为电晕区范围很小),沉积在负极板上。

1.2静电除尘装置的开发过程

静电除尘装置从第一号机的开发到现在,处理风速和除尘效率都在不断提高。

表1静电除尘装置发展过程第一代第二代第三代第四代

1978~19891986~19961996~现在1999~现在

空气洗净式静电除尘装置水洗净式静电除尘装置水洗净式静电除尘装置水洗净式静电除尘装置

处理风速7m/s处理风速7m/s处理风速9m/s处理风速9m/s

效率80%效率80%效率80%效率90%

2静电除尘装置的使用条件分析

当按照烟雾浓度指标计算得到的隧道通风需风量大于按照CO浓度指标计算得到的隧道通风需风量时,隧道满足了采用静电除尘装置的必要条件。此时,若在隧道中采用静电除尘装置,则可以降低隧道的需风量,从而降低了隧道通风量,从而达到了节能的目的。

2.1满足CO指标的隧道通风需风量计算方法

2.1.1CO排放量计算

(1)

式中:——隧道全长CO排风量,m3/s;——CO基准排风量,取为0.01m3/辆·km;——考虑CO的车况系数;——车密度系数;——考虑CO的海拔高度系数;——考虑CO的纵坡-车速系数;——考虑CO的车型系数;——车型类别数;——相应类型的设计交通量,辆/h。

2.1.2稀释CO的需风量计算

(2)

中:——隧道全长稀释CO的需风量,m3/s;——标准大气压,取为101.325kPa;——隧道选址设计大气压;——标准气温,取为273K;——隧道夏季设计气温,K。

2.2满足烟雾指标隧道通风需风量计算方法

2.2.1烟雾排放量计算

(3)

式中:——隧道全长烟雾排风量,m2/s;——烟雾基准排风量,取为2.5m2/辆·km;——考虑烟雾的车况系数;——考虑烟雾的纵坡-车速系数;——考虑烟雾的海拔高度系数,取为1.0;——考虑烟雾的车型系数;——柴油车的车型类别数;——相应车型的设计交通量,辆/h。

2.2.2稀释烟雾的需风量计算

(4)

式中:——隧道全长稀释烟雾的需风量,m3/s;——烟雾设计浓度,m-1。

2.3临界柴油车比例

临界柴油车比例是当按CO指标计算的需风量等于按烟雾指标计算的需风量时的柴油车比例。如果柴油车比例超过临界柴油车比例,则隧道就有可能需要使用静电除尘装置。

临界柴油车比例的计算方法为,利用公式(2)得出按CO指标计算的需风量,利用公式(4)得出按烟雾指标计算的需风量。令二者相等,得出临界柴油车比例的计算公式为:

(5)

式中:——临界柴油车比例;——烟雾设计浓度,m-1;——CO设计浓度,ppm;——CO基准排风量,取为0.01m3/辆·km;——烟雾基准排风量,取为2.5m2/辆·km;——考虑CO的纵坡-车速系数;——考虑烟雾的纵坡-车速系数。

表2纵向通风时不同行车速度、坡度下的临界柴油车比例(%)车速(km/h)坡度(%)

-4-3-2-101234

临界柴油车比例(%)8037.328.020.414.08.64.3---

7038.729.021.114.510.56.43.7--

6040.030.021.816.012.08.35.5--

5044.033.024.017.613.29.16.0--

4048.036.026.220.616.913.19.96.5-

3042.732.025.621.317.817.814.511.08.0

2046.939.135.228.223.524.420.717.114.1

1051.242.738.430.725.621.318.114.912.3

2.4不同坡度组合情况下的临界柴油车比例

因为坡度的变化对隧道通风需风量的计算指标影响较大,故需研究不同坡度组合情况下的临界柴油车比例。隧道由两段组成,按照行车方向,第一段长度为,坡度为;第二段长度为,坡度为。根据公式(5),得到此隧道的临界柴油车比例为:

(6)

式中:——临界柴油车比例;——烟雾设计浓度,m-1;——CO设计浓度,ppm;——CO基准排风量,取为0.01m3/辆·km;——烟雾基准排风量,取为2.5m2/辆·km;——考虑CO的第一段的纵坡-车速系数;——考虑CO的第二段的纵坡-车速系数;——考虑烟雾的第一段的纵坡-车速系数;——考虑烟雾的第二段的纵坡-车速系数;——隧道第一段长度,m;——隧道第二段长度,m。

3结论

本文通过对于随着隧道坡度和柴油车比例变化下,隧道需风量的变化的分析,讨论了静电除尘装置的使用条件,即在一定坡度下,柴油车比例达到所谓临界柴油车比例时,才有使用静电除尘装置的需要,并且计算了不同坡度和车速下的临界柴油车比例的值。在此基础上,讨论了当隧道中有坡度变化时的情况下,临界柴油车比例的计算方法。

参考文献

[1]王永东.长大公路隧道纵向通风数值模拟研究.[D]西安:西安公路交通大学,2000.6

[2]公路隧道通风照明设计规范(JTJ026.1-1999)[S].北京:人民交通出版社,2000

隧道论文例2

2隧道地质情况与施工方法比选

2.1隧道地质情况

地质调查结果表明,SMART隧道所经历的地层主要是KualaLumpur石灰岩(简称“KL石灰岩”),这种地层将是工程面临的巨大挑战,隧道纵断面见图4(a)。KL石灰岩90%以上的成分为方解石,具有典型的Karst地层特征:1)石灰岩地层出露地面形成陡峭绝壁或深切峡谷,见图4(b);2)长期的水溶作用形成溶洞,溶洞大小可以与隧道掘进机的尺寸相当;3)溶洞往往与地下水相联系,隧道施工过程中的降水活动可能给周边建(构)筑物带来风险;4)在历史上地层出现塌陷的地方往往被松软土层充填,这种松软而不密实的充填物对盾构的掘进施工将存在极大风险;5)施工降水可能引发新的地层塌陷。从施工的角度来看,最为关键的就是岩层的起伏变化以及遭遇大型溶洞。为了准确地确定岩层的起伏变化情况,在2001年利用Mackintosh探钻打了1072个地质探孔。另外,为了解溶洞及上卧层疏松土的松软程度及低密度情况,对2个分岔井间的隧道段,按平行于隧道轴线布置5条线路进行微重力试验。试验结果大致给出了岩石露头的最低点以及大溶洞存在的区域范围。然后又在这些区段进行地质钻孔补测,结果表明微重力试验的结果能大致给出岩层露头的定性而非定量结果。在施工初期又采用电阻物探法进行地层测探,以便获得更多的地层信息。

2.2施工方法比选

基于沿线的地质条件,对明挖法、新奥法以及盾构法等几种常用隧道施工方法进行综合比选,为了减少施工风险以及施工对周边环境的扰动,最终推荐采用盾构施工的方案。在盾构的类型(EPB或泥水平衡)比选方面,一方面泥水盾构较EPB能更好地适应复合地层,而且当时超大断面的泥水平衡盾构已有多个成功案例,而直径大于13m的土压盾构工程还没有先例,因此最终选定2台泥水平衡盾构进行施工。由于水力条件要求,隧道仰拱的标高不能变动,因此隧道掘进施工将不可避免地遭遇软硬并存的复合地层。

3SMART隧道设计

3.1结构设计

根据隧道排洪与公路交通多功能的需要,与常规的交通隧道或泄洪隧道相比,沿线的结构布置、隧道的断面形式以及整条隧道的防灾减灾系统均需要有特殊的考虑和安排。在3km公路隧道的南、北两端各设1座分岔井,作为车辆出入口与洪水入口的分叉点。公路隧道的出入口分别设在KampongPandan环形岔路口和KL/Seremban高速公路的立交处与既有线路衔接。2个分岔井还兼作公路隧道的通风井与隧道泄洪的调压井。另外,3km段交通隧道每隔1km布设1座中间风井。作为防灾措施之一,每250m左右设1座联络通道连接上下层隧道。SMART主体隧道采用盾构法掘进施工,隧道结构采用管片衬砌。综合考虑隧道的泄洪能力以及公路隧道的布置需要,隧道内径设为11.83m。管片设计除了要平衡衬砌厚度与含钢量间的关系外,还考虑管片的正常处置状态(如拼装、翻身等)的受力情况、在高强度石灰岩层中掘进时千斤顶反力集中对管片的作用以及在松软地层中管片的受扭不利工况等。管片采用C50混凝土,厚度为500mm,含钢量为90kg/m3。管片环宽为1.7m,1环包括9块管片,即6块标准块、2块临块和1块封顶块,每块标准块的质量为10.3t,1环的总质量为82t。管片的环向和纵向均采用M25高强度螺栓连接。根据隧道线路布置,最小转弯半径仅250m,管片最大楔形量为110mm。管片不设直线环,直线环由左曲环和右曲环交替拼装而成。中间3.0km公路段,采用双层结构布置,由2道横隔板将隧道分成3部分空间,上部为向南的车道,中间空间为向北的车道。底部的空间用于运营模式2和模式3情况下泄洪。每层各提供3个车道,包括2个宽3.35m的正常车道和1个应急车道。受空间限制,隧道内只能通过高度不超过2.55m的小型车辆。隧道内的设计限速为60km/h,实际显示的限速为50km/h。隧道的内部结构布置见图6。

3.2防水设计

对SMART隧道工程而言,由于兼具排洪和公路交通的双重功能,因此对隧道的防水设计也提出了特殊要求,内部结构的防水要求较常规交通隧道要高得多。盾构隧道管片的防水通过在管片上预留密封沟槽安装EPDM橡胶密封实现,最大压力水头按32m考虑。中间3km的公路隧道段在运营模式2情况下,底部的空间水流按有压流考虑,而中部和上部均为无水环境下的公路交通,因此必须要防止水从底部渗漏到中上部空间,这是SMART隧道防水设计的关键与难点所在。为了最大限度减少水从底部渗漏到下隔板,所有施工缝的钢筋都全部连通,并在接缝处预留压浆管。隔板和竖墙的配筋要足够,以防止混凝土施工的早期裂缝。在C40混凝土配合比设计中选用低水化热的PFA水泥,混凝土浇筑的温度严格限制在60℃以内,对浇筑的隔板采取蓄水养护。为防止水通过管片环缝渗入上隔板,在环缝处设“T”形止水带。另外,在隧道管片衬砌与内衬之间预留压浆管。

3.3防灾减灾设计

SMART隧道工程设计开始于2001年,恰逢欧洲勃朗峰隧道火灾(1999年)和阿尔卑斯山隧道火灾(2000年)不久,因此公路隧道的防灾减灾设计尤为受到关注,为此咨询公司专门开展了火灾的数值模拟分析。假定隧道的下层道路发生2~3辆小汽车相撞产生10MW的大火燃烧60min。采用一维数值模拟分析了中间隔板底部的导热情况,通过分析不同深度混凝土结构的温度来推测混凝土剥落的情况。分析结果表明大火情况下混凝土剥落现象仅限于30mm深度范围,混凝土内部的钢筋不致发生软化现象。另外,作为防灾减灾措施的通风系统也十分重要。3km长的公路隧道按1km间隔共设4座风井,每座风井安装8套通风扇和增压风扇为上下层交通隧道供风,增压风扇主要作用是阻止火灾情况下烟雾进络通道,隧道通风模型见图8。在隧道的出入口设置轴流式风机进行新风补充。通风系统的操作系统与隧道SCAVADA系统相连。用于监测隧道内CO浓度与可视度的仪器安装在联络通道附近,整个通风系统根据监测的结果自动调节风量与风速。3km公路隧道沿线每250~300m间隔设联络通道用于连接上层与下层隧道,具置则根据具体地质情况与施工条件确定。一旦发生火灾,在无事故的隧道层则供增压风,以阻止烟雾进入非事故隧道。电气开关房布置在联络通道的中间,见图9。在联络通道与隧道的连接处设水密门,确保泄洪期间水不进络通道。根据地质条件的不同,联络通道采用马蹄形开挖断面+现浇混凝土衬砌和椭圆形开挖断面+喷射混凝土衬砌2种形式。

3.4洪水监测与预警系统

由于SMART工程主要的功能是泄洪,并且还要实现泄洪与公路交通不同运营模式之间的转换,因此洪水的监测与预报系统(FloodDetectionSystem简称FDS)必不可少。该系统除了为公路隧道区间不同运营模式间的转换提供水情预报外,还对SMART工程中各个子系统运营状态进行监测与预警。这些系统包括通信系统、预警系统、隧道内安设的传感器、公路隧道出入口的水密门以及蓄洪池的闸门等。更重要的是在公路隧道按模式2或模式3运行时,该系统将为SMART工程中控室和交通管理中心提供实时完整的信息。洪水监测系统安装在SMART工程中控室,包括7个子系统:1)产流区域监测系统。28个遥感水文站,对河流与产流区域的流量进行实时监测,为FDS系统模型提供输入;2)预报模型系统。带有自动模拟与数据信息处置能力的水文与水动力学模型,可以对所选的地点进行长达2h的流量过程预报;3)预警系统。设置在关键位置的警报站;4)监测与控制系统。对各子系统信息进行整合与智能管理的软件系统;5)CCTV系统。设置在重要位置的摄像头和照相机等,以便对现场进行实时监督;6)SCADA系统。包括FDS与MCC系统的界面,用以SMART系统信息与传播的SCX系统;7)无线与光纤通讯系统。包括无线网络、电话以及光纤通讯系统等。

4主体隧道工程施工情况

4.1盾构设备选型

针对地下水位高、复合地层以及Karst地层特点,盾构选型的准则与依据如下:1)马来西亚土地(包括地下)属于私有财产,根据土地征用的具体要求,隧道的线路尽可能落在地面公路的土地使用范围内,盾构设备必须满足最小半径250m的急转弯情况;2)覆土厚度范围10~20m,因此盾构设备必须满足浅覆土施工的工况条件;3)为提供开挖面正面平衡精度,防止施工过程中开挖面前方坍塌,盾构采用泥水-气平衡系统;4)盾构绝大部分都是在石灰岩中进行掘进,部分区域会遭遇溶洞或岩石露头的突变等情况,盾构必须具备在复合地层中掘进施工的能力。经综合比选,SMART隧道采用2台外径13.21m的泥水平衡盾构进行施工。所采用盾构由德国Herrenknecht公司提供,第1台在合同签订后12个月供货,第2台的到货时间滞后2个月。刀盘的配置必须满足在复合地层掘进的需要,值得一提的是盾构采用了球形主轴承,这样允许刀盘与主轴承间以小于90°的夹角进行切削以满足急曲线转弯的超挖需要,同时也减小了作用在隧道管片上千斤顶的行程差,这样可以实现最大的超挖量达到400mm。这一特性还可以满足在岩石地层条件下,将刀盘缩回为查刀与换刀提供一定空间。为满足不间断地进行气压条件下对刀盘上的刀具进行更换,盾构配备了2个气闸室和1个小一些的材料闸室。盾构还配备了2套超前钻探设备和1套振动探测系统以供对开挖面前方的地层进行超前探测。

4.2隧道主体施工情况

隧道的掘进施工始于2003年11月25日。采用2台直径13.2m的泥水平衡盾构从北侧风井始发朝相反的2个方向始发掘进,盾构TUAH用于北侧隧道掘进施工,盾构GEMILANG则朝南掘进。盾构TUAH于2004年6月从北侧风井始发,经过24周的掘进,于2004年11月,到达北侧分岔井,共掘进了737m。2005年1月底,盾构TUAH从北侧分岔井重新始发开始第2段区间隧道的掘进施工,掘进的长度为4550m。SMART北侧盾构隧道的部分参数见表2。工程经过多次延误后,公路隧道段于2007年5月14日下午3:00正式通车,而泄洪隧道段最终于2007年7月底竣工。就在公路隧道通车后的几个星期内,隧道就进入运营模式3泄洪。截至2010年7月18日,SMART系统对7次灾难性的暴雨洪水成功实施分流,从而使吉隆坡市中心免遭内涝之灾。

4.3施工的主要挑战与应对策略

盾构掘进施工中潜在的风险与挑战主要包括:地层沉降或坍塌、Karst溶洞或坑穴以及泥水逃逸导致地表坍塌隆起、开挖面坍塌和泥水溢出地面等。为了防止所述风险并尽量减少泥水损失,施工中采用了一系列的技术措施与方法:1)针对溶洞的位置、大小、地层特点等信息,基于Mohkam模型对开挖面的平衡压力进行计算分析;2)根据地层特点将掘进分为均质地层中掘进、复合地层(掘进断面中含岩石和沉积土)中掘进、交界面中掘进以及在Karst溶洞中掘进等工况,针对不同的工况条件制定相应的盾构掘进施工参数体系;3)对地表沉降进行实时监测,通过监测数据及时反馈给盾构操作人员以降低地表隆沉与冒浆的风险。施工中采用的一些其他措施还包括:1)根据不同的地层情况及泥浆的损失情况及时调整泥浆的组成成分并补充泥浆量;2)在敏感环境区域采用补偿注浆、压密注浆和岩石裂隙注浆3种方法从地表对开挖面前方地层进行注浆加固。根据不同的具体情况选择不同的注浆方法与浆液配比。当地面不具备条件时,也可以从盾构内部进行注浆加固。

隧道论文例3

1)因为围岩要参与整个结构的承载,应尽量减少对围岩的扰动,充分保护岩体。

2)为充分发挥围岩承载能力,应允许并控制岩体的变形。施工中应采用能与围岩密贴、及时筑砌又能随时加强的柔性支护结构,就能通过调整支护结构来控制岩体的变形。

3)开口不利于结构形成整体的受力结构,为此,在施工过程中应使衬砌尽早封闭成整环。

4)利用信息化施工技术,合理布置监测点,及时掌握围岩及支护结构的应力和变形,通过监测信息的反馈及时调整支护参数。

5)多采用喷锚式初衬外加现浇混凝土二衬的复合式衬砌结构。二次衬砌等初衬施工完成、围岩基本稳定之后再施作。二次衬砌可以用来承担围岩流变等引起的后续荷载。基于上述描述,新奥法的精髓可以概括为十二字方针,即“少扰动、早喷锚、勤量测、快封闭”。新奥法自创立以来,在我国的诸多软弱破碎围岩中也得到了广泛而成功的应用,目前已经发展为山岭隧道及地下工程施工的一种重要方法。金鸡岭隧道所处地层围岩稳定性差,故采用新奥法修建,在修建过程中克服多种施工中的难题,取得了较大的成功。本文将对该隧道的施工技术进行系统地分析。

2工程概况

金鸡岭隧道位于鄂州市新庙镇月陂村,为双向四车道,非独立式双连拱隧道。隧道穿越的山体的最高海拔约为98.5m,隧道最大埋深约为40.7m。隧道起讫桩号为K37+870~K38+215,全长345m。进口隧道设计标高为左洞57.493m,右洞57.483m;出口隧道设计标高分别为左洞56.757m,右洞56.747m。隧道进口、出口采用端墙式洞门。隧道地段进出口及浅埋地段上覆岩体比较薄,风化相对更强烈,围岩变形模量较小、稳定性较差。隧道地段以层次多、结构较松散的软质、较软质岩石为多,有软弱的炭质层存在,岩石强度及稳定性较差,洞壁开挖容易产生较大不良变形,产生掉块、坍塌。

3施工技术方案

根据隧道的长度、现场地质条件及工期要求等因素,本隧道采用从进口单口掘进的施工方案。

3.1洞口施工

洞口工程主要施工流程如图1所示。因洞口围岩风化强烈、稳定性差,为保证其稳定性,在洞门表土开挖施工过程中,利用挖掘机而采用不爆破或弱爆破方式挖掘洞门土石方。为增加洞口稳定性及安全,采用强支护处理。在洞口边坡及影响范围内的仰坡上打设锚杆,为增强围岩的整体性和锚杆支护效果,锚杆打入方向应垂直于岩面。锚杆打入深度为4m。同时布置25cm×25cm的钢筋挂网,钢筋直径6.5mm,在钢筋挂网上喷射混凝土,形成锚喷支护。

3.2超前管棚注浆施工

为防止岩层坍塌和地表下沉,保证掘进和后续支护工艺安全,本工程洞口设置有22m长超前管棚作为临时超前支护。管棚采用φ127×4.5mm的钢管,钢管长24m,管棚与4榀I20b做成的拱架连接在一起,并用C25混凝土浇注,形成一个模拟的洞门,在临时洞门的防护下进行洞身开挖。长管棚内注浆采用水泥单液浆。水泥浆水灰比0.9∶1,注浆初压0.5~1.0MPa,终压2.0MPa。

3.3隧道段开挖

根据不同的地质断面,选择不同的开挖和支护方式。V类和Ⅳ类围岩地段采用三导洞超短台阶式开挖,施工时采用预裂爆破,上下台阶分开,采用短进尺,弱爆破。对于Ⅲ类围岩洞身开挖,采用全断面开挖,施工时采用光面爆破,循环进尺3.0m。中导洞的断面形式为圆顶直墙,整个断面全部开挖。采用光面爆破进行全断面开挖,爆破前用凿岩机钻眼掏槽。中导坑开挖完毕之后,对整个中导坑底板进行标高复核,用低标号砂浆铺底平整,然后进行底部锚杆施工。钢筋安装好后,分为基础及墙身两部分混凝土浇筑;基础采用普通拼装模板,墙身采用8m长模衬台车、滑模施工工艺进行施工。左右导洞采用全断面法开挖,左右正洞采用上下台阶法开挖,进洞口、出洞口8m范围内掘进进尺为0.5~1.0m,其余位置掘进进尺为1m(Ⅴ级围岩)或2m(Ⅳ级围岩)。

3.4初期支护

岩体开挖后须及时进行支护,以维持围岩稳定,保障后续施工有安全的工作空间。金鸡岭隧道施工中,采用中空注浆锚杆、砂浆锚杆、钢拱架、钢筋网、喷锚支护紧跟开挖面及时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,防止围岩在短期内松弛。各区段采用的初期支护参数如表3所示。

3.4.1砂浆锚杆

本工程选用20MnSiφ22砂浆锚杆,利用自制凿岩台架,风动凿岩机钻孔,孔深、孔位、外插角偏差应符合设计和规范要求。锚杆采用φ25钢筋按设计长度加工而成,按不同围岩的设计间距梅花形布置。砂浆锚杆的砂浆应拌制均匀并防止石块或其它杂物混入,随拌随用,初凝前必须用完毕。

3.4.2中空注浆锚杆

1)施工方法在隧洞的顶部采用中空注浆锚杆,型号采用D25型。首先需要使用风枪进行钻孔,然后使用注浆泵完成注浆工艺。2)注浆施工要点注浆压力控制是注浆施工关键,根据工程经验可取为地下水压的2~3倍。另外,还需根据围岩自身的裂隙阻力进行调整,最大压力值理论上不宜大于0.4MPa。而注浆的范围一般根据经验类比法或者现场注浆试验来进行确定,注浆量一般通过注浆压力达到0.3MPa来进行控制,单孔注浆量一般不超过1t。

3.4.3钢拱架支护

1)设置方法

钢拱架先在洞外分段加工,在端部设置法兰。安设前由运输车运至洞内,用人工进行螺栓连接和拼装。拼装完成之后,挂网喷浆。

2)施工要点

首先,在钢拱架架设之前应认真检查钢拱架的加工质量;在架设时,先清除底脚浮渣;如果遇到超挖的情况,尚应加设垫块,而中间部位的接头板应用砂或土体埋住,防止喷射混凝土堵住接头板上已经打好的螺栓孔。然后,按照设计要求,焊接系筋和纵筋,段与段之间设置垫片并确保螺栓被拧紧,以保证钢架的受力性能。同时要校核拱架中线的标高和尺寸。而拱架和围岩面之间尚需安设鞍形的垫块,使钢拱架与岩面之间贴实、压紧。

3.4.4钢筋网

按设计要求加工钢筋网,随受喷面起伏铺设,同定位锚杆焊接或绑扎固定牢固,钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜,混凝土保护层大于2cm。

3.4.5喷射混凝土

按设计要求的厚度在挂网上喷射混凝土,为保证施工质量,喷混凝土应当分段、分块。施工顺序上先喷墙、后喷拱顶,从下往上喷。为保证喷射混凝土的密实度,混凝土喷嘴应做直径为20cm~30cm的螺旋路径移动,反复缓慢地进行喷射。控制水压、压缩空气的风压,掌握好喷射距离,避免过多的回弹。如果设计厚度大于5cm,应分两层进行喷射,第二层需在第一层终凝一个小时之后进行,同时有必要对第一层的混凝土面层进行冲洗。

3.5二次衬砌

二衬的施工一般要等围岩变形稳定之后才能进行,而围岩稳定的判断要依据监测数据进行分析,等变形数据趋于收敛时方可。在本隧道的施工中,衬砌距离开挖面约为30m~40m之间,一方面能使各工序在空间上互不冲突,同时能保证围岩在开挖后无支护暴露的时间控制在合理的范围之内。隧道边墙及拱部二次衬砌的浇筑采用移动式液压模板台车和泵送混凝土整体浇筑,以保证二次衬砌的密实,超挖部分采用同级混凝土回填。每模衬砌混凝土连续浇筑,一次完成。二次衬砌施作时先浇筑仰拱和矮边墙,再立模进行拱部混凝土浇筑。

3.6施工监测

现场施工监测和监测数据的及时分析和反馈是及时了解围岩状况和隧道安全状况的基本手段,也是现代隧道施工的重要部分,是新奥法的核心之一。根据围岩情况,合理地选择监测断面、布置监测元件,合理频率的动态监测,实时分析监测数据,判断围岩状况,分析初衬和二衬是否达到隧道设计要求,并及时地反馈,从而使工程设计人员和施工人员能够及时调整设计和施工方案。

隧道论文例4

在施工之前主要开展的工作为可行性研究和勘察设计,以及施工前开展的招投标工作。前者涉及的内外联关系主要是隧道方案与整个路线工程,以及与自然和社会的相互作用,主要体现为方案与具体设计的合理性和科学性。后者主要涉及建设方与施工方的相互关系,即建设方与施工方的合同关系建立过程,其中关键因素是中标价格。

2)施工中的内外联关系。

施工阶段的和谐性是评价城市隧道工程建设和谐度的最主要内容。这一阶段整个工程建设过程的内外联关系可以划分为实体工程、机构人员和资金流转三个方面。实体工程方面:工程建设活动需要开挖岩土体、扰动地下水环境,隧道结构与岩土体发生相互作用;施工过程各部分、各工序发生相互作用;工程建设从外部环境获取大量的各类材料,又向环境输出废弃材料、废气和污水。机构人员方面:参与工程建设的业主、施工、监理、设计和监测检测等单位及其员工需要开展大量的互动工作,这些工作有管理与被管理、监督与被监督,以及相互协作等不同的角色关系。参与工程建设的单位还与社会其他单位或个人因材料采购、废弃物处置、污染物排放、共用其他社会资源等原因发生互动关系。资金流转方面:主要表现为承包商向监理、业主单位的资金申报审批,以及业主向承包商、承包商向材料供应商、服务提供商和劳务人员提供的资金拨付。资金流转的正确性、合理性和及时性,对工程建设活动的顺利运转也十分重要。

3)施工后的内外联关系。

施工后的内外联关系主要体现为隧道工程为社会提供服务,以及运营者对隧道进行的管理维修。隧道工程为社会提供服务:隧道方案越合理、自身状况越好,可以为社会经济发展提供的服务就越好,经济社会效益越明显。隧道工程的管理维护:管理维护一方面有利于保持隧道的健康状态和服务水平;另一方面需要花费一定的成本、对隧道运营产生一定的影响。过多、过频繁的维护和病害治理,说明隧道工程本身的建设质量存在不足。

2城市隧道和谐性的表现形式及影响因素

城市隧道工程建设的和谐性可以从技术、经济、社会和环境等四个系统得以体现,不同系统中又可细分为若干个方面,每个方面和谐性的影响因素不尽相同,相互之间可能存在重叠。

2.1城市隧道和谐性的表现形式

1)技术系统的和谐主要表现为安全、质量和进度三方面有保障。

安全方面包括不发生各种形式的安全事故,不因安全事故造成财产损失和人员伤亡;质量方面包括不出现各种类型的质量问题,工程各部分功能正常、系统相互协调;进度方面包括工程总进度得以保障,各分项或分部工程得到协调一致的推进。

2)经济系统的和谐性主要体现为业主(代表政府或社会)、承包商(机构)和参与建设的员工在经济上取得好的效益。

业主方面主要为获得合理最大化的投资回报,按时据实向承包商支付各项费用,不因安全、质量或进度等问题产生额外费用;承包商方面主要体现为在保证安全、质量的前提下获得最大的经济效益,不因安全、质量和进度问题额外增加成本;员工方面主要体现为按时获得与付出劳动相对应、与区域或行业收入水平相协调的劳动报酬,不因窝工、违规作业、工伤事故等造成不必要的损失。

3)社会系统的和谐性主要体现为外联关系、机构关系协调和员工关系等三方面处于协调、顺畅状态。

外联关系方面体现为工程建设有效避免对外部单位与个人的干扰、破坏,能够获得外部单位与个人的支持。机构关系方面体现为所有参建单位恪守本职工作,相互合作与支持,不因相互协调不畅导致正常施工中断、延误问题的正常处理等。员工关系方面体现为所有参与建设的管理者、技术人员和工人互相尊重、理解和支持,相互交流沟通顺畅,能够和谐共处。

4)环境系统的和谐性主要体现为资源消耗水平低、污染物得到有效控制和处理、施工环境扰动得到控制。

在资源消耗水平方面主要体现为工程建设消耗的各类建筑材料较少、能耗和用水量较低;在污染控制水平方面主要体现为产生的污染较少,并得到及时有效的处置,由于工程建设参数的废弃物较少等。施工扰动控制水平和谐性在施工扰民控制方面主要体现为施工产生的振动、噪声等对周边居民及单位的影响得到有效控制,对周边景观的破坏得以控制并及时得到修复。

2.2城市隧道和谐性的影响因素

通过城市隧道工程建设内外联关系的分析,城市隧道和谐性的影响因素可以归纳为以下15个方面:方案社会评价水平(C1)、施工中标价格水平(C2)、参建机构资信水平(C3)、安全事故控制水平(C4)、质量缺陷控制水平(C5)、设计变更控制水平(C6)、施工工期控制水平(C7)、反馈决策顺畅水平(C8)、企业财务健康水平(C9)、员工薪酬发放水平(C10)、内联关系协调水平(C11)、外联关系协调水平(C12)、废弃物处置水平(C13)、污染物处置水平(C14)、景观修复营造水平(C15)。

3城市隧道和谐度的层次分析法评价

城市隧道工程建设和谐度的评价是一个多指标综合评价问题,可以采取层次分析法、模糊数学法等方法进行评价,本文采取层次分析法进行分析。层次分析法的基本思想是将复杂的问题分解为若干个层次,在比原来系统简单很多的层次上逐步分析。通过比较若干因素对同一目标的影响,把决策者的主观判断用数量的形式表达和处理,从而确定它在目标中的比重。层次分析法的主要流程为:明确问题建立层次结构模型利用成对比较法构造判断矩阵进行层次排序,获得权向量进行一致性检验完成层次总排序以及一致性检验获得最优系统方案。

3.1递阶层次模型的构建

根据层次分析法理论,构建四个层阶的递阶层次模型分析模型。城市隧道工程建设的综合和谐度为第一阶(最终目标层H),并将其分为技术(HT)、经济(HC)、社会(HS)和环境(HN)四个二阶目标层。第三层为指标层,共包括12个方面的准则(T1~C9),即安全管理指标、质量管理指标、进度管理指标、业主经济指标、施工经济指标、员工经济指标、外联关系指标、机构关系指标、员工关系指标、资源消耗指标、污染控制指标、扰民控制指标。指标层为影响城市隧道工程建设和谐度的15种影响因素(C1~C15)。

3.2指标层权重的确定

应用层次分析法确定指标权重的方法为:利用分级比较标度方法,列出上层指标与下层相关性,由被调查者采取两两比较的方法,给出判断矩阵。然后求出判断矩阵的特征向量和特征值,进行一致性检验。

3.3和谐度等级的确定

根据和谐度的评价值,按照表1确定其评价等级。具体实施时,可以由政府或其他主管单位研究提出对工程最后的和谐度指标和等级要求进行明确,确定经济和行政奖惩方案,形成有据可查的文件。或由建设单位在施工招标和合同谈判中对工程最后的和谐度指标和等级要求进行明确(此时需要修正一些与施工单位无关的指标),确定经济和行政奖惩方案,作为合同条款的一部分。

4某城市隧道和谐度评价实例

1)工程概况。

某城市隧道全长1823m(左线913m,右线910m),隧道进出口位于不设超高的大曲线半径上,左右设计线相距约30m~50m,属于间距较小的分离式隧道。隧道按城市Ⅱ级快速干道设计;双向四车道,单向行车,设非机动车道及人行道;设计时速40km/h,设计荷载:公路—Ⅰ级;隧道净宽14.50m,净高5.0m。

2)指标权重的调查分析。

为确定城市隧道工程建设和谐度的指标权重,邀请上级主管单位和全体参建单位对和谐城市隧道建设工作进行了分析。与会25位代表(上级主管单位6名,业主6名,施工单位6名,监理和设计单位各3名,监测检测单位1名)参加了各因素重要程度的调查。与会人员分别填写了各层指标重要性调查表,其中准则层与措施层的关系采取开放形式,即每一个准则元素与哪些措施元素相关,由被调查者自己确定,在数据分析时,最多计入6种排位靠前的因素。通过对上述调查进行分析,得到了各指标对总目标的权重。

3)和谐度评价。

该隧道建设完成之后,项目建设单位对各方面工作进行总结,召开和谐隧道建设总结评估会议。上级管理单位、参与建设单位、周边企业和市民代表等35人参与了总结评估。根据和谐度与和谐度等级的对应关系,该隧道工程建设评定为“和谐”。

隧道论文例5

2数据介绍

隧道主要应用GPS进行控制网布设进行高程传递。对于控制点来说,由于需要进行拟合处理,在这种情况下需要的数据比较少。以某一桥梁为例,采用20个公共点对三次样条模型和移动曲面进行拟合分析,根据需要数据前四位省略,见表1所示。在数据类别方面,根据GPS高程拟合原理,可以将其分为起算数据、检核数据。其中,起算数据中的点一方面包含大地高,另一方面包含正常高,同时以此为计算拟合模型中的参数。检核数据是已知大地高,高程异常通过应用拟合模型进行计算,进一步获得正常高。本文中将11个数据点作为起算数据,9个数据点作为检核数据,具体分配方案为起算数据13个,分别为1、3、5、6、7、9、11、14、16、18、20点,检核数据9个,分别为2、4、8、10、12、13、15、17、19。

3数据解算结果及分析

分别对三次样条拟合和移动曲面拟合两种模型根据分配好方案进行数据拟合,三次样条拟合法比移动曲面拟合法效果更好一些,两种方法得到拟合结果值与已知各点高程异常值关系如图1。当多跨桥梁长度、隧道长度分别小于3000m、6000m时,通过移动曲面拟合法可以满足精度要求。对于三次样条曲线拟合,在应用过程中,需要注意X分量、Y分量对拟合结果产生的影响,在某些情况下,三次样条拟合出高程异常面会出现失真现象。对于多跨桥梁、隧道来说,当其长度分别超过3000m、6000m时,在这种情况下,通过移动曲面拟合法获取高程数据,在精度方面早已不能满足要求。对测区内一块宽1000m,长5000m区域采用三次样条拟合法和移动曲面拟合法进行高程异常拟合,结果如图2所示。通过对比分析两种拟合方法所得结果及拟合图形,同时结合三次样条和移动曲面拟合原理,可知三次样条拟合法存在一定的局限性,三次样条法拟合法与X分量或者Y分量密切相关,拟合结果受X分量、Y分量的影响,进而影响拟合结果的可靠性。

隧道论文例6

隧道股份自成立之初,就十分注重企业文化建设。四十余年的发展也见证了隧道股份企业文化建设所取得的累累硕果。“为民造福,实现自我”作为隧道股份的核心价值观,其内涵就是公司“五次创业”的文化积淀和凝聚。

如今,隧道股份以“拼搏奉献,争创一流”为企业精神,坚持“立足上海,面向全国,走向世界”的经营战略,贯彻“以信为本、以特为主、以技夺优、以质取胜”的经营方针,形成了以企业精神凝聚人、以企业形象鼓舞人、以企业价值引导人的独具特色的优秀的企业文化,也正是这样优秀的企业文化培育了隧道股份较强的凝聚力和向心力,使隧道股份始终处于国内软土隧道施工领域领跑者的地位。

企业文化建设并非一劳永逸,优秀的企业文化如果不去加强和维护,就会变质,进而阻碍企业的发展。因此,强化隧道股份企业文化建设是一项重要的工作。

二.强化隧道股份企业文化建设的有效途径

1.霍夫斯塔(Hofstede)的文化层次理论

在探讨如何强化隧道股份企业文化建设之前,本文有必要介绍一下霍夫斯塔(Hofstede)的文化层次理论,该理论也是本文的主要理论依据。

霍夫斯塔(Hofstede)是荷兰著名人类文化学家,是当今文化研究领域公认的最卓著的学者,被称为全世界“对文化进行量化研究的第一人”。他的文化层次理论和文化维度理论为当今的企业文化研究提供了一个全新的视角。霍夫斯塔将文化分为象征符号、英雄人物、典礼仪式和价值观这四个层次,其中“象征符号”是文化的最表层,“价值观”是文化的核心,其层次关系就像是洋葱一样,霍夫斯塔称之为“洋葱图”。

图1洋葱图:文化的四个层次图2企业文化的四个层次

“象征符号”是仅为共享这种文化的人所认知的、具有特定含义的文字、论文手势、图画或者物体。“英雄人物”是在一种文化中被高度珍视的性格特征或行为楷模的人物,这种人物可能是活着的,也可能是死去的,可能是真实的,也可能是虚构的。“仪式”是一种集体性行动,它是为达到某种目的、表面上看起来是多余的,而在这种文化中却被看做具有社会实质意义的行为方式。在“洋葱图”中,象征符号、英雄人物、仪式都被归于“实践活动”的范围。在图1中,它们被“实践活动”切开了一个口子,表明在“实践活动”中它们是可以改变的。价值观是文化的核心部分,它是人们相对于一些状态时对另外一些状态的偏好趋势。价值观一旦形成便很难改变,具有高度的稳定性。在“洋葱图”中,它无法直接被“实践活动”所切入。

根据霍夫斯塔的“洋葱图”,本文认为企业文化也应该包含四个层次(如图2):企业价值观,企业文化中最为核心的部分;企业仪式,企业集体性的活动,例如企业周年庆典,员工表彰大会等;企业英雄人物,可以是企业的创始人或是对企业有突出贡献的人;企业符号或标志,例如司旗、司歌和服装等,是企业文化最表层的东西。企业价值观是最稳定也是最难改变的,而企业仪式、企业英雄人物、企业符号或标志在企业的实践活动中,都可能发生变化。

2.强化隧道股份企业文化建设的有效途径

(1)强化员工对隧道股份核心价值观的认同

“为民造福,实现自我”是隧道股份的价值观,也是整个隧道股份企业文化建设的核心。“为民造福”体现隧道股份作为企业公民的价值取向和对优质工程、优质服务的不懈追求;“实现自我”体现隧道股份“以人为本”的管理思想,帮助员工实现自己的人生价值,同时实现企业的追求。“为民造福,实现自我”很好地将企业的价值观和员工的价值观结合在一起,得到员工的普遍认同,在隧道股份发展的四十多年中,的确发挥了凝聚力和向心力的作用;但在残酷的市场经济下,在物欲横流的社会环境下,在人心浮躁的今天“,为民造福,实现自我”是否还能继续发挥它的作用?因此进一步强化员工的认同感势在必行。本文认为可以从以下两方面进行加强:一方面,加强员工的思想政治工作。隧道股份作为一家国有企业,思想政治工作和整个企业的发展紧密联系在一起,它可以帮助员工树立正确的世界观、人生观和价值观,是企业文化建设重要的组成部分,也是企业文化建设的突破口。加强员工的思想政治工作,必须以“三个代表”重要思想为指导,强调为民服务、为民奉献的精神,充分调动员工的积极性,促进企业又快又好的发展。另一方面,倡导员工学习,创建学习型组织。在工作中学习,在学习中工作,通过不断地学习和创新,才能不断超越自我,实现自我。

(2)创建隧道股份的仪式文化

隧道股份四十余年的发展过程中形成了丰富多彩的企业仪式,例如新员工联欢晚会、员工拓展训练、各种节日庆典和各种表彰大会等等。企业仪式反映企业的风雨历程,传达和强化核心价值,强化员工的主体意识,激发员工的凝聚力,构建领导者、管理者和基层员工的沟通网络;因此创建仪式文化也是强化隧道股份企业文化建设的重要途径之一。本文认为创建隧道股份的仪式文化必须强调以下两方面:一方面,制度化规范企业的各种仪式,实现仪式文化的无形控制作用,培养员工的忠诚意识,让员工自我控制和自我管理;另一方面,与公司战略相结合,根据公司不同阶段的不同发展目标、价值取向、管理风格创建不同的仪式文化。

(3)加强隧道股份英雄人物的培育

隧道论文例7

2涌水量计算

2.1涌水量预测分段确定根据隧道区段地下水补、径、排特点及含水岩组富水性、岩溶发育特征,对隧道区进行分区段涌水量预测,各分段控制面积确定以1∶1万地形图为基础,结合野外调查并考虑隧道区高程的影响程度而圈定。

2.2涌水量预测方法选择及参数选取隧道涌水具有季节性变化,预测隧道涌水量时应分别计算正常涌水量与雨季最大涌水量值。涌水量预测正确性,主要取决对隧道充水条件的正确分析及计算参数和计算方法的合理选用。由于目前所获取的本区水文地质资料有限,拟采取降水入渗系数法整体上预测涌水量。降水入渗系数法:Qy=ηQa=1000ηαAF/365式中:a-入渗系数;η-涌水系数;A-年均降水量(mm);F-各区段汇水面积(km2);Qa-采用大气降水渗入法计算的渗入补给量(m3/d);Qy-采用大气降水渗入法计算的涌水量(m3/d)。区内降水量数据通过开化县气象资料获取。对涌水系数来说,本区内含水岩层均为弱富水性,且岩溶水主要运移于岩溶裂隙中,η取值空间应在0.1到0.4之间。对入渗系数来说,以区域水文地质报告已有参数为基础,同时参考各分区段入渗特征,确定最终参数取值。

2.3涌水量计算根据涌水量计算结果,隧道区年最大涌水量444.8573m3/d,年最小涌水量202.6685m3/d,年正常涌水量304.8472m3/d。按开化县历年监测的日最大降雨量预测,可能产生的最大涌水量为13007.1m3/d。

3隧道岩溶问题综合分析

3.1地层岩性对岩溶发育的控制碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础,碳酸盐岩中的CaO含量越高时,则其可溶性就越强,反之,则越弱,即白云岩类、泥灰岩类、硅质泥质炭质石灰岩类岩溶发育较弱,纯灰岩类则岩溶发育最强。从岩性角度来看,工作区上覆地层为寒武系华严寺组、杨柳岗组,本地区寒武系岩层总体特点是泥质含量较高,且碳酸盐岩常与非碳酸盐岩互层发育,因此从岩性基础上分析,本区岩溶并不发育。从实际野外调查来看,除高峰洞附近出现一较大溶洞外,也未见有其他群发性大型溶洞或地下暗河存在。

3.2地形地貌对汇水条件的控制在不同地貌条件下,岩溶发育过程是不同的。因为岩溶发育在很大程度上受地表水和渗透条件的影响,而这两者又常受地貌条件的影响,如地面坡度、切割密度和深度、水系分布等。因此,岩溶发育过程常和地貌发育过程联系在一起。地面坡度的大小直接影响渗透量的大小。在比较平缓的地方,地面径流流速缓慢,渗透量就较大,岩滚较发育。反之,地面坡度愈大,径流流速愈快,渗透量就愈小,岩溶发育就较差。从地形地貌来看,由于隧道穿过两大流域分水岭,地形坡度陡,使得补给区面积较小,径流速度较快,不利于地下水补给。

3.3地质构造与岩溶发育关系从构造角度来看,主要影响在于张性节理发育且张开度较好,主要分为顺层节理和倾向节理,其中顺层节理发育占主导,为入渗提供了良好的通道,而倾向节理沟通了多个层面的顺层节理,在其交汇地带,地下水循环活跃,往往为岩溶较发育提供了有利条件,调查中高峰洞附近的溶洞就是地下水顺着倾向节理垂直下渗,在顺层节理面处发育的一个较大的溶洞,其规模大小与此处节理大小密切相关。

隧道论文例8

沉埋隧道的特征一座沉埋隧道具有两项基本特征:(1)它是某一地下结构场地的一部分,要在繁忙的交通条件下保证施工,而并不意味这个地区是被充分地利用了的。因此,施工空间是很宝贵的。

(2)它基本上是一预制结构。

最终将安装在河流或运河底部位置的隧道管段是在其它地方以非常接近工厂条件的方式筑造的,这种条件在现场和工地是不大可能达到的。施工规划上的优点和将管段制造与工地准备分开进行在后勤上的优点是显而易见的,还有极易于实现有效的质量控制的优点。

隧道工点在环境上的影响同样也大大少于隧道完全都在现场施工的情况;如像空间的需求和施工运输,这两个问题就大大的缓和。

当然,这些优点的先决条件是有现成的可用于管段制造的适宜工地。它必须满足一系列有关环境影响的条件。在如荷兰这类人口密集的国家里,要找到合适的工地很不容易,而且很显然,一旦选定一可用位置,可多次使用就相当引人。因此,隧道施工的总体规划是一个供讨论的普通主题。

两端的地下结构一座新隧道连结到原来既有的地下结构中去,往往实际上是取代一既有的跨越水域的设施,如轮渡或桥梁。它也可为一既有隧道或桥梁的补充设施。无论决定建造一新隧道的理由如何,它的位置将在很大程度上受到既有地下结构布置的制约,而且其施工设计也要满足现有交通运输只受最小程度干扰的要求。这就意味着设计人员在隧道位置方面很少有选择的机会,因而不得不根据这一既定位置的条件和要求来修改隧道设计。

这一情形主要影响连接隧道本身的引道部分。然而,因为引道由穿过含水地层的分段组成,就有可能要求用新的措施以控制引道建造基坑排水影响的范围。

引道沉埋隧道几乎总是位于沉积地带,在那里,隧道引道降到地下水位以下。在其完成时,它们是不透水的结构,周围的地下水不能渗入,存在的仅是单纯结构性质的环境影响。

然而在施工期间,环境问题则起着重要的作用。为了建造起结构物,必须开挖一施工基坑直至地下水位以下若干米的深处,传统施工方法要求在施工期中持续不断把水排干。除非采取进一步的措施,否则排水势必降低周围地区的水位,而且会导致一系列不希望的后果。沉陷将发生,周围楼房和建筑物的基础将受到影响,而且甚至深桩基础也将受到沉陷土体经磨擦传递至桩上的额外向下荷载。由于沉陷而堤坝高程下沉,而且农业地区的排水水位将会受到影响。

还有可能造成一种性质完全不同的环境问题:施工区域内的泥土可能被污染。在这种情况下,施工基坑的开挖就要求格外注意,而且如有可能,就要采用诸如将泥土与水混合后经管道水力输送的特别方法。还必须有一个经批准能容纳被污染泥土的地方。

必须采取若干措施以防止由于抽、排水而造成被污染泥土迅速分布到大面积地面上。

在技术上,总是可能消除这些各种各样的影响。然而,由于做起来极为复杂而且会花费大量资金和时间,因此,目前倾向于寻找尽最大可能在水下建造引道和隧道进口的方法。最理想的是,排空施工基坑中的水应该是一排干整个引道又完全不影响周围地下水位的单项作业。

明显的结论就是尽可能将施工基坑设计成最终产品的一部分。

引道边墙可设计成像有不透水芯墙的堤坝,其形式有泥浆墙、塑料板围幕或是常见的钢钣桩墙。对最后一种形式(钢钣桩墙)(通过使用重型断面板桩和土锚)增加其挡土的功能,就可节省有价值的空间,而且可容易地达到在水下与不透水底板的连接。

底板可以用水下混凝土建成。这种方法已发展到能控制其高程和表面平整,以致达到在引道完全排干以后,只需要较少的修整工作。

另一种方法是采用不透水的塑料板材,加镇重安放于水下以盖住基坑底部和边坡。在荷兰,这种方法不仅用于隧道的引道,而且用于公络的凹槽段。

使用大面积的塑料板材,以泥土作镇重安放到水下,用在一主要公路交叉口起到了长期的良好效果,它表明此技术已经推广使用。不久,荷兰的隧道引道可能会向人们展示有茂盛的绿色边坡,从而取代了灰色的混凝土竖墙。

引道也可在别处预制并以浮运构件的形式安装。此种方法只需用疏浚船开挖沟槽而完全不必排水。不过目前还没有能充分处理浮力作用和基础问题的适宜设计。

管段制造上述对地下水与引道开挖之间的关系的讨论大部分都可以同样的方式应用于制造管段临时场地的开挖。昂贵的解决办法给工程带来不合理的负担。而且,这个制造管段的场地必须多次被附近的开阔水域淹没并打开以使预制成的隧道管段运至船坞处以便为另一些管段让出地方。很少会有足够大的地方可供一次制造所有的管段。

总之,由于选择制造管段船坞的位置不像选择隧道引道的位置那样要严格地用功能要求来决定,故选择制造管段船坞的位置具有可以灵活的优点。因此,制造船坞也就可以允许使用传统的排水法,如果由于上面列出的理由认为不允许使用传统的排水法时,而船坞又不得不与周围地下水分隔开时,这种地方使用不透水塑料板法由于其费用低就具有明显的优点。

另一种不影响周围地下水位的排水方法是"抽水回灌法"此法乃将渗入基坑的水用泵排出,又用泵将这些水通过过滤井管回灌到水的来源区。只要渗透速度不是太大而且可保持大致是个常数,这个排、灌时闭路循环就可以保持。这个新的措施,现在正用在荷兰的一个扩大的引道施工坑,由于这个基坑又要作为制造管段的船坞故加以扩大。

基槽的建造沉埋隧道的构槽是用疏浚法开挖的。在本文中,我们只强调用疏浚法开挖基槽的要求能达到极高的精确度,而且这个要求将决定最适合这一工作设备的类型。鉴于严格的定位容差,最好采用锚定疏浚船或在定位桩上的疏浚设备。不过,由于它们不能自由移动,就可能成为船只航运的障碍。

假如在浚挖区域有水流或浪潮的影响,浚挖的基槽就会成为水流携带或沿河底推移的沉积物的积存处。如果基槽开挖后长期不放置管段,就会很快形成淤积。在上述情况下,基槽开挖和隧道管段安装两工序的相隔时间必须越短越好,因而对这两道工序的安排都需格外准确,可以采用一种专门的设备于安装管段之前清理基槽。在荷兰,这种操作目前已发展到用在东斯格尔迪特(EasternScheldt)防风暴海浪堤坝的墩柱安装中达到很高精度。

疏浚搅起了河底沉积物,造成在一定时间一定区域的河水浑浊。最终这些成为悬浮的细颗粒物质会散开并重新逐渐沉淀下来。尽管这一过程对环境的影响有限,而且无害,但在一定范围内还是日益受到强烈的抨击。

如果要浚挖的泥土是已被污染的,事情就更为复杂化,因为在这种条件下,浚挖作业就会使污染扩散。现在浚挖技术已发展到通过使用一种专门的汲泥头来消除这一影响。采用从浮船上下悬帘幕将浚挖区域与周围完全隔开的方法也可减少污染扩散。

在这一方面的进一步发展目前大家都注意到,在荷兰大部分水道底部都含有被污染的沉积物已很明显,因而浚挖这些泥土必然要承担一些特别的环境要求。

当前,这些要求尚未统一形成,而是针对每一具体工程提出不同的要求。希望这种拖延关键技术发展的混乱局面能迅速得以解决。

根据污染的类型和程度,可将被污染泥土分为1~4类。对于浚挖泥土(包括浚挖过程中的工艺用水)的弃置都按分类受到严格的限制;尤其是3和4类泥土都必须与外界隔绝,而且在可能的情况下加以净化。

在鹿特丹地区,已建成了一座储放这些固体废物以及其它有害物质的中心堆集场。此外,第4类浚挖弃土被放在临时的较小的堆集点,待其被净化后再转放至别的隔离存放处。在没有这类设施的地方,就必须按浚挖工程建立这种堆放点。这一措施很明显需要做大量的工作。

管段的运输和安装疏浚工作和对航运的阻碍都是管段运输和安装带来的环境问题。要打开管段制船坞和加深船坞与安装点之间航道的浅水域就需要浚挖作业。前面有关浚挖的一些论述也适用这一情况。

安装工序中有一特殊的方面有可能涉及隧道基槽的最后清理。为了使清理和安装两工序间隔时间缩至最短,在管段安放到其最终位置底部回填砂之前已成功地采用了射水法清理隧道管段基底。用强力射水把要清除的最后一层沉积物冲成悬浮物,随后被水流带走。

在管段离开制造船坞,锚泊在临时码头和离开临时码头,浮运至安装点以及安装期间都有可能阻碍航运。只有最后一道工序才会造成航运在短期内临时完全中断或部分中断。

在这个方面,一座沉埋隧道穿过一条河流与穿过一条运河存在着差别。在后一种情况下,由于没有水流影响,就使得在沉放和安装用可更好地控制管段。这种控制上的有利,就允许沉埋管段隧道采用更长管段单元,但这必须有足够大的制造船坞。

所以在荷兰,以往绝大多数沉埋隧道的管段单元长度都在100~150m之间变化,在跨越阿姆斯特丹和海域间北海运河的赫姆隧道(Hemtunnel)工程中还用了长达268m的管段单元。使用较长的管段单元减少了安装作业的次数,从而也就减缓了对航运的阻碍。

对于沉埋管段隧道工程来说,妨碍航运似乎很适合定为一环境问题,但并不是一个重大问题。

回填这道工序包括用砂回填管段基底部,回填塞槽,以及必要时于管段顶部建造一冲刷防护层。

回填材料必须是未被污染的。作业船在隧道上面施工时将干扰航运。不过,通过用安装在隧道管段内的设备进行部分作业,就能减少这类麻烦,譬如经穿过隧道底部的孔口泵送砂、水混合物来回填等。这一系统已在荷兰成功地应用过。

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随着我国高等级公路的快速发展,隧道工程在整个公路建设中所占的比例越来越大,并日趋于长大化,提高隧道工程的施工质量管理是一个日益迫切的需求,而公路隧道工程施工质量管理是一项系统性工程。

1公路隧道质量问题

当下我国的公路隧道建设在改革开放之后取得了很大程度上的进步,但是由于我国的公路隧道工程建设起步较晚,在快速发展过程当中,各方面还存在着诸多的问题。尤其是管理方面,由于经验不足,导致在公路隧道工程质量控制当中,还有诸多的不足。

1.1公路隧道工程建设周期短

在当下我国的公路隧道工程建设质量管理当中,没有形成一个完整的体系,无论从管理还是监管立法等方面来看,都存在诸多的不足,而导致其原因形成的关键就是公路隧道工程建设没有经历过太长的发展历程,建设周期较短,从而导致在发展过程当中,处于一个积极探索的阶段。但是,公路隧道工程建设在质量风险能力控制上面,处于一个探索发展阶段,通过出现的问题进行分析,然后总结经验教训和不足,但是其中行业内潜在的一些问题还没能够得到有效的解决。这样便会导致在综合管理的发展之上,我国的公路隧道工程建设质量管理工作仍然存在一些不足的地方。

1.2公路隧道工程建设发展水平欠缺

在我国的公路隧道工程建设发展当中,由于发展方向不均衡,从而导致在发展过程当中,发展水平参差不齐。而且往往在工程建设单位都存在一个普遍现象就是过分注重工程本身,而忽略了质量管理的重要性。轻管理,重建设,是导致公路隧道工程在建设发展当中,一直被行业制约的关键。这样,长时间发展下去,公路隧道工程建设质量管理能力便得不到有效的提升。而没有明确的监管部门,职责模糊化,也导致在对于公路隧道工程建设当中,质量控制能力有名无实,没有一个健全完整的系统来加强管理和监测,没有一套完整的质量检测体系来应用,没有强制力保障的环境下,加强公路隧道工程建设质量管理工作的开展无异于空中楼阁。

2加强公路隧道工程质量管理办法

在加强公路隧道工程质量管理的探究当中,要想提升管理的效率,需要切实的立足与实践,从加强和完善公路公路隧道质量检测评价体系的建立上入手,因为起步晚,发展周期较短,因此,要想制定出可行性高的管理办法,就需要从监测评价体系的构建上入手。

2.1加强公路隧道工程建设材料的管理

在加强公路隧道工程建设的质量管理当中,加强对于材料的管理是所有工程施工的基础。也是质量确保的关键。因此,材料检测材料检测主要针对公路隧道可能用到的各种材料,在借鉴现有相关规范、规程的基础上,制定检测内容、检测方法和评价指标,并给出相关质量检测表格。这样,保证施工材料的科学性安全性,才能够保证公路隧道工程建设质量有充分的保证。

2.2保证公路隧道建设施工程序的科学

在对于公路工程建设过程当中,要想确保质量管理工作能够落在实处,就需要在施工阶段,进行一些列程序的监管。施工检测依据公路隧道的施工工序,将整个施工过程划分为开挖质量检测、初期支护质量检测、防水系统施工质量检测、二次衬砌质量检测、仰拱施工质量检测、明洞施工质量检测。这样,才能够保证施工过程当中,公路隧道工程建设的质量管理工作也能够发挥自身的价值职能。

2.3提升道路隧道工程竣工验收工作的开展

对于公路隧道工程建设质量管理而言,竣工工程的检验是保证其质量的重要的环节,因为,竣工检测公路隧道竣工验收是工程竣工交付使用前的一道重要程序,针对目前中国公路隧道竣工验收的现状及存在的问题,本文对公路隧道工程竣工后的洞口工程、洞身衬砌、隧工验收工作的分项、分部工程进行了详细划分,是切实保证公路隧道工程建设质量的最后一道防线。尤其对机电工程相关项目的检测划分更细。这样,通过全程的参与,才能够保证在公路隧道工程建设当中,质量能够得到更加有效的保障,每一部分工程又划分若干个分项工程,同时,对相关施工资料的检查验收工作也被单独列为一项。从而切实保障公路隧道工程建设质量管理工作的价值性。

公路隧道工程建设质量控制对于工程建设而言相当重要。因此,加强公路隧道工程建设的质量控制对于有效的提升施工工艺具有重要的促进作用。在公路隧道工程建设质量管理当中,加强立法,提升相关管理人的质量意识,加强监管力度,完善质量管理体系和监管体系,对于切实有效的提升公路隧道工程质量管理具有诸多的积极意义。伴随着我国工程隧道工程建设的不断发展,相信在不断的探索和完善当中,公路隧道工程建设质量管理能力也会得到相应的提升。

作者:唐郁川 单位:四川川交路桥有限责任公司

参考文献

[1]刘立国,董小昆.公路隧道防渗漏质量控制[J].长安大学学报(自然科学版).2015,(05).

[2]刘庭金,朱合华,夏才初,李志厚,李国锋.云南省连拱隧道衬砌开裂和渗漏水调查结果及分析[J].中国公路学报.2014,(02).

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2隧道施工管理的相关策略

2.1隧道施工的安全管理

不论是隧道工程还是其它工程,安全问题都是施工中的首要问题,因而需要在施工当中做到重点重视。首先,要做好对施工人员的安全教育与培训,使员工能够具体一定的安全素养,在隧道施工当中,能够起到安全防范作用,利用宣传及教育的方式,能将安全管理落实在隧道施工的各个环节当中,做到对员工安全意识的提高。其次,对于项目管理部门及施工企业来说,也需要做到对隧道安全管理工作的重视,采用相关措施,将安全培训工作纳入到管理与培训计划当中,进而能够做到对安全管理工作目标及需求的满足,为隧道施工项目的安全管理提供有效保障。

2.2隧道施工的成本管理

成本管理是隧道工程质量、进度、物资等因素得以控制的前提,同时也能做到对隧道工程效益的有效提升。具体来说,应从四个方面,做好隧道施工的成本管理。首先,要做到对成本控制责任体系的有效建立,通过制定相应的规范及责任,来使隧道施工项目成本能够达到既定目标。其次,预算编制之前,应当做好资料收集及材料价格、现场施工的调查工作,并做到对施工方案的有效拟定。第三,对施工所用到的材料费用等信息,要做好公开工作,保障价格信息能够得到共享及公开。最后,运用新型的技术、工艺及材料,来做到对人工成本、机械成本、设备成本费用的有效控制,并通过合理的库存,来做到对材料储备费用的有效降低。

2.3隧道施工的进度管理

隧道工程进度管理需要做好三个方面工作。首先,施工前应当对施工需求的预测,包含对生产需求量、时间、结构的预测分析,进而在财务及管理方法来采取相应的措施,保证各项工作达到平衡发展。其次,可以对施工进度进行分析,以年度、季度、月度等时间阶段进行划分,从而能够使项目管理者与施工者做到对项目进度的了解,方便施工单位的实施及监督部门的监督。最后,需根据隧道施工的实际情况,来做到对施工时间、施工计划的有效安排,并在施工当中做到严格实行,从而能够做到对隧道施工项目进度要求的满足。

2.4隧道施工的质量管理

隧道施工质量管理也需要做好三方面工作。首先,要做到对质量检验内容、标准做到明确规范,保证各项质量检测能够程序化、正规化及规范化进行。通过对隧道施工材料特性的检测,从而使其质量能够满足施工要求,避免安全事故的出现。其次,运用多项检测、定期检测、重点检测等方式,做到对隧道工程质量的系统化、综合化管理。最后,不断完成与建设质量检验体系,提升质量检测人员的专业素质,从而全面做好隧道工程质量检测工作。