美章网 资料文库 隧道工程论文范文

隧道工程论文范文

隧道工程论文

隧道工程论文范文第1篇

1)施工前的内外联关系。

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”。

5结语

隧道工程论文范文第2篇

1.1项目管理无法实施

分包合同签订,“包工头”组建临时设施、混凝土拌合站、钢筋加工场,配备各种施工机械和设备,并按隧道工程分项施工工序进行分解,再次进行分包,将一个完整的项目经过层层分包,形成很多独立的个体。项目部各种管理制度和办法,受“包工头”的“屏蔽”与“唯利”影响,很难落实到施工现场作业层,导致项目管理与现场作业脱节,项目管理处于失控状态。

1.2工程施工不规范,质量无法保证

“包工头”为了获取更多的利润,想方设法减少投入,采取偷工减料和以劣充好的手段,开挖前不按设计要求施作超前支护、不注浆,爆破作业时减少炮眼数量、增加炸药量,导致隧道超挖或坍塌;初期支护采用不合格钢拱架、拱架间距拉大、连接筋焊接不牢固,锚杆施作长度、数量不够甚至不做、不注浆或者注浆不饱满,喷射混凝土不密实、厚度不足,制造空洞或空壳,二衬厚度不足,仰拱不按设计放置钢结构、不分层浇筑、仰拱填充层不密实等质量问题,造成无法弥补的后果,给以后营运带来安全隐患。

1.3违规操作,安全事故频发

“包工头”为节约成本,不按安全规定配备安全防护设施,在安全生产上弄虚作假、敷衍应付;分包队伍施工作业人员安全生产意识淡薄,隧道施工没有进行安全培训教育,特种作业人员无证上岗,施工现场违规操作,造成安全事故频发。

1.4拖欠民工工资,导致群体事件的发生

“包工头”将项目部结算工程款私自挪用,长期拖欠民工工资,层层分包加剧工资发放的难度,易发生民工上访等群体性恶性事件以及经济纠纷和民事诉讼。施工企业将承受巨大的经济、名誉损失。

2班组化在隧道施工中的应用

兰永五标项目部改变以往隧道施工分包管理的模式,在恐龙湾隧道施工中组建了项目部直接管理的五个专业施工班组,使质量、安全始终处于可控状态,确保了工程项目顺利完成施工任务。

2.1工程慨况

恐龙湾隧道为左、右分离式,单洞全长2351m,纵坡为2%,属中等埋深长隧道。围岩级别为Ⅳ和Ⅴ,稳定性较差。

2.2班组化的组建

兰永五标项目部根据项目实际情况,结合路桥集团公司下发的《甘肃路桥建设集团桥梁隧道工程实行班组作业模式指导意见》和《甘肃路桥建设集团桥梁隧道工程实行班组作业模式操作指南》的要求,从职工队伍中选拔具有责任心和事业心的职工为班组长,在恐龙湾隧道施工中组建了开挖班、出碴班、初期支护班、二衬班、辅助工班专业施工班组,以身体素质好、有经验的技工或劳务人员为班组成员,签订《内部承包合同》,制定了人员、材料、财务、机械、工资分配等管理制度和办法,把安全、质量、进度等责任落实到班组、落实到个人、落实到每道施工工序上,作业班组的日常生活纳入到项目部的统一管理中,进一步强化了现场施工技术规范、安全规范、操作规程的执行力度。

2.3班组化施工管理

项目部直接管理各施工班组,管理人员和技术人员现场指导、检查、监督各班组施工过程,对各工序的重点部位实施动态管理,每一道工序都经过严格的质量检查、检验和检测,及时整改不符合标准的作业方式。项目部统一组织调配施工所需机械设备、主材、耗材等,安排专人负责钢筋加工厂、拌合场、库房、材料采购,并根据隧道的结构设计和支护方式,科学安排工艺流程,合理的控制材料消耗、有效的杜绝了偷工减料现象的发生。

2.3.1做好进度计划

项目部根据工期要求,合理划分阶段性施工任务,每月各给各班组下达施工任务令,月底进行绩效考核和工程结算,按合同规定进行薪酬的发放。

2.3.2落实三级技术交底制度

项目部负责各班组技术工作,坚持安全、质量技术交底制度;各班组在进场施工前,由技术部、安全部对各工序施工工艺、质量控制、安全注意事项等进行详细交底,并留有记录;并对施工过程进行监督、检查,严格按技术交底内容组织施工。

2.3.3强化质量管理

项目部对劳务班组质量管理具有主动权。为了保证衬砌质量,每10m检测钢拱架间距、初期支护喷射混凝土钻芯和混凝土强度,对不合格段及时进行返工处理,并根据监控量测数据及时调整预留沉降量。为确保仰拱施工满足设计要求,每50m进行钻芯取样检测。从测量放样、爆破作业入手,严格控制光面爆破工艺,减少超欠挖现象的发生。通过多项质量管控措施的落实,恐龙湾隧道二衬厚度合格率100%,初期支护喷射混凝土厚度合格率100%,钢拱架间距全部符合规范要求,二衬和初期支护混凝土密实、无空洞。

2.3.4加强进度管理

劳务班组与项目部利益一致,通过绩效考核等有效的激励机制,提高了劳务班组的工作效率与积极性,在施工紧张时能全力以赴从事生产,从而解决了分包队伍与项目部讨价还价的矛盾,项目部在进度控制上有了更大的执行力。另外,在这种作业模式下,管理和技术人员齐心协力抢时间,抓工序衔接,改变了项目和施工一线脱节的现象。

2.3.5落实合同承诺

项目部按照《内部承包合同》进行绩效考核,充分调动管理人员、作业工人的生产积极性。

2.4班组化施工安全管理

建立和完善安全质量管理体系,明确责任,实行安全质量逐级负责制;定期开展施工机械设备安全隐患排查专项整治,排查隐患、落实安全长效机制。通过建立项目安全培训教育中心、班前安全讲评室等手段,加大安全培训教育工作力度。积极推行安全标准化建设,规范安全生产行为。隧道洞口实行门禁管理系统和隧道进出洞人员定位管理系统,并设置LED显示屏,能及时、准确的概述恐龙湾隧道施工工序和进洞作业人数。自开工以来兰永五标项目安全一直处于可控状态,未发生任何安全事故。

2.5班组化施工的成本管理

项目部加强项目成本管理,严格实行当月核算、考核、分析,当月结算兑现、奖励,坚持每月25号召开责任成本分析会,各部门按照对口管理原则,制定成本控制措施。

2.5.1班组化施工的材料控制

隧道施工材料费占施工总成本的70%—75%,项目部成本管理主要是控制物资,工程部核算物资计划台帐,设材部严格把关采购计划,每月定时开展剩余材料盘库,建立健全材料进、出库制度,消除了分包模式下项目部管不了材料的弊端,兰永五标通过班组化管理材料消耗得到有效的控制。

2.5.2班组化施工现场管理

隧道项目中人工费占到总成本25%—30%,现场管理涣散、窝工或安排不当,都会加大管理成本。兰永5标项目部每天晚上召开作业协调会,要求工程、机械、材料、测量等相关人员参加,安排第二天的工作顺序,明确各自的任务,确保隧道施工各工序、各班组紧张有序的开展,每月按期完成制定的施工任务。

3结束语

隧道工程论文范文第3篇

为了对GPS高程拟合精度进行客观的评论,需要对所有的GPS点进行水准联测,在全网上均匀分布起算点,选择其他点作为检核点。在内符合精度方面,根据参与拟合计算已知点高程异常与拟合出高程异常求拟合残差;在外符合精度方面,根据检核点高程异常与拟合出高程异常间差值,计算GPS高程拟合的外符合精度M;GPS水准精度评定,根据检核点与已知点距离L计算检核点拟合残差限值评定GPS拟合高程达到的精度。

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。

4结论

隧道工程论文范文第4篇

(1)施工现场技术管理缺位是大部分量问题普遍存在的重要原因。部分施工单位对个别隧道存在以包代管的现象,施工技术方案的编制、复核、审批程序流于形式,方案内容缺乏针对性和可操作性,施工现场过程控制流于形式。(2)工序验收把关不严是造成大部分质量问题重复发生的主要原因。部分施工、监理单位现场技术管理人员业务素质不高、责任心不强,对工序的自检、互检、交接检制度落实不到位,现场检查验收过程中未认真核对设计文件和现场实际情况签署质量验收文件,部分检验批验收资料与实际情况明显不符。(3)勘察设计工作不到位。由于前期勘察工作不细,地质资料不详细,造成部分隧道开挖工法和支护措施不合理;施工现场设计配合不到位,部分隧道围岩状况变化后设计变更不及时,尤其是在围岩变弱的情况下支护措施明显不足。(4)教育培训流于形式。部分施工单位的三级安全、技术交底资料仅为应付上级检查、未落到实处,部分作业指导书和技术交底编制内容缺乏针对性和可操作性,技术交底未做到“横向到边、纵向到底”,造成部分作业人员不清楚各工序的施工质量标准和作业要求,甚至存在部分现场作业人员违章蛮干的现象。(5)考核机制落实不到位。部分参建单位内部考核的激励约束机制未有效运转,部分管理人员对施工质量问题的重视程度不高,对施工现场存在的质量安全问题“视而不见”、“习以为常”。个别建设单位对施工、监理、设计单位企业信用评价未能严格按照相关文件要求对标考核。

2预防控制措施建议

(1)建设单位要充分发挥建设管理龙头作用,以标准化管理为抓手,强化源头、过程和细节控制,积极推进机械化、工厂化、专业化、信息化等现代化施工管理手段的应用,认真落实安全风险和质量控制关键环节的监管,强化隧道工点的围岩监控量测、超前地质预报的管理,切实提高参建各方的质量安全意识和管理水平。在工厂化方面,建议在指导性施工组织设计中明确要求组建钢结构加工厂,对隧道模板台车、型钢钢架、钢筋网片、超前小导管等钢构件集中加工制作、统一配送,有效卡控偷工减料、质量不达标等问题发生。在机械化方面,组织研发防水板铺设机,大力推广使用移动栈桥、喷射机械手等先进设备,提高工序施工质量和效率。在专业化方面,全力推行架子队管理,坚决清理违法分包、转包、以包代管等行为,强化过程控制和现场管理的标准化。在信息化方面,推广应用工地试验室压力机、万能材料试验机等检测数据的在线实时监控,混凝土拌和站计量偏差、拌合时间等数据的在线实时监控,隧道围岩量测断面数据采集和围岩收敛情况的实时报告、分析等,及时防范和消除质量安全隐患。(2)强化勘察设计工作在隧道施工质量安全管理的源头作用。在前期勘察过程中,工作要细致,在遇到不良地质及软弱围岩隧道时要加大地质钻孔的频率,选择合理的开挖工法和支护措施,确保工法适应现场;在隧道施工过程中,设计配合工作要及时、到位,遇到围岩状况发生变化时要及时核实现场地质情况,及时出具变更设计文件,及时指导现场施工。(3)强化质量安全“红线”管理,施工现场存在擅自改变设计工法和安全步距超标时必须暂停掌子面掘进,上道工序未验收合格严禁进入下道工序施工。(4)超前地质预报和围岩监控量测,要严格纳入工序管理,选择专业队伍实施。实施过程中确保预报成果和监控量测数据的真实、有效,及时指导现场施工。(5)强化第三方检测管理,必要时超前地质预报和围岩监控量测可实行第三方监测管理,做到及时发现问题、及时整改,强化过程控制。(6)按照工程质量终身负责制,各建设单位要对隧道工程的施工、监理单位管理人员和检验批等验收签字人员的资格情况进行逐一登记、审核,按规定程序进行变动人员审批管理,确保责任落实的可追溯性,严把检验批、分部分项工程、单位工程验收关。(7)强化教育培训制度,不走过场,真正落到实处。一方面对作业层要坚持安全、技术交底,让每一名作业人员都清楚各工序的作业内容、作业标准、工艺要求以及安全注意事项,做到简明扼要、有针对性和可操作性,有条件可实行班前安全交底和现场实作过程交底;另一方面对管理层要将项目部制定的标段、单位工程施工组织设计以及分部分项施工专项方案传达至各级管理人员,让管理人员明确各自的工作内容、验收标准,并有针对性的进行现场巡查。(8)建立长效考核激励约束机制。一方面建设单位要对各参建单位在铁路建设中的合同履约、质量安全管理行为、工程实体质量、现场施工安全等方面加强检查,对发现符合不良行为条件的应及时进行记录、公示、确定并上报相关部门和单位,严格企业信用评价,并将评价结果与招投标挂钩;另一方面各参建单位要建立内部考核机制,落实岗位职责,将建设项目管理目标层层分解,逐级落实至每一岗位、每一管理人员,对质量安全管理做到分工明确、各负其责。

3结语

隧道工程论文范文第5篇

1.1钢筋加工隧道衬砌用钢筋采用合格的大厂钢筋,所有钢筋均根据设计图纸在钢筋加工棚进行加工,完成后运至使用部位进行安装。

1.2钢筋施工放样现场用全站仪五点定位法定出钢筋的位置,即:以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制拱部台车模板中心点、拱部衬砌台车外模板同边墙部模板的两个交接点、两墙部模板的底脚点来控制钢筋的位置。

1.3仰拱钢筋的施工仰拱钢筋在模筑混凝土浇筑完毕之后进行。边墙上埋设定位钢筋,仰拱底部利用定位钢筋与环向、横向钢筋可靠焊接,环向钢筋要求接头错开1m以上。

1.4拱部衬砌钢筋施工为确保二衬钢筋定位准确,钢筋保护层厚度符合要求。具体做法:(1)先由测量人员放样定出台车范围内前后两根钢筋的中心点,确定好法线方向,钢筋绑扎的垂直度采用三点吊垂球的方法确定。(2)测量调平层上定位钢筋中心点标高,定出圆心位置(自制三角架如图2所示)。(3)圆心确定后,检验定位钢筋的尺寸是否满足设计要求,全部符合要求后再固定钢筋。(4)定位钢筋固定好后,在支撑杆上标出环向主筋布设位置,在定位钢筋上标出纵向分布筋安装位置,然后开始绑扎此范围内的钢筋,各钢筋交叉处均应绑扎,钢筋接头采用双面焊接,搭接长度不小于5d。为了使二衬结构满足设计的耐久性和安全性要求,二衬钢筋保护层厚度偏差必须满足要求。该隧道二衬设计厚度有40cm、45cm、60cm三种,为提高隧道二衬混凝土钢筋保护层厚度质量,特制订以下施工措施。(1)提高隧道开挖质量,严格控制欠挖,开挖轮廓圆顺,保证开挖断面符合设计要求。(2)仰拱钢筋的加工及安装:加工前根据设计图纸计算钢筋下料长度;安装前时测量仰拱开挖后基坑尺寸,有不满足图纸的地方人工进行修整,铺设时,外层钢筋放在5cm厚高标号砂浆垫块上,其间距<1m,呈梅花形布置,外层钢筋铺设好后,根据设计钢筋层厚度加工焊接架立筋,并拉线进行控制内层钢筋铺设位置。仰拱钢筋铺设好后,全面检查层厚,保证预留钢筋的位置符合图纸要求。(3)拱墙二衬施工前对初支凹凸不平的地方进行修整,直到断面符合图纸要求方可进行钢筋安装。(4)拱墙二衬钢筋加工及安装:加工前根据设计图纸进行下料,加工好后在特制弯曲机上进行弯曲,钢筋堆放时按编号分开堆放,以免使用时混淆;安装时先安装外层钢筋和仰拱预留钢筋进行搭接时焊接牢固,在外层钢筋和防水层之间放置5cm厚高标号砂浆垫块,其间距≯1m,呈梅花形布置。外层钢筋铺设好后,沿轮廓线每隔2m焊定位筋,根据设计钢筋层厚预先加工好定位筋,并拉线进行控制内层钢筋铺设位置,铺设好外层钢筋后,绑扎5cm厚高标号砂浆垫块,其间距≯1m,呈梅花形布置。(5)模板台车定位:钢筋及预留预埋件安装好后,对钢筋层厚进行全面检查,有不够的地方及时调整。(6)混凝土浇筑:加强对现场工人技术交底,在用振捣棒振捣过程中尽量避免接触钢筋,以防止钢筋错位。(7)钢筋安装实测项目偏差须满足下列要求。

2衬砌台车及模板安装

[5]衬砌台车采用厂制轨行式钢结构定型大模板台车,主门架尺寸构造须便于出渣车辆的出入,台车长度为9m。在衬砌台车端头,用木槽制作挡头板,在挡头板上要设置固定止水带和止水条的设施。台车由专业台车机械厂制作好后运至现场安装:(1)二衬台车在隧道洞口平整的场地上组装,试拼消除潜在的不平整和错台,台车模板安装牢固,接缝严密,确保不漏浆,浇筑中不变形、不位移;(2)安装完成后对液压系统和各设备行程及能力等进行严格的调试检验,确保满足施工需要,边墙与拱部模板应预留混凝土灌注及振捣孔口;(3)调试结束以后,对调试过程中发现的问题逐一进行解决,使之能达到设计要求及满足施工需要,对受力大、易对台车稳固性造成影响的地方及时进行补焊加强;(4)调试加固以后,对照图纸,认真核对量测,对台车中心线、模板的平整度、模板接口的联接、弧形模板的开合、液压系统的开启与关闭及工作行程等关键部位、关键项目进行认真检核,确保台车结构、材料、整体安装质量和细部处理满足要求,验收合格再投入使用。同时,在使用过程中加强维护,确保二次衬砌质量。铺设防水层:铺设防水层前,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平,外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。台车就位:台车轨道采用60cm×20cm×16cm枕木、间距为45cm,钢轨采用43kg/m,轨道中心与隧道中心线允许偏差≯3cm,左右轨允许高差≯2cm。走形轨面的高程应符合规范要求。台车就位后,要校正模板外轮廓与设计净空相吻合并锁定台车。校正模板外轮廓时,应注意复核台车中线是否与隧道中线重合,台车拱顶高程是否考虑预留沉落量(该隧道二衬台车拱部模板预留沉落量为10~30mm、其高程允许偏差为设计高程加预留沉落量(+10mm,0mm)),矮边墙与拱墙混凝土接茬处的隧道净宽是否符合设计要求,并且调整模板中心线尽量同台车大梁中心重合,使台车在混凝土灌注过程中处于良好的受力状态。

3二衬混凝土施工

[6]为确保洞身混凝土质量,二衬混凝土采用衬砌台车全断面浇筑成型,其混凝土采用自拌混凝土,输送方式采用混凝土罐车及混凝土输送泵泵送入模。附着式振捣器配插入式振捣棒捣固,衬砌循环长度为9m。为解决铺底施工与出碴的干扰,分左右侧两次浇筑铺底混凝土,铺底混凝土达到70%强度后方能通过施工车辆。

3.1混凝土的拌制与运输(1)严格控制原材料进场质量,做到每种材料必检,检测频率和质量必须满足要求。(2)严格控制混凝土配合比设计:在试验监理工程师、中心试验室的具体指导下,由工地试验室按有关技术规范进行计算和试验,完成配合比设计,并在施工过程中经常检查。(3)拌合站原材料计量的控制:施工前,拌合站的电子计量装置经过了计量部门的核准和标定,并进行了计量测试(即试拌),确保计量精度。(4)严格控制混凝土坍落度:坍落度控制在墙体100~150mm,拱部160~180mm,在拌合地点和浇筑现场均进行坍落度检测,不符合要求时,及时调整配合比。(5)混凝土的运输采用混凝土混凝土罐车。运输要点:ⅰ)混凝土在运输中应保持其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌注点时,要满足坍落度的要求;ⅱ)混凝土罐车使用前清除容器内的残渣及湿润,装料要适当,防止过满溢出;ⅲ)从搅拌机卸出到浇灌完毕的延续时间不超过2h;ⅳ)运输道路保持平坦,以免造成混凝土分层离析,并根据浇灌结构情况,合理调度车辆,保持道路畅通。

3.2混凝土的浇筑与振捣二衬混凝土采用混凝土输送泵、输送管,末端采用软管连接入模,混凝土入模的自由倾落高度保证其不发生离析,现场施工中不超过2m。输送管严禁接触模板,以免混凝土压出时对管口产生的强烈冲击使模板发生小位移及局部变形;防止振捣器直接冲击防水层、钢筋、模板和预埋件,以免造成防水层、模板损坏和钢筋、预埋件位移。衬砌混凝土在浇筑时,为防止台车偏移,应从两侧拱脚向拱顶对称分层浇筑,并加强钢边橡胶止水带处混凝土捣固,两侧灌筑高差最大不超过100cm,且需连续灌注,灌注速度不宜太快,以10m3/h为宜,若必须终止则不应超过混凝土初凝时间,否则应作施工缝处理,衬砌不留施工平缝,纵向工作缝都必须竖直,相邻段浇筑时,先对已浇混凝土端头凿毛冲洗干净后再浇筑混凝土。变形缝及垂直施工缝端头模板应支立垂直、牢固。混凝土灌注至墙拱交界处,应间歇1~1.5h后方可继续灌注;边墙及墙顶部分采用插入式振捣器振捣,拱顶部分采用附着式振捣器振捣。采用插入式振捣器振捣时,分层厚度30cm,振捣时间宜为10~30s。拱顶部分振捣时附着式振捣器应单个启动,使用时,应根据需振捣的部位开启振捣器振动约30~50s。混凝土振捣应确保密实。插入式振捣棒需变换其在混凝土中的位置时,应竖向缓慢拔出,不得用插入式振捣棒平拖以驱赶下料口处堆积的拌合物振捣,待混凝土充分下沉后再浇筑拱部,以防因边墙混凝土下沉而造成拱部开裂。

3.3封顶(1)当拱部混凝土浇筑至台车最上层窗口时,应将泵送管接至拱顶圆形进浆口。从圆形进浆口泵送混凝土进入衬砌台车时,应从已衬砌段向末衬砌段进行,混凝土充填满拱部后继续泵送混凝土,直到混凝土浇筑至台车挡头约2m处。(2)在台车拱部挡头处预留环向长约2m的空间,先不安设挡头板,以便进行封顶作业。当混凝土浇筑至台车挡头约2m处时,将泵送管接至台车挡头处,通过软管从未安设挡头板处向拱顶浇筑混凝土:将软管出口端设置于模板上预封顶处,待输送出的混凝土充满封顶部分并将软管埋入混凝土约30cm时,将软管拔出约40cm,振捣后连续输送混凝土。待其埋入约30cm后,再拔出一次并振捣,直至混凝土浇筑至台车挡头。(3)当混凝土处浇筑至台车挡头时,一边安设挡头板,一边浇筑混凝土,并采用插入式振捣棒振捣密实,直至封顶完毕。(4)为保证拱部混凝土的密实性,在拱部预埋Φ20mm压浆管,待衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后再进行压浆处理。

3.4拆模该隧道二衬是在初期支护变形稳定后施作的,承重模板拆除时,二衬混凝土强度须达到20.0MPa时以上;拆除非承重模板时,按施工规范采用最后一盘封顶混凝土试件现场抗压达到的强度来控制拆模,混凝土强度不得低于5MPa,并应保证其表面及棱角不受损伤。

3.5混凝土养护[7]拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用水喷淋混凝土表面,以降低水化热。(1)应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土保湿养护;(2)混凝土浇水养护的时间:养护期不少于14d;(3)浇水次数应能保证混凝土处于湿润状态;(4)混凝土强度达到5MPa前,不得拆除堵头模板;(5)衬砌混凝土实测项目偏差须满足下列要求。

4二衬施工注意事项

(1)检查接缝模板、堵头板是否安装牢固,检查灌注部位的作业窗是否关闭,检查输送管接头是否牢靠。(2)灌注混凝土前,必须用水将基底冲洗干净,灌注时必须两侧同时进行,否则造成偏压导致跑模,灌注部位的作业窗两侧必须用销子插上。(3)混凝土材料的选用、配合、搅拌、运输、灌注、振捣等要求按混凝土施工技术规则进行。

5保证衬砌背部密实的措施

(1)加强光面爆破控制,提高围岩基面平整度。(2)严格施工过程控制,对初支平整度不满足要求的不予验收,直至补喷合格后才允许进入下一道工序的施工,确保初支基面平整。(3)加强防水板铺设质量控制,特别是防水板固定后的松紧度控制,预防太紧防水板崩裂,太松形成褶皱导致空洞的出现。(4)加强二衬混凝土浇筑过程的振捣质量。(5)加强各工序作业人员的质量意识和责任心,把好每道工序质量。

6结束语

隧道工程论文范文第6篇

根据设计,SMART将按3种模式运营[2-3],如图3所示。1)模式1。无暴风雨或低降水量情况,没有洪水分流到该系统中,泄洪隧道处于无水状态,公路隧道正常对外开放,见图3(a);2)模式2。在中等洪水情况,即上游Klang/Ampang交汇处的L4雨洪流量站测得流量达到70~150m3/s,通过原有的泄洪设施排泄的流量控制在50m3/s以内,超出的部分则需通过SMART隧道泄洪,但公路隧道区段仅限于隧道的底部空间用于泄洪。公路隧道正常对外开放,见图3(b);3)模式3。大暴雨、特大暴雨情况下,即上游Klang/Ampang交汇处的L4流量站测得流量超过150m3/s,公路隧道关闭交通,隧道内的车辆和人员全部撤离,隧道全断面泄洪,见图3(c)。对模式3而言,在隧道接到泄洪通知后45min内,隧道内的所有车辆及相关人员必须完成撤离,每次过洪后重新恢复道路交通需要52h。对于3km的公路隧道区间,由于隧道需要在干湿2种环境中运营,因此隧道内的照明设备及CCTV系统均按IP68设计,即可以被水淹没。隧道的应急电话系统设计为可快速更换类型。设计最大洪峰泄洪时流速为4.7m/s,所有的机电设备及指示牌尽可能按流线型设计,且设备安装应有足够的刚度与强度。工程按百年一遇的暴雨标准设计。依此标准,一年内绝大部分时间SMART都将按模式1运行,可能会有7~10次按模式2运行,而按模式3运行的频率为每年1次甚至几年1次。

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入联络通道,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,具体位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入联络通道。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。

5结论与讨论

隧道工程论文范文第7篇

1.1地表裂缝

在黄土隧道施工过程中,会出现沿着隧道走向在隧道两侧出现地表裂缝,且裂缝会随着隧道开挖进度相应发展,一般情况下裂缝是由拱脚处以黄土内摩擦角度沿仰坡延伸至上方地表,随着施工进度,山体裂缝最终连在一起。

1.2塌陷

由于施工过程中的冒顶、拱顶下沉等原因,往往会引起局部的地表连续性下沉,慢慢发展成为地表塌陷,当地表塌陷变形较大时,还会伴随着产生一系列的环状裂缝。

1.3陷穴、落水洞

其主要成因是隧道施工过程中的地表裂缝以及冒顶、拱顶作用形成的上部土体塌空,致使隧道顶部的降雨或者是其他农业灌溉用水下渗,最终在地表产生陷穴和落水洞。

2湿陷性黄土隧道的基底处理原则

从湿陷性黄土隧道的工程特性以及以往的湿陷性黄土地区地基处理经验来看,湿陷性黄土隧道基底处理应遵循“内外加固、先保护后加固”的原则。由于水是造成黄土湿陷性变形的最主要因素,所以在设计湿陷性黄土隧道地基处理方案时,应首先要考虑水对湿陷性黄土以及整个隧道工程的影响,做好湿陷性黄土隧道工程的排水与防水工作。对于黄土隧道工程来说,进行基底处理的目的无非就是改善黄土的工程特性,减少其土壤的渗透性,控制湿陷作用的发生。所以往往通过换土或者加密等手段进行湿陷性黄土隧道工程基底加固处理,使处理后的基底不具有湿陷性或者消除部分湿陷,使其数值不超过规定范围。

3湿陷性黄土隧道工程的基底处理方法

对于湿陷性黄土地基处理而言,目前国内已有较为成熟的技术方法和隧道工程实践经验,其主要的处理方法有:碾压、强夯、换填、动力挤密桩、高压灌浆、高压旋喷桩等,其中常用的基底处理方法有以下两种:

(1)水泥挤密桩。这是湿陷性黄土隧道工程中较为常用的一种基底处理方法,由于湿陷性黄土本身具有大孔隙性和湿陷性,水泥挤密桩就是通过对其大孔隙进行夯实挤密,从而消除湿陷性并对基底产生加固作用。在桩锤的夯实过程中,桩孔中原有土被强制性的侧向挤出,桩周范围内的土质被压缩和重塑。但是由于湿陷性黄土隧道工程隧道内施工作业面相对较小,振动作用对围岩产生的影响等,需要湿陷性黄土隧道从工程中的挤密桩装身材料以及挤密桩施工机械和桩间距等做出优化处理。

(2)树根桩。所谓的树根桩,其实是一种小型钻孔灌注桩,是通过利用钻机钻孔到一定的深度,随后放入钢筋笼、碎石和注浆管,再通过压力灌注水泥或砂浆的方式制成的钢筋混凝土桩。由于其布桩方式多采用垂直、倾斜设置或者树根桩布置,被成为树根桩。凭借着其高承载力、沉降量与扰动范围小、施工操作方便和经济快捷等特点,在湿陷性黄土隧道工程基底处理中得到了初步的应用,能在有效的空间内最大限度上的减少开挖过程中对隧道洞身地层的扰动。

4黄土隧道基底处理的新技术

就黄土湿陷性的内外部成因来讲,其主要内因是由于黄土自身的土质和结构组成,外因主要是由于水的侵蚀作用的外部载荷。由于黄土本身是在干旱和半干旱气候条件下形成的,其土质本身有欠压密性,加上其和盐类胶结材料的易溶性,致使黄土具有湿陷性。所以对于湿陷性黄土地基的处理应本着力消除其内应,处理方法有以下几类:

(1)土体加密法。主要指通过各种工程施工措施,加大黄土的密实度,通常可以采用强夯法和素土垫层法。

(2)土体加固法。此种方法主要是通过焙烧或者外加胶结材料来改变黄土的物质组成结构,提高黄土的抗水性和力学指标,但是其密度增加效果不是很明显。

隧道工程论文范文第8篇

1.1地表裂缝在黄土隧道施工过程中,会出现沿着隧道走向在隧道两侧出现地表裂缝,且裂缝会随着隧道开挖进度相应发展,一般情况下裂缝是由拱脚处以黄土内摩擦角度沿仰坡延伸至上方地表,随着施工进度,山体裂缝最终连在一起。

1.2塌陷由于施工过程中的冒顶、拱顶下沉等原因,往往会引起局部的地表连续性下沉,慢慢发展成为地表塌陷,当地表塌陷变形较大时,还会伴随着产生一系列的环状裂缝。

1.3陷穴、落水洞其主要成因是隧道施工过程中的地表裂缝以及冒顶、拱顶作用形成的上部土体塌空,致使隧道顶部的降雨或者是其他农业灌溉用水下渗,最终在地表产生陷穴和落水洞。

2湿陷性黄土隧道的基底处理原则

从湿陷性黄土隧道的工程特性以及以往的湿陷性黄土地区地基处理经验来看,湿陷性黄土隧道基底处理应遵循“内外加固、先保护后加固”的原则。由于水是造成黄土湿陷性变形的最主要因素,所以在设计湿陷性黄土隧道地基处理方案时,应首先要考虑水对湿陷性黄土以及整个隧道工程的影响,做好湿陷性黄土隧道工程的排水与防水工作。对于黄土隧道工程来说,进行基底处理的目的无非就是改善黄土的工程特性,减少其土壤的渗透性,控制湿陷作用的发生。所以往往通过换土或者加密等手段进行湿陷性黄土隧道工程基底加固处理,使处理后的基底不具有湿陷性或者消除部分湿陷,使其数值不超过规定范围。

3湿陷性黄土隧道工程的基底处理方法

对于湿陷性黄土地基处理而言,目前国内已有较为成熟的技术方法和隧道工程实践经验,其主要的处理方法有:碾压、强夯、换填、动力挤密桩、高压灌浆、高压旋喷桩等,其中常用的基底处理方法有以下两种:(1)水泥挤密桩。这是湿陷性黄土隧道工程中较为常用的一种基底处理方法,由于湿陷性黄土本身具有大孔隙性和湿陷性,水泥挤密桩就是通过对其大孔隙进行夯实挤密,从而消除湿陷性并对基底产生加固作用。在桩锤的夯实过程中,桩孔中原有土被强制性的侧向挤出,桩周范围内的土质被压缩和重塑。但是由于湿陷性黄土隧道工程隧道内施工作业面相对较小,振动作用对围岩产生的影响等,需要湿陷性黄土隧道从工程中的挤密桩装身材料以及挤密桩施工机械和桩间距等做出优化处理。(2)树根桩。所谓的树根桩,其实是一种小型钻孔灌注桩,是通过利用钻机钻孔到一定的深度,随后放入钢筋笼、碎石和注浆管,再通过压力灌注水泥或砂浆的方式制成的钢筋混凝土桩。由于其布桩方式多采用垂直、倾斜设置或者树根桩布置,被成为树根桩。凭借着其高承载力、沉降量与扰动范围小、施工操作方便和经济快捷等特点,在湿陷性黄土隧道工程基底处理中得到了初步的应用,能在有效的空间内最大限度上的减少开挖过程中对隧道洞身地层的扰动。

4黄土隧道基底处理的新技术