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隧道工程论文全文(5篇)

隧道工程论文

第1篇:隧道工程论文范文

由于地层地质的复杂性,大跨软岩隧道工程仍然面临着以下几个急需解决的关键问题:

1)对围岩变形的判断与控制。对于软岩隧道围岩变形的研究主要集中在三个方面:

a.从理论方面对变形机理进行研究;

b.选择合理的施工工法对围岩变形进行控制;

c.运用有限元或其他数值模拟的手段对围岩的变形量和变形趋势进行预测。从众多的学术论文和科研成果中不难发现,对于围岩变形的机理多是采用连续性介质理论进行分析,而实际工程中的围岩是非连续的,它是岩块和结构面在三维空间的一种非定向关系。尤其是对于地质状况比较复杂的软弱围岩,都是由多种物理成分组成的,且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的随机性。但是,在实际的研究和应用中,例如采用数值模拟的方法对软岩隧道围岩变形进行分析时,又必须运用岩体的本构关系,这本身就是存在问题的,更不要说计算结果的准确性了。不论是理论分析还是数值模拟都没有办法对围岩的变形量进行准确的判断。这将引起另外一个问题,就是在采取控制变形措施时,通常采用的是依据相似工程经验制定施工方案,并没有针对不同的变形量采取相应的控制措施,因此变形控制措施也具有一定的盲目性。另外,隧道施工中变形可以达到1.0m甚至更大,软弱围岩变形本质上属于大变形问题,然而岩体力学中使用的弹塑性变形理论虽然对材料的非线性进行了考虑,但是严格意义上仍属小变形理论。

2)对合理支护时机的探讨。隧道二次衬砌施作时机始终是隧道界讨论的热点问题,二次衬砌的支护时机是保证二次衬砌长期稳定的关键。特别是对于软岩大变形隧道,如果二次衬砌施作过晚,则可能造成初期支护变形过大而无法控制,以致隧道失稳;但如果施作过早,则不利于地应力的释放和充分发挥围岩的自稳能力,从而使二衬受力过大而导致开裂,降低了隧道结构稳定性。因此,合理确定二次衬砌施作时机是保证隧道施工阶段和长期运营阶段安全性的关键。但是现阶段,对于隧道二次衬砌支护时机的研究仍然没有形成系统的体系。研究者多根据具体的工程背景选择不同的岩石弹塑性模型,采用的确定合理支护时机的判定方法也各有不同。对于二衬支护时机的影响因素的分析也多是针对单一影响因素,并没有综合考虑。

2大跨软岩隧道的发展与展望

为了满足交通建设的需要,将不可避免的遇到更多的软岩隧道工程。围岩大变形的控制问题仍然是未来软岩隧道工程需要解决的关键问题。从根本上讲要更深入的研究围岩的变形机理,找出适用于实际工程地质状况的围岩的本构关系。在施工的过程中,超前地质预报要贯穿整个隧道的开挖过程,监控测量要及时跟进。对于具有代表性的工程要完善施工工法,以便以后类似工程经验借鉴。隧道是地层围岩和支护结构共同组成的复杂受力体。支护是一个过程,一个好的支护方案要让这一过程与围岩变形过程相协调。考虑到软弱围岩的蠕变特性,围岩的自稳能力是与施加相关的,因此二次衬砌的支护需要一个合理的时机。反过来理解,如果要确定合理的二衬支护时机,首先要对围岩的蠕变特性和变形机理进行充分而深入地分析,只有在此基础上,才能选择适当的支护时机和支护形式以及确定合适的支护参数。由于目前的研究多针对二次衬砌的支护时机探讨,应该将整个支护过程统一起来,形成与不同围岩级别、不同断面尺寸、不同开挖方式、不同支护参数相对应的系统的支护方案,以及更完善的施工工法。

3结语

第2篇:隧道工程论文范文

新奥法的思想和基本理论形成于上世纪的60年代,是奥地利学者在长期的隧道工程实践过程中,在岩土开挖理论的一个系统总结的基础上提出来的。新奥法的核心是将围岩不仅视为荷载,也是结构的一部分,最大限度地利用和发挥围岩的自承能力。利用这一基本思想,根据地层条件,在隧道的设计施工中最大程度地利用围岩的自稳能力,合理确定支护的时机,使支护的代价最低。新奥法的基本思路有以下几点:

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。

4结论

第3篇:隧道工程论文范文

城市隧道是建设工程的一种,要研究城市隧道建设活动的和谐性,首先要对其技术和管理特征进行分析。

1.1城市隧道工程建设的技术特征从技术角度看,城市隧道工程建设在以下三方面都具有较高的风险,容易出现系统运行不顺畅、不和谐的问题。

1)地下工程难度大,具有较高的安全风险。地下工程修建于地下岩土体中,由于各种主客观危险源很多,同时地下施工条件比地面差得多,稍有不慎就可能发生安全生产事故。地下工程极大的依赖于地质条件,由于埋置于地下,地质条件在施工前难以完全查清,在施工中面临较大的不确定性,增大了建设难度和安全风险。地下工程的设计施工理论尚有不完善之处,由于起步晚、岩土和地质条件复杂,目前隧道设计施工高度依赖于工程经验(工程类比),这也增加了工程建设定量化、标准化作业的难度。

2)构造及工序复杂,具有较高的质量风险。为了保证城市隧道工程具备功能和服务水平,隧道工程除了包括能够保证结构稳定与安全的主体结构之外,还必须配置通风、照明、通信、监控、消防、交通等大量辅助设施。城市隧道工程埋置于地下岩土体中,由于受到空间限制和周围岩土体制约,从结构上各组成部分需要高度集成、相互重叠,从施工工序上各组成部分相互干扰和限制。

3)自然与生态影响大,具有较高的环境风险。相对于地面工程,地下工程还具有自然与生态环境影响大的特点。城市隧道需要开挖地下岩土体,将对隧址区的地质构造和水文环境造成扰动,稍有不慎就可能造成地质灾害或水环境破坏。城市隧道开挖会产生大量弃渣,支护过程会产生大量喷射混凝土等废弃物,这些废弃物处理不当则可能造成污染或发生滑坡等地质灾害。城市隧道施工还会产生大量有害气体和污水并集中从洞口排出,开挖爆破可能产生噪声及振动,处理不当会造成严重的环境污染。

1.2城市隧道工程建设的管理特征

从管理角度看,城市隧道工程建设在以下三方面表现出复杂性。管理者与管理者、管理者与管理对象、管理对象与管理对象之间的复杂关系,大大增加了系统不和谐运行的可能性。

1)地下狭小空间多工序技术管理的高度复杂性。隧道工程是狭长的地下空间按复杂的工序施工复杂的结构,这大大增加了技术管理的复杂性。技术管理的复杂性具体体现为:工序需科学高效组织、作业空间需要高效利用、材料设备需要精确调度。

2)信息化设计施工参与者管理的高度复杂性。城市隧道工程大多采用信息化设计施工,快速实现信息收集、反馈、分析和决策是保证施工安全和高效作业的关键。而城市隧道工程建设众多的参与者形成错综复杂的信息网、利益网和决策网,这使得组织管理工作高度复杂化。

3)城市高密集区众多利益相关者协调的高度复杂性。城市隧道一般都直接修建在城市繁华地区或与城市繁华地区紧密相关。城市繁华地区人口密集、单位众多,城市隧道工程建设带来的利益损益,经常出现牵一发而动全身的复杂局面。这些利益相关者可以按照受益和受损进行划分,协调和平衡这些利益相关者,对城市隧道工程建设和谐度有极其重要的影响,很多时候甚至超过其他方面。

二、城市隧道工程建设和谐性的表现形式与影响因素

按照工程建设活动和谐性的界定,城市隧道工程建设的和谐性也可以从技术、经济、社会和环境等四个方面得以体现,不同方面实现和谐的因素不尽相同,相互之间可能存在重叠。

2.1技术表现形式与影响因素

技术方面的和谐主要表现为安全、质量和进度三方面有保障。

1)安全管理。和谐在安全方面的体现主要包括: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。隧道施工中的安全事故主要包括塌方、涌水、突泥、有害气体中毒、瓦斯爆炸、火工品爆炸等隧道工程特有的事故,以及交通、用电、火灾、机械伤害等常见安全事故。直接决定隧道建设安全状态的因素包括安全管理体系是否健全、制度是否完善、措施是否合理,以及是否执行到位等,间接因素包括:施工工期、中标价格、单位管理水平、决策执行系统和内部关系是否协调等。

2)质量管理。和谐在质量方面的体现主要包括: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。隧道工程中常见的质量问题包括:渗漏水、结构裂损、内空侵限、强度不足、通风照明不良等。直接决定隧道建设质量状态的因素包括质量管理体系是否健全、制度是否完善、措施是否合理,以及是否执行到位等,间接因素包括:设计方案、中标价格、单位管理水平、施工工期等。

3)进度管理。和谐在进度方面的体现主要包括:工程建设的总进度得以保障,各分项或分部工程得到协调一致的推进。隧道由于工作面狭窄,经常出现由于工序组织不当而造成窝工等问题。直接决定隧道工期的因素主要为施工组织调度系统的水平,简介因素包括:安全质量控制水平、设计变更协调水平、反馈决策顺畅水平,以及承包商自身的财务和资信水平等。

2.2经济表现形式与影响因素

城市隧道工程建设和谐性在经济方面主要体现为业主(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。上述三者的效益有一定矛盾,但整体又是一致的,只有三者的受益水平达到一个合理平衡,方可实现和谐。

1)业主的经济效益。和谐性在业主经济活动的体现主要为: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。其主要影响因素包括:承包商的中标价格水平、设计变更的控制能力、安全质量缺陷的预防、施工工期的控制,以及承包商的资信与财务水平等。

2)承包商的经济效益。和谐在承包商经济效益中主要体现为: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。其主要影响因素有:施工中标价格、安全质量控制水平、工期管理水平、废弃物和污染物排放与处置水平。

3)员工个体的经济效益。和谐在员工经济效益中主要体现为: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。其主要影响因素有:施工中标价格、员工薪酬体系、安全质量控制水平、施工工期控制、工作团队内部协调水平,以及单位机构自身财务健康水平。

2.3社会表现形式与影响因素

城市隧道工程建设和谐性在社会方面主要体现为:工程建设与外部单位和个人关联关系的顺畅、参建单位机构之间的关系运转顺畅、参建员工个人之间的关系运转顺畅。

1)外联关系协调水平。外联关系协调水平即体现为工程建设有效避免了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。其主要影响因素包括:工程建设方案和具体设计的合理性、安全事故控制水平、工程建设内部各种关系的协调水平、工程建设与外部各种关系的协调水平、废弃物和污染物的处置水平。

2)机构关系协调水平。机构关系协调水平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。其主要影响因素包括:反馈决策的顺畅水平、安全质量控制水平、施工中标价格水平、施工工期控制水平,以及内部沟通协调水平。

3)员工关系协调水平。员工关系协调水平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。其主要影响因素包括:内联关系协调水平、员工薪酬发放水平、反馈决策顺畅水平、安全事故控制水平、施工工期控制水平以及施工中标价格水平等。

2.4环境表现形式与影响因素

城市隧道工程建设和谐性在环境方面主要体现为: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。

1)资源消耗水平。和谐性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。其主要影响因素包括:整体方案和设计的合理性、废弃物的处置水平、安全质量控制水平、施工中标价格、内部管理协调水平等。

2)污染控制水平。和谐性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。其主要影响因素包括:废弃物处置水平、污染物处置水平、整体方案和具体设计、施工工期控制、施工中标价格等。

3)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。其主要影响因素包括:污染物处置水平、废弃物处置水平、环境景观保护水平、外联沟通协调水平、施工工期控制水平、整体方案和具体设计水平,以及承包商资信水平等。

三、结语

第4篇:隧道工程论文范文

(1)隧道水害。在公路隧道所出现的一系列质量问题中,隧道渗漏水所造成的危害尤为普遍。隧道水害不仅增加隧道内湿度,降低路面抗滑性能,造成电路短路等

事故,危及运营安全,而且还易引起其他病害。由于隧道渗漏水、积水,将会造成衬砌开裂或使原有裂缝发展变大,加重衬砌裂损;当地下水有侵蚀性时,会使衬砌混凝土遭受侵蚀,并且随着渗漏水的不断发展,侵蚀程度日益加重;在寒冷地区,水是影响隧道围岩冻胀的重要因素,水害严重必然导致冻害严重[1-3]。

(2)衬砌缺陷。衬砌缺陷主要是因为衬砌空洞、厚度、强度、密实度等原因造成的衬砌变形、衬砌移动及衬砌开裂等。作用在隧道衬砌结构上的压力,与隧道围岩的性质、地应力的大小以及施工方法等因素有关。由于受技术和资金条件的限制,一些因素在设计前是难以确定的,所以在隧道衬砌结构设计中常带有一定的盲目性,导致结构强度不够或与围岩压力不协调,造成衬砌结构开裂、破坏。然而,工程上出现的衬砌开裂更多的则是由于施工管理不当(衬砌厚度不足、混凝土强度不够等)造成的。

(3)净空受侵或轴线偏位。因模板强度、刚度不足而出现跑模,或因测量误差过大,出现模板定位偏差过大,都有可能导致隧道净空甚至建筑限界受侵或者出现隧道整体轴线偏位。也有因对已建成隧道的衬砌质量缺陷进行套拱处理而出现限界受侵的情况。

(4)通风不畅。所有的公路隧道均需要通风,不管是自然通风还是人工通风。事实上,当前国内相当数量的公路隧道尤其是中长隧道,通风设施常常形同虚设,一般不开启(多数是为节省运营费用),造成洞内运营环境污浊。而且,国内公路隧道通风设计主要依据现行《公路隧道通风照明设计规范》[4],其中对运营通风之规定应该说较为详尽,但火灾通风仍需进一步探讨从而以规范形式予以认定。

(5)照明不良。我国公路隧道设计虽然都考虑了照明,但迫于运营维护成本的压力,许多隧道有灯具而未照明,而且这种现象相当普遍,甚至某些长度不短的公路隧道根本就没有安装照明灯具。事实上,国内现行相关设计标准及国外一些国家设计标准都规定长度大于100m的公路隧道应设照明。

(6)监控不力。监控包含有施工期间的监控和运营期间的监控。目前对这两方面的监控工作都不同程度存在着一些问题。我国在多座隧道中进行了成套技术的引进,但效果并不甚理想。

二、公路隧道质量检测评价体系的建立

2.1 建立公路隧道质量检测评价体系的原则

(1)系统性。高速公路隧道交通环境评价是一个涵盖多因素、多目标的复杂系统,评价指标体系应力求全面反映各隧道的综合情况,既能反映交通流运行状况,又能正确反映交通流与通风、照明等机电设施的关联特性,以保证评价的全面性和可靠性。

(2)科学性。评价指标体系一定要建立在科学的基础上,指标概念必须明确,并能客观、真实、合理地反映隧道运行环境的内涵。

(3)实用性。评价指标体系应当层次清晰、指标精炼、方法简捷,使之具有实际应用和推广价值。同时,选取的评价指标要有可操作性,指标含义明确易于被理解,指标量化所需资料收集方便,能够用现有方法和模型求解。

(4)独立性。高速公路隧道运行环境评价的指标与指标之间应是相互补充、相互协调的,充分考虑指标之间的相关性,避免指标之间的重复与冲突,实现指标体系的最优化。

2.2 施工质量评价指标的依据

第5篇:隧道工程论文范文

隧道衬砌一般常用的形式有整体式衬砌、复合式衬砌、喷锚衬砌。整体式衬砌通常为保证施工安全要采用喷锚支护等临时支护措施,这种支护不是永久的受力结构,只有模筑混凝土才是永久受力结构。复合式衬砌通常也将喷锚支护作为初期临时支护,内层用模筑混凝土作为二次衬砌的永久结构,为防止初期喷锚支护和二次模筑混凝土衬砌间因为材料、受力或其他因素而发生不同变形,进而导致混凝土出现裂纹,一般要在两层间根据需要设置防水层或隔离层。喷锚衬砌是将喷锚支护作为了永久性衬砌结构,适用于地下水不充裕的Ⅲ级或以上围岩的短隧道,喷锚支护是柔性结构,它充分利用围岩的自承能力和围岩形成一体产生共同变形。通过对这三种常用衬砌形式受力结构的分析,我们可以非常清晰地认识到:三种衬砌中喷锚支护极为重要,其施工质量直接关联隧道主体结构的工程质量,如果出现质量问题,将为公路隧道施工以至于整条公路留下质量隐患或安全隐患。

二、公路隧道支护技术

公路隧道初期支护方式要根据施工要求采取不同的支护形式。主要选择的有喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式。

(1)喷射混凝土:其方法大致分为素喷和网喷两种,喷射混凝土的作用是对围岩节理、裂隙起到充填作用,将不连续的岩层层面胶结起来,形成一个整体。同时产生楔效应增加岩块间的磨擦系数,进而有效防止岩块沿软弱面滑移脱落,使表面岩块保持稳定状态。喷射混凝土由于具有一定粘结力和抗剪强度,能与岩层粘贴的同时和围岩形成了统一的承载体系,极大改善了喷层的受力条件。喷射混凝土一定要及时并做到分层施喷,喷层虽薄但其具有较高的强度。这样,喷层有效控制了围岩变形。即使在围岩仍有较大变形的情形下,仍不致于产生坍塌,这样就有效提高了围岩自承能力。同时喷射混凝土能使隧道周边的围岩尽早封闭,进而有效防止了围岩的进一步风化。在喷射混凝土作业施工中,首先要做好职工准备,准备充足的材料如水泥、砂、石、速凝剂、水等,严格检验材料质量,尽量用新鲜的相容性试验合格的水泥和速凝剂,砂、石含水率要达标。检修好喷射机、混凝土搅拌机等设备,并进行就位前的试运转。风管和水管管路及接头要确保良好。检查开挖断面,将附着于岩面的泥圬冲冼干净。对渗漏较大处做好引排水处理。在做好充足的准备工作后进行操作,操作中要注意:控制好风压、水压和水灰比。要想保证喷射混凝土的质量,降低回弹率,减少挥发粉尘,喷射作业时要求风压控制要稳定,压力大小应调整适当。水压通常要比水压50-100Kpa,要在喷头水环位置形成水雾,充分湿润干拌合料。干喷时,如果喷射的混凝土易粘着,回弹小而且表面湿润光泽,说明水量适中。如发现表面无光、回弹物多、灰尘大、混凝土不密实等现象,则说明水量小。如果表面出现流淌滑动现象,则说明水量大。要掌握好喷射角度和喷射距离。喷嘴与岩面的角度一般要垂直于岩面。如果靠近边墙,应将喷嘴略向下俯约10°左右,使混凝土喷射在较厚的混凝土顶端。喷嘴与岩面的距离一般保持在0.8-1.2m。每一次喷射混凝土的厚度,应掌握在拱部为5-6cm,边墙为7-10cm。喷射的顺序应先墙后拱从下而上,先喷凹处找平,然后继续向上喷射。喷射时料束要尽量呈旋转轨迹运动,大致要一圈压半圈,纵向按蛇形进行。为保持喷层表面平整,喷射完应对表面再扫射一层。喷射顺序应自上向下,料束要呈横扫方式运动,不能旋转或者停留。

(2)锚杆:锚杆主要起到了悬吊、加固和组合梁的作用,根据材质不同可以分为砂浆、药卷和自进注浆锚杆。其悬吊作用主要表现在:因为外部震动或其他因素导致局部岩块不稳定,为防止岩块脱落,就用锚杆把活动岩块吊挂在稳定的岩体上。或者将应力区内不稳定的围岩悬挂在应力区以外牢固稳定的岩体上,从而保证了这部分岩体能够保持相对稳定的特性。其加固作用主要表现在:从围岩的径向四周科学布设锚杆,随着围岩的挖空,部分松软的围岩在锚杆的固定之下,与主体形成承载拱形,不至于脱落造成围岩形变。喷射混凝土后,与围岩形成一体,共同承载了外部压力。其组合梁作用表现在:锚杆将岩层紧密连接在一起,促使岩层达到了密合程度,大幅增加了岩层间的摩擦力,这种酷似组合梁的结构,充分发挥了固定围岩的作用。使用锚杆时,要注意位置分布,做到布局合理,大部分锚杆位置是沿着隧道周边呈梅花状均匀分布,方向与周边岩面尽量保持垂直。由于锚固力不足或锚杆强度不够往往会导致锚杆失效,这就要求要采取更换高强度锚杆、大径锚杆或增加锚杆数量、增大锚孔直径等有效措施加以解决。