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隧道的修建方法

隧道的修建方法

隧道的修建方法范文第1篇

2009年11月5日,历时4年多修建的我国内地首条钻爆法海底隧道――厦门翔安海底隧道全线贯通。这条隧道全长5,95千米,最深在海平面下约65米。隧道贯通后,厦门岛至翔安区的车程将由1.5个小时缩短至8分钟。

什么是海底隧道?人们为什么要修建海底隧道?

水上还是水下

海底隧道是为了解决横跨海峡、海湾之间的交通,在不妨碍船舶航运的条件下,建造于海底之下供人员及车辆通行的建筑物。它属于水下隧道的一种。

至于水下隧道,顾名思义,就是修建在水面之下的通道,既包括修建在江河之下的隧道,也包括海峡隧道和海底隧道。

在过去运输业不够发达时,江河湖海常常像一道天堑将大陆与大陆、大陆与岛屿、海岛与海岛之间隔开,给人们的生活、旅行带来诸多不便。

就跨越江河湖海的可选方式而言,目前主要有轮渡、水下隧道与桥梁。轮渡方式虽然投资少,但由于其受交通运输量小、等候时间长、气候条件影响大等不利因素的限制,与现代社会快节奏的交通运输需求不相适应,所以现在选用较少。特别是在安全性方面,轮渡的局限性更大,一场事故就可以造成数量众多的无辜者死亡,像1949年9月26日,日本津轻海峡上发生了震惊该国的“青函渡轮事件”:在津轻海峡航行的轮渡遭台风袭击而翻船,1430人遇难。为避免类似事件再次发生,日本政府决心修建青函隧道。

目前,随着科技水平的提高,跨越江河湖海时,人们越来越多地倾向于在水下隧道与桥梁之间做出选择。

至于具体是选择水下隧道还是选择桥梁,主要依据航运、水文、地质、气候、生态环境等具体条件而定。

不过,就现今情况看,水下隧道与桥梁相比有以下一些显而易见的优势:一是抵抗战争破坏和自然灾害的能力更强;桥梁则不同,在战争中,一枚炸弹可能就使一座桥梁报废。二是水下隧道不侵占航道净空,不影响航运,不干扰岸上航务设施。三是水下隧道不受气候变化的影响,车辆可全天候通行,具有较强的载运能力,不像桥梁通行车辆载重受设计荷载的限制。四是对生态环境影响小,能避免噪声尘土对周围环境的影响。五是在建设上,隧道钢用量比桥梁少,且只需普通建筑钢,比桥梁造价更低。而且水下隧道的结构耐久性好,维护保养费用比桥梁低很多。六是隧道设计可以做到一洞多用,把城市水、电、气和通讯等设施安排在比较安全稳定的环境中。

所以,近20年来,国外有优先考虑采用水下隧道作为跨越江河湖海方式的趋势。

水下隧道工程时代

工程界专家曾预言:21世纪将是隧道工程、地下空间大力开发利用的时代。

从20世纪30年代起,发达国家就开始着手修建海底隧道,至今已建造了20多条海底隧道,还有许多正在修建或计划修建中。

20世纪40年代,日本在关门海峡修建的海峡隧道是世界上最早的海峡隧道,之后日本又在关门海峡修建了两条海底隧道。1988年,日本在津轻海峡建成了迄今为止世界上最长的海峡隧道――青函隧道,实现了本州和北海道之间的铁路运输。

英法海峡隧道从拿破仑时代(1800年)起就曾两次开挖,但都中途停工,直到1994年才全部贯通。隧道把英伦三岛和欧洲大陆连为一体,无论是从政治、经济、社会还是工程本身看,都令人惊叹!隔海相望的英、法两国人员,乘坐穿越隧道的高速列车,3个小时即可从伦敦直达巴黎,比乘飞机还要快一个多小时。这就是隧道的神奇。

正是因为青函隧道和英法海峡隧道的修建,世界上兴起了一场海底隧道热。意大利计划修建横跨墨西拿海峡的隧道,把本土与西西里岛联结起来;日韩两国正在筹建穿过对马海峡的隧道。此外,在直布罗陀海峡、马六甲海峡、博斯普鲁斯海峡等世界许多海峡,都正在进行修建海底隧道的规划或调查。

再来看我国,随着沿海地区建设的加快,提高海湾和海峡的交通能力问题日益突出,除了已经贯通的厦门翔安隧道外,目前还有胶州湾海底隧道、广东狮子洋海底铁路隧道正在建设中。渤海湾、杭州湾、珠江口、琼州海峡、台湾海峡,这些地方真正实现全天候、大流量的快捷交通,都要靠海底隧道来实现。

水下隧道的高难度

与陆地隧道相比,水下隧道在勘探、设计和施工方面都要面临更大的挑战。

首先,水下隧道的地质勘测更困难,造价更高,风险更大。因为要在水底岩层中通过、隧道要挖得很深,而且随时面临渗水的可能,特别是海底隧道,海底岩层地质情况是其建设成败的关键。比如,前文提到的日本青函隧道,勘探人员于1964年5月开始挖调查坑道。经过历时7年的各种海底科学考察,专家们才最终选定了安全的隧道位置,并于1971年4月正式动工开挖主坑道。再比如英法海峡隧道,地质钻探工作从1958年做到1987年,重要的钻孔达94个。浅层勘探在海底以下150米之内,用于考虑隧道布置的范围;深层勘探在海底以下800米之内,主要为评价地震风险提供数据。正是由于充分的地质资料和正确的判断,才为这条隧道找到了理想的岩层。

为何勘探对海底隧道的修建如此关键?因为海底地层中的不良地质,如断层破碎带、岩层软弱段、溶穴、风化槽等等,都会给隧道建设带来很大风险,尤其如果这些不良地质情况未被勘测到,施工风险将大为提高。

其次,在施工中能否安全穿越软弱不良地质段,是隧道修建成败的关键。海底地层中的地下水由于具有很高的渗水压力,可能导致水在高渗透性等地层中大量流入、水源补给无限,加上隧道施工中不具有自然排水的条件,一旦发生大的突水、涌水,就可能引起严重的后果,威胁施工安全。青函隧道1964年正式开工后,由于受地形和火山活动的影响,施工地段地质复杂,再加上海下部分在距海面200米、距海底约100米的特殊条件下作业,施工异常艰难。在18年的施工中,共发生4次大的出水事故。1976年5月的一次出水事故,最高出水量为每分钟80立方米,连续出水50余天,1000多立方米的砂石崩落,70多米长的坑道被淹没。

另外,合理确定海底隧道拱顶的岩石覆盖层厚度也十分重要。如果覆盖层过薄,海底隧道施工过程中就可能发生严重的失稳问题和海水涌入的危险。如果覆盖层太厚则会使海底隧道的长度增加,投资加大。

修建翔安隧道有多难

在修建翔安隧道之前,厦门本岛与大陆之间原有两座大桥相通,但仍然满足不了交通

运输的需求。正在兴建的厦门东通道工程成为联结两地的第三条通道,它由五通互通、翔安跨海隧道、西滨互通三部分组成。其中翔安隧道的修建最为关键。

翔安隧道不仅开启了国内交通建设的建隧新时代,而且对以后的隧道建设具有重要影响。翔安隧道的地质条件十分复杂,在翔安端隧道要穿越浅滩近500米的富水(与海水相连)砂层,施工难度极大。隧道还要在海底穿越风化槽和风化囊,这进一步加大了施工难度及其可能遇到的风险。隧道穿越的砂层和强风化花岗岩,所占比例很大,隧道开挖后,岩石承载能力低,遇水软化后易发生涌泥、涌砂、坍塌。

此外,行车隧道开挖断面达170平方米,居世界之最。有关各方通过对钻爆法、掘进机施工法(TBM法)、沉管法、盾构法的比较,最终在翔安工程中选用了施工技术成熟、灵活的钻爆法。

知名海底隧道一览

目前,全世界已建成和计划建设的海底隧道有20多条,主要分布在日本、美国、西欧等国家和地区。其中日本、挪威修建的隧道数量最多。最长的海底隧道

至今为止,世界上已建成的最长的海底隧道是日本的青函海底隧道。该隧道全长53.86千米,其中海底部分为23.3千米,是一条双线铁路隧道。它穿过津轻海峡,把日本本州岛的青森和北海道的函馆连接起来。青函海底隧道1964年开挖斜坑道,经过24年的施工,于1988年3月13日正式投入运营。

隧道竣工后,人们坐在宽敞舒适的高速电气列车里,短短50分钟就能到达目的地。而在之前,同样的路程需要花费5个小时。

最快的海底隧道

从运送乘客速度最快这方面来看,非英吉利海峡隧道莫属。英吉利海峡隧道连接着英国的多佛尔和法国的加菜,它其实是由3条并排的隧道所组成。两条直径为7.3米的主隧道之间相距30米,中间还修有一条直径为4.5米的辅助隧道,辅助隧道每隔375米与两侧主隧道连通。如果把这3条隧道对接,其长度将远远超过青函隧道。

这种3条互相连通且相互独立的隧道设计,可谓独具匠心。日常运营中遇到紧急情况时,服务隧道可以保证在90分钟内将全部人员从隧道和列车中撤离到地面。服务隧道还是向主隧道提供新鲜空气的通道,并保持其气压始终高于主隧道,使主隧道中的烟气在任何情况下都不能侵入服务隧道。

英吉利海峡隧道于1987年正式动工,1994年竣工并投入使用。乘坐时速300千米的“欧洲之星”列车,穿越隧道只用26分钟,从巴黎到伦敦的用时缩短为3小时,如果算上坐车从市区到机场的时间,那么,乘坐火车穿过海底隧道其实是往返两地最省时的交通方式。

隧道的修建方法范文第2篇

关键词:高速公路;隧道;管理体系;搭建

引言

为进一步提升隧道运营管理水平,体现“规范化、标准化、精细化”的运营理念,参看有关技术规范相关制度要求,结合高速公路隧道运营管理的经验和不足,对隧道运营管理体系如何搭建进行了初浅的摸索。

1 明确组织机构、人员配置及职责分工

1.1 组织机构

隧道运营管理工在公司层面由收费机电部、养护部、路产管理部、客服中心负责各业务板块的指导及监督,具体事务由分公司隧道机电管理站、养护站、排障中队等部门共同承担。

根据隧道交通工程等级为A、B级的隧道或相对集中的隧道群,结合隧道养护等级及公路隧道技术状况评定情况,并充分考虑后勤保障等相关因素,结合邻近的管理区设点组建五个隧道机电管理站。

1.2 人员配置

(1)为了开展好对管辖路段内59座隧道,近3万套的隧道照

明、通风、监控与通信、应急求助等设施设备日常巡查、经常性检修、定期检修、不定期检修等工作,根据管养每条路的新旧程度和隧道的分布状况,对每个隧道机电管理站和监控室值班人员的工作量进行了测算,并整合公司的机电维护力量,将监控维护员纳入到隧道机电管理站进行统一管理调配,大大地增强了隧道机电管理站的技术能力。

(2)隧道机电管理站管理人员由隧道机电工程师、机电技术员、专职安全员、电工四部分组成。

(3)为加强安全管理工作,专门在隧道机电管理站配置一名专职安全员,其工作内容是根据安全生产法要求对管辖路段内隧道、收费站的安全工作统一管理,特别是对隧道消防设施按国标规范开展日常巡查、经常性检修、定期检修等工作,并对站内其他岗位人员的设备管理维护工作进行安全培训、指导及监督,其业务主要由公司路产管理部负责指导及监督。

(4)电工是依据加强供配电设备维护管理专业化、精细化的管理理念专门给隧道机电管理站专门配置的,其工作内容是对管辖路段内隧道、收费站供配电设施设备进行日常管理及维护,特别是按国标规范要求对隧道供配电(含高压架空线)设施开展日常巡查、经常性检修、定期检修及不定期检修工作。

隧道机电管理站人员配置标准见表1。

1.3 职责分工

公司对隧道运营管理各版块作了明确的职责分工,收费机电部负责隧道通风、照明、监控与通信设施业务,路产管理部负责隧道供配电、消防设施业务及安全运营,养护部负责隧道土建结构及附属设施的业务,客服中心负责隧道监控及突发事件应急处置的跟踪及协调。

具体的隧道照明设施、通风设施、供配电设施、消防设施、监控与通信设施、土建结构、安全应急保畅等工作由分公司的隧道机电管理站、养护站、排障中队等站队共同承担;其中隧道机电管理站主要负责辖区的隧道机电设施(含消防)及信息系统设施设备的日常管理及维护工作,养护站负责隧道土建结构及附属设施的日常养护工作,排障中队负责隧道应急及安全保畅工作。

2 隧道机电、消防等系统的日常运行管理

(1)对隧道机电、消防系统应根据相关规范和技术要求、隧道管理办法建立每个隧道的基础管理台账、明确设备管理责任、故障报修流程、故障维修过程管控机制、设施设备损坏赔偿处理流程以及员工考核等6个方面做了要求,细化隧道机电消防日常巡查维护模式,以适应河池公司所路段数量多、分布散的隧道机电设施管理难点。

(2)公司每半年组织收费机电部、路产管理部、养护部、客服中心等对口业务主管部门对所辖路段重点隧道设施运行情况开展一次全面排查。

(3)为加强对隧道安全运营管理,河池公司着力打造发现问题互相报送、处置结果互相监督的隧道巡查信息报送及反馈机制。客服中心、隧道机电管理站、养护站三个单位通过QQ软件建立隧道日常管理三方巡检平台,将各自在日常监控管理或上路巡查中发现的问题在平台中进行通报,由相应责任单位受理并将最终处置结果进行反馈。通过问题信息报送反馈机制,将与隧道运营管理息息相关的客服中心、隧道机电管理站、养护站三个责任单位联系起来,互相查缺补漏,为隧道规范化管理提供有效补充。

(4)为了推动隧道设施设备日常保养、维修维护的规范化、专业化,并最大程度下节约运营成本,河池公司目前正在尝试分系统、分项目将基础设备的维修保养进行外包或外聘维修维护的模式进行。例如我们把设备的一些技术要求低、工作量大的日常清洁维护内容经过测算工程量计算工日放在了养护招标工程量里面,由养护中标单位负责实施;将一些专业性强、专有设备维修维护通过建立维护联系平台和明确的议价机制,定专业队伍进行维护等。

(5)河池公司要求隧道机电管理站、养护站根据所辖路段内的隧道机电设施设备、土建设施的实际情况,对站内管理人员的业务进行明确分工,分系统、分隧道的将巡查及维护工作打包落实到人(要求按A、B岗每两人一组),将隧道土建、机电设施设备的日常运行管理工作责任落实到岗,即每座隧道日常管理工作由一位主要负责人A和一位协助负责人B共同承担。

3 隧道土建养护

土建养护与机电养护同等重要,区别在于机电设备大多是附着式设备,土建养护大多是固定式设施,两者具有很强的关联性。河池公司隧道土建养护由辖区养护站负责。

3.1 日常巡查

按《公路隧道养护技术规范》(JTG H12-2015)要求,对隧道土建及附属设施实施经常检查、定期检查和特殊检查,并完善相应台账。

结合河池公司隧道管理际情况,各养护站对所辖隧道土建及附属设施实施地毯式排查。地毯式排查的检查频率调整为1次/季度,以步行巡查的方式,对各隧道土建及附属设施的完好情况进行检查,并填写记录表。

3.2 病害处理

对土建巡查中发现的问题,按《公路隧道养护技术规范》(JTG H12-2015)、《广西交通投资集团公路隧道养护管理办法》相关规定处理。

4 隧道监控管理

在全面掌握“软、硬”件各类情况的基础上,“如何做好监控巡查、信息、事故监控等日常工作,发挥沟通桥梁作用”,是隧道管理的主要工作、更是关键所在。河池公司辖区管养隧道达59座,面对如此繁重的隧道监控任务,河池公司共设置河池东、都安北两个监控室,由客服中心统一管理,承担全路段隧道的监控巡查和信息任务,制定了客服管理办法、信息管理办法和突发事件处置流程,和辖区路段地方政府应急办、路政、交警、消防等部门构建了良好的联络平台,确保隧道安全监管到位,突发事件信息传递及时有效。

5 隧道现场安全巡查管理

隧道现场安全巡查管理的重点是对路面施工、突发事件前期处置、维持秩序等方面发挥现场保障等作用。河池公司隧道现场安全巡查以客服中心监控巡查发现,主要涉路部门(排障中队、养护站、隧道机电管理站)共同协查为主,对隧道路面施工、突发事件前期处置、维持秩序进行有效管控,其内容应包含隧道安全巡查、突发事件前期处置、隧道施工审批、隧道施工监管等方面。

6 隧道安全管理

河池公司为做好隧道安全管理,凸显隧道安全管理的重要性、程序性以及安全责任划分,在每个隧道机电管理站设置专职安全员1名,其职责包括隧道各业务板块安全检查及管理,特别是隧道消防器材的检查、维护和保养,组织开展隧道安全应急演练等,指导隧道作业人员安全操作。其内容应包含:隧道安全检查(日常检查、专项检查、重点检查)、隧道安全生产管理制度和办法。

7 隧道应急处置预案的完善

将常见的突发事件处理中所涉及跨业务、多方协调的应急预案进行汇总,力求做到遇事有预案,应急反应快、处理好又准。应急预案应根据相关法律法规,按照地方和交通主管部门的规定和要求来制定,并积极和地方政府协调,并入地方应急联动体系。

以上是参看相关制度和规范,结合两年多的运营管理工作,对隧道运营管理体系如何搭建的初浅看法,在实际运营管理中,也存在着例如隧道突发事件应急处置的责任主体如何区别划分及相关的人员、消防设施设备配置等不少问题尚待进一步完善解决。

参考文献

[1]JTG H12-2015.公路隧道养护技术规范[S].北京:人民交通出版社,2015.

[2]JTG/T D71-2004.公路隧道交通工程设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

隧道的修建方法范文第3篇

关键词:防排水 质量 控制要点

俗话说“要致富、先修路”,随着我国经济的发展,交通运输业已经成为衬托社会经济发展不可缺的重要组成部分,国家高速公路规划网的建设,将对中国的经济和国防建设有着重要意义,在山区修建高速公路,为满足高速公路建设要求,不可避免的开山打洞,穿越山脊,隧道施工技术已经成熟,但是隧道防排水是隧道施工技术攻克的难点之一。水塘隧道位于杭瑞高速公路铜仁至威宁毕节至威宁段K107+070~K108+950处,该隧道为高瓦斯隧道,隧道出口端600m范围为采空区,现场调研,该地区山体含煤丰富,因无序开采,形成采空区为9个,采空区最长约600m,其中CK7煤洞原开采时曾发生过瓦斯爆炸,开空区主要分布在隧道洞顶、侧面,部分采空区分布于隧道以下及与隧道斜交,采空区为地下水和淤泥填充,隧道地下水丰富,地下水含硫矿物质,程酸性,水质对混凝土、钢材使用寿命影响较大。

1、隧道建成后因隧道防排水问题对隧道的危害

1.1交通运营危害

隧道运营后常出现“死亡隧道”、“水莲洞”等字眼,因隧道运营后,防排水问题导致隧道漏水,水流淌在地面上导致隧道失滑,增加隧道内危险因素,导致隧道内交通事故频发,危害隧道运营安全。

1.2影响隧道使用寿命

矿产资源丰富的山地地区,地下水因矿产资源的原因,水常是显酸性还带有很多腐蚀性矿物元素,往往地质条件不好的地区修建隧道水腐蚀性较强,防水板若漏水,腐蚀性水将腐蚀二衬钢筋和混凝土,使得隧道使用寿命减少,浪费国家资源。

1.3影响隧道运营成本

隧道运营后,隧道若漏水,需要对隧道进行修补,实际在运营后对隧道的修补中只能治表不能治本,在治理后隧道会再次出现漏水现象,隧道运营费用增加。

2、公路隧道防排水设计控制原则

2.1不同公路隧道防排水不同的特点:

2.1.1对环境的影响,我国目前施工隧道主流为排水性隧道,该种隧道对自然环境影响较大,主要为对地下水的影响,隧道施工后往往改变地下水流向或改变地下水水位,导致地下水流失,隧道流出的含矿物质水对环境污染严重,防水型隧道是开挖后封闭隧道出水口,将水封闭在围岩内,不让水流出,对地下水影响较小;

2.1.2隧道受力影响:排水型隧道水较小,防水型隧道因隧道将水封闭出现全水压,山越高或含水层在越厚,水压越大,对隧道受力有一定影响;

2.1.3防水范围:排水型隧道防水主要为上顶部与端墙,防水型隧道全面铺设防水层,混凝土使用防水混凝土;

2.1.4抗腐蚀性:排水型隧道初支和二衬抗腐蚀性能力较差,防水型隧道若使用抗腐蚀性混凝土初支和二衬抗腐蚀性较强;

2.1.5工程投资和维护费用:排水型隧道初期投资较低但是运营维修成本较高,防水型隧道初期投资较多运营维修费用较低。

三、隧道防排水施工控制方法

3.1隧道开挖时防排水方法

3.1.1地表水治理:一般隧道进出口端地质为最差地段,若地表水治理不好将影响隧道防排水,在隧道进出口端修建截水沟,治理隧道地表水,水塘隧道出口端地表水较丰富,除使用接水沟外,在隧道两侧使用U型大集水沟汇聚地表水,实践证明效果比较理想;

3.1.2主动排放地下水:若施工中地下水丰富,常规排水方法不能满足隧道排水或施工要求,必须采取特殊手段排放地下水,如法耳隧道隧道下另外挖U型洞排水法。水塘隧道出口端采空区为地下水和淤泥填充,地下水不排除,隧道开挖后因局部水压力变化,极易导致洞身坍塌,发生地质灾害,在隧道开挖前使用直径为Φ108钻孔排除采空区地下水,待其稳定后再开挖;

3.1.3优化隧道开挖方法:隧道开挖方法选择将直接影响隧道初支部分岩体稳定性,围岩较好可使用光面爆破等技术,围岩较差时可使用铣挖机开挖隧道,建设中的水塘隧道使用铣挖机施工,该施工方法可减小开挖轮廓线岩扰动;

3.1.4对隧道初支岩体进行注浆加固:隧道开挖后可使用注浆方法固结隧道开挖轮廓线外岩体,为加大固结防水效果,可使用加入气密剂的双液浆来固结隧道岩体,具体措施是在开挖前对掌子面前方断层、破碎带、含水层等施作超前措施并采用单液或双液固结注浆,不仅增强了围岩稳定性,而且对防水、堵水也起到一定作用[1]。

3.2隧道初支时防排水

3.2.1隧道地下水预先排放:使用超前排水孔预先对隧道地下水进行排放,水塘隧道出口端采空区使用超前钻孔排水法,即解决隧道围岩排水问题,又可使施工中安全得到保障;

3.2.2渗水集中处预埋排水管道:地下水水压较大地区,使用注浆固结围岩方法不理想段,隧道开挖后岩体断层、裂隙、采空区等不良地质地段水可能是集中排放,此时使用预埋排水管防水将水集中引流至中央排水管处,可减小渗水机率;

3.2.3初支喷射混凝土固结隔离水:使用气密性防水混凝土可有效隔离隧道岩体渗水,将水隔离在初支开挖轮廓线处,水塘隧道初支兼防水防瓦斯两用,试验人员根据水塘隧道特殊的地质条件和水中的矿物成分,合理添外加剂,配置出喷射混凝土,该配合比在水塘隧道使用中效果较好。

3.3二衬施工防排水

3.3.1.防水板防排水:防水板施工成败为隧道施工防排水关键,防水板施工的注意事项,初支锚杆、型钢等施工时在隧道内侧面不要留下凸起或菱状物体,该物体在隧道洞身收敛后将有可能划破防水板,特别是在施工系统锚杆时钻孔深度建议大于锚杆设计长度,安装系统锚杆时,将锚杆全部放入孔内,锚杆外用喷射砼喷平,可避免在初支受力时锚杆破坏防水板;

3.3.2防水板施工控制要点:使用正规厂家生产合格防水板,不得使用土工布防水板粘接的复合型防水板;在挂防水板时先挂土工布,再挂防水板;可联系防水板生产厂家在防水板外侧设置悬挂带,使用绑扎的方法将防水板悬挂固定在初支上,传统的防水板固定方法使用射钉将防水板固定在初支上,该方法增加防水板漏水机率;悬挂防水板时防水板预留变形量,以满足隧道沉降或变形时不至于撑坏防水板;弄破的防水板及时修补,使用热熔修补,防水板悬挂完毕后,若需要焊接,必须在该处防水板处使用遮挡物,避免防水板被焊渣烫伤破坏或引起火灾等;

3.3.3排水管安装:在挂防水板前按照设计设置环向、横向、纵向排水管,环向排水盲管的作用是在岩面与初期支护喷射砼之间、初期支护喷射砼与防水板之间提供过水通道,并使之下渗汇集到纵向排水管。环向排水管的设置视地下水施工渗漏情况具有较大的灵活性;纵向排水管是沿隧道纵向设置在衬砌底部外侧的透水盲管。为10cm的带孔软式透水管或者弹簧排水盲管是当前常用的纵向盲管,其主要作用就是将防水板垫层下与环形排水管排出的水汇集到横向排水管当中,最后流出。

3.3.4中央排水管孔径按照设计设置,保证中央排水管通畅,中央排水管可在原设计基础上增加检查井,以便于排水管堵塞后疏通排水管;

3.3.5橡胶防水带的安装:预埋式橡胶防水带在隧道施工中通常采用的安装方式,橡胶防水带具有施工简便、构造简单以及质量可靠等诸多的优点,因此在隧道防排水施工中比较受到青睐,目前橡胶防水带安装通常先钻钢筋孔,然后将制成的钢筋卡卡紧止水带一半,另一半止水带紧贴在挡头板上。止水带现场接头一般采用搭接,通过胶粘剂进行粘合。也有采用钢钉把遇水膨胀止水带固定在预留槽内安装方法,这种方法简单、快捷,而且施工效果良好。为减少接缝防水失效的可能性,最好避免止水带接头。如果无法避免,接头不应设在拱顶,可设在边墙处,接头要有利于排水,不应反向搭接[2]

3.3.6.二衬混凝土可使用防水气密新混凝土,以保证二衬不漏水。

结束语

隧道防排水为隧道质量控制的重要组成部分,科学的认识隧道防排水,以科学的方法完善隧道施工防排水,将为隧道施工质量控制有很大的实际意义,要解决好隧道渗漏水问题,不仅设计方案要合理,更要严格按图施工,注重过程控制[3],并且还要考虑运营期间的维护问题,要作为一个系统工程来考虑。

参考文献:

[1] 东西高速公路项目中标段专用技术条款(CCTP),隧道分册[Z],2006.

[2] 关宝树.隧道工程设计要点集[M]. 北京:人民交通出版社,2003.

隧道的修建方法范文第4篇

【关键词】:液氮冻结 盐水冻结 液氮和盐水复合冻结 隧道修复 好坏隧道隔离隧道水平暗挖隧道对接

中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号: 【正文】:

1、引言

在我国城市地铁施工中,复杂的地质条件及很多不确定因素造成了事故的出现,引起隧道破坏。在上海四号线董家渡段破坏隧道修复对接中,我国首次采用冻结法施工,圆满完成了隧道的修复对接工作。但常规的盐水冻结法修复隧道占用的工期较长,影响地铁整条线的通车时间。本文说明了一种新的应用技术:液氮和盐水复合冻结法。

2、液氮和盐水复合冻结法在隧道修复施工中的技术优势

目前,我国在破坏隧道修复工程中采用常规的盐水冻结,但盐水冻结法修复隧道工期较长,不利于整体工期计划的控制。而单纯的液氮冻结法工期最短,但费用较高。液氮和盐水复合冻结法采用前期液氮的快速冻结用于完好隧道的抽水及封水墙的施工,后期液氮转换盐水冻结节约成本。此新技术既保证了冻结的安全性,又节省了工期、节约了工程成本。

3、工程实例

3.1工程概况

在南京地铁二号线某段,盾构机在掘进右线区间隧道时,在到达车站南端头井洞门时,发生突发性的涌水涌砂,导致车站以南150米地面大面积沉降,已经完成的部分区间隧道局部坍塌。

隧道坍塌后,破坏段隧道被土层和人工注浆材料充填,完好隧道内也已充填泥水。修复工程主要采用原位修复的总体技术路线,为将完好隧道内的充填泥水排出,必须在破坏隧道与完好隧道连接处设垂直冻结壁,隔绝完好隧道与已破坏段隧道之间的联系,然后将完好隧道内的充填泥水排除。并在冻结壁的保护下将完好的区间隧道和修复段之间采用矿山暗挖法进行施工,开挖土体,设置临时支护,施工永久结构,将完好隧道与修复隧道贯通。为了节省工期并节约工程成本,首次采用液氮和盐水复合冻结施工技术。工艺流程如下:

施工准备液氮冻结孔及盐水冻结孔施工液氮区域冻结、二侧剩余盐水冻结孔施工完好隧道内抽水、盐水冻结孔运转液氮孔转换盐水冻结水平暗挖对接融沉注浆充填。

3.2冻结孔施工

修复冻结孔地面上分为A、B、C、D、E、F、BK1-BK18共8排,其中A、B、C、D、E、F、BK1、BK7-BK11、BK17-BK18深度均为隧道底部以下5米,BK2-BK6为穿透上部管片直至下部管片(不打穿),BK12-BK16深度为打设到上部管片为止。完好隧道内设计G、H二排12个冻结孔形成底部封闭冻结孔。测温孔设计17个,主要布置在完好隧道及破坏隧道的连接部,开挖面外侧亦布置了若干冻结孔来监测冻结壁的发展情况。

3.3冻结施工

为了满足基坑及完好隧道内的排水清淤工作,前期采用液氮快速冻结,液氮冻结孔位:A4-A12、B4-B11、C5-C12、D4-D11,BK1-BK9等孔,后为了保证隧道内排水的安全性,补充BK11-BK17为前期同步液氮孔。液氮冻结8天后,测温孔BC1在地面下15米、25米温度变化如下表(BC1距离A4孔600mm):

根据各个测温孔数据分析判断,此时冻结壁达到设计基坑及隧道内试排水要求,

排水清淤结束,完好隧道内封水门安装完毕后,进行隧道内G、H二排冻结孔的施工,钻孔结束后同时进行冻结;地面液氮冻结孔二侧的盐水冻结孔也开始和隧道内G、H排孔同步运转。

3.4液氮和盐水转换

地面液氮孔二侧盐水冻结孔及G、H排孔运转后,关闭地面液氮冻结孔,开始转换盐水冻结,转换过程中重点难点如下:

液氮管内初始温度过低,盐水冻结前打压测试很困难,很容易使盐水结冰;

如下套管,温度过低可能使无缝钢管发生冷脆、冷裂现象;

重复多次冻结对冻结壁的影响,冻结壁温度变化性无法掌控;

在专家会的多次认证下,确定先严格监测原液氮冻结孔内温度变化及测温孔温度变化情况,在管内温度变化至-35度左右时再下φ76*4无缝钢管进行转盐水冻结,经过监测,温度随时间变化曲线如下曲线图:

图上可以看出,液氮冻结停止18天后管内温度回升至-35度左右,可进行φ76*4无缝钢管的下放并立即进行转换盐水冻结。

3.5隧道暗挖对接

地面二侧的盐水冻结孔冻结43天后,冻结壁满足设计要求,通过大型有限元软件数值模拟计算可知,冻结土体的温度均达到设计要求,模拟计算后测点温降历史前期曲线和实际测温点实测曲线较吻合,说明采用该方法安全、可靠。专家论证后进行暗挖。

3.6融沉注浆充填

因前期采用液氮进行冻结,冻结速度很快,冻结体强度高、冻胀小;后期进行强制解冻,根据冻土体的解冻状况和融沉的监测结果,对冻结范围内的土体进行融沉注浆。

4、结论

采用液氮冻结配合盐水冻结在含承压水复杂地层恢复隧道在国内还属首次。

液氮冻结对暗挖开洞处起到封堵、加固作用,保证基坑和隧道在排水清淤时冻结体能够完全封水,并抵抗住开洞的水土压力,同时隔断完好隧道与外部土体之间的联系,起到一定的坚固隧道作用 。

本技术适用于隧道修复工程,以及要求快速形成冻结壁的冻结加固工程,或含水层与外界有一定水力联系的冻结工程。随着我国社会经济的发展,轨道交通事业发展前景看好,城市地铁建设工程的不断增加,也带来了隧道施工的各种问题。采用液氮冻结先行施工,再采用盐水冻结法恢复隧道,既能够加快冻结速度,提高冻结壁质量,又能增大安全性。我国轨道交通事业的发展,决定了液氮冻结技术原位修复隧道施工技术的大好市场前景

参考文献:

[1]方江华,张景钰.上海地铁隧道旁通道水平冻结法施工[J].建井技术,2006(12):37-39.

[2] 肖朝昀 ,胡向东, 张庆贺.四排局部冻结法在上海地铁修复工程中的应用

隧道的修建方法范文第5篇

关键词:科技发展 隧道技术 带动 展望

1前言 我国是多山区,多高原地貌,运输交通不方便,信息的交流也存在着特别大的障碍,为了满足人类社会的基本需求,我国也应该发展隧道技术。

随着我国各个领域的先进化,我国的隧道技术也有了特别大的进步,也发明了不少的先进手段(如TBM掘进技术、盾构法技术、新奥法技术的应用),这些技术的飞速发展,给我国的隧道技术的发展注入了一股新的活力。科技的进步主要体现在我国隧道发展的部位,这些部位集中在长大深埋隧道、过江过海隧道、引水隧洞、城市地铁等不同用途的隧道及地下工程不断修建。

我们都再说20世界,桥梁,铁路的发展占据了我国运输业的很大的比重,那么21世纪我国的发展就是隧道工程的发展,随着科技的发展人类的活动范围,也逐渐的向地下发展。因此,隧道及地下工程修建技术将不断发展更新,也将更优质的服务于人类的需要。

2隧道修建技术发展简述

2.1隧道修建技术的发展,已经不在是局限于运输一个方面,已经逐渐向多样化,复杂化传递,在20世纪以前,我国的隧道技术与使用过于单一,在二十世纪后,城市的地下运输隧道逐渐得到饱和之后,隧道技术又逐渐的向军用化发展,与此同时,一些化学科研机构也在不断的使用隧道来进行工作。

2.2勘察设计向一体化、现代化方向发展隧道工程深埋地下,修筑在岩土体之中。这种施工方法已经不是单一的人力作业可以满足的,就算人力可以进行作业,如果没有技术层面的支持,不能正确的分析岩石土层的性质,单纯的土工掘进是不可取的,所以,这也就说明了,是科技推动着工程的发展。

当前隧道工程勘察设计一体化与综合地质勘探技术、遥感技术的应用,以及科学技术的发展,使得隧道的技术逐渐的向科学化,智能化发展,这样的先进手段离不开科学技术的支持,隧道的运行好坏也就直接被人工智能的机器来控制。

2.3新奥法施工技术的应用,新奥法隧道技术的出现,是隧道技术的一个划时代的代名词,相比于传统爆破掘进的方式来看,这种方法可以更加的随心所欲的应用,在一些断面层,碎石层,岩土层的地貌时,爆破技术需要极其精确的控制才能不导致隧道坍塌,但是,新奥法就能完全避免这种情况的出现。

随着岩石力学理论的发展,科学技术的发展,机械化施工与新奥法的结合施工,完全的取代了传统的钻爆法施工,这样的新颖的施工方法省去了不少的不必要的麻烦。当前我国的施工理论就是控制爆破机械施工,遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”施工工艺的理念,并且相比于以前,我国的的技术发展逐渐的向全断面,半段面发展,技术也逐渐的成熟。

2.4隧道施工机械化装备水平向现代化发展具体表现在:

(1)机械化装备能力越来越大,效率越来越高,无论是钻爆法施工,还是新奥法施工都离不开这些机器的使用,这样的施工环境也造就了成熟的隧道技术,可以毫不客气的说,是科学技术带动了隧道技术的发展。

(2)出现了隧道掘进机,盾构机。以前的传统方法就是利用化学,物理方法来改变岩石的结构来进行施工,现在可以利用挖掘机进行土工作业。

(3)在目前这种机械化施工的前提下,不管是辅助作业机器,还是主要施工机器都是由电力提供能源,所以在科学技术发达的今天,这样的能源消耗问题也应该被解决。

2.5隧道风险评估与管理机制的建立,也是一个重要的方面,这个机制也离不开科学技术,目前我国这方面最先进的设备就是,地质成貌仪。这种机器的主要作用就是可以做出比人为更科学的预测。所以,在施工以前,这个机制的现场勘探可以正确的进行预测,这种地面是否适合作业,可以有效的减少支出,预防施工过程中出现不确定的情况。实践证明预测监管虽然不能全部准确,但是大方面的估测还是准确的,往往这种大方面的预测是可以避免工程事故的发生的,减少了人民的生命财产的损失。

3几点体会综上所述,得出以下几点体会:

3.1隧道工程的重点问题就是管理者,与设计者的技术问题,在施工以前我们要注重隧道所依据的地形地貌,这种问题的有效解决是隧道能否继续建设下去的主要问题,也是不可忽视的问题。

3.2科学规划施工场地和充分利用有效资源隧道施工。隧道内的空间是否可以满足正常的运行,施工过承重,是否可以提供有效的资源,保证施工人员的安全,场地的有效规划是一个重点问题,必须统筹规划、周密安排,做到各得其所,互不干扰,增强吞吐能力。

3.3施工方案和施工方法,必须符合“技术可行、安全可靠、经济合理”的原则是隧道建设的根本理论基础,人文化,是隧道建设的根本目的,我们要解决不断发展所带来的根本问题。实践证明,科学方案都是经过不断的研究不断的探讨才能最终定下来的一项方案。

3.4利用科学手段控制隧道内的空气,湿度,温度保证工做人员和乘客有一个安全舒适的环境。而且,我们还要保证,隧道内的排水给水系统,防火防灾系统是否安全科学,是否可以保证正常的运行。

3.5发动科学手段,不断的在隧道技术中融入新技术、新设备、新工艺、新材料的手段,保证隧道的质量与方便,先进的新技术、新工艺、新设备、进钻爆法技术,TBM掘进技术、盾构法技术,多功能管棚钻机、TSP、地质雷达等器械与技术是我国最近最优秀的工程手段,这种手段已经逐渐的被满足被应用于科学发展隧道技术。

这些问题的出现不是单单出现在我们国家,也是目前隧道技术界的主要问题,这些问题出现的根本原因就是科学技术力量不够不能够解决这些矛盾,那么这样一来,我国的科学技术发展就变得非常的有必要了,只有国家的科学技术手段上升才能解决隧道建设的一系列问题,所以是科学技术推动着隧道技术的发展。

结语

为了我国的隧道行业能够发展的更高更,走的更远,我们所要做的事情就是,把我国的科技水平发展上来,这样一来我国的科技水平带动我国的隧道技术,不断的融合带动,我国的隧道行业就能得到最持续的能源。

[1]毛建安.秦岭特长隧道施工地质超前预报技术的应用.世界隧道.第4期.1998年.

[2]刘为民,毛建安.综合地质勘探在秦岭特长隧道中的应用效果.世界隧道.第4期.1998年.