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隧道路面工程范文精选

隧道路面工程范文第1篇

关键词:隧道 路面渗水 处理方案 比选 分析评价

中图分类号:U45 文献标识码: A

The solution of pavement seepage in Beijing East Road 1# tunnel

FU Shangyu1 He Chang2

(Huaxi Ecological Industrial Park Development and Construction Office,Guiyang 550027)1

(Guiyang Architecural Design&Surving Prospecting CO.Ltd,Guizhou,Guiyang 550081)2

Abstract: Pavement seepage after the completion of Beijing East Road 1 # Tunnel, In this paper, with the analysis of the geology situation, engineering environmental conditions, construction difficulty and feasibility, different treatment schemes of leakage water in this tunnel are compared.Besides, the selected program is analyzed and evaluated.It can provide a reference for the design of similar municipal tunnel leakage water treatment schemes.

Key words:Tunnel;Pavement seepage;solution;Comparison and selection;Analysis and evaluation

近年来,国内各城市不断加大对市政道路建设的投入力度,由于市政道路工程质量要求严,标准高,特别是隧道工程,各工序施工必须符合设计和规范的要求。但是由于施工的不确定性, 隧道结构往往产生局部缺陷, 如路面渗水, 影响了隧道来往车辆的通行,社会影响较大。针对渗水的问题, 必须对渗水产生的原因进行分析, 并针对性采取相应的处理方法, 保证隧道的施工质量。

作者简介:付尚瑜(1985-),女,贵州,布依族,硕士,主要从事工程地质勘察与地质灾害方面研究。

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1 工程概况

贵阳市北京东路道路工程1#隧道里程桩号K0+400~K0+960,全长560m。位于贵阳岩溶盆地北东侧溶蚀--侵蚀―峰丛―冲沟地貌区,自西向东依次穿越狮子山、百花大沟、百花山,总体呈东、西两段高,中部低的鞍状地形。隧址区为城区段,地面建构筑物密度极大。建成后部分路段出现路面渗水现象,有的渗漏已连接成片[1],渗水长度约350m。目前隧道已经进行多次刻槽、补漏等措施,但效果不佳。

2 工程环境条件

隧道漏水区地层岩层主要为二叠系龙潭组(P2lt),岩性灰色薄~中厚层泥质灰岩和泥岩。强风化为主。隧道区为区域地下水径流区,地下水以基岩裂隙赋存潜水为主,渗透系数K=0.18m/d,流向总体沿岩层走向从南向北,地下水位高程在1099.44~1100.79m之间,高于隧道顶板标高4.0~6.0m;隧道施工开挖过程中预计最大涌水量Q=311m3/d・10m。由于隧道洞身大部位于地下水位之下,隧道中部横穿百花山大沟(地表水系),受风化及断层构造影响,隧道围岩破碎~极破碎,局部发育溶蚀洞隙,隧道施工中存在涌水现象。

3 处理方案比选

从整体上来看,现状隧道涌水段总体“被包含”于地下水位以下。但在对路面渗水进行处理时,可按三个思路进行:(1)完全封堵;(2)完全疏排;(3)疏排结合。无论采任何办法,只要能达到处理后路面干燥无水即可。

(1)完全封堵方案

即对渗水点进行人工封堵处理,即注浆封堵[2]。该方案在维持现状交通的情况下无法进行。但该方案工期短,施工工艺难度小。从隧道结构来看,路面渗水是隧道围岩中的地下水自隧底围岩向路面方向涌出。而隧道底部按设计采用的均为自防水混凝土,且根据有关施工工艺工法分析,渗水极有可能为“沿隧底混凝土中存在于施工缝中大小不等的孔洞、孔隙发育”。但渗水点的具体情况(位置)在未揭开沥青面层前无法确定。且按同条件施工类比,在现渗水范围以外亦存在有规模极小的孔隙、孔洞,在现状渗水路面部分完全封堵后由于地下水压力无法消散,极可能在现状渗水路面范围以外出现新的渗水现象。存在多次反复堵漏的工作量,是一个仅治标的方案。因此,完全封堵方案存在有明显的不合理性。

(2)完全疏排方案

1)隧道内群井降水,设置一系列井群及横向集水沟,把群井中的水引入边沟,通过降水使隧道路面范围内的地下水位低于沥青面层底部,确保路面干燥。该方案仅在隧道内进行,对隧道外无影响,且单井工作量小,但存在如下几个缺陷:

第一,由于现状排水边沟深度有限,因此井群在利用边沟降水时的有效降深小,单个井点的降水影响半径小(预计小于0.8m),要想达到理想降水效果,必须设置高密度的井群,预估井群间距小于2m。

第二,如前分析,渗水极有可能为“沿隧底混凝土施工缝中大小不等的孔洞、孔隙发育”,具置无法确定,因此群井深度若只到达隧底混凝土中,则降水效果十分有限,因此要想达到理想的降水效果,群井深度必须要穿透隧道底板进入基岩(含水层),而对于较深的群井深度,施工中的打孔机无法实施,必须采用专业钻机进行操作。另外,打穿隧道底板进入基岩,属于隧道充水围岩段的整体降水,井群产生的涌水量会大,由于边沟排水有限而出现降水效果不佳;还有可能破坏隧道的结构(隧道仰拱部分工字钢间距仅0.5m),产生风险隐患;

第三,群井在降水期间,会在井底产生淤泥沉积,如不进行清理,会影响群井的降水效果,因此该方案需要增加后期的群井维护工作量。

可见该方案缺陷较多,需要较长的施工工期,合理性差。

2)隧道外排水方案

采用在隧道外侧设置井点进行降水。该方案的实施在隧道外进行,不会影响隧道现状通行使用。但该方案亦存在一系列缺陷,如下:

第一,必须采用平行于隧道走向设置的密度相对较大的降水井群。单井点降水或井点较少的群井降水由于降水井点少,地下水将于降水井附近形成流速较大的集中汇流,对于隧道围岩大量为低强度的强风化岩体易形成潜蚀空洞,存在一定的安全隐患。为降低地下水汇集流速,必需采用多点分散降水的方式。而降水点数的间距及数量需通过试验进行确认。

第二,群井深度需到低于隧道仰拱底板,由于隧道外地形高于隧道顶板,因此群井深度较大;

第三,该群井需专门抽水设备才能达到理想的降水效果;长期使用后产生的沉淤会导致使用效果下降直致基本丧失,必需进行专门的维护。

第四,该方案仍属于隧道充水围岩的整体降水,隧道围岩强度低,需进行专业的成井工艺施工;实施过程中井群抽降的水量较大,需设置专门的集中排泄管道并进行维护。

可见该方案缺陷较多,合理性差。

(3)疏排结合方案

揭开现路面沥青路面,把沥青面层以下40cm厚的原隧底混凝土采用透水混凝土置换,利用透水混凝土的渗透性将透过仰拱部分混凝土渗出路面的地下水引入边沟排出。达到将路面部分的地下水水位控制于沥青面层底部之下、保持路面干燥的目的。该方案具有以下几个优点:

第一,仅对仰拱以上的厚度较薄的混凝土进行置换,对隧道的结构没有产生破坏。

第二,在原40cm厚的混凝土被挖掉以后,可直接观察到漏水点的具置,宜于采用人工注浆封堵主要漏水点,使隧道内的水量减少,更有利于保证排水效果。

第三,且采用适当的工法时工期短,施工难度小;从本地现有设备及工艺情况考虑,宜采用洗刨机进行沥青面层以下混凝土清除的作业。采用该设备的工法不怕工作量大,施工速度快,作业过程连续,效率高,无强震动。

第四,采用透水性混凝土在铺装后仅需养护以保证强度满足设计要求,相对工艺简单。

在考虑该方案的同时,亦进行了对透水性混凝土采用成本更低的材料进行替换的考虑。主要是采用碎石层达到保证透水效果的目的。但由于边沟深度小,换填厚度薄,碎石层密实度及强度效果无法确保达到规范及设计要求。

但该方案亦存在缺点,如整个路面需全部换掉、需占用部分交通路面、透水混凝土需专门配置等。但该方案优大于弊,是目前合理性较好,可实施性较强的(主推)方案。

4 疏排结合方案的模型建立及验算

通过现场踏勘,流速4320m/d,水深最大10cm,根据设计沟宽30cm,因此目前每单位截面流量Q1约为130m?/d。

目前地下水水位位于路面附近,地下水类型考虑为潜水;渗水长度约350m;由于透水混凝土的渗透系数远大于下部的砼基层,砼基层按边界条件概化考虑为隔水层,因此视为完整井,另沟渠位于隧道两侧,模型考虑为一侧进水,根据以上分析,选用渗渠模型的以下公式:

式中:Q2---渗渠流量(m?/d);

L―渗渠长度(m),为渗水长度350m;

K---渗透系数(m/d),为透水混凝土渗透系数采用0.5cm/s(有关经验值为1.2~1.6 cm/s),即432m/d;

H---含水层厚度(m),为透水混凝土厚度,设计为40cm;

h0---渗渠内水深(m),一般可取(0.15~0.3)H;

R---影响半径(m),,Sw水位降深35cm。

图1 计算模型简图

Fig.1 Diagram of calculation model

计算Q2=1232 m?/d,远大于Q1。因此,该方案排水效果良好,方案成立。

5 (设计)透水混凝土指标建议

1)透水混凝土有效孔隙率应在25%以上;7d设计抗压强度为3~5MPa,28d设计弯拉强度为1.0~2.0MPa;

2)透水混凝土用水泥宜采用32.5级水泥;透水性混凝土用集料性能要求:压碎值≤30%,针片状含量≤15%,含泥量≤1%;

3)透水性混凝土在成型8小时后开始洒水养护,洒水时应在2~3米高用散射水养护。

6 结束语

通过施工实践, 针对性地采取上述的施工技术, 很好的控制了隧道路面结构的渗水现象。在采取措施后, 至今为止本隧道尚未出现渗漏现象,该方法具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] 何忠明,彭振斌,胡贺松,王继华. 浅谈运营隧道漏水整治.施工技术[J],2005,34(11):45-46,57.

He Zhong-ming, Peng Zhen-bin, Hu He-song, Wang Ji-hua,Discussion on Leakage Treatment of Operational Tunnel,Construction Technology,2008,34(12):329-330.

[2] 孙世涛. 某铁路隧道渗漏水的原因分析与治理技术.山西建筑[J],2008,34(12):329-330.

Sun Shi-tao.Reasons analysis and treatment technique of leakage water in one railway tunnel,ShanXi Architecture, 2008,34(12):329-330.

[3]李蓉, 李传富. 青藏铁路昆仑山隧道渗漏水治理技术研究.地下与隧道防水[J],2008,3:36-31.

Li Rong, Li Chuan-fu, Study on leakage tr eatment of Kunlun mountain tunnel of Qingzang r ailway, China Building Waterproofing,2008,3:36-31.

隧道路面工程范文第2篇

关键词:控制;工程造价;公路隧道;方法

一、前言

控制项目的成本关键是要合理有效,因为它贯穿于整个施工过程中。在施工过程中所有的阶段所需的成本都要控制在规定的造价限额以内,还要随时准备核查,以便及时纠正偏差,保证管理工作的顺利进行。为了取得较好的投资收益和社会回报率,需要利用好人力、物质和财政资源。例如位于武汉的首条过江隧道,可谓是备受瞩目,因为它施工难度极大,社会的压力也较大,但对于此项目负责人可以充分利用各方资源,达到人尽其职,物尽其用,建成之后可谓是得到极高的回报,毕竟它为社会作出了很大的贡献。其次,如何有效的控制工程造价呢?这是一个关键性的问题,一般都会从经济上直接采取措施,但组织和经济方面也不容忽视,事实上技术与经济的结合更能有效的控制工程造价,所以我们应该处理好这二者之间的关系,使其能够很好的融入施工措施中去,并顺利达到目的。

在公路隧道施工方面,日常的管理显得比其他施工更加重要,对人员,材料,机械的控制是其控制成本的关键,因此管理工作要有的放矢,既要科学又要高效,减少由于成本原因而导致的问题。

二、公路隧道工程项目管理中的造价控制一般方法

精确测量。在隧道施工中,条件比其他工程相对较差,毕竟一般隧道都远离市区,也正因为这样,工程测量才应该更加精确,因为一旦发生事故是很难及时处理的。首先应严格的进行设计,尽量将误差降到最小,还要配备比较高级的测量仪器,确保各方面的精确。此外加强测量人员的理论和实践水平也是很必要的。

及时反馈。为了保证工程的质量,需要根据初步设计的数据做出相应的预算,所以要按照最早设计计划加以严格的控制,所有通过测量小组给出的准确数据所做出的预算,均需要以报告的形式上交给上一级的施工组长,及时的把最新的资料反馈给技术人员及其主任,以便于他们能够尽可能快而准确的做出决策,从而更好的进行管理。

进度管理。为了加快工程进度,本工程类比以前的施工作法以及其它地区或其他项目在建设过程中的经验,结合实际中的操作,制定一些规章制度,例如员工的奖惩制度,现场考勤的细则,如果在一个步骤中出现问题立即追究双方的全部责任。因为一旦出现迟到早退的现象对工程的进度是很有影响的,所以对现场施工人员的交替工作要严格检查。其次加强交通运输管理也是加快隧道施工进度的一项切实可行的方法,根据现场实际情况制定好运输通道,保证车辆可以随时顺利通行,切莫因为拥堵造成不必要的麻烦,甚至造成施工停滞。

负责人员每日巡查。为了避免施工由于施工中的隐患导致的一些麻烦,责任人应该负起相应的责任,了解在施工现场中容易产生的一些问题以及之前所发生过的事故。组织施工的有关部门领导学习,并组成评估小组,能及时的前往工地的各部门进行巡查,做到防患于未然。如果事故一旦发生,就必须立刻制定好解决方案,将损失和风险降到最小,所以对从事这项工作的人员能力要求也是很高的。

对成本控制的会议。一般分为施工过程成本会议和施工周例会。其中施工过程成本会议主要是指:根据项目的施工进度确定一个固定的时间召开会议,主要针对施工过程中的成本控制问题,让管理人员了解成本控制情况的同时也解决一些施工过程中的其他问题,例如水电的使用、材料的采购、机械的租赁、耗油量以及施工进度和前期工程中的问题。通过讨论整理一些材料,收集数据再加以,让施工现场的所有人员都对近期的各方面情况有个了解,可以提高员工的积极性和节约意识,对降低成本也有一定的好处。施工周例会主要是指:管理人员召集工区的所有员工对每周的工作情况做一个汇报总结,并布置接下来的任务,提出需要注意的事项,讨论前期工程中遇到的难题和接下来所面临的困难,这样可确保人员在遇到问题后不会手忙脚乱,有助于维护现场秩序,是项目能达到计划的进度安排。

三、一般建设工程造价控制存在的问题分析

建筑工程行业本来就是高风险行业,之所以是高风险的当然还是因为存在较多的问题,其中一方面便是工程造价的控制,在控制过程中也不免有些许问题,我们需要对其存在的问题进行总结和分析,弄清楚其中的原因,为下一次的工程造价控制积累经验。其间,常见的问题有以下几点:

1、在实施工程中,对管理的忽视;

2、不够全面的设计管理系统制度;

3、对更改的必要性和合理性方面的监督力度不够;

4、由于施工现场的乱签证而引起的建筑市场混乱秩序;

5、在结算中过分估算,伪造数据或故意隐瞒。

出现这些问题的原因也是众多的,首先在工程预算的管理问题上,只考虑到预结算,并没有全方面的对工程造价进行管理,没有真正意义上认识到管理的重要性也没有从本质上对成本进行管理,很多单位为了经济上的满足而不去考虑最终结果的质量,管理很不健全,而且只在整个过程结束后进行核实和计算,对别的方面的控制也有所欠缺。其次在人员方面,工程建设中负责方缺乏设计的意识,既没有去推行设计招标,也没有去选择设计的文案,结构设计上也会出现问题。在监督控制方面,没有足够好的监督会,施工设计的随意性大;对造成的损失不去追究责任;在监督的过程中,研究工程项目可行性,投资额度的审批程序,科学的实现监控等这些工作没有很好的落实;设计施工计划时不够谨慎;还有就是为了项目开工的时间而忽略了前期对工作的准备程度。在施工现场秩序方面,负责人员对规章制度知识掌握力度不够,其中主要表现在对造价和预结算知识的缺乏,还有对本不应签证的工程项目的错签,在签证中不严格审核就签字盖章,以至施工单位的各种欺骗方式显露在签证上,而且出现问题后不能及时有效的解决,而是搞歪门邪道,有的为了中标而自行压低价钱,有些单位为了能够保持利益而在工程中减少材料、工作量,对于那些非包干的工程进行现场签证也很普遍。

想要解决这些问题应加强管理的意识,认真学习理论和实践能力,在实际工作中要严格管理。积累经验,积极召开会议协商制定良好的制度。实施工程应该是认真严谨不容一丝懈怠的,经历面目全非的修改后,必将对建设工程最终的结果造成很大的影响。监督更改的必要性和合理性,应该让施工阶段的设计变得严谨无懈可击。在签证过程中要严格遵守制度,认真审核后方可签证。在结算中应该针对不同的阶段采取相应的控制,从各方面着手,这样才能对造价进行有效控制,比如在工程的投资决策、设计和实施阶段要根据不同的任务和在工程中不同的工作特点来控制。

管理人员应把工程中常见的问题和解决方法铭记于心,以便及时应对,还要能够发现新问题,采取合理有效的对策,这样对工程造价的控制才能落实到实处。

隧道路面工程范文第3篇

关键词:温拌沥青混合料;长隧道;养护工程;优越性

中图分类号: TU528.42文献标识码:A 文章编号:

我国的高等级路面几乎都采用沥青混凝土铺筑。在实际工程中,沥青路面大多数是采用热拌沥青技术,热拌沥青混合料在拌和、摊铺过程中会产生大量的烟气,有毒气体等,将沥青和集料加热到高温,需消耗大量能源。由此,热拌沥青混合料施工难度大,对施工人员健康造成影响,而且散热速度快,对周围环境温度要求高,对长隧道路面养护工程,热拌沥青在施工时,产生的废弃在长隧道内长时间无法排出,影响空气质量。影响工作人员的健康[1]。笔者提出使用温拌沥青混合料用于长隧道路面工程的养护,现对其优越性进行分析。

1温拌沥青混合料的优点

目前应用较多的温拌沥青技术是在沥青中加入外加剂降低材料在高温条件下的粘度来达到目的[2]。温拌沥青混合料需要拌和温度和压实温度低,和热拌沥青混合料相比,具有许多优点。

1.1拌和成本低

温拌沥青混合料的拌和温度相比热拌沥青而言可以降低20~60℃,由于沥青保温温度和石料加热温度降低。拌和时可以减少燃油成本20%~50%。材料更容易裹覆均匀,拌和过程中的机械磨损和能量消耗也会相应下降,降低了拌和成本。

1.2生产能耗少

通常,温拌沥青的拌和温度在100~120℃之间,路面摊铺与压实温度只需要80~90℃,与热拌沥青混凝土相比,温度降低30℃,由此一来,生产1吨的温拌沥青材料可以节约1~1.5kg燃油量,也就是说这样能够节约30%的能源消耗。

1.3老化程度低

有研究表明,沥青混凝土拌和温度超过100℃之后,温度每升高10℃,沥青的老化速度就会加快1以上,温拌沥青混合料拌和温度和摊铺温度的降低,能够减少沥青混合料的温度老化,进而能够提高路面性能,延长使用寿命。

1.4烟气污染小

采用温拌沥青技术生产混合料,由于减少了燃油的消耗以及温室气体和有害气体的排放,沥青烟雾粉尘污染也会随之减少。摊铺时基本能保证无烟尘作业。如图1,随着温度升高,沥青烟浓度增大。

图 1沥青烟浓度随温度变化曲线

从图1可知,温度越高,沥青烟的产生量越大,在温度在150℃以内的时候,产生的沥青烟浓度低于6.43mg/m³,从曲线斜率可知,温度越高,其产生的沥青烟浓度增长速度越快,当温度达到200℃的时候,沥青烟浓度已经达到了15.48mg/m³。

1.5施工灵活

温拌沥青混合料的拌和施工温度与环境温度差异缩小,运输时降温速率下降,允许的运输试件能够得到延长。卸车时,车底板的温度较低而产生的粘料情况也会较少。材料温速率较为缓慢,路面的有效压实时间延长,进而保证压实度效果。

1.6延长设备寿命

温拌沥青混合料的生产温度相对较低,在生产拌和时,材料对生产设备的磨损也会减弱,较少设备维修费用,在一定程度上能够延长设备的使用寿命,进而降低生产成本。

1.6减小交通影响

温拌沥青混合料路面在压实工序基本完成后,路面的温度已经处于相对较低的状态,在碾压完成后可,在较短的时间范围内能够保证路面使用性能,开放交通,减少施工作业干扰交通。

2长隧道路面养护的特殊性

2.1隧道通风

长隧道养护过程中必须考虑隧道自身的通风条件和通风状况[3]。隧道内的空气质量比较污浊,汽车运行过程产生的尾气污染物影响了隧道的空气质量,在隧道路面养护工程中,如果采用热拌沥青混合料进行施工,就会产生大量的沥青烟以及有害气体,并长时间无法顺利排出,进而影响人的身体健康,甚至造成安全事故的发生。

2.2隧道照明

长隧道内的能见度相对较低,空气中的粉尘污染物一定程度上影响着行驶车辆的安全性能。热拌沥青混凝土铺筑路面的时候会产生大量的烟雾,使得隧道内的空气被固体颗粒污染,影响视线。因此在隧道路面养护时,还应该考虑施工方法和材料选择对照明情况的影响。

3工程应用及效果

本文以山西某长隧道路面养护工程为例,采用热拌沥青混合料和温拌沥青混合料两种施工方法进行养护,并对拌合站和摊铺现场产生的有害气体含量进行检测,检测结果如表1所示。

表 1温拌沥青与热拌沥青各气体排放量检测结果

表1所示的检测结果表明:无论是在拌合站还是在摊铺现场,温拌沥青混凝土释放出来的CO、PM10、NO、SO2、NO2等气体的浓度都要比热拌沥青混凝土低很多。在隧道处于相对封闭的状态时,这些有害气体会对作业人员产生更加恶劣的影响[4]。采用温拌沥青混合料应用与隧道路面养护工程中能够改善隧道内的沥青路面摊铺时的舒适度,能够有效减少有害气体的排放,根据现场检测情况,采用温拌沥青混合料,能够减少高达80%的有害“沥青烟”,这项技术在隧道中的应用能够改善作业环境条件以及保障作业人员的身体健康。

此外,通过对温拌沥青试验路段采用的温拌沥青混合料进行马歇尔试验,最终得出材料的各项性能指标和体积指标都能够达到规范中对热拌沥青混合料的要求。从路面钻芯取样检测结果看,路面的压实度和厚度单点值与代表值都能够满足规范要求,具有良好的路用性能。

4结语

通过对温拌沥青混合料在长隧道路面养护工程中的应用进行分析。最终得出,温拌沥青混合料相对于热拌沥青而言,不仅可以节约能源,减少污染,而且能够保证道路使用性能,延长使用寿命。因此,温拌沥青混合料在长隧道路面养护工程中具有良好的推广价值。

参考文献:

王健伟,傅静瑶,郑建东.梅灵隧道养护管理[J].山西建筑,2005,31(2):199-200.

贡强.温拌沥青混合料施工技术[J].山西交通科技,2010,(3):17-19.

隧道路面工程范文第4篇

铁路隧道工程施工极其复杂,所遇到的隧道施工风险问题也是很多的,总体来讲,铁路隧道工程施工风险问题主要体现在以下几个方面。第一,地质状况风险。铁路隧道工程施工对于地质状况要求比较高,地质状况较为复杂,对于铁路隧道工程施工极其不利,也是铁路隧道工程施工中常见的问题。第二,施工过程中的风险。施工过程中的风险比较多,包括现场风险、技术风险,至施工人员素质也影响着铁路隧道工程施工风险。另外,施工材料的质量以及数量也在一定程度上影响着铁路隧道工程施工风险管理。第三,施工工期风险。施工工期风险主要包括建设环境、业主、设计方承包方的因素,成为影响铁路隧道工程施工风险管理的重要因素。第四,投资风险。投资风险主要来自于由于经济投资所带来的风险,包括参建方信用风险、工程完工风险、生产经营风险、宏观经济变化、社会政治风险、环境保护风险、不可抗力风险。第五,环境风险。包括施工期和运营期的水污染、空气污染、噪声、固体废弃物、振动、电磁等对周边环境带来的影响。第六,铁路隧道工程运营风险。包括隧道结构稳定性风险,隧道防水可靠性风险,盾构隧道结构耐久性、侵蚀环境对隧道结构损伤风险,运营通风系统的可靠性风险,消防设施可靠性风险,以及典型灾害事故风险,如火灾、地震等。

二、铁路隧道工程施工风险管理策略探析

2.1加强铁路隧道工程施工全过程风险管理

铁路隧道工程全过程风险管理是铁路施工企业施工风险管理的关键,加强铁路隧道工程全过程风险管理是有效提高铁路隧道工程质量的重要环节。铁路隧道工程全过程风险管理主要从以下几个方面入手。第一,建立铁路隧道工程风险管理交底制度。在每一个项目施工之前,风险管理人员都应该根据规章制度做好风险管理工作。做好相应的项目风险管理交底工作。其次,制定相应的风险管理项目业指导书。对不同的机械、材料、环境以及方法进行相应的监控,确保按照项目作业指导书进行铁路隧道工程风险管理。再次,执行铁路隧道工程施工样板制度,在进行大面积的铁路隧道工程施工之前,铁路隧道工程企业应该实施样板制度,保障铁路隧道工程质量得到有效提升。

2.2建立健全隧道工程施工风险管理制度

施工风险管理制度体系是铁路隧道工程施工管理的重要环节,为了进一步做好铁路隧道工程施工管理工作,就必须对施工风险管理制度体系进行进一步完善以及规划。首先,铁路隧道施工企业要建立现代施工风险管理制度,对施工企业实行现代化风险管理,提高铁路隧道施工企业施工的科学性以及有效性。其次,建立有限风险责任制度,将施工风险管理的责任落实到各个部门各个人员,提高风险管理人员铁路施工管理的积极性以及主动性,做好铁路工程施工风险管理工作。建立健全隧道工程施工风险管理制度,是做好铁路隧道工程施工风险管理的前提和基础。

2.3建立铁路隧道工程监督管理机构,建立健全风险预警机制

完善铁路隧道工程监督管理机构,健全施工项目监督管理体系是做好铁路隧道工程风险管理的重要一步。为此,铁路隧道施工企业首先要建立施工风险管理监督机构,在管理监督机构监督管理下进行铁路隧道工程施工建设。其次,实行铁路隧道工程监督管理责任制,将对于铁路隧道工程监督管理建设责任分派到风险管理人员身上,保证风险监督管理责任到人。再次,建立风险监督管理小组。铁路隧道工程监督管理建设实行监督管理小组制,这样可以防止风险监督管理人员等问题的出现。最后,建立健全相应的铁路隧道工程监督管理预警机制。对于在实际的铁路隧道工程施工中进行相应的风险预警管理,提高铁路隧道工程安全性,保证铁路隧道工程施工顺利开展。

三、结语

隧道路面工程范文第5篇

关键词:公路隧道建设;施工质量;工程监理;质量检测

中图分类号:U455文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)22-0195-02

0引言

20世纪80年代,以隧道工程为主要方向的地下空间开发迅猛发展。公路隧道随着公路建设的不断发展,在世界各国也得到了广泛的应用。而我国是一个地形复杂的国家,在过去的20多年里我国的公路隧道建设也得到了长足的发展。据资料显示,我国目前的公路隧道规模和数量已经位居世界第一位。随着我国经济的迅速发展,公路交通建设将得到更快的发展,而公路隧道也会进入一个快速发展的历史时期, 在全国交通基础设施建设发展中,必然会遇到隧道修建的问题,而在隧道开挖过程中隧道的施工质量问题是很关键的问题,本文通过对公路隧道建设发展与施工质量的分析,对公路隧道建设问题作了初步的探讨与思考。

1我国公路隧道建设发展与质量问题分析

1.1我国公路隧道建设发展

我国地域辽阔,山区公路建设任务十分繁重,尤其是在山峦耸立、地形起伏多变的地区。随着改革开放不断深化,国民经济迅速发展,公路隧道的建设取得了很大发展,高等级公路隧道建设日新月异,全国性高等级公路网格局正在形成。1979年,我国公路隧道通车里程仅为52公里,数量为375座。1993年发展到683座,总长137公里,均是二级以下的短隧道为主。2000年我国隧道通车里程为627公里/1685座。截至2007年底,我国已建成公路隧道2555公里。预计到2010年年底之前,我国将再有840多公里的公路隧道出现在中国辽阔的大地上。与公路大规模建设现状相配套,我国公路隧道的施工技术也在不断提高,并取得一系列成绩。特别是近十多年来针对公路隧道建设的现状,我国投入大量科研经费支持公路隧道工程实际问题开展科学研究,包括公路隧道施工技术规范编制、公路隧道CAD技术研究、连拱隧道建设关键技术研究等,涵盖隧道施工管理、监控防灾等领域,针对性比较强,有力地支持了我国公路隧道发展,将我国公路隧道的施工技术推向世界领先水平,比如秦岭终南山隧道是世界建设规模最大的高速公路隧道,最大埋深超过1700m。厦门翔安隧道是我国第一座钻爆法开挖的六车道海底公路隧道,上海崇明长江隧道是是世界上最大的隧桥结合工程之一,工程全长25km。

1.2我国公路隧道建设面临主要质量问题

改革开发三十年,综合国力不断增强,也带来了我国公路隧道建设快速发展的黄金时期。看到发展的同时,我们也清楚的知道我国隧道建设与发达国家相比还存在很大差距,科技研究攻关质量不高,管理技术比较落后,技术创新能力不足等都是制约公路隧道工程发展的因素。公路隧道的建设发展即也带来了施工质量问题。质量是公路隧道建设的关键,直接影响其使用期限,在公路隧道建设技术不断发展的同时,施工质量也越来越受到人们重视,开展公路隧道施工质量方面的研究,是我国公路隧道近期建设发展重点之一。公路隧道常见的质量问题可归纳如下,首先是公路隧道衬砌漏水,公路隧道衬砌漏水是当今公路隧道最为普遍的质量问题。目前国内大部分公路隧道都存在不同程度的衬砌漏水问题。在公路隧道穿越含水层时,底层中一些固有的地下水通道被公路隧道拦截,公路隧道本身所拥有的空间就成了地下水汇集的良好场所,当公路隧道质量存在缺陷时,就必然会出现衬砌漏水,这种情况也多发裂损的薄弱部分,邻近超挖回填不密实的空洞也容易发生渗漏水。还有公路隧道衬砌裂纹、公路隧道衬砌裂纹是指衬砌中出现不连续现象。外因上讲主要是岩层松弛滑坡和酸害等,内因上主要是材料性质和设计施工的不足等。衬砌腐蚀,公路隧道内金属构件的锈蚀、砖石砌体风化被侵蚀破坏等,都属于公路隧道衬砌腐蚀。公路隧道衬砌腐蚀可归纳为物理侵蚀和化学侵蚀两大类。物理侵蚀主要有冻融交替冻涨蚀,化学侵蚀主要有溶出蚀。另外衬砌压溃及剥落在公路隧道质量损害中比较多见。自然外力如滑坡地震等和材质恶化、设计缺陷等都是引起衬砌压溃及剥落的原因。还有公路隧道衬砌变形及位移,衬砌变形是指公路隧道衬砌在内外因素的作用下发生形状改变。公路隧道衬砌位移是指衬砌整体或者部分出现倾斜变化。公路隧道的衬砌从建设到破坏需要经历变形、裂损、位移和垮塌四个阶段。公路隧道衬砌变形是隧道质量问题的第一步,在公路隧道衬砌出现变形,应该对这种质量问题采取措施,避免垮塌的出现。

其次是公路隧道洞门裂损及洞口质量损害,公路隧道洞门在隧道建筑的作用承受山体纵向推力,支挡洞口边、仰坡,以稳定洞口。公路隧道洞口多修筑于风化破碎的围岩,承受较大温差变化和各类不利自然条件,容易发生质量损害。公路隧道设计对推土力计算不准、措施不当等也会很容易引起公路隧道洞门裂损。公路隧道洞门常见的质量损害有端墙前倾与衬砌环节脱节等。还有隧道冻害,因水流和围岩积水冻结,在公路隧道各部位及附属设施上发生的,隧道冻害防治是当今公路隧道技术攻关重点,应认真调查地址情况,通过设计改良和施工予以处理。另外公路隧道运营通风不畅及照明不良也是一个很重要的问题,公路隧道和铁路隧道一样均需通风,通过通风技术对公路隧道的污染物含量水平和火灾情况下的烟雾含量进行控制。在整个公路隧道的建设中,通风方案直接关系到公路隧道的工程造价和救灾功能。目前国内对公路隧道通风系统的研究还比较落后,有关火灾通风方面的研究仍需加强。此外由于经济原因,通风系统一般也没用得到很好的开启。许多隧道的照明设备没有开启,有部分公路隧道甚至因此不安装照明灯具。

公路隧道工程质量还和许多因素有关。这还包括隧道建筑材料质量参差不齐,建筑材料的试验往往被忽视,公路隧道施工的整体质量也就得不到保证。我国公路隧道修筑技术、质量控制和检验控制水平的滞后也是影响公路隧道建筑施工质量的基本原因。此外,我国一般公路隧道工程建设周期较短、一定程度影响公路隧道工程正常实施,影响隧道施工质量。

2公路隧道施工质量问题的策略分析

公路隧道施工质量问题,施工建筑材料质量控制、工序工艺质量控制以及工程竣工检查等最为关键。

首先,要重视公路隧道施工质量检测方法的确定。自我国开展公路隧道施工质量检测工作以来,如何对公路隧道施工的工程材料或者工程施工情况进行检测一直处于探索中,各有特点的许多检测方法在工程中不断得以应用,而在实践中,由于检测方法自身存在的局限性或者缺陷性等,部分检测方法逐渐被淘汰,更多符合工程实际需要的新型检测方法随之涌现。对各项工程材料或者工程施工情况的各种检测方法进行了深入研究,要结合实践经验,综合考虑施工环境和评价指标等因素,采用分析比较法,去侧重方法的实用性,最终确定具体公路隧道施工工程质量的检测方法。在此以锚杆质量检测为例,传统的锚杆施工质量检测是指锚固受力状态的检测,主要利用千斤顶进行拉拔试验,而这种检测手段会对软岩或较破碎岩层带来不利影响,费工费时。可以根据工程实际,将锚杆的检测分为材料检测和施工检测两方面完成。在施工阶段结合新型无损检测技术对锚杆整体施工质量进行检测。

其次是公路隧道施工质量检测控制指标的确定。和公路隧道施工质量检测方法相似,目前我国在对公路隧道工程质量的质量控制检测中,没有统一的质量控制检测标准,已有的公路隧道施工质量规范标准更新缓慢,不能适用工程质量控制需要,在实际公路隧道施工工程质量质量控制检测中,往往难以真正达到通过检测控制指标对公路隧道工程施工质量进行控制的目的。检测是手段,分析控制是目的,两者相互支撑。要结合公路隧道施工工程实际,新增必要的质量控制检测指标,建立起一套从公路隧道建筑材料、施工过程、竣工验收等各个环节的公路隧道施工质量控制指标体系。同样以锚杆质量质量控制检测为例,传统的锚杆质量控制检测指标仅仅在竣工验收阶段对锚杆进行试验,无法满足公路隧道施工质量控制需要。锚杆的质量控制检测指标也应该从建筑材料和施工质量两方面进行确立,与其检测的方法对应。通过建筑材料检测方面的指标和施工过程中指标,较为完整的给出锚杆施工质量控制指标体系。

最后是公路隧道建筑材料质量控制检测。公路隧道建筑材料的优劣直接影响公路隧道工程的施工质量。公路隧道的建筑材料的质量控制应选择质优价廉、信誉高的生产厂家,加强对材料检查验收,重视材料的使用认证,落实建设工业产品准用证制度,对材料质量进行跟踪,避免造成损失。所有的工程建筑材料使用须经过实验 满足自检要求。对材料质量的要求还应充分考虑材料应用环境、工程部位及施工工艺等要求。注意对公路隧道施工过程和竣工检测质量控制检测,隧道竣工验收是隧道工程交付使用前对质量检验和控制的最后一道关口,对隧道进行竣工检测,使竣工验收潮规范化、标准化方向发展,可以更好地控制好工程的施工质量。

3结语

伴随我国交通建设的高速发展,公路隧道数量一直在增加,隧道施工遇到的一系列质量问题越来越多。质量的控制与质量问题的解决,作为保障安全和提高施工质量的重要手段对公路隧道建设施工具有重要意义。目前,公路隧道建设施工实践中还存在着很多问题。本文在总结前人对公路隧道建设质量问题研究的基础上,对公路隧道建设发展与施工质量问题进行了初步的探讨与分析。

参考文献

[1] 李世烽.我的隧道支护设计新论[M].科学出版社,1999.

[2] 关宝树.隧道工程施工要点集[M].人民交通出版社,2003.

[3] 吕康成.隧道工程试验监测技术[M].人民交通出版社,2000.

隧道路面工程范文第6篇

本文以隧道工程为研究对象,针对相关问题展开了讨论。文章首先介绍了我国隧道工程的发展现状,在分析了隧道工程中存在病害问题的基础之上,最后提出了对于我国隧道工程健康研究的意义。本文旨在为隧道工程的相关问题研究提供一些参考和借鉴。

【关键词】隧道;病害;健康

一、我国隧道工程的发展现状

近年来,世界各国长大隧道的不断建成,无疑为世界隧道的大发展掀了起一股新的高潮。我国是一个多山的国家,山区面积约占总面积的三分之二,铁路和公路一直是我国人民出行的主要交通方式。随着生活节奏的加快和科技的进步,人们对安全、快捷、舒适、方便、经济的运输方式的需求日益突出。过去的道路盘山越岭,既不经济也不安全,已不能适应时代要求。隧道以其自身具有的改善线路,缩短里程和行车时间、提高运营效益等方面的优势,在道路建设中的优越性越来越多地为道路建设者和设计者认可且被大量采用。

随着我国国民经济实力的不断增强,特别是西部开发的不断深入,公路和铁路建设步入了高潮时期。在最近几十年间,我国的公路里程将大幅度增加。而在交通大力发展的同时,我国可耕土地与道路建设用地的日益矛盾凸现出来,为了解决这一问题,隧道工程在建设中所占线路长度比例迅速提高,而这在客观上极大的地促进了隧道工程的发展。

根据有关资料表明,我国大陆已建成铁路隧道超过七千座。从最近几年的建设规模和速度来看,铁路隧道和公路隧道分别约以每年300km和200km或更快的建设速度在增长。目前,我国的隧道建设技术水平也有了很大的提高,隧道对我国的经济建设与发展也起到了积极的推动作用。从隧道的数量、规模和建设速度来看,我国已成为世界上隧道和地下工程最多,最复杂、也将是今后发展最快的国家。

二、隧道工程中存在的病害问题

随着我国隧道工程的快速发展,隧道工程病害问题日益凸显。我国地域自然条件差异较大,隧道穿越的山体工程地质条件、气候条件、水文地质和设计、施工、运营等条件复杂多变,早期修建的隧道经常出现隧道拱顶开裂、边墙开裂、拱顶空洞、衬砌损坏、隧道渗漏水、隧道冻害、围岩大变形、衬砌厚度薄、混凝土强度低、隧道内空气污染等病害;另外,由于各方面的原因,隧道内部的照明设施不足等引发交通事故,也是可能引发灾难性火灾事故的隐患所在,甚至部分隧道在投入使用的前期就出现比较严重的隧道病害。因此,隧道的健康问题变得日益突出。

我国公路隧道的快速发展也经多年的经验,但是目前隧道的运营状况十分堪忧。隧道和其它地下建筑的维护与修缮问题是土木工程的主要任务。虽然我国目前多采用新奥法进行隧道设计与施工,隧道的建设成就世界瞩目,但是隧道施工单位的良莠不齐和“重建设、轻维护”的理念,使目前隧道及地下工程健康问题严重。另一方面,由于我国隧道建设与维护的经验相对国外来讲,目前尚存在一定的差距,对隧道及地下工程健康的认识存在着严重不足。从目前现有的资料来看,满足结构物功能要求的混凝土的耐久性可能只有60年左右,喷射混凝土就更低了,只能满足30年不维护的要求。而一般混凝土结构物的使用寿命,都应该在100年以上,对于高速公路和作为运输动脉的铁路来讲,隧道更应该成为道路的重中之重,成为隧道建设和维护的咽喉工程,延长隧道结构的寿命,将成为今后地下工程工作者的首要任务。

三、对于我国隧道工程健康研究的意义

1、隧道健康的提出

任何结构物都有其寿命,隧道和地下工程也是如此。为了尽可能延长其使用,我们必须要掌握在隧道使用过程中发生或可能发生的各种病害,并推进病害发生的原因,评价结构物的损失程度和研究是否采取相应的措施和对策,以延长其寿命,提高其服务功能。从结构物劣化曲线的意义我们可以清晰地认识到结构物及时维护的重要性和必要性,隧道和地下工程同样遵循这个规律。

既然隧道和地下工程都需要及时维护,那就存在一个问题――这些工程都是隐蔽工程,怎样才能知道此类结构物需要维护,到那种程度进行治理可最大程度延长隧道寿命,达到最佳效果。这就需要对此类工程病害的程度进行判定,需要一个判断依据,使工程技术人员据此可以决定此结构物是否需要及时维护。到目前为止,还没有一个较为权威的、被大家公认的可以接受的判断依据。因此,如何对现役营运隧道或新建隧道等地下建筑物进行病害与灾害预防和控制就显得极为重要,成为目前公路与铁路交通的研究重点和热点问题。

近年来,有学者对隧道和地下工程的健康诊断做了一些研究。健康诊断,就是指结构在受到自然的(如地震、强风、洪水、地下水压力与侵蚀等)、人为的破坏之后,后者经过长期使用之后,通过测定其关键性的指标,检查其是否受到损伤。在允许的条件下,结合损伤识别技术,确定损伤的部位,评估损伤的程度,预测剩余的有效寿命。其主要任务就是判断结构的损伤程度,可以从不同的层面进行理解。隧道健康诊断是指对影响隧道结构物安全性、耐久性的病害进行检查和调查,并对隧道的病害进行分析,评价隧道的安全状况,提出整治病害的对策和措施。隧道健康诊断主要包括对隧道病害的检查、调查、分析和隧道安全性的评价,以及提出隧道病害整治的措施。

2、隧道工程健康诊断研究的价值

目前在公路隧道及地下工程健康方面的研究,主要侧重于隧道病害,机理研究较少,处理方法探讨较多,研究成果始终停留在较低的科学层面,这可能是目前公路隧道病害日益发育的根本原因。鉴于此,隧道及地下工程健康问题研究应遵循下述原则或思路:

(1)从病害现象上升到公路隧道及地下工程健康理念,公路隧道现行、结构形式、结构材料及隧道危岩构成隧道及地下工程健康的有机系统,采用系统论、多学科耦合方法实施公路隧道及地下工程健康研究。

(2)高度重视公路隧道及地下工程健康诊断机理研究,宏观和微观结合,建立健康频谱,构建公路隧道及地下工程健康智能诊断机理。

(3)随着我国公路交通事业建设的快速发展,隧道及地下工程健康状况日益成为公路隧道养护中极其重要的环节,从公路隧道及地下工程健康因子、健康状况恶化原理、健康诊断及健康控制等方面,推动隧道研究的科学进展,具有紧迫的现实意义。

【参考文献】

【1】新安,黄宏伟.隧道病害与防治[M].上海:同济大学出版社,2011

隧道路面工程范文第7篇

【关键词】:施工方法;隧道洞门;桥台

Abstract:The article analyzes the connection bridge engineering research in design and construction, the characteristics of the tunnel DongMen poor geological conditions in the construction method and the points for attention and the basic steps of the construction of the abutment, difficulty and treatment measures and bridge under construction technology of the abutment connection. For existing and possible bridge connection to the design and construction of the conditions were summarized and analyzed

Key Words: construction method; the tunnel window; abutment

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

1.引言

桥隧连接工程的研究在行业内还未有共识性通用性的规范可循,还属于比较开放性的讨论课题,因此对桥隧连接工程设计、施工过程中形成的默认性的技术和经验进行分析并分类总结具有重要的理论和实际意义。本文基于桥隧连接工程设计、施工工程中遇到的困难和问题,从桥隧连接地段的桥隧衔接段(包括隧道洞门、桥台、桥梁边梁、短路基等构造)、桥梁架设、施工组织管理等方面对既有经验进行分析总结,找寻普适性的规律。

2.桥隧连接工程设计、施工特点

桥隧连接工程不同于单一的桥梁或隧道可进行独立设计、施工,不必考虑彼此的互相影响,而现实别在重岭山区将二者分开设计、施工的情况并不多。这时就必须将二者放在一起综合考虑,以形成统一连续的设计、施工过程,得到良好的受力状况和很好的运营效果。综合看来,桥隧连接工程的设计、施工具有如下的特点:

2.1.桥隧连接工程的相互干扰性

桥隧连接工程在设计和施工过程中都表现出了突出的相互干扰性。以整体型桥隧连接方式为例。在桥隧连接工程的设计过程,有时由于场地有限或地质情况的要求,必须设计整体型的桥隧连接工程。该类型结构,桥台直接浇注在隧道内部,桥梁的梁板则直接搭设在桥台上,也就是要伸入隧道明洞内部。由于在高速公路上通常桥梁较隧道有更大的横向净宽,桥梁伸入隧道的那跨边梁便可能与前几跨的梁板几何尺寸截然不同,当然隧道的明洞由于需要满足桥梁梁板的尺寸一般需要加大加宽,因此当出现整体型桥隧连接工程时设计过程便不能独立设计桥梁或隧道,桥梁的设计干扰了隧道的设计,隧道的设计同时干扰了桥梁的设计,干扰性非常突出,许多时候需要根据实际情况变更设计。

当然,在施工过程中,桥隧连接工程也存在突出的相互干扰性问题。如对于整体型桥隧连接工程由于桥台在隧道内浇注,那么桥梁的边跨梁板只有在隧道洞门开挖完成才能架设,这样桥梁才能贯通,但由于桥梁和隧道两者相交,隧道的洞门施工由于地形陡峭或无场地等因素又无法展开,有时只得从隧道的另一端开挖,这样桥梁的贯通只能制约于隧道的施工,隧道的施工又反过来受到桥梁的限制无法实现对挖,无法两头并进。又如,在高速公路的建设中,桥梁和隧道往往归属于不同的施工单位,若桥梁先贯通,承担桥梁建设的施工单位为了保证桥梁的质量有时不会把桥梁提供给承担隧道建设的施工单位作为隧道开挖除渣的施工便道等等。

2.2.桥隧连接工程的综合性

桥隧连接工程同时涉及到桥梁、路基路面和隧道三种最主要的高速公路工程结构类型,本身就具有路桥隧相结合的综合性。桥隧连接工程在设计上需要考虑三种不同的结构形式,设计时既要保持三者的本来面目和结构特性,维持彼此的个性,又要综合考虑三者在连接区域的通用性,保证彼此的共性。因此桥隧连接工程表现为设计的综合性。在施工过程中,在进行桥梁、路基路面、隧道施工的各自施工时,需要同时考虑彼此的施工进度,调整施工计划和步骤,实现又好又快的施工目的。因此桥隧连接工程的施工是个综合的进行-调整-再进行的循环过程,又表现为桥隧连接施工的综合性。

2.3.桥隧连接工程的相对独立性

尽管桥隧连接工程在设计和施工上表现了很强的综合性,但作为桥梁、路基路面和隧道的结合体,其又有很强的独立性。设计和施工过程中,尽管桥隧连接的区域是设计和施工中必须认真考虑并妥善解决的难题,但主要的工作量还是在相对独立的三个构造物的常规设计和施工上。设计时,在设计方案确定后,桥梁、路基路面和隧道一般是在不同的科室或设计处完成的,独立性较强;施工时,尽管要综合考虑各个结构的施工进度,但最终要实现整条高速公路的贯通,桥梁或道路或隧道的工程量和工作时间相对于连接区域而言要大的多,因此,施工过程中,各结构的自身建设仍然是重要的主体。

2.4.桥隧连接工程的后续性

如前所述,桥隧连接工程在设计和施工过程需要考虑的问题很多,但设计和施工时的综合处理措施并不能完全保证桥隧连接工程段的良好运营,设计和施工并非一劳永逸的工作。桥隧连接工程作为一种特殊的结构形式,在运营过程中,表现出了很强的后续性。据不完全统计,在高速公路的运营阶段,桥隧连接段的工程问题最为突出,主要表现为:由于桥梁、道路、隧道所处的地质状况的不同,桥墩桥台、路面和隧道围岩的地质沉降不一,造成高速公路的路面铺装在桥隧连接段凹凸不平,许多地方跳车严重;桥梁、道路、隧道排水设施由于长期运营和地质情况的变化出现排水不畅甚至隧道水上路上桥、桥梁无法排水、桥隧连接段积水等现象,非常不利于车辆的通行;车辆由桥梁入隧道或由隧道上桥时,明暗变化明显,司机无法适应,桥隧连接段多次发生交通事故;隧道洞门边坡植被破坏严重时而出现落石甚至泥石流,泥沙冲入路面或桥梁,通行安全得不到保障等等。以上的问题都不是设计和施工时考虑到并采取相应措施希望避免就可以完全不发生的。因此桥隧连接段在充分做好设计和施工工作的同时,还需要进行经常性的养护,做到早发现早处理,保证高速通行的顺畅。

3.总结

桥隧连接工程不同于单一的桥梁或隧道可进行独立地设计和施工,存在彼此的互相影响。因此桥隧连接工程的设计与施工应考虑其相互干扰性、综合性、相对独立性和后续性的特点,使桥隧连接工程的设计规范化、施工优化,保证建设和运营过程中的安全性。

参考文献

[1] 王树英. 隧道施工对邻近扩大基础桥梁结构的影响研究[M]. 中南大学, 2007

[2] 高自茂等. 客运专线桥隧相连运架装备方案研究. 桥梁, 2005, 06:1-4

[3] 陈列. 武广客运专线桥隧相连地段混凝土简支箱形梁施工方案. 铁路工程学报, 2007, 10:l-5

隧道路面工程范文第8篇

【关键词】公路;隧道;灾害;对策

公路畅通是国民经济快速发展的重要命脉,具有灵活方便和安全稳定的优点,发挥着其它运输工具不可替代的作用。根据我国的国情,随着国家大规模基础设施建设的投入,大力发展公路运输业是今后交通发展的重要支撑,公路隧道是公路结构的重要组成部分,在公路工程建设中起着至关重要的作用,公路隧道建设将进入一个前所未有的高峰期。

公路隧道具有隧道长、断面大、地质条件复杂等特点,隧道掘进面前方洞口的不良地层条件极易引起隧道塌方[1-2]。在复杂的地质条件下修建公路隧道,由于无法准确了解要修隧道地质情况,给隧道的设计者和施工者带来了很大的挑战性,会遇到破碎、断层、岩溶等不良地质而导致的塌方、突泥、岩爆和涌水等工程安全事故,这些事故一旦发生,轻则延缓施工进度,重则会导致生命伤亡,会造成巨大的经济损失[3]。隧道发生地质灾害的原因是多方面的,有地质因素、人为因素,也有管理体制的缺陷。由于隧道工程前方施工是一个看不见的隐性工程,不能对前方存在的安全隐患做出准确的判断,因而可以说不良地质是隧道灾害发生的主要因素,针对公路隧道不良地质灾害发生规律的认识和防治对策的研究迫在眉睫。本文结合目前隧道工程建设中出现的问题和研究现状,对公路隧道工程施工中的不良地质灾害做了较为深入的研究,并在此基础上提出自己的一些意见和看法,希望能从设计上减少公路隧道施工不良地质灾害的发生,对公路隧道建设进有一定指导作用。

一、公路隧道施工不良地质灾害对策研究现状

公路隧道地下工程的复杂性和不可预见性可能出现的不良地质灾害给隧道施工和设计带来很大的困难,已引起了研究者的高度重视,学者们对这些不良地质灾害从不同方面进行了大量的研究工作,并取得了一定成果[4]。

国外德国、瑞士和日本等发达国家对隧道地质灾害研究较早,隧道施工在公路建设中是不可缺少的工序,采用技术手段、方法进行分析和预测是非常重要的。垂直地震剖面法(TVSP)是上世纪九十年代开发较早的分析技术,已在很多隧道地质灾害预测中应用应取得了认可[5]。2001年瑞士安伯格测量技术公司开发的TSP超前预报技术在该领域是较为先进的隧道不良地质灾害预报技术设备,该设备具有分辨率高、探测距离远、全方位三维探测等优点,对隧道前方不良地形、溶洞、富水带和淤泥等地质做很好的探测和判断,在欧洲和亚洲等国家已得到广泛应用[6]。

我国公路隧道施工不良地质灾害对策研究开始于二十世纪五十年代,但真正在隧道施工预测中发挥作用在七十年代首次对断层地质塌方的成功预报。八十年代以来,在京广线大瑶山隧道、西康秦岭隧道和大秦军都山隧道等隧道施工中,进行了不良地质灾害的对策预报研究工作,积累了很好的经验。通过大量实验研究和实践工作,研究者提出地质灾害对策预报以长度和可能发生灾害点的数目计算较好。例如在南昆米花岭隧道、渝怀圆梁山隧道等隧道不良灾害的预报中成功率明显提高,但在开凿好的隧道内也有泥石流、涌水和涌沙等出现,造成了很大的人员伤亡和经济损失。因此,在隧道施工中对不良地质灾害对策的研究非常重要也十分必要。

目前,隧道中各种不良地质灾害对策的预报方法得到了快速发展,预报手段也逐步完善,相应的对策手段在我国很多大型隧道工程探测中应用也日益广泛,预报的准确度和成功率也日益提高,取得了很多的成功经验,但预报对策的可靠性还有待提高。总之,在不断提高隧道地质灾害预报可靠性和准确性的基础上,不断开拓新领域,发展新技术将成为今后隧道不良地质灾害研究中的重点。

二、公路隧道施工中不良地质灾害特点和存在的问题

公路隧道工程是一项隐形复杂的地质工程,所处的地域地形不同,面临着各种复杂的地质条件。节理裂隙程度的差异、水文地质条件和地质构造的不同,都直接影响到隧道的设计方案和结构,而岩爆、瓦斯、断层、塌方、涌水和岩溶等不良地质问题更直接威胁到隧道的施工安全。

岩爆是隧道岩石工程中围岩体承受不了过度的应力而导致的突然破坏,同时伴有岩体中应变能的突然释放,是一种岩石破裂过程中的失稳现象。它往往造成开挖隧道工作面的严重破坏和设备损坏,甚至人员伤亡,已成为岩石隧道地下工程领域的世界性难题。轻微的岩爆仅剥落隧道上部的岩片,不产生弹射现象。严重会导致4.6级的地震,轻的持续几天,严重的持续几个月。二十世纪五十年代美国纽约市的饮水隧道发生的岩爆是最早的记录,我国最早的岩爆是1993年发生在抚顺的胜利煤矿。

断层是隧道施工中常见的不良地质灾害,它是地壳岩层因受力达到一定强度而发生的破裂现象,并沿隧道破裂面有明显相对移动的区域。断层也常常是岩溶地区溶洞水和地下暗河等地质灾害的发生场所,也是造成隧道塌方、变形和涌水等隧道施工地质灾害的主要原因之一。断层对隧道研究者来说特别重要,因为断层的突然发生常常是导致其它地质灾害的主要原因;他们相信对隧道断层机制进行深入研究,能越准确的预报其它不良地质灾害,甚至采取措施控制这些灾害。

我国岩溶地区分布广泛,类型较多,在世界上是岩溶地区分布最广的国家之一。在岩溶地区修建公路隧道,突泥、涌水等已成为很严重的地质灾害。岩溶常常导致开挖隧道周边变形,会导致隧道掉块、落实和塌方等,直接危害施工人员和机械设备的安全。隧道施工岩溶的危害,已引起国内外研究者的广泛关注,研究者正在从岩溶的预防和治理方面进行深入的研究。

隧道涌水是仅次于塌方较为严重的地质灾害,主要包括大型溶洞、断层、暗河和煤系地层中的采空区矿山积水等。1988年以前,我国修建的公路隧道中一半以上都出现了涌水现象,严重影响了公路运输的正常运行。公路隧道中最大的难题在于对地下水的处理,因此,对于出现涌水的隧道,重要的是要治水。

塌方是隧道施工中常见的不良地质灾害,由于地压等的作用,使围岩产生裂缝或破坏,或围岩内层理和节理等发生松弛剥离,导致岩石、泥土大规模坍落的现象。塌方多伴随片帮和冒顶,一般是由于地质因素、设计因素和施工因素等多方面因素引起的,造成的危害较大且不易治理。地质因素主要起决定性的,只有加强施工地质区域详细探测和深入研究,才能从根本上防治和避免塌方不良地质因数造成的事故。目前国内外研究者对隧道塌方都进行了全面而深入的研究,我国在黄土隧道和连拱隧道等隧道施工中对出现塌方的及时应对处理方面进行了很多的研究。

通过对常见的不良地质灾害岩爆、断层、涌水、岩溶和塌方等在隧道施工中出现的原因和特点的分析探讨,认为对隧道施工过程中各种不良地质灾害的整理归类,采用实验室模拟研究,建立公路隧道不良地质灾害对策管理系统,采取及时的应对措施,才能取得良好的效果。

三、公路隧道施工中不良地质灾害应采取的应对措施

公路隧道不良地质灾害是在自然或人为因素的作用下造成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失。作为科学技术研究人员,我们可用科学的技术手段对常见的地质灾害应事先加以预防和做好准备,对出现的地质灾害事故应及时的手段进行分析和处理,尽量减少灾害造成的损失。那么,公路隧道工程人员如何采取应对措施,预防和减少不良地质灾害的发生,我认为可从以下几个方面做起。

首先,做好公路隧道的详细调查和勘测工作,对可能出现的不良地质灾害进行预测,做好应对准备工作。公路隧道施工之前,详细勘察该地段的地质岩层详细情况,尤其是岩爆、断层、塌方、涌水和岩溶状态,事先估计将会遇到出现的部位。另外,对这些发生的地质灾害,还要做好这些不良地质灾害的危险性评估,对它们的危害程度进行调查和分析,包括灾害活动强度或规模、灾害活动频次、灾害分布密度和灾害危害强度等。评估成果根据评估级别送报国土资源行政主管部门认定,并与有关部门商讨提出防治这些地质灾害措施与建议,做出公路隧道建设场地适宜性评价结论。

其次,施工单位人员要做好公路隧道的建设质量问题,避免和减少因人为因素造成的不良地质灾害发生。当前我国公路隧道工程的质量让人堪忧,虽然在公路隧道的数量上取得了很好的成绩,但在质量上面很多都是不过关的。主要体现在公路隧道施工中虽然制定了非常详细的作业流程以及质量标准,但由于在施工中有利可图,往往导致隧道的建设质量不达标,甚至出现一些豆腐渣工程,建好之后未经使用或使用很短就必须整修,这种现象在我国已修建的公路隧道中很常见,主要是由于建设中隧道的质量管理出现了问题。

最后,要不断提高施工单位人员的质量意识和施工技能水平。加强国家相关隧道质量水平的制定和完善工作,只有加强我国相关隧道质量水平标准的建设工作,不断提高测量技术手段,才能解决我国公路隧道工程的质量提升的问题。施工人员在工作岗位上,应以负责和认真的态度面对每一项施工过程,使质量水平精益求精。可聘请专业的隧道质量管理人员,有专业技能的质量管理人员才能够做到公路隧道工程中的现场监督工作,才能真正的发现问题并及时解决。

综上所述,公路隧道施工中会遇到复杂多变的地质灾害,在做好事前勘探工作的同时,不断提高工作人员的素质及技能是非常必要的;除此之外,也要提高施工人员的防灾意识,争取将不良地质灾害的程度降到最低。

参考文献:

[1]郝健. 公路施工质量管理探讨, 科学之友, 2008, 23: 65-66.

[2]郑华. 公路隧道施工质量控制研究, 施工, 2008, 18: 65-66.

[3]王振光. 浅谈公路隧道施工, 工程科技, 2008, 23: 303.

[4]何书轩, 顾东. 对公路施工质量管理的探讨, 2008, 16: 137-139.

隧道路面工程范文第9篇

关键词:路桥;隧道工程;设计;研究

随着我国交通运输业不断发展,各种高速公路和铁路运输得到了快速发展,为了缩短穿越地貌,路桥工程修建了各种隧道工程。相比于其他工程,隧道工程由于其地质条件、隐蔽性以及周围环境的不确定性,在一定程度上加大了隧道工程设计的难度。因此,路桥工程在设计过程中应当注重检测和隧道防排水设计,提高路桥工程隧道设计的科学性和合理性。

一、注重路桥隧道工程设计中检测

(一)隧道工程设计检测存在问题

现目前,我国隧道工程设计中检测方面仍然存在一些问题,需要进行改进和优化,以提高路桥工程设计的科学性和合理性,隧道工程设计检测存在问题具体如下:①缺乏创新检测技术。现目前,我国隧道工程设计检测对重点工程项目较为注重,导致隧道工程各个具体项目的检测技术存在“参差不齐”现象,这对隧道工程设计检测技术的全面发展不利,同时也不符合隧道工程设计检测技术科学发展观的要求。隧道工程出现的一些质量问题,在一定程度上是由于工作人员忽视了细节项目的检测,缺乏创新检测技术造成的。②隧道工程设计检测工作人员专业技术水平不高。隧道工程设计检测技术是一样技术要求和对检测人员整体素质要求都较高的工作。隧道工程设计检测人员应当具备较强的专业技术水平,同时具备较强的责任心和认真负责的工作态度,以适应高标准的隧道工程设计检测工作,保证隧道工程设计检测工作的顺利开展。然而现目前,我国隧道工程设计检测人员的专业技术水平仍然有待提高。③隧道工程设计检测缺乏科学的管理。科学的隧道工程设计检测管理在路桥隧道工程的设计中占有重要地位。隧道工程设计检测在实际的应用中往往会与实际情况背离,这就需要在隧道工程设计检测工作中进行科学管理,适时对隧道工程设计检测进行调整和修改,然而现目前我国隧道工程设计检测仍然缺乏科学的管理。

(二)创新技术在隧道工程设计检测中应用

为了有效提高路桥隧道工程设计的科学性和合理性,应当注重创新技术在隧道工程设计检测中应用。现目前,隧道工程设计检测中的创新技术主要以下几种:①GPS技术在隧道工程设计检测的应用。为了保证隧道工程设计检测达到毫米级的精度,可以在隧道工程设计检测中应用采用载波相位差分技术的GPS技术。GPS技术在隧道工程设计检测中的应用能够有效解决传统传统三角锁导线法误差大的问题。同时GPS技术不需要点与点间的透视,便能实现铺设很长的GPS点来构成三角锁以保持保持长距离线路坐标控制的一致性。②探地雷达技术的应用。现目前,探地雷达技术广泛应用在隧道工程设计检测中,探地雷达技术的应用标志着隧道工程设计检测技术也进入高水平阶段。探地雷达技术在隧道工程设计检测中的应用,为隧道工程技术人员与施工人员提供了一个更为安全、方便以及稳定的地下施工环境,同时进一步增强隧道工程建设高效、经济以及节能的新时期特点。③数字测绘技术的应用。数字测绘技术在隧道工程设计检测中的应用,推动了大比例尺测绘技术向数字化和信息化的发展。传统设计成图方法都是脑力劳动和体力劳动向结合的工作,并需要进行室内数据处理和绘图工作,不仅成图周期相对较长,而且产品也较为单一,难以适应隧道工程设计检测的需要。随着科技的不断发展,电子经纬仪、全站仪的应用以及GEOMAP系统不断应用在隧道工程设计检测中,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统,大幅度提供了隧道工程设计检测的质量和效率。

二、注重隧道工程防排水设计

(一)隧道工程设计中防排水存在的问题

现目前,我国隧道工程设计在防排水方面仍然存在一些问题,在一定程度上影响了我国路桥隧道工程设计的科学性和合理,隧道工程设计中存在的防排水问题主要有以下几方面:①规范中“以排为主”的隧道工程防水设计思想,在一定程度上破坏了结构与围岩密实共同作用,隧道壁长期被水流冲刷淘蚀,导致衬砌背后出现松软和空洞,使得结构受围岩的约束不一致而出现开裂现象,从而加深了隧道渗漏水的病害。②隧道工程设计中忽略了隧道底结构化设计。传统隧道设计思想认为,一般只在软弱破碎围岩或膨胀围岩地段中设置仰拱,其上回填铺筑路面结构和其他情况则可以直接铺底,修筑路面。然而,以上两种情况在裂隙发育的富水地层然仍然可能出现路面翻浆冒泥和冒水现象,其主要原因是修筑在地层中的隧道其底部受到的围岩压力不小于甚至大于拱部所受围岩压力,隧底仰拱设置不合理和隧底全部填充均会出现开裂现象,在遇积水和车载作导致隧道路面出现冒水或翻浆冒现象,严重影响我国路桥隧道工程的质量。

(二)隧道工程设计中防排水改进措施

现目前,我国隧道工程设计在防排水方面仍然存在一些问题,因此,为了提供路桥工程隧道工程设计的科学性和合理性,应当优化隧道工程的防排水设计,具体可以采取以下措施来对隧道工程设计中防排水进行优化:①更新设计概念。路桥工程隧道设计中防排水设计并非孤立的,隧道工程设计中防排设计和结构受力设计、安全防灾设计、通风设计以及维修设计等相关设计有着紧密联系,同时隧道工程设计中防排水又是影响隧道工程耐久性的一个重要因素。因此,在进行隧道工程防排水设计时,应当注重隧道工程设计中防排水的重要性,转变传统的经济型设计理念,采用安全型、耐久型隧道防排水设计理念。②调整和增补隧道设计的有关规定。防排水问题在技术规范中仍然存在一些不合理、不规范之处。如:现目前流行的设计规范在隧道防水设计要求方面的规定相对简单,只是笼统规定了防水等级,规定混凝土应当满足抗渗要求,寒冷地区冻害地段和严寒地区所采用混凝土的抗渗标号不宜低于S6,其余地区不宜低于S4,这便造成了不同设计单位在确定不同水文地质下的防水等级的定量确定。规定中“以排为主”的防水设计理念有强调排水较防水截水和堵水更为重要的含义。在处理实际中隧道内围岩的各种渗水和漏水时,首先选择的应是封堵,在无法进行封堵或封堵成本较高时,再采用排水方式来进行排水。在进行排水设计时,应当充分考虑到排水时携带流沙对围岩稳定和排水通畅的影响,同时注重尽量保持原有地下水的平衡,避免出现地下水资源流失现象。

三、结束语

随着我国经济的不断发展,推动了我国交通运输业的发展,各种高速公路和铁路运输得到了快速发展,为了缩短穿越地貌,路桥工程修建了各种隧道工程。为了有效提高路桥隧道工程设计的科学性和合理性,在路桥工程设计时应当注重隧道工程设计检测和隧道防排水设计,保证路桥隧道工程的质量。

参考资料

[1]茹克叶・乌甫尔.浅析隧道工程设计中检测应注意的问题及对策[J].价值工程,2010,29(33):26-26.

[2]熊祥雪,郑小艳.建设隧道工程设计案例库探讨[J].四川建筑,2012,32(2):287-288.

[3]罗立娜.广明高速公路祈福隧道主体结构工程设计[J].广东公路交通,2012,(1):31-34.

[4]李松柏.城市下穿长隧道工程设计[J].山西建筑,2011,37(11):160-161.

隧道路面工程范文第10篇

关键词:城市交通隧道 网格盾构 土压盾构 双圆盾构 泥水盾构 沪崇苏越江工程

1 前言

上海城市人口1450万,流动人口300万,面积6340km2,目前已经成为中国的经济、贸易、金融、航运中心城市。城市的经济发展促进城市建设尤其是交通建设的发展,城市地下轨道交通具有快捷、安全的特点。上海城市轨道交通线网规划17条线路,总长780km,其中地铁11条线,长度385km。已建3条线,其中地铁2条线;在建4条线,其中地铁2条线。地铁区间隧道总长度达700km(双线),采用盾构法施工,已建约100km。

黄浦江从东北至西南流经上海城区,把上海分为浦东、浦西2部分,江面宽500m~700m,主航道水深14m~16m。近10年来,浦东的迅速发展促进了越江交通工程建设,采用大直径盾构建造江底交通隧道已得到广泛的应用。已建隧道5条,在建隧道4条拟建隧道6条。

上海地层为第四纪沉积层,其中0~40m深度内均为软弱地层,主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂土等,这类土颗粒微细、固结度低,具有高容水性、高压缩性、易塑流等特性。在该类地层中进行盾构隧道掘进施工,开挖面稳定和控制周围地层的变形沉降十分困难。

上海地区盾构隧道技术的应用,始于1965年,近40年来,尤其是近10年来,盾构隧道技术广泛用于地铁隧道、越江公路隧道和其它市政公用隧道。本文就上海城市交通隧道盾构施工技术的发展和现状,作一个回顾和综述。

2 网络挤压盾构掘进技术的开发和隧道工程应用

2.1 φ5.18m网格挤压盾构及上海地铁试验工程

1964年,上海市决定进行地铁扩大试验工程,线路位于衡山路北侧,建2条长600m的区间隧道,隧道复土10m,隧道外径5.6m,内径5m。隧道掘进施工采用2台自行设计制造的φ5.8m网格挤压盾构,辅以气压稳定开挖面土体,于1966年底完成1200m地铁区间掘进施工,地面沉降达10cm。

2.2 打浦路隧道φ10.2m网格挤压盾构掘进施工

1965年,上海第一条穿越黄浦江底的车行隧道??打浦路隧道,全长2761m,主隧道1324m采用φ10.2m网格挤压盾构掘进施工,黄浦江约600m,水深16m,见图1所示。

φ10.2m网格挤压盾构掘进机是中国第一台最大直径的盾构,盾构总推力达7.84×104kn,为稳定开挖面土体,采用气压辅助施工方法。盾构穿越的地层为淤泥质粘土和粉砂层,在岸边采用降水辅助工法和气压辅助工法,在江中段采用全气压局部挤压出土法施工。盾构见图2所示。

圆隧道外径10m,由8块钢筋混凝土管片拼装而成。管片环宽90cm,厚60cm。管片环向接头采用双排钢螺栓联接。衬砌接缝防水采用环氧树脂。打浦路隧道于1970年底建成通车,至今已运营33年。

2.3 延安东路隧道北线φ11.3m网格挤压水力出土盾构施工

1983年,位于上海 外滩的延安东路隧道北线工程开工建设,隧道全长2261m,为穿越黄江底的2车道隧道,其中1310m为圆形主隧道,采用盾构法施工,隧道外径11m,隧道衬砌由8块高精度钢筋混凝土管片拼装而成,管片环宽100cm,厚55cm,接缝防水采用氯丁橡胶防水条。

隧道北线圆形主隧道采用了上海隧道工程公司自行设计研制的φ11.3m网格型水力出土盾构,见图3所示。在密封舱内采用高压水枪冲切开挖面,挤压进网络的土体,搅拌成泥浆后通过泥浆泵接力输送,实现了掘进、出土运输自动化。网格上布有30扇液压闸门,具有调控进土部位、面积和进土量的作用,可辅助盾构纠偏和地面沉降控制。网格板上还布设了20只钢弦式土压计,可随时监测开挖面各部位的土压值变化,实现了信息化施工。盾构最大推力可达1.08×105kn。盾构顺利穿越江中段浅复土层和浦西500m建筑密集区,保护了沿线的主要建筑物和地下管线。

3 土压平衡盾构在城市交通隧道工程的应用和发展

3.1 土压平衡盾构的引进和开发应用

近年来,我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工,其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6.14m~6.34m的土压平衡盾构,掘进区间隧道总长度达400km。土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点,在隧道工程中有广泛的发展前景。

土压平衡盾构适用于各种粘性地层、砂性地层、砂砾土层。对于风化岩地层、软土与软岩的混合地层,可采用复合型的土压平衡盾构。在砂性、砂砾、软岩地层采用土压盾构掘进施工,应在土舱、螺旋输送机内以及刀盘上注入泥浆或泡沫,以改良土砂的塑流性能。

3.2 φ6.34m土压盾构在上海地铁工程中的应用

1990年,上海地铁1号线开工建设,双线区间隧道选用土压平衡盾构掘进,经国际招标,7台φ6.34m土压盾构由法国fcb公司、上海市隧道工程公司、上海市隧道工程设计院、上海沪东造船厂联合体中标,利用法国混合贷款1.32亿法郎。第1台φ6.34m土压盾构于1991年6月始发推进,7台盾构掘进总长度17.37km,1993年2月全线贯通,掘进施工期仅20个月,每台盾构的月掘进长度达200~250m。掘进施工穿越市区建筑群、道路、地下管线等,地面沉降控制达+1cm~-3cm。φ6.34m土压平衡盾构见图4所示,其主要技术性能见表1。

1995年上海地铁二号线24.12km区间隧道开始掘进施工,地铁一号线工程所用的7台φ6.34m土压盾构经维修以后,继续用于二号线区间隧道掘进,同时又从法国fmt公司和上海的联合体购置2台土压盾构,上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构,共计10台土压盾构用于隧道施工。

于2000年开工兴建的上海地铁明4号工程区间隧道仍将使用这10台φ6.34m土压平衡盾构施工。2001年,向日本三菱重工购置4台φ6.34m土压平衡盾构,共计14台盾构正在掘进施工。

上海地铁隧道外径6.2m,衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,通缝拼装,环宽100cm,管片厚35cm。见图5所示,地铁4号线部分区间隧道管片采用错缝拼装,环宽120cm。

上海地铁2号与1号线垂直相交,盾构从1号线区间隧道下1m穿越,掘进施工中采用地层注浆加固、跟踪注浆、信息化施工等技术措施,确保1号线地铁安全运营,沉降控制在2cm以内。地铁4号线与2号线区间隧道相交,4号线盾构从2号线隧道下1m穿越。φ6.34m土压盾构在城市建筑群下穿越,其沉降一般也在4cm以内。盾构平均月推进长度约250m,最快达400m/月。

3.3 双圆形盾构掘进机的引进和应用

2002年,上海地铁8号线黄兴路至开鲁路站三个区间隧道,长度2,688m,采用dot双圆盾构隧道工法,并从日本引进2台φ6300m×w10900mm的双圆形土压盾构掘进机。双圆盾构见图所示,其主要技术参数见表2。

双圆隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片,错缝拼装;每环管片由11块管片拼装而成,其中2块为海鸥形,1块为柱形。管片厚度30cm,环宽120cm,见图7所示。

3.4 φ7.64m土压盾构掘进外滩观光隧道

3.4.1 工程概况

上海外滩观光隧道是我国第一条行人过江专用隧道,是一条连接南京路外滩和陆家嘴东方明珠塔的江底隧道,全长646m,隧道内径6.76m。隧道内通行一来一往2条观光车轨道。

外滩观光隧道于1998年初开工,1999年底建成运营,土建工程包括黄浦江两岸的2座出入口竖井和一条过江隧道,见图8所示。隧道位于延安东路隧道北侧,并与上海地铁二号线2条过江区间隧道在江底交叉。隧道穿越的主要地层为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土和砂质粉土。

隧道衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,管片设计强度c50,抗渗等级s8,环宽120cm,厚35cm。管片接缝防水采用epdm多孔橡胶止水带,管片背面涂防水层。

3.4.2 φ7.65m土压平衡盾构掘进施工

隧道掘进采用φ7.65m土压平衡盾构,见图9所示。盾构大刀盘切削土体,为幅条式结构。盾构长8.935m,中间有较接装置,易于纠偏施工。盾构最大推力5.2×104kn。盾构密闭舱内充满切削土砂,通过直径900mm的螺双输送机排土,通过推进速度、螺旋机转速、排土量来控制密闭舱土压,使之与开挖面水压力平衡。盾构掘进速度为0~4cm/min。

盾构于1998年11月始发推进,隧道纵坡达4.8%,;平曲线最小半径为400m,均为国内越江盾构隧道之最。盾构初推段100m内进行了土体变形、土应力、孔隙水压的监测,反馈盾构施工,调整盾构施工参数,控制施工轴线和地表沉降。盾构掘进的平均速度达8m/d,646m隧道共花费3个月的时间完成,工程质量优良。

3.5  3.8m×3.8m矩形土压盾构掘进地铁过街人行地道

常用的盾构隧道掘进机为圆形,主要是圆形结构受力合理,圆形掘进机施工摩阻力小,即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低,尤其在人行地道和在行隧道工程中,矩形、椭圆型、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本80年代开发应用了矩形隧道,在90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构,并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等,使异形盾构技术日益成熟,异形断面隧道工程日益增多。

我国于1995年开始研究矩形隧道技术,1996年研制1台2.5m×2.5m可变网格矩形顶管掘进机,顶进矩形隧道60m,解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月,上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工,研制1台3.8m×3.8m组合刀盘矩形顶管掘进机,具有全断面切削和土压平衡功能,螺旋输送机出土,掘进机的主要工作参数见表3,矩形顶管掘进机见图10。

4 大直径泥水加压盾构掘进越江公路隧道施工

4.1 延安东路隧道南线φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

1995年,为发展浦东建设需要,上海延安东路隧道南线开工建设,为缩短工期和保护隧道沿线建筑物的需求,引进日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构。盾构本体示意见图11。

隧道南线1300m圆形主隧道采用日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构掘进施工,盾构本体示意见图5。盾构采用刀盘切削,总推力达1.12×105kn,刀盘扭矩4635kn·m,最大掘进速度46mm/min。盾构密封舱充满压力泥浆与开挖面水土压保持平衡,并在开挖面形成泥膜,起到稳定的作用。盾构设有掘进管理、泥水输送、泥水分离和盾尾同步双液注浆系统。掘进管理和姿态自动计测系统能及时反映盾构掘进施工的几十项参数,便于准确设定和调整各类参数。

4.2 大连路隧道φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

上海大连路隧道全长2565m,为2来2去的两条双车道隧道,工程总投资16.55亿元。工程于2001年5月25日开工,合同工期28个月。隧道平、剖面见图12所示。

圆形主长1263m,采用2台φ11.22m泥水加压盾构同时掘进施工。隧道衬砌结构在延安东路隧道工程的基础上进行了优化改良,拼装形式由通缝改为错缝,管片厚度从55cm改为48cm,环宽由100cm增大为150cm,管片分块由8块增为9块,管片连接螺栓由直螺栓改为弯螺栓,螺栓手孔改小,管片形式由箱形改为平板型。隧道衬砌结构见图13。

泥水加压盾构的泥水输送和泥水处理是盾构施工的重要组成部分,公司自选研究设计制造了适应上海软土地层的泥水分离系统,见图14所示。

盾构进出洞土体加固全部采用冻结法。

西线隧道于2002年3月28日始发推进,至9月20日隧道贯通,工期6个月。东线隧道于6月18日 发推进,至12月底隧道贯通。盾构掘进速度平均为8m/d,最快为15m/d。两条隧道最小间距为6m。

大连路隧道于2003年9月建成通车,总工期仅28个月,是上海越江公路隧道建设周期最短的。

4.3 上海越江交通工程的发展

2001年底,复兴东路隧道工程开工建设,为2条3车道隧道,隧道外径11m,分为上下两层,是我国第一条双层隧道,全长2785m。2条1215m主隧道于2003年2月和5月先后始发推进,于11月隧道贯通。

2003年6月,翔殷路隧道工程开工建设,为2条2车道隧道,隧道全长2597m,隧道外径11.36m,内径10.2m,是目前车道最宽的盾构隧道,设计车速可达80km/h。

正在设计中的越江隧道有军工路隧道和上中路隧道(中环线配套工程),正在规划中的越江隧道有长江西路、新建路、人民路、耀华路等4处。

长江口越江通道工程是连接上海-崇明-江苏北部的重要交通工程,位于长江口,从上海浦东-横沙岛-崇明岛-南通,采用桥隧结合的工程方案,全长68km,为3来3去6车道,设计车速100km/h。其中浦东5号沟至横沙岛穿越长江南港,采用盾构隧道施工,全长约8.5km,隧道外径15.2m。横沙岛至崇明岛越江北港,采用桥梁施工,全长9.54km。见图15所示。直径φ15.2m的盾构隧道,目前是世界上最大直径的盾构隧道,隧道断面见图16。

5 结语

上海城市交通隧道工程的发展提高了盾构隧道技术的水平。从最初的网格挤压盾构,发展到目前的土压平衡盾构和泥水加压盾构,盾构机向机械化、自动化、信息化发展,掘进速度快,盾构开挖面稳定,地面沉降控制好,环境影响小。盾构衬砌不断改进和优化。盾构与隧道技术正在向大深度、大直径、长距离掘进发展。双圆隧道、矩形隧道技术也得到应用。随着上海城市交通隧道工程建设的不断发展,盾构隧道技术水平将进一步的发展和提高。

参考文献

1、 傅德明、杨国祥. 《上海地区越江交通盾构施工技术综述》. “国际隧道研讨会暨公路建设技术交流大会论文集”. 人民交通出版社. 2002.10