導(dǎo)語：如何才能寫好一篇隧道工程的優(yōu)點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞:探地雷達;隧道工程;檢測;應(yīng)用;分析

Abstract: The tunnel is the construction below the mountain ridge， the river course， the channel and the urban ground， for the vehicles， the pedestrian， the running water， the pipeline passes， or serves as the excavation mineral resource， the military installation， the civil air defense facility and so on underground walk and the construction. It can pass through the surface the barrier， and has the reduction line， the air raid defense， easy space of planes merits and so on to adjust temperature and not to occupy a land area. Tunneling examination is a specification is high， moreover the relative danger’s work content， searches the radar to take one kind of new instrumentation， widely was already applied in the tunneling examination， it has the operational safety， the gain data accurately， real， to be advantageous carries and so on characteristics. This article searches radar's to carry on the brief analysis in tunneling examination application.

Key words: searches the radar; tunneling; examination; application; analysis

1探地雷達在隧道工程檢測中的工作原理與作用

探地雷達又稱地質(zhì)雷達，是一種新興的高分辨率物探設(shè)備。探地雷達是在20世紀70年代由美國開始組織研發(fā)的，80年代后期，伴隨電子技術(shù)、計算機技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)的高速發(fā)展，探地雷達技術(shù)才取得了突破性的進展。在國內(nèi)隧道工程中，探地雷達現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)檢測等施工環(huán)節(jié)。

在隧道工程檢測中，探地雷達有效應(yīng)用了現(xiàn)代非侵入性探測技術(shù)，即不必將傳感器放入隧道檢測介質(zhì)內(nèi)，就可以安全的在地面與地下進行各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)檢測操作。探地雷達由于采用了寬頻帶、短脈沖和高采樣率，其探測分辨率高于其它地球物理探測手段，又由于采用可程序高次疊加和多波形處理等信號恢復(fù)技術(shù)，大大改善了信噪比和圖像顯示性能。在隧道工程檢測中，探地雷達的工作原理主要是借助探地雷達所產(chǎn)生的高頻電磁波，以寬頻帶短脈沖形式通過天線向地下發(fā)射，并在巖層中透射，遇反射目標后返回地面，由接收天線接收。探地雷達具有安全、高效、便于攜帶等優(yōu)點，但是它探測的目標距離普遍較短，難以進行較深隧道的檢測工作。

探地雷達在隧道工程檢測中的應(yīng)用，其所具有的作用是十分重大的。探地雷達不但可以提高隧道工程檢測的安全系數(shù)，而且有效保證了隧道工程檢測數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可靠性，這對于隧道工程的開展和進行都是極其重要的。探地雷達是現(xiàn)代隧道工程檢測中所應(yīng)用的主要科學(xué)儀器之一，探地雷達的應(yīng)用對于推動隧道工程建設(shè)和工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展也具有深遠意義。隧道工程多是在較深的地下進行施工和操作的，其危險系數(shù)自然相對較大，傳統(tǒng)的隧道工程檢測多是由技術(shù)人員深入到隧道深處，這樣必然會引起安全隱患和工程事故的發(fā)生。探地雷達的運用，技術(shù)人員只需掌握和熟悉設(shè)備的操作流程，就可以在短時間內(nèi)獲取所需的各項數(shù)據(jù)，并且可以確保數(shù)據(jù)的全面性和準確性。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，探地雷達的探測深度，在復(fù)雜條件下的分辨率將會進一步提高，在隧道工程檢測中發(fā)揮更大的作用。

2探地雷達在隧道工程檢測中應(yīng)用實例

探地雷達在隧道工程檢測中應(yīng)用的范圍比較廣泛，基本可以保障隧道工程所需各項檢測數(shù)據(jù)的獲取。探地雷達在國內(nèi)隧道工程中的應(yīng)用已逐漸被重視和發(fā)展，探地雷達功能的完善性是其他儀器所無法比擬的。本段將列舉探地雷達在隧道工程檢測中應(yīng)用的兩個實例，以全面展現(xiàn)探地雷達的功能全面性和應(yīng)用范圍之廣。

2.1隧道襯砌結(jié)構(gòu)檢測

隧道工程施工中，在加固處理拱頂空洞病害泵送混凝土過程中，往往會因機械設(shè)備所造成的壓力過大造成襯砌結(jié)構(gòu)的破壞，如不及時進行檢測與修復(fù)，必然會留下隧道工程施工安全隱患。襯砌結(jié)構(gòu)經(jīng)常會由于巖體受力斷裂而出現(xiàn)小型斷裂的現(xiàn)象，由于襯砌結(jié)構(gòu)裂隙內(nèi)有不同成份、不均勻的填充物，與周邊圍巖形成電性差異，因此具有采用地球物理探測的基礎(chǔ)，而探地雷達則是有效實現(xiàn)襯砌結(jié)構(gòu)檢測的主要儀器之一。探地雷達有效應(yīng)用了現(xiàn)代非侵入性探測技術(shù)，通過發(fā)射高頻的電磁波，以寬頻帶短脈沖形式獲取相應(yīng)的襯砌結(jié)構(gòu)小型斷裂的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)，并且具有較高的準確性和真實性。如果在隧道襯砌結(jié)構(gòu)的檢測中，難以全面掌握小型斷裂部分的位置及危害性，必然導(dǎo)致隧道工程在建設(shè)或使用過程中出現(xiàn)塌方的現(xiàn)象，其所造成的經(jīng)濟問題和社會危害是難以估量的。隧道工程中對于襯砌結(jié)構(gòu)的檢測，關(guān)系到隧道工程的施工安全，以及隧道的使用性能等諸多問題，必須引起工程施工單位與監(jiān)理單位的高度重視。

2.2隧道初襯與圍巖間脫空的檢測

探地雷達在對隧道初襯與圍巖間脫空進行檢測時，主要是應(yīng)用在巖層中透射的原理，遇反射目標后返回地面，由接收天線接收而獲取相應(yīng)的各項數(shù)據(jù)。如果隧道襯砌無缺陷，隧道初襯結(jié)構(gòu)雷達波形特征，電磁波在地層同一界面中的傳播是不斷衰減的，然而當進入另一界面時，由于介質(zhì)介電常數(shù)之間存在的差異，因此所產(chǎn)生的反射波也會有所變化，這種反射波的變化不是很強，但是當將其反映在雷達圖像中則會觀察到明顯的不同。探地雷達對隧道初襯與圍巖間脫空的檢測，對于隧道工程施工工作的安全開展和進行是很重要的。如果隧道初襯圍巖間存在脫空的現(xiàn)象，而在工程檢測中未能及時的發(fā)現(xiàn)，進而制定相應(yīng)的技術(shù)措施和手段，必然會影響到隧道工程施工人員的生命安全，以及整個隧道工程項目的建設(shè)進度和工程質(zhì)量。在隧道工程建設(shè)中，在應(yīng)用探地雷達隧道初襯與圍巖間脫空的檢測中一定要注意對各項數(shù)據(jù)的分析和研究，進而制定出完善、合理、科學(xué)的施工計劃和方案。

3探地雷達應(yīng)用技術(shù)的智能化發(fā)展

探地雷達現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各類隧道工程檢測中，其應(yīng)用技術(shù)必須向智能化的方向發(fā)展才能符合隧道工程檢測不斷提出的新標準、嚴要求。探地雷達應(yīng)用技術(shù)的智能化發(fā)展，代表著隧道工程行業(yè)技術(shù)應(yīng)用的高水平階段，是隧道工程行業(yè)傳統(tǒng)檢測技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物。探地雷達應(yīng)用技術(shù)的智能化是指以隧道工程建設(shè)項目為平臺，以現(xiàn)代隧道工程技術(shù)系統(tǒng)、信息自動化為骨架的隧道工程與信息技術(shù)的綜合體，是隧道工程技術(shù)應(yīng)用科學(xué)發(fā)展與全面創(chuàng)新的必經(jīng)之路。

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［關(guān)鍵詞］BIM技術(shù)；公路隧道工程設(shè)計；應(yīng)用

引言

BIM技術(shù)能夠構(gòu)建出三維可視化模型，幫助設(shè)計人員從三維立體的角度對公路隧道工程各部分的結(jié)構(gòu)進行分析和設(shè)計。同時，應(yīng)用BIM技術(shù)進行公路隧道工程的設(shè)計，數(shù)據(jù)信息的分析處理也能夠變得更加高效，設(shè)計人員可以依靠特定的軟件對數(shù)據(jù)信息進行整合和處理，設(shè)計工作的效率能夠得到極大提高。

1BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是一項極為先進的、用于構(gòu)建三維模型的技術(shù)，也被稱為是建筑信息模型，在應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中需要以工程的各種數(shù)據(jù)、信息作為基礎(chǔ)來進行三維模型的構(gòu)建，并仿真模擬出工程的真實信息。在工程施工前利用BIM技術(shù)可以根據(jù)收集到的各項信息對工程內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、設(shè)施進行模擬，以數(shù)字化的形式體現(xiàn)出來，能夠推動后續(xù)施工的順利、高效進行。BIM技術(shù)在應(yīng)用過程中所收集的數(shù)據(jù)信息之間都是有關(guān)聯(lián)的，工作人員可以隨時找到和當前數(shù)據(jù)信息有關(guān)聯(lián)的部分進行使用，可以利用收集到的數(shù)據(jù)信息模擬出工程的實況，工程的各種特點也能夠直觀地體現(xiàn)在三維模型中。在應(yīng)用BIM技術(shù)時，工作人員需要將工程的各項信息輸入到系統(tǒng)中，通過各種數(shù)字化技術(shù)對這些信息進行分類、整合，最終構(gòu)建一個符合工程實際情況的三維模型。工程的設(shè)計人員可以將建筑材料、施工工藝、施工工序等信息輸入到系統(tǒng)中，對工程的整個施工過程進行模擬，最終完成工程設(shè)計、成本預(yù)算等工作。通過在工程施工前利用BIM技術(shù)構(gòu)建工程的信息模型，可以極大提高工程設(shè)計的效率和質(zhì)量，并推動工程施工效率、施工質(zhì)量的提高。

2在公路隧道工程設(shè)計中應(yīng)用

BIM技術(shù)的必要性傳統(tǒng)的交通設(shè)計行業(yè)由于受到設(shè)計技術(shù)的極大限制，大多采用的是二維設(shè)計、平面出圖的方法，相關(guān)設(shè)計人員需要依靠自己所學(xué)習(xí)到的知識、經(jīng)驗來將工程的三維結(jié)構(gòu)、構(gòu)思表達在二維平面上，這一過程十分的復(fù)雜、困難，對設(shè)計人員自身的專業(yè)水平、設(shè)計經(jīng)驗等有著極高的要求。隨著我國經(jīng)濟、社會的不斷發(fā)展，我國構(gòu)建的公路交通網(wǎng)絡(luò)也越來越完善，在許多地形復(fù)雜的地區(qū)也建設(shè)了公路隧道工程。在針對地形復(fù)雜的地區(qū)開展公路隧道工程的建設(shè)時，公路隧道工程設(shè)計工作的難度也會得到極大提高，地形復(fù)雜地區(qū)地勢崎嶇不平，地質(zhì)條件等因素也各不相同，如果設(shè)計人員仍然采用二維設(shè)計、平面出圖的方法的話，很容易由于理解錯誤而出現(xiàn)問題，難以對各項因素進行綜合考慮，最終設(shè)計的公路隧道工程也就存在著許多的問題，設(shè)計的質(zhì)量得不到有效保證。BIM技術(shù)有著信息一致性、信息關(guān)聯(lián)性、模擬性、可協(xié)調(diào)性、可視化等優(yōu)點，對于提高工程施工效率、施工質(zhì)量來說有著極為重要的作用，在建筑行業(yè)得到了極為廣泛的應(yīng)用。針對公路隧道設(shè)計工作，也可以大力應(yīng)用BIM技術(shù)，利用BIM技術(shù)從構(gòu)建模型、深化設(shè)計等不同階段進行研究和分析，能夠有效提高公路隧道設(shè)計的工作水平，對于公路隧道工程設(shè)計和建設(shè)來說有著極為重要的意義。

3BIM技術(shù)在公路隧道工程設(shè)計中的應(yīng)用分析

3.1基于BIM技術(shù)的協(xié)同運作

在公路隧道工程設(shè)計中開展基于BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計，主要包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)兩種不同的協(xié)同設(shè)計方式。局域網(wǎng)的協(xié)同設(shè)計也可以看作是基于本地模式的協(xié)同，不同的設(shè)計人員掌握不同專業(yè)的設(shè)計文件，每一位設(shè)計人員都需要將自己掌握的和公路隧道工程有關(guān)的數(shù)據(jù)信息輸入到計算機中，構(gòu)建本專業(yè)的三維模型，在完成自己的工作任務(wù)后將設(shè)計文件通過局域網(wǎng)和其他設(shè)計人員進行共享和交流，讓其他設(shè)計人員了解到自己最新的設(shè)計成果。其他設(shè)計人員要想對共享來的設(shè)計文件進行修改，需要得到設(shè)計文件所有者的授權(quán)。通過這種模式的協(xié)同設(shè)計可以確保各個專業(yè)設(shè)計文件數(shù)據(jù)的準確性和唯一性，設(shè)計文件的數(shù)據(jù)不會輕易發(fā)生改變，最終有效保障了整個公路隧道設(shè)計工作的準確性。廣域網(wǎng)的協(xié)同設(shè)計和局域網(wǎng)協(xié)同設(shè)計的原理、流程大致相同，隸屬于各專業(yè)的設(shè)計人員需要將自己構(gòu)建的模型文件儲存到服務(wù)器中，其他設(shè)計人員通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來對模型文件進行調(diào)用和參考。

3.2基于BIM技術(shù)的三維隧道設(shè)計

設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)來進行三維隧道設(shè)計，通過選取縱斷線、平面線并采取標準斷面放樣融合的方法來創(chuàng)建隧道的三維模型。這種設(shè)計方法可以表達出公路隧道工程的設(shè)計思路，能夠根據(jù)創(chuàng)建的三維隧道模型來開展后續(xù)的設(shè)計工作，但是隧道的部分局部模型無法建模，比如行車通道和主洞的連接部分、緊急停車帶等，在三維模型圖上的斜井、洞口等構(gòu)件設(shè)計精度也得不到保證，雖然能夠表達出整體的設(shè)計思路，但是設(shè)計的意圖無法充分表現(xiàn)出來。為了解決這個問題，切實提高三維隧道模型的精確度，就需要對建模的方法進行更新和完善，設(shè)計人員可以利用可視化編程建模軟件、三維建模軟件來進行隧道的建模。設(shè)計人員首先需要將二維設(shè)計路線的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到相關(guān)的軟件中，根據(jù)各種數(shù)據(jù)生成路線的三維文件，將勘測數(shù)據(jù)導(dǎo)入到軟件中，生成三維地形、地質(zhì)文件，之后再對各種三維文件進行更加細致地處理，通過對不同模塊進行拉伸、融合、空間變換，并將不同模塊進行組合，可以初步構(gòu)建出三維隧道模型，之后對細節(jié)進行不斷修正，不斷提高三維隧道模型的精確度，最終隧道各部分都能夠進行建模，各構(gòu)建的設(shè)計精度也能夠得到保證。

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關(guān)鍵詞：噴射混凝土；濕噴；回彈量；厚度；強度；

中圖分類號：U238文獻標識碼： A 文章編號：

隨著國家交通基礎(chǔ)建設(shè)投資力度的加大和人們對環(huán)境保護的日益重視，隧道工程建設(shè)呈現(xiàn)較大增長趨勢。最近幾年來，隨著國家對行車速度的提升及鐵道部對于客運與貨運須分開的要求，修建速度達到350km/h的高速鐵路成為目前在建鐵路中的重點，而從已建成的貴廣、京滬以及在建的杭長、長昆線來看，隧道的長度幾乎占設(shè)計總長度的一半。

由中鐵二十局集團承建的滬昆客專杭長湖南段井坡隧道工程屬于在建的高速鐵路隧道，其特點主要表現(xiàn)在：設(shè)計標準高，沉降控制要求嚴；施工技術(shù)難度大和技術(shù)含量高；開挖斷面大，最高斷面方可達154.61m3/m；本文從幾個方面對隧道噴射混凝土的施工進行探究 。

一、噴射混凝土在隧道工程初期支護中的作用

目前隧道工程初期支護中普遍采用的是噴射混凝土及噴射纖維素混凝土，噴射方式主要有干噴和濕噴，由于干噴強度達不到設(shè)計強度、回彈量大、不環(huán)保噴及對施工人員身體危害大的特點，“鐵道部120號”文件明確規(guī)定，隧道施工必須采取濕噴工藝。

噴射混凝土具有支護及時、強度高、密實性強、操作簡單、靈活性大等優(yōu)點，特別是在軟弱圍巖地質(zhì)條件下，配合鋼拱架、鋼筋網(wǎng)片和系統(tǒng)錨桿作為支護，其優(yōu)點更為明顯。就新奧法原理而言，容許圍巖產(chǎn)生變形，同時在圍巖變形過程中，通過圍巖自穩(wěn)體系和支護結(jié)構(gòu)對圍巖變形進行控制，達到讓圍巖變形的適度釋放而不是徹底釋放的目的。在上述過程中，噴射混凝土的作用可分成兩個階段：(1)噴射混凝土施作初期，從材料結(jié)構(gòu)和力學(xué)特征，可把噴射混凝土看作柔性結(jié)構(gòu)，為圍巖變形的適度釋放提供空間；(2)當噴射混凝土具有一定強度后，可把鋼拱架、鋼筋網(wǎng)片、系統(tǒng)錨桿和噴射混凝土組成的支護體系看作鋼性結(jié)構(gòu)，用來控制圍巖變形，達到保護和發(fā)揮圍巖自承能力的效果。當然在所有作用過程中，也應(yīng)該重視和強調(diào)支護體系的韌性概念，目前施工大多采用噴射纖維素混凝土，就是這種概念發(fā)展的必然結(jié)果。

二、噴射混凝土施工的關(guān)鍵技術(shù)

由于隧道干噴存在諸多缺點，井坡隧道工程噴射混凝土施工采取了濕噴工藝。

2.1噴射混凝土的回彈量控制

一般隧道工程的利潤主要來自開挖和初期支護的噴射混凝土。如何通過技術(shù)改進和加強管理來降低噴射混凝土的回彈量，作者通過對井坡隧道工程噴射混凝土施工情況的分析比較，認為做好以下幾點可以將回彈量控制在15％左右。

①分層、分段及分片噴射。分段長度不宜大于6m，分塊大小不超過一榀拱架間距或3m×3m（素混凝土地段）；分層噴射時，一次噴射混凝土厚度不小于40mm，后一次噴射應(yīng)在前一層終凝后進行；復(fù)噴混凝土的厚度：拱部為50mm～100mm,邊墻為70 mm～150mm。嚴格按照先墻后拱、先下而上的順序進行噴射，以減少混凝土因重力而滑動或脫落。②控制噴嘴距離(噴射距離)和角度。噴嘴與噴巖面應(yīng)盡量垂直，噴射距離在1.5m～2.0m時，混凝土回彈量較小，噴射距離過大或過小都會增加回彈量；噴頭長度一般只有0.5～0.6m，可將噴頭加長到1.2～1.5m，這樣噴射手站在距離噴巖面2.0m左右即可進行噴射；噴射手在噴射時應(yīng)垂直受噴面做反復(fù)緩慢的螺旋形運動，螺旋直徑約20～30cm，這樣既可以保證混凝土的密實性也可減少回彈量。③嚴格控制風(fēng)壓。過大的風(fēng)壓會造成噴射速度太快，加大骨料的反彈，從而加大回彈量，但混凝土密實性較好；風(fēng)壓過小，會使噴射力減弱，造成混凝土密實性較差，甚至達不到設(shè)計和規(guī)范要求。通過實踐經(jīng)驗總結(jié)，在上中下臺階一起工作的情況下，上臺階風(fēng)壓達到0.7MPa左右，下階風(fēng)壓達到0.5 MPa左右，回彈量是最小的。④原材料的控制。水泥應(yīng)選用P.042.5普通硅酸鹽水泥；細骨料應(yīng)選用細度模數(shù)大于2.5的堅硬耐久潔凈的中砂或者粗砂，其含水率控制在5%～7%；粗骨料選用粒徑不大于15mm且連續(xù)級配、堅硬耐久的碎石；其他原材料如水分及外加劑等應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。⑤配合比的控制。配合比的選定應(yīng)通過實驗室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗選取最佳的配合比。水泥優(yōu)先采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，強度等級不小于32.5Mpa，有抗凍抗?jié)B要求時或鋼纖維混凝土不小于42.532.5Mpa；膠骨比宜為1:4～1:5，水膠比宜為0.4～0.5，砂率宜為45%～60%；噴射混凝土塌落度宜為80mm～130mm。配合比及拌制的均勻性每班檢查不少于一次。

2.2噴射混凝土厚度的控制

①噴射混凝土的厚度應(yīng)必須達到設(shè)計厚度和規(guī)范允許的誤差范圍。從施工現(xiàn)場的情況看，普遍存在噴射混凝土偏薄或者偏厚（超挖）的現(xiàn)象。偏薄具有一定風(fēng)險：因為初期支護將會和圍巖共同控制圍巖變形的釋放，保證下道工序施工安全和隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，是主要受力者。偏厚是由于未嚴格采用光面爆破設(shè)計，造成周邊眼及掏槽眼數(shù)量不夠，爆破效果很差。超挖給施工單位造成很大的經(jīng)濟損失（主要是超方），且造成噴射砼施工時間加長而影響工期，現(xiàn)場實踐證明：嚴格按照光面爆破進行鉆爆，是提高經(jīng)濟效益、功效及工期的必然措施。②對局部噴射混凝土過厚的情況，在掛防水板前一定要將突出部分混凝土剔除。這種情況有可能頂破防水板、造成初期支護“侵限”（即初期支護噴射混凝土侵入二襯，造成二襯混凝土厚度達不到設(shè)計厚度），更有可能在初期支護和二次襯砌之間形成點接觸，造成局部應(yīng)力集中而導(dǎo)致二次襯砌表面開裂。③噴射混凝土厚度可用鑿孔法、埋釘法或者地質(zhì)雷達法（無損檢測）進行檢測。無損檢測一般對于噴射混凝土表面平整度的要求較高，因此現(xiàn)場一般采用鑿孔法、埋釘法進行檢測。

2.3噴射混凝土強度檢測

井坡隧道屬于高速鐵路隧道，依據(jù)《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10753-2010/J1149-2011）,噴射混凝土強度檢測試件的制作方法有三種，分別是：

①噴大板切割法。將混凝土噴射在45*35*12cm（可制成6塊）或45*20*12cm（可制成3塊）的模型內(nèi)，當混凝土達到一定強度后，加工成10*10*10cm的立方體試件，在標準條件下養(yǎng)護至28d進行試驗（精確至0.1Mpa）。其優(yōu)點是可以進行標準試驗，而且是在現(xiàn)場制模、養(yǎng)護，基本能反映現(xiàn)場噴射混凝土的強度。缺點是制模時，混凝土回彈量較大，較難操作；并且需要切割，增加了工作量。②鑿方切割法。當對采用噴大板切割法檢測的強度有懷疑時，可采用鑿方切割法。鑿方切割法應(yīng)在已噴好的經(jīng)14d左右養(yǎng)護的支護上，用鑿巖機打密排鉆孔，取出長35cm、寬15cm的混凝土塊，加工成10*10*10cm的立方體試件，在標準條件下養(yǎng)護至28d進行試驗（精確至0.1Mpa）。其優(yōu)點是：由于試塊直接取自現(xiàn)場結(jié)構(gòu)物，因此該實驗?zāi)苤苯臃从超F(xiàn)場噴射混凝土的強度。其缺點是工作量大、檢測成本高、耗時費力，而且對現(xiàn)場結(jié)構(gòu)造成較大破壞；另外，在取樣及加工過程中，有可能對混凝土試塊造成不利影響。③鉆孔取芯法。當對采用噴大板切割法檢測的強度有懷疑時，可采用鉆孔取芯法。鉆孔取芯法應(yīng)在具有28d強度的支護上，用鉆孔取芯機鉆取并加工成長10cm、直徑10cm的圓柱體進行試驗（精確至0.1Mpa）。其比起前兩種檢測方法來更加直觀、準確、可靠。但是其缺點也比較大：費用高，費時較長，且對混凝土造成局部損傷，因而大量的鉆芯取樣往往受到限制。

通過優(yōu)缺點的比較，作者認為噴大板切割法制作的試塊接近噴射混凝土的真實情況，且成本低、速度快、可靠性好，盡管需要切割，但作為工程質(zhì)量控制手段，是有必要的。目前作者所在單位對于噴射混凝土強度的檢測本著經(jīng)濟適用原則全部采用了這種檢測方法。三、對噴射混凝土在隧道工程施工中的幾點建議

①重視混凝土的噴射方式，積極推廣濕噴技術(shù)的運用。②加強噴射混凝土配合比的調(diào)整和控制，骨料盡量采用連續(xù)級配。③做好光面爆破設(shè)計，保證光面爆破質(zhì)量。④大力推廣噴大板切割法的試驗檢測方法對噴射混凝土強度進行檢測。⑤采用濕噴方式時，要加強對現(xiàn)場施工人員的勞動保護。

四、結(jié)語

在全國公路、鐵路及高速鐵路迅速發(fā)展、路網(wǎng)等級不斷提高和環(huán)境保護意識日益加強的今天，隧道工程施工更要理論結(jié)合實際，各道工序步步為營，質(zhì)量層層把關(guān)，消除隱患，保證施工順利進行和效益不斷增長。

參考文獻:

[1]易萍麗.現(xiàn)代隧道設(shè)計與施工.北京:中國鐵道出版社,1997

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【關(guān)鍵詞】隧道工程；施工技術(shù)；新奧法；挪威法；掘進機法；

隨著現(xiàn)代支護理論的建立和完善，促使了新奧法、挪威法、淺埋暗挖法等更具科學(xué)性的隧道施工技術(shù)相繼出現(xiàn)，與此同時，先進的機械施工技術(shù)也隨之不斷發(fā)展，掘進機法、盾構(gòu)機法以及沉管法的適應(yīng)性應(yīng)用，為實現(xiàn)隧道工程施工的全機械化作業(yè)奠定了堅實基礎(chǔ)，極大地提高了隧道施工速度，確保了施工安全性和施工質(zhì)量?，F(xiàn)階段，隧道施工技術(shù)已經(jīng)廣泛被應(yīng)用于鐵路、公路、電力、礦山、河道和海峽穿越等工程建設(shè)中，隨著隧道施工技術(shù)的不斷豐富，應(yīng)在充分了解隧道施工技術(shù)特點的情況下，結(jié)合隧道工程施工要求合理選擇施工技術(shù)。

1 新奧法施工技術(shù)特點

1.1 新奧法概述

新奧法是新奧地利隧道施工技術(shù)的簡稱?，F(xiàn)階段，新奧法已經(jīng)成為我國隧道工程施工的主導(dǎo)方法，也被稱之為錨噴構(gòu)筑法。新奧法適用于硬巖或軟巖隧道施工，但是在中硬至硬巖隧道建設(shè)中卻存在著一些問題，如維修難度大、建設(shè)成本高、開挖量大等。新奧法是以最大限度發(fā)揮圍巖自承作用為理論基礎(chǔ)，利用開挖面的空間約束作用和圍巖的自承能力，將錨桿加固、噴射混凝土、測量技術(shù)作為三大支柱技術(shù)，對圍巖進行加固處理，從而達到約束圍巖變形、松弛的目的。同時，新奧法通過對支護和圍巖的測量和監(jiān)控，從而可以為指導(dǎo)工程設(shè)計施工提供準確依據(jù)。將新奧法運用于巖石地層施工中，可采用全斷面一次開挖或分步開挖的方法，運用錨噴支護和錨噴支護復(fù)合襯砌，并根據(jù)工程的實際情況也可以做二次襯砌；將新奧法運用于土質(zhì)地層施工中，通常情況下先對地層加固后，再進行開挖支護和襯砌，如遇有地下水的狀況，必須采取降水措施后方可允許施工。

1.2 新奧法施工技術(shù)特點

1.2.1 隧道最基本的穩(wěn)定部分是圍巖，新奧法力求減少對圍巖的擾動，盡可能地維護圍巖體原有的強度性，可降低30%左右的支護成本。

1.2.2 為了使襯砌與支護緊密貼合于圍巖，并且保持薄、柔的特性，新奧法可采用噴射混凝土、錨桿、鋼支撐、鋼筋網(wǎng)等支護方法進行圍巖加固，有效地避免因受彎曲而發(fā)生破壞現(xiàn)象，確保了隧道施工的安全性。

1.2.3 在施工的全過程中對圍巖的特性和隨時間的變化進行監(jiān)控測量，并依據(jù)圍巖位移變形速率、分類、自穩(wěn)時間等信息確定合理的支護參數(shù)。對隧道施工狀態(tài)進行嚴格監(jiān)視，一旦出現(xiàn)圍巖和支護結(jié)構(gòu)變形情況，便會及時采取措施予以解決，從而在根本上消除了施工安全隱患。

1.2.4 新奧法施工技術(shù)由于其具備地面干擾小、投資成本相對較小、施工經(jīng)驗成熟、工程質(zhì)量較高等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛被應(yīng)用于城市地鐵、礦山巷道、山嶺隧道等地下隧道工程施工中。

2 挪威法施工技術(shù)特點

2.1 挪威法概述

挪威法在建設(shè)理念方面與新奧法有諸多相似之處，均將巖體自身的承載作用作為基礎(chǔ)理論，而支護只作為加固巖體的輔助手段。挪威法施工技術(shù)具有建設(shè)成本低、施工快捷、維修方便等特點，被證實是一種高效的隧道施工技術(shù)，特別是在中硬至硬巖隧道建設(shè)中顯示出無可替代的優(yōu)越性，已經(jīng)在西方國家得到廣泛應(yīng)用。挪威法特別重視爆破后的地質(zhì)觀測工作，由工程師對撐子面以其附近的地質(zhì)情況進行觀測，計算出巖石質(zhì)量Q值，并依據(jù)觀測結(jié)果和Q值，對支護結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計，真正做到了信息化施工和動態(tài)監(jiān)測施工。挪威法施工技術(shù)特色不僅體現(xiàn)在Q值法的應(yīng)用上，還包括離散單元法、風(fēng)險分享系統(tǒng)以及其他施工管理技術(shù)的應(yīng)用。

2.2 挪威法施工技術(shù)特點

2.2.1 挪威法特別強調(diào)施工前的兩次地質(zhì)勘探工作，占據(jù)工程總投資的3~5%。由于挪威法減少了超前地質(zhì)預(yù)報環(huán)節(jié)，所以減少了原型觀測工作量，無須進行二次襯砌，可降低工程建設(shè)成本的20~30%。

2.2.2 挪威法中采用了鋼纖維混凝土和自立式錨桿支護方法，可以達到快速安全施工和化簡施工工序的目的。

2.2.3 由于挪威法施工技術(shù)無須二次襯砌，所以在防水板出現(xiàn)漏水狀況時可以進行局部修補，有利于降低維修費用和維修難度，且不影響隧道工程的正常施工進度。

3 掘進機法施工技術(shù)特點

3.1 掘進機法概述

掘進機法又稱TMB法，是利用特制的大型切削設(shè)備，將電動機作為主軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，使刀盤貼近巖壁，通過利用盤型滾刀對巖石進行破碎，從而使隧道斷面一次成型。當前，掘進機法在實際操作中，由于其理論基礎(chǔ)、制造工藝和機械設(shè)計尚處于發(fā)展和完善階段，所以還需要不斷地進行改良。在我國的隧道施工技術(shù)中，改良全斷面巖石掘進機施工技術(shù)已經(jīng)成為重要任務(wù)。

3.2 掘進機法施工技術(shù)特點

3.2.1 一般情況下，掘進機法的開挖斷面呈圓形，具有極強的承壓穩(wěn)定性。由于該技術(shù)能夠使隧道切削成型，所以消除了爆破法的危險因素，極大地減少了巖體松動、冒頂?shù)陌踩[患，降低了支護工作強度。同時，在對土質(zhì)和軟弱地層施工時，適宜選用護盾式掘進機，以提高隧道施工的安全性。

3.2.2 掘進法在均質(zhì)巖層隧道施工中的掘進速度較快，為鉆眼爆破法掘進速度的2~2.5倍。同時，掘進法開挖的斷面平整，消除了爆破應(yīng)力，無須在硬巖中進行臨時支護，或者在軟巖或中硬巖中采用鋼圈梁、噴錨、鋼絲網(wǎng)進行簡易支護即可，可以有效地減少清理作業(yè)量和混凝土用量，能夠降低總成本20~30%。

3.2.3 掘進機法對破碎產(chǎn)生的粒度均勻的巖渣和土屑可由皮帶運輸機排除，使運輸工序簡便易行，不影響掘進速度。

3.2.4 掘進機法采用集中控制操作，為實現(xiàn)自動化操作和遠距離操作奠定了基礎(chǔ)。

4 盾構(gòu)法施工技術(shù)特點

4.1 盾構(gòu)法概述

盾構(gòu)法是指利用盾構(gòu)器械在破碎巖層或軟質(zhì)地基中進行隧道開挖、襯砌等隧道建設(shè)的全機械化作業(yè)施工技術(shù)。盾構(gòu)法施工技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用主要是通過盾構(gòu)管片和外殼支撐巖體結(jié)構(gòu)，以達到防止隧道內(nèi)壁坍塌的目的，并用切削裝置在開挖作業(yè)前方進行土體開挖，用千斤頂設(shè)備在開挖作業(yè)后方進行加壓頂進，與此同時拼裝混凝土管片，從而完成隧道結(jié)構(gòu)的建設(shè)工作。

4.2 盾構(gòu)法施工技術(shù)特點

4.2.1 盾構(gòu)法較為適用于軟土基段施工，由于其可以同時進行掘進、出渣、拼裝土襯砌塊等工序，從而極大地提高了施工速度，保證了隧道建設(shè)質(zhì)量。

4.2.2 盾構(gòu)法在進行土層開挖和襯砌支護時，可以利用盾構(gòu)掩護作用極大地保證了施工的安全性，尤其是在水深流急、河床不穩(wěn)定、河道狹窄等地質(zhì)條件下運用盾構(gòu)法施工技術(shù)具有明顯的優(yōu)越性。

4.2.3 盾構(gòu)法對主要施工工序采用循環(huán)作業(yè)方式，并且實現(xiàn)了全機械化作業(yè)，使得施工操作簡便易行，降低了施工人員的勞動強度，特別適用于松軟含水層條件下的隧道工程建設(shè)。

5 沉管法施工技術(shù)特點

5.1 沉管法概述

沉管法是預(yù)制管段沉放法的簡稱，屬于水底隧道建設(shè)的一種施工技術(shù)。沉管法通過預(yù)制隧道管段，將其托運至隧道設(shè)計位置，利用管段加載作用使其下沉至預(yù)先挖好的水底溝槽內(nèi)，待管段逐節(jié)沉放完畢后，用水力壓接法將彼此相鄰兩段管段進行連接，最后拆除封閉墻，形成完整的隧道。沉管法適用于水底隧道工程施工，已經(jīng)成為水底隧道的主要施工方法。

5.2 沉管法施工技術(shù)特點

5.2.1 沉管法由于其使用預(yù)制管段，且管段較長、接縫少，易于做好防水措施，減少漏水隱患，保證混凝土施工質(zhì)量。

5.2.2 因預(yù)制管段等一系列施工工序無須在現(xiàn)場進行作業(yè)，可以極大地減低工程投資成本，提高隧道現(xiàn)場施工速度。

5.2.3 沉管法除了少量水下作業(yè)之外，基本上無須地下作業(yè)，所以此施工技術(shù)不受深水作業(yè)限制，提高了隧道施工的安全性。

6 結(jié)論：

總而言之，在隧道施工前選擇合適的施工技術(shù)和施工工藝是順利進行隧道工程建設(shè)的關(guān)鍵。隧道工程施工應(yīng)根據(jù)地質(zhì)的變化情況來選定一套經(jīng)濟、科學(xué)、快速、合理的施工機械化作業(yè)方法，從而確保安全、高效、有序地推進隧道工程建設(shè)進度，提高整體工程質(zhì)量。

參考文獻

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[2]李艷明.淺談雙連拱隧道施工技術(shù)與施工方法[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版).2010(5).

[3]劉傳.淺談我國鐵路隧道施工技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].城市建設(shè).2011(2).

[4]李明.軟弱破碎圍巖隧道施工技術(shù)[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2010(9).

篇5

【關(guān)鍵詞】隧道工程；高壓富水；深埋技術(shù)；作用研究

本次研究采取了多種施工技術(shù)解決施工難題，用到的主要技術(shù)有索囊封灌漿、超前帷幕注漿、擇機封堵等等，最大限度的封堵了此工程的高壓大流量地下水，采取了相關(guān)的模擬實驗，切實的解決了巖石防止爆破等防御措施，有效的防止了災(zāi)害的發(fā)生。本次隧道工程的順利修建完成，總結(jié)得到了一套完全適用于當前隧道工程建設(shè)使用的高壓富水地層深埋的施工工藝和施工技術(shù)，對國內(nèi)未來隧道工程的建設(shè)具有重大的推動作用。

1.主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線

研究內(nèi)容：（1）高壓大流量地下水處理技術(shù)；（2）隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)；（3）特長深埋隧道高速施工技術(shù)；（4）隧道施工的檢測技術(shù)等等。

技術(shù)路線。在前期進行大量的實驗研究，采取室內(nèi)實驗、理論分析、現(xiàn)場實驗以及現(xiàn)場檢測等手段，開展相關(guān)的課題研究，同時將經(jīng)驗和理論與實際相聯(lián)系，進而逐漸形成一套具有實用性的高壓富水地層深埋特長隧道綜合施工工藝和施工技術(shù)。

2.施工方法、方案和設(shè)備選型配套

2.1施工方案

先進行探測然后再進行挖掘，并且采用鉆爆的施工方法，采取無軌運輸?shù)奶幚矸绞健?/p>

2.2施工方法

該研究隧道具有很多特殊的特點，具體有安全隱患多、可以施工面積不大、工期短、施工壓力大等諸多顯著性特點，采取的施工策略對施工設(shè)備的選擇具有很高的要求。（1）實行三臂液壓太車鉆孔，直接掏空嘈。（2）采用挖掘機從頂部動工，選擇側(cè)部裝卸的機器處理土石方，選擇超大型泥土運輸車進行運輸。（3）襯砌混凝土。選擇超長液壓臺車作為混凝土的輸送工具，混凝土直接通過輸送泵進入隧道內(nèi)，采取插入式振搗施工，在處理水溝時，采取小塊鋼板作為模板進行施工，而路面的混凝土則采取人工處理，在攤平以后實行振搗，并且混凝土需要在運輸車內(nèi)攪拌完成以后直接輸送到需要地。（4）施工通風(fēng)。在施工恰當?shù)奈恢冒苍O(shè)大功率通風(fēng)設(shè)備進行通風(fēng)。（5）隧道內(nèi)的地質(zhì)預(yù)測。采用先進的地質(zhì)分析、先進雷達、探孔等技術(shù)手段對隧道內(nèi)的地質(zhì)情況進行播報。（6）地下水的處理。嚴格實行限量排放，以堵為主的處理原則，采用多種注漿方法進行注漿。

3.收貨的主要經(jīng)驗

（1）在合同管理中，首次將超前地質(zhì)預(yù)報寫入合同內(nèi)容當中，在預(yù)防復(fù)雜地質(zhì)隧道施工安全、預(yù)測超前地質(zhì)預(yù)報等方面有效的完善了制度。

（2）在本次特長隧道的施工中，采取了鉆爆破的方法進行，并且是利用無軌模式進行運輸，這樣有助于快速高效的使用機械化開展工作。

（3）選擇合適的時機對地下水進行封堵，采取有效的灌漿方式，切實有效的提升了工程的施工進度。

（4）在兩個隧道洞的處于一個平導(dǎo)情況下，在特長隧道中，采取無軌運輸方式有助于隧道內(nèi)的通風(fēng)，能在必要的情況下改變施工組織或者改變施工方法，在這二者之間可以根據(jù)實際需要進行靈活的變換，可以在最短的時間內(nèi)繼續(xù)開工等諸多優(yōu)點。

（5）在選擇添加劑材料時，基本上是以超細沸石粉為主，能大大的提升混凝土的凝固度，提升混凝土的強度和硬度。在借用一些必要的工具的時候，能有效的處理好噴射混凝土的施工，在巖石爆破施工段中，有既快速的進行噴護，同時又能保障施工的安全性，有助于提升施工的安全性能。

（6）為了能有效的解決一些特殊地質(zhì)的爆破技術(shù)困難，采取深孔大直徑分段進行爆破的模式，有利于克服這一技術(shù)性難題。

（7）苗干的設(shè)計需要精心的設(shè)計，必須設(shè)立在必要的兩個點之間，在進行施工觀測時，可以多利用苗干應(yīng)力作為計算的出發(fā)點，這一技術(shù)在未來十分值得推廣。

（8）在解決地下水徑向封堵以及隧道內(nèi)施工的通風(fēng)問題方面，引入計算氣體力學(xué)分析具有重要的突出意義，這一分析技術(shù)的引入，極大的解決了這兩個施工難題。

（9）使用帶有凈化裝置的或者帶有低污染裝置的設(shè)備的內(nèi)燃設(shè)備，對于完善通風(fēng)具有重要作用，如果隧道內(nèi)較為潮濕，那么隧道在選擇成型工具時，不宜挑選全電腦臺車，而是使用半電腦臺車較為合適，這樣做一方面既提升了施工的安全性，保障了施工人員的生命財產(chǎn)安全，另一方面也有助于提升混凝土的澆筑質(zhì)量，保障工程的安全性，進而保障了工程的綜合質(zhì)量。

（10）新技術(shù)。1）新材料。微纖維、超細沸石粉、膜袋等新材料的引入和實用。2）新工藝。在鉆孔工藝方面，實用了電腦臺車全自動鉆孔工藝，以及相關(guān)的混凝土快速建筑安全施工工藝等等多種較為先進的施工工藝。3）新設(shè)備。大型的高壓灌漿系統(tǒng)、先進的預(yù)報系統(tǒng)、大型的通風(fēng)射流風(fēng)機等等。

4.結(jié)論

在本次特長隧道施工中采取高壓富水地層超深埋技術(shù)的應(yīng)用過程中，重點通過了室內(nèi)實驗，理論分析、現(xiàn)場實驗以及現(xiàn)場檢測等多種手段，切實有效的解決了特長隧道施工中的通風(fēng)問題、巖石爆破防治問題、高壓涌水處治問題等許多核心的技術(shù)難題。取得了一系列的富有成果的關(guān)鍵性技術(shù)，并且這些技術(shù)在特長隧道施工中是直接轉(zhuǎn)化為了生產(chǎn)力，通過這些技術(shù)的不斷投入使用，整個隧道工程的建設(shè)速度快速提升，工程質(zhì)量逐步提高，工期也如期的得以完成?？偟膩碚f，本次作用研究的成果是十分顯著的，總結(jié)出了一套實用性很強的高壓富水地層超深埋特長隧道綜合施工工藝和施工技術(shù)，在推動未來國內(nèi)的隧道施工方面和改進隧道施工方式方面具有重要作用。

5.總結(jié)

綜上所述，眾所周知，特長隧道的施工難度是十分高的，困擾著許多的施工企業(yè)。在國內(nèi)建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下，不斷的創(chuàng)新隧道的施工技術(shù)和施工工藝，開展各種技術(shù)性難題實驗，有助于解決當前隧道施工的技術(shù)性難題和未來發(fā)展所面臨的困境，為未來隧道施工的順利完成打下堅實基礎(chǔ)。

【參考文獻】

[1]卿三惠，楊家松，黃世紅.高壓富水地層超深埋特長隧道施工技術(shù)研究[J].鐵道工程學(xué)報，2009，01：86-91.

[2]任文峰.高水壓隧道應(yīng)力場―位移場―滲流場耦合理論及注漿防水研究[D].中南大學(xué)，2013.

[3]毛正君.脆弱生態(tài)區(qū)隧道群施工期地下水運移特征及環(huán)境效應(yīng)研究[D].長安大學(xué)，2013.

篇6

公路暢通是國民經(jīng)濟快速發(fā)展的重要命脈，具有靈活方便和安全穩(wěn)定的優(yōu)點，發(fā)揮著其它運輸工具不可替代的作用。根據(jù)我國的國情，隨著國家大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，大力發(fā)展公路運輸業(yè)是今后交通發(fā)展的重要支撐，公路隧道是公路結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在公路工程建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用，公路隧道建設(shè)將進入一個前所未有的高峰期。

公路隧道具有隧道長、斷面大、地質(zhì)條件復(fù)雜等特點，隧道掘進面前方洞口的不良地層條件極易引起隧道塌方[1-2]。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下修建公路隧道，由于無法準確了解要修隧道地質(zhì)情況，給隧道的設(shè)計者和施工者帶來了很大的挑戰(zhàn)性，會遇到破碎、斷層、巖溶等不良地質(zhì)而導(dǎo)致的塌方、突泥、巖爆和涌水等工程安全事故，這些事故一旦發(fā)生，輕則延緩施工進度，重則會導(dǎo)致生命傷亡，會造成巨大的經(jīng)濟損失[3]。隧道發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的原因是多方面的，有地質(zhì)因素、人為因素，也有管理體制的缺陷。本文由收集整理由于隧道工程前方施工是一個看不見的隱性工程，不能對前方存在的安全隱患做出準確的判斷，因而可以說不良地質(zhì)是隧道災(zāi)害發(fā)生的主要因素，針對公路隧道不良地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)律的認識和防治對策的研究迫在眉睫。本文結(jié)合目前隧道工程建設(shè)中出現(xiàn)的問題和研究現(xiàn)狀，對公路隧道工程施工中的不良地質(zhì)災(zāi)害做了較為深入的研究，并在此基礎(chǔ)上提出自己的一些意見和看法，希望能從設(shè)計上減少公路隧道施工不良地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，對公路隧道建設(shè)進有一定指導(dǎo)作用。

一、公路隧道施工不良地質(zhì)災(zāi)害對策研究現(xiàn)狀

公路隧道地下工程的復(fù)雜性和不可預(yù)見性可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)災(zāi)害給隧道施工和設(shè)計帶來很大的困難，已引起了研究者的高度重視，學(xué)者們對這些不良地質(zhì)災(zāi)害從不同方面進行了大量的研究工作，并取得了一定成果[4]。

國外德國、瑞士和日本等發(fā)達國家對隧道地質(zhì)災(zāi)害研究較早，隧道施工在公路建設(shè)中是不可缺少的工序，采用技術(shù)手段、方法進行分析和預(yù)測是非常重要的。垂直地震剖面法（tvsp）是上世紀九十年代開發(fā)較早的分析技術(shù)，已在很多隧道地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測中應(yīng)用應(yīng)取得了認可[5]。2001年瑞士安伯格測量技術(shù)公司開發(fā)的tsp超前預(yù)報技術(shù)在該領(lǐng)域是較為先進的隧道不良地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報技術(shù)設(shè)備，該設(shè)備具有分辨率高、探測距離遠、全方位三維探測等優(yōu)點，對隧道前方不良地形、溶洞、富水帶和淤泥等地質(zhì)做很好的探測和判斷，在歐洲和亞洲等國家已得到廣泛應(yīng)用[6]。

我國公路隧道施工不良地質(zhì)災(zāi)害對策研究開始于二十世紀五十年代，但真正在隧道施工預(yù)測中發(fā)揮作用在七十年代首次對斷層地質(zhì)塌方的成功預(yù)報。八十年代以來，在京廣線大瑤山隧道、西康秦嶺隧道和大秦軍都山隧道等隧道施工中，進行了不良地質(zhì)災(zāi)害的對策預(yù)報研究工作，積累了很好的經(jīng)驗。通過大量實驗研究和實踐工作，研究者提出地質(zhì)災(zāi)害對策預(yù)報以長度和可能發(fā)生災(zāi)害點的數(shù)目計算較好。例如在南昆米花嶺隧道、渝懷圓梁山隧道等隧道不良災(zāi)害的預(yù)報中成功率明顯提高，但在開鑿好的隧道內(nèi)也有泥石流、涌水和涌沙等出現(xiàn)，造成了很大的人員傷亡和經(jīng)濟損失。因此，在隧道施工中對不良地質(zhì)災(zāi)害對策的研究非常重要也十分必要。

目前，隧道中各種不良地質(zhì)災(zāi)害對策的預(yù)報方法得到了快速發(fā)展，預(yù)報手段也逐步完善，相應(yīng)的對策手段在我國很多大型隧道工程探測中應(yīng)用也日益廣泛，預(yù)報的準確度和成功率也日益提高，取得了很多的成功經(jīng)驗，但預(yù)報對策的可靠性還有待提高?？傊?，在不斷提高隧道地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報可靠性和準確性的基礎(chǔ)上，不斷開拓新領(lǐng)域，發(fā)展新技術(shù)將成為今后隧道不良地質(zhì)災(zāi)害研究中的重點。

二、公路隧道施工中不良地質(zhì)災(zāi)害特點和存在的問題

公路隧道工程是一項隱形復(fù)雜的地質(zhì)工程，所處的地域地形不同，面臨著各種復(fù)雜的地質(zhì)條件。節(jié)理裂隙程度的差異、水文地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造的不同，都直接影響到隧道的設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)，而巖爆、瓦斯、斷層、塌方、涌水和巖溶等不良地質(zhì)問題更直接威脅到隧道的施工安全。

巖爆是隧道巖石工程中圍巖體承受不了過度的應(yīng)力而導(dǎo)致的突然破壞，同時伴有巖體中應(yīng)變能的突然釋放，是一種巖石破裂過程中的失穩(wěn)現(xiàn)象。它往往造成開挖隧道工作面的嚴重破壞和設(shè)備損壞，甚至人員傷亡，已成為巖石隧道地下工程領(lǐng)域的世界性難題。輕微的巖爆僅剝落隧道上部的巖片，不產(chǎn)生彈射現(xiàn)象。嚴重會導(dǎo)致4.6級的地震，輕的持續(xù)幾天，嚴重的持續(xù)幾個月。二十世紀五十年代美國紐約市的飲水隧道發(fā)生的巖爆是最早的記錄，我國最早的巖爆是1993年發(fā)生在撫順的勝利煤礦。

斷層是隧道施工中常見的不良地質(zhì)災(zāi)害，它是地殼巖層因受力達到一定強度而發(fā)生的破裂現(xiàn)象，并沿隧道破裂面有明顯相對移動的區(qū)域。斷層也常常是巖溶地區(qū)溶洞水和地下暗河等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生場所，也是造成隧道塌方、變形和涌水等隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的主要原因之一。斷層對隧道研究者來說特別重要，因為斷層的突然發(fā)生常常是導(dǎo)致其它地質(zhì)災(zāi)害的主要原因；他們相信對隧道斷層機制進行深入研究，能越準確的預(yù)報其它不良地質(zhì)災(zāi)害，甚至采取措施控制這些災(zāi)害。

我國巖溶地區(qū)分布廣泛，類型較多，在世界上是巖溶地區(qū)分布最廣的國家之一。在巖溶地區(qū)修建公路隧道，突泥、涌水等已成為很嚴重的地質(zhì)災(zāi)害。巖溶常常導(dǎo)致開挖隧道周邊變形，會導(dǎo)致隧道掉塊、落實和塌方等，直接危害施工人員和機械設(shè)備的安全。隧道施工巖溶的危害，已引起國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，研究者正在從巖溶的預(yù)防和治理方面進行深入的研究。

隧道涌水是僅次于塌方較為嚴重的地質(zhì)災(zāi)害，主要包括大型溶洞、斷層、暗河和煤系地層中的采空區(qū)礦山積水等。1988年以前，我國修建的公路隧道中一半以上都出現(xiàn)了涌水現(xiàn)象，嚴重影響了公路運輸?shù)恼＿\行。公路隧道中最大的難題在于對地下水的處理，因此，對于出現(xiàn)涌水的隧道，重要的是要治水。

塌方是隧道施工中常見的不良地質(zhì)災(zāi)害，由于地壓等的作用，使圍巖產(chǎn)生裂縫或破壞，或圍巖內(nèi)層理和節(jié)理等發(fā)生松弛剝離，導(dǎo)致巖石、泥土大規(guī)模坍落的現(xiàn)象。塌方多伴隨片幫和冒頂，一般是由于地質(zhì)因素、設(shè)計因素和施工因素等多方面因素引起的，造成的危害較大且不易治理。地質(zhì)因素主要起決定性的，只有加強施工地質(zhì)區(qū)域詳細探測和深入研究，才能從根本上防治和避免塌方不良地質(zhì)因數(shù)造成的事故。目前國內(nèi)外研究者對隧道塌方都進行了全面而深入的研究，我國在黃土隧道和連拱隧道等隧道施工中對出現(xiàn)塌方的及時應(yīng)對處理方面進行了很多的研究。

通過對常見的不良地質(zhì)災(zāi)害巖爆、斷層、涌水、巖溶和塌方等在隧道施工中出現(xiàn)的原因和特點的分析探討，認為對隧道施工過程中各種不良地質(zhì)災(zāi)害的整理歸類，采用實驗室模擬研究，建立公路隧道不良地質(zhì)災(zāi)害對策管理系統(tǒng)，采取及時的應(yīng)對措施，才能取得良好的效果。

三、公路隧道施工中不良地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)采取的應(yīng)對措施

公路隧道不良地質(zhì)災(zāi)害是在自然或人為因素的作用下造成的，對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失。作為科學(xué)技術(shù)研究人員，我們可用科學(xué)的技術(shù)手段對常見的地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)事先加以預(yù)防和做好準備，對出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害事故應(yīng)及時的手段進行分析和處理，盡量減少災(zāi)害造成的損失。那么，公路隧道工程人員如何采取應(yīng)對措施，預(yù)防和減少不良地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，我認為可從以下幾個方面做起。

首先，做好公路隧道的詳細調(diào)查和勘測工作，對可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)災(zāi)害進行預(yù)測，做好應(yīng)對準備工作。公路隧道施工之前，詳細勘察該地段的地質(zhì)巖層詳細情況，尤其是巖爆、斷層、塌方、涌水和巖溶狀態(tài)，事先估計將會遇到出現(xiàn)的部位。另外，對這些發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，還要做好這些不良地質(zhì)災(zāi)害的危險性評估，對它們的危害程度進行調(diào)查和分析，包括災(zāi)害活動強度或規(guī)模、災(zāi)害活動頻次、災(zāi)害分布密度和災(zāi)害危害強度等。評估成果根據(jù)評估級別送報國土資源行政主管部門認定，并與有關(guān)部門商討提出防治這些地質(zhì)災(zāi)害措施與建議，做出公路隧道建設(shè)場地適宜性評價結(jié)論。

其次，施工單位人員要做好公路隧道的建設(shè)質(zhì)量問題，避免和減少因人為因素造成的不良地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。當前我國公路隧道工程的質(zhì)量讓人堪憂，雖然在公路隧道的數(shù)量上取得了很好的成績，但在質(zhì)量上面很多都是不過關(guān)的。主要體現(xiàn)在公路隧道施工中雖然制定了非常詳細的作業(yè)流程以及質(zhì)量標準，但由于在施工中有利可圖，往往導(dǎo)致隧道的建設(shè)質(zhì)量不達標，甚至出現(xiàn)一些豆腐渣工程，建好之后未經(jīng)使用或使用很短就必須整修，這種現(xiàn)象在我國已修建的公路隧道中很常見，主要是由于建設(shè)中隧道的質(zhì)量管理出現(xiàn)了問題。

篇7

一、噴射混凝土在隧道工程復(fù)合支護中的作用目前隧道工程復(fù)合支護中普遍采用的是噴射混凝土或噴射鋼纖維混凝土，噴射方式主要有和濕噴。噴射混凝土具有支護及時、強度高、密實性強、操作簡單、靈活性大等優(yōu)點，特別是在軟弱圍巖地質(zhì)條件下，配合鋼拱架和系統(tǒng)錨桿作為聯(lián)合支護，其優(yōu)點更為明顯。就新奧法原理而言，容許圍巖產(chǎn)生變形，同時在圍巖變形過程中，通過圍巖自承體系和支護結(jié)構(gòu)對圍巖變形進行控制，達到讓圍巖變形的適度釋放而不是徹底釋放的目的。在上述過程中，噴射混凝土的作用可分成兩個階段：(1)噴射混凝土施作初期，從材料結(jié)構(gòu)和力學(xué)特征，可把噴射混凝土看作柔性結(jié)構(gòu)，為圍巖變形的適度釋放提供空間；(2)當噴射混凝土具有一定強度后，可把鋼拱架、系統(tǒng)錨桿和噴射混凝土組成的支護體系看作鋼性結(jié)構(gòu)，用來控制圍巖變形，達到保護和發(fā)揮圍巖自承能力的效果。當然在所有作用過程中，也應(yīng)該重視和強調(diào)支護體系的韌性概念，目前施工大多采用噴射鋼纖維混凝土，就是這種概念發(fā)展的必然結(jié)果。

二、噴射混凝土施工的關(guān)鍵技術(shù)(一)噴射混凝土的回彈量控制目前隧道工程噴射混凝土施工，為保護環(huán)境和維護工人健康。大多采用，其回彈量普遍較大，平均在30％以上，損失較大。一般隧道工程的利潤主要來自開挖和初期支護的噴射混凝土。如何通過技術(shù)改進和加強管理來降低噴射混凝土的回彈量，筆者通過對多座隧道工程、多個施工隊伍施工情況的分析比較，認為做好以下幾點可以將回彈量控制在15％～24％的范圍。(1)分段分塊噴射。分段長度不超過6m，分塊大小不超過2m×2m，嚴格接先墻后拱、先下后上的順序進行噴射，以減少混凝土因重力而滑動或脫落。1．計算：Ap=2.5AL(1)式中：p——增加的風(fēng)壓值，N/cm2；L——輸料管增加的長度，m。噴射混凝土的水壓一般控制在稍高于風(fēng)壓即可，施工現(xiàn)場可以按水壓高于輸料管風(fēng)壓10～15N/cm2進行控制，其目的是為了保證高壓水能夠從噴槍混合室(噴頭處)內(nèi)壁小孔高速射出，把拌合料迅速拌合均勻。噴射料的水灰比控制是比較困難的。熟練的噴射手通過噴射混凝土表面的光滑度可判定水灰比的大小。理論上講，0.45～0.50的水灰比對噴射混凝土的回彈量和質(zhì)量是有利的。2．控制噴嘴距離(噴射距離)和角度。噴射距離在0.6～1.2m時，混凝土回彈量較小，噴射距離過大或過小都會增加回彈量。噴頭長度一般只有0.5～0.6m，噴射手因存在骨料反彈的恐懼心理，要將噴射距離控制在0.6～1.2m較困難。解·11·任小平：隧道工程噴射混凝土施工的探討決的辦法可將噴頭加長到1.2～1.5m，這樣噴射手站在距離噴巖面2.0m左右即可進行噴射。噴嘴與噴巖面應(yīng)盡量垂直，并偏向剛噴射部位(傾斜角控制在10°內(nèi))，這樣不僅回彈量少，而且噴射效果和質(zhì)量更好。3．嚴格控制風(fēng)壓、水壓和水灰比。過大的風(fēng)壓會造成噴射速度太快，加大骨料的反彈，從而加大回彈量，但混凝土密實性較好；風(fēng)壓過小，會使噴射力減弱，造成混凝土密實性較差，甚至達不到設(shè)計和規(guī)范要求?？偨Y(jié)實踐經(jīng)驗，當輸料管長度為20m時，合適的風(fēng)壓為100～130N/cm2。4．控制一次噴層厚度和分層噴射的間隔時間。(二)噴射混凝土厚度的控制1．噴射混凝土的厚度應(yīng)達到設(shè)計厚度和規(guī)范允許的誤差范圍。從施工現(xiàn)場的情況看，個別隧道存在噴射混凝土普遍偏薄的現(xiàn)象，這是有風(fēng)險的。因為初期支護將會和圍巖共同控制同巖變形的釋放，保證下道工序施工安全和隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，是主要受力者。若噴射混凝土出現(xiàn)裂縫，原則上也應(yīng)及時進行補噴和采取其他補強措施，以控制圍巖變形在適度范疇，而不是任其釋放。有人說，“初期支護噴層厚度不夠，可以利用二次襯砌混凝土進行補充”，這種說法只是從隧道總體結(jié)構(gòu)尺寸滿足了要求，但從新奧法施工原理和結(jié)構(gòu)受力機理而言，卻是一大誤區(qū)。2．在有鋼拱架作為初期支護的情況下，往往出現(xiàn)鋼拱架處噴層厚，兩鋼拱架間噴層薄，形成縱向波浪型。這種情況將會產(chǎn)生如下后果：(1)在圍巖變形較大或局部存在松動圍巖時，可能由于噴層厚度不夠，無法提供足夠抗力而導(dǎo)致噴層出現(xiàn)裂縫甚至掉塊；(2)在鋪設(shè)防水板后澆筑二次襯砌混凝土?xí)r，容易將防水板擠破，也可能在初期支護和二次襯砌間形成空洞區(qū)。要解決這個問題，重點應(yīng)放在噴射過程中，要求噴射手在全斷面螺旋噴射完成后，及時對鋼拱架間進行補噴；或者在掛防水板前對噴射混凝土表面進行檢查，嚴重不夠的必須及時進行補噴，否則二次襯砌混凝土澆筑后再通過打孔(或預(yù)埋鋼管)注漿填充來處理兩層間的空洞，不僅費時費工，而且還會破壞防水板，造成漏水現(xiàn)象。3．對局部噴射混凝土過厚的情況，在掛防水板前一定要將突出部分混凝土剔除。因為這種情況有可能頂破防水板，更有可能在初期支護和二次襯砌之間形成點接觸，造成局部應(yīng)力集中而導(dǎo)致二次襯砌表面開裂。(三)噴射混凝土強度檢測

目前對噴射混凝土強度試驗的方法大多利用拌和料進行人工澆筑立方體試塊，部分直接向試模內(nèi)噴射混凝土進行試塊制作。實際上，這兩種試塊的制作方法并不能反映噴射混凝土的真實情況，試驗結(jié)果也不能確切地反映現(xiàn)場噴射混凝土的強度。這種差異的原因在于現(xiàn)場噴射的混凝土受噴射力的作用影響大，且受噴面與試模面完全不同。目前混凝土強度檢測的方法有模筑試塊法、“回彈一超聲”綜合法、氣壓射釘槍法和切割鉆芯法等。筆者認為切割鉆芯法制作的試塊接近噴射混凝土的真實情況，盡管比較費事，但作為工程質(zhì)量控制手段，是有必要的。當然，施工現(xiàn)場也可通過操作簡單、方便的“回彈一超聲”綜合法和氣壓射釘槍法，加大采集樣本數(shù)據(jù)數(shù)量，以便更加準確地反映噴射混凝土的平均強度水平和離異性信息。關(guān)于切割鉆芯試塊的強度可用式(2)進行計算：R=K1·K2·Rc(2)Rc——切割鉆芯圓柱體(50mm×100mm)試塊的單軸抗壓強度；K1——現(xiàn)場取樣條件系數(shù)，可取0.85；K2——圓柱體試塊形狀系數(shù)，可取0.80。

篇8

《公路隧道工程》是道橋?qū)I(yè)的專業(yè)課程。我國高等級公路的發(fā)展，公路隧道得到長足發(fā)展，截止到2010年底，全國公路隧道為7384處、512.26萬米，比“十五”末增加4495處、359.55萬米。其中，特長隧道265處、113.80萬米，長隧道1218處、202.08萬米?！笆晃濉逼趦?nèi)，秦嶺終南山隧道、廈門翔安海底隧道等重大工程相繼建成。因此公路建設(shè)中對隧道專業(yè)人才的需要日益增加，道橋?qū)I(yè)《公路隧道工程》的教學(xué)工作突顯重要。

隧道工程的優(yōu)點是: 縮短線路長度，減少能耗；節(jié)約土地；有利于環(huán)境保護。缺點是：工藝復(fù)雜，造價高；施工周期長；施工環(huán)境與條件差。由于地質(zhì)因素不確定導(dǎo)致隧道施工時常發(fā)生各種事故，如圍巖失穩(wěn)、透水、瓦斯爆炸、高地應(yīng)力等；同時隧道施工中廣泛采用新奧法施工時使用炸藥爆炸碎巖有相當大的危險性。這些因素都危害著施工人員的身體健康。所以在《隧道工程》教學(xué)中很難突出實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生得不到實踐教學(xué)訓(xùn)練，限制了學(xué)生施工能力的培養(yǎng)。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是隨著計算機技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一種新的綜合技術(shù)，它恰好能彌補《隧道工程》教學(xué)中實訓(xùn)環(huán)節(jié)的不足。

2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在《隧道工程》課程教學(xué)中的應(yīng)用

上世紀八十年代，杰倫?拉尼爾提出了"虛擬現(xiàn)實"VR（Virtual Reality）的觀點，目的在于建立一種新的用戶界面，使用戶可以置身于計算機所表示的三維空間資料庫環(huán)境中，并可以通過眼、手、耳或特殊的空間三維裝置在這個環(huán)境中"環(huán)游"，創(chuàng)造出一種"親臨其境"的感覺。這項技術(shù)提出之后在科學(xué)界和工程界首先得到關(guān)注的技術(shù)，此項技術(shù)的發(fā)展不僅為人機交互發(fā)展做出了巨大貢獻，更為各種大型工程數(shù)據(jù)的整理和分析提供了一種新的途徑，它實現(xiàn)了工程數(shù)據(jù)的可視化。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)涉及計算機圖形學(xué)、人機交互技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域，它用計算機生成逼真的三維視聽感覺，使人作為參與者通過各種傳感裝置，對計算機虛擬世界進行體驗和交互作用。當用戶有運動時，計算機可以進行復(fù)雜的運算，將三維影像傳回大腦產(chǎn)生現(xiàn)實感。該技術(shù)集成了計算機圖形學(xué)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、云計算處理等技術(shù)的發(fā)展成果，是一種由計算機技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。

虛擬現(xiàn)實是人們通過計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式，具有多感知性、沉浸性、交互性、構(gòu)想性及安全性等特點，使使用者能沉浸其中，形成具有交互效能多維化的信息環(huán)境。

在《隧道工程》課程教學(xué)中，教師利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效地整合項目工程的信息并加以集成，形成虛擬實訓(xùn)課程，實現(xiàn)課程的可視化、智能化并能交互運行。教師將三維模型、設(shè)備材料源、場地布置等施工要素結(jié)合起來，并在虛擬課程中加入各項工序的先后順序，使學(xué)生對隧道施工工藝有整體認識并能，同時又確保了學(xué)生的人身安全；按時間模擬施工進度，可以對工期進行比較精確的計算和控制，有助于人、材、物的統(tǒng)籌和調(diào)度，實現(xiàn)了對建筑施工的交互式可視化和信息化管理。

教師利用虛擬現(xiàn)實軟件建立周圍場景、混凝土結(jié)構(gòu)及施工設(shè)備等的三維模型，在虛擬的遂道教學(xué)環(huán)境中形成基于計算機的具有交互功能的仿真系統(tǒng)，讓交互系統(tǒng)中的模型具有可操作性能，并對虛擬系統(tǒng)中的模型進行虛擬施工與安裝，同時根據(jù)學(xué)生虛擬的結(jié)果，可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評價，達到優(yōu)化教學(xué)的目的。同時，教師運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以根據(jù)特定遂道條件，結(jié)合氣體的運動規(guī)律，模擬隧道工程發(fā)生火災(zāi)時有害氣體或汽車尾氣的消散分布情況，結(jié)合隧道通風(fēng)設(shè)備系統(tǒng)運行情況，檢驗通風(fēng)系統(tǒng)能否滿足隧道正常營運要求。而這些特殊情況要學(xué)生進行實際實驗是不可能的，通過學(xué)生對虛擬現(xiàn)實軟件的學(xué)習(xí)，極大的提高了學(xué)生的能力。再次，虛擬現(xiàn)實軟件的出現(xiàn)降低了真實實驗室的建設(shè)成本，減少實踐環(huán)節(jié)長期存在的消耗大量人力物力、能源以及實驗場地不足等問題，同時還解決了新技術(shù)新設(shè)備的出現(xiàn)就必須更新現(xiàn)有實驗設(shè)備器材的問題，對于創(chuàng)建節(jié)約型社會起著積極作用。

3、結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一門嶄新的綜合的計算機技術(shù)，它涉及到圖像處理、三維動畫、人機交互等方面，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于教育、科研、施工、游戲娛樂等領(lǐng)域。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以解決現(xiàn)有的實驗實訓(xùn)設(shè)備已相對陳舊，難以培養(yǎng)出現(xiàn)有工程施工單位所需要的應(yīng)用型人才；另外，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建設(shè)成虛擬實驗室，可以教師進步，教師不僅要掌握本專業(yè)知識，還要掌握先進的計算機技術(shù)使得教師的教學(xué)更上一層樓，加快課程建設(shè)的步伐。最后，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)約資源，確保安全。其發(fā)展前景非常美好。

參考文獻

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篇9

【關(guān)鍵詞】黃土隧道；施工工藝；質(zhì)量控制

1 前言

在我國，黃土的分布范圍較為廣泛，具體集中于東北、華北以及西北等廣大地區(qū)。近些年來，黃土隧道在鐵路、公路等工程建設(shè)中的施工份額日益增長,其的設(shè)計及施工難度較為復(fù)雜[1]。我國的黃土隧道具有獨特的特征,比如易于塌方、預(yù)注漿的難度大、遭水易于濕陷以及錨桿失效等，加上黃土隧道的造價較高,隧道連拱以及間距修建的經(jīng)驗甚少等,這些均嚴重阻礙了黃土隧道的大規(guī)模發(fā)展。對此，在黃土隧道的施工過程中，應(yīng)采取有效可行的施工工藝，并做好施工過程的質(zhì)量控制，以確保黃土隧道工程的正常使用。

2 黃土隧道工程的施工工藝

2.1 新奧法的施工

對于尚未風(fēng)化或者膠結(jié)良好的紅色泥巖區(qū)，由于圍巖具有良好的承受能力，對此，可選用新奧的施工方法。選用單側(cè)壁的導(dǎo)坑法加以施工雙車道的隧道斷面．而對于緊急停車帶的三車道大斷面隧道，可選用雙側(cè)壁的導(dǎo)坑法施工。其中，單側(cè)壁的導(dǎo)坑方法，具有較好的安全性，能顯著防止隧道支護與圍巖的變形，并且施工的進程快[2]。其的施工程序有：安裝導(dǎo)坑上方的預(yù)期支護設(shè)施、為導(dǎo)坑上方的中壁、洞壁裝設(shè)鋼拱架、開挖導(dǎo)坑下方、為導(dǎo)坑下方的中壁、洞壁、仰拱底部等裝設(shè)鋼拱架、設(shè)置縱橫向的排水管以及中心水溝等?；蛘甙苍O(shè)初期支護以及裝設(shè)鋼拱架后，安裝縱橫向的排水管，拆除導(dǎo)坑下方中壁的臨時支護。而雙側(cè)壁的導(dǎo)坑方法，則具有施工安全、施工進程慢、支護費用高的特點，對此，應(yīng)采取相應(yīng)措施，以有效預(yù)防前期支護的變形。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工程序為：首先，開挖導(dǎo)坑，并安設(shè)導(dǎo)坑臨時壁墻及洞壁的鋼拱架，開挖下導(dǎo)坑并安設(shè)下導(dǎo)坑臨時壁墻、洞壁及仰拱底部的鋼拱架，設(shè)置縱橫向的排水管。其次，開挖上導(dǎo)坑，安設(shè)上導(dǎo)坑臨時壁墻、洞壁的鋼拱架。開挖下導(dǎo)坑，安設(shè)下導(dǎo)坑臨時壁墻、洞壁及仰拱底部的鋼拱架，設(shè)置縱橫向的排水管。

2.2 臺階法的施工

依據(jù)不同性質(zhì)的黃土以及泥巖，遵循“管超前、強支撐、短進尺、勤量測 、緊封閉”的原則，采用臺階分部的開挖方法以及側(cè)壁的導(dǎo)坑法進行施工，盡量做好各程序的密切銜接，以保證黃土隧道前期支護結(jié)構(gòu)的安全及穩(wěn)定，從而有效減少地質(zhì)條件對隧道斷面及前期支護的施工影響，減免地表與隧道的下沉量。其中，先拱后墻的雙側(cè)壁導(dǎo)坑臺階法，適用于含水量低但穩(wěn)定性好的黃土巖段，具有施工進程快、安全性好的優(yōu)點，能有效實現(xiàn)防水層以及二次襯砌的平行作業(yè)[3]。其的施工程序為：首先，完成洞內(nèi)小導(dǎo)管或者洞口長管棚的施工后，開挖拱頂及上臺階的小導(dǎo)坑，并安設(shè)支撐拱架，裝設(shè)鎖腳錨管，并架設(shè)襯砌拱架。其次，開挖中槽及馬口，安設(shè)側(cè)墻與局部仰拱的拱架．設(shè)上鎖腳錨管，并設(shè)置縱橫向的排水管。再次，澆筑隧道側(cè)墻與局部仰拱的混凝土，開挖馬口，并安設(shè)側(cè)墻以及局部仰拱的拱架，裝設(shè)鎖腳錨管以及縱橫向的排水管。最后，澆筑局部仰拱與側(cè)墻的混凝土，密封仰拱的拱架。而對于先墻后拱的雙側(cè)壁導(dǎo)坑臺階法，則適用于飽和軟弱的黃土或者軟弱風(fēng)化的泥巖段，具有變形控制效果好、施工進度慢、造價高的特點。其的施工程序為：裝設(shè)拱部初期的管棚，施工雙側(cè)壁的導(dǎo)坑，并架設(shè)仰拱以及側(cè)墻的鋼架。其次，設(shè)置鎖腳錨管以及縱橫向的排水管，并架設(shè)導(dǎo)坑的臨時拱架等。

3 黃土隧道施工工藝的質(zhì)量控制要點

3.1 黃土隧道開挖及支護前期的質(zhì)量控制

在開挖黃土隧道的過程中，應(yīng)按照規(guī)定要求，合理設(shè)計黃土隧道的斷面，將二次襯砌的設(shè)計輪廓線作為施工的標準，合理放大預(yù)留的變形量、施工誤差以及測量誤差等。實際的變形量不宜超出預(yù)留的變形量，以免前期支護進入二次襯砌的混凝土中?；蛘叻乐褂捎陬A(yù)留的變形量過大，而導(dǎo)致二次襯砌的厚度增大、回填增加等。開挖時,采取相應(yīng)的措施，加以提高圍巖的承受能力。禁止超量開挖，關(guān)于超挖的部分，采用同等強度的噴射混凝土加以回填。與此同時，禁止欠挖，以確保圍巖的完整[4]。開挖隧底時，寧愿超挖，切勿欠挖，以免隧道基礎(chǔ)的深度不足，而影響黃土隧道結(jié)構(gòu)的整體受力情況。此外，開挖時，清除虛碴、積水，確保工程結(jié)構(gòu)與圍巖的密切結(jié)合。

3.2 錨桿施工的質(zhì)量控制

錨桿作為隧道施工工程的重要施工設(shè)備，有助于維護隧道圍巖的穩(wěn)定及安全，是確保工程施工安全的主要支護方法。隧道工程竣工后，錨桿能有效發(fā)揮應(yīng)有的支護作用。對此，在隧道施工工程的過程中，應(yīng)加強控制錨桿的類型、錨桿的長度、錨桿的墊板以及錨桿的布置情況等方面。結(jié)合黃土隧道工程的施工特點，采取干鉆的方法進行鉆孔。選取濕鉆時，應(yīng)具備合理有效的排水對策，禁止拱腳浸泡。隧道鉆孔的深度，應(yīng)符合設(shè)計施工的要求。鉆孔完畢后，利用空氣或者水清理鉆孔，直到孔口返氣以及返水為止。選取直順且無油污的桿體進行安裝，確保注漿的飽滿，防止錨固力受到影響。當水泥的漿體強度高達9MPa后，開始安裝墊板，并擰緊螺母。

3.2 架立鋼拱架過程的質(zhì)量控制

首先，控制好鋼拱架架立的質(zhì)量控制，具體內(nèi)容主要有：鋼拱架的橫向尺寸、標高、間距、垂直度、螺栓的連接以及各單元連接部位的虛碴與散物處理等。安裝各個洞口的鋼拱架時，按照標準要求，控制好鋼拱架的寬度、標高以及尺寸等。架立后，技術(shù)監(jiān)理員應(yīng)對其進行多次核對,以保證各項數(shù)據(jù)符合標準[5]。其次，鋼拱架應(yīng)和隧道的圍巖密切貼近，若無法密切相貼，應(yīng)按照標準要求，采用高標號的混凝土進行填塞澆實,其的點數(shù)單側(cè)必須大于或者等于各個接觸點,以保證鋼拱架的整體受力?？刂坪谜谱用嬷車匿摴凹埽渫饴兜木嚯x不得超過兩米。其次，各鋼架間的縱向連接筋，應(yīng)設(shè)置在拱架的內(nèi)緣。最后，按照施工要求，控制好連接筋的環(huán)向長度與間距,以便其和下一個鋼架的密切連接。與此同時，安裝縱向的鋼拱架時，應(yīng)嚴格控制其的間距誤差，不得超過4厘米。

4 結(jié)束語

總而言之,黃土隧道施工工程的質(zhì)量控制，是一項全方位、全過程的施工工程,需要各施工部門以及各崗位的團結(jié)協(xié)作,重點掌握每一道施工程序以及施工要點，按照規(guī)范要求進行施工，以確保隧道施工工程的施工質(zhì)量，從而保證黃土隧道工程的順利完工。

參考文獻

[1]許立春,洪偉國.黃土隧道施工質(zhì)量控制要點[J].科技信息.2010(27)

[2]王寧.黃土隧道施工過程中的質(zhì)量控制[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2008(09)

[3]聶雙成.對黃土隧道關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制的認識[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版).2008(09)

篇10

關(guān)鍵詞：隧道工程；控制爆破；技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：U45 文獻標識碼： A

引言

隧道爆破階段是隧道施工建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，對其控制的程度和隧道的建設(shè)質(zhì)量有著密不可分的聯(lián)系，因此加強控制爆破施工不僅直接影響到施工安全，另外爆破工作將對工程的進度起到一定程度的制約。在工程經(jīng)濟效益和管理效果方面也或大或小的受到隧道爆破工作的影響。

一、控制爆破技術(shù)的概述

1、控制爆破的理論

控制爆破就是根據(jù)工程和爆破環(huán)境、規(guī)模等條件，通過各種技術(shù)，嚴格控制爆炸過程和對介質(zhì)的破碎過程，使爆破達到預(yù)期的效果，保證爆破的方向、噪音等在合理的控制范圍內(nèi)，我們對這種爆破效果和爆破危害的雙重控制的爆破，稱之為控制爆破。

2、控制爆破技術(shù)的種類

控制爆破技術(shù)主要有：

2.1微差爆破

微差爆破就是利用毫秒延時雷管達到延時爆破的爆破技術(shù)。它的主要優(yōu)點就是可以降低爆破地震效益所導(dǎo)致的沖擊作用；實現(xiàn)巖石碎塊的均勻度，使得爆破巖石碎片集中化，便于清理；降低爆破次數(shù)、提高爆破效果。

2.2擠壓爆破

擠壓爆破技術(shù)就是在爆區(qū)自由面前方人為預(yù)留巖渣，以此提高炸藥能量的利用率和改變破碎質(zhì)量。它的主要優(yōu)點就是增加了工時的利用率，降低了爆破頻率；通過擠壓爆破可以使巖石在擠壓過程中發(fā)生二次沖擊，提高了巖石破碎率，降低了二次爆破的工作量。

2.3光面爆破

就是在開挖的巖石中保證其表面光滑而且不受明顯破壞的爆破技術(shù)。光面爆破技術(shù)可以有效的保護開挖巖體的穩(wěn)定性，降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在開挖巖體表面布置密集的小直徑炮眼，在這些炮眼中不耦合裝藥或者部分孔不裝，同時起爆形成平整的光面。

2.4預(yù)裂爆破

人為開挖制造一條裂縫，這條裂縫是保留圍巖與爆區(qū)的分裂線，有效的保護圍巖，降低爆破地震危害的控制爆破技術(shù)。預(yù)裂爆破的炮孔直徑一般越小，孔痕率就會越高，對爆破的效果就會產(chǎn)生巨大的影響。

3、隧道控制爆破技術(shù)的重要性

在我國經(jīng)濟水平不斷提高的大前提下，城市的基礎(chǔ)設(shè)施得到了不斷的建設(shè)和完善，各種類型的工程建設(shè)紛紛涌現(xiàn)，特別是城市道路和公路工程的建設(shè)和發(fā)展勢頭尤為地迅猛，這些道路和公路工程的建設(shè)促進了我國交通事業(yè)的騰飛，使得我國的交通事業(yè)進入了一個新的發(fā)展階段。眾所周知，公路、鐵路、地鐵和輕軌等道路和公路工程的建設(shè)都伴隨著地下工程和隧道工程的施工，而其地下或隧道工程在施工過程中也會伴有著開挖階段和過程，在開挖的過程中必須運用到爆破技術(shù)，由于城市中的隧道在特點上普遍具有地表建筑物密集、埋深較淺的特點，這給其爆破施工帶來了施工安全隱患，為了使隧道工程在施工上具有安全可靠性，了解和掌握隧道的控制爆破技術(shù)是必要的，只有掌握了這一技術(shù)，才能更好地保證隧道工程施工的安全可靠性，進而保障施工人員的生命財產(chǎn)安全不受威脅，并充分發(fā)揮隧道工程的社會效益和經(jīng)濟效益，從更大的方面來說，可以推動我國經(jīng)濟健康向上地發(fā)展，并促進我國各方面事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，使得我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略早日實現(xiàn)。

二、爆破控制施工要點

1、提高鉆孔技術(shù)水平

鉆孔技能對隧道超欠挖作用的重要影響要素為四周炮孔的外插角、開口位置以及鉆空深度。依據(jù)專業(yè)經(jīng)驗，不停地提高其鉆孔技術(shù)水平。

2、解決好爆破技術(shù)參數(shù)的恰當匹配

從現(xiàn)在統(tǒng)計的隧道爆破手段、形式、爆炸參數(shù)研究來看。爆炸技能參數(shù)的恰當匹配是特別關(guān)鍵的。爆炸設(shè)計為隧道開挖的重要技術(shù)，在做爆炸設(shè)計時當參考隧道斷面大小、圍巖等級以及機械設(shè)備等來綜合考慮。

3、地質(zhì)條件是客觀條件，它是獲得爆破參數(shù)的基本依據(jù)

爆破設(shè)計一般是參考經(jīng)驗、類比和現(xiàn)場實驗設(shè)計，但地質(zhì)條件為隨掘進而逐漸變化的，其中，圍巖節(jié)理裂隙的變化最關(guān)鍵。在施工時期，參考開挖面對圍巖來觀測描敘，還要對圍巖的節(jié)理裂隙狀況作出預(yù)測，快速調(diào)整爆炸參數(shù)和施工手法或選取局部內(nèi)移炮眼、局部空孔不裝藥、局部調(diào)整起爆順序等措施。

4、組織管理工作的強化

完善的施工體系以及系統(tǒng)的質(zhì)量確保質(zhì)量是隧道施工的根本保障，經(jīng)過全面性的管理和監(jiān)督對鉆爆工作以及爆炸設(shè)計予以控制，經(jīng)過對有關(guān)技能人員的培訓(xùn)，提高質(zhì)量。樹立相應(yīng)的職責(zé)準則，依據(jù)施工質(zhì)量予以獎懲。另外，經(jīng)過制定嚴厲的工作規(guī)章以及評價規(guī)范，對各項工作的完整狀況予以查看。樹立起及時的信息反饋體系，確保地道的超挖以及欠挖信息現(xiàn)場人員可以及時了解，用以調(diào)整施工過程或者是施工的工藝辦法，最大程度的控制超挖以及欠挖值。另外，對施工地址預(yù)報予以重視，準確將未施工區(qū)域的狀況及時探明，并跟著圍巖條件對鉆爆參數(shù)進行調(diào)整。經(jīng)過合理的施工工藝以及施工辦法的使用，到達預(yù)期的爆破效果。

二、隧道控制爆破技術(shù)應(yīng)用

1、工程概況

某隧道位于重慶市某縣某鎮(zhèn)，隧道穿越山脈為中低山地貌，基于高石河隧道地形比較復(fù)雜，隧道開挖面積要達到100m2，因此根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境以及施工設(shè)備可以采取上、下臺階法開挖，選擇2#的巖石乳化炸藥，鉆孔的直徑為42mm，采取并聯(lián)分段毫秒導(dǎo)爆管。上斷面開挖44m2，下斷面開挖56m2，它們都采取水平炮孔開挖方式。

2、爆破參數(shù)的確定

根據(jù)以往的工作經(jīng)驗以及爆破原理，本工程溝槽采取楔形溝槽法，炮孔則采取掏槽眼、輔助眼、周邊眼等多種布孔的方式，并且利用不同段別的毫秒雷管實現(xiàn)對光面控制爆破。

3、炮孔的數(shù)量以及炮孔直徑

根據(jù)工程的實際環(huán)境以及巖石的堅硬程度，并且結(jié)合爆破技術(shù)的原理，來確定在工程的掌子面確定炮孔的數(shù)量，一般我們在確定炮孔數(shù)量時選擇的公式是：

根據(jù)公式我們可以準確的計算出該工程的炮孔數(shù)量應(yīng)該為150個，其中

N――炮孔的數(shù)量（個）；

s――掘進斷面積（m2）；

f――巖石堅固性系數(shù)

4、裝藥量的計算及分配。裝藥量的多少對爆破效果會產(chǎn)生重要的影響，藥量不足與過多都會影響工程的質(zhì)量，因此要合理的確定具體的裝藥容量，合理的藥量要根據(jù)炸藥的性能和質(zhì)量等多方面進行確定，但是由于施工環(huán)境具有很多的不可計算的因素，因此我們在確定炸藥容量時多根據(jù)以下公式進行計算：

Q=qV。

在公式中：

Q――爆破循環(huán)需要的炸藥量；

q――爆破每立方米所需要的炸藥的消耗量（kg/m3）；

V――一個循環(huán)近尺所爆落巖石的總體積，即V=IS，m3。

三、爆破施工設(shè)計

1、上臺階施工設(shè)計

炮眼布置。炮眼的布置要嚴格按照控制爆破震動原理進行布置，首先從距底板的50cm處開始，沿隧道的中心線兩側(cè)對稱布置4對垂直楔形掏槽孔，它們的排列順序是：頭排的輔助孔與掏槽孔的距離要保持40cm，中間輔助孔的距離也為40cm，最外排的輔助孔與邊墻的距離為85cm左右；在隧道的拱部布置4排崩落孔，他們之間的排距為60cm，最外層的崩落孔與隧道邊界要保持65-80cm的相距距離；周邊的炮孔要與開挖邊界保持20cm，并且炮孔鉆眼要向外傾斜5°左右，底板孔直接布置在底部邊界上，并且向下傾斜10°左右進行鉆孔，并且要保持孔距之間達到85cm。圖1上半臺階炮示意圖：

2、下臺階施工設(shè)計

炮孔布置。下斷面橫截面上應(yīng)該布置3排主爆孔，其中3個頭排爆孔的抵抗線為1.1m，隨后再布置2排主爆孔，其間距為0.8m左右，并且要保證每排要布置4個炮孔，孔距的間距為1.0m，同樣兩側(cè)的邊墻也要布置4個周邊孔，孔距為0.7m。裝藥結(jié)構(gòu)與單孔裝藥量。下端面的裝藥結(jié)構(gòu)與上斷面的裝藥結(jié)構(gòu)是相同的，除了底板孔使用單卷的重量為200g的乳化炸藥外，其余都是用單卷為150g的2#的巖石炸藥。各炮孔的單孔裝藥量。圖2下半臺階炮孔示意圖所示：

結(jié)束語

總之，我們在進行隧道施工前要準確的制定準確的爆破施工方案，并且準確的按照施工環(huán)境以及施工設(shè)備等計算炸藥的使用量以及炮孔的布置數(shù)量以及位置等，以此實現(xiàn)爆破效果達到預(yù)期的目的。

參考文獻

[1]吳海清.對隧道控制爆破技術(shù)問題的探討[J].建材與裝飾，2008，（1）.