HI,欢迎来到好期刊网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571证券代码(211862)

隧道论文集锦9篇

时间:2022-12-19 01:50:38

隧道论文

隧道论文范文1

1.1设备和材料

由于公路隧道具有难度大的特点,其相应的设备和材料使用的也非常多,对于其中一些技术含量较高的设备,不管是租赁或是购买,费用都比较高。而且现在建材市场比较混乱,卖家更是鱼龙混杂,良莠不齐,这就要求工作人员要对市场的行情有一个全面的把控,在使用设备和材料的过程中,不至于超出正常的价位,否则,很容易造成工程造价的增加,给企业造成不必要的负担。

1.2设计和施工因素

设计环节是工程项目进展的关键一步,它关系到工程项目的整体状况,并对工程造价产生重要影响。设计中的一些细节更是不容忽视,比如隧道选线,再比如隧道断面的判断。尤其是隧道断面的大小的判断,它对于隧道项目工程造价的影响是比较大的,因此,应该合理利用隧道断面,既要考虑到相关的技术参数,使其达到合理的范围,又要在此基础上尽量缩小断面。除此之外,隧道的选线也是控制造价的一大要点,选线要结合周围地质的实际情况和经济效益。如果在设计环节能够结合实周边的地形和项目实际情况,能够在很大程度上避免造价偏高,相反的话,则会造成工程造价偏离正常预估值很多,得不偿失。在实际的施工项目中,公路隧道工程项目的费用很大一部分是在施工阶段产生的,因为设备材料的使用和人工的使用都是在这个环节进行的,所以这几项支出占了整个工程造价的一大部分,如果对施工环节把控得好,就可有效的管理和控制工程造价。同时不要忽略施工方法对工程造价的影响,施工过程中如果组织不到位、施工的顺序或方法错误,由此而造成的施工重建等问题,直接影响了工程的的进度造价。

1.3工程造价人员素质

工程造价是一门专业性很强的学问,因此对从业人员的要求也就较高,不仅要求从业人员具备相应的理论知识功底,还必须兼具相关的专业内容。由于工程项目牵涉方较多,责任重大,相关从业人员承担的责任也相当重,这就要求从业人员必须具备一定的专业资格。工程造价的工作人员具备了专业的技术和能力,在实际项目的造价和预算中,才能合理控制项目的投资限额,为企业节省成本,争取效益最大化。

2公路隧道工程造价的控制措施

2.1通过加强合同的管理控制工程造价

任何一个工程的项目决策阶段都是整个工程项目的第一个重要的阶段,工程造价的整体预估情况就是在这个阶段产生的,所以这就要求相关人员一定要对合同引起足够的重视,以免影响到后面的工作,工程预估必须交由专业的评价人员进行评估。

2.2设计阶段的工程造价控制

(1)隧道结构和支护参数的造价控制

在设计隧道结构时,首先必须要注意的是保证结构的安全性,另外还需要考虑的是隧道的耐久性,对隧道结构的设计必须严格依据实际考察的结果,以保证隧道结构设计的安全性和可靠性。另外,在支护参数方面,必须严格依照相应的标准和原则,对于参数的选择可以选用工程类比的方法,并采用实时监控的方法严密监测,使参数控制在合理范围内。

(2)材料和设备的造价控制

材料和设备的重要性不言而喻,这也是施工中的一个重要环节,材料的选择和应用直接决定了成本的高低,例如在公路隧道的喷射砼的制拌时,我们要按比例并结合混凝土的粘聚性来进行调配,这里有两种方案可供我们选择,如加入淡水砂,则每单位混凝土中砂子成本是90元,若改用机制砂,则每单位混凝土中砂子成本约36~47元,而且随着用量的增大,这种经济差异会越来越大。

(3)设计选线和地质勘探的造价控制

设计选线和地质勘查是工程造价中比较核心的两个影响因素,那么针对这两个因素来采取相应的控制造价措施也就较为有效。通常在施工选址的过程中,要对沿线地质情况进行严格考察,要考虑到周围地质的弯度和延展性,将隧道建址选在不宜出现崩塌的地方,布线要在不易出现泥石流和滑坡的地方进行。还要考虑到周围的土壤结构、土地承受力等,综合多方面因素考虑,避免因选地差错和布线失误造成造价增加,导致不可挽回的结果。

(4)隧道平面设计的造价控制

隧道的平面设计在实际施工中。常规的隧道平面分类有三种,分别是上下行分离式大间距隧道、上下行分离式小间距隧道、连拱隧道。单从造价角度来讲,连拱隧道的造价是最高的,其次是小间距隧道,大间距隧道最低。在实际应用中,如果隧道周围的情况符合各种隧道平面的使用标准,则优先考虑大间距隧道,尽量选择上下分离式隧道,以把控制工程的造价控制在投资预算额内。工程的设计在实际中也要遵循一定的原则,要把设计技术能力和投资限额相结合,实现工程设计和经济效益的双赢,在优化设计方案的基础上,缩短工程周期,控制工程造价。

2.3施工阶段的工程造价控制

施工阶段是工程造价控制最关键的一个环节,在施工阶段,影响工程造价的细节也很繁杂。首先,要对项目的施工周期做一个细致的规划,认真检查施工图纸和技术资料,合理进行人员的配制,将工作量化到每人每天的任务量,以保证工程的顺利进行和工期的如期完工。施工周期的长短会通过人员成本来影响工程造价,工期拖得过长产生的人力成本增高了工程的造价,所以,不可轻视对工程周期的有效控制。

2.4提高从业人员素质

在当前的行业大背景下,对造价人员的要求已经不仅仅是从业资格和业务能力那么简单了,有很多现实而复杂的情况是我们必须要考虑到的,比如涉及到一些内部机密时,从业人员如为了个人利益,而改变对造价的预估,则后续一系列的影响更是天差地别。这就要求从业人员的敬业精神达到相当的高度,要从大局出发,不能为了一点个人利益而放弃工程造价的整体控制,以致造价较高,也使自己背负较大的风险。

3结语

隧道论文范文2

论文摘要:隧道工程是铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程,因地质条件不明造成隧道施工事故的危害是巨大的,加强隧道施工地质超前预报工作是非常必要的。国内外对隧道地震波超前预报技术已研究多年,笔者就这方面的现状及进行了讨论,指出了TSP仪器技术存在的不足,阐述了克服盲目性、提高科学预报的重要性,介绍了新开发的TGP隧道地震波预报系统与技术及应用效果。

随着我国基本建设规模的扩大,隧道工程已经成为铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程。隧道工程的重要性越来越显著,隧道工程的数量和长度明显增加,规模不断扩大。因此隧道工程的安全施工和贯通,是不可回避重要任务和技术难题。危及隧道工程施工的地质病害大致分为三类:1不良工程地质条件,诸如岩体的裂隙发育密集带、构造破碎带、岩溶发育带、以及人工采矿造成的不良地质条件和高地应力造成的危害等;2不良水文地质条件,诸如岩溶水、构造和裂隙水等;3不良环境条件,诸如有毒有害气体和强放射性的环境。对于以上地质问题,在隧道工程的勘察设计阶段,已经投入大量的地质勘察工作,但是由于地质、地形条件的复杂性和相应勘察技术的现状水平,以及时间、经费等条件的限制,勘察阶段的地质资料一般难于达到施工阶段的精度要求。国内外因地质条件不明造成隧道施工事故的教训是不少的,例如:日本越新干线中山隧道涌水淹没事件;前苏联贝加尔—阿穆尔干线上某隧道的突水事件;我国成昆线、大秦线、衡广复线建设中,因地质问题的停工时间约占到1/3;以及不久前发生的四川某隧道瓦斯爆炸,造成重大事故和人员伤亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的,因此强调加强隧道施工地质超前预报工作是非常必要的。

我国隧道地震波超前预报技术的研究起始于上个世纪的90年代,铁道部第一勘测设计院物探队提出“负视速度方法”。铁道部第一勘测设计院是较早研究隧道地震超前预报的单位。他们在1992年7月,利用地震反射波方法对云台山隧道进行隧道超前预报,预报成果与开挖后的隧道左壁“破碎带”和“断层”的位置基本一致。从上个世纪90年代初开始,我国物探技术人员一直没有停止对隧道地震超前预报技术的研究。曾昭璜(1994)研究利用多波进行反演的“负视速度法”,这种方法利用来自掌子面前方的纵波、横波、转换波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所产生的负视速度同相轴来反演反射界面的空间位置与产状。北方交通大学的陈立成等人(1994)从全波震相分析理论和技术的角度研究隧道前方界面多波层析成像问题,进行隧道超前预报。他们的研究成果在颉河隧道、老爷岭隧道地质预报中应用,取得预期的效果。该方法的工作原理是以地震反射波方法为基础。工作中他们根据娴熟的地震反射波技术进行数据采集和数据解释,当时没有开发出针对隧道地震预报的处理系统,同时受当时条件所限制,该项技术未能得到进一步深入研究和发展。

1995年左右铁道部下属单位引进瑞士“TSP202”隧道地震波超前预报的仪器,当时曾组织系统内有关地质和物探专家在隧道工点进行了试验,未见明显的效果,认为其技术与“负视速度方法”基本一致,对其处理解释系统争议较大、认识褒贬不一,试验工作无果而终,该设备技术的消化工作也就搁置了。时隔7年后,隧道安全施工要求进行地质预报,该仪器设备由铁路系统的工程局又开始第二次引进,并直接用于隧道施工的预报工作。可以说由于第一次引进消化工作不深入,造成第二次引进后出现:应用工作中的盲目性和简单化,以及其他一些不正常现象。在宜万铁路隧道施工中不断出现的问题,使人们开始反思,不少论文也提出了存在的问题,铁道部也下发文件要求科学地进行超前预报。可以说短短几年的应用实践,人们仍然在探索着地质预报技术的进步。

隧道地震波超前预报属于物探技术,但比地面的地震波物探技术复杂,我国的地质物探工作者一直没有放松该技术的研究工作。北京市水电物探研究所研究地震波勘察检测技术已经有近20年的历史,并且是多道瞬态面波勘察技术的发明单位,生产的SWS型工程勘察与工程检测仪器系统,已经为400多家勘察设计、高等院所广泛应用,并且出口日本等国家。2003年该所投入人力物力研究隧道地震波预报技术,研究TGP12型隧道地质超前预报仪器,以及孔中高灵敏度三分量检波设备,方便的孔中耦合技术,和Windows编程的数据处理软件系统。在经过大量的预报实践验证后,于2005年通过了由国家隧道中心王梦恕院士组织的国内著名隧道专家的评审鉴定。该仪器系统推向市场不到2年的时间,已经有近20台套投入到隧道超前地质预报工作中应用,反馈信息普遍受到用户的好评。

铁道部工程设计鉴定中心赵勇主编的《高速铁路隧道》一书,提出隧道地质超前预报的方法有以下部分组成:①地质分析、②超前平行导坑预报法、③超前水平钻孔法、④物理探测法。并阐述物理探测法与地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法相结合,解决不同地质灾害的应用原则。书中介绍了国产TGP隧道地震波预报系统,声波反射方法,地质雷达方法,红外探水方法等。

本文就隧道地震波预报技术中的若干关键问题,并结合应用中的实际问题阐述如下,目的在于引起同行们讨论,促进地震波预报技术理论水平的提高,促进采集数据质量的提高,促进资料的解释推断工作向合理化方向发展。

一、隧道地震波方法的预报原理

隧道地震预报工作利用地震反射波原理,在隧道内以排列方式激发的地震波,向三维空间传播的过程中,遇到声阻抗界面会产生反射波。声阻抗是介质传播弹性波的速度与介质密度的函数,介质的声阻抗数值为速度与密度的乘积。因此地层中的岩性变化界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等界面会产生地震反射波,这种反射波被布置在隧道内的检波器接收,输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理,实现地质预报的目的。

由此可以看出,隧道地震波预报技术是通过直接探查声阻抗变化的界面,经过人工分析实现间接推断地质病害的方法。

图(2)不同夹角构造界面的地震波路径与反射波记录形态

图(1)示意与隧道斜交的构造面,其地震波传播的路径图,构造面上的地震波反射点在白色园内。图(2)示意不同夹角构造面的地震波路径与反射波记录形态,与隧道夹角不同的构造面其反射点位置不同,地震波传播路径偏离隧道轴线也不同。构造面与隧道正交时地震波传播路径与隧道轴线平行,右图为与隧道正交构造面产生的地震反射波记录,根据反射波同相轴计算得到界面与检波点之间岩体的地震波速度,该速度代表隧道围岩的性质。由非正交条件下地震反射波记录获得的速度为地震波传播路径岩体的“视速度”,“视速度”值的大小不仅与路径上岩体的性质有关,而且与界面和隧道的夹角有关。应用地震波预报构造面位置的计算是利用地震波在炮孔段的传播速度,各构造面之间岩体的速度是综合界面反射获得的“估算速度”,不是隧道围岩的真速度,应用中结合反射点偏离隧道轴线距离的远近和岩体的各项异性分布综合考虑使用。

图(2)是理想模式的三份量地震波时距曲线形态。实际工作中采集的地震波是错综复杂的,理想模式的地震波是不常存在的,记录上普遍存在有来自三维空间中多个方向的反射波,和各种形式的干扰波,这是应用技术中首先考虑的问题。

针对隧道地震波传播的复杂性,TGP地震预报系统不仅利用地震反射波走时关系,同时采集空间地震波三分量记录,进行地震波的极化分析与计算,该技术的突破有利于地质构造面产状、规模和地质体性质的预报。

二、TGP隧道地质超前预报系统

隧道地震波预报的早期研究,是由研究和利用地震波在时间空间域中的运动学特征开始的,工作中认识到仅仅利用地震波运动学和动力学特征是不够的。隧道工程的地震波在全三维环境条件下传播,这种条件比地面上的平面半无限空间条件复杂得多,而且隧道内地震波的接收与激发测线与探测目的是近于垂直或者大角度相交的条件,因此影响在地质构造面上获得大长度大面积的地震波信息量。针对这种状况,预报工作仅仅利用单一模态的地震波难以胜任。因此,TGP系统强化采集地震波的多波列信息,综合利用地震波的多波列震相信息,因此TGP系统的功能得到明显的增强。

TGP隧道地质超前预报系统包括仪器设备和处理软件两大部分。其中仪器设备有TGP型仪器主机、接收传感器、孔中定位安装工具和电缆等。图(3)是TGP隧道地质超前预报系统的主机。其处理软件由地震波数据输入与编排、空间坐标建立、能量均衡、干扰波分析与去除、触发时差校正、谱分析、纵横波分离、岩体速度参数计算、回波提取与偏移图、有效波分析与衰减参数计算、极化波处理与构造产状图、综合分析与绘制成果图等模块组成。

工程应用中,TGP型隧道地质预报系统对于500多米距离的构造面具有清楚的地震反射波信息,说明仪器系统具有足够的信噪比。实际工作中考虑预报距离和分辨精度两方面要求,预报距离一般采用150米至200米。TGP型隧道地质预报系统具有登记全部测长距离内地质构造信息的功能,利用逐次递进的位置相关分析,和源生成果对比等处理功能,有利于去伪存真和排除异常,提高预报成果的质量。该系统2005年8月通过由国内知名隧道、地质、物探专家组成的专家组评审鉴定。专家们一致认为“TGP12仪器与相关的处理系统,性能稳定可靠,采集的波形完整,信噪比高,与国外同类仪器对比整体上具有国际先进水平,可替代进口产品。”具体评审意见如下:

1、TGP12是集信号放大,模数转换,数据采集、存储和控制为一体的密封防水防震的物探设备;优于利用微机装配式结构的仪器,TGP12适合在恶劣的隧道环境中使用。

2、TGP12的三分量速度型检波器具有高灵敏度,指向性强和较宽的频带响应等特点,因而拾取的地震波信号具有高的质量品质。TGP12孔中接收检波器采用黄油耦合,方便、经济、快捷。优于在钻孔中需要锚固异型钢导管的方式。2米长的钢导管难于携带、运输,价格昂贵,一次性使用,费事费工费财。

3、TGP12的地震波采集触发是开路触发方式,即信号线在雷管引爆炸药的同时被炸断,信号线同时开路触发仪器采集,仪器采集无延时差,保证定位的准确性。超前预报仪器若采用起爆器电脉冲同时触发电雷管和触发主机采集的方案,由于电雷管起爆的延时时间难于做到一致,因此会造成仪器采集的走时误差,这种触发方式在我国的地震波勘探规程中明确规定不宜使用,更何况隧道岩体的速度比覆盖层介质的速度高出几倍以上,以岩体波速4500m/s~5500m/s为例计算,每一毫秒误差会造成2~3m的预报距离误差,一般瞬发电雷管的延时误差不止一毫秒,因此由20多次激发的平均线计算隧道岩体速度,和利用存在误差的时间计算距离,两次误差的乘积造成的误差不容忽视。

4、TGPWIN隧道地震波处理分析软件借鉴了已有相关软件的长处,并充分考虑弹性波在三维空间的传播特点,以及根据TGP仪器采集的数据格式编写。功能特点如下:

(1)全中文界面,通俗易懂,对地震波信号的处理过程,直观、方便,具有友好的人机操作界面。

(2)对P波、SH波、和SV波的分离完善合理,这是超前地质预报数据处理的关键工作之一。

(3)处理软件具有相关部分互相检查的功能,例如点击偏移归位成果图上的反射界面位置,程序会转到该位置界面的反射波组位置,通过分析反射波组的连续性、反射波的极性和能量,确定偏移成果的可靠性和性质。有助于去伪存真,由此及彼,由表及里,深化认识,使预报结论科学可靠。

(4)TGPWIN处理中有自动处理方式,也有手动处理方式,有深入分析异常可靠程度的追踪功能,这样设计既适应非物探专业的普通工程技术人员使用,又适应物探专业人员分析地震波传播特性,对复杂地质条件进行深入研究工作的需要。

5、TGP12系统只要增加不多的配套附件和软件模块,就可以增加仪器用于隧道检测的其它功能,例如:对已衬砌的隧道进行衬砌脱空检测,检查隧道围岩中隐蔽的病害(岩溶)。也可以在掌子面上用锤击的激发方式做到短距离更为精确的地质预报,因而它是一机多能的设备。

TGP12的性价比与国外同类仪器相比具有明显的优势。而且研发、生产在国内,用户可以获得及时周到的技术服务和技术支持,以及仪器维修等方面的方便性。

三、工程应用实例

宜万铁路凉风亚隧道的岩性为灰岩,TGP12型仪器与进口TSP203仪器进行了同点试验,预报成果如下,见图(4)、图(5)。

由以上成果图可以看出:在DK53+322—DK53+346;DK53+370—DK53+380;DK53+390—DK53+420三处存在构造异常,其中DK53+322—DK53+346、DK53+370—DK53+380两处的Vsh波比Vp波反射幅度大,推断以上两处构造带存在有充水或岩溶发育的可能性、。此结论经过日后的隧道开挖证明完全正确。在隧道施工的《变更设计建议书》中结论:“在隧道左壁的DK53+322段发现岩溶,溶蚀带宽度为2.5米,溶蚀带穿过隧道拱顶至右壁的DK53+340米段,并向边墙外延伸,雨后DK53+322处溶洞有较大水量流出,DK53+339处溶洞有少量渗水。该段围岩较破碎,节理发育,受溶洞影响,拱顶岩层出现楔体破坏、掉块”。

TGP12型隧道地质预报系统在云南水富高速公路冷水溪隧道,宜万铁路王家岭隧道、凉风垭隧道,青岛海滨高速仰口隧道,重庆地区数条公路隧道,以及武广客运专线大瑶山隧道等工程使用,获得满意的预报效果。

1、隧道地震波超前预报的概念解释

隧道地震波超前预报技术翻译成英语是“TunnelSeismicPrediction”,简称“TSP”。在我国《客运专线铁路隧道施工技术指南》的第5.0.8条使用了“TSP”缩写词。一般规程中使用缩写英语字母表示某种技术是正常的事情,但是在隧道地质超前预报工作中却出现被歪曲利用的现象,把“TSP技术”歪曲解释成“TSP***仪器”。这种现象对隧道超前预报技术的应用,造成了不良的影响。在有的地方和部门的隧道施工招标和设备招标工作文件中也存在把“TSP技术”歪曲解释成“TSP***仪器”的现象,这是对隧道地震波预报技术缺乏科学认识。

因此,正确认识:“TSP技术”即隧道地震波超前预报技术,有益于正确执行我国的现行隧道规程规范和法规,有益于隧道工程的招投标工作,有益于隧道地震波预报技术的进步,有益于诚实诚信的预报技术服务。

2、隧道地震波预报中的接收与激发问题

在隧道地震预报工作中,有的采用把接收与激置在隧道的洞壁上,这种做法不妥当。众所周知,洞壁的表面波传播较强,对地震反射波会形成不容忽视的干扰。同时钻爆施工影响洞壁岩体松动,局部超欠挖使得洞壁岩体不平整和完整性差,接收检波器和激发点受局部岩体影响大,地震波的传播和衰减比较复杂,严重影响地震波记录的一致性,大大降低有效波的信噪比。因此不宜采取在洞壁激发与接收的做法。

有关

在洞壁激发和接收中面波的干扰问题,原清华大学声学教研室的沈建国教授曾经作过物理模型试验,见图(6)。模型设计在隧道前方有一个溶洞,洞径与隧道断面相当,分别在洞壁的4个深度布置接收排列。

图(7)是洞壁采集的地震波记录,图(8)是在洞壁一定深度内采集的地震波记录。图中:蓝色直线Vp表示直达纵波;蓝色曲线Vp1表示溶洞的反射纵波;红色直线Vr的后面表示面波。由图(7)与图(8)对照可以看到:图(7)面波Vr幅度强,溶洞的反射波无法分辨;图(8)的面波Vr幅度大大减弱,溶洞的反射波较清晰的表现出来。这个模型试验的结果明确说明面波的干扰在钻孔一定深度呈现减弱的趋势。因此,在隧道地震波超前预报检测工作中,采取孔中激发和接收技术措施压制面波非常必要,是提高反射回波记录信噪比质量的重要环节。

TGP隧道地震波预报系统的接收和激发,结合现场施工的方便性,要求钻孔的深度为2.0米。钻孔中采用炸药爆炸产生震源,控制使用小药量炸药,在有条件的地方尽量使用高爆速炸药,同时在孔中充水的条件下爆炸。在充水的条件下爆炸有以下好处:易于产生高频地震波,提高分辨率;同时爆炸泄放到隧道内的爆炸声音小,减弱隧道管波的干扰能量;爆炸时水由孔中喷出的过程有益于产生水平偏振,加强横波的能量,有利于地震预报工作中实现采集高质量的多波信息,实现多波多参数的预报目的。钻孔中接收,采用具有高指向性和高灵敏度的三分量接收探头安置在钻孔的底部,通过耦合剂实现与钻孔壁的直接接触,检波器信号输出采用软电缆,和采用吸声软材料封堵钻孔口等措施,对于高保真地接收地震有效波信号,减少产生干扰波环节等方面很有益处。

3、隧道地震波预报中的干扰波

在隧道地震波采集过程中,存在着多种干扰波,对此必须有明确地认识。例如:对头隧道施工和邻洞施工的干扰波;地表地形和来自其他方向的反射波干扰;洞内电磁波干扰;以及接收装置设计不当产生的干扰波等等。正确认识干扰波和产生的原因,才会采取正确的措施获得高质量的现场地震波记录。下面重点讨论隧道管波的干扰问题。

隧道管波由激发孔爆炸时声波泄放到隧道中产生,被接收传感器接收造成对记录的干扰,见图9。

图中地震记录50毫秒以下出现的呈斜线“黑点”,在右图中斜线用“紫线”表示,由记录上的时距线计算“紫线”表示的速度为340m/s,该线以下的波(左半图中黑色部分)为空气中传播的声波,我定义这种波为“隧道管波”,“隧道管波”出现后覆盖其后出现的地震反射波。“隧道管波”幅度的大小与激发和接收条件有关,“隧道管波”在地震记录上出现的位置与采集偏移距离有关。该紫色线位置为偏移距离为20m的“隧道管波”出现位置。图中蓝色线表示速度为4500m/s的前行纵波和反射纵波,红色线表示速度为2500m/s的前行横波和反射横波。上部的蓝色线Vp和红色线Vs分别表示由震源向前传播的直达纵波与横波。下部的多条蓝色线Vp100、Vp150、Vp200分别表示掌子面前方100米、150米、200米距离处构造面的反射纵波,多条红色线Vs100、Vs150分别表示掌子面前方100米、150米距离处构造面的反射横波。由图看出有30%地震道的反射纵波和50%以上地震道的反射横波淹没在“隧道管波”的干扰中。如果隧道围岩的纵波速度低于4500米/秒、横波速度低于2500米/秒,将会有更多的地震道淹没在“隧道管波”的干扰中,其中影响横波的程度更为严重,这种现象严重影响纵、横波双参数预报。

我提出隧道管波的严重干扰问题,希望引起足够的重视,加强地震波检测理论的学习,克服对有效波和干扰波不加区分,盲目按照流程进行处理的做法,才可以纠正成果中以夹杂干扰波假象进行预报的局面。

在京西梨园岭隧道TGP206与TSP200在同一次预报中进行试验对比,发现TSP200仪器采集的记录中有严重的隧道管波,TGP206仪器采集的记录中无隧道管波。两台仪器工作中使用同一批24炮震源和在同一位置接收,采集的地震波记录出现如此之大的区别,关键在TSP200仪器的接收装置设计不合理。我分析过近百个TSP203与TSP200仪器采集的记录文件,记录上普遍存在着“隧道管波”,检查数据处理的过程中也未见对干扰波进行处理,而是作为地震反射波数据参与了处理,隧道管波干扰的假象混杂在预报成果图中。近几年,我看到的使用TSP203和TSP200资料发表的预报文章中,其现场采集的偏移距离(接收到最近激发炮之间的距离)普遍使用15米或者20米,炮孔之间的距离为1.5米至2米左右。在隧道管波干扰的情况下,这种布置采集的记录见图(9),记录上的隧道管波是构成对有效波预报的严重干扰。我们对以如上参数采集的记录作个初步的分析,假设岩体条件为完整的微风化硬岩,以岩体的纵波速度为4500米/秒,横波速度为2500米/秒计算,未受隧道管波干扰的距离:纵波成果为120米左右,横波成果为60米左右。以现行TSP200或者TSP203双参数预报的做法评论,其未受隧道管波干扰的预报距离为60米左右。如果岩体条件降低,双参数预报的距离还要大打折扣。如果按预报150米距离分析,其中有90米左右的距离中包含有隧道管波的假象资料。请有关使用者自己检查已经处理过的文件,分析我的结论是否有道理。也不妨召开一个有代表性,而且能够深度研究隧道地震波预报技术的会议,研讨是否存在隧道管波干扰的问题和改进措施。

我提出一个不得已而为之的方法,供大家思考。根据各种波传播路径和速度差异的原理,即隧道管波在隧道内的空气中传播,其速度低,地震波在岩体中传播其速度高,现场采用加大偏移距离进行预报数据的采集方法,利用岩体的地震波速度明显高于空气中声波速度的条件,使隧道管波下移,延迟隧道管波在地震波记录出现的时间,加大反射波接收的时间窗口,可以起到加大预报距离的目的。图(10)下部标注有20、30、40的三条紫色线分别表示:偏移距离为20米、30米、40米情况下的隧道管波的出现位置。由图可见,如果采用40米的偏移距离,隧道管波下移,反射波的时间窗口加大,在岩体为完整微风化硬岩的条件下,纵波反射基本上不受干预,横波反射受影响的地震道约为30%。这种方法的不利点是偏移距离加大会影响到地震波频率的降低和能量的衰减,但是权衡利弊,实现“隧道管波”下移的方法,避开隧道管波的干扰,无疑是一个不坏的办法。

隧道管波在记录上的幅度与激发泄放到隧道中的能量,以及接收装置系统对隧道管波的压制能力有关。“隧道管波”产生的源头在激发,在激发孔没有注满水、或激发孔太浅的条件下,激发能量会大量泄放到隧道内。因此,注意改善激发条件有利于减弱隧道管波的干扰。

有关是否可以采取滤波方式处理“隧道管波”的问题。“隧道管波”的频率与激发条件、接收装置条件、以及隧道围岩的性质等有关系,也存在接收装置系统在受震条件下产生次生震荡波,综合起来的干扰波比较复杂。通过滤波方式处理不宜实现滤除目的,如果采用的滤波参数不合理,还会产生改变地震波信息造成其它成果假象的可能性。

4、隧道埋深与预报距离

有一位从事海底隧道地震波超前预报的工程师向我询问有关预报距离的问题,海底隧道在基岩和海底的沉积地层中穿过,如果基岩面的起伏较大,这一类情况与地面上的浅埋隧道一样。在隧道地震超前预报中,海底地形界面和起伏的基岩面同样是地震波的反射面,因此,地形界面和土石界面产生的反射波,与地质构造面产生的反射波均会被仪器接收并叠加在一起,造成地震波记录复杂化。所以,在海底隧道或者浅埋隧道进行超前预报时,要综合考虑上述影响,合理确定预报的距离。一般在无法剔除地形等界面反射波影响的条件下,控制预报距离小于隧道埋藏深度为宜,对于大于埋深的距离预报要慎重。

5、关于围岩参数的预报问题

关于隧道围岩参数的预报问题,应该明确两个问题:一是地震波预报方法获得围岩参数的原理和作用;二是利用围岩参数变更隧道围岩级别的合理性。

地震波预报方法获得的基本参数是纵波速度和横波速度,其他参数均是由此计算得到的二级参数。利用地震波方法求取速度参数计算的过程中,速度数值与介质本身和反射界面的角度两个变量有关系。在地震波预报求取速度的过程中,以测量段(炮孔段)岩体速度为基本参考值,计算中同时考虑岩体反射界面的反射幅度强弱作为计算因素,带有相关比较的性质,因此得到的速度数值称为估算速度,利用估算速度曲线的分布作为分析相邻岩体的定性比较具有一定的合理性。但是,它既不是常规地震波勘探中的均方根速度,也不是岩体的真速度。

地质界面与隧道的关系,地质界面正交隧道轴线的情况应该说是个别的,普遍存在的应该是与隧道存在夹角的情况,因此普遍存在的是地震反射波路径与隧道轴线不重合,地质界面与隧道的夹角越小(以正交为90度),地震波路径与隧道轴线的夹角越大,即地震波路径偏离隧道越远。因此,利用地震反射波路径方向上的速度代表隧道围岩,存在不合理性,因为地质岩体具有的非均质、非连续和各向异性是不容忽视的。

在明确地震波预报获取的速度含义以后,我们来分析利用该速度进行“隧道围岩弹性波分级法”和变更隧道围岩级别的问题。“隧道围岩弹性波分级法”顾名思义,是隧道围岩弹性波的一个分级方法,而不是隧道围岩地质分级的全部。勘察设计报告中围岩级别的结论是综合考虑:隧道通过地带岩体的工程地质、水文地质、隧道埋深与地应力,以及隧道围岩弹性波参数等多方面的资料做出的,仅仅利用预报获得的岩体参数变更围岩的级别存在着片面性。

举例说明如下:图(11)是TSP203仪器预报成果图中的一部分,图中上半部分三项参数的直方图,由上而下为岩体分段的纵、横波速度参数值;岩体的密度值;和岩体的弹性模量值。图的下半部分为反射界面的分布图。以图中的反射界面线与隧道里程线的交点为序,统计反射界面与隧道轴线的夹角,汇总成表1。

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

里程

2084

2092

2104

2108

2109

2116

2136

2152

2164

2184

2188

夹角

45°

75°

70°

65°

75°

80°

80°

70°

90°

70°

80°

以表1中最后两个界面的里程和夹角,根据隧道地震反射波传播理论,采用作图方法,绘制的地震反射波的射线路经,分别见图(12)。

上图的预报距离为100米:图中序号11的界面在2188里程,构造面与隧道夹角80°,其地震射线与隧道夹角10°~15°,反射段偏离隧道距离32~37米;图中序号10界面在2184里程,构造面与隧道夹角70°,其地震射线与隧道夹角20°~30°,反射段偏离隧道距离49~59米。如果以正常预报距离150米计算,反射段偏离隧道的距离达到70~80米。地震波射线与隧道轴线方向不同,射线路经与隧道轴线也不具备重合条件,而且偏离隧道50至80米多米以外,这样的速度资料作为隧道掌子面前方围岩的速度不具备代表性,以此变更隧道围岩的分级则更无道理。至于图中提供的其他岩体动参数,例如:动弹性模量、动剪切模量、动泊松比和岩体密度值等参数,皆由岩体纵波和横波速度计算而来,摆在报告中也就是一堆动参数。况且在没有具体岩体动静参数对比资料的基础上,如何使用也存在问题。

我认为隧道地震波超前预报,应该是以预报地质灾害和不良地质条件为主,以估算速度参数定性评价围岩地质条件为辅的方法。

隧道论文范文3

城市隧道工程建设的和谐度评价是需要综合技术、经济、社会和自然等多方面因素的评价问题,其实质就是一个多指标综合评价的问题。

1.1评价指标选取原则

为了对城市隧道工程建设项目全面评价,在选取评价指标时,需要遵循以下原则:科学性和简洁性相统一原则;系统性和层次性相统一原则;全面性和可操作性相统一原则;动态性和静态性相统一原则。

1.2构建评价指标体系

为了合理确定城市隧道工程建设和谐度的指标体系,一方面通过对和谐性影响因素分析,将综合和谐度(最终目标层H)分为4个二级目标层,即技术系统和谐度HT、经济系统和谐度HE、社会系统和谐度HS和环境系统和谐度HN;另一方面通过对相关领域专家、普通市民、上级管理单位、建设单位及员工的大范围调查,归纳确定了15种可能影响城市隧道工程建设和谐度的因素,即方案社会评价水平C1、施工中标价格水平C2、参建机构资信水平C3、安全事故控制水平C4、质量缺陷控制水平C5、设计变更控制水平C6、施工工期控制水平C7、反馈决策顺畅水平C8、企业财务健康水平C9、员工薪酬发放水平C10、内联关系协调水平C11、外联关系协调水平C12、废弃物处置水平C13、污染物处置水平C14、景观修复营造水平C15。中间准则层分别为T1~T3、E1~E3、S1~S3、N1~N3,通过参建单位联席会议共同讨论形成和谐度评价指标体系。

2城市隧道工程建设和谐度评价方法

2.1评价方法选择

本文采用层次分析法对城市隧道工程建设进行和谐度评价。层次分析法是把复杂问题中的所有指标因素按照相互关系划分为不同的有序层次,按照隶属关系建立层次模型,借助经验判定指标因素的重要性,并以定量形式表达实现综合性评价的一种方法[11-14]。层次分析法的主要流程为:明确问题建立层次模型构造判断矩阵计算权向量和一致性检验层次总排序一致性检验结果。该法优点是实现了大量定性和定量因素有机结合,模型层次结构与许多系统的层次结构相对应,比较符合实际情况。由于城市隧道工程建设和谐度的评价研究尚属于起步阶段,各种因素的权属还没有可供借鉴的资料,仍要依赖于专家经验主观判断。如工程质量评价及安全管理考核等,大多采取分层评价方法,影响和谐度的各类指标之间也存在良好的层次性。因此,采取层次分析方法进行城市隧道工程建设和谐度的综合评价方法是合适的。

2.2层次分析法

确定指标权重方法应用层次分析法确定指标权重的方法是利用分级比较标度方法,列出上层指标与下层相关性,由被调查者采取两两比较的方法,给出判断矩阵,然后求出判断矩阵的特征向量和特征值,进行一致性检验。

2.3城市隧道工程建设和谐度指标权重

以洞山隧道为例,邀请上级主管单位和全体参建单位对和谐城市隧道建设工作进行分析。上级主管单位6名、业主6名、施工单位6名、监理和设计单位各3名,监测检测单位1名,总计25名代表参加各因素重要程度的调查,分别填写各层指标重要性调查表。其中准则层与措施层的关系采取开放形式,即每一个准则元素与哪些措施元素相关,由被调查者自己确定,在数据分析时,最多计入6种排位靠前的因素。经过调查分析,指标层对准则层的贡献权重、准则层对分目标层的贡献权重、分目标层对总目标层的贡献权重、指标层对总目标层的贡献权重分别。其中,T1、T2、T3分别为安全管理、质量管理、进度关系指标;HT4、HE3、HS2、HN1分别为技术系统、经济系统、社会系统、环境系统和谐度

3实证分析

本文以淮南市山南新区洞山隧道工程为例,探讨评价城市隧道工程建设和谐度。该工程在前期工作阶段,相关部门结合我国和谐社会建设的时代背景,充分认识到修建城市隧道工程可能存在的错综复杂矛盾,提出建设和谐隧道工程的要求。业主组织工程参建单位组成和谐管理工作小组,通过分析工程重难点,结合和谐度评价的权重分析,针对性地采取和谐管理措施。洞山隧道建设完成后,项目建设单位对各方面工作进行总结,召开和谐隧道建设总结评估会议。上级管理单位、参与建设单位、周边企业和市民代表等35人参与总结评估。通过分析,和谐度范围在100~90时,洞山隧道工程建设评定为和谐。由于洞山隧道工程地质和场地条件十分复杂,工程建设难度较大,通过针对性地采取和谐度提升措施,实现了工程建设的整体和谐,并取得如下工程建设成效。

(1)洞山隧道按计划工期安全顺利完成,未发生严重安全事故。隧道通车后洞内无渗漏,弧线圆顺,表面光洁。经雷达无损检测,衬砌厚度满足设计要求,混凝土密实,通信信号及灯具等安装牢固、美观。工程完工后,经检验评定,总体工程得分97.4分。

(2)洞山隧道自开通以来,解决了舜耕山交通瓶颈制约,为对接长三角,构筑“两淮一蚌”城市群中心城市起到巨大的推动作用,标志着山南新区建设取得了突破性的进展和新的跨越。

4结束语

隧道论文范文4

目前,在讲授隧道工程的相关内容时,主要采用幻灯片加板书的传统教学模式。此模式是“教师主动授课+学生被动接受知识”的教学形式[3],具有一定的局限性,具体表现在以下几个方面。

1.以静态方法讲授动态内容,缺乏动态性幻灯片加板书的教学方法是一种静态的教学方法,不能呈现动态的模拟。如果采用此方法对隧道工程的某些章节进行讲解,达不到很好的效果。例如,在讲授隧道施工方法这一章时,由于隧道的施工是一个动态的过程,程序性较强,学生在该课之前未进行过任何与隧道工程相关的实习,若仅仅采用传统的教学模式,学生在课堂上无法建立隧道工程施工的相关概念。

2.采用单一性教学方法,缺乏生动性传统的教学方法是教师先定教材,再依据教材编写教案、制订教学计划和教学大纲,然后进行教学活动,即单一的以教定学的教学方式[4]。此教法忽略了学生的需求,将教师的意愿强加于学生,而学生不一定适应教师的备课内容和授课方式。教学方法应该向多样化的方向发展[5],例如,在隧道工程围岩压力这一章中,围岩压力根据其形成机理,可将其划分为形变围岩压力、松动围岩压力、膨胀围岩压力和冲击围岩压力。若简单地按照教案讲授围岩压力的分类,会从这几种围岩压力形成机理的角度来阐述,但是这种讲授方法很难达到良好的教学效果。

3.以单一的课堂当做唯一的教学场所,缺乏灵活性传统的教学方法是要求在固定场所和固定时间从事教学活动,课堂教学的比重较大(图1)。当然,可以通过现场实习的方式弥补课堂教学的不足。但是,对于隧道工程的教学,一般情况下,在讲授课程之前,学生未进行任何相关的实习,感性认识处于起步阶段。

二、视频教学模式的优势

视频教学模式与传统教学模式相比,具有直观性、动态性、生动性和灵活性等优点。具体表现在以下几个方面。

1.复杂问题简单化在课堂上,若采用文字或简单的图示来阐述复杂的问题,会使问题变得越来越复杂。此时,若将视频教学方法引入课堂,会使学生从复杂的问题解脱出来,达到“柳暗花明又一村”的效果。例如,在讲授复合式衬砌这一知识点时,学生很难理解这一知识点。笔者将复合式衬砌做成Flas,将外衬、土工布、防水层、内衬分不同的施作时间先后展示在动画之中,然后结合现场拍摄的视频,使学生轻松地掌握了复合式衬砌的概念。

2.枯燥问题生动化专业课的讲授容易陷入枯燥无味的境地,如何激发学生对专业课的学习兴趣呢?对于专业课教师来讲,改变教学方法是一个不错的选择。单一的教学方法已不能适应专业课教学的发展,教学方法的多样化已成为一种趋势。视频教学模式作为多媒体教学的一种延伸,可以把专业课的课程打造得生动有趣。例如,在讲授隧道盾构法施工技术这一章节时,若简单地参照教案,难免会显得枯燥。笔者在讲授这个知识点的时候,利用课间十分钟播放了武汉过江隧道和南京过江隧道盾构施工关键技术的视频,学生通过视频了解了盾构机的基本构造和盾构机的工作原理,既学到了知识,又活跃了课堂气氛。

3.晦涩问题直观化“隧道工程”这门专业课程中有很多晦涩难懂的理论,而且某些知识点具有动态性的特点,若不借助视频手段将知识点直观化,很难将问题讲述清楚。例如,根据不同的地质条件和断面面积,钻爆法隧道开挖方法可分为分部开挖法和全断面开挖法,分部开挖法又分为导洞开挖法和台阶开挖法[6]。笔者将每种施工方法做成Flas,然后经过加工将语音讲解添加至视频之中,通过动画展示,将复杂晦涩的理论转变为通俗易懂的知识。需要说明的是,两种方法互不冲突,视频教学模式是传统教学模式的补充和延续,在实际的教学活动中,两种方法要灵活运用,才能取得良好的教学效果。

三、视频教学模式在隧道工程课堂中的实践

视频教学模式现已成为我校隧道工程教学的一个有力手段,形成了以“电子幻灯片+板书+视频”为手段的教学体系。

1.隧道工程教学模式的演化过程隧道工程教学模式从构思到成熟大致经历了如图6所示的演化过程。

2.教学内容和视频结合点的获取不是所有的教学内容都可以结合视频教学方法,部分教学内容无法通过视频来展示,因此,教师在熟练教学内容的基础之上,需找到教学内容和视频的结合点(图7)。然后将结合点通过视频或Flas的形式展示出来。

3.视频和动画的制作与加工视频和动画的制作与加工是耗费人力、物力最多的一个环节,制作和加工的效果直接影响教学视频的质量。视频的来源主要包括两个方面:网络下载和现场拍摄。例如,本门课程的“三台阶七步开挖法”视频来自于网络,隧道施工方法来自于现场拍摄(图8)。Flas的制作需要教师精心策划和精通Flash软件,将隧道相关理论和方法转化为动画的形式。例如,该课程通过Flas展示了复合式衬砌的概念。后期的加工主要包括画面剪辑、字幕和配音的匹配。

4.视频和动画的展示将制作和加工完成了的视频和Flas在课堂上展示出来,值得注意的是,视频和Flas的展示需结合电子幻灯片和板书,不能盲目地实施,视频教学模式只是一种辅助教学手段。视频和动画展示的同时,教师对其中的难点和重点内容进行讲解。

5.视频和动画的共享课堂教学结束之后,为了使视频教学得以延续,将视频和Flas上传至我校的“求索学堂”,学生可以在课外下载视频资源进行反复地学习,实现教学资源的共享。

四、结束语及建议

尽管视频教学模式对于改善教学效果具有重要的作用,但是,在实际运用时需注意以下几个问题。

1.视频教学时间不宜过长课堂教学还是应以传统的教学方式为主,视频教学模式只是作为一种辅助教学手段使用,是传统教学方式的有益补充。视频教学不宜占用课堂教学太多时间,应控制在10分钟以内。视频教学时间过长会分散学生的注意力,使学生产生厌倦情绪,达不到理想的效果。

2.视频教学应与课堂讲解结合起来在课堂中简单地播放视频是视频教学的原始模式,这种做法会使学生误认为视频仅是娱乐课堂的手段,教师应将视频教学与课堂讲解结合起来,并与教学内容同步展开,把学生的焦点放在讲授内容上来,真正发挥视频教学的优势。

隧道论文范文5

1.1全面管理原则

整个隧道工程建设中,对于财务管理和成本的控制要涉及到工程的每个细节。但是近年来,许多工程企业在工程整体规划中缺乏对成本管理的深刻认识,或是仅仅简单地认为对于成本的控制主要是在施工过程中,而忽视了工程施工前、竣工后的成本控制,造成因为成本管理失控而出现的财务问题。因此,对工程的管理要全面、完整,并积极协调好各个部门,把成本控制的观念渗入到施工、方法、技术的每一个环节中去。

1.2程序化、制度化原则

在工程项目中,要学会应用过去工程积累的成本数据,它对以后的工程施工具有有益的参考价值,这些数据的积累和整理有利于施工企业制定规范的施工计划,有利于成本管理的程序化和制度化,便于施工单位运作的监督和控制。项目成本管理通过项目的成本和收入,再通过各个阶段和各个要素的参与进行分析研究。通过上图的成本数据回馈程序化图,可以得出,对于工程成本管理,在保证工期和施工质量的前提下,对影响工程成本的各个要素要进行实时监控管理。工程项目的财务管理和成本控制是整个工程项目管理的重要手段,应充分发挥其具有的管理功能。

1.3责、权、利一致原则

责、权、利一致原则对于施工企业建立完整的成本控制体系是十分重要的,责、权、利一致原则能够使整个施工企业各部门按照各自的管理责任和权利进行成本管理。在整个工程项目中,确定以项目经理为中心的管理系统,对工程体系各部门进行分配任务,使任务能够明确到每一个员工身上;然后,对于每一个员工要赋予足够的权利,让其充分地履行职责;此外,还要建立比较完善的奖惩制度,对于能够很好完成公司职责的员工要奖赏,对于不能按职责履行义务的员工要进行责罚。只有这样,才能很好地将责、权、利一致的原则进行贯彻,并充分调动每个员工的工作积极性。这样由上至下逐层落实,使项目财务管理工作做到责任既无空白,又无重合。

1.4质量成本、工期成本、安全成本控制并重原则

目前,许多施工企业并未形成良好的成本目标控制体系,对于成本的管理还是仅仅停留在对资源的成本控制,缺少对成本控制体系的深刻理解,比如,许多施工项目从劳动力成本、施工材料等常规的狭义的方面去控制成本,却忽视了对工程质量成本、安全施工成本和施工工期成本等其他的成本管理。对于施工企业来讲,其最终的目标是在完成项目的同时将成本控制到最低,其工程质量对成本的影响主要是由工程质量的不足和过剩引起的,工程质量不足就会造成返工,增加成本;工程质量的过剩会造成资料的浪费,也同样增加成本。工期对成本的影响主要是通过工期的提前和延后,工期提前则降低成本;工程延期则造成成本增加。并且,更不能为了节省工期而忽略了质量和安全,这会直接造成总成本的提高。

1.5动态管理原则

在施工项目进行的过程中,各种因素会相互影响作用,如,现场施工、市场材料供应变化以及外界条件变化,都可能给工程带来很多的意外困难,这在一定的情况下具有增加成本的风险,所以在工程成本控制时候,要留下一定的调整空间,这就要求工程项目在进行成本预算的时候,做到与施工工程项目协调进行,方便在出了问题时提出对策。工程施工过程中,动态管理成本的原则对工程施工利好,这对于工程中遇到紧急突发事件的处理,对于工程能否顺利进行都是非常关键的。

2隧道工程项目评价

2.1项目概况

青云山隧道作为向莆铁路建设的一部分,是其重点工程之一,长约23km,是国内最长的铁路隧道之一,采用双洞单线设计,可同时满足双层列车同行的要求。青云山隧道是向莆铁路的一个控制点,该隧道位于福州市和莆田市的交界处。该隧道分为左线隧道和右线隧道,左线规划12km,右线规划11km。

2.2项目成本预算和实际成本

项目成本预算和实际成本是施工项目成本管理的重点。成本预算是指根据工程总目标,对项目参与人员、工程运行资金和使用资料进行合理的管理,以便实现项目在满足工期和质量的前提下实现工程利润最大化的统一。实际成本是随着工程的施工,到最后的工程竣工,这期间工程成本的实际投入,它直接反映了成本预算的科学性和成本管理的规划合理性。表2是工程中的成本预算和实际成本的对比指标。本项目计划成本116253.5万元,总收益为10573.1万元,收益率为9.1%;其中右线计划成本58421万元,实际成本52611万元,右线收益5809万元,收益率为9.9%;左线计划成本56475万元,实际成本50629万元,收益为5846万元,收益率为10%。整个项目右线收益率较左线收益率低。从表中我们也看到,其中左线附属工程和右线附属工程实际成本都远远大于预算成本,亏损率竟然高达88%,由此可以看出工程中也存在一些问题。

2.3施工项目评价

从表2可以看出,隧道左线收益率较高,右线轨道工程相对有稍小的收益率,但相差不大,整体较好。但是考虑到其他分部左右线工程,虽然计划成本与实际成本相差不大,但是都有一定的亏损,其中附属工程的收益率为-88%,表明这一工作成本超支较大,成本绩效较差,主要原因归结为如下:①使用拆迁合同款项为400万元,业主提出款项720万元,实际拆迁款项价700万元,累计负差300万元。②使用电力款项合同总价为200万元,在工程竣工后实际计价252万元,该阶段负差异52万元。③附属工程中临时设施和一些暂时性工程合同总价300万元,实际产生计价600万元,这一阶段计价负差异300万元。④在附属工程中的风险费用。总承包风险费计划100万元,实际计价150万元,计价负差异50万元。⑤使用精密测量仪器费用。计划使用234万元,最后实际成本597万元,负差异363万元。

3提高隧道工程经济效益的途径

3.1对施工工程项目有详尽策划

详尽的项目施工计划能够将整个工程构思付诸现实,使整个项目变得具有可操控性,并且具有一定的指导性和理论性。隧道工程施工中一定要明确三个要求:一是必须具有明确的施工任务量和时间规划表,保证整个工程质量和工期进度;二是具有明确的技术要求和技术准备,保证整个工程顺利施工进行;三是必须明确项目构成管理系统和组织关系,保证工程每个步骤的衔接和顺利进行,乃至工程完工的后续工作。这些都是保证整个工程顺利进行的重要因素,而且也能够更好地控制成本和管理财务部门。

3.2施工技术方案策划与投资决策

施工前对工程项目的系统筹划:将工程项目的实际特点和相关法律法规相结合,在满足成本控制最优化和工程质量的基础上,详细地对工程项目的筹划方案、施工方案以及工程规模和性质进行优化。施工时对工程项目的实施:施工工程特别是隧道施工工程首先应进行技术经济分析、成本预算控制管理,并且把重点放在施工工程的目标策划和管理策划;同时,对于隧道工程项目施工还要明确技术要求、施工任务、工期安排和项目系统组织关系。对隧道施工工程项目投资决策应建立在工程技术经济分析的基础之上,进行科学、系统、合理的分析和管理,通过对每个工程步骤、工程特点定性、定量和综合分析,以求达到技术合理、成本最优化和管理最有效的目标。

3.3提高隧道工程财务管理

隧道工程项目施工过程中,工程项目一般处于一个非常复杂的环境当中,在施工过程中如果不对财务做好管理,就会造成后期施工过程中出现资金问题和纠纷,不仅会影响工程的施工和进度,更甚者会对整个施工企业造成难以估量的损失。施工企业的财务资金运作构成施工企业经营活动的一个重要部分,具有内在的运动规律性,这就是施工企业的财务活动。从表面上看,施工企业的财务资金运作是钱和物质的增减变动。其实,钱和物质的增减变动都离不开工程之间的经济管理。项目财务管理人员必须编制财务组织管理计划,加之在实施过程中的协调要有效地科学地组织,才能避免潜在的因缺乏安排造成的成本不必要的扩大,从而影响工程的质量。在工程中还要对实际存在的矛盾通过有效的技术经济分析、组织协调加以缓和。这些都对应对在财务管理中的突发问题和事件具有很好的效果。

4结论

隧道论文范文6

关键词:隧道断层破碎带支护施工

东风隧道是朔黄铁路线上第四长大隧道,系双线隧道,全长3290m,我部施工出口端DIK47+610-DIK48+974段,长1364m.其中DIK47+880-Dm48+040段通过Ⅱ类围岩断层破碎带,岩性主要为片岩、页岩、砂岩且夹薄层泥灰岩,节理、层理及裂隙发育,层面交错,风化极为严重,呈压碎状态,致使围岩自稳能力极差,成型困难。

针对上述情况,结合施工生产要素及施工生产能力,按照“管超前、严注浆、短开挖、不(弱)爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则,在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下,采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土,周边采用风镐开挖,核心土及中槽运用PC200挖掘机开挖。

一、超前小管棚施工

1.1工艺原理在破碎松散岩体中超前钻孔,打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。

1.2小管棚及注浆设计采用4m/根的∮42mm小导管布设在拱部,外插角5°~7°,环向间距33cm,纵向环距2.5m,即每施作一排小导管,开挖支护2.5m;压注1:1水泥浆液,采用525#普通硅酸盐水泥,浆液中掺水泥用量3~5%的40Be‘水玻璃,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围。

1.3施工要点1.3.1小导管加工4m/根的∮42mm小钢管一端加工成尖锥形,距另一端100cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为20cm布设∮6mm的孔眼4排,以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体。

1.3.2小导管安设如岩体松软,采用YT-28型风动凿岩机直接推送,如遇夹有坚硬岩石处,先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。

在施作小导管前应注意:

第一,喷3~5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙,为注浆作好准备工作;

第二,准确测量隧道中心线和高程,并按设计标出小导管的位置,误差±15mm;

第三,用线绳定出隧道中心面,随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向,以控制外插角达到设计的标准;

第四,施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行,为提前注浆留好作业空间。

1.3.3注浆选用UB6型注浆泵注浆,采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出,注浆前对所有孔眼安装止浆塞,注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀,考虑风镐环形开挖的方便,同时要达到固结破碎松散岩体的目的,保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定,形成有一定强度及密实度的壳体,特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力,采取注浆终压(0.8~1.2MPa)和注浆量双控注浆质量,拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa,拱腰范围为1.0MPa,拱顶为0.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开,不能连续注浆,以确保固结效果,又达到控制注浆量的目的。

二、开挖为控制超欠挖及减少对围岩的扰动,拱部弧形及边墙周边均采用风镐分台阶开挖,核心土及中槽均采用挖掘机开挖,开挖进尺根据围岩稳定性确定为l—2棍钢格栅的间距,即0.5~1.0m,边墙按钢格栅的两个单元分两个台阶施工,上下台阶相距2m,左右边墙错开2m.

三、锚喷初期支护

3.1初期支护参数系统锚杆采用3m/根的WTD25型中空注浆锚杆,纵向、环向间距均为100cm,梅花型布置;拱墙设钢格栅,间距50cm,钢格栅每侧拱脚设4m/根的WTD25中空注浆锁口锚杆,按梅花型布置在钢格栅的两侧,环向间距50cm;挂∮6双层钢筋网,网格尺寸为15cm×15cm,喷射混凝土厚25cm.

3.2喷射混凝土材料及机具选定

3.2.1机具喷混凝土采用Bz—5型混凝土喷射机,压力为0.2~0.4MPa.

3.2.2水泥及细骨科采用425并普通硅酸盐水泥;细骨料选用山西原平市忻口砂,砂率控制在50%,含泥量≤3%。

3.2.3粗骨科采用规格为7~15mm的碎石,经试验选用石灰岩生产的各项指标均达到设计要求的碎石。

3.2.4粘稠剂选用STC型粘稠剂,经现场试验,最佳掺量为水泥用量的10%,3min初凝,6min终凝,而且可大量减少回弹量。

3.2.5水灰比水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加,浪费大量的材料;经现场多次试验确定,水灰比为o.47的混凝土喷射效果最佳。

3.3喷射混凝土开挖后为缩短围岩的暴露时间,防止围岩进一步风化,必须先初喷混凝土3~5cm厚再封闭围岩;待钢格栅及钢筋网安设好后,再喷混凝土10~12cm°;最后在下一循环喷射混凝土时分两次喷射至设计厚度。

(1)采用掺STC型粘稠剂半湿式喷射混凝土工艺,减小洞内粉尘污染及回弹量。

(2)喷射前用高压风将岩壁面的粉尘和杂物吹干净,水泥、粗、细骨料加少量水,用搅拌机干拌,水量按水灰比配制混凝土应加入水总量的20%;拌好后将干料运至喷射作业点再进行人工拌和,并按水泥用量的10%掺入粘稠剂。

(3)喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行,每段长度为3m.为加快混凝土强度的增长速度及提高混凝土的喷射效果,用多盏碘钨灯提高作业环境温度。

(4)喷头喷射方向与岩面偏角小于10°,夹角为45°;喷头至受喷面距离在0.6~1.0m之间,喷头呈螺旋形均匀缓慢移动,一般绕圈直径在0.4m为宜。

3.4注浆在初喷混凝土封闭围岩后按设计布设锚杆和注浆。锚杆孔位误差控制在《铁路隧道施工规范》规定的误差范围之内。

3.4.1钻进用YT—28型手持式风动凿岩机凿孔并清孔,应沿径向进行钻孔,确保锚入稳定岩层的深度。

3.4.2插入锚杆将安装好锚头的WTD25中空注浆锚杆插入锚孔,锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。

3.4.3安装止浆塞、垫板、螺母在锚杆尾端安装止浆塞、垫板和螺母。

3.4.4注浆通过快速注浆接头将锚杆尾端和UB6型注浆机连接。开动机器压注1:1水泥浆,掺水泥用量3%的40Be‘的水玻璃,为了保证锚固质量及改良围岩结构,注浆终压必须达到0.8MPa.3.5挂钢筋钢筋网片采用∮6圆钢,除锈处理后按设计加工成100cm×200cm的网片;挂设时网片必须随受喷面的起伏铺设,与受喷面间留3cm作为保护层,网片与系统锚杆焊接牢固,确保喷射混凝土时不移动。

3.6安设钢格栅钢筋除锈后按设计要求分节加工成型,钢格栅分节间通过钢板用螺栓联接。

(1)钢格栅严格按设计间距架立。

(2)为充分发挥钢格栅的承载能力,首先要求钢格栅必须垂直且与线路方向垂直;其次,架立拱部钢格栅时,严格控制左、右拱脚标高,以防拱架偏斜,影响与边墙钢格栅架的圆顺连接或侵入衬砌厚度。

(3)为方便拱部钢格栅与边墙钢格栅的连接,在拱脚连接处铺不小于20cm厚的粗砂或石屑。边墙钢格栅底部必须置于基岩上,以防下沉变形。

四、监控量测初期支护完成后,在拱顶、拱脚及边墙的内轨顶面标高处埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测。测试元件用∮12圆钢加工而成,每根元件长25cm,锚入初期支护体20cm,外露5cm,以防震动影响量测结果。水平收敛量测采用铁科院武汉岩体力学研究所研制的收敛仪进行观测。量测频率开始6h观测1次,然后根据变形量的减小而减小量测频率,即12h、24h、48h、72h、168h,根据量测结果及时调整工序及预留变形量、开挖进尺等,便于指导施工,确保施工安全。量测点每隔5m布设1组。经量测,拱顶最大累计下沉量为11mm,水平最大累计收敛量为13mm.通过对断层破碎带采用超前小导管棚预支护、人工环形及周边开挖技术和锚喷初期支护措施,且通过现场监控量测得出以下结论:

(1)周边人工开挖可减小对围岩的扰动,有效控制超欠挖。

隧道论文范文7

笔架山隧道工程是张唐铁路的长大隧道之一,它位于河北省承德市兴隆县境内的燕山山脉中段,属于侵蚀性低~中山区,地形切割中等~较深,沟谷狭窄,海拔一般为500~900m区内植被发育,以灌木为主,隧道所经山脉海拔高程在470m~779m.隧道全长5534m,最大埋深300m,隧道范围穿越地层较为复杂,洞身范围穿越侏罗系侵入二长斑岩脉及正长岩脉;侏罗系中统髫山组安山岩、九龙山组凝灰岩、砂岩。受燕山造山运动影响,该隧道所传越地段出现多处褶皱和断层破碎带,地下水较为发育,主要有孔隙水和裂隙水两种形态。隧道总长度为5534m,其中Ⅴ级围岩89m、总长度比例1.6%;Ⅳ级围岩422m,总长度比例7.6%;Ⅲ级围岩2249m,总长度比例40.6%;Ⅱ级围岩2774m,总长度比例50.2%。隧道为单洞双线设计,标准线间距为4m,综合考虑建筑限界,维修等要求,内轨顶面以上净空横断面积为63.6m2;隧道进口位于半径为3000m的右偏曲线上,曲线长度612.67m;隧道从进口至出口位于5.5‰的下坡上。该隧道从2011年开始施工,采用双口掘进施工,至2013年11月底贯通,扣除冬休时间,共用时21个月,平均月进尺110m,其中IV级围岩月最大进尺110m。爆破完毕后轮廓圆顺,超欠挖量很小,不仅为后续工序施工提供了便利条件,而且节约了大量成本。

2隧道工程的爆破设计

2.1选择合适的爆破器材以及炸药

爆破器材以及炸药的用量与炸药本身的威力、围岩的性质、以及炮眼的直径和深度等是息息相关的,同时在爆破器材的选择时还要注意满足装渣作业和围岩扰动程度的要求。该隧道工程根据上述的条件和要求在爆破设计和施工过程中选用了防水乳化炸药,采用塑料导爆管传爆作为起爆系统来控制隧道工程的爆破,周边的炮眼使用导爆索起爆,并将炸药按照相关的爆破设计要求分成数段均匀绑在了小竹片上,以此来保证合适的装药间距。其中炸药的药卷直径为不超过29mm,以实现不耦合装药的理念。此外,所有的炮眼在装入了炸药以后,要在20cm范围内用黄粘土堵塞。为了在最大程度上避免爆破对隧道工程围岩产生不利影响,还采用非电毫秒雷管微差控制爆破技术,来达到光面爆破和预裂爆破的效果。为了使爆破达到最好的效果,要在现场进行爆破试验,然后依据实验的结果对爆破器材以及炸药的选择进行修正,直到取得最好的爆破效果。

2.2合理选择开挖方法和进尺

经过对该隧道工程围岩状况的深入调查和研究,在爆破设计阶段我们决定采用采用中空孔斜眼楔形掏槽作为主要的掏槽型式,掏槽眼深度超出其他炮眼深度50cm以上;因为隧道的浅埋和断层区域处于浅埋破碎带,并分布有强风化砂岩,可以划分为Ⅳ级围岩,所以此处的稳定系较差,采用三台阶施工的方法来进行爆破施工,分上中下台阶对此处进行开挖,其中上台阶及中、下台阶左、右侧错开3~5m同步施工;上台阶高度为2.89m。开挖面积为24.5m2,计划每循环进尺1m;阶高度为1.89米。开挖面积为17.5m2,计划每循环进尺1m;下台阶高度为3.76m,开挖面积为48.8m2,计划每循环进尺1m。

2.3设置科学的爆破参数

为了减轻爆破时产生的震动对Ⅳ级软弱围岩形成不利影响,除了在周边眼之间设置空眼作为散能和定位外,周边眼均采用小直径光爆药卷。

3结束语

隧道论文范文8

本工程场地位于珠海十字门水道岸边,为人工吹填砂区域,场地标高2.0~3.2m。根据地质勘探报告,场地内自地表至持力层深度范围内的土层为人工素填土、细砂、淤泥、黏土、淤泥质黏土、细中砂、中粗砂、砾砂及砂质黏性土,其SMW工法桩最深段人行出入口处的地质柱状图。地表水主要为大气降水形成的径流水、鱼塘水、潮汐海水等,海水深度0.7~3.8m,地下水位0.8~2.5m,随季节变化明显。

2工程难点分析

SMW工法桩刚度较小,在常规建筑基坑支护中,通常用于开挖深度11m以下的基坑,桩长在15~25m。本工程横琴侧人行出入口基坑开挖深度达16.94m,SMW工法桩桩长达到33m,超越了常规SMW工法桩支护的应用范围,属于超深SMW工法桩。超深SMW工法桩受成桩深度的影响,成桩质量的控制难度大。本工程场地内地下水丰富,水位高,对搅拌桩的施工质量要求更为严格。横琴侧人行出入口段33m桩长SMW工法桩采用密插H型钢,插入精度要求高,且H型钢的插放受到桩深及桩体水泥土硬化的影响,插入阻力大。SMW工法桩的施工机具为三轴搅拌桩机,由于受到搅拌桩机桩架高度的限制,如果桩深超过30m,则需要通过加钻杆工艺实现。33m长的搅拌桩如果通过加钻杆工艺实现,既不经济,效率也低。据此,本工程选择了1台步履式JB-160桩机作为33m长SMW工法桩的施工机具,该桩机桩架高度达到39m,配套了35m的钻杆,自重130t,稳定性好,而且使用了大功率的钻头,可以有效保证垂直度与搅拌成桩质量。

3施工工艺及解决方案

3.1三轴搅拌桩施工

三轴搅拌桩通常采用套接一孔法施工,即先施工的搅拌桩与后施工的搅拌桩有一孔是重复搅拌搭接的。搅拌桩的施工顺序一般有3种,分别为跳槽双孔套打连接式、单侧挤压连接式以及先行套打式。跳槽双孔套打连接式即施工时先施工第1单元,然后施工第2单元,第3单元的A孔及C孔分别与第1单元C孔及第3单元A孔套打复搅,完全套接施工。依次类推,施工第4和套接的第5单元,形成连续的搅拌桩墙体。本工程主要采用跳槽双孔套打连接式施工。与单独作为止水帷幕的三轴搅拌桩不同,SMW工法桩在搅拌桩桩体未硬化前插入了H型钢,形成了一种复合的具有挡土与截水功能的结构。基坑开挖后,SMW工法桩桩体直接暴露在外,既作为围护结构也作为止水帷幕,桩体间一旦出现渗漏,则会对围护结构整体及基坑安全造成重大影响,所以其质量要求更高。为保证搅拌桩的成桩质量,采取了以下措施。

3.1.1水泥掺量及水灰比的选择

水泥掺量及水泥浆配合比是影响SMW工法桩成桩质量的重要参数。目前SMW工法桩的水泥掺量为18%~22%,水灰比为(1.5~2.0)∶1,具体数值需要通过现场试桩确定。本工程在施工前进行了超深桩的试桩,试桩分为3组,根据钻孔抽芯桩检结果,A组桩水泥土芯样抗压强度最小值0.6MPa,平均值1.1MPa;B组桩水泥土芯样抗压强度最小值为1.1MPa,平均值为1.3MPa;C组桩水泥土芯样抗压强度代表值为1.4MPa,平均值1.7MPa。本工程搅拌桩设计强度为1.0MPa,A组不满足设计要求,B,C组满足设计强度要求,但C组强度超出设计值较大范围。综合考虑,采用了22%的水泥掺量;另外根据现场施工需要,水灰比采用了2种,搅拌下降时为2∶1,搅拌提升时为1.8∶1。

3.1.2下沉、提升速度及注浆

控制搅拌机下沉和提升速度及注浆量对成桩质量起着关键性作用。搅拌机的下沉速度应控制在0.5~1.0m/min,提升速度控制在1.0~2.0m/min,在桩底部适当反复提升下沉搅拌。注浆泵的流量控制应与搅拌桩的提升、下沉速度相匹配。一般下沉时喷浆总量为每幅桩总量的70%~80%,提升时为总量的20%~30%。另外,注浆流量由于受到钻头处的土压力影响,钻头深度越大,注浆流量越小,所以在桩长范围内为了控制成桩的均匀性,通常需要动态控制下沉、提升的速度。根据试桩结果及现场实际情况,本工程的搅拌机下沉速度控制为0.5m/min,提升速度控制为1.0m/min,注浆泵标准流量为180L/min。SMW工法桩施工过程中在注浆管处安装了流量计,通过实时观察流量变化控制施工速度,保证成桩质量。一组33m桩长SMW工法桩的标准施工参数根据行业规范,搅拌桩搅拌土体的体积首开幅为3个圆形截面面积与深度的乘积,采用套接一孔法施工的后续单幅桩体积为2个圆形截面面积与深度的乘积,圆形相互搭接部分应重复计算。对于850mm搅拌桩,水泥掺量为22%,其每m桩长水泥用量为:首开幅:M=1800×π×0.852/4×3×22%=674kg/m;套打幅:M''''=1800×π×0.852/4×2×22%=449kg/m。

3.2H型钢插放H型钢插放

为本工程的关键所在。H型钢的插放在搅拌桩施工完成后大约20min内进行。插放时先在桩位上方放置H型钢定位装置,定位装置准确就位后,用汽车式起重机插入H型钢。通常情况下,H型钢在自重的作用下可直接插入搅拌桩体,插入困难时则采用振动锤辅助插放。本工程33m长SMW工法桩H型钢采用密插形式,内插H型钢为HN700×300×13×24。由于H型钢密插,H型钢间距仅为60cm,其插放需要达到非常高的精度,否则会影响后续H型钢的插入及后续桩的施工。H型钢的插入阻力随着深度的增加而增大,33m长H型钢的插放困难将更大。而且根据施工工艺,当1组搅拌桩(通常为1个新开幅与套打幅)施工结束后,才进行H型钢插放。现场每施工1组搅拌桩需要约4.5h,在此时间内先施工的搅拌桩已一定程度的硬化,增大了H型钢插放的难度。

3.2.1H型钢插放难题及解决方案

本工程33m长H型钢的插放过程中,H型钢在自重作用下可以插入22m左右,通过使用振动锤辅助可以插入到30m左右,后续的2~3m则难以。地质资料显示,在人行出入口段地面以下30m左右存在1个中粗砂层,此砂层摩擦力及渗透系数都比较大,地下水渗透带走搅拌桩水泥浆液,搅拌作用对土层阻力的改善不大,这与最后2~3m插入困难相符。针对H型钢插放困难的问题,项目管理团队最初尝试通过施加额外荷载的方式来解决:通过挖掘机在H型钢顶部施加压力或通过下放钻杆利用钻杆重力下压H型钢。试验效果不明显,耗时长,而且此方式容易造成H型钢头部位置变形,影响H型钢的位置与垂直度,导致H型钢间距不一,位置出现偏差。随后项目管理团队通过与协作队伍分析讨论,计划通过增大水泥浆的水灰比来缩短搅拌时间,减少地下水渗透及水泥土硬化带来的影响,但该方案没有获得监理方的同意而取消。项目管理团队决定尝试在利用现有振动锤的基础上,在出现插入困难后不施加额外荷载而是持续振动,在长时间振动作用下,H型钢开始逐渐出现了缓慢的迹象,最终在持续的振动下将H型钢插放到位。经分析这是由于在长时间的振动下,土体尤其是底部的砂层发生了一定程度的液化,插入阻力降低,使H型钢得以继续插入。至此,H型钢的插放困难通过最简单的方法得到解决方案,即长时间振动插入。

3.2.2H型钢插放顺序优化

由于H型钢采用密插,距离后续施工幅钻杆非常近,后续施工时钻杆常与插入后的H型钢相碰撞,造成钻杆偏离,甚至还出现钻头叶片被H型钢卡住而停机的现象。正常情况下,每完成一个新开幅与一个套打幅即进行一次H型钢插放,第1单元插放2根,后续每次插放4根,由于每批次插放的第4根H型钢与后续幅的距离太近,导致与钻杆发生碰撞。经认真分析,决定后移最后1根H型钢位置,使每次插放的最后1根H型钢与后续幅之间隔开足够的距离。通过调整插放方式,使得问题顺利解决。

3.2.3H型钢后定位

H型钢插入后由于桩体尚未硬化,会被后续施工桩的搅拌影响而晃动造成移位。但是前期插放H型钢的桩体是硬化的,故现场通过将新插H型钢固定在先插放的H型钢上,实现了H型钢的固定与定位。

4施工质量保证措施

1)桩位的放样与定位放样误差要求<1cm,放样后采用H型钢定位,桩置误差要求平行基坑方向<5cm,垂直基坑方向<1cm。

2)桩体垂直度控制桩机就位后需严格调整桩架垂直度,垂直度偏差≤L/250(L为桩长)。一般的桩机通过桩架上的铅垂线调整垂直度,而进口的桩机通常都有先进的电子控制系统,可以在机器内通过仪表控制桩架垂直度,其精度可以达到2″,效果非常好。

3)原材料进场SMW工法桩的主要材料为水与水泥,用量非常大,一幅33m长SMW工法桩水泥用量高达22t,日消耗量150t左右,每天需要保证足够的进场量,同时场地内需要用多个水泥筒仓储存水泥,保证连续施工。

4)施工用电SMW工法桩一套施工设备总功率达到340kW左右,多套设备同时开工需保证电力供给满足要求。尤其注意严防长时间停电,以免出现埋钻。

5)严格控制水泥浆配制水泥浆配制需专人负责,并作配制记录,每天定期检查水泥浆密度。

6)加强现场管理,保证施工效率搅拌桩的施工与H型钢的插放关系密切,如果施工不连续,搅拌桩施工时间长,将导致水泥土硬化,加大H型钢插放难度。

7)动态的水泥浆泵送控制水泥浆的泵送受到土压力的影响,施工深度越大则流量越小。为了保证搅拌的均匀性,需要安装流量计并根据流量计动态调整提升与下沉速度。通过以上措施,本工程SMW工法桩得以顺利连续施工,施工质量也得到了保证。基坑开挖后,桩体搅拌均匀,止水性良好,为后续施工创造了良好的条件;H型钢插放整齐划一,垂直度高,基坑的变形也能满足设计要求,证实了SMW工法桩可应用于更深的基坑。

5H型钢拔除

主体结构完工并进行基坑回填后,即可拔除H型钢。H型钢的拔除机具为汽车式起重机、千斤顶及H型钢夹具。拔除过程为先清除桩头部位的杂物,放置2台大功率千斤顶,并用汽车式起重机在千斤顶上放置H型钢夹具,夹具夹紧H型钢后启动千斤顶逐节顶升拔除H型钢。

6结语

隧道论文范文9

为规范隧道标准化施工工艺,提高隧道施工质量,在隧道施工中推行隧道仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定、仰拱钢筋预弯安装以及“五线”(钢筋搭接上层线、钢筋搭接下层线、纵向盲管线、环向盲管线、仰拱浇筑面)上墙等标准化施工工艺。把定制仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定夹具、仰拱钢筋预弯安装工艺在云桂二标中全面推广使用。

2隧道仰拱标准化施工工艺

在仰拱施工中,推行仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定夹具、仰拱钢筋预弯安装标准化施工工艺,以控制钢筋间距、排距、钢筋保护层厚度、施工缝防水(止水带及止水条安装)和仰拱底板混凝土的浇筑质量。

2.1仰拱钢筋加工及安装施工工艺

①下料:仰拱钢筋加工采用自制钢筋弯筋机进行加工,自制弯筋各分部可自行设计制作,要求操作方便,安全可行。按照设计图纸对钢筋进行下料。注意需确保同一区段内的钢筋接头数量满足验标要求:绑扎接头在构件的受拉区不得大于25%。

②预弯:钢筋预弯加工首先按设计图确定预弯半径进行钢筋预弯加工,然后根据验标要求:受拉热轧带肋钢筋的末端应采用直角形弯钩,其弯曲直径不得小于钢筋直径的5倍(HRB335)或7倍(HRB400),钩端应留有不小于钢筋直径3倍(HRB335)或5倍(HRB400)的直线段,直角形弯钩的方向应径向对弯,垂直于轴线。钢筋预弯加工时现场技术员需跟班作业,检查钢筋预弯的弧长、半径以及直角形弯钩是否符合设计和验标要求。

③测量定位放线:按照“五线”上墙标准化作业要求,把钢筋搭接上层线、钢筋搭接下层线测量定位后,用红油漆标识到墙上。

④绑扎安装:钢筋安装控制要点:钢筋排距和间距(特别是边墙露出部分)、边墙露出部分钢筋直角形弯钩的方向应是否与隧道轴线平行、钢筋保护层厚度。根据钢筋安装控制要点进行钢筋安装定位放样,内层钢筋及外层钢筋位置设置控制点和钢筋定位架:纵向上在仰拱两侧端头处各设置一个;环向上于隧道中线、施工仰拱填充顶面处及两半径变化处设置。以钢筋定位架控制钢筋的排距和间距。安装完成后,现场技术员检查每组钢筋起弯点位置是否在设计位置处,尺量排距、保护层厚度,检查钢筋预留长度及绑扎接头是否符合设计,确保钢筋安装质量。

2.2环纵向止水带安装和止水条预留槽施工工艺

仰拱纵向中埋式钢边止水带的安装控制要点:保证其安装位置准确、顺直、不扭曲。

①测量放线:按照“五线”上墙标准化作业要求,把仰拱浇筑面标高用红油漆标识到墙上,仰拱浇筑面标高应比实际施工仰拱填充面高出10cm。钢边止水带定位应露出仰拱浇筑面一半。

②钢边止水带固定:采用方钢条(4cm×6cm×6m)和自制“U”型夹具将钢边止水带露出部分夹紧后,固定到定位钢筋上,以防止浇筑砼时上浮跑位。

③施作止水条预留槽:在仰拱混凝土初凝前,用4cm×6cm方钢条进行止水条压槽,压槽位置设置于内层钢筋靠钢边止水带侧10cm处,约1h后取出方钢条,以免时间过长不易取出。

2.3仰拱端模、仰拱环向中埋式和背贴式橡胶止水带的施工工艺

①仰拱端模加工:仰拱端模可采用3mm厚的钢板和8#角钢加工成“L”“U”形的上下两块,根据隧道仰拱弧形按尺寸分别制作上下各7块端模。“U”块的尺寸为20cm×20cm,中间竖边每隔25cm刻一条宽16mm长10cm的槽;“L”块的尺寸为25×20cm,竖边每隔25cm刻一条宽16mm长10cm的槽。

②仰拱端模和环向止水带安装:先把背贴式橡胶止水带平铺在仰拱初支面上,将仰拱下半部端模压在其上面固定,然后把中埋式橡胶止水带铺设在仰拱下半部端模托板上,放置仰拱上半部端模,把仰拱上下部分端模固定加固,防止中埋式橡胶止水带移位。

2.4仰拱背模板施工工艺

①仰拱弧形背模加工:仰拱弧形背模采用3mm厚的钢板和6#角钢按隧道仰拱弧形尺寸加工成1m或1.5m一块,每块模板弧长1.68m。模板之间用Φ12螺栓进行拼装连接。

②仰拱弧形背模安装:根据仰拱顶面标高定位架放置弧形背模,纵向用螺栓连接好,背模加固采用拉杆(Φ22钢筋)焊接到预埋于仰拱初支中的竖向定位钢筋上固定。拉杆纵向间距1m,同一断面上在背模底面和顶面处设置,背模与端模用螺栓固定。

2.5仰拱和仰拱填充混凝土浇筑

仰拱浇筑砼时应从中间向两侧分别进行。浇筑边墙砼时,注意浇筑砼数量,避免掩埋钢边止水带。加强振捣,确保仰拱砼密实,完成后及时收面。仰拱填充混凝土不得与仰拱混凝土同时浇筑,待仰拱混凝土强度达到5MPa后才能进行填充混凝土浇筑,仰拱填充混凝土浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水。仰拱堵头模板采用4mm厚的钢板和8#角铁进行加工,模板之间用Φ16螺栓连接。中心水沟采用倒梯形整体模板,采用4mm钢板和10#角铁加工成1.0m或1.5m一节,模板之间用Φ16螺栓连接。仰拱填充的高程和横向坡度应符合设计要求,表面应平顺,确保流水畅通、不积水。

3结语