隧道工程应用

隧道工程应用（共8篇）

隧道工程应用 篇1

工程制图在隧道设计中的应用

摘要：随着国民经济的飞速发展，国内交通事业日益繁荣，修建公路隧道也逐步成为提高公路技术指标、减短路线长度、节约用地和改善行车安全的重要手段，隧道设计也因此成为一项重要的研究课题。

关键词：隧道；设计理念；工程制图；交通安全

Engineering drawing application in tunnel design

Abstract：With the rapid development of the economic,the domestic transportation business prosperity.Construction of highway tunnel will be improve highway technical index, shorten the length of route, the economical use of land and improve an important means of driving safety.Tunnel design has become an important research topic.Summary:tunnel,design concept，engineering drawing，traffic safety

1.1 设计理念

隧道设计与隧道周围的环境、公路使用者以及资源的可持续利用等因素有着密不可分的联系。交通行业的核心价值是“用户第一、行者为本”，而对环境则要树立“不破坏就是最大的保护”的理念，因此，只有妥善处理隧道设计与使用者、自然以及资源的相互关系，才能搞好隧道设计的多方面要求，如横断面建筑限界选定、洞口设计、洞内路面设计、防排水设计等。

1.1.1 隧道洞口设计

隧道的洞口设计包括其洞口段、洞门、明洞和边仰坡设计。洞口的设计应该尽可能的与洞口的地形、地质相适合，保护自然环境，尽量避免从洞口开挖。从地质、地形以及围岩等客观条件来看，隧道的洞口并不稳定，因此，选择合理的洞口位置是保证设计质量的关键。隧道洞口为了安全，应该避免在：受洪水、泥石流等威胁的位置；岩层松散、破裂、风化严重、滑坡、容易发生坍塌的位置；地形等高线与隧道轴线斜角的位置等等。

隧道的洞口是保证施工安全进行的重要保证，具有改善和美化洞口环静、保持边坡稳定、防止坍塌等自然灾害等作用。隧道的洞口一般采取明洞式和端墙式两种结构，端墙式一般包括台阶式、柱式、拱翼式洞门，而明洞式则包括削竹式、直削式、倒削式、棚洞式、框架式以及喇叭式洞口。其中，端墙式适用于山凸、斜交地形及仰坡陡峭等狭窄地形，它对于地基的承载能力比较高，而明洞式则适用于地形开阔、仰坡坡度较小等宽敞地带。

1.1.2隧道内路面设计

隧道内地下水对于路面的影响比洞外更大，洞内行车环境又比外界大，维修难度大，介于种种因素，保证隧道地面的耐久性变得更加重要。

隧道内的路面包括带仰拱隧道的仰拱填充隧道路面以及不带仰拱的天然石质路面。前者受地下水的危害相较于后者较小，只要严格按照仰拱路面的材料要求和填充要求施工便能保证路面的稳定性、匀质性和密实性。而不带仰拱的天然石路基则受地下水的影响比较大，因此，需要用完整性好的、没有显著软化的中硬或硬岩以上的岩石作为天然路基。

隧道路面一般采取复合式结构，因此，为了保证行车的安全，要再洞口内外一

定长度内，保持洞内路面和洞外路面的一致。

1.1.3隧道的防排水设计

隧道的水害会由洞内、洞外的多种因素引起，隧道的防排水设计也应该采取防、排、堵截三者的结合，要因地制宜，综合治理。要做到对地下水以及地表水进行完善处理，形成一个洞内外完整而又通畅的防排水体系。

根据大部分隧道设计在山地，而有些洞口又与沟谷相交叉，因此应该根据沟谷的汇水面积计算其洪水流量，采取改移水道或者架设渡槽等方法来解除水对洞口的安全威胁。

有地下水威胁的隧道应该定制完备的防排水措施，防患于未然，做到有备无患。

2.1隧道的交通安全以及对策

近年来，我国的交通运输得到长足的发展，山区隧道建设也被带动，然而，在公路隧道为社会发展、人民便利做出重大贡献的同时，交通事故又带来了大量的人员伤亡和巨大的经济损失。

由于隧道是山区高速的主要结构，在山区高速公路中又占有很高的比例，而公路隧道建设又有着复杂的建筑结构以及对地理环境的高要求，因此很多隧道已经成为了交通事故多发区域。介于此况，从隧道交通事故的起因分析、探讨隧道设计的问题、改善隧道的管理有着极其重要的意义。

2.1.1隧道事故多发的原因分析

1）隧道入口处多为弯道、坡道，道路走向受到用地条件的制约，甚至有的隧道入口时多弯道、长下坡的路段。

2）隧道内外光线差异也是引起隧道交通事故的一大原因。较长的隧道内部光线较少，即便隧道内部有着照明装置，但是仍然存在明显的明暗程度差异。

3）隧道入口段与隧道内部路面材料的不同也会导致交通事故。沥青路面具有可燃性，对隧道的消防不利，因此隧道内部一般采用水泥路面，而隧道外部则大多为沥青路面，两者材料不同，路面附着系数也因此存在明显差异。

4）隧道入口处易积水，会对车辆行驶造成较大的影响。

2.1.2隧道事故特征分析

1）冬天、春天交通事故较多，原因是冬季山地结冰现象严重，而春季雨水较多，路面潮湿，都影响了车辆在隧道中的正常行驶，因此要着手增加路面附着系数。

2）大货车、微型车在交通事故中比例较大，原因为大货车重心高，出现超载的情况极易导致事故发生，而微型车速度过快，重心偏高，也易发生交通事故，因此隧道内部要严格控制车速，一变降低事故发生几率。

3）隧道的交通事故中，追尾事故居多，连环追尾又占有一定的比例，因此隧道内要改变内行车视距以减少此类事故的发生。

2.1.3隧道交通事故的影响因素

1）地理环境

隧道所在地大多为山地地形，隧道入口处多为坡道和弯道，这些地理环境都极易发生交通事故，尤其在雨天、雪天等天气恶劣时，更易发生车辆甩尾、侧翻等交通事故。

2）天气原因

雨天，路面附着系数大大下降，车辆附着力也因此明显降低，车辆容易打滑导致方向失去控制，从而产生各种如撞击隧道壁、原地掉头、甩尾、横卧路中的交通事故。

3）视觉影响

车辆高速驶入隧道，容易产生“黑洞效应”，就是在驶进隧道时，从洞外看隧道内感觉像一个黑洞，以致难以辨认导致发生交通事故。刚进入隧道时候，驾驶员一般难以适应光线的变化，因此视觉明暗的突变会引起视觉障碍从而威胁行车安全。

4）路面附着系数变化的影响

隧道相对于外面的路面是封闭环境，尘埃、杂物等长期得不到清除，又得不到雨水冲刷以及阳光的曝晒，路面的附着系数会逐渐降低，因此当车辆高速驶入隧道时，车辆容易打滑而发生甩尾、横卧等失控状况，从而导致车祸的发生。

5）隧道线性与线性组合因为隧道内特殊的视觉环境，线性设计不良的隧道更容易发生交通事故。隧道出口处的不良线性组合也经常会导致视距不良和错觉现象，再加上出洞口时会出现眩目现象，更容易引发交通事故。

2.1.4隧道交通安全对策

1）隧道设计时应该尽量选择和道路走向适应的地段，而且应该尽量避开弯道、坡道的影响，特别是连续弯道以及长坡道，并且在隧道入口前路段设置必要的减速带，强制车辆慢行，降低车速，避免发生意外。

2）提高隧道内部路面的附着系数，减小与外界路面附着系数的差距，加建防滑槽，定期对隧道内路面进行清洗，使提高隧道内部路面的附着系数，防止车辆因打滑而造成的种种安全事故。

3）增加隧道内的照明设施，增加亮度，减少洞内外明暗差，从而减少驾驶员明暗适应时间，解决隧道入口处人眼不适的问题，尽量消除隧道进口处的安全隐患。采取合适的明暗交替过渡长度，并且可以采取适当设置，比如在洞口设置遮阳棚等。

4）隧道内外水泥路面和沥青路面应该提早进行过渡，以便使驾驶员尽早适应，避免在洞内突然改变附着系数，从而受到附着系数差异以及明暗差异的双重影响，更易引发交通事故。

5）要注意隧道内的防护设施的维修与建设。隧道内一旦发生事故，车辆便会撞击隧道壁、路缘石，如果车速过快，很容易造成巨大的伤害，因此有必要在隧道内增设护栏，缓解车辆与隧道的冲撞力，在某些时候还能减轻车内人员的伤害程度，同时，护栏还能增加驾驶员的视觉诱导功能，更能避免事故的发生。

6）加强危险信号标志以及路牌，在危险状况下设置信号预警灯，让驾驶员能够得到警示，做好心理准备，尽早提醒驾驶员前方有隧道，应该控制车速。总结：我国的公路隧道事业正在持续而又高速的发展，隧道工程是一个复杂的交通系统，需要保证其安全性，次而才能保证其对人民产生各方面的便利，改善人民的生活质量，提高生活水平，使人民过上舒适、高效、经济的生活。我国对于隧道工程的设计仍然需要进行进一步的研究，造出更好的公路隧道，为国家、人民、社会和世界谋利。

参考文献：

（1）张永辉 隧道设计的技术要点[J] 2008 交通世界 141

（2）叶飞，苏臣宏。公路隧道营运安全分析及对策[J]。现代隧道技术，2003.（3）周干峙等.发展我国大城市交通的研究.北京:中国建筑工业出版社.1997.43-56.（4）姜华平等，高速公路车辆超速行驶交通事故分析[J]。交通运输系统工程与信息，2003

（5）何家祥，等高速公路隧道交通安全问题及对策分析[J] 公路交通技术 2006.6

（6）王振光 浅谈公路隧道施工[M] 工程科技

（7）JTJ042-94 公路隧道施工技术规范[S] 北京人民交通出版社 1994

隧道工程应用 篇2

1 测量软件隧道模块在隧道工程测量中应用的关键技术说明

测量软件隧道模块在隧道工程测量中应用的关键技术主要包括线路计算、放样功能、断面测量、掌子面周边眼标定以及模板、设施定位安装等关键技术, 以下将分别给予详细的说明。

(1) 线路计算、放样功能, 能计算任意点里程坐标正、反算, 能计算圆、缓和、凸型、S型、C型、回头曲线、卵型曲线等, 实时现场计算。

(2) 断面测量, 任意设站, 可以完成多个断面测量, 隧道断面超、欠挖值, 超、欠挖面积检查, 断面测量完成的同时数据处理完成。

(3) 掌子面周边眼标定, 任意设站, 随机测点, 实时计算, 直接给出标定指导值, 速度快、效率高, 精度高。

(4) 模板、设施定位各安装, 现场施工指导模板、拱模、密封圈、钢拱架、锚杆的定位安装, 定位安装效率高、精度高。

2 测量软件隧道模块在隧道工程测量中应用的准备工作

第一, PDA (HP IPAQ) 掌上电脑开启, 进行开始菜单启动I-SurveyGeomatic Office, 创建新项目 (工程名称、创建人员、工程说明、天气条件、建筑名称、建设单位、监理单位、施工单位等录入完成) 点击创建按钮完成工程项目创建。

第二, 点击桌面参数图标进行参数录入, 参数的录入主要包括平面参数录入、纵坡参数录入和断面参数录入, 以下将分别给予详细的说明。

(1) 平面参数录入, 对于连拱隧道平面参数录入按照左右洞单独进行参数录入。陇内隧道位于直线段上参数如下:

(1) 桩号K 1 7+6 3 6.7 1 8的坐标为 (620255.642, 512852.729) , 桩号K18+994.837的坐标为 (618953.633, 513239.007) 。

(2) 左右洞距中线7.08米。

点击参数录入平面图标进行平面参数录入, 创建进入另存为界面, 给平面参数文件命名:SD CARD百靖百靖左.hor, 确定进行平面参数录入, 要输入的相关参数如下:

曲线类型为交点法直线, 交点里程为17636.718, 两个交点的坐标分别为 (620257.656, 512859.454) , (618995.647, 513245.795) , 交点里程为18994.837。

对数据进行复核无误后点添加进行翻页点右下角存盘图标进行数据存盘并翻页进行图形存盘, 完成相关操作后, 退出平面参数录入界面。需要说明的是, 如平面参数为连续线型的圆曲线、缓和曲线等则在添加后继续进行交点法圆曲线、交点法缓和曲线等录入。

(2) 纵坡参数录入, 点击参数录入纵坡图标进行纵坡参数录入, 创建进入另存为界面, 给纵坡参数文件命名:SDCARD百靖百靖纵坡.ver, 确定进行纵坡参数录入, 纵坡参数录入第一段必须为直线, 要输入的相关参数如下:

曲线类型为直线, 起始交点里程为15600, 起始交点高程为399.68, 终止交点里程为16100, 终止交点高程为419.18。

输入相关参数, 经检查正确无误后添加如下的参数:

曲线类型为竖曲线, 起始交点里程为16100, 起始交点高程为419.18, 终止交点里程为17840, 终止交点高程为448.76, 竖曲线半径为16000, 其中凸曲线时为正, 凹曲线时为负。

以上经检查正确无误后进行如下的参数输入:

曲线类型为竖曲线, 起始交点里程为17840, 起始交点高程为448.76, 终止交点里程为18340, 终止交点高程为450.4, 竖曲线半径为25000。

以上参数经检查正确无误后进行如下参数的输入:

曲线类型为竖曲线, 起始交点里程为18340, 起始交点高程为450.4, 终止交点里程为19130, 终止交点高程为467.666, 竖曲线半径为22000。

(3) 断面参数录入, 断面参数录入需要注意如下几点:

(1) 以隧道中心线与线路标高线 (一般为内轨顶面) 的交点为坐标系的原点, 图1的01 (0, 0) 为坐标原点。

(2) 天顶方向为Z坐标轴, 上正下负, 如图1中竖轴为Z坐标轴。

(3) 线路标高线 (一般为内轨顶面) 为Y坐标轴, 左负右正, 如图一中横轴为Y坐标轴。

(4) 断面参数坐标数据和半径都是以厘米为单位。

(5) 角度按度分秒方式录入, 顺时针依次录入各段曲线, 录入曲线数据后添加一段曲线。

3 测量软件隧道模块在隧道工程测量中的实际应用分析

本文以测量软件隧道模块在隧道工程隧道断面的测设中的应用为例, 来对测量软件隧道模块在隧道工程测量中的应用进行分析。其中测量软件隧道模块在隧道工程隧道断面的测设步骤如下:

第一, 进行PDA与Nivo c 2.0的联机。在测站点上整平对中Nivo 2.0 c全站仪, 开启Nivo 2.0 c进入Tsmode模式进行仪器通讯设定 (界面和PDA保持一致) , PDA按下仪器设定进行仪器设定界面为:仪器厂商为日本的尼康, 仪器为Nivo c系列, 端口为COM 1, 波特率为9600, 数据位为8位, 停止位为1位, 校验时间为6秒, 仪器类型为全站仪。设置好后, 按下关闭按钮存盘退出, 设置成功。

第二, 设站定向。在设站点和后视点的三维坐标数据录入复核无误后按下计算按钮进行计算, 后视方向值返回后按下关闭按钮完成设站定向。

第三, 道路参数管理。打开道路图标进行道路参数管理界面。线路平面参数, 按下打开图标选择线路平面参数文件S D CARD百靖百靖左.hor, 线路纵坡参数, 按下打开图标选择线路纵坡参数文件SD CARD百靖百靖纵坡.ver, 设计断面参数, 按下打开图标选择设计断面参数文件SD CARD百靖百靖断面.sha。完成后关闭界面退出线路参数管理。

第四, 测量放线。按下线路图标, 在线路测设界面下按下隧道图标进入隧道模块, 进入如下界面:测点名为1, 测量坐标为 (619170.444, 513175.614, 462.515) , 设计高为459.775, 设计差为462.51, 改正为0, 偏离中线为6.179, 改正为0, 完成以上参数输入后, 按下记录图标进行下一个点测量直至整个断面测量完毕翻页进行数据EX-CEL界面按下存盘图标进行数据存储, 完成隧道断面的测设。

第五, 主要的超欠挖量断定和控制。在测量过程中测量完毕按下XY-K后显示的径向差即可作为断面开挖过程中超、欠挖和模板、设施定位和安装的基础。然后退出隧道模块按下查看图标进行断面数据处理界面, 打开实测数据文件SD CARD百靖Z D K 1 8 7 6 9.m e a, 更换设计断面S D CARD百靖百靖断面.sha, 按下成果生成, 生成DXF图形报告文件SDCARD百靖DK18+768.665.dxf。

第六, 炮孔标定和机具及模具指导定位。以上为隧道模块断面测量软件测试全过程, 一个断面测量经测试劳动强度相当于常规测量的40%左右, 严格控制超、欠挖, 并有效的指导施工机具及模具等的施工就位, 切实的提高施工效率, 为工程建设创造较高的效益。

4 结语

大量的工程实践证明, 测量软件隧道模块在隧道工程测量中的应用可以严格控制工程的施工质量, 并有效的指导施工机具及模具等的施工就位, 相关数据还表明, 测量软件的应用使测量工作强度降低60%左右, 测量工作效率提高60%左右, 隧道施工成本节约20%左右, 可见, 测量软件隧道模块在隧道工程测量中的应用, 显著的提高了工程的施工效率, 但也存在不饱和缓和曲线型线路无法进行计算的缺陷。

参考文献

防排水技术在隧道工程中应用探讨 篇3

关键词：城市快速路隧道；防排水设计；环向排水；盲管防水卷材

中图分类号：U416.2

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)03-0098-02

一、概述

目前我国城市建设正处在大规模的建设时期，城市道路的建设投入逐年增加，从东向两、从南到北的城市道路快速干线网络呈现在全世界人民的面前，特别是继西部大开发后成为继工业、农业、贸易、水电之后的支柱产业。隧道工程则是城市道路的重要组成部分之一，尤其是在高楼林立，居民多杂，地形起伏多变等市区，当城市快速路经过这里遇到地形障碍时，常常是采用隧道穿行，这样不但可以缩短线路长度、减缓纵坡坡度，从而提高运行速度和运输条件。隧道是一种地下构筑物，地层中存在各种地下水，因而隧道在建成后总是处在各种地下水的包围之中。地下水无孔不入。南于隧道设计、施工或使用过程中的有害扰动而造成的隧道防排水体系的任何缺陷，都可能引起隧道渗漏水。这就是隧道渗漏水防不胜防、各类隧道都可能发生渗漏水的原因。因而防排水技术在隧道工程中的尤显重要。

二、城市快速路隧道防排水设计与常用的防排水措施

目前，城市快速路隧道设计中的防排水措施有：根据隧道的水文地质条件，设计由(帷幕注浆，由于资金问题一般未采用)、环向排水管、纵向排水管和隧道两侧的排水边沟或隧道路面之下的中央排水沟构成的完整排水系统；插图在复合式衬砌之间设置防水卷材加土工布构成的防水层。笔者曾参加已建成的广州市新光快速路第七标段新光隧道和花城大道隧道的建造。结合在新光隧道和花城大道隧道施工中的经验，浅谈隧道防排水技术的心得。

1．环向排水盲管。环向排水盲管的作用是在岩面与初期支护喷射砼之间、初期支护喷射砼与防水卷材之间提供过水通道，并使之下渗汇集到纵向排水管。环向排水管的设置视地下水施工渗漏情况具有较大的灵活性，表现为：

(1)当围岩渗水严重时，岩面与初期支护喷射砼之间、初期支护喷射砼与防水卷材之间都应当设置环向排水盲管，渗水较少时，只在初期支护喷射砼与防水卷材之间设置，如果没有渗水或渗水极少，则可以不设。

(2)当围岩渗水严重时，环向排水盲管的纵向间距小，渗水量少时，纵向间距加大。目前工程上使用的环向排水管通常为涂塑弹簧外裹玻璃纤维布或塑料滤布构成，称为弹簧排水管(排水盲管)，直径为5～8cm。检查弹簧管质量时，首先检查玻璃纤维布或塑料滤布是否套紧；其次检查弹簧涂塑层是否均匀，涂层有无老化；然后用直尺量测弹簧管的直径，检查是否与设计尺寸一致；最后从轴向和横向用力压弹簧管，观察其是否有较大的塑性变形，孔径是否有异常变化。隧道围岩中的地下水是随季节与年份的变化而变化的，施工中经常因隧道渗水量少或无渗水而扩大弹簧排水管的间距。因此，施工检查中首先要按要求布设环向弹簧排水管，要保证基本间距，局部涌水量大时还应适当加大其密度。其次，安装时弹簧排水管应尽量紧贴渗水岩壁，尽量减小地下水由围岩到弹簧排水管的阻力。第三，弹簧排水管布置时沿环向应尽量圆顺，尤其在拱顶部位不得起伏不平。第四，弹簧排水管安装时应先用钢卡等固定，在用喷射砼封闭。最后应检查弹簧排水管与下部纵向排水盲管的连接，确保弹簧排水管畅通。

2．纵向排水管沿隧道纵向设置在衬砌底部外侧的透水盲管。目前常用的纵向盲管是直径为10cm的弹簧排水盲管或带孔软式透水管。纵向排水管的作用是将环向排水管和防水卷材垫层排下的水汇集并通过横向排水管排除。纵向排水管应按一定的排水坡度安装，中间不得有凹陷、扭曲等，以防泥沙在这些位置淤积、堵塞排水管。在安装前，用素砼整平安装基面。纵向排水管施工前应进行以下检查：

(1)排水管材质及规格检查。塑料制品若保存不当极易发牛老化，可目测管材的色泽和管身的变形；轻轻敲击观察管体是否变脆；用卡尺或钢尺量管径与管壁，检查其是否与设计要求相符。

(2)管身透水孔检查。纵向排水盲管主要有两个作用：一是将环向排水管下流之水经其排至横向排水管；二是将防水卷材阻挡之水经纵向盲管上部透水孔向管内疏导。为了实现其第二项功能，盲管上的透水孔必须有一定的规格并保证有一定的间距。在纵向盲管安装前，必须用直尺检查钻孔的孔径和孔间距。

在施工过程中应进行以下检查：(1)安装坡度检查。纵向排水盲管通常位于衬砌的两下角，需要从路面水平下挖一定深度才能达到设计标高。有时施工条件极为不利，施工较容易出现管身高低起伏不定，平面上忽内忽外的现象。在这种情况下，隧道建成后纵向盲管容易被淤砂堵塞，或被冰冻封堵，造成纵向排水不畅。因此，施工中一定要为纵向盲管作好基础，用坡度尺检查，测定纵向盲管的坡度，使地下水进入盲管后在一定的坡度下按指定的方向流动。(2)包裹安装检查。纵向盲管在布设时必须注意其细部构造。首先应用土工布将纵向排水管包裹，使泥砂不得进入纵向盲管。其次，应用防水卷材半裹纵向盲管，使从上部下流之水在纵向盲管的位置尽量流入管内，而不让地下水在盲管位置纵横漫流。因此，施工时要认真检查纵向盲管的包裹安装情况，杜绝粗放施工，为隧道后期排水创造条件。(3)与上下排水管的连接检查。纵向排水管在整个隧道排水系统中是一个中间环节，起着承上启下的作用，施工中应注意检查上部环向排水管与纵向排水盲管的连接。一般采用环向排水盲管与横向盲管简单搭接的方式，避免两管之间被喷射砼隔断。其次还应注意检查纵向排水盲管与横向盲管的连接。一般采用三通管连接，三通管留设位置应准确，接回头应牢靠，防止松动脱落。

3．横向排水管。横向排水管位于衬砌基础和路面的下部，布设方向与隧道轴线垂直，是连接纵向排水盲管和中央排水管的水力通道。横向排水管通常为硬质塑料管，施工中先在纵向盲管上预留接头，然后在路面施工前接长至中央排水管。对横向盲管的检查，主要是接头应牢靠、密实，保证纵向盲管与中央排水管间水路畅通，严防接头处断裂。致使纵向盲管排出之水在路面下漫流，造成路面翻浆冒水，影响行车安全；其次是在横向盲管上部应有一定的缓冲层，以免路面荷载直接对横向盲管施压，造成横向盲管破裂或变形，影响起正常的排水功能。

4．中央排水管。中央排水管是隧道最后的排水设施，它将衬砌背后的渗水汇集排出隧道，进入路基排水边沟。中央排水管采用带孔预制砼管拼接而成，纵向间隔一定距离设置沉砂井和检查井。其作用主要有：一是集中排放上游管路流来的地下水；二是通过其上部的众多小孔(12mm左右)疏排路基中各种积水。中央排水管安装前应进行外观的检查，内容包括：(1)预制管段的规整性。用钢尺量测管段直径，观察管

身是否变形或有严重裂缝；检查管身部透水孔是否畅通；(2)管壁的强度。用石块轻敲管壁，检查砼强度是否满足设计与施工要求；对疏松掉块者，必须弃之不用。

中央排水管在施工过程中应检查以下内容：(1)中央排水管基础检查。中央排水管应隧道所在的地区的不同，埋置深度在0.5～2m之间。施工时先挖基槽，整平基础，然后再铺设管段，最后回填压实。其中最重要的一个环节是处理管段基础。在软岩或断层破碎带区段施工中，应将不良岩(土)体用强度较高的碎石替换，并用素砼找平基础，使基础既平整又密实，为管段顺利铺设创造条件。施工中应特别注意检查基础的坡度，不仅总体坡度应符合要求，而且局部的几个管段间也应符合要求，尽量避免高低起伏。(2)管段铺设检查。管段铺设时，首先要保证将具有透水孔的一面朝上。管段逐个放稳后，再用水泥砂浆将段间接缝密封填实。待砂浆凝固后，应逐段进行通水试验，发现漏水，及时处理。之后用土工布覆盖管段透水孔，在横向盲管出口处注意与中央排水管和连接方式。回填时注意保护管段的稳定及其上部透水性。

三、防水卷材及其垫层的设计与施工要求防水层是隧道防水技术的核心

防水层由防水卷材及其垫层组成。防水卷材的作用是将地层渗水拒于二次衬砌之外，以免水与二次衬砌接触并通过二次衬砌中薄弱环节渗入隧道。垫层的主要作用是保护防水卷材，使防水卷材免遭尖锐物的刺伤。防水卷材多为合成高分子卷材，种类繁多。防水卷材铺设时有不同的工艺，其差别主要表现在防水卷材的固定上和板间的搭接方法上。防水卷材在厚度和宽度上有不同的规格，使用时有环向铺设和纵向铺设两种。为了保证接茬的密封质量，一般来两幅卷材接茬处都要搭接10cm，卷材接茬有冷粘法和热合法两种。防水卷材往洞壁上的固定方法也有两种：一是有钉铺设法，二是无钉铺设法。

四、复合式衬砌防水层的施工技术要求

1．喷射砼基面的施工要求喷射砼基面时，应该注意以下技术要求：(1)喷射砼必须平整，喷射砼相邻两凸点间的凹深与喷射砼相邻两凸点间的间距的比值应≤1/6，拱部应≤1/8；(2)基面不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出物。否则要进行割除，并在割除部位用砂浆抹成圆曲面，以免防水层被扎破；(3)隧道断面变化或转弯时的阴角应抹成R≥5cm的圆弧；(4)底版基面要求平整，无大的明显的凹凸起伏；(5)喷射砼强度要求达到设计强度；(6)防水层施工时不的有明水，如有明水应采取封堵或引排措施。

2．防水卷材的铺设要求防水卷材的施工应该注意以下几点要求：(L)防水卷材必须与喷射砼密粘。在拱顶，在1m²范围内塑料板不得下凹或呈水平状；(2)塑料板不能有划破、扯破、扎破的现象，如有，必须进行修补，修补的补钉不能过小，离破坏边沿不得小于7cm；(3)接缝处必须紧密，搭接宽度不得小于10cm；(4)射钉补块必须严密，强度必须满足施工要求。

五、结语

隧道工程应用 篇4

1、研究区地质-地球物理特征

研究区主要地层岩性为第四系松散堆积层(碎石土)和泥灰岩、砂岩、灰岩及片岩。测区岩(土)体电阻率参数表.小于300Ωm;泥灰岩电阻率较低，而片岩、灰岩电阻率较高，通常大于1000Ωm;含水断层破碎带电阻率呈现急剧下降趋势。这种构造与围岩体间的差异特征，因此研究区具备开展大地电磁法探测查找断裂构造的工作条件。为了在视电阻率成果图中更直观、明了地看出各种地电性变化及构造特征，对测试原始数据进行如下公式计算：s=100×log10，(1)式(1)中，s为经过计算后的视电阻率值，Ωm;为测试电阻值，Ωm。

2、工作内容

2.1工作方法

勘探采用仪器为StrataGemEH4电磁成像系统，该仪器使用交变电磁场，不受高阻层的影响，特别是高阻薄层。在沙漠、山前卵石层覆盖区均能有效探测地下深部的地质信息。每个测点工作结束后，现场提供电磁场功率谱、振幅谱、视电阻率、相位、相关度、一维反演等信息，以便检查质量，确保野外资料可靠，可采用EMAP法测量，即连续电磁阵列剖面法，其工作效率高[1]。根据勘察目的，结合工作现场对比试验，本次EH4大地电磁测深选取最优电极矩为20m，为确保数据质量与工作实效，仪器采集分频段进行，上述频带又分成三个频组：一频组：10Hz～1kHz;二频组：500Hz～3kHz;三频组：750Hz～100kHz，在本次数据采集过程中，对三个频组的数据全部采集，且每个频组采集叠加次数不少于8次，根据现场测试结果，对部分频组进行多次叠加。

2.2采集方法

在数据采集之前进行平行试验，在工区进行仪器自检，确定仪器工作正常。所谓平行试验是指将两个电极相互平行摆放(如X方向)，两个磁棒也朝同一方向摆放(如Y方向)，利用相同参数进行采集，经试验，两个不同电极及磁棒所得的谱线图一致，故所计算的视电阻率曲线也是一致的，仪器工作正常。在试验工作结束后，开始数据采集工作。

3、、成果分析

3.1室内资料整理

电磁法探测是根据电磁波在地下岩层中传播时存在的时差性来反映地下介质的物性差异，即地下介质电场强度、磁场强度和相位的`差异;资料处理就是依据电场强度、磁场强度和相位的差异计算视电阻率值和相位值。a)采用在野外实时获得的时间序列Hy、Ex、Hx、Ey振幅进行FFT变换，获得电场和磁场虚实分量和相位数据φHy、φEx、φHx、φEy，读取@文件(该文件将文件号、点线号、电偶极子长度等信息建立起一一对应关系)，读取Z文件(该文件是一个功率谱文件，包含频率、视电阻率、相位)。通过ROBUST处理等，计算出每个频率(f)点相对应的平均电阻率与相位差(φEH)，根据趋肤深度的计算公式，将频率-波阻抗曲线转换成深度-视电阻率曲线进行可视化编辑;在一维反演的基础上，利用EH-4系统自带的二维成像软件IMAGEM进行快速自动二维电磁成像，根据区域地质情况进行数据的反复筛查，编辑病坏数据必要时剔除[2];b)对每个频率(f)点相对应的平均电阻率与相位差(φEH)数据进行初步处理分析后，采用商业MTsoft2D2.3大地电磁专业处理软件进行二维处理。该软件采用模块开发，由数据管理模块(DataManager)、正演模块(MTForWardSoft)、数据预处理模块(MTPreSoft)、数据反演模块(MT2DISoft)和反演结果显示模块(MTViewInvSoft)五部分组成。对测线数据进行总览以后进行预处理后，执行静态校正和空间滤波;分别以BOSTIC一维反演结果和OCCAM一维反演结果建立初始模型，进行带地形二维非线性共轭梯度法(NLCG)反演，获得深度-视电阻率数据;c)对深度-视电阻率数据进行网格化，绘制频率-视电阻率等值线图，综合地质资料及现场调查情况，在等值线图上划出异常区，做出初步的地质推断。然后根据原始的电阻率单支曲线类型并结合已知地质资料确定地层划分标准，确定测深点深度，绘制视电阻率等值线图，结合相关地质资料和现场调查结果进行综合解释和推断;d)绘制剖面成果图，用反演输出的深度-视电阻率反演数据绘制出视电阻率等值线剖面图。首先在Surfer软件中绘制电阻率等值图，再转换到AutoCAD中，经修整完成最后的成果图，供分析、解释。

3.2、成果分析

资料分析依据地下地层间的物性差异。地层由于成因环境不同，同时受构造运动的影响，从而在纵向和横向上产生视电阻率和相位上的变化。岩层视电阻率值不仅与地层结构、构造、成份、成因有关，还与其岩石的颗粒大小、密度、地下水含量等因素有关。通过视电阻率变化特征，可以推断地下地层的分布规律、断裂构造等信息。a)，隧道设计线里程桩号K1+128～K1+184(地表里程桩号)/K1+086～K1+148(隧道洞身里程桩号)，视电阻率值显示为低电阻异常区，推测此处为含水断层破碎带F1，倾角约为73°，宽度约为62m，从电阻率形态推断该断层为正断层。同时经过里程桩号K1+095左13m出钻孔验证在该位置106m以下(由于钻孔深度130m，断层破碎带未打穿)存在断层破碎带与物探推断结果基本一致。施工时应加强防护，以预防落石、塌方、等地质灾害的发生。隧道设计线里程桩号K1+791～K1+872(地表里程桩号)/K1+678～K1+762(隧道洞身里程桩号)，视电阻率值显示为低电阻异常区，推测此处为含水断层破碎带F2。倾角约为75°，宽度约为75m，从电阻率形态推断该断层为逆断层。隧道设计线里程桩号K2+570～K2+656(地表里程桩号)/K2+416～K2+498(隧道洞身里程桩号)，视电阻率值显示为低电阻异常区，推测此处为含水断层破碎带F3，倾角约为70°，宽度约为82m，从电阻率形态推断该断层为逆断层。隧道设计线里程桩号K4+004～K4+088(地表里程桩号)/K4+050～K4+132(隧道洞身里程桩号)，视电阻率值显示为低电阻异常区，推测此处为含水断层破碎带F4，倾角约为80°，宽度约为82m，从电阻率形态推断该断层为正断层。隧道设计线里程桩号K4+535～K4+612(地表里程桩号)/K4+560～K4+640(隧道洞身里程桩号)，视电阻率值显示为低电阻异常区，推测此处为含水断层破碎带F5，倾角约为103°，宽度约为80m，从电阻率形态推断该断层为正断层.b)K0+950右50m～K1+250右50m，平行设计隧道线，目的为查证F1断层平行设计隧道线K1+070右50m～K1+122右50m两侧电阻率存在较明显的电性差异且电阻率等值线形态扭曲，推测F1断裂由此通过，倾角约73°，宽度约52m，切割深度相对较大，从电阻率形态推断该断层为正断层.

4、结语

隧道工程应用 篇5

摘要：介绍了BAC防水卷材（湿铺法复合双面自粘橡胶沥青防水卷材）的基本构造和性能，并对其在暗挖隧道防水工程的主要施工工艺作了详细阐述。

关键词：暗挖段隧道；BAC防水卷材；湿铺法施工

1、工程概况

南京某暗挖段隧道工程为三连拱结构（周长约94m），常年水位高于洞顶约5m，隧底水头高约18m.由于断层围岩透水性较差，暴雨季节时断层内地下水水头在一定时间内很可能高于20m，因此，从保护环境和减小运营费用考虑，结构外地下水不宜引入洞内。工程采用复合式衬砌结构，全外包防水模式，不考虑引排二衬外的地下水，防水层设在初支喷混凝土和二衬之间。初期支护为钢纤维喷射混凝土，二次衬砌为抗渗等级为S8的防水混凝土，柔性防水层采用3mm厚BAC防水卷材。

2、防水材料介绍

“贴必定”BAC防水卷材是采用湿铺法施工的复合双面自粘橡胶沥青防水卷材。所谓“BAC”，是“BituminousWaterproofingsheets，Adheredby，Cementitiousmaterials”三个英文短语的缩写，即“由水泥基材料粘贴的沥青基防水卷材”。BAC防水卷材由上至下的构造为：隔离膜→自粘橡胶沥青胶料→SBS改性沥青→聚酯增强胎体→SBS改性沥青→自粘橡胶沥青胶料→隔离膜。

BAC防水卷材具有与水泥（砂）浆粘结及被混凝土粘结的性能，该卷材胶料中的高分子聚合物（链段）与水泥水化物（硅酸盐网络）形成（界面）互穿网络（IPN）结构，水泥初凝前可流动、渗透或浸渍，凝固强度与日趋增，粘结力也逐渐增强。水泥浆的可流动性使卷材与混凝土之间实现微观满粘，并随着粘结面积的增大而增强卷材与基层之间的粘结力，最终使BAC防水卷材成为建筑结构的“皮肤”，即使局部出现破坏点，也不会出现“窜水”现象。

3、BAC防水卷材的施工工艺

3.1施工准备

1）卷材防水施工前，需对影响防水层施工的初期支护结构渗漏水进行封堵、引排处理。

2）卷材防水施工前，需对初期支护表面尖锐突出物割除并在基面用水泥砂浆修补，断面变化或阴阳转角应抹成圆弧形

3）在结构混凝土浇筑完毕前，应酌情保留局部积水坑，并及时抽水。

4）卷材防水层施工时基面不得有明水，尤其是拱部必须将水引走。

5）卷材防水施工采取以机械固定为主，以冷自粘施工为辅的方法。

3.2施工顺序

卷材防水施工要与土建单位配合，根据总施工进度计划，防水层施工顺序为：中导洞仰拱→中导洞拱顶→左右侧导洞的侧墙→左右侧导洞拱顶→左右侧导洞仰拱。

3.3防水层施工

3.3.1仰拱

1）清理卷材防水基层；根据现场施工部位情况，进行BAC防水卷材预铺。

2）揭除BAC防水卷材下表面隔离膜，将卷材空铺于水泥砂浆找平层上。

3）铺贴第2幅卷材时，先将第1幅卷材搭接部位上表面隔离膜揭除，确保两幅卷材之间的搭接宽度为100mm，并用压辊或刮板对搭接边进行辊压。

4）最后将BAC防水卷材上表面隔离膜全部揭除，并根据现场情况，可在卷材上表面干撒水泥粉，以防止粘脚。

3.3.2拱墙

1）在初衬喷混凝土表面修补后，将基层进行清理，并根据现场施工部位情况，进行BAC防水卷材预铺。

2）第1幅卷材两侧边及幅中用射钉加钢垫片按500mm间距固定（根据基层平整情况，在适当部位增设固定点）

3）将第1幅BAC防水卷材上表面隔离膜揭除；铺贴第2幅卷材时，先将与第1幅卷材搭接的另一边及幅中也用射钉加钢垫片按500mm间距固定，再把与第1幅卷材搭接的边与第1幅卷材进行搭接。

4）将第2幅BAC防水卷材上表面隔离膜揭除，对卷材幅中射钉穿透防水层的孔眼，加贴100mm×100mm的BAC防水卷材片（四周剪成圆角）进行修补。

5）依此类推进行卷材施工。

3.3.3拱顶

对基层进行修补和土工布施工完毕后进行拱顶处的卷材施工，其铺贴BAC防水卷材的具体方法与拱墙处类似，不同之处在于打钉固定的间距为300mm.3.4施工注意事项

1）相邻环向卷材间短边接头要相互错开300mm以上；预留甩头的卷材应保留隔离膜，并采取妥善的临时保护措施。在后续施工时再揭除隔离膜进行卷材粘结。

2）每一流水段内，除第1幅卷材为两边固定外，其余各幅卷材要顺侧墙、拱顶的混凝土浇筑方向搭接；两边固定的第1幅卷材其外露固定点的一边与另一流水段衔接时，将固定点拆掉并搭接于相邻卷材上方。每流水段施工前，应向土建单位了解混凝土浇筑方向。

3）当基层为双曲面时需局部裁剪卷材，但要注意保证卷材间有效的搭接宽度。

4）进行钢筋垂直、水平运输时，遵守轻拿轻放的原则；钢筋吊放点采用木板等作临时保护措施，避免钢筋扎破卷材；焊接钢筋时，用不燃物（如石棉水泥板）遮挡并在卷材表面洒水，以免火花损坏防水层；浇筑混凝土时振捣棒不得直接接触防水层。

5）绑扎钢筋过程中，如钢筋移动需要使用撬棍时，应在其下设木垫板作临时保护，以避免破坏防水卷材。

6）土建施工单位在防水层后续施工过程中，如不慎破坏了防水层，一经发现应及时报请防水施工单位进行补修；采用BAC卷材片作为补救措施时，其边沿要至少宽于破洞边沿100mm，且周围剪成圆角。

3.5质量要求

l）检查卷材外观质量、物理力学性能（复试）等合格。

2）卷材接缝严密，无破损、断裂、刻痕、异状粘结及明显异常的皱褶等缺陷。

桥梁与隧道工程 篇6

初试科目：

①101思想政治理论

②201英语一或202俄语或203日语

③301数学一

④802结构设计原理

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802结构设计原理考试内容范围

一、考试的总体要求

考察学生对结构设计原理的基础知识及概念的掌握程度：包括钢筋混凝土、预应力混凝土、圬工及钢结构的各构件的受力特性及计算方法，对实际工程结构构件独立设计计算和运用基本原理和实验研究解决工程实际问题的的能力等。

二、考试内容及比例

1、钢筋混凝土结构。要求掌握钢筋混凝土结构的基本概念和各受力构件的强度、刚度计算，熟悉极限状态法设计的基本概念和现行公路桥涵设计规范，了解深梁的破坏形态及计算。试题比例为40-50%。

2、预应力混凝土结构。要求掌握预应力混凝土结构的基本概念和受弯构件的设计与计算，熟悉部分预应力混凝土受弯构件受力特点及设计计算，了解其它预应力混凝土结构。试题比例为30-40%。

3、圬工结构。要求掌握砖、石及混凝土结构的基本概念，熟悉受压构件的强度计算，了解其它受力构的强度计算。试题比例为10-20%。

4、钢结构。要求掌握钢结构的连接和基本概念，熟悉钢结构的材料性能及种类，了解钢桁架及钢板梁构件。试题比例为10-20%。

5、钢-混凝土组合结构。要求掌握钢-混凝土组合结构基本概念，熟悉钢-混凝土组合结构的计算，了解钢-混凝土组合结构的构造。试题比例为10-20%。

三、试卷类型及比例：填空题15%，简答题30%，论述题40%，计算题 15%

四、主要教材及参考书目

1．《结构设计原理》（第二版）人民交通出版社，叶见曙等主编，2005.5。

2．中华人民共和国行业标准.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，人民交通出版社,2004

3．中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004).北京: 人民交通出版社,2004

隧道工程应用 篇7

铁路营业线施工安全管理是一个老生常谈的问题,我国铁路建设飞速发展,铁路运营速度不断提升,货运铁路运量不断加大,这都给营运铁路维修带来了诸多安全管理上的问题。隧道作为一种特殊的工程类型在运营铁路维修过程中显现了许多难以克服的问题,由于受到地理位置的限制,隧道地段维修施工过程中存在潜在的通讯、照明、安全防护等条件限制,特别是营业线中隧道维修工程由于属于受限空间,人员和机械设备存在未及时避车和侵线安全隐患,极易发生影响铁路运输的安全生产事故,造成不可挽回的社会影响和经济损失。因此,营业线隧道维修工程虽然工程内容较少,但是安全管理的重要性可见一斑,如何加强施工过程控制成为隧道维修工程的重中之重。

我们通常在运营铁路隧道维修工程中遵守铁路相关的规定、办法、规则等行业标准,但是这种被动的安全管理模式不能适应当前施工安全管理形势,如何从主观能动性、标准执行性、过程监管等多方面综合提高安全管理水平成为我们工作中研究的重点。

风险预控管理体系是神华集团公司在煤矿领域推行安全管理体系并予以执行的,几年来成果显著,国家安全生产监督管理总局将该体系向全国其他行业予以推行。包神铁路作为神华铁路板块的长子也执行了风险预控管理体系并应用到实际生产当中,但是在工程项目安全管理中风险管理体系建设还存在一些盲区,本文将风险预控管理体系拓展到施工安全管理上面,从危险源辨识、风险分析、风险评估、风险控制四方面入手,将风险事件采取有效的控制措施,将风险值降低到可接受范围内,从而确保工程施工安全,进而保障铁路运输安全。

1 风险管理国内研究现状

受到西方国家的影响,我国在20世纪80年代开始了包括风险的原理、概念、方法和实践等的风险研究相关工作。风险管理理论随着发展和壮大也开始慢慢应用于其他领域和行业,近几年来的在地下结构工程施工方面的风险研究尤为突出,例如,范益群在《隧道及地下工程设计系统的风险管理》中,提出了改进型的层次分析方法如何应用于隧道工程的风险研究;丁士昭教授采用施工风险评估和研究方式为地铁工程项目的风险管理提供了规避风险模式的参考依据。

我国的隧道工程风险管理开始于2004年,逐步进入正轨,土木工程学会还专门成立研究隧道及地下工程的风险管理委员会;我国从2007年开始陆续出版了如《地铁及地下工程建设风险管理指南》等关于地铁工程建设风险管理的指导手册和标准。这些理论都有效的指导隧道工程建设项目,但是如何有效的应用到已建成隧道维修工程之中,如何将风险管理理论应用到实际生产中成为本文的研究重点。

2 风险预控管理的实际应用

2.1 工程项目概况

包神铁路集团公司是神华集团控股的子公司,正式整合重组于2013年6月20日,由神华包神铁路有限责任公司、神华新准铁路有限责任公司、神华甘泉铁路有限责任公司合并组建。目前包神铁路集团公司所辖的塔韩、包神、新准、甘泉4条铁路线两横两纵,互相连接,正线总里程达到了734公里,占目前神华铁路板块运营总里程的30%以上。

巴准铁路线地处内蒙古自治区西南部鄂尔多斯市,全长128km,由于巴准线工程刚刚竣工验收不久,工程存在一些质量缺陷。包神集团管理最长隧道巴准线马石梁隧全长3686m,2015年6月竣工验收。验收后隧道存在保温水沟无保温材料、隧道内水沟无浸油木盖板未施工、施工垃圾、电缆沟盖板强度不合格、无硬化路肩等缺陷问题,这些问题委托神华包神铁路工程公司负责消缺工程缺陷,作为该公司安全管理部门的负责人,如何做好缺陷工程中安全过程控制管理成为工作重点。

2.2 风险评估前准备

2.2.1 风险评估依据

以包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程建设项目为例,在施工前收集《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设[2007]200号)、《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运[2012]280号)、《电气化铁路有关人员电气安全规则》(铁运[2016]23号)、《铁路工务安全规则》(铁运〔2006〕177号)、《部分危险作业安全生产行业标准》、《神华集团安全风险预控管理体系标准》等一系列规范、标准、指南等资料,同时以近年来在隧道维修过程中发生的事故案例作为借鉴依据,这些都为风险辨识、评估做好的充分的前期准备。

结合马石梁隧道维修工程实际特点,开展了危险源辨识与评估工作,了解风险产生的原因及变化规律,并结合风险类型制定了有效的防范措施,通过风险控制策略中的风险规避、风险转移、降风险控制、风险自留等四种控制措施,有效降低风险发生的概率,从而达到风险预控安全的目的。

2.2.2 风险评估对象及目标

评估对象:包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程

评估目标:通过危险源辨识和风险评估工作的开展,能够识别隧道维修工程项目所有潜在存在的风险因素,并通过风险矩阵法确定风险等级,提出风险控制的相应措施,将各类风险的残留值降低到可以接受的水平,进而达到保障安全、保证工期、保证运输安全、控制投资的多重目的。后果或损失与评估目标的关系如表1所示。

2.2.3 风险评估人员的组成

参与风险源辨识人员应由具备隧道工程或者运输专业5年以上工作或管理经验,对工程风险有足够了解并有工程管理经验的人员参加,并随机抽调公司各站区工队各类专业技术人员、安全员配合辨识。参加风险评估人员的技术职称为工程师及上,并具有8年以上隧道维修工作或者运输管理工作经验,在包神铁路集团公司内部专家库随机抽取,由工务、运输、电务等每个专业至少1名人员组成,工程公司安全质量部全程参与评估工作,同时将评估结果上报包神集团公司安全质量部进行评审、备档。

2.2.4 风险评估程序及危险源辨识

隧道维修工程风险因素包括人员、机械设备、环境和管理四方面因素。通过详细分析所搜集的隧道修建和运营资料,病害调查资料等,采取现场调查、专家访谈、以往同类事故对比等方法对隧道维修施工过程中这四类风险的危险源或风险源进行识别和归纳,总结隧道维修工程在施工过程中可能发生的会造成人员伤亡风险、列车非正常停车风险等,并参照《神华集团风险预控管理体系审核指南》详细统计和归类风险源、危险因素、风险后果、事故类型、风险概率、风险程度等信息(如表2所示)。

2.3 风险评估

风险评估主要采用风险矩阵法,即根据事故发生的可能性赋值及其可能造成损失赋值的乘积来衡量风险的大小,其计算公式为:D=P×C式中:D—风险值;P—事故发生的可能性赋值,依据类似的相关事故经验予以赋值。C—事故可能造成损失的赋值,假设事故实际发生并按照风险管理的要求,取各种可能后果中损失最为严重的情况进行确定。

为提高工作效率,确保风险评估的可靠度并便于危险源的动态管理,风险管理小组采用微软EXCEL数据模型表达风险矩阵(图1),即利用数据的有效性、相关性、合理性控制风险发生概率与事故经济损失指标,再嵌套利用IF(logical_test,value_if_true,value_if_false)函数将风险发生概率指标、事故经济损失指标最终与风险值及风险等级之间形成逻辑运算,实现了风险评估程序的自动电算化的目标。

通过专家打分、类似案例,得出模糊评价权重值,对风险发生的可能性大小和事件发生后带来损失的严重程度赋予相应的数值,分值范围均为1到6,1代表风险发生可能性最小、损失严重程度最轻,6代表风向发生可能性最大、损失严重程度最重,两者的乘积即为风险值。(备注:风险严重程度赋值分以双指标中的人员伤亡或经济损失作为参考)(表3)

通过风险识别和风险评估,作者最终确定包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程施工过程中存在危险源12项(如表4所示),其中,低风险危险源共计0项、一般风险源共计4项、中等风险危险源共计3项、重大风险源共计4项、特别重大风险源共计1项,特别重大风险源主要是施工材料运输过程中装在加固方面。

其中,风险类别为“人员”的危险源4项,管理对象涉及驻站联络员、现场防护员、施工人员等岗位;风险类别为“机械设备”的危险源4项,管理对象涉及包括对讲机、轨道车、灭火器、施工材料等4种;类型为“环境”的危险源为1项,管理对象是隧道结构特点及营业线列车;类型为“管理”的危险源为3项,主要问题在于人员培训上岗、工器具摆放、材料装卸等。从表中分析,风险类别为“人员”和“机械“危险源分别有4项,占危险源总数的33.3%,因此“人的不安全行为”和“物的不安全状态”是该工程项目危险源控制的重点和难点。

2.4 风险控制

通过上述风险评估结果及包神铁路隧道维修工程风险等级的评定,对于风险事件必须采取有效措施才能是风险降低到可接受范围内。

现分别就风险等级中的人、机、环、管四类风险的相关控制措施介绍如下:

①人的因素,通过岗前教育培训、设置专职安全员、为施工人员购置意外伤害保险、佩带个人防护用品等措施降低风险;

②机的因素,通过定期鉴定机械设备、定期保养设备等措施可以将降低机械类危险因素,以这样的方式可以减少机械设备故障率,已达到降低风险等级的效果;

③环的因素,通过学习隧道相关科普知识、隧道基础知识培训、隧道结构认识等减少环境因素对施工的影响,已达到降低风险等级的效果;

④管的因素,通过应急预案、岗前培训、加固方案审批、标准化作业等措施降低风险等级的效果。

总而言之,为降低事件发生的可能性和降低事件后果的严重度,作为影响风险大小的两个因素,风险控制的方式方法便是主要针对这两个因素。在制定应对风险的对策和措施的同时,优先考虑的是工程和技术,通过合理的设计和全面的管理,尽最大的可能从根本上消除危险因素、危害因素或者替代。这样就可以把相关联的风险避开,已达到降低总体风险的效果。

3 结论

首先,针对包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程项目的特点和管理实践经验,从人员、机械设备、环境和管理四方面对施工安全风险进行系统的、全面的分析,力求达到对施工安全管理水平的提升和施工环境的改善,有利于规范施工作业行为、改善施工作业环境、维护设备设施,为安全管理系统的建立提供了些建设性理论。

其次,本文创新点是在风险管理中细化了风险识别、风险评估、风险分析的应用过程,如何将不太容易量化的风险因素指标进行了综合赋值评估,并将风险识别中的危险源进行了双重指标量化赋值取乘积的方式获得最终风险值,并根据图表中的危险等级进行定性归纳,这样就给风险评估工作提供了客观的数据依据,可以更加准确的评估出事故发生概率及危险性大小,这样就让安全管理人员作出准确的风险控制措施,并将风险控制措施制作成危险源卡片递交到一线生产当中去,可以有效地降低危险发生的可能性或者规避风险。

从实践角度和实操性来说是方法简单、容易推广、实操性强的一套理论体系,便于企业全员参与安全管理工作。

最后,本文在大量相关文献回顾的基础之上,整理了工程安全风险管理的相关理论知识,并结合包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程项目的施工特点,总结出铁路施工安全风险管理框架,并应用于实际铁路项目的风险分析,为铁路企业的施工安全风险管理工作提供了一些理论和实践的参考依据。

由于时间的限制,本文还存在着一些问题,有待进一步的思考与研究:

①本文在对铁路施工安全风险因素的探讨中,分为了人员、机械设备、环境和管理四方面,在今后的研究中,可以对这四方面风险因素进行细化,能帮助管理人员更好的识别和评估铁路施工安全风险。

②本文中对风险评价的方法进行总结,是基于风险因素与风险因素之间是相互独立互不关联的,但是在实际情况中,风险之间可能或多或少存在一定的相关性,在今后的研究中,在风险评价的定量计算中,建议全面分析风险的关联性,并考虑到计算分析中。

摘要：施工安全是铁路运营安全管理工作中的非常重要的内容,和企业安全生产目标的实现有着紧密的联系,这要求管理人员必须保证隧道维修施工过程中安全风险处于受控状态。本文针对目前风险管理存在的缺乏前瞻性和预见性的问题,对风险管理框架和步骤进行了梳理,总结出了包含风险识别、风险分析、风险评价和风险控制在内的风险管理框架。同时以包神铁路巴准线隧道维修工程为例,进行了风险等级的评定,使风险事件通过有效措施降低到可接受范围内。

关键词：安全管理,隧道维修,风险预控管理体系

参考文献

[1]隧道养护[J].铁道建筑,1995(08).

[2]丁铁生,李峰,孙辉.隧道的病害及整治研究[J].黑龙江科技信息,2007(08).

隧道工程应用 篇8

关键词预应力锚索;作用机理;施工工艺;特点;应用范围

中图分类号U45 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0128-01

1预应力锚索结构

预应力锚索能快速成孔施工,快速承载。锚头为标准锚头,置于锚索孔孔底,其作用是为整个锚索提供孔底的点锚固力。注浆管为内径比锚索孔小的胶管,长度与钢绞线相同,绑扎在钢绞线上,距离锚固头15cm左右处开一个出浆口。套管也为内径比锚索孔小的胶管,在自由段安放,将钢绞线包裹,并在端头用胶布将关口与钢绞线之间的缝隙封闭,使注浆时浆液与钢绞线隔离。

2预应力锚索作用机理

预应力锚索是一种点锚固和径向锚固相结合的混合式新型锚索,它分为内锚固段、自由段和外锚固段。使用时,索体被强制性压人的浆体紧固,外锚固段注浆体全长与岩孔壁接触,通过摩擦力而产生有效锚固作用,与此同时,锚索头部的点锚亦被浆液压人孔底,从而起到悬吊锚固作用。又由于该锚索还有一定长度的自由段,且无侧压限制,因而可随岩体变形而自由伸缩,因而起到了既能适合于大变形,又能有效锚固的作用,可确保锚索锚固的有效性。

3预应力锚索安装及施工过程

3.1预应力锚索施工工艺

施工工艺主要包括造孔、编束、锚索安装、注浆加固、张拉、锚头固结和防护等。

1)造孔:按设计要求测量放线定孔位后,即可进行锚索的钻孔。因钻孔的目的是安装锚索,因而要求成孔状况良好。如孔口破碎或坍孔,则要设法处理。2)编束:该工序可与造孔同时或提前进行。编束前先对钢绞线外观进行检查,检查合格后的钢绞线才能使用。若局部有锈,应进行除锈,若锈蚀严重的应剔除。编束时应严格按照设计图纸对中支架、固线塞、限浆环等,保证锚索“平、直、顺”。3)锚索安装:锚索孔钻成后,将相应的锚索人工至孔口穿索。主要质量问题是应保持锚索在锚孔中的平直、均匀,特别是在自由段和固结段之间不应有严重的弯曲。4)注浆加固:锚索注浆有3个目的:形成与岩土层的固结段,提供基本锚固力和预应力的作用基点;提高锚固承载作用和加固效果;防腐下倾式钻孔注浆,要和安设锚索的同时下入注浆管。上倾式钻孔注浆要安设排气管。注浆充满钻孔即可结束注浆工作。5)张拉:预应力张拉工具主要有千斤顶、油泵以及油压表、高压油管等。低预应力锚杆也可采用扭力扳手。张拉施工应尽量采用单根对称,分级逐渐施加,慢加载的方法。最终的张拉值应较设计值更大一下,成为超张拉,以解决预应力损失的问题。6)锚头固结:预应力张拉达到设计值后,作好记号。观察三天,没有异常情况即可用手提砂轮机切除多余钢绞线,然后支模,用水泥砂浆封锚。7)防护:包括索体材料的防护,张拉前锚束在钻孔内的临时性防护和张拉后全孔的永久性防护。索体材料的防护和临时性防护包括在索体上加金属镀层,涂有机质涂料,改变周围介质性能等,而永久性防护则以水泥封灌为主。

3.2预应力锚索施工注意事项

1)钻孔应严格按标出的孔位钻孔,开孔误差小于10cm,孔底误差小于15cm。锚管(索)孔位可在喷射混凝土前预埋管,钻孔时从预埋管中钻进,可避免打到钢筋,有利于钻孔定位和成孔;2)成孔后,应用风钻在孔内插拔1到2次进行顺孔,然后用高压风插入孔内清孔,以利于安装锚管(索);3)锚管孔应钻至设计深度,并适当超过锚管长度,才能保证锚管的外露长度达到加垫板和张拉的要求;4)锚管(索)鉆孔应尽量垂直喷混凝土面,以达到最佳加固效果;5)安装注浆管、锚管时,在管身靠近孔口段缠绕麻丝,以便封浆;6)锚索所选用浆材应满足长期强度需要,尽可能选用长期强高的浆材;7)注浆应保证注浆压力,使孔内浆液饱满;8)施加预应力应在浆液达到80%强度以上时进行;9)一个循环锚索施作完毕后,按设计要求做拉拔试验,如不能满足要求,应在相应位置补打锚索,直到检验合格。

4预应力锚索的特点

1)预应力锚索是以高强钢丝束组成的杆体,能在比较小的洞室中安装,其抗拉强度远高于一般的螺纹锚杆,而且当拉力达到一定的数值后,杆体有良好的弹性变形,能很好地适应持续变形,并逐渐释放应力地特性,从而能有效地控制松软围岩的大变形,满足施工需要;2)锚索自张拉预应力起,随着围岩的变形,锚索轴力逐渐增大。随着围岩变形的收敛,轴力增加幅度慢慢减小,之后基本稳定。3)对于变形大的围岩,小级别预应力的柔性锚杆锁定值不宜较大,否则,较大的杆体应力将会达到或超过其允许破断荷载,从而使柔性锚杆被拉断。

5预应力锚索应用范围的探讨

1)应用于隧道支护结构中。在高地应力松软破碎的围岩地段,易产生大变形,取代在隧道上半断面所架设的横向钢管支撑。这种预应力锚索即可实现点锚,又具有有效摩擦锚固;安装快捷。索体在一定范围内自由伸缩,能满足大变形要求。2)在通过顺层滑坡地质的隧道工程中。顺层是岩体层理方向与线路方向平行的一组结构面,且岩层层面较光滑,层间结合力差,或受节理相交的影响,岩体相对破碎,故一旦坡角遭到破坏,岩体会顺层塌滑的现象,对隧道的结构造成破坏,影响隧道的使用。可以对坡面进行加固处理,根据滑坡体厚度、岩体情况采用挂网喷锚、导管注浆、预应力锚索一钢筋砼格构梁等方法。3)在煤矿巷修施工中的应用。随着矿井老化和开采水平的延深,造成矿井的维修工作更加繁重。巷修工作在矿井生产过程中及其重要,一般巷修支护方式不能达到设计要求,从而造成巷道的重复修复,增加了修复工作量和巷修成本,给安全生产带来很大的影响。预应力锚索是主动支护方式,与传统的被动支护相比,更能有效地克服较大构造应力及围岩压力,保持围岩的长期稳定。4)在隧道出口仰坡加固中的应用。通过类似后张法的原理使仰坡稳定。锚索通过设置于完整或稳定的地层中的锚固段提供锚拉力,通过自由段实现预加应力,在坡丽设置顺坡的钢筋混凝土框架作为抑制体,通过锚夹具对锚索施加应力后锁定在框架上,从而将仰坡表层不稳定层牢牢固定在其下稳定层上,增加仰坡稳定能力。

参考文献

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[5]韩立军,张茂林,贺永年,林登阁等.岩土加固技术.中国矿业大学出版社,2005,9.

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