高速公路隧道

2024-06-03|版权声明|我要投稿

高速公路隧道(精选12篇)

高速公路隧道 篇1

摘要:从某高速公路隧道坍塌事故入手,通过监控量测以及地质雷达探测手段,对坍穴规模进行了评估分析,探讨了隧道涌水产生的原因及危害,并提出了治理建议,以指导实践。

关键词:隧道涌水,塌方,地质扫描,监测方法,超前地质预报

1 工程概况

成武高速CW17武都西隧道位于武都区黑坝里北侧上没水山山体内,该隧道设计为分离式岩质隧道,属于深埋隧道。隧址区地表水为北峪河河水、白龙江江水,北峪河常年流水,最大洪峰流量580 m3/s,一般流量0.1 m3/s~0.2 m3/s,最小流量0.01 m3/s;白龙江多年平均流量141.2 m3/s,最小流量为30.5 m3/s,最大实测洪峰流量1 890 m3/s,一般为250 m3/s。隧址区地下水主要为孔隙潜水、基岩裂隙水及断层裂隙水,水位、水量受大气降水影响而变化。武都西隧道右线施工至YK84+435标段时,围岩突然坍塌,导致塌方及初期支护破坏。经现场勘察,该处掌子面围岩以中风化灰岩为主,深灰色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙极发育,且该段受断层带影响,富水性较好,掌子面拱顶及两侧拱腰均有不同程度的股状涌水,岩体较破碎,围岩稳定性较差。涌水水流对掌子面附近已施作完成的初期支护背后围岩均有不同程度冲刷,导致不同程度的混凝土掉块以及初期支护背后空腔。

2 监测方法概述

2.1 监控量测

1)地质和支护状况观察:掌子面、洞壁围岩和支护状况观察主要采用目测观察,辅以地质罗盘,及时对岩性、结构面产状及支护裂缝进行观察描述。2)拱顶下沉量测:采用托普康公司的AT-G2精密水准仪,仪器精度0.1 mm。3)周边收敛量测:采用JSS30A型数显收敛计,仪器精度0.01 mm。

2.2 地质雷达检测

通过采用SIR-3000地质雷达仪器对武都西隧道右线YK84+435掌子面前方进行如下检测工作:超前地质预报:通过对地质情况及掌子面的观察、分析,结合地质雷达所测资料,综合评价预测段洞室开挖岩土工程地质条件。天线中心频率为100 MHz,本次采用了连续测试及点测试方法。对掌子面前方坍穴的长度及高度作预估计:天线中心频率为100 MHz,采用连续测试方法,测线位置选择为掌子面上方拱顶、掌子面上侧水平线共两条测线。检测涌水对掌子面附近初期支护密实程度的影响:天线中心频率为900 MHz。测线为距掌子面10 m范围内初支左、右拱腰处。

3 测试结果及分析

3.1 监控量测资料

由图1可见,在连续降雨数日之后隧道塌方之前,拱顶下沉曲线和周边收敛曲线均出现一次明显的拐点。可见地下裂隙水量增加对隧道围岩稳定性以及初期支护均有较大影响。

注:拱沉位移速度与时间关系曲线周边位移速度与时间变化曲线注:

3.2 超前地质预报

根据该掌子面前方雷达探测点测及线测结果来看(测试结果见图2,图3):距掌子面5 m~30 m(即YK84+440~YK84+475)范围内雷达电磁波反射较强,波幅不规则,说明距掌子面前方35 m范围内围岩岩体极破碎且裂隙水丰富,稳定性极差。

3.3 坍穴规模预估

根据该掌子面顶部前方雷达探测结果来看(如图4所示),掌子面顶部水平前方约5 m~6 m范围内显示为围岩松弛区或节理裂隙极发育的破碎带。

根据掌子面拱顶上方及斜上方探测结果(如图5所示),拱顶上方约3 m范围内显示为围岩松弛区或节理裂隙极发育的破碎带。

根据该段落围岩岩体构造及产状,结合雷达探测结果,坍穴位置位于掌子面拱顶处斜上方。

3.4 初支检测

通过对距掌子面10 m范围内左、右拱腰的初支检测结果来看,由于受基岩裂隙水的影响,初支背后约30 cm~80 cm范围内围岩呈现较松散状态(如图6,图7所示)。可见裂隙水对初支背后围岩的冲刷携带作用导致了初支背后空腔和围岩松散,围岩稳定性下降,围岩压力增大,隧道结构所承受荷载随之增大,从而影响到隧道结构的安全性。

3.5 结果分析与讨论

通过对以上数据的分析判断,加之发生坍塌前7日武都区均有不同程度的连续降雨,从而导致隧道地下裂隙水量激增,且该处围岩以中风化—强风化灰岩为主,易受水的侵蚀作用而风化破碎导致失稳,由于在隧道施工前未能及时做好封堵防排水措施,在地下裂隙水的作用下导致了该处水压力变化、渗透变形、围岩松弛难以控制,围岩泥化、软化,围岩强度及稳定性急剧下降,最终造成掌子面拱顶部位失稳坍塌以及掌子面前方岩体沿节理面的坍塌。

4 结论及建议

富水地层中的隧道设计及施工,对地下水的处理是非常重要的一个环节。

1)在隧道施工前,要进行必要的地形地貌、工程地质、水文地质以及气象灾害等资料的收集工作,在隧道地表,及时对洞顶低洼区进行整平、回填以及修砌防排水工程(排水沟、截水沟),对洞顶存在的塌腔裂缝等进行填充封闭,从而降低地下水的来源补给。

2)隧道施工开挖时,对围岩破碎带、断层破碎带等地段要采取注浆加固,封堵裂隙,隔离水源,减小水压力,注浆范围尽可能覆盖围岩松动区,以减小地下水向隧道的渗流;打孔排水,施作排导结构,合理优化排水孔的布置;加强超前支护以及超前锚杆的打设,提高围岩的整体性和稳定性。

3)隧道开挖过程中,尽量减少开挖对围岩的扰动,可以有效的降低地下水活动对围岩稳定性的影响。

4)隧道开挖后,采用喷射防水混凝土以封闭围岩表面,为隧道防排水工程打下坚实的基础;在初期支护和二次衬砌之间布设防排水板、止水条等隧道防排水设施;合理布置环向排水、纵向排水、横向排水以及中心排水管道。

参考文献

[1]朱汉华,孙红月,杨建辉.公路隧道围岩稳定与支护技术[M].北京:科学出版社,2007.

[2]仵彦卿,张悼元.岩体水力学导论[M].成都:西南交通大学出版社,1994.

[3]JTG D70-2004,公路隧道施工技术规范[S].

[4]关宝树.隧道设计要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.

[5]曹江敏.高速公路长大隧道施工动态监测与数值模拟研究[J].铁道建筑,2007(4):15-16.

[6]郑文宁,谭巨刚,孔祥春.地质雷达在隧道超前预报中的应用[J].铁道建筑,2005(2):20-31.

高速公路隧道 篇2

高速公路隧道防排水

以某高速公路隧道为研究对象,对隧道防排水设计原则作了总结,同时对隧道防排水施工中排水管施工、防水板铺设,止水带施工等进行了论述,从而确保隧道施工质量,保证公路隧道的正常通行.

作 者:王少波 作者单位:山西省建筑(集团)总公司,山西,太原,030006刊 名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE年,卷(期):36(19)分类号:U453.6关键词:隧道 防排水 设计原则 施工

高速公路隧道渗漏水治理研究 篇3

关键词:公路隧道;渗漏水原因;治理方法

前言

福建省位于中国东南部,地势西北高,东南低,境内山地丘陵面积约占全省土地总面积的90%,所谓“八山一水一分田”。随着近年来福建高速公路建设的快速发展,隧道在高速公路结构中所占比例逐渐增加。高速公路隧道是国家公路建设施工的重点项目。但是对于高速公路隧道的调查显示,有相当比例的隧道存在裂缝和渗漏水现象。目前,高速公路隧道病害主要有冻害、衬砌裂损、仰拱或铺底的变形损坏而导致的路面损坏,几乎所有的隧道病害都与渗漏水有关系。由于隧道结构缺陷而造成的隧道病害占大部分,这不仅给隧道渗漏水提供了通道,而且加剧了对隧道的破坏,特别是在围岩有地下水的情况下,对隧道设备的腐蚀更加严重。笔者根据自身参与的运营隧道渗漏水治理工作,进行了一些总结。

1、高速公路隧道渗漏水类型及危害

1.1  类型

高速公路隧道渗漏水类型包括以下几个方面:(1)按发生部位和渗漏水的流量分为:拱顶滴水、漏水成线和渗漏水成股几种。(2)按水源补给来源分为地下水补给和地表水补给两种。因为地下水补给有稳定的地下水源,所以其流量四季变化不大。地表水补给,其流量随着季节的变化而变化。(3)按渗漏形式有可分为点渗漏、缝渗漏和面渗漏三种。

1.2  危害

高速公路隧道渗漏水对隧道自身的稳定性及车辆的的行车安全都有不良的影响,具体表现在以下几个方面:(1)渗漏水会加速混凝土衬砌的风化,造成混凝土衬砌结构的破坏。另外,在寒冷和严寒地区,高速公路隧道渗漏水还会使墙面结冰,严重者会侵入隧道建筑限界,造成衬砌因冻胀而裂损。(2)高速公路渗漏水会加快隧道内部建设的锈蚀速度,不仅会影响到设备的正常使用,还会缩短线路的使用寿命,从而增加了维修的费用。(3)渗漏水还会引发路基下沉,使电绝缘失效,造成线路短路、跳闸,严重者会造成人员事故。

2、高速公路隧道渗漏水原因

2.1 地层构造方面

在地球内力作用下,地壳发生挤压、错动、拉伸等形成褶皱、断层,而褶皱、断层等是地表水与地下水连通的大通道。背斜轴部多发育有张性裂隙,有利于地下水的运动,但不利于地下水的储存。向斜构造轴部裂隙不发育,虽不利于地下水的运动,但属于聚水构造,在隧道穿越时常遇承压水;断层破碎带不仅是地下水的通道,更是地下水储存的场所,如果再与地表水相沟通,那么隧道涌水量会非常大。

2.2 防排水设计方面

2.2.1缺乏对水文地质的勘测。尽管施工单位完全了解了隧道周围的地质条件,但是他们却忽略了对水文地质条件的仔细分析,导致对涌水条件不全面的认识,遗漏了重要的出水条件,给施工、后期营运带来了极大困难。

2.2.2隧道衬砌横截面厚度不达标。在隧道衬砌的设计中,由于隧道衬砌的横截面的厚度没有达到要求,以致不能够承受较大的荷载而产生较大裂缝甚至完全破坏,引起隧道内部出现渗漏水的问题。

2.2.3忽略了温度的影响。温度的变化会使衬砌混凝土引起形变,另外混凝土还会出现收缩、徐变、开裂等情况,如果在设计中没有充分考虑这些因素,就会容易导致衬砌受力不合理,抗变形能力减弱,导致出现渗漏水问题。

2.2.4专业知识匮乏。采用的隧道结构、施工方法与防排水要求不相适应,或者对隧道防排水设施作用了解不够,采取的措施大多无效,难以达到公路隧道防排水的要求。

2.3 隧道施工方面

2.3.1隧道在开挖过程中破坏了原来的水文地质环境以及围岩构造,从而引起围岩应力的释放和重新分布,并且使围岩的力学特性和水的径流路线发生了变化,迫使地下水流向受到破坏的岩土和衬砌结构的薄弱环节里,引起应力场的不断调整,导致出现局部应力集中现象,从而发生渗漏水。

2.3.2隧道开挖断面和喷射混凝土后断面的不平顺,易使防水板与喷射混凝土面不密贴或过紧,在进行二次衬砌混凝土施工过程中就会容易造成防水板撕裂而漏水。

3.高速公路隧道渗漏水治理方法

3.1一、二衬间注浆

这种方法主要使用于渗漏水量很大的部位,根据雷达检测指出的缺陷位置和裂缝分布状况确定注浆位置。注浆孔必须保证不能破坏防水板。注浆材料选用可灌性好、结石率高、快凝早强、凝结时间可调的水泥—水玻璃浆液。注浆完成后,附近区域裂缝如有漏浆现象,说明浆液已扩散到此位置,可能达到了封堵作用,应观察一段时间,暂时可不进行下步治理工作,否则应该进行下步工作。

3.2 采用路面,边墙刻槽引流

位于福建省莆永高速公路K306白土岩隧道,通车一年后,其路面及边墙频频发生渗水病害,针对此类拱、墙、路面单点线流、股流、射流等水量较大而不易用以上几种堵水措施处理的案例,我们采取了在路面及边墙刻槽引流的方案。对于路面板下基层积水主要采取“引”的措施,处理方法是从渗水点刻槽,在槽中埋设引水钢槽,并用聚氯酯防水密封胶封闭,将渗水引入两侧缝隙式排水沟。方法如下图:

对于衬砌边墙混凝土后基岩裂缝水也采取“引”的措施:在裂缝渗水点刻槽,在槽中埋设半剖50PVC管,并用堵漏防水材料封堵,表面防水砂浆找平,将渗水引入两侧缝隙式排水沟或电缆沟。

3.3 注浆封堵

此方法主要使用于渗漏水量较小、水流分散、不利于引排衬砌裂缝及个别出水点、面。根据裂缝状况确定封堵位置。进行衬砌内部注浆,以封闭水流通道及衬砌裂缝,或使水流相对集中,便于引排。注浆原则:点漏注浆先注水量较小者,后注较大者;环向裂缝由下向上依次注浆;水平或斜裂缝由水量较,小端向较大端注浆;而漏由周边向中心依次注浆。对拱部进行充填压注水泥砂浆;对衬砌纵向、斜向裂缝采用灌缝胶(环氧树脂)灌缝。在以上措施施工完毕后,仍有渗漏水处,则采取“引”的措施:沿环向裂缝凿槽埋 <50半剖PVC管引排渗漏水入侧沟。

3.4 连拱隧道中隔墙水平施工缝渗漏的防治

该处渗漏的防治是目前工程上的一个难点,通过实践,发现采用水平型可排水止水带可取得较好效果。即在水平施工缝中,将水平型可排水止水带设置在衬砌厚度的中部,在水平施工缝上渗水从衬砌外侧向洞内方向流动时,当遇到水平可排水止水带的阻挡后,由于止水带上部翼缘覆盖有滤水层,因而渗水会在重力作用下改变方向,向下流入可排水止水带的排水通道,再经水平排水通道纵向流入环向施工缝的排水通道,并由其进入隧道的排水系统。

4、总结

高速公路渗漏水病害是高速公路隧道施工中存在的最广泛的病害,如何有效的控制是工程施工亟需解决的问题。高速公路渗漏水的治理和施工技术的选择要依据造成渗漏水病害的成因和危害的程度而定。对于不同环境下造成的高速公路渗漏水病害和程度要采取不同的治理方法。本文主要从高速公路渗漏水的类型、危害,造成渗漏水的原因来探讨,如何根据病害的成因和类型来确定防治高速公路渗漏水的方法,从而可以因地制宜达到最好的防治效果。

参考文献:

[1]韩忠存、张文强.隧道渗漏水病害的预防及治理.公路学报,2010(4).

[2]彭荣生.浅谈公路隧道渗漏水与防排水[J].中国高新技术企业.2009(09).

高速公路隧道 篇4

中国铁建十八局集团承建尖锋岭隧道出口段左洞2245米、右洞2325米的施工任务。该隧道,地质条件复杂,围岩破碎、裂隙发育,Ⅳ、Ⅴ级围岩占整个工程量的50%以上,而且受地形条件制约,该隧道设计为单向下行坡施工,施工难度大。

自开工以来,项目部在施工过程中克服了围岩差、裂隙水发育、冲沟多、工期紧等不利因素,针对性地制定了切实可行的施工方案,根据地质变化情况及时调整施工工艺和管理思路,采用积极稳妥的开挖工艺,合理安排施工进度。在围岩差、地下水丰富地段,采取短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测的施工原则。自进驻施工现场到隧道正式施工仅用了20天,入洞施工到二次衬砌仅用了76天,创下了全线第一个进洞、第一个二次衬砌、第一个掘进超过100米的佳绩,并破解了隧道施工中存在的特浅埋段、大断层、涌水、反坡排水等多项施工难题。

隧道紧急电话高速公路管理方案 篇5

隧道紧急电话高速公路管理方案

随着我国高速公路建设的速度和规模突飞猛进,如何提高隧道紧急电话及广播系统运营管理水平、建立和完善隧道紧急电话及广播系统的基本配套设施已成为隧道紧急电话及广播系统运营管理中的重要工作。

隧道紧急电话设施是为公路隧道管理及隧道内发生的各类突发紧急情况提供紧急呼叫功能的专用通信系统,随着公路安全运营管理要求的不断提高,隧道紧急呼叫设施已成为公路运营管理系统中的重要构成部分,是公路监控系统收集道路上车辆故障和交通事故信息、监控隧道道路运行情况的重要辅助手段。

根据隧道安全营运管理实际需要,应在公路隧道入口、出口、隧道内紧急停车带、人形/车行横通道处设置包括紧急电话设施和隧道广播设施的紧急呼叫设施,实现在中央控制室、隧道管理站等管理机构与隧道的全双工通话、广播喊话、录音等功能,并扩展实现报警管理、视频联动、移动通讯等功能。

根据路段隧道的实际情况,克服以前系统缺陷和不足,结合高速公路营运管理系统数字化、网络化、智能化的技术发展趋势,本次隧道紧急电话及广播系统采用了一套专业集有线紧急电话对讲、广播喊话、音频播放、报警视频联动、隧道事件智能检测预警等功能的专业多媒体紧急电话对讲与广播系统,系统能与隧道管理业务和管理模式深度融合,提高隧道运营管理的信息化、智能化水平,有效提高隧道日常运营管理工作效率与突发应急事件的处理能力。

系统拓扑示意图如下:

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隧道紧急电话系统各组成部分详细说明如下: 1.监控中心

监控中心是隧道紧急电话和广播系统管理和应用的核心。系统在监控中心设置1套紧急电话及广播系统管理主控机设备和1台事件预警及分析服务器,实现对隧道所有紧急电话与广播

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设备的注册配置、号码分配、交换处理、路由中继、权限管理、存储录音、查询管理功能、隧道事件智能检测预警等。

同时在监控中心监控大厅增加1套多媒体管理控制台和管理软件、2台对讲广播话机、1台视频联动显示器,实现监控中心对隧道紧急电话和广播系统的统一管理和对话应用,并实现对终端设备的分区管理、终端状态、调度操作、排队管理、音乐管理、广播管理、录音监听、记录查询、报警管理、视频联动、隧道事件智能检测预警等功能,对讲广播话机也可独立于管理控制台工作,通过拔打号码或中文快捷键一键呼叫终端设备,发起对讲与广播功能。

当隧道对讲终端发起紧急对讲或按下报警按钮时,系统自动联动隧道内对讲终端临近2个摄像机图像在管理控制台自动弹出图像显示,实现未接听即可先看到隧道内对讲终端两边的2个视频图像,自动接收人工报警信号,并有报警声音提示,通话结束即可自动切断视频图像,报警图像红色标识提醒,视频联动图像可自动排队。

监控中心配置电话接入网关,与原已建程控电话系统进行对接,对接后,系统内对讲话机可与原程控电话系统中电话进行双向通话,接听或通过直播电话号码拨打原有程控电话。并通过通讯录功能直接导入相关单位联系人电话,即可实现电话的快捷拨号,又可实现在突发紧急情况下多单位的一键呼叫,有效提高应急指挥效率。

此外,如果项目上建设有IP对讲广播调度系统,则两套管理平台可合并共用,通过采用一套更大容量的主控机设备就可同时实现对收费对讲广播调度和隧道紧急电话及广播系统的统一管理,既降低了建设成本,提高了应用效率,也减少了以后的维护成本,真正实现“集中监控”管理的优势,提高路段整体运营管理效率。

2.隧道管理站

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隧道管理站监控室配置1套多媒体管理控制台与管理及软件、2台对讲广播话机、1台视频联动显示器,可实现隧道管理站对隧道紧急电话和广播系统的统一管理和对话应用,以及对终端设备的分区管理、终端状态、调度操作、排队管理、音乐管理、广播管理、录音监听、记录查询、报警管理、视频联动、隧道事件智能检测预警等功能,对讲广播话机也可独立于管理控制台工作,通过拔打号码或中文快捷键一键呼叫终端设备,发起对讲与广播功能。

当隧道对讲终端发起紧急对讲或按下报警按钮时,系统自动联动隧道内对讲终端临近2个摄像机图像在管理控制台自动弹出图像显示,实现未接听即可先看到隧道内对讲终端两边的2个视频图像,自动接收人工报警信号,并有报警声音提示,通话结束即可自动切断视频图像,报警图像红色标识提醒,视频联动图像可自动排队。3.隧道现场

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在隧道内和隧道口每间隔200米安装1台隧道紧急对讲箱,融合紧急电话、手动报警、应急广播、光纤接入、数据交换、电源接入、声光提醒于一体多功能求助终端箱,一个对讲通话按键、一个手动报警按键,防尘、防噪,防水、防潮要求。

可一键发起与监控中心及隧道管理站的双向紧急通话,自动接听挂断来电,免提通话,大功率喇叭,定向超强拾音,智能降噪,在线、离线状态指示灯;

对于紧急事件来不及呼叫通话,可一键向监控中心及隧道管理站发出报警求助信号,监控中心及隧道管理站可根据报警信息采取应急措施;

支持紧急电话发起对讲或按下报警开关,自动联动隧道求助终端箱就近的2个视频监控图像在管理控制台上自动弹出图像显示,具有离线对讲功能,当主控机在离线状态下,可继续保持与隧道管理站的基本对讲通话。

隧道紧急对讲箱内置150W广播功放,在隧道内每间隔50米安装1台30W高音号角喇叭,在隧道内1台隧道紧急电话箱带4台30W高音号角喇叭,在隧道口的1台隧道紧急电话箱上安装2台40W高音号角喇叭,通过紧急对讲箱实现对隧道内外的远程应急广播,安全提醒,政策报播,交通信息,安全疏导,隧道内对讲广播终端可自动接收广播喊话或音频播放,对讲功能优先于广播音乐功能,播放广播时不影响终端的呼叫对讲,对讲结束广播音乐自动恢复功能。

4.通信组网传输

在隧道紧急电话的通信组网上,本次系统通信传输采用了环形以太网通信网络。在每个紧急电话主机箱内设置有一台2光4电环网以太网交换机,逐一级联或奇-奇、偶-偶主机交换机

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相连,最终接入隧道管理站光纤通信传输主机(支持24个(10/100自适应)RJ45端口和4个千兆SFP光口,单台光纤通信传输主机支持2条紧急电话环网链路接入)构成一个或两个环形以太网传输网络。

在监控中心安装1台网络交换机,通过光缆与隧道站光纤通信转出主机相连,实现隧道现场紧急电话、隧道管理站、监控中心的多级架构管理,适应高速公路应急联动协调处置的需要,适应高速公路互连网信息化建设的趋势。

5.移动应用

为弥补在隧道内公共通信网络信号不好的缺点,方便隧道管理人员在现场与中心或者隧道管理站进行通信,或在处理紧急情况时通过现场广播进行喊话等多种移动应用,可在隧道内安装无线对讲基站为移动终端对讲提供无线信号覆盖,每300米安装1台定向天线的无线对讲基站;在每个隧道洞口安装1台全向无线基站,具体位置可根据现场灵活确定,为更好更全面的对整个隧道进行对讲信号全覆盖;并在隧道管理站配置1台室内无线基站,无线对讲基站可设定多个不同频率信号,也可扩展给其它系统共同应用,减少设备的重复投资与多系统建设间的干扰,推动高速公路的信息化发展。

给隧道现场管理人员配备3台无线对讲终端,实现现场管理人员、隧道管理站及监控中心等人员发起双向通话对讲、会议通话等。

无线对讲终端可接收到隧道紧急电话向监控中心发出的报警求助信息,并发出报警提示声音,让隧道管理人员能第一时间知道隧道遇到的紧急事件。

6.隧道事件预警

高速公路路面及隧道预警信息子系统既适用于单点结构,也适用于多级联网的集中监控管理结构,即可直接接入模拟视频或者数字视频,也可以同多家主流视频监控平台无缝对接,实现对视频的多种智能分析,发现违章或突发信息,及时预警。

系统拓扑图如下:

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系统由前端摄像机、中心事件预警分析服务器及集中一体化管理平台主机、多媒体控制和操作终端组成。

前端摄像机可利用隧道已建监控摄像机,通过采集隧道视频图像信息,并通过通信网络将采集的信息发送回监控中心,由监控中心事件预警分析服务器按照设定的算法对违停、逆行、行人及抛洒物等进行实时监测。在检测到有以上事件后,系统发出警报,并在多媒体控制台上弹出报警视频,由人工进行确认,如警情得到确认,中心监控管理员可通过路面及隧道广播系统对违章行为进行远程喊话,劝阻如违停、行人等尽快离开隧道,从而保证路面及隧道交通安全。

系统采用自主研发的创新视频分析技术,采取基于自适应模型的目标和背景分离技术、模板自动获取及匹配技术,对画面内的每个目标进行轨迹跟踪和特征识别,通过对目标运动轨迹和多维特征的分析,实现对多种交通事件的检测。系统支持灵活的网络结构,并具有专业的智能检测功能和丰富的外围扩展接口,系统以机器学习和模式识别为核心的检测技术,系统自学习,正确处理事件,使用时间越长,检测精度越高。

系统具有交通事件报警录像记录,在设置的规则发生报警时,快速抓拍事件发生前后的报警录像,报警录像可以自定义时长、备注、追溯、导出,大大减少了传统监控的大量视频寻找的时间。

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系统具有事件事故联动报警功能:本系统可以与闭路电视系统进行联动,在事件发生时,可以将视频图像及报警区域图像直接切换至中心或者隧道管理站大屏上显示。

系统还具有图像质量报警,可对图像质量进行判别。能够对视频源图像质量进行检测并进行“视频质量差”报警;以及对摄像机震动进行“视频画面震动”报警。

隧道紧急电话系统主要功能 1.多级管理

 管理站管理:管理站可对本路段的隧道紧急电话、路政对讲、隧道广播、隧道求助、收发消息、视频联动显示等所有业务的全面调度管理。可实时查询通话、录音、消息、报警等内容。

中心管理:监控中心可对本路段的隧道紧急电话、路政对讲、隧道广播、隧道求助、收发消息、视频联动显示等所有业务的全面调度管理。可实时查询通话、录音、消息、报警等内容。

集团管理:监控中心多账号登陆,在线切换到不同的路段管理主控机中,实现对多条路段的的统一对讲、广播、监控、查询。

2.调度管理

管理模块:对讲管理、广播喊话、广播音乐、报警管理、通话管理、视频联动。分区管理:可按区域分布或业务结构设定多个管理分区,生成分区广播号码,可对本分区进行广播喊话或播放音乐,可以设定分区独立管理。

终端管理:可直观显示每个分区的对讲或广播管理终端状态,可显示号码、名称、工作、与谁通话等状态。

排队管理:可显示来电信息,顺序排队显示,保留20条最近通讯记录。

调度功能:呼叫对讲、通话挂断、插讲通话、通话拆讲、广播喊话、文字广播、现场监听。3.对讲通话

有线对讲:隧道紧急电话对讲,一键呼叫,免提对讲,定向拾音,对讲优先于背景音乐,对讲、广播,支持报警接入。

离线对讲:当服务器处理离线状态时,可保持隧道管理所与隧道紧急电话之间的通讯。呼叫组接:可设定多个号码为一个接听组,统一对外一个总号,实现多人的同时处理。

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对讲视频:隧道管理所或管理中心来电会立即自动显示出相应终端位置的2个视频监控图像,不需要接听来电即可显示。

4.广播喊话

单个喊话:可对任意一台隧道紧急电话及广播设备进行远程喊话。分区喊话:可对任意分区隧道紧急电话及广播设备进行远程喊话。全线喊话:可对全线隧道紧急电话及广播设备进行远程喊话。

文字广播:可对任意隧道紧急电话及广播设备进行远程文字广播喊话。拔号广播:话机、无线手持可对任意隧道紧急电话及广播设备进行广播喊话。触发广播:话机、无线手持可对任意隧道紧急电话及广播设备进行触发广播。5.广播音乐

音乐文件:上传、管理需要播放的音频文件。格式转换:上传音频文件自动转换为统一的音频格式。播放列表:可根据类型和需要设定不同风格的播放列表。触发广播:可手动开启、停止设定的播放任务。定时广播:可设定7*24小时的全自动定时播放任务。人工广播:可通过拔号触发方式执行播放任务。

音量独立:设备广播音量独立于对讲音量,更适合现场需要。音乐恢复:对讲终端对讲通话结束后自动恢复广播音乐播放。6.报警管理

报警提示:接收到报警弹出窗口处理提醒,报警声提醒。

报警视频:接收到报警自动关联切换显示出事件现场的视频监控图像。报警处理:可人工登记报警原因,或选择常用报警原因登记。报警记录:报警处理后自动生成报警管理记录,可方便后期查看。报警监听:接收到报警后自动开启对现场的实时监听,并进行录音。报表输出:对发生的报警记录进行统计分析,生成报表或打印。7.通话录音

记录查询:对所有的通话记录进行查询,可通过主叫号码、被叫号码、通话时间、通话类型进行查询。

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录音查询:对所有的通话录音进行查询,可通过主叫号码、被叫号码、通话时间、通话类型进行查询。

8.视频联动

对讲联动:对讲来电时自动联动显示对应的2个视频监控图像。求助联动:求助来电时自动联动显示对应的2个视频监控图像。报警联动:收到报警时自动联动显示对应的2个视频监控图像。预警联动:收到预警时自动联动显示对应的2个视频监控图像。9.隧道预警

(1)车辆停驶:在车道上或禁止停车区域出现停违停或抛锚,都或属于极为危险的事件,易引起交通阻塞的违章行为,需要及时进行处理,而事故停车也需要管理部门及时知晓尽快处理以恢复交通,视频分析技术可以及时发现停车行为,提醒交通管理部门及时处理。

(2)行人侦测:在非人行横道线区域,行人走在高速公路或隧道是很危险的行为,很容易导致交通事故的发生,而且很容易出现人员的伤亡,应当及时制止。视频分析技术通过分析行人的运动轨迹,能及时发现路面及隧道行人走动情况。

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(3)逆行侦测:高速公路上有司机走错路而逆行行走是非常危险的行为,视频分析技术可以通过划定区域及时发现并通过路面及隧道广播等联动系统做出反应。

(4)遗洒物体侦测:正在行驶过程中的车辆不慎遗洒物体,容易引起交通的阻塞,特别是在机动车辆高速行驶状态下(如高速公路,隧道内),前车出现遗洒现象极易导致后车的严重交通事故,当发现这种事件时,需要道路管理部门及时尽快地处理,以避免严重后果的发生。视频分析技术通过对监控视频的分析,可及时发现物品遗洒的事件,及时在情报板上公布提醒后车,并及时派出人员进行处理。

关于高速公路隧道施工技术的探讨 篇6

关键词:锚喷治水支护 泵送自防水混凝土 承载 耐久性。

近来,由于工作之便,找到三个国家重点建设项目的高速公路隧道建设工地考察,实地参观了施工现场,对于现行的施工技术和程序有些思考。今撰文提出新的技术方案,供工程技术人员参考。

现行的施工技术程序为三道工序:

1、爆破后,在裸体岩巷中采用锚喷技术进行支护,封住裸岩;

2、喷展表面铺贴一层有机板材;

3、在有机板上浇筑自防水混凝土。

这种工艺为刚柔结合的防水衬砌技术。

当参观现场作业后,第一层是喷射混凝土,效果仅是支护,喷层无抗渗性能。而对于隧道工程各种复杂的地质情况,尤其是含水层串通微细裂隙给工作面造成淋渗水时,这种支护的质量抵挡不住岩体渗漏水的浸入。当工程第一道工序结束时,仍有部分区段照旧淋水。仅是把原来在基岩的渗水,现位移到喷层表面,喷层根本没有封住淋渗水,因喷层无抗渗效果。

针对淋水问题询问施工人员,答复为;他们一旦铺设有机板材后,淋水即抵挡在有机板外顺板材流入盲沟排出,浇筑混凝土时不会受影响。

我认为:作为一道至关重要的防水屏障,在铺设了有机板材时必须与支护层贴实,而喷層表面是凹凸状不平整的工作面,在这样基础上铺设有机板材,留有许多小空间却无法贴实。

有机板材的应用位置,是两层混凝土间的夹层,喷层不平,混凝土浇筑时粗骨料石子锋芒容易刺破有机板材。

那么,一旦有机板材被人为破损,何谈防水功效?是弊病之一。另外,喷层与浇筑混凝土的主要作用是承载,把一个实施30cm的混凝土工程人为分成两层,并且不能粘结为一体,降低了混凝土的整体性,损失其承载功效是沿弊病之二。再说混凝土的使用寿命与有机板不能同步,混凝土服务年限大于70年,而有机板小于70年,也小于工程的服务年限。夹层有机板材客观存在自然老化,因此说,一旦有机板材老化即丧失了防水功效,是弊病之三。这种技术的关键是被动防水,因第一层支护不防水,仅依靠有机板材和衬砌混凝土的防水功能,这样,工艺多而没有达到主动防治水的效果,值得研究。

针对上述技术现状,现提供用二道工序完成隧道防水与承载的施工技术方案:

1、锚喷治水支护

2、内衬自防水泵送混凝土

本项目的特点:锚喷治水支护、迎水封堵渗水点,达到主动治水的目的。第二道衬砌工序与前道喷射混凝土粘结密实。形成整体的自防水高强度构件。

1、粘结力作用,BR防水剂与水泥水化时,反应生成物——无机硅胶,在喷射作业时,喷射物在胶体粘结力的作用下,呈团状喷出,在岩体上粘结牢固,迎水喷射能有效地封住淋渗水点、微细裂隙等。形成的喷层达到治理淋水目的。

2、在速凝前提下,喷层抗压强度提高10——35%,改变了掺速凝型产品而损失喷层程度的通病。

3、降低回弹率,本技术回弹率低于15%,而其它产品回弹率为35%,对于提高工效、降低原料消耗是十分显著的。

4、喷层内在质量有所改变,因本技术喷射混凝土是团状,在岩体上因喷射物粘结力大于3MPa,利于粘结。作业时,后续喷射物呈嵌入式粘着成型,提高了喷层的密实性,抗压程度提高10——30%。喷层不仅是提高强度,抗渗指标大于S20,级配喷射混凝土最佳时抗渗可达S30以上。本发明的锚喷治水支护把原锚喷支护的技术改进为以治水为主,并达到自防水功能的双重效果。

5、喷层的耐久性,BR锚喷治水支护把常规的顶板淋水问题迎刃而解。广大用户对BR喷层治水与支护耐久性是非常关注的。因本技术有效的提高了喷射物粒子粘结力和粘结附着力,经检测粘结力大于3.4MPa,在常规的喷射混凝土工程中,这样的质量是极为少见的。所施工程无剥离,不起鼓,粘着牢固。喷层厚度8——12cm,抗渗大于S20的自防水质量,封闭了岩体渗漏水的通道,达到主动治水的目的。

另外,BR水化物——无机硅胶体对混凝土体内钠离子拆出有抑制作用,杜绝化学腐蚀。对于喷层提高耐久性。抗渗自防水的性能是非常有利的。

本项技术对支撑的钢拱架和钢筋无锈蚀危害。

本项技术是用BR速凝型增强防水剂喷射混凝土工艺,顶林水作业,在顶板每平方面积淋水量1m3/h的条件下,用本技术可治水封闭岩体,治理淋水,喷层抗渗大于S30的抗渗性能。

1、凝固时间:BR速凝型增强防水剂喷射混凝土凝固时间30s一7min;

2、喷层厚度10cm,喷射混凝土配制C20的级别,喷层抗渗大于S20;

3、提高抗压强度10——30%,粘结力大于3.4MPa;

4.适用地质条件:表土层渗淋水,砂层涌水封治,泥质角砾者普淋普渗,各种基岩淋水和冶金矿硫酸根离子含量448mg/L,均可预水治理。目前,己实施治水工程四万延米,均取得良好效果。

在锚喷治水支护层的表面,干燥无淋水的条件下,浇筑BR泵进自防水混凝土为第二道工艺,混凝土抗修大于S32,抗压提高10——20%以上,耐久性稳定。

高速公路隧道光面爆破技术 篇7

浦南高速公路B合同段B1标段祝源隧道出口段地处武夷山市与浦城县交界处,隧道采用双洞单向行车双车道(上下行分离)形式。左洞ZK80+387~ZK84+400长4 022 m,右洞YK80+466~YK84+418长3 952 m。

我单位施工的祝源隧道出口段左洞ZK83+000~ZK84+400长1 400 m,右洞YK83+040~YK84+418长1 378 m。隧道二次衬砌明洞结构为现浇钢筋混凝土,暗洞衬砌结构按新奥法原理,采用复合式支护结构形式,初期支护以锚杆、钢筋网、钢格栅及喷射混凝土组成联合支护体系,二次衬砌采用模筑防水混凝土结构,初期支护与二次衬砌结构之间设防排水夹层。洞门设计左右线均为半明洞式。

该隧道穿越低山丘陵,穿越前震旦系变质岩区和侏罗系上统火山碎屑岩区,以前者为主。隧道穿越前震旦系麻源群变质岩和上侏罗统南园组火山碎屑岩夹火山碎屑沉积岩,局部穿越燕山晚期侵入花岗岩脉体。隧道区内地下水主要有第四系松散岩内空隙水和基岩裂隙水两大类。隧道围岩为Pt3云母石英片岩,变粒岩和Jn3晶凝灰岩,局部花岗岩,硐身以微风化岩为主,坚硬,较完整,根据岩爆预测研究,属极高初始应力区。该隧道采用新奥法进行施工,光面爆破是新奥法施工的第一要素,实施光面爆破可减弱对围岩的扰动,减小松动范围,使开挖轮廓圆顺,是保证隧道工程质量,施工安全和进度的一个关键技术。下面对该隧道的爆破设计方案进行简要的介绍。

2 光面爆破作用机理

光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。

3 隧道光面爆破设计

本隧道Ⅳ,Ⅴ级围岩采用短台阶法开挖,拱部弧形导坑采用微震光面爆破,下部台阶先进行马口开挖,最后爆破成型。施工过程中,根据爆破效果及时修改爆破参数。

1)炸药及雷管选型。

选用爆速低的炸药,采用ϕ25 mm和ϕ32 mm两种乳化炸药药卷。为更好地实现微差爆破采用非电毫秒雷管。

2)非电微差起爆网络设计。

爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系,采用非电微差起爆技术,既可以有效控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管的起爆时间,使爆破震动波形不形成叠加,既能保证岩石破碎达到理想的效果,又能消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中,起爆药量较大段别的雷管间隔时差设计为200 ms,即跳段设置。这样可使爆破震动速度降低30%,达到更好的爆破效果。

a.孔深进尺设计:上部台阶采用1.2 m进尺,钻孔深度1.5 m;下部台阶采用2 m进尺,钻孔深度2.5 m。

b.掏槽形式设计:上台阶采用三角形三中孔眼直眼掏槽。掏槽形式如图1所示。

c.装药结构设计:为更好地达到光爆效果,周边眼采用间隔装药结构,药卷用小直径药卷。

3)爆破参数。

Ⅳ级,Ⅴ级围岩循环作业主要参数:每环开挖按上台阶两环、下台阶一环,全断面进尺2.0 m计,循环作业时间16 h,月进尺90 m。

本隧道Ⅲ,Ⅱ级围岩施工采用全断面开挖,光面爆破方法施工。为了保护围岩,增强隧道光面效果,周边炮孔采用光面爆破技术施工。开挖采用楔形掏槽方法,微差起爆控制掏槽时间,微差间隔50 ms~100 ms。掘进孔采用微差起爆技术,微差时间25 ms~300 ms。为了使每段起爆炸药量控制在容许范围内,采用区间孔外延时的装药结构。炸药品种、起爆网络及堵塞设计采用非电导爆管毫秒延期起爆网络,炸药采用乳化炸药,为保证爆破效果,降低炸药用量,减少空气冲击波,洞内所有炮孔均用炮泥堵塞。

限于篇幅,开挖爆破参数和循环时间数据在此不再叙述。

4 光面爆破施工程序及作业标准

1)放样布眼:钻眼前,用激光导向仪定位,电子经纬仪、水平仪、钢尺相配合,测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,误差不超过5 cm。2)定位开眼:采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼,轴线与隧道轴线保持平行,就位后按钻眼布置图钻孔,掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求控制在5 cm以内。3)钻眼、清孔:安排技术熟练的操作人员施作,严格按设计要求和具体情况确定的设备进行施工。装药前,用炮钩和高压风将炮眼内石屑刮出吹净。4)装药:按照炮眼设计图确定的装药量自上而下分片分组进行,雷管对号安设,要定人、定位、定段别,不得乱装药。所有炮眼按要求用炮泥堵塞。5)连接起爆网络:按设计连接网络操作,起爆网路为复式网路,充分保证起爆的可靠性和准确性。导爆管不能打结,各炮眼雷管连接次数相同,导爆索的连接方向准确、连接点必须牢固,引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10 cm以上处,连好后,专职监炮员认真检查验收。6)做好安全工作,非点炮人员撤离到安全区后方可引爆。如发现有瞎炮,要由专业施工爆破员进行险情排除处理,并及时检查光爆效果,分析原因,调整爆破设计。

5 质量保证措施

1)项目部成立光面爆破领导小组,开展TQC科技公关,明确质量目标,责任到人。2)严格技术交底制度,工前下发作业指导书,作到人人心中有数。3)坚持持证上岗制度,加强岗前培训,执行专业化施工。4)定人、定岗、定责、定标准,分工到位,各负其责,严格执行爆破制度。5)加强各道工序的过程控制,做好施工记录,坚持三检制度,确保标准化作业。6)根据情况和爆破效果,修正光爆设计参数,及时指导施工班组提高实施。7)引入激励机制,坚持质量一票否决制,落实目标责任制。

参考文献

高速公路隧道滑坡体系研究 篇8

1)滑坡方面的研究。

滑坡是一种危害非常大的灾害,各国学者对于滑坡的研究都很看重,现在各国的研究成果主要包括:滑坡面的确定和滑坡的范围、滑坡的稳定性和滑坡的推理计算方法、滑坡灾害的预测和防范措施等相关研究。

2)隧道变形和围岩稳定性。

高速公路的隧道施工和使用中,衬砌的变形和开裂等原因主要是因为围岩的长久流变造成的隧道变形,还有是因为一些强降雨、地震等自然因素造成的隧道变形。目前对于这些问题的解决方法主要是通过对现场的测量、数据分析和建造地质力学的模型进行实验等方法。

3)隧道—滑坡加固技术。

现在我国对滑坡地段隧道加固的主要措施集中在隧道加固措施和滑坡治理措施两个方面,例如支挡工程、减重反压、围岩预加固等等。滑坡治理措施中比较常用的是抗滑桩支挡,抗滑桩支挡根据隧道地处的滑坡地段和场地的差别,采用“上挡式”“下托式”“上挡下托式”等技术进行支挡。隧道加固的主要方法是提高隧道的稳定性、增强衬砌的强度和厚度等。

4)隧道—滑坡体系的理论。

由于隧道和滑坡的位置、结构不一样,导致隧道变形和被破坏的方式有很大的差别,一般来说坡体是引发病害的关键,滑坡和隧道的空间位置的规模、受力模式等原因决定了防治各类病害施工的措施。所以隧道的施工过程中,隧道和坡体的变形有着紧密的联系,应该建立起隧道和滑坡为一体的体系概念。

2 影响隧道滑坡的主要因素

在隧道施工的过程当中,洞口段由于围岩相对比较软弱,所以很容易发生塌方,主要是因为施工、地质、设计和认识等因素导致塌方的产生。

1)地质因素。

公路隧道的建设属于地下结构工程,由于地质复杂,在施工过程中没有预知性的影响,由于受到多变地质的影响,公路隧道在建设中经常遇到岩溶、地下水、断层破碎带、高地应力、偏压浅埋、岩爆、膨胀土等因素的影响,安全性就会很差,施工的难度相对比较高,以及从业人员的业务能力和勘测水平的限制,都会加大隧道施工的困难程度和塌方事故概率。

2)设计因素。

我国现在隧道建设中设计的方案主要还是通过理论结合实际的操作方法,通过对隧道进行计量、类比、现场操作等方法为主要操作技巧,这些方法中类比法是工程设计师比较常用到的,设计师在设计的过程当中,因为对地质的不了解、判断不准确、沟通不及时等原因,引发了施工人员在挖掘的过程中支护没有办法满足操作的需求,导致了隧道发生坍塌或者变形的事故。

3)施工因素。

导致隧道塌方的重要因素之一是由施工因素造成的。由于施工的不规范,人员业务能力的不整齐,施工企业的管理能力和技术能力不足,对操作人员缺乏有效的培训等原因,导致了支护没有达到要求就进行下一环节的施工,从而加快施工的进度。现在比较常用的施工方法是新奥法施工法,但是现在大多公司都没有真正做到新奥法施工的要求,没有对新奥法进行比较深入的科学研究。目前企业并没有按照此理论进行实施,并且有些企业还与此方法的初衷相悖,增大了产生塌方的概率。

3 高速公路隧道滑坡的问题

1)地表沉降。

在通常情况下,我们可以根据对地表沉降的测试,得到地表因为隧道的挖掘而产生的影响范围和最终的沉降值;根据变化的不同,可以得到地表变形的规律。通过这些规律能够准确的掌握围岩的动态,保障施工过程中的安全。

2)周边收敛。

现在的施工法则中,使用最多的还是新奥法施工,新奥法可以通过围岩的变化来降低衬砌所受力的大小,从而加大了施工的安全性,运用新奥法施工的缺点就是在隧道变形的过程中需要对隧道进行实时的测试,只有不断的进行测试才能够达到理想的效果,只有通过相对精准的测试才能够直观的反映出衬砌变形的严重性,为隧道施工人员提供可靠的数据依据。但是由于隧道严重变形,如果再次进行测试,对工作人员会产生很大的安全隐患,所以目前找到有效的隧道变形规律是问题的关键所在。

3)隧道结构应力应变。

a.多点位移。

我们可以对多点位移进行计算,得出隧道衬砌外面岩体所变形的情况,围岩以及衬砌位移的大小,围岩深度和位移的联系,隧道开挖和围岩位移的关系,围岩松动范围,锚杆的合理埋设长度,围岩与支护的作用程度,通过对拱肩两侧的布置,可以得出围岩和无边坡以及有边坡的作用下的变形情况。

b.锚杆轴力。

锚杆轴力在施工的过程中受力,进行不间断的测试,就可以绘制出曲线图,探讨轴力伴随着施工的变化范围得到围岩的变形状况,通过一段时间的累计值可以得到施工过程中锚杆的使用频率,对支护的调整有非常大的帮助作用。

c.钢支撑轴力。

在W,V级的围岩里和锚杆组成的支护、喷混凝土中经常用到钢支撑,它的作用非常关键,直接影响到隧道的正常施工,如果围岩的情况很差,对钢支撑加密就很重要,了解钢支撑在最初支护中的基础作用就可以在不同的施工场地中布置钢筋计和钢拱之间的受力位置,为隧道加固提供更加有效的措施。

4 完善高速公路隧道滑坡的建议

1)减重反压。

减重反压主要是针对上陡下缓形式的滑坡,减重反压的主要作用是在上部土体受到重力推动下部土体的时候产生滑坡,从而减轻上部土体自身的重量,增加抗滑的作用力,在施工的过程中可以根据工程条件的不同合理的选择其中的一种或者是把两者结合使用,能够保障施工过程中的财产和人身安全,减少滑坡灾害的发生。

2)抗滑桩技术措施。

抗滑桩技术比较多用于公路的边坡和隧道的滑坡处,抗滑桩技术的主要作用是为施工建筑物提供最有效的安全保障措施,抗滑桩能够深入的埋入地层中和旁边的地层之间相互作用,形成一个整体,把有滑坡的土层稳固到稳定的地层中去,从而减少了滑坡的推力对隧道的干扰,达到了对隧道滑坡变形的治理效果。

抗滑桩的分类为预应力锚索的抗滑桩和普通抗滑桩,普通的抗滑桩技术要求低,施工计算准确性不高,受力和结构相对比较单一,优势是可以应用的范围比较广,但是对于一些复杂的滑坡,例如滑裂面比较深的、需要很强的抗滑力的滑坡,运用普通抗滑桩就会显得非常吃力,对于这种复杂的滑坡可以运用预应力锚索,虽然预应力锚索价格比较昂贵,使用的范围不广,但是在滑坡滑面比较陡峭、险恶的环境下,预应力锚索也可以起到比较大的拉力和锚固力。

3)锚固措施。

我们可以对锚固采取锚杆或者是锚索对锚杆、锚索进行注浆加固后对岩土进行保护的施工措施,这种方法施工起来相对比较简单,治理的效果非常显著。我国现在比较常见的加工措施是预应力锚索,它的作用是可以减少山体的变形坍塌,能够保护滑坡体,抗滑的结构,这种结构有效的利用了山体本身的稳定性和山体强度,施工特点是对土体的施工范围小,施工简便快捷,没有影响到隧道主体的施工进度,所以这种施工方法使用比较广泛。

5 结语

本文通过对预防治理隧道滑坡段存在的灾害问题进行了分析,讨论了在不同的地质环境下,怎样选择更好的措施和更加合理的距离才能够有效的预防滑坡的产生,给工程治理灾害提供帮助,进而节约施工的成本和时间,能够更加安全的施工和保障隧道的安全运行使用。

摘要:简要介绍了隧道滑坡的相关理论知识,指出影响高速公路隧道滑坡的主要因素为地质、设计、施工等原因,并针对隧道滑坡问题,提出了相应的防治措施,以确保工程质量。

关键词:隧道,滑坡,因素,措施

参考文献

[1]吴红刚,马惠民,包桂钰.浅埋偏压隧道—边坡体系的变形机理研究[J].岩土工程学报,2011(S1):22-23.

[2]马惠民,吴红刚.山区高速公路高边坡病害防治实践[J].铁道工程学报,2011(7):10-11.

[3]颜洪刚.滑坡段隧道加固新型结构研究[D].成都:西南交通大学,2010.

高速公路隧道照明的节能措施 篇9

隧道照明与一般部位的道路照明不同, 其显著特点是必须昼间照明, 以保证在昼间习惯于外界明亮宽阔视野的驾驶员进入光线较暗的隧道后仍能获取充足的视觉信息, 能认清行车方向, 正常驾驶, 避免交通事故的发生。

隧道照明主要由入口部照明、基本部照明和出口部照明与接续道路照明构成, 其中入口照明和出口照明是隧道照明中最重要的部分。

入口照明是指驾驶员从适应野外的高照度到适应隧道内的明亮度, 保证视觉所必需的照明。它由临界部、变动部和缓和部三个部分的照明组成。临界部是为消除驾驶员在接近隧道时产生的“黑洞效应”所采取的照明措施。“黑洞效应”是指汽车在驶近隧道时, 洞外光强可能高达8000cd/m2, 而隧道内的光线却相当微弱, 在适应这种光强差别之前, 隧道就像一个黑洞, 驾驶员容易出现辨认困难的状况, 难以发现障碍物。变动部是照度逐渐下降的区间。缓和部为驾驶员从进入隧道到习惯基本照明的亮度, 适应亮度逐渐下降的区间。

出口照明是指汽车从较暗的隧道驶出至明亮的隧道外时, 为防止视觉降低而设的照明。其目的是要消除“白洞效应”, 即防止汽车在昼间穿过较长隧道后, 由于外部亮度极高, 引起驾驶员因眩光作用而感到的不适。

二、隧道内部的照明

无论是白天还是黑夜, 隧道内的道路环境及对行车视觉产生的影响都不同于一般道路。主要原因是隧道内汽车行驶排出的废气几乎无法消散, 在隧道内形成较大的烟雾。烟雾除了吸收汽车前灯发出的光线, 使照度降低外, 还使光线的传播发生散射现象, 散射光在隧道内形成光幕, 从而降低了道路前方障碍物及周围环境 (如路面、隧道墙壁) 光度, 使驾驶员识别前方障碍物的视觉能力下降。因此, 隧道内的基本照明, 可按照隧道中的实际设计车速对照度的需求决定。表1给出了隧道照明亮度的基本要求。

三、隧道内的应急照明

由于隧道对交通流的特殊作用, 供电故障对行使于隧道内的驾驶员来说是非常危险的, 因此在长度超过200m的隧道内, 应建立紧急照明系统, 采用双路供电电源或设置备用发电机作为备用电源。由于应急供电系统的容量一般较小, 因此, 应急照明的照度为正常照明的1/5以上。

四、隧道照明照度计算

由于隧道的特殊交通环境, 使得隧道内平均照度的计算与一般道路有所区别。隧道内部平均照度可按下式计算:

式中, E为隧道内平均照度;N为按排列方式确定系数, 相对排列时N=2, 交错和中间排列时N=1;μ为车道上直射光照明利用系数;K为减光系数, K的取值见表2;K1为因被照物体表面相互反光作用使照度提高的系数;Φ为照明器总光通量 (lm) ;B为车道宽度, 单位是m;S为照明器设置间距, 单位是m。

五、高速公路隧道照明的节电措施

1. 隧道照明控制设计时要充分考虑节电。

照明控制系统的形式能显著地影响照明系统运营的费用。如果按照洞外亮度去调整洞内亮度, 那么就会造成浪费。

某高速公路67 km处的大峪隧道是一座双洞式隧道, 全长1 520米, 采用高压钠灯相对排列。根据隧道照明的特殊要求, 如图1所示, 在入口段和出口段分别设置晴天、晴阴、夜间、深夜四个照明回路, 基本段设置白天、夜间两个回路, 紧急回路每30米接入一盏灯, 替代一侧夜间回路灯数的一半。在洞外设置辉度计检测亮度, 在入口段设置照度计检测洞内照度。自动检测到的洞内外光亮度值, 由本地控制器 (RTU) 上传送入监控中心计算机, 经计算机处理后产生控制方案, 并将控制指令下传到本地控制器 (RTU) , 由本地控制器 (RTU) 控制照明驱动单元执行, 分别投入相应的照明回路。除此之外, 在隧道口变电站中还安装了手动照明控制, 便于维修及特殊情况的应变需要。

2. 通过改善隧道照明供电质量来节约电能。

隧道照明设计者仅注重隧道内照明的节电, 而运营管理者发现影响节电的因素远不只这些, 供电的质量也是电能浪费的一个重要方面, 表现为以下几点。

(1) 隧道坐落于山区, 供电线路比较远, 电网的电压普遍偏高, 特别是晚间电压更高。有时, 单相电压达到250V, 普遍接近240V。实验证明荧光灯电压升高10%, 寿命降低15%。浪费电能, 则降低灯泡、灯具的平均使用寿命。

(2) 由于照明回路切换造成三相电压不平衡和电网电压三相不平衡, 都会造成无功损耗增加, 浪费电能。

(3) 瞬流引起电能浪费。解决此问题的方法是在变电站照明回路加节电装置。

3. 电磁平衡原理。

其最基本的原理是电磁转换与补偿。它利用特制的铁芯和线圈, 在变压器中做到磁路平衡、磁场平衡, 使三相负载电压趋于均衡, 并且铁芯的磁滞曲线较好, 抑制谐波, 使输入波形与输出波形基本一致, 同时利用特有的辅助绕组产生的激磁电流吸收无功电流, 达到节电目的。

如图2所示, 从结线图能看出:当输入电压U到R-S-T端时, 电压即加入到M-J-K各组线圈上, 且从M-J组的线圈间输出电压。由于J组励磁线圈所产生的磁通是由各相励磁线圈所产生的磁通交汇在同一个三柱式铁芯上的, 使得三相铁芯柱上的磁势得到平衡, 在数量上大致相等, 因而在输出端的电压也得到了平衡, 数量上也大致相等, 且稳定在所设定的工作点电压上。

4. 选择节电装置要求和实际效果。隧道口变电站照明回路加装节电装置须遵循以下原则。

(1) 设备运行可靠, 寿命长, 能自动旁路和有手动旁路开关。

(2) 工作电压的范围符合国家相关的电力设备标准规定, 满足照明灯具对启动电压的要求。输出电压稳定, 幅值在特定范围内可调 (节电可控) 。

(3) 自身消耗电能很低。

(4) 保证隧道内照度变化不大于5%时, 节电率在10%以上。

上述某高速公路有10座隧道, 其中超过800米以上有8座。在隧道变电站全部加装节电装置。实际运行来看, 在满足隧道正常照度的前提下, 节电率为7%~15%, 经济效益非常可观。

六、结论与建议

高速公路运营隧道病害整治探讨 篇10

关键词:隧道病害整治,Midas GTS,受力分析

0 引言

随着我国交通设施建设大力发展, 修建的隧道越来越多, 质量也越来越高, 然而受地质、设计等多方面因素的影响, 隧道运营后存在渗水、衬砌开裂、路面隆起开裂等病害, 不仅使线路级别下降, 还威胁交通运输的安全。

1 工程概况

某高速隧道全长4865m, 施工起止桩号为K82+310~K87+175, 设计时速为80km/h, 隧道建筑限界净宽10.5m (2×3.75m行车道+2×0.75m余宽+2×0.75m检修道) , 净高5.0m。洞内路面采用水泥-沥青复合式路面结构, 其中部分采用18cm厚CF40钢钎维混凝土+10cm沥青混凝土, 部分采用24cm厚C35水泥混凝土+10cm沥青混凝土。围岩主要为页岩、石英砂岩、灰岩、泥岩等, 隧道施工中曾遇到断层、岩溶、有毒气体和侵蚀性地下水等工程地质问题。隧道自2008年通车后现已出现混凝土衬砌起皮脱落、衬砌渗水、流水、裂缝, 路面开裂、积水、隆起, 检修道缺损、变形、破碎等病害情况严重影响隧道运营安全。隧道运营管理单位委托第三方检测单位对该隧道右幅部分区段进行了检测, 内容包括隧道外观检测、地质雷达检测、衬砌混凝土强度无损检测、隧道净空断面检测、隧道路面线性检测、钻孔取芯和水质及其腐蚀性检测。

2 隧道受力分析验算

根据现场勘查和隧道的检测报告对隧道进行受力分析计算。本次计算采用Midas GTS对隧道衬砌结构的变形和内力进行分析, 计算采用“荷载-结构”模型, 按隧道的不同围岩级别及相应的设计衬砌结构形式分别计算, 然后根据《公路隧道设计规范》 (JTG D70-2004) 进行结构承载能力复核, 最终评价隧道结构的安全性能。

2.1 建模

对衬砌结构采用“荷载-结构”模型进行验算, 以衬砌中线作为结构计算线, 建模时将二次衬砌结构离散为若干个有限元直梁单元。见图1。

2.2 衬砌及围岩物理力学参数选择

本次力学分析对Ⅳ、Ⅴ级围岩分别进行计算, C25混凝土取值重度23KN/m3, 弹性模量29.5GPa, 泊松比0.2。

2.3 荷载计算

在荷载的算中, 围岩级别区段的竖向压力均按照《公路隧道设计规范》 (JTG D70-2004) 的要求, 按公式计算得出。围岩的弹性抗力系数K=0.5×106kN/m。

围岩竖向均布压力:

式中:s—围岩类别, 此处取s=4、5;

r—围岩容重, 此处取r=25kN/m3;

ω—跨度影响系数, ω=1+ (B-5) i, 毛洞跨度B=12.20+2×0.06=12.32m, 其中0.06为一侧平均超挖量, i=0.1。所以, 有ω=1+0.1× (12.32-5) =1.732。

围岩水平均布压力:

a—根据隧道设计规范, 围岩不同取值不同。

深埋荷载取值其中Ⅳ围岩隧道竖向荷载155.88KN/m2, 水平均布侧压力38.97 KN/m2, Ⅴ级围岩隧道竖向荷载274.35KN/m2, 水平均布侧压力68.59 KN/m2。

2.4 计算结果

a、IV级围岩

由计算得知, IV级围岩深埋衬砌所受最大弯矩出现在边墙处, 数值为599.892kN*m, 受力较合理。整环衬砌均承受压应力, 最大压应力集中在边墙处, 数值为1075.11kN。

b、Ⅴ级围岩

由计算得知, Ⅴ级围岩深埋衬砌所受最大弯矩出现在边墙处, 数值为1043.08kN*m, 受力较合理。整环衬砌均承受压应力, 最大压应力集中在边墙处, 数值为1821.43kN。

2.5 计算结果分析

为分析衬砌结构的安全性, 以下根据上述内力计算结果, 计算出衬砌结构的安全系数, 对衬砌的安全性能进行检验, 并和设计厚度的衬砌安全系数进行对比。根据规范规定, 混凝土偏心受压构件按破坏阶段进行强度验算。具体计算方法为根据材料的极限强度, 计算出偏心受压构件的极限承载力N, 与实际内力相比较, 得出截面的抗压 (或抗拉) 强度安全系数, 检查其是否满足规范要求, 即:

K=N极限/N≥K规当由抗压强度控制, 即e=M/N≤0.2h时:

其中:

ф———构件纵向系数, 隧道衬砌取1;

Ra———混凝土 (C25) 极限抗压强度, 此处取19MPa;

α——轴力的偏心影响系数, 按以下经验公式确定:

b———截面宽度, 取1m;

h———截面厚度 (衬砌0.5m) ;

当由抗拉强度控制, 即e=M/N≥0.2h时:

其中:R1———混凝土 (C25) 极限抗拉强度, 此处取2.0MPa。

利用以上内力数据, 并根据规范公式, 计算全断面各单元的衬砌强度安全系数, 对衬砌的安全性能进行检验。Ⅴ级、Ⅳ级围岩衬砌设计上二次衬砌采用了模筑混凝土, 不考虑配筋, 检算中由抗拉强度控制时, 按照混凝土极限抗拉强度进行检算。经验算, 各单元的强度系数均满足现行规范的要求。可以判断原设计衬砌结构强度能满足规范要求, 结构安全可靠。

3 隧道病害治理措施

根据隧道现场调查以及隧道检测报告, 参考目前国内外隧道病害治理方面的经验, 经专家评审对隧道的K1585+503~K1585+693和K1586+173~K1586+313两区段病害提出如下治理措施:

3.1 隧道衬砌混凝土厚度不足

对围岩级别较低, 裂缝较为发展的地段, 衬砌混凝土厚度不足时采用锚喷结合的措施对衬砌进行加固, 锚杆采用准16螺纹钢L=20cm@80×80cm, 喷射混凝土厚5cm。

3.2 隧道渗漏水

在衬砌表面或接缝涌流水的位置的混凝土表面开凿环向槽, 在槽内向围岩方向钻孔, 孔的直径8cm, 深200cm, 然后向孔内插入直径5cm, 靠围岩的一端用土工布包扎的PE塑料花管, PE塑料花管之间通过三通管与环向塑料排水管连接, 环向塑料排水管固定在槽中, 将水引入路缘排水边沟;安装环向PE管的槽用“立止水”瞬间堵漏剂填实到距衬砌表面1~2mm, 再用“优止水”高效防水剂涂刷。对于衬砌变形缝, 还应在填塞“立止水”瞬间堵漏剂的中间填塞1mm厚的高效遇水膨胀胶;必要时, 应先在出水点周围打设注浆孔, 采用0.3~0.5MPa的注浆压力向衬砌内注浆, 注浆完成后再引排地下水。

3.3 隧道裂缝加固处理

对于隧道出现的缝宽小于2mm的环向、纵向及斜向裂缝, 只做常规加固处理。对于隧道外荷载作用所致衬砌结构出现以下情况时, 采用设环形HK140b型钢以及喷混支护的综合加固措施。

3.4 路面开裂、隆起

由于该隧道路面开裂、隆起路段存在地基软弱现象, 因此采取先对该处地基注浆加固, 然后施作仰拱, 最后再恢复路面结构的加固措施。

3.4.1 地基注浆加固

采用边墙准168钢管桩+基底准42小导管注浆加固措施。ф168钢管桩、ф42小导管长均为5m, 矩形布置, 间排距均为1m, 注浆材料采用1:1纯水泥浆, 注浆压力0.5~1.5MPa, 保压2~3分钟不再进浆, 在注浆孔口处安设压力表加以控制。注浆加固的同时起到堵水作用, 并将裂隙水引入中央排水沟。

3.4.2 重做路面结构

对路面开裂、隆起、凹陷路段路面重新进行拆除重建处理, 要求施工方按路基路面施工技术规范实施。重建路面结构采用11cm C20素混凝土垫层+22cm厚CF40钢纤维水泥混凝土基层+10cm厚沥青混凝土面层。

3.5 检修道变形损坏

由路面不均匀沉降引起的检修道变形、损坏, 一般是伴随路面开裂而产生, 因此需要先对路面不均匀沉降进行处治, 然后纠偏、修补检修道。对于破损严重的检修道需要重新更换。由检修道本身几何尺寸和质量问题引起的变形损坏:需重新更换检修道, 使其几何尺寸和质量满足使用要求和相关规范要求。

4 结束语

通过对病害隧道的无损检查和受力分析计算提出合适的治理措施, 对运营隧道进行为期40天左右封闭交通整治施工, 取得较为理想的效果。

参考文献

[1]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) .

[2]赵永国, 王华牢, 韩长岭, 王万平.公路隧道病害的分类特征与成因分析[J].公路, 2008, (07) .

[3]刘海京, 夏才初, 朱合华, 罗鑫.隧道病害研究现状与进展[J].地下空间与工程学报, 2007, (05) .

[4]《公路隧道设计规范》 (JTG D70-2004) .

[5]《公路隧道施工技术规范》 (JTG F60-2009) .

[6]《公路工程质量检验评定标准》 (JTG F80/1-2004) .

高速公路隧道 篇11

【关键词】高速公路;隧道;病害成因

随着我国国民经济的快速稳定发展,对交通运输的需求量和等级要求越来越高,高等级公路、铁路的建设蓬勃发展,修建的隧道数量越来越多。但是由于设计、施工、地质等各方面的原因,导致一些隧道产生结构变形、开裂、错台、渗漏水等病害,大大降低了线路的级别,并威胁到安全运营,情况严重的使隧道失去使用价值,给国民经济带来巨大损失。

1.高速公路隧道病害种类和成因分析

据有关资料统计,目前高速公路隧道病害主要表现在:严重渗漏水、结构衬砌的腐蚀裂损、仰拱或铺底的变形损坏导致路面的破坏。几乎所有的隧道病害都与渗漏水有着直接或间接的关系,隧道结构的缺陷给隧道渗漏水提供了通道,隧道渗漏水的长期作用又会加剧隧道侵蚀破坏,特别是在围岩有地下水并具有侵蚀性的情况下,对衬砌和隧道设备的腐蚀更加严重。在运营期间,地下水常通过混凝土衬砌变形缝、施工缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中,造成洞内通信、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀、霉烂、变质、失效,若使路面积水,就会改变路面反光条件,引起眩光,造成车辆打滑,危及行车安全。

1.1选线不当引起的病害

由于复杂的地质、地形条件,造成崩塌、落石、滑坡、泥石流等病害大量发生,经常造成洞口堵塞、衬砌开裂、泥石流倒灌,导致铁路运输中断,修建明洞的工作从未停止过,有的明洞接长不止一次,一遇雨季仍经常出现险情,中断行车,最后只好改线绕行。

1.2设计不合理可能预留的隧道病害

作为地下工程的隧道,其设计理念与地面工程不同,应该采取动态设计理念,动态设计是新奥法施工的精髓所在。无论在铁路隧道施工中,还是在公路隧道施工中,对设计参数的调整或变更多数仅依据围岩级别,只有少数根据监测的动态数据参数进行调整;一般来说,出现目前意义上的设计变更,通常是出现了大的塌方、变形、断层、涌水、溶洞、煤系地层(或瓦斯)等情况,在隧道施工中距离真正意义上的动态设计还有一定差距,因此,难免由于设计上的缺陷增加了隧道病害出现的可能性:

1.2.1设计断面形式不合理。如铁路隧道Ⅲ、Ⅱ、I级围岩一般采用直墙断面、不设仰拱,若有膨胀性夹层或遇水易软化的围岩,尤其是这些不利岩层处于边墙部位时,若仍采用赢墙,边墙根可能出现开裂现象,遇水易软化的围岩有可能造成边墙基底承载力不足,产生不均匀沉降,出现裂纹(裂缝)或错台。

1.2.2初期支护能力不足,造成坍塌、变形过大或使二次衬砌承受较大围岩压力。

1.2.3二次衬砌安全储备不足,如有些隧道施工中出现了比较大的坍方,二次衬砌仍采用素混凝土,造成运营后素混凝土出现裂缝。

1.2.4排水设计不合理。对具有膨胀性、遇水软化围岩,应设置仰拱和深排水沟,事实上多数基底出现翻浆冒泥病害的隧道均存在基底积水、排水不畅等问题。

1.2.5未充分考虑混凝土的防腐蚀性,这主要是由于对地下水的腐蚀性调查不清楚造成的。

1.3施工不当预留的病害

1.3.1回填不密实或存在空洞,由于超挖或坍方,没有按规范认真做好回填或压注浆工作,造成初期支护与围岩之间留有较大范围的空隙,尤其是拱部;或二次衬砌浇筑原因使拱部或拱腰出现局部脱空现象,或混凝土振捣不密实。由于不密实或存在空洞,形成积水空间,使隧道出现渗漏水,或使隧道与围岩不能形成一个有机整体,不能很好发挥围岩的弹性抗力作用。

1.3.2施工中的偷工减料,造成塌方,而对塌方处理不彻底,预留不密实、脱空等缺陷。

1.3.3施工中的偷工减料,如锚杆数量、质量不符合设计要求,造成初期支护不足或支护安全储备减弱,预留安全隐患。

1.3.4由于欠挖或变形过大,造成二次衬砌厚度不足。

1.3.5所选防水材料不合格(不合理)或防水板的铺设存有缺陷造成隧道渗漏水。

1.3.6所选水泥不合格或混凝土配比不合理,造成二衬混凝土强度不能满足设计要求。

1.3.7混凝土骨料不合格,造成强度不足或不能满足设计的特殊要求,若采用人工机制砂、石,除对骨料进行力学试验外,还应进行各种成分含量分析。

1.3.8在石灰岩地区特别应注意地下水,尤其是裂隙水的水质化验,检验地下水是否具有腐蚀性。边沟的水没有腐蚀性,裂隙水未必不具有腐蚀性。

1.3.9在遇水软化的围岩中,隧底浮碴未清理干净就浇注仰拱或铺垫层,易造成隧底翻浆冒泥。

1.4维护不当引起的病害

1.4.1洞外排水系统遭破坏,未及时修复,可能使或增加隧道渗漏水的可能。

1.4.2洞内水沟被堵,造成基底积水,可能使基底围岩软化,产生翻浆冒泥。

1.4.3对出现的小的裂纹(缝)、小(少)的渗漏水重视不够,或预见不足,未能采取有效措施,遏制其发展。

1.4.4对已出现病害的隧道,或病害原因分析不清楚,或处理措施不当,或处理不彻底,造成病害继续发展,形成更大的病害或形成危害。

2.隧道病害整治技术

2.1注浆加固堵水技术

注浆作为加固围岩的一种手段,在隧道病害治理中所起的作用主要表现在加固地层以提高围岩的承载力和充填衬砌背后空洞使衬砌均匀受力,从而达到阻止衬砌结构继续变形或破坏。同时,浆液能充填岩体裂(孔)隙(洞),降低地层透水系数,同时能够修补衬砌混凝土结构裂缝达到加固和阻水的双重目的。通常采用的浆液有普通硅酸盐水泥或特殊)液浆、水泥水玻璃双组份浆液及化学浆液等。

2.2锚杆支护技术

锚杆具有悬吊作用、组合粱作用、紧固作用及均匀压缩拱作用,在隧道结构产生病害部位安设锚杆,可有效提高围岩的整体承载能力,将已产生裂纹的衬砌混凝土与已加固的围岩结合在一起,阻止衬砌结构的进一步破坏。

2.3套衬技术

病害治理中如衬砌产生的裂缝不密集,尚不足以危及隧道结构安全,经加固后仍有较强的承载能力,而且存在净空断面缩小的余地,在安设锚杆、注浆加固的基础上,可以考虑施作套衬。套衬就是在既有衬砌内表面再灌注一定厚度的混凝土,与既有衬砌共同承担围岩压力。套村可以有效地阻止既有衬砌进一步裂损变形,同时可起到防水的作用。

2.4结构抽换技术

隧道衬砌结构如果裂缝交错分布,密度较大,并伴有片块剥落,严重错台,侵入净空限界,使原衬砌失去使用功能,则应考虑拆除旧的衬砌结构,重新施作新的衬砌。结构抽换过程中,必须采取如下措施,保证施工和隧道结构安全。

①架设钢架支撑,抑制结构变形发展;②注浆加固围岩,并利用注浆管悬吊既有裂损衬砌;③运用静态破碎及控制爆破技术拆除1日有裂损混凝土,并严格控制开挖进尺;④及时进行初期支护并加强监控量测。

2.5渗漏水引排技术

地下水在高速公路隧道病害成因中,是最活跃、最具破坏力的因素,隧道渗漏水病害治理难度最大,其治理效果能够综合反映隧道整治质量。对于从衬砌表面(主要在“三缝”部位)渗漏出来的地下水,必须配合采用引排技术治理。

3.结语

在隧道病害整治过程中,综合采用注浆加固堵水技术、结构抽换技术、中空锚杆加固技术、引排技术和软基袖阀式注浆加固等技术。尤其是对双连拱隧道进行注浆堵水过程中,采取普通水泥浆液和超细水泥浆液的配合使用,采用了注浆堵水结合引排水和单独引排水治理两种方案,目前来看,两种方案都达到了预期的效果。高速公路隧道病害整治要各种技术综合运用,由专业队伍来进行,治理的时机最好选择在通车前进行,要坚持一次根治、不留后患。

【参考文献】

高速公路隧道安全管理研究 篇12

1 公路隧道安全隐患及危害

高速公里隧道属于特殊的交通环境,空间密闭,受自然气候等因素影响比较小,比地面道路相比,安全性比较高。但同时也正是因为封闭的环境导致出现特殊的事故隐患,如隧道内为其不易消散,有害物质不断堆积污染隧道内空气,这不仅仅对健康有害,同时还影响到隧道的能见度,影响行车安全。由于隧道内环境封闭,行车过程中容易产生视觉和心理障碍,增加事故发生率。根据世界公路协会(PIARC)的调查结果,各类公路隧道发生交通事故的频率见表1。

隧道内一旦发生安全事故,所产生的人员伤亡和财产损失远比地面严重的多,尤其是交通安全事故引发的火灾,隧道内密闭的空间阻碍热和烟雾的扩散,导致能见度低,有毒气体随着隧道蔓延,救援困难,造成难以估量的后果。

2 实例分析

金寨管理公司所辖六武高速公路安徽段是国家重点公路上海至成都公路的组成部分,本项目起自六安市霍邱县大顾店,接合肥经六安至叶集高速公路,路线经过丘陵岗地、山岭重丘等地形地貌,按四车道高速公路标准建设,全封闭,全立交。设计行车速度100公里/小时,路基宽26米,全长90.869公里,工程概算投资53.72亿元,2009年建成通车。共设特大桥3座4.27公里,大中桥74座,分离立交和支线上跨共23座,隧道9.19公里,通道85道,涵洞188道。由于六武高速公路山区高速的特性,桥隧长度37公里,占路线总里程的41%。六武高速公路全线共8个隧道,分别为梅山湖、三湾、将军岭、槐树湾1#、槐树湾2#、李集1#、李集2#、斑竹园隧道。

为了提高六武高速公路隧道行车安全,金寨管理公司实行多种安全措施。(1)用组合式防撞桶代替原有的反光涂料,在起到反光提示作用的同时,也可防止车辆高速碰撞时飞散、降低缓冲效果或飞散防撞桶波;(2)在隧道洞口贴铝板,不仅能达到较好的反光效果,而且能减少养护费用;(3)将原设计的警示柱改为了爆闪灯放置在隧道口两侧,这样不仅夜间的警示效果比之前更佳,还不影响除雪设备的正常运行,也减少了养护的开支。

3 高速公路隧道安全管理分析

3.1 危险物品管理

隧道运输危险物品的相关管理条例,目前国内还没有明确的标准。但在国外比较重视,如欧洲隧道公司货运业务中,明令禁止运输核燃料、石油及其他可燃品。随着高速公路建设速度不断加快,隧道的数量不断增多,如何安全管理隧道是一个值得深思的问题,尤其是针对危险物品通过隧道应该制定详细的运输规程制度,对运载危险物品的车辆制定详细的限制通过和禁止通过等规定。

3.2 安全工作检查

金寨管理公司设置了安全检查办公室,定期的对隧道安全进行检查和评估,定期的进行巡查和养护,以便及时发现问题和维护,根据隧道的运行情况提出新的措施和方法。在检查的过程中,将隧道分为若干层次,每一层次又分为若干单元,按照一定的顺序列成表格,作为检查的依据,加强日常安全管理工作检查。

3.3 突发事故的处理

根据隧道的特点,要建立抢险救灾预案措施,配备专门的人员和车辆,一旦出现突发事故,能够立即调派人员和机械到现场进行综合处理,减少人员伤亡和财产损失。如当隧道出现交通安全事故,应该组织隧道安全管理人员尽快赶赴事故现场,与交警联系对事故出发地开展紧急救援并设置临时交通管制,若出现人员伤亡,应该在第一时间通知医疗机构开展伤员救援。若隧道出现了火灾等安全事故,应该采取专项安全应急管理措施,及时疏散隧道内人员和车辆,及时采取有效措施隔断火源,利用隧道内现有的消防设施及时的进行现场处理,减少事故的进一步蔓延。

4 结束语

隧道运行管理的核心是安全,其主要目的是杜绝和降低安全事故的发生,减少人员伤亡和财产损失。文章总结工作经验,提出了隧道安全管理的看法,以提高隧道运行管理水平。

参考文献

[1]中国公路学会隧道工程分会,山西省交通厅编.2003年全国公路隧道学术会议论文集[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]谢丽霖,方正,吴晖,等.现代公路隧道安全管理初探[J].消防科学与技术,2007,(6):626-629.

[3]王军.公路隧道施工中存在的问题及相关策略分析[J].交通建设与管理.2014,(24).

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