地下工程與隧道工程技術(shù)精選(九篇)
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第1篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
本文以隧道工程為研究對(duì)象，針對(duì)相關(guān)問題展開了討論。文章首先介紹了我國隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀，在分析了隧道工程中存在病害問題的基礎(chǔ)之上，最后提出了對(duì)于我國隧道工程健康研究的意義。本文旨在為隧道工程的相關(guān)問題研究提供一些參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】隧道；病害；健康
一、我國隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，世界各國長大隧道的不斷建成，無疑為世界隧道的大發(fā)展掀了起一股新的。我國是一個(gè)多山的國家，山區(qū)面積約占總面積的三分之二，鐵路和公路一直是我國人民出行的主要交通方式。隨著生活節(jié)奏的加快和科技的進(jìn)步，人們對(duì)安全、快捷、舒適、方便、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式的需求日益突出。過去的道路盤山越嶺，既不經(jīng)濟(jì)也不安全，已不能適應(yīng)時(shí)代要求。隧道以其自身具有的改善線路，縮短里程和行車時(shí)間、提高運(yùn)營效益等方面的優(yōu)勢，在道路建設(shè)中的優(yōu)越性越來越多地為道路建設(shè)者和設(shè)計(jì)者認(rèn)可且被大量采用。
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，特別是西部開發(fā)的不斷深入，公路和鐵路建設(shè)步入了時(shí)期。在最近幾十年間，我國的公路里程將大幅度增加。而在交通大力發(fā)展的同時(shí)，我國可耕土地與道路建設(shè)用地的日益矛盾凸現(xiàn)出來，為了解決這一問題，隧道工程在建設(shè)中所占線路長度比例迅速提高，而這在客觀上極大的地促進(jìn)了隧道工程的發(fā)展。
根據(jù)有關(guān)資料表明，我國大陸已建成鐵路隧道超過七千座。從最近幾年的建設(shè)規(guī)模和速度來看，鐵路隧道和公路隧道分別約以每年300km和200km或更快的建設(shè)速度在增長。目前，我國的隧道建設(shè)技術(shù)水平也有了很大的提高，隧道對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展也起到了積極的推動(dòng)作用。從隧道的數(shù)量、規(guī)模和建設(shè)速度來看，我國已成為世界上隧道和地下工程最多，最復(fù)雜、也將是今后發(fā)展最快的國家。
二、隧道工程中存在的病害問題
隨著我國隧道工程的快速發(fā)展，隧道工程病害問題日益凸顯。我國地域自然條件差異較大，隧道穿越的山體工程地質(zhì)條件、氣候條件、水文地質(zhì)和設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等條件復(fù)雜多變，早期修建的隧道經(jīng)常出現(xiàn)隧道拱頂開裂、邊墻開裂、拱頂空洞、襯砌損壞、隧道滲漏水、隧道凍害、圍巖大變形、襯砌厚度薄、混凝土強(qiáng)度低、隧道內(nèi)空氣污染等病害；另外，由于各方面的原因，隧道內(nèi)部的照明設(shè)施不足等引發(fā)交通事故，也是可能引發(fā)災(zāi)難性火災(zāi)事故的隱患所在，甚至部分隧道在投入使用的前期就出現(xiàn)比較嚴(yán)重的隧道病害。因此，隧道的健康問題變得日益突出。
我國公路隧道的快速發(fā)展也經(jīng)多年的經(jīng)驗(yàn)，但是目前隧道的運(yùn)營狀況十分堪憂。隧道和其它地下建筑的維護(hù)與修繕問題是土木工程的主要任務(wù)。雖然我國目前多采用新奧法進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)與施工，隧道的建設(shè)成就世界矚目，但是隧道施工單位的良莠不齊和“重建設(shè)、輕維護(hù)”的理念，使目前隧道及地下工程健康問題嚴(yán)重。另一方面，由于我國隧道建設(shè)與維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)國外來講，目前尚存在一定的差距，對(duì)隧道及地下工程健康的認(rèn)識(shí)存在著嚴(yán)重不足。從目前現(xiàn)有的資料來看，滿足結(jié)構(gòu)物功能要求的混凝土的耐久性可能只有60年左右，噴射混凝土就更低了，只能滿足30年不維護(hù)的要求。而一般混凝土結(jié)構(gòu)物的使用壽命，都應(yīng)該在100年以上，對(duì)于高速公路和作為運(yùn)輸動(dòng)脈的鐵路來講，隧道更應(yīng)該成為道路的重中之重，成為隧道建設(shè)和維護(hù)的咽喉工程，延長隧道結(jié)構(gòu)的壽命，將成為今后地下工程工作者的首要任務(wù)。
三、對(duì)于我國隧道工程健康研究的意義
1、隧道健康的提出
任何結(jié)構(gòu)物都有其壽命，隧道和地下工程也是如此。為了盡可能延長其使用，我們必須要掌握在隧道使用過程中發(fā)生或可能發(fā)生的各種病害，并推進(jìn)病害發(fā)生的原因，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)物的損失程度和研究是否采取相應(yīng)的措施和對(duì)策，以延長其壽命，提高其服務(wù)功能。從結(jié)構(gòu)物劣化曲線的意義我們可以清晰地認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)物及時(shí)維護(hù)的重要性和必要性，隧道和地下工程同樣遵循這個(gè)規(guī)律。
既然隧道和地下工程都需要及時(shí)維護(hù)，那就存在一個(gè)問題――這些工程都是隱蔽工程，怎樣才能知道此類結(jié)構(gòu)物需要維護(hù)，到那種程度進(jìn)行治理可最大程度延長隧道壽命，達(dá)到最佳效果。這就需要對(duì)此類工程病害的程度進(jìn)行判定，需要一個(gè)判斷依據(jù)，使工程技術(shù)人員據(jù)此可以決定此結(jié)構(gòu)物是否需要及時(shí)維護(hù)。到目前為止，還沒有一個(gè)較為權(quán)威的、被大家公認(rèn)的可以接受的判斷依據(jù)。因此，如何對(duì)現(xiàn)役營運(yùn)隧道或新建隧道等地下建筑物進(jìn)行病害與災(zāi)害預(yù)防和控制就顯得極為重要，成為目前公路與鐵路交通的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題。
近年來，有學(xué)者對(duì)隧道和地下工程的健康診斷做了一些研究。健康診斷，就是指結(jié)構(gòu)在受到自然的(如地震、強(qiáng)風(fēng)、洪水、地下水壓力與侵蝕等)、人為的破壞之后，后者經(jīng)過長期使用之后，通過測定其關(guān)鍵性的指標(biāo)，檢查其是否受到損傷。在允許的條件下，結(jié)合損傷識(shí)別技術(shù)，確定損傷的部位，評(píng)估損傷的程度，預(yù)測剩余的有效壽命。其主要任務(wù)就是判斷結(jié)構(gòu)的損傷程度，可以從不同的層面進(jìn)行理解。隧道健康診斷是指對(duì)影響隧道結(jié)構(gòu)物安全性、耐久性的病害進(jìn)行檢查和調(diào)查，并對(duì)隧道的病害進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)隧道的安全狀況，提出整治病害的對(duì)策和措施。隧道健康診斷主要包括對(duì)隧道病害的檢查、調(diào)查、分析和隧道安全性的評(píng)價(jià)，以及提出隧道病害整治的措施。
2、隧道工程健康診斷研究的價(jià)值
目前在公路隧道及地下工程健康方面的研究，主要側(cè)重于隧道病害，機(jī)理研究較少，處理方法探討較多，研究成果始終停留在較低的科學(xué)層面，這可能是目前公路隧道病害日益發(fā)育的根本原因。鑒于此，隧道及地下工程健康問題研究應(yīng)遵循下述原則或思路：
（1）從病害現(xiàn)象上升到公路隧道及地下工程健康理念，公路隧道現(xiàn)行、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)材料及隧道危巖構(gòu)成隧道及地下工程健康的有機(jī)系統(tǒng)，采用系統(tǒng)論、多學(xué)科耦合方法實(shí)施公路隧道及地下工程健康研究。
（2）高度重視公路隧道及地下工程健康診斷機(jī)理研究，宏觀和微觀結(jié)合，建立健康頻譜，構(gòu)建公路隧道及地下工程健康智能診斷機(jī)理。
（3）隨著我國公路交通事業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展，隧道及地下工程健康狀況日益成為公路隧道養(yǎng)護(hù)中極其重要的環(huán)節(jié)，從公路隧道及地下工程健康因子、健康狀況惡化原理、健康診斷及健康控制等方面，推動(dòng)隧道研究的科學(xué)進(jìn)展，具有緊迫的現(xiàn)實(shí)意義。
【參考文獻(xiàn)】
【1】新安，黃宏偉．隧道病害與防治[M]．上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2011
第2篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
側(cè)部高壓富水溶腔與隧道間巖柱安全厚度的研究
膨脹土地層中盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)受力分析與對(duì)策研究
模糊綜合評(píng)判法在大相嶺隧道巖爆預(yù)測中的應(yīng)用
鐵路小間距隧道洞口段爆破施工震動(dòng)響應(yīng)研究
隧道洞口段危巖落石風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
盾構(gòu)隧道盤形滾刀損壞的原因分析與對(duì)策
大斷面隧道掘進(jìn)機(jī)實(shí)施洞內(nèi)組裝和“綠色組裝”理念
泥水平衡盾構(gòu)到達(dá)鋼套筒輔助接收施工技術(shù)
成都地鐵盾構(gòu)4標(biāo)段泥水與土壓兩種盾構(gòu)機(jī)的適應(yīng)性分析
客運(yùn)專線鐵路隧道下穿既有高速公路施工技術(shù)
武漢地鐵2號(hào)線區(qū)間隧道超淺埋地層礦山法施工技術(shù)
長距離大傾角富水曲線斜井施工技術(shù)
公路隧道陡坡長距離通風(fēng)斜井抽排水施工技術(shù)
舊堡隧道斜井轉(zhuǎn)入正洞施工技術(shù)
袖閥管注漿帷幕在地鐵周邊建筑物保護(hù)中的應(yīng)用
大相嶺泥巴山隧道涌水大變形處理技術(shù)
洋坊隧道左洞塌方病害整治
某隧道塌方原因分析及處理方案
《現(xiàn)代隧道技術(shù)》2010年總目次
探詢隧道及地下工程技術(shù)研究的基本課題
對(duì)隧道工程中監(jiān)控量測問題的討論
加強(qiáng)鐵路隧道機(jī)械化施工,保證隧道施工質(zhì)量和安全
城市地下工程施工技術(shù)在我國的現(xiàn)狀、分類和發(fā)展
跨瓊州海峽鐵路隧道初議
香港特別行政區(qū)引用“建造,營運(yùn),移交”(BOT)方式興建的五條隧道
香港海底沉管隧道工程發(fā)展概述
水下盾構(gòu)隧道合理覆蓋層厚度的探討
隧道施工時(shí)探查、預(yù)報(bào)斷層、巖溶、地下水的技術(shù)新進(jìn)展
公路隧道群智能聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)的現(xiàn)狀與展望
北京暗挖地鐵車站設(shè)計(jì)與施工調(diào)研分析
珠江水底隧道安全運(yùn)營管理探索
淺談運(yùn)營海底隧道健康診斷技術(shù)
地鐵結(jié)構(gòu)安全評(píng)估指標(biāo)體系的初步研究
盾構(gòu)始發(fā)與到達(dá)方法綜述
巖溶治理技術(shù)淺談
地下空間規(guī)劃中幾個(gè)基本問題的分析
關(guān)于廣州城市地下空間公用設(shè)施開發(fā)利用的法律思考
第3篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：地下工程；結(jié)構(gòu)類型；設(shè)計(jì)方法
Abstract: this paper analyzes the background of the development of modern underground engineering and mechanics characteristics, and introduced the modern type of underground engineering, combined with the engineering practice, this paper puts forward the design method of the underground engineering.
Keywords: underground engineering; Structure types; Design method
中圖分類號(hào)： TV554 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
地下工程的英文是Underground engineering，是建筑在巖石中、土中或水底以下的工程設(shè)施的統(tǒng)稱。它的設(shè)施可以構(gòu)筑成隧道形式，也可以和地面房屋相似，在平面布局上采用棋盤式和房間式的設(shè)置。并可建成多層多跨的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。人類在原始時(shí)期就利用天然洞穴作為群居、活動(dòng)場所和墓室，但基本局限于帝王貴人的陵墓和人類居住的窯洞。工業(yè)革命以后，隨著各種工程技術(shù)手段的不斷提高，人類開始大規(guī)模開發(fā)地下空間。近年來，由于城市化的快速發(fā)展，城市人口飽和。建筑空間擁擠和綠地減少，使高層建筑如雨后春筍，建筑越建越高．地下部分也越來越深。向地下發(fā)展是擴(kuò)展城市空間一種有效的途徑，地下工程在擴(kuò)大城市空間容量和改善城市環(huán)境方面有著廣泛的前景。
1現(xiàn)代地下工程的發(fā)展背景及力學(xué)特點(diǎn)
1．1現(xiàn)代地下工程的研究背景
現(xiàn)代地下工程發(fā)展迅速，各種典型工程著名浩瀚。世界已有數(shù)百個(gè)城市修建了地下鐵路，我國大瑤山鐵路隧道，長14，295m，歷時(shí)6年建成；日本青函隧道，長53，850m，從規(guī)劃到建成，歷時(shí)半個(gè)世紀(jì)；英法海峽隧道，長50km，海底長度37km，歷時(shí)7年建成；日韓隧道，長250km，采用分段施工方案其調(diào)查斜井已于1986年底動(dòng)工。著名的公路隧道．如穿越阿爾卑斯山、連接法國和意大利的勃朗峰隧道和連通日本群馬縣和新泄縣的關(guān)越隧道，它們的長度均超過10km。各類地下電站迅速增長，其中地下水力發(fā)電的項(xiàng)目，全世界已超過400座，其發(fā)電量達(dá)45億瓦以上。地下電站的建設(shè)是個(gè)十分龐大的地下工程。原蘇聯(lián)的羅戈水電站，土石方量510萬立方米，混凝土用量160萬立方米，開鑿的隧道、硐室294個(gè)，總長度達(dá)62km。世界各國修建了大量的地下貯藏室，其建造技術(shù)得到不斷革新。目前城市地下空間的開發(fā)利用，已經(jīng)成為城市建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，逐漸將地下商業(yè)街、地下停車場、地下鐵道及地下管線等結(jié)為一體，成為多功能的地下綜合體。
1．2現(xiàn)代地下工程的力學(xué)特點(diǎn)
1)工程受力特點(diǎn)不同。地面工程先有結(jié)構(gòu)，后有荷載。地下結(jié)構(gòu)先有荷載，后有結(jié)構(gòu)。
2)工程材料特性的不確定性。地面工程材料多為人工材料：如鋼筋混凝土、鋼材、磚等。這些材料雖然在力學(xué)與變形性質(zhì)等方面也存在變異性，但是，與巖土體材料相比，不僅變異性要小得多，而且人們可以加以控制和改變。地下工程材料所涉及的材料，除了支護(hù)材料性質(zhì)可控制外，其工程圍巖均屬于難以預(yù)測和控制的地質(zhì)體。地質(zhì)體是經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，它不僅包含了大量的斷層、節(jié)理、夾層等不連續(xù)介質(zhì)，而且還存在著較大程度的不確定性，其不確定性主要體現(xiàn)在空間分布和隨著時(shí)間的變化上。
3)工程荷載的不確定性。對(duì)于地面結(jié)構(gòu)，所受到的荷載比較明顯，雖然某些荷載也存在隨機(jī)性，但其荷載值和變異性與地下工程比相對(duì)較小。對(duì)于地下工程，工程圍巖的地質(zhì)體不僅會(huì)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生荷載，同時(shí)它又是一種承載體。因此，不僅作用到支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載難以估計(jì)，而且，此荷載又隨著支護(hù)類型、支護(hù)時(shí)間與施工工藝的變化而變化。
4)破壞模式的不確定性。工程的數(shù)值分析與計(jì)算的主要目的在于為工程設(shè)計(jì)提供評(píng)估結(jié)構(gòu)破壞或失穩(wěn)的安全指標(biāo)。這種指標(biāo)的計(jì)算是建立在結(jié)構(gòu)的破壞模式基礎(chǔ)之上的。對(duì)于地面結(jié)構(gòu)，其破壞模式一般比較容易確定，在結(jié)構(gòu)力學(xué)和土力學(xué)中已經(jīng)了解。例如強(qiáng)度破壞、變形破壞、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)破壞等。對(duì)于地下結(jié)構(gòu)，其破壞模式一般難以確定，它不僅取決于巖土體結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力環(huán)境、地下水條件，而且還與支護(hù)類型、支護(hù)時(shí)間與施工工藝密切相關(guān)。
5)地下工程信息的不完備性。地質(zhì)力學(xué)與變形特性的描述或定量評(píng)價(jià)取決于所獲得信息的數(shù)量和質(zhì)量。然而，對(duì)于地下工程只能在局部的有限的工作面或露頭獲取。因此，所獲取的信息是有限的、不充分的，還可能存在錯(cuò)誤資料或信息。
2現(xiàn)代地下工程的類型
地下工程是土木工程的一個(gè)重要分支。按其工程的幾何形狀分為隧道工程和硐室工程。隧道工程是指結(jié)構(gòu)長度尺寸遠(yuǎn)大于斷面尺寸(最大跨度或高度)的結(jié)構(gòu)，通常包括鐵路隧道、公路隧道、煤炭運(yùn)輸巷道、礦山采場進(jìn)路、水工引水涵洞、人防地下通道等。硐室工程一般是指長跨比較接近(一般小于10)的地下結(jié)構(gòu)，如地鐵車站、地下商場、水電站地下廠房、地下儲(chǔ)氣庫、地下儲(chǔ)熱庫、地下影劇院、地下展覽館、地下試驗(yàn)室、地下餐館、地下停車場、變電站等。從力學(xué)計(jì)算模型上考慮，隧道工程可近似處理為平面應(yīng)變問題，而硐室工程一般屬于三維計(jì)算力學(xué)模型的范疇。
3地下工程的設(shè)計(jì)方法
3.1裂縫控制方法
3.1.1常用的裂縫控制方法
在民用建筑中普遍采用的裂縫控制方法是沿結(jié)構(gòu)每30m左右設(shè)置收縮后澆帶．并在其兩側(cè)混凝土早期收縮基本完成后（齡期60d早期收縮可完成70％左右）方澆筑收縮后澆帶的微膨脹混凝土．后澆帶施工時(shí)清縫困難，且容易于該處滲水。近幾年來采用抗裂方法的工程實(shí)例也為數(shù)不少?？沽逊椒ㄖ饕煞譃?種：(1)提高配筋率(或摻鋼纖維)；(2)摻膨脹劑。摻鋼纖維的方法可以從本質(zhì)上提高混凝土的抗拉強(qiáng)度．從而提高其抗裂性能：但是其摻量如何確定有待研究，且造價(jià)也比較高昂。摻膨脹劑、設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶可以使混凝土產(chǎn)生微膨脹，以之補(bǔ)償其早期收縮，該方法有不少成功的工程實(shí)例，有的工程甚至100m多長．通過設(shè)置多道膨脹加強(qiáng)帶并在施工中采取一系列其它措施一次澆筑混凝土，而未留任何形式的縫；然而，因膨脹劑摻用不當(dāng)而引起的工程事故同樣應(yīng)引起結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的深思。
3.1.2工程采用的方法
混凝土的收縮變形與結(jié)構(gòu)材料的極限伸長值之間的關(guān)系十分重要．只要是二者相差足夠?。畡t根據(jù)該式計(jì)算出的伸縮縫的間距就可以足夠大，甚至趨于無窮大。縮小該差值辦法可從提高材料本身極限伸長值和減少材料的收縮變形2方面人手。通過選取合理的配筋、混凝土配合比及施工養(yǎng)護(hù)方案，可以較大地提高混凝土的極限伸長值?；炷两Y(jié)構(gòu)的收縮變形基本上是由3部分組成，即混凝土的干縮、早期水化熱引起的收縮和環(huán)境溫差引起的收縮。該工程為地下工程，結(jié)構(gòu)主體覆土厚度達(dá)1．5m，且受太陽直射的面積較小，因而環(huán)境溫差引起的混凝土收縮并不大．這對(duì)該工程非常有利：而對(duì)于混凝土的干縮及早期水化熱引起的收縮則可通過加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、降低混凝土本身的早期溫升等措施加以減小，同時(shí)采取適當(dāng)辦法釋放掉部分干縮和水化熱引起的收縮．從而使未釋放掉的干縮及水化熱引起的收縮與環(huán)境溫差引起的收縮之和與混凝土的極限伸長值相接近，以使理論計(jì)算出的伸縮縫的間距大于該工程的長度。因此，通過嚴(yán)格的理論計(jì)算，并考慮到超大面積混凝土施工的時(shí)空效應(yīng)，該工程最終決定采用先放后抗、抗放相結(jié)合的跳倉法綜合技術(shù)措施來解決混凝土的裂縫控制問題，即：混凝土先分塊施工．經(jīng)過一段時(shí)間后，可釋放掉大部分混凝土的于縮和早期水化熱引起的收縮，然后連成整體并盡快回填土，以整體結(jié)構(gòu)抵抗剩余的收縮應(yīng)力。
3.2抗浮措施
地下室的抗浮措施可分2種：配重平衡法和附加錨固法。對(duì)于浮力與原建筑自重較接近者，可考慮增加配重平衡浮力；而對(duì)于相差較大者．則采用附加錨固法更為可行。附加錨固法具體又可分為抗拔樁（含鉆孔樁、人工挖孔樁、預(yù)應(yīng)力管樁等)和抗拔錨桿(含預(yù)應(yīng)力錨桿、非預(yù)應(yīng)力錨桿等)。鉆孔樁的特點(diǎn)是機(jī)械化程度高．無需降水．對(duì)周邊建筑和環(huán)境影響小，但場地較臟亂。由于普通鉆機(jī)在較硬的巖石上鉆進(jìn)困難，因此采用該樁型時(shí)應(yīng)合理選取錨固巖(土)層。人工挖孔樁屬勞動(dòng)密集型，條件允許時(shí)可大面積同時(shí)開挖．適合于中國國情．但應(yīng)充分考慮降水對(duì)周圍建筑物和管線的不利影響。因人工挖孔樁的樁徑一般不宜小于1200mm，且還要另做護(hù)壁，所以該種樁型會(huì)使總造價(jià)有所提高，但會(huì)大大縮短工期。預(yù)應(yīng)力管樁為摩擦樁，樁尖無法進(jìn)入較硬質(zhì)巖，單樁抗拔承載力較低?？拱五^桿施工時(shí)無需降水，機(jī)械化程度較高，其中預(yù)應(yīng)力錨桿需要張拉．相當(dāng)于預(yù)先附加了配重與浮力相平衡，而非預(yù)應(yīng)力錨桿則不需張拉．僅當(dāng)浮力真正出現(xiàn)時(shí)錨桿才被動(dòng)抵抗拉力．其施工更簡便．造價(jià)更低。
結(jié)束語
地下工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)包含多種因素的工作。只有設(shè)計(jì)人員具備扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握基本的設(shè)計(jì)方法及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)的地下工程結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)效益3個(gè)方面才能達(dá)到理想的效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]李宏蜓．城市地下空間的開發(fā)和利用【J】．城市，2004，(6)．
第4篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
關(guān)鍵詞:城市；隧道；工程；地下；防水；施工技術(shù)
1防水技術(shù)的定義
防水技術(shù)是城市地下工程領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，其主要關(guān)系到工程的施工、運(yùn)營狀況、使用功能及使用壽命等，而且與人民的生產(chǎn)生活有很大的關(guān)系，國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)環(huán)境保護(hù)特別是水資源保護(hù)提出更高的要求，而且我國已經(jīng)制定相關(guān)的防水工程技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，我國的隧道及地下工程防水可以分為構(gòu)造防水和材料防水兩種，可以分為水密型防水、泄水型防水和混合型防水，對(duì)于城市地下工程的防水技術(shù)還應(yīng)該堅(jiān)持防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，進(jìn)行綜合治理。
2城市隧道工程地下防水中存在的問題
市政工程隧道在施工的前后都會(huì)受到地下水的影響，尤其是建成以后的隧道，更是被西下水包圍著，對(duì)于地下水是無孔不入的，如果水壓很大，防水工程質(zhì)量不好，地下水就會(huì)通道深入或流人隧道內(nèi)部，對(duì)隧道的穩(wěn)定性和安全性造成很大威脅，比如說遼寧省的八盤嶺隧道，建成以后不長時(shí)間，隧道內(nèi)就出現(xiàn)了大量的滲漏，由于季節(jié)的變化使得隧道出現(xiàn)反復(fù)的凍融，造成襯砌結(jié)構(gòu)開裂，為了讓結(jié)構(gòu)不受太大的破壞，防止隧道大量滲漏，導(dǎo)致隧道不得不提前進(jìn)行維修，在原有的襯砌內(nèi)部復(fù)襯一層混凝土，雖然這種方法可以暫時(shí)的解決這一問題，但是隧道的斷面減少了，限界受侵，影響可車輛的行駛，我國現(xiàn)在的市政工程隧道有很多都存在著不同程度的滲漏問題，滲漏的部位是不確定的，這就要進(jìn)行大量的研究，并根據(jù)大量的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行隧道復(fù)合襯砌防水層施工技術(shù)研究。
3防水方案比較及施工工藝
3.1防水層方案的比較
在進(jìn)行復(fù)合式襯砌時(shí)，設(shè)置防水層是現(xiàn)在我國內(nèi)市政工程隧道防水技術(shù)的核心，防水材料有防水板和緩沖墊層，并且可以通過國產(chǎn)防水板性能、價(jià)格等的考慮，乙烯-醋酸乙烯共聚物防水卷材具有很好的力學(xué)性能、耐溫度特性及工程特性。根據(jù)防水板的固定方法不同，分為有釘鋪設(shè)和無釘鋪設(shè)，根據(jù)防水板拼接方法不同，可以分為冷粘和熱焊法，由于無釘鋪設(shè)可以保證防水板的完整性，對(duì)于雙縫熱焊對(duì)接縫的質(zhì)量檢測是十分重要的。對(duì)于防水板無釘鋪設(shè)工藝雖然很好，但是需要不斷的改進(jìn)，其中降低塑料墊片的熔點(diǎn)很重要，塑料墊片和防水板所用的材料是相同的，在對(duì)防水板進(jìn)行固定時(shí)，電烙鐵在防水板表面進(jìn)行加熱，所以通過對(duì)加熱防水板和墊片，先進(jìn)行融化的是防水板，然后墊片才會(huì)融化，然后通過加壓使防水板和墊片進(jìn)行融合，在施工過程中，為了可以讓墊片融化，防水板就會(huì)出現(xiàn)過熱的情況，嚴(yán)重的影響了局部強(qiáng)度，甚至?xí)凰毫?，如果墊片的熔點(diǎn)比防水板低，在加熱的過程中，防水板和墊片表面溫度不同，但是如果同時(shí)進(jìn)入熔融狀態(tài)，就可以有效的保證焊接的質(zhì)量。冷粘法相對(duì)于熱焊法來說比較簡單，現(xiàn)在的防水層施工常使用的方法也就這兩種，在實(shí)際的施工過程中就可以看出來，熱焊法焊縫的質(zhì)量較高，而冷粘法的補(bǔ)丁質(zhì)量比較高，而且冷粘法施工是比較方便的、速度快，所以在實(shí)際的施工過程中可以將兩種粘結(jié)法進(jìn)行結(jié)合，在接縫時(shí)要用熱焊法，而進(jìn)行打補(bǔ)丁的時(shí)候就用冷粘法。
3.2防水層施工工藝
對(duì)于防水層來說是由EVA防水板和土工布?jí)|層組成，鋪設(shè)的時(shí)候，要先進(jìn)行鋪設(shè)土工布在初期支護(hù)的噴射混凝土，然后再使用射釘或鑿孔下塑料管，并加入與防水板材料相同的墊片，將塑料脹管固定在噴射混凝土上，當(dāng)以上工作完成以后，就可以鋪設(shè)防水板了，為了可以不損傷防水板，采用電熱傳導(dǎo)的方式，就要使用特制的壓焊器，把擋水板固定在塑料墊片上。
3.3防水板接縫焊接
在隧道中使用的大面積防水板是由防水板進(jìn)行拼接一起的，接縫焊接的嚴(yán)密性是隧道防水的關(guān)鍵工作，我國現(xiàn)在普遍使用的國產(chǎn)的自動(dòng)爬行熱合機(jī)，這一機(jī)器由微型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)變速箱降到二定轉(zhuǎn)速以后，傳遞帶動(dòng)主輪，但是需要熱合的防水板夾持在木契和膠帶之間，防水板熔融狀態(tài)時(shí)，由膠帶傳動(dòng)進(jìn)行壓合，使防水板之間牢固的融為一體。在使用熱合機(jī)進(jìn)行焊接防水板的時(shí)候，兩層防水板搭接為0.1m，焊縫要求為0.01m中間的空腔是用于檢查焊縫嚴(yán)密性的。
3.4防水層施工工藝
由于噴射混凝土基面比較粗糙、表面不平整，對(duì)鋪設(shè)防水層的質(zhì)量有很大的影響，所以在防水層鋪設(shè)前應(yīng)對(duì)噴射混凝土基面進(jìn)行處理，要對(duì)噴射混凝土平整度進(jìn)行基面處理，基面不能有鋼筋、表面不能有過于突出的物體，如果有的話要進(jìn)行處理，以防止防水層被扎破，對(duì)于底板基面要求其平整，不可以有明顯的起伏，在施工時(shí)防水層的基面不能有明顯的水漬，如果有的話就要進(jìn)行封堵或者引排，使用土布?jí)|層施工時(shí)，鋪設(shè)的方法就是在隧道拱頂縱中心線，使土工布?jí)|層橫向中心線與噴射混凝土上的縱向中心線相重合，并且從拱頂部開始向兩側(cè)下垂鋪設(shè)。
3.5防水層破損的檢查與修補(bǔ)
由于焊接的接縫是雙焊縫，利用中間的空腔進(jìn)行充氣檢查，主要的檢查方法就是由注射針和壓力表進(jìn)行連接，使用打氣筒進(jìn)行充氣，當(dāng)充氣以后空腔就會(huì)鼓起來，當(dāng)壓力到一定程度以后要停止進(jìn)行充氣，如果壓力表一分鐘內(nèi)不降低，就說明焊接的效果很好，如果有漏氣的地方，就應(yīng)使用肥皂水快速查找漏氣之處，然后進(jìn)行補(bǔ)焊。在防水層進(jìn)行施工時(shí)，有時(shí)可能會(huì)發(fā)生防水層破損現(xiàn)象，防水層被破壞以后，就要進(jìn)行標(biāo)記，然后再對(duì)破損處修補(bǔ)，但是對(duì)修補(bǔ)有一定的規(guī)定要求，修補(bǔ)的面積不能過小，對(duì)破壞的地方進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)應(yīng)不小于7cm，對(duì)于補(bǔ)丁需要是圓形的，不可以是其他形狀。
4結(jié)束語
隨著我國城市化的快速發(fā)展，地下隧道工程發(fā)展也十分的迅速，但是塔具有高投入、勞動(dòng)強(qiáng)度大、施工環(huán)境惡劣，有的危險(xiǎn)程度很大，現(xiàn)在的城市隧道施工技術(shù)正在向著好的方向發(fā)展，由城市建設(shè)向地下索取空間是城市可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，所以要不斷的學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代的地下工程施工技術(shù)，有利于提高施工速度和施工的質(zhì)量，以確保施工安全及具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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第5篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：錨噴治水支護(hù) 泵送自防水混凝土 承載 耐久性。
近來，由于工作之便，找到三個(gè)國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目的高速公路隧道建設(shè)工地考察，實(shí)地參觀了施工現(xiàn)場，對(duì)于現(xiàn)行的施工技術(shù)和程序有些思考。今撰文提出新的技術(shù)方案，供工程技術(shù)人員參考。
現(xiàn)行的施工技術(shù)程序?yàn)槿拦ば颍?/p>
1、爆破后，在巖巷中采用錨噴技術(shù)進(jìn)行支護(hù)，封住裸巖；
2、噴展表面鋪貼一層有機(jī)板材；
3、在有機(jī)板上澆筑自防水混凝土。
這種工藝為剛?cè)峤Y(jié)合的防水襯砌技術(shù)。
當(dāng)參觀現(xiàn)場作業(yè)后，第一層是噴射混凝土，效果僅是支護(hù)，噴層無抗?jié)B性能。而對(duì)于隧道工程各種復(fù)雜的地質(zhì)情況，尤其是含水層串通微細(xì)裂隙給工作面造成淋滲水時(shí)，這種支護(hù)的質(zhì)量抵擋不住巖體滲漏水的浸入。當(dāng)工程第一道工序結(jié)束時(shí)，仍有部分區(qū)段照舊淋水。僅是把原來在基巖的滲水，現(xiàn)位移到噴層表面，噴層根本沒有封住淋滲水，因噴層無抗?jié)B效果。
針對(duì)淋水問題詢問施工人員，答復(fù)為；他們一旦鋪設(shè)有機(jī)板材后，淋水即抵擋在有機(jī)板外順板材流入盲溝排出，澆筑混凝土?xí)r不會(huì)受影響。
我認(rèn)為：作為一道至關(guān)重要的防水屏障，在鋪設(shè)了有機(jī)板材時(shí)必須與支護(hù)層貼實(shí)，而噴層表面是凹凸?fàn)畈黄秸墓ぷ髅?，在這樣基礎(chǔ)上鋪設(shè)有機(jī)板材，留有許多小空間卻無法貼實(shí)。
有機(jī)板材的應(yīng)用位置，是兩層混凝土間的夾層，噴層不平，混凝土澆筑時(shí)粗骨料石子鋒芒容易刺破有機(jī)板材。那么，一旦有機(jī)板材被人為破損，何談防水功效？是弊病之一。另外，噴層與澆筑混凝土的主要作用是承載，把一個(gè)實(shí)施30cm的混凝土工程人為分成兩層，并且不能粘結(jié)為一體，降低了混凝土的整體性，損失其承載功效是沿弊病之二。再說混凝土的使用壽命與有機(jī)板不能同步，混凝土服務(wù)年限大于70年，而有機(jī)板小于70年，也小于工程的服務(wù)年限。夾層有機(jī)板材客觀存在自然老化，因此說，一旦有機(jī)板材老化即喪失了防水功效，是弊病之三。這種技術(shù)的關(guān)鍵是被動(dòng)防水，因第一層支護(hù)不防水，僅依靠有機(jī)板材和襯砌混凝土的防水功能，這樣，工藝多而沒有達(dá)到主動(dòng)防治水的效果，值得研究。
針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀，現(xiàn)提供用二道工序完成隧道防水與承載的施工技術(shù)方案：
1、錨噴治水支護(hù)
2、內(nèi)襯自防水泵送混凝土本項(xiàng)目的特點(diǎn)：錨噴治水支護(hù)、迎水封堵滲水點(diǎn)，達(dá)到主動(dòng)治水的目的。第二道襯砌工序與前道噴射混凝土粘結(jié)密實(shí)。形成整體的自防水高強(qiáng)度構(gòu)件。
1、粘結(jié)力作用，BR防水劑與水泥水化時(shí)，反應(yīng)生成物——無機(jī)硅膠，在噴射作業(yè)時(shí)，噴射物在膠體粘結(jié)力的作用下，呈團(tuán)狀噴出，在巖體上粘結(jié)牢固，迎水噴射能有效地封住淋滲水點(diǎn)、微細(xì)裂隙等。形成的噴層達(dá)到治理淋水目的。
2、在速凝前提下，噴層抗壓強(qiáng)度提高10——35％，改變了摻速凝型產(chǎn)品而損失噴層程度的通病。
3、降低回彈率，本技術(shù)回彈率低于15％，而其它產(chǎn)品回彈率為35％，對(duì)于提高工效、降低原料消耗是十分顯著的。
4、噴層內(nèi)在質(zhì)量有所改變，因本技術(shù)噴射混凝土是團(tuán)狀，在巖體上因噴射物粘結(jié)力大于3MPa，利于粘結(jié)。作業(yè)時(shí)，后續(xù)噴射物呈嵌入式粘著成型，提高了噴層的密實(shí)性，抗壓程度提高10——30％。噴層不僅是提高強(qiáng)度，抗?jié)B指標(biāo)大于S20，級(jí)配噴射混凝土最佳時(shí)抗?jié)B可達(dá)S30以上。本發(fā)明的錨噴治水支護(hù)把原錨噴支護(hù)的技術(shù)改進(jìn)為以治水為主，并達(dá)到自防水功能的雙重效果。
5、噴層的耐久性，BR錨噴治水支護(hù)把常規(guī)的頂板淋水問題迎刃而解。廣大用戶對(duì)BR噴層治水與支護(hù)耐久性是非常關(guān)注的。因本技術(shù)有效的提高了噴射物粒子粘結(jié)力和粘結(jié)附著力，經(jīng)檢測粘結(jié)力大于3.4MPa，在常規(guī)的噴射混凝土工程中，這樣的質(zhì)量是極為少見的。所施工程無剝離，不起鼓，粘著牢固。噴層厚度8——12cm，抗?jié)B大于S20的自防水質(zhì)量，封閉了巖體滲漏水的通道，達(dá)到主動(dòng)治水的目的。
另外，BR水化物——無機(jī)硅膠體對(duì)混凝土體內(nèi)鈉離子拆出有抑制作用，杜絕化學(xué)腐蝕。對(duì)于噴層提高耐久性。抗?jié)B自防水的性能是非常有利的。
本項(xiàng)技術(shù)對(duì)支撐的鋼拱架和鋼筋無銹蝕危害。
本項(xiàng)技術(shù)是用BR速凝型增強(qiáng)防水劑噴射混凝土工藝，頂林水作業(yè)，在頂板每平方面積淋水量1m3/h的條件下，用本技術(shù)可治水封閉巖體，治理淋水，噴層抗?jié)B大于S30的抗?jié)B性能。
1、凝固時(shí)間：BR速凝型增強(qiáng)防水劑噴射混凝土凝固時(shí)間30s一7min；
2、噴層厚度10cm，噴射混凝土配制C20的級(jí)別，噴層抗?jié)B大于S20；
3、提高抗壓強(qiáng)度10——30％，粘結(jié)力大于3.4MPa；
4.適用地質(zhì)條件：表土層滲淋水，砂層涌水封治，泥質(zhì)角礫者普淋普滲，各種基巖淋水和冶金礦硫酸根離子含量448mg／L，均可預(yù)水治理。目前，己實(shí)施治水工程四萬延米，均取得良好效果。
在錨噴治水支護(hù)層的表面，干燥無淋水的條件下，澆筑BR泵進(jìn)自防水混凝土為第二道工藝，混凝土抗修大于S32，抗壓提高10—20％以上，耐久性穩(wěn)定。
第6篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：交通隧道；施工技術(shù)；進(jìn)展
中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、交通隧道工程特點(diǎn)
1、平面布線特點(diǎn)
受城市用地條件、地形條件和規(guī)劃條件的限制，城市交通隧道在平面選線初期，可選擇余地小，隧道布置形式多采用連拱隧道、小凈距隧道和洞口處小凈距隧道洞身段為分離式隧道的平面布線方式。這種布線方式導(dǎo)致了城市交通隧道在工程造價(jià)和設(shè)計(jì)、施工難度上大大增加。
2、橫斷面形式特點(diǎn)
公路隧道的橫斷面形式主要受道路設(shè)計(jì)時(shí)速控制，而城市交通隧道橫斷面形式除了受設(shè)計(jì)時(shí)速的限制，更受規(guī)劃條件和市政工程項(xiàng)目的特點(diǎn)影響，如人行道和非機(jī)動(dòng)車道的設(shè)置等。這些問題造成了城市交通隧道斷面變化多樣，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)難度大。
3、消防通風(fēng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
目前公路隧道交通工程設(shè)計(jì)主要是按照《公路隧道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T D71-2004）的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。但由于上述規(guī)范適用于高速公路、一、二級(jí)公路的新建隧道和改建隧道以及三、四級(jí)公路隧道，城市交通隧道如何定性成了一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。因此在進(jìn)行城市交通隧道交通工程設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到城市交通隧道的功能服務(wù)性和社會(huì)影響性，一般根據(jù)隧道規(guī)模參照高速公路或者一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。同時(shí)，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2006）中關(guān)于隧道消防通風(fēng)也有更嚴(yán)苛的要求：一、二、三類隧道的車行橫通道或車行疏散通道以及人行橫通道或人行疏散通道的設(shè)置間距更短；通行機(jī)動(dòng)車的一、二、三類隧道應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，采用縱向通風(fēng)方式的隧道，其排煙風(fēng)速應(yīng)根據(jù)隧道內(nèi)最不利火災(zāi)規(guī)模確定（表2）。
4、洞口景觀特點(diǎn)
城市交通隧道從建設(shè)初期的工程控制性到后期運(yùn)營階段的地標(biāo)性和服務(wù)性特點(diǎn)，造就了其在一個(gè)城市片區(qū)、區(qū)域乃至整個(gè)城市中的特殊性。因此，對(duì)于隧道洞口景觀的要求是公路隧道遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法比擬的。因此，如何設(shè)計(jì)完成一個(gè)高品質(zhì)、高質(zhì)量、高滿意度的隧道洞口景觀效果，也已成了一個(gè)隧道設(shè)計(jì)是否完滿的重要節(jié)點(diǎn)。
二、影響隧道工程建設(shè)施工中的主要因素
1、自然條件是隧道工程施工的客觀因素
地質(zhì)、水文地質(zhì)條件是每個(gè)工程時(shí)刻要考慮的因素。在隧道工程的建設(shè)中,特殊地質(zhì)地段。為了減少工程量施工前的地質(zhì)工作,通過地面測繪、物探、少量的槽探和鉆孔查清工程區(qū)的地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造和主要的水文地質(zhì)條件。長隧道往往是工程的控制點(diǎn),應(yīng)盡量避開大斷層,大滑坡、大溶洞、松軟地層等不良工程地質(zhì)體。但施工前的地質(zhì)工作僅出于搜集資料的技術(shù)手段限制,加上地質(zhì)體的復(fù)雜性,所取得的資料不能完全滿足施工要求。由地表工作為主推斷制約隧道地質(zhì)條件與隧道施工中實(shí)際遇到的地質(zhì)條件相差很遠(yuǎn),漏掉的一些不良地質(zhì)體給施工帶來許多想不到的困難。
工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的,經(jīng)歷了各種各樣的自然和人為因素作用,其介質(zhì)特性表現(xiàn)出很大的隨機(jī)變異性。大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,巖土體的水文地質(zhì)參數(shù)是十分離散、不確定的,具有很高的空間變異性,這些復(fù)雜因素的存在給隧道及地下工程的建設(shè)帶來了巨大的本質(zhì)上的風(fēng)險(xiǎn)。
2、施工方案的復(fù)雜性
隧道工程建設(shè)中,施工隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、施工操作技術(shù)水平等對(duì)工程的施工風(fēng)險(xiǎn)都有直接的影響。由于工程施工技術(shù)方案與工藝流程復(fù)雜,且不同的工法又有不同的適用條件,貿(mào)然采取某種方案、技術(shù)和設(shè)備勢必會(huì)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),整個(gè)工程的建設(shè)周期長、施工環(huán)境條件差,這些對(duì)施工單位人員都很容易產(chǎn)生不良影響,容易導(dǎo)致出現(xiàn)各種意外風(fēng)險(xiǎn)事故。施工過程中,地質(zhì)資料的不確定性、工作面塌方、密封漏損、巖爆、瓦斯爆炸、有毒氣體釋放、巖溶、突涌水、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡、施工用電事故、通訊不暢以及安全措施不力等隱患也很大。
三、加強(qiáng)施工管理技術(shù)進(jìn)展
1、加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)
目前在隧道施工期間采用的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法從專業(yè)技術(shù)方面可分為常規(guī)地質(zhì)法和物探法兩大類,具體有以下幾種:①超前導(dǎo)坑;②正洞地質(zhì)素描;③水平超前探孔;④聲波測試;⑤紅外探水;⑥電磁波法;⑦彈性波法。
在綜合地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的各種方法中,超前導(dǎo)坑法成本太高、在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)準(zhǔn)確度不高;正洞地質(zhì)素描法對(duì)與隧道夾角較大而又向前傾的結(jié)構(gòu)面容易產(chǎn)生漏報(bào),水平超前探孔法在復(fù)雜地質(zhì)條件下預(yù)報(bào)效果較差、很難預(yù)測到正洞掌子面前方的小斷層和貫穿性大節(jié)理、鉆孔與鉆孔之間的地質(zhì)情況反映不出來;紅外探測法這種方法只能確定有無水,至于水量大小、水體寬度、具體的位置沒有定量的解釋;電磁波法干擾因素較多,往往造成假的異常,形成誤判。因此施工時(shí)應(yīng)該根據(jù)具體的地質(zhì)條件,選取合適的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法。
2、選擇科學(xué)、合理的施工技術(shù)
隨著隧道工程施工技術(shù)的長足進(jìn)步,新的施工方法層出不窮,針對(duì)特定的隧道工程,如何選擇科學(xué)合理的施工方法,也是施工單位綜合能力的具體體現(xiàn)。大量的事實(shí)證明,采取科學(xué)、合理的施工方法不但能夠化解因地質(zhì)條件的變化和對(duì)地質(zhì)認(rèn)識(shí)能力的不足所帶來的風(fēng)險(xiǎn),而且還能夠鍛煉隊(duì)伍,提高企業(yè)的管理水平,增強(qiáng)企業(yè)抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。目前常用的施工方法應(yīng)注意的問題有:
1）明挖法:明挖法施工隧道的工藝相對(duì)簡單、受力明確,操作方便,但需做好地下管線拆遷或加固穩(wěn)定、地面交通疏導(dǎo)、環(huán)境保護(hù)以及基坑安全穩(wěn)定等工作。2)蓋挖逆筑法:適宜于軟弱土質(zhì)地層,地下水穩(wěn)定在基底高程0.5m以下的地層條件,否則還需要配以降水措施。蓋挖逆筑法施工,一般分兩個(gè)階段:地面施工階段――圍護(hù)墻、中間柱、頂板施工;洞內(nèi)施工階段――土方開挖、結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備安裝。施工中完成的樓板是施工階段幫助側(cè)墻維持穩(wěn)定和運(yùn)營期間整體結(jié)構(gòu)的組成部分,當(dāng)側(cè)墻穩(wěn)定有需要時(shí),樓板上方和下方需加臨時(shí)水平撐;底板是完成整個(gè)主結(jié)構(gòu)的最后部分,是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)閉合的重要環(huán)節(jié),對(duì)保證隧道蓋挖逆筑施工安全、穩(wěn)定有重要意義。3)噴錨暗挖法:噴錨暗挖法施工自始至終處于暗挖土體與隧道結(jié)構(gòu)施筑與置換的動(dòng)態(tài)過程,隧道圍巖始終處于穩(wěn)定與失穩(wěn)兩種態(tài)勢的交變過程之中。為確保施工過程中隧道圍巖穩(wěn)定,必須采用監(jiān)控測量的方法,對(duì)圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,及時(shí)反饋信息,指導(dǎo)安全施工。4)盾構(gòu)法:各種盾構(gòu)機(jī)均有一定適用范圍,應(yīng)根據(jù)隧道外徑、埋深、地質(zhì)、地下管線與構(gòu)筑物、地面環(huán)境、開挖面穩(wěn)定和地表隆沉控制值等控制要求,經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行設(shè)備選型,使施工質(zhì)量高、造價(jià)低、又安全。排土速度與掘進(jìn)速度要有機(jī)協(xié)調(diào),以保持開挖面土體有一定土壓,維持土體穩(wěn)定,達(dá)到控制圍巖和地表穩(wěn)定的目的。
3、培養(yǎng)一支懂管理、精技術(shù)、高素質(zhì)的人才隊(duì)伍
隨著工程的實(shí)踐,從事隧道工程施工的工程技術(shù)人員脫穎而出,施工隊(duì)伍得到鍛煉,并在實(shí)踐中積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。在現(xiàn)場的施工企業(yè)的工程技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)有出入時(shí),應(yīng)及時(shí)與勘測、設(shè)計(jì)單位溝通,通過處理、反饋,及時(shí)修正設(shè)計(jì),合理地控制施工全過程。
結(jié)束語
隨著我國的發(fā)展，相關(guān)的交通隧道工程數(shù)量也得到了極大擴(kuò)張。加強(qiáng)對(duì)隧道工程的質(zhì)量管理檢測，可以有效保證我國交通運(yùn)輸正常運(yùn)作。也是滿足地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足人們生產(chǎn)生活需求的重要保證。
參考文獻(xiàn)
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第7篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：土質(zhì)隧道；裂縫分析；預(yù)防
Abstract: The tunnel project has been constructed in our country has a large portion of soil tunnel, soil tunnel due to special reasons and construction process of the medium is easy to collapse and so on, so that the completion of the soil tunnel are more or less crack greatly small, difficult to normal operation management. How to prevent cracks or reduce soil tunnel tunnel is the worker's responsibility, from the soil tunnel by various reasons stress variation and the design and construction of soil tunnel cracks, and puts forward the prevention or reduction of soil tunnel crack.
Key words: soil tunnel; fracture analysis; prevention
中圖分類號(hào)： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）
1 前言
近幾十年來我國在各種工程中修建了數(shù)以千計(jì)的隧道工程，其中土質(zhì)隧道占了很大的比重。本文所說的土質(zhì)隧道包含公路、鐵路、地下鐵道工程中在土質(zhì)圍巖中修建的隧道工程。經(jīng)過國家有關(guān)部門對(duì)運(yùn)營隧道的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大部分已建成運(yùn)營的土質(zhì)隧道或多或少都存在襯砌開裂的現(xiàn)象，嚴(yán)重的經(jīng)常影響到運(yùn)營安全。許多工程剛剛完工還未交付使用就已經(jīng)出現(xiàn)裂縫，這一現(xiàn)象在鐵路隧道中尤為常見。如果是個(gè)別土質(zhì)隧道出現(xiàn)一些襯砌開裂的現(xiàn)象，也不值得大驚小怪，問題是，近年來土質(zhì)隧道襯砌發(fā)生襯砌裂縫幾乎已成了普遍現(xiàn)象。神木至延安鐵路的十幾座土質(zhì)隧道在施工過程中都曾出現(xiàn)大大小小的裂縫，陜西境內(nèi)的多座公路隧道在投入使用后幾年時(shí)間都曾進(jìn)行過裂縫防水整治。全國其它地方關(guān)于土質(zhì)隧道病害的事例更是不勝枚舉，以上實(shí)例充分說明，土質(zhì)隧道發(fā)生裂縫已不是個(gè)別現(xiàn)象，隧道工程技術(shù)人員對(duì)此應(yīng)予以足夠的重視。本文從土質(zhì)隧道受力變化機(jī)理、及設(shè)計(jì)施工等方面談一點(diǎn)看法，旨在拋磚引玉。
2 土質(zhì)圍巖中開挖洞室后洞周應(yīng)力演變
2.1土的認(rèn)識(shí)土是巖石經(jīng)風(fēng)化作用（包括物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化及生物風(fēng)化），然后以不同的搬運(yùn)方式在不同的地點(diǎn)堆積下開的歷史產(chǎn)物。土是多相介質(zhì)的堆積物，它的種類繁多，按成因不同從大的方面可分為殘積土、沉積土（沉積土可進(jìn)一步細(xì)分為陸地流水沉積土、陸地靜水沉積土、冰川沉積土、風(fēng)成沉積土、海相沉積土）、土壤層。土的結(jié)構(gòu)一般有單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu)等，土的工程性質(zhì)主要取決于土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分、粒度成分及孔隙中水溶液的性質(zhì)等，另一方面也取決于生成年代的長短、地理?xiàng)l件的變遷等。土體的固體顆粒之間及顆粒與水之間的相互作用，使土的物理力學(xué)性質(zhì)很復(fù)雜。目前還沒有一種嚴(yán)格的理論來表達(dá)土的力學(xué)性質(zhì)，工程上還在把土當(dāng)成簡單的彈性體或理想的彈塑性體，在土力學(xué)中大量的應(yīng)用彈性理論或彈塑性理論，這種近似的方法不能準(zhǔn)確的反映實(shí)際情況。
2.2土層中開挖洞室后洞周應(yīng)力的變化過程大量的隧道工程就修建在由各種不同結(jié)構(gòu)不同性質(zhì)的土層構(gòu)成的土質(zhì)圍巖中，在地下洞室開挖以前，土層中的各點(diǎn)均處于三向受力的平衡狀態(tài)，但這種平衡狀態(tài)并不是一成不變的，隨著自然界的地殼運(yùn)動(dòng)，隨著風(fēng)吹日曬，雨水滲透，地層中的應(yīng)力變化無時(shí)無刻不在進(jìn)行著。當(dāng)?shù)叵露词议_挖后，地層中的應(yīng)力平衡就遭到破壞，為了維持新的平衡，人們采取了各種各樣的方法，在多種方法中，新奧法（NATM）的理論無非是最新穎，最科學(xué)的方法，它徹底改變了很久以來人們對(duì)地下洞室開挖支護(hù)的認(rèn)識(shí)，把圍巖作為受力結(jié)構(gòu)的一部分，這是一個(gè)聰明而又科學(xué)的想法。
在我們?yōu)檫@個(gè)科學(xué)的方法而欣喜，以為新奧法可以解決地下工程中的所有問題時(shí)，我們卻不得不面對(duì)許多完全按新奧法原理設(shè)計(jì)施工的隧道工程出現(xiàn)許多裂縫的事實(shí)。為什么會(huì)出現(xiàn)這種問題呢？設(shè)計(jì)者們翻來覆去的檢查了他們采用的原始數(shù)據(jù)及計(jì)算過程，都沒有發(fā)現(xiàn)有什么差錯(cuò)，可就是按此方法設(shè)計(jì)的土質(zhì)隧道越來越多的出現(xiàn)裂縫。其實(shí)，這其中最大的原因就在于我們把自然界動(dòng)態(tài)的過程當(dāng)成靜態(tài)過程來進(jìn)行設(shè)計(jì)。試想一想，我們在設(shè)計(jì)中采用的反映圍巖特性的重要指標(biāo)γ、C、φ值，是不是從我們設(shè)計(jì)隧道開始就不會(huì)再有變化？我們在淺埋隧道設(shè)計(jì)中采用的計(jì)算圍巖壓力的方程中的滑移面是否在我們設(shè)計(jì)完隧道后就不會(huì)再有變化？由此計(jì)算出的淺埋隧道的圍巖壓力是否就不會(huì)再有變化？我們在深埋隧道的設(shè)計(jì)中采用的坍落拱計(jì)算高度是否在我們設(shè)計(jì)后就不會(huì)再有變化？由此計(jì)算出的深埋隧道的圍巖壓力是否就不會(huì)再有變化？我們在隧道設(shè)計(jì)中采用的各種荷載形式是否就與實(shí)際一致？我們所采用的各種襯砌形式是否適應(yīng)地層中的應(yīng)力變化？如果我們對(duì)以上問題都能有明確肯定的回答，我想隧道襯砌肯定是不會(huì)產(chǎn)生裂縫的。
土質(zhì)圍巖中修建的隧道自從洞室被開挖的那一刻起，圍巖中的應(yīng)力重分配就重新開始，如果是按新奧法原理設(shè)計(jì)，在初襯達(dá)到變形穩(wěn)定后只能說是達(dá)到了一次暫時(shí)的平衡，二襯施工后，不論是設(shè)計(jì)者還是施工者都會(huì)確信工程已經(jīng)高質(zhì)量的完工了。實(shí)際并非如此，在大家毫不關(guān)心的情況下，在自然界降水的作用下，或在土層被擾動(dòng)后進(jìn)行的長期的固結(jié)作用下，洞周地層中的應(yīng)力已經(jīng)和隧道設(shè)計(jì)或剛建成時(shí)發(fā)生了很大的變化，初襯和二襯卻還在努力的抵抗著不斷變化的地層應(yīng)力，如果初襯和二襯的強(qiáng)度足夠大，能夠應(yīng)付后來發(fā)生的應(yīng)力變化，那末這個(gè)工程在很長的時(shí)間內(nèi)可以放心地使用。如果不能夠抵抗后期發(fā)生的應(yīng)力變化，隧道襯砌就會(huì)用各種各樣的裂縫表現(xiàn)出它所遭受的各種無法承受的壓力。以上主要是想說明，土質(zhì)圍巖中的洞室開挖后，應(yīng)力的變化是一直在進(jìn)行著的，施工過程中初襯的穩(wěn)定并不表示圍巖變形的完成及應(yīng)力分配的終結(jié)。土層被擾動(dòng)以后的再次固結(jié)是一個(gè)相當(dāng)漫長的過程，洞室開挖后引起地層中水流路徑的變化也是一個(gè)相當(dāng)長的過程，在這個(gè)過程中，洞周地層中的應(yīng)力時(shí)刻都在發(fā)生著變化。因此，對(duì)于許多土質(zhì)隧道建成后多年才出現(xiàn)裂縫就不難理解了。
第8篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：隧道；施工；安全管理；措施；制度
中圖分類號(hào)：U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
由于公路（鐵路）隧道具有斷面大（筆者所監(jiān)理的鐵路雙線隧道開挖斷面達(dá)160余m2）、長度較長、地質(zhì)條件復(fù)雜、隱蔽工程多、施工空間狹小等特點(diǎn)，不僅技術(shù)管理難度較大、質(zhì)量管理要求嚴(yán)，安全管理也顯得非常重要，一旦發(fā)生安全事故，將可能導(dǎo)致人身傷亡、工期延誤。從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，在隧道施工中的安全管理越來越受到人們的高度重視。
建設(shè)隧道過程中必須要重視和加強(qiáng)安全管理，保證隧道工程安全生產(chǎn)。然而，在隧道施工程中，人們對(duì)隧道安全管理的認(rèn)識(shí)大多都只局限于安全制度本身的建立和實(shí)施狀況，其實(shí)隧道施工的安全管理涉及到整個(gè)隧道施工過程的方方面面，即于技術(shù)管理、質(zhì)量管理相關(guān)，也要有合理的資金保證，只有在隧道施工過程中抓住關(guān)鍵問題，綜合考慮、和諧管理、科學(xué)解決問題才是預(yù)防和控制安全事故發(fā)生的關(guān)鍵。因此，筆者認(rèn)為主要從以下幾個(gè)方面認(rèn)識(shí)隧道施工中的安全管理。
1、建立健全安全管理制度及措施
安全管理工作在隧道施工中是一項(xiàng)重點(diǎn)工作，安全管理工作的好壞不僅直接關(guān)系到人的生命安全、工程進(jìn)度及企業(yè)效益，而且牽連到一個(gè)企業(yè)的聲譽(yù)和管理素質(zhì)。建立健全安全管理制度，嚴(yán)格執(zhí)行安全保證措施，保證公路隧道的施工順利進(jìn)展。
1.1落實(shí)安全責(zé)任、實(shí)施責(zé)任管理
隧道施工的安全管理制度要以“項(xiàng)目經(jīng)理親自掛帥、專職安全員直接負(fù)責(zé)、全員參與”為原則，按照“安全第一、預(yù)防為主”的原則，建立健全安全組織結(jié)構(gòu)和安全管理制度，有組織、有領(lǐng)導(dǎo)的展開安全管理活動(dòng)。
項(xiàng)目部要制定安全目標(biāo)，明確各級(jí)崗位人員的安全責(zé)任，抓制度落實(shí)，抓責(zé)任落實(shí)。項(xiàng)目經(jīng)理是安全管理的第一責(zé)任人，要經(jīng)常對(duì)施工安全進(jìn)行定期和不定期的監(jiān)督檢查，加強(qiáng)安全目標(biāo)管理和各項(xiàng)安全制度的執(zhí)行情況，認(rèn)真填寫安全檢查記錄和各種安全統(tǒng)計(jì)報(bào)表，及時(shí)分析安全動(dòng)態(tài)，提高安全管理水平，將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。
1.2做好安全教育與培訓(xùn)
進(jìn)行安全教育與培訓(xùn)，能增強(qiáng)人的安全意識(shí)，提高安全生產(chǎn)知識(shí)，有效地防止人的不安全行為，減少人的失誤。
項(xiàng)目不僅要大力宣傳隧道施工的安全管理制度，并對(duì)所有參與隧道施工的人員進(jìn)行安全教育與培訓(xùn)。對(duì)工程技術(shù)人員和基層施工管理人員要組織學(xué)習(xí)施工技術(shù)規(guī)范，掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工方案及工藝技術(shù)，正確組織和指導(dǎo)施工，要個(gè)要求每個(gè)作業(yè)人員遵守安全規(guī)則，按操作規(guī)程辦事，進(jìn)行正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。對(duì)隧道作業(yè)的機(jī)械工、爆破工、噴錨工、風(fēng)槍工、電工及安全員特殊工種必須進(jìn)行崗位、專業(yè)培訓(xùn)，經(jīng)考核取得合格證書方能上崗。
1.3安全風(fēng)險(xiǎn)管理及施工應(yīng)急措施
隧道作為一種比較特殊的建筑結(jié)構(gòu)，在施工工程中安全風(fēng)險(xiǎn)源比較多，如隧道塌方，突發(fā)性的涌水、排放的有毒有害氣體、巖溶、軟弱段層等不良地質(zhì)災(zāi)害，都有可能造成較大的施工安全事故。因此，在隧道施工要加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理，采取預(yù)測預(yù)防的措施，避免和控制此類安全事故的發(fā)生。
但是，安全事故隨人是人們不希望發(fā)生的，可有時(shí)也是往往違背人們意愿的，因此，在施工前要做好事故應(yīng)急預(yù)案及措施。事故一旦發(fā)生，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，采取有效措施，控制事故繼續(xù)發(fā)展，將人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失減小到最低程度。同時(shí)，要以嚴(yán)肅、科學(xué)的態(tài)度去認(rèn)識(shí)事故、實(shí)事求是的按照規(guī)定、要求上報(bào)相關(guān)部門，分析并弄清楚事故發(fā)生的過程，落實(shí)造成事故的安全責(zé)任，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并組織徹底的整改，預(yù)防此類事件的再次發(fā)生。
2、緊抓工程質(zhì)量就是保證隧道施工安全
“百年大計(jì)、質(zhì)量第一”，工程質(zhì)量是施工企業(yè)永遠(yuǎn)的主題，沒有質(zhì)量就危及安全。從廣義上看，質(zhì)量保函安全工作質(zhì)量，安全概念也內(nèi)涵著質(zhì)量，交互作用，互為因果，安全為質(zhì)量服務(wù)，質(zhì)量需要安全保證。
對(duì)于隧道工程，不合格的工程質(zhì)量，不僅直接威脅著隧道的施工安全，而且對(duì)今后的隧道運(yùn)營有可能造成安全隱患。比如：隧道超前支護(hù)、一次襯砌的質(zhì)量不合格時(shí)，很有可能會(huì)造成隧道的塌方，危及施工人員的生命安全；隧道防排水工程質(zhì)量不合格時(shí)，不僅是隧道襯砌結(jié)構(gòu)和運(yùn)營設(shè)施受到侵蝕破壞，滲漏在路面上的水還影響到車輛的運(yùn)營安全，有可能造成交通安全事故。由此可見，在隧道的施工中，緊抓工程質(zhì)量就是保證隧道施工的安全、保證隧道運(yùn)營的安全。
因此，施工方要健全質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格按照質(zhì)量保證體系文件進(jìn)行質(zhì)量管理，做到從資源投入和過程控制上保證工程質(zhì)量、確保施工安全。在隧道施工管理中，專職的質(zhì)檢工程師及質(zhì)檢人員應(yīng)同時(shí)擔(dān)任兼職安全員，從安全管理的角度緊抓工程質(zhì)量，強(qiáng)化勞務(wù)人員的質(zhì)量和安全意識(shí)、規(guī)范施工的工藝流程及操作規(guī)程，是安全管理切實(shí)做到思想落實(shí)、組織落實(shí)、制度和措施落實(shí)，以確保隧道施工順序、安全地進(jìn)展。
3、確保隧道施工安全的關(guān)鍵是技術(shù)管理
雖然影響隧道施工安全的因素很多，但客觀的因素是隧道所處的地質(zhì)條件和自然環(huán)境，而主觀的因素就是人們對(duì)地址的認(rèn)識(shí)能力和改造環(huán)境的能力。開挖掘進(jìn)中堅(jiān)持“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測、緊襯砌、快封閉”的原則，應(yīng)用科學(xué)、合理的施工方案及施工技術(shù)進(jìn)行隧道施工，是預(yù)防和規(guī)避施工安全事故的重要手段。
4、加強(qiáng)隧道監(jiān)控量測力度
監(jiān)控量測的主要目的在于了解圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)、襯砌可靠程度，獲取二次襯砌及仰拱施作時(shí)機(jī)，確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性。在隧道施工期間實(shí)施監(jiān)測，提供及時(shí)、可靠的信息用以評(píng)定隧道工程在施工期間的安全性，并對(duì)可能發(fā)生危及安全的隱患或事故及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)，以便及時(shí)采取有效措施，避免事故發(fā)生的同時(shí)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工”的根本目的。
5、確保隧道施工中資金的有效投入與使用
在隧道修建中，從業(yè)主到施工方，施工安全越來越受到人們的高度重視，安全保證資金也開始列入了建設(shè)經(jīng)費(fèi)中，但是，在隧道安全資金的使用上還不夠規(guī)范，比如，那些安全設(shè)施要求施工方必須購置，那些安全措施應(yīng)支付經(jīng)費(fèi)等等都沒有硬性的、明確細(xì)致的規(guī)定。在今后的隧道修建中，應(yīng)規(guī)范隧道安全保證資金的使用。
另外，合理的工程單價(jià)是間接地安全保證資金，業(yè)主方為了節(jié)省投資成本往往要控制工程單價(jià)，而施工企業(yè)承建工程的目的就是依靠自己的施工管理和技術(shù)能力來獲取利益。但是巧婦難為無米之炊，沒有合理的工程單價(jià)，施工方有再好的管理水平和技術(shù)能力也難以實(shí)施，為了獲取一定的利益，在施工中有時(shí)會(huì)發(fā)生偷工減料的現(xiàn)象，這樣工程質(zhì)量就難以保證，以保證隧道的施工安全及今后的運(yùn)營單價(jià)。
6、改善施工環(huán)境、加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)
在隧道施工中，加強(qiáng)安全管理的目的就是保證施工人員的人生安全與健康。由于隧道為地下工程，不但隧道圍巖自身有時(shí)會(huì)放出有毒有害于人身健康的氣體，而且在施工過程中產(chǎn)生的機(jī)械尾氣、粉塵及噪音對(duì)人的身體健康也是非常不利的，改善施工環(huán)境、加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)，預(yù)防職業(yè)病，保護(hù)施工人員的身體健康應(yīng)屬于安全管理的范疇。因此，在今后的隧道施工中，要不斷的改善施工環(huán)境、加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)，不但要保證施工人員的生命安全，也要保護(hù)好他們的身心健康，因?yàn)樗麄冋嬲攀撬淼拦こ痰木喸煺吆徒ㄔO(shè)者。
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第9篇：地下工程與隧道工程技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：圍巖松動(dòng)圈；錨噴支護(hù)；理論計(jì)算
中圖分類號(hào)：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
在隧道工程施工過程中，錨噴支護(hù)以其優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)和便于機(jī)械化作業(yè)等特點(diǎn)已被廣泛地應(yīng)用于隧道及地下工程建設(shè)中，但從工程建設(shè)的實(shí)際情況來看，不少工程技術(shù)人員對(duì)錨噴支護(hù)的應(yīng)用，陷入了一些誤區(qū)，并由此導(dǎo)致這樣或那樣的問題。這些誤區(qū)總結(jié)起來有以下幾方面：
1、片面強(qiáng)調(diào)圍巖強(qiáng)度，而忽視了對(duì)圍巖等級(jí)的綜合評(píng)判，導(dǎo)致盲目降低支護(hù)強(qiáng)度，誘發(fā)塌方事故。圍巖等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)受強(qiáng)度、節(jié)理、地下水、斷層等地質(zhì)因素綜合影響，而不能單純以圍巖強(qiáng)度來定義，最突出的例子就是黃土高原上的土窯洞，周邊土質(zhì)強(qiáng)度并不高，卻可以不進(jìn)行支護(hù)自行成洞。
2、對(duì)于錨噴支護(hù)的選擇，不加定量計(jì)算，盲目參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不可避免地發(fā)生支護(hù)過強(qiáng)或偏弱，過強(qiáng)則造成投資浪費(fèi)，偏弱則易誘發(fā)質(zhì)量、安全事故。
3、施工過程中，規(guī)范意識(shí)差，隨意性突出，錨桿角度、注漿飽滿度、噴層密實(shí)度等達(dá)不到要求，很大程度上制約了錨噴支護(hù)效果。
以上誤區(qū)，究其原因是部分工程技術(shù)人員缺乏對(duì)圍巖破壞基本理論和錨噴支護(hù)基本機(jī)理的了解，缺乏對(duì)圍巖特性和支護(hù)參數(shù)的定量計(jì)算。作者依長期施工實(shí)踐和學(xué)習(xí)的體會(huì)，從圍巖松動(dòng)圈理論出發(fā)，對(duì)錨噴支護(hù)和巖體的共同作用機(jī)理談一些粗淺的體會(huì)和認(rèn)識(shí)，與讀者共同研究，意在促進(jìn)基本理論對(duì)現(xiàn)場施工的指導(dǎo)作用。
一、圍巖松動(dòng)圈理論和錨噴支護(hù)作用機(jī)理
隧道開挖后，地應(yīng)力將在圍巖中產(chǎn)生應(yīng)力集中，若圍巖應(yīng)力小于巖體強(qiáng)度，圍巖只產(chǎn)生彈性和塑形變形，不發(fā)生破裂；若圍巖應(yīng)力大于巖體強(qiáng)度，圍巖就會(huì)破裂，產(chǎn)生大的變形。該圍巖破裂的范圍就稱為圍巖松動(dòng)圈，它是圍巖性質(zhì)、地應(yīng)力等多種因素的綜合指標(biāo)，不僅能綜合地反映巖體性質(zhì)、原巖應(yīng)力、隧道斷面、掘進(jìn)方式等因素對(duì)圍巖穩(wěn)定的影響，而且能定量的反映圍巖支護(hù)的難易程度。
圍巖松動(dòng)圈大小反映松動(dòng)圈形成過程中所產(chǎn)生的碎脹變形量的大小，如果松動(dòng)圈為零或很小，說明它自身可以平衡，不需要支護(hù)；當(dāng)松動(dòng)圈為0-400mm時(shí)，稱小松動(dòng)圈，為穩(wěn)定巖層，由于碎脹力造成的圍巖收斂變形較小，只噴砼即可有效支護(hù)；當(dāng)松動(dòng)圈為400-1500mm時(shí)，為中松動(dòng)圈，此時(shí)錨桿應(yīng)作為主體支護(hù)措施，主要起懸吊作用，噴砼起到局部支護(hù)和防止風(fēng)化作用；當(dāng)松動(dòng)圈大于1500mm時(shí)，稱大松動(dòng)圈，此種巖層錨噴支護(hù)主要起組合拱作用，除此之外，還可視實(shí)際情況設(shè)置拱架支撐，與錨噴支護(hù)形成組合拱支護(hù)體系，對(duì)抗和延緩圍巖松動(dòng)變形。
二、錨噴支護(hù)在不同圍巖中的支護(hù)機(jī)理及參數(shù)計(jì)算
1、小松動(dòng)圈圍巖
1.1、小松動(dòng)圈圍巖支護(hù)機(jī)理
圍巖松動(dòng)圈值Lp=0-400mm時(shí)，圍巖因碎脹而造成的收斂量很小，支護(hù)錨桿不起作用，圍巖只需單一噴射混凝土支護(hù)，其作用是及時(shí)封閉圍巖防止二次風(fēng)化潮解和提供支護(hù)力阻止危石掉落。
1.2、噴層厚度的計(jì)算
小松動(dòng)圈圍巖采用噴射混凝土支護(hù)，其噴層厚度按抵抗危石墜落和防止圍巖風(fēng)化計(jì)算，危石的穩(wěn)定條件是噴射混凝土的抗沖切和粘結(jié)力必須大于危石的重量。
T≥KG/SR
式中：T：噴層厚度，m；
G：危石重量，N；
K：安全系數(shù)，一般取3；
R：噴射混凝土抗拉計(jì)算強(qiáng)度，施工現(xiàn)場確定，Pa；
S：危石與噴射混凝土接觸面周長，m。
2、中松動(dòng)圈圍巖
2.1、中松動(dòng)圈圍巖支護(hù)機(jī)理
圍巖松動(dòng)圈值Lp=400-1500mm時(shí)，圍巖碎脹變形較為明顯，必須進(jìn)行錨噴支護(hù)。支護(hù)的主體構(gòu)件是錨桿，錨頭必須錨固在松動(dòng)圈以外穩(wěn)定的巖體上，將松動(dòng)圈以內(nèi)的巖體重量懸吊起來，以達(dá)到安全支護(hù)的目的，此時(shí)錨桿主要起懸吊作用。
2.2、錨噴支護(hù)參數(shù)計(jì)算
錨桿長度按懸吊理論設(shè)計(jì)，計(jì)算式如下：
L=KLp+L1+L2
式中：L：錨桿長度，m；
Lp：圍巖松動(dòng)圈厚度，m；
K：安全系數(shù)，取2-3；
L1：錨桿錨入松動(dòng)圈以外穩(wěn)定圍巖的深度，取0.3-0.4m，m；
L2：錨桿外露長度，取0.1m，m。
錨桿間、排距計(jì)算式：
a=
式中：a：錨桿間、排距，m；
Q：錨桿設(shè)計(jì)錨固力，KN；
γ：圍巖的重力密度，KN/m³；
在中松動(dòng)圈圍巖錨噴支護(hù)中，錨桿是支護(hù)的主體，松動(dòng)圍巖體的碎脹力由錨桿承受；噴層只起局部支護(hù)作用，即錨桿間的表面支護(hù)、控制錨桿間非錨固區(qū)圍巖的變形、阻止非錨固區(qū)危石的墜落以及防止圍巖風(fēng)化，噴層厚度一般選取70-100mm。
3、大松動(dòng)圈圍巖
3.1、大松動(dòng)圈圍巖的支護(hù)機(jī)理
松動(dòng)圈值Lp≥1500mm，為軟巖，錨噴支護(hù)需視情況和拱架共同組成組合拱。錨桿是支護(hù)結(jié)構(gòu)的主體構(gòu)件，伸入圍巖內(nèi)部，與圍巖相互作用形成的組合拱支護(hù)結(jié)構(gòu)體，具有接近原巖強(qiáng)度和較好的可縮性能，能對(duì)隧道實(shí)行全方位的支護(hù)；噴射混凝土能夠及時(shí)封閉圍巖防止圍巖風(fēng)化潮解，并能充填圍巖裂隙和補(bǔ)平巖壁凹凸表面，改善圍巖的受力狀態(tài)，同時(shí)對(duì)錨桿間圍巖起支護(hù)作用；鋼筋網(wǎng)能夠改善噴層性能，提高噴層的抗變形、抗彎、抗拉和抗剪能力，增強(qiáng)噴層的整體性，保證錨桿間的表面支護(hù)強(qiáng)度。
3.2、錨噴支護(hù)參數(shù)計(jì)算
在大松動(dòng)圈圍巖中，由于錨桿長度很難深入到穩(wěn)定巖層中，故錨桿受力設(shè)計(jì)重點(diǎn)應(yīng)從懸吊作用轉(zhuǎn)為組合拱作用，即由鋼架、錨桿、鋼筋網(wǎng)和噴射混凝同形成具有一定厚度和強(qiáng)度的拱形結(jié)構(gòu)，以此來對(duì)抗和減緩圍巖應(yīng)力的釋放。
b=
式中：b：組合拱厚度，m；
L：錨桿的有效長度，m；
α：錨桿在破裂巖體中的控制角，一般為40-45°；
a：錨桿間排距，m。
由上式可知，給定任一組L和a，就能得到一組b，方程式有任意解，但在工程實(shí)際中，確定錨桿的間排距更為重要。在大松動(dòng)圈軟巖支護(hù)中，要根據(jù)軟巖的類別，通過調(diào)整錨桿長度和密度來選擇合理的參數(shù)。鋼架在軟巖支護(hù)中起到加強(qiáng)組合拱的作用，工程實(shí)際中一般為格柵拱架和型鋼支撐，根據(jù)圍巖結(jié)構(gòu)不同，其間距一般取500mm-2000mm。
大松動(dòng)圈圍巖主體支護(hù)主要是錨桿和鋼架所形成的組合拱，噴射混凝土主要用以維護(hù)錨桿和鋼架的穩(wěn)定。軟巖隧道中明顯的收斂變形是正常的，過厚的噴層對(duì)組合拱強(qiáng)度增加無益，因此噴層厚度一般只為滿足支護(hù)工藝和封閉圍巖及鋼架的要求，多采用200-300mm。鋼筋網(wǎng)是為了提高噴層的力學(xué)性能，并可在噴層發(fā)生破裂時(shí)有效對(duì)圍巖表面進(jìn)行維護(hù)，實(shí)際施工過程中多采用Ø6-8mm圓鋼焊接而成，網(wǎng)孔間距多為200mm×200mm。
參考資料：
《錨噴支護(hù)彈塑性設(shè)計(jì)理論及其工程應(yīng)用》吳波等，2002
