地下隧道工程技術范文

導語：如何才能寫好一篇地下隧道工程技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞:城市；隧道；工程；地下；防水；施工技術

1防水技術的定義

防水技術是城市地下工程領域中的關鍵技術，其主要關系到工程的施工、運營狀況、使用功能及使用壽命等，而且與人民的生產生活有很大的關系，國民經濟可持續發展戰略對環境保護特別是水資源保護提出更高的要求，而且我國已經制定相關的防水工程技術規范和標準，我國的隧道及地下工程防水可以分為構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，對于城市地下工程的防水技術還應該堅持防、排、截、堵相結合，因地制宜，進行綜合治理。

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，對于地下水是無孔不入的，如果水壓很大，防水工程質量不好，地下水就會通道深入或流人隧道內部，對隧道的穩定性和安全性造成很大威脅，比如說遼寧省的八盤嶺隧道，建成以后不長時間，隧道內就出現了大量的滲漏，由于季節的變化使得隧道出現反復的凍融，造成襯砌結構開裂，為了讓結構不受太大的破壞，防止隧道大量滲漏，導致隧道不得不提前進行維修，在原有的襯砌內部復襯一層混凝土，雖然這種方法可以暫時的解決這一問題，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，這就要進行大量的研究，并根據大量的經驗進行隧道復合襯砌防水層施工技術研究。

3防水方案比較及施工工藝

3.1防水層方案的比較

在進行復合式襯砌時，設置防水層是現在我國內市政工程隧道防水技術的核心，防水材料有防水板和緩沖墊層，并且可以通過國產防水板性能、價格等的考慮，乙烯-醋酸乙烯共聚物防水卷材具有很好的力學性能、耐溫度特性及工程特性。根據防水板的固定方法不同，分為有釘鋪設和無釘鋪設，根據防水板拼接方法不同，可以分為冷粘和熱焊法，由于無釘鋪設可以保證防水板的完整性，對于雙縫熱焊對接縫的質量檢測是十分重要的。對于防水板無釘鋪設工藝雖然很好，但是需要不斷的改進，其中降低塑料墊片的熔點很重要，塑料墊片和防水板所用的材料是相同的，在對防水板進行固定時，電烙鐵在防水板表面進行加熱，所以通過對加熱防水板和墊片，先進行融化的是防水板，然后墊片才會融化，然后通過加壓使防水板和墊片進行融合，在施工過程中，為了可以讓墊片融化，防水板就會出現過熱的情況，嚴重的影響了局部強度，甚至會被撕裂，如果墊片的熔點比防水板低，在加熱的過程中，防水板和墊片表面溫度不同，但是如果同時進入熔融狀態，就可以有效的保證焊接的質量。冷粘法相對于熱焊法來說比較簡單，現在的防水層施工常使用的方法也就這兩種，在實際的施工過程中就可以看出來，熱焊法焊縫的質量較高，而冷粘法的補丁質量比較高，而且冷粘法施工是比較方便的、速度快，所以在實際的施工過程中可以將兩種粘結法進行結合，在接縫時要用熱焊法，而進行打補丁的時候就用冷粘法。

3.2防水層施工工藝

對于防水層來說是由EVA防水板和土工布墊層組成，鋪設的時候，要先進行鋪設土工布在初期支護的噴射混凝土，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，當以上工作完成以后，就可以鋪設防水板了，為了可以不損傷防水板，采用電熱傳導的方式，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行拼接一起的，接縫焊接的嚴密性是隧道防水的關鍵工作，我國現在普遍使用的國產的自動爬行熱合機，這一機器由微型直流電機驅動，經變速箱降到二定轉速以后，傳遞帶動主輪，但是需要熱合的防水板夾持在木契和膠帶之間，防水板熔融狀態時，由膠帶傳動進行壓合，使防水板之間牢固的融為一體。在使用熱合機進行焊接防水板的時候，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，對鋪設防水層的質量有很大的影響，所以在防水層鋪設前應對噴射混凝土基面進行處理，要對噴射混凝土平整度進行基面處理，基面不能有鋼筋、表面不能有過于突出的物體，如果有的話要進行處理，以防止防水層被扎破，對于底板基面要求其平整，不可以有明顯的起伏，在施工時防水層的基面不能有明顯的水漬，如果有的話就要進行封堵或者引排，使用土布墊層施工時，鋪設的方法就是在隧道拱頂縱中心線，使土工布墊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下垂鋪設。

3.5防水層破損的檢查與修補

由于焊接的接縫是雙焊縫，利用中間的空腔進行充氣檢查，主要的檢查方法就是由注射針和壓力表進行連接，使用打氣筒進行充氣，當充氣以后空腔就會鼓起來，當壓力到一定程度以后要停止進行充氣，如果壓力表一分鐘內不降低，就說明焊接的效果很好，如果有漏氣的地方，就應使用肥皂水快速查找漏氣之處，然后進行補焊。在防水層進行施工時，有時可能會發生防水層破損現象，防水層被破壞以后，就要進行標記，然后再對破損處修補，但是對修補有一定的規定要求，修補的面積不能過小，對破壞的地方進行修補時應不小于7cm，對于補丁需要是圓形的，不可以是其他形狀。

4結束語

隨著我國城市化的快速發展，地下隧道工程發展也十分的迅速，但是塔具有高投入、勞動強度大、施工環境惡劣，有的危險程度很大，現在的城市隧道施工技術正在向著好的方向發展，由城市建設向地下索取空間是城市可持續發展的必經之路，所以要不斷的學習和掌握現代的地下工程施工技術，有利于提高施工速度和施工的質量，以確保施工安全及具有較高的經濟效益。

參考文獻

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關鍵詞：專業；資源庫；建設；結構；系統

由于資金、場地等條件限制以及企業的實際情況，目前地下工程與隧道工程技術專業的的實習場地、設備、培訓教師還有待完善。很多實驗、實訓可以通過計算機來進行，特別是多媒體技術、網絡通訊技術、計算機模擬和計算機仿真技術的應用。為創建“零距離”上崗的實踐教學，解決學校實踐性教學無適合的軟件，學校無法面對隧道工程施工實際進行技能訓練的難題。專業教學資源庫既降低了實踐性教學的成本和風險，也使技能訓練程序化和標準化，同時可培養學生獨立學習能力、創造能力、創新能力、自主學習能力、自我管理能力,使學生成為知識的探索者和學習過程中真正的認知主體。

通過我校地下工程與隧道工程技術專業四年的專業教學，我們正在模擬隧道施工實況進行虛擬實驗實訓庫建設，下步擬建設專業教學資源庫，現將設計思路與框架介紹如下。

1、教學資源庫的系統結構設計

1．1專業教學資源庫的總體結構

總體結構在于知識庫與交流平臺兩方面。

（1）一個知識庫的主要目的在于集中而統一地存儲和管理顯性的知識資源。

知識庫的內容是各種類別和類型的知識資源，其核心是專業的知識分類體系(即專業知識類別和知識要素類型)。在對知識資源的構成和需求分析的基礎上，對相關知識資源的分類進行進一步劃分，一方面是專業知識類別的細化分類，另一方面是知識要素類型的細化分析。知識要素的類型包括: ①媒體素材; ②試題；③試卷；④課件；⑤（5）案例；⑥資源目錄索引；⑦網絡課程。

（2）關于交流平臺

利用BLOG與論壇提供和實現交流平臺功能，捕捉交流中的思維火花，將之沉淀為可供第二人使用的信息知識，這將是一筆巨大的知識財富。交流平臺可以根據主題進行深入的探討，通過探討，不同的人可以獲取新知識，激發思維，也可以建立共識，從而成為隱性知識共享、評估、知識利用和創造的一個良好平臺。

1．2、系統結構

結合以上的設計思路，在其基礎上建立教學資源庫系統結構。

（1）系統角色

①普通用戶：主要是指教師和學生。普通用戶是系統的最終使用者和受益者，是系統最大的用戶群，是系統得以存在和發展的強大動力。為方便用戶使用系統中所提供的資源，系統應為普通用戶提供瀏覽、檢索及下載等功能，另外，為方便管理者與用戶之間的交流互動以及方便用戶對資源進行擴充，還要提供資源評價、資源上傳等功能。

②審核員

審核員具有一定的用戶操作權限(主要是對普通用戶的管理)，它的主要任務是進行后臺管理，包括用戶管理、科室管理、類別管理、資源管理、LBOG管理、論壇管理、公告管理和教師空間維護。

③管理員

管理員在整個系統中，擁有最高的權限，對于系統所提供的專業教學資源庫建設的研究功能，它都具有操作權限，但它的主要任務是對系統的正常維護和配置、對系統的整體情況進行統計分析以及用戶管理(主要是對審核員的管理)。

2系統構成

資源庫主要由知識庫子系統、交流平臺子系統、個人知識管理子系統、審核子系統和系統管理子系統五個模塊組成。

2．1知識庫子系統

知識庫子系統的主要目的在于集中而統一地存儲和管理知識資源，避免知識資源的流失，并在此基礎上實現知識資源的交流和共享。知識庫的內容是各種類別和類型的知識資源(電子文檔)，其核心是專業知識分類體系(即專業知識類別和知識要素類型)，并輔以知識管理的相關設置和使用者的個性化設置。

根據《教育資源建設規范》對教育資源的分類，從中選取媒體素材 (文本、圖像、動畫、視音頻)、試題、試卷、課件、案例、資源目錄索引、網絡課程等七大類資源作為知識庫建設的主要內容，同時考慮課程設置特點與專業特色，建立起知識庫的內容分類體系。

2．2交流平臺子系統

交流平臺子系統主要作用在于進行知識交流?？梢约毞譃橐韵?個模塊的功能：

（1）基本信息管理：保存用戶資料，驗證用戶身份，并建立用戶的使用記錄；

（2）信息檢索：提供分類檢索和定制搜索等知識資源查詢方式，協助用戶提取所需的知識資源；

（3）信息：提供以BLOG為核心的個人信息平臺；

（4）交流協作：借助于LBOG、知識論壇、QQ等交互工具，提供內部溝通；

（5） 教師空間：把專家、教師聯接起來，用教師地圖指導學生快速及時地獲取各種經驗知識。

2．3個人知識管理子系統

個人知識管理子系統主要作用在于可以使使用者創建一個管理個人信息與知識的在線環境，并為其提供創建、共享知識的技術支持。

個人知識管理子系統可以分為三個模塊：

（1）個人賬戶管理：個人信息的基本資料、專業學歷、專長檔案、聯系方式等；

（2）知識資源管理：收藏的知識資源內容，收藏的專家、教師渠道，收藏的知識渠道等信息的管理；

（3）個人知識收藏夾：用戶用于收藏知識資源內容、知識渠道、專家資源等。

2．4審核子系統

審核子系統的功能僅面向審核員角色，它的作用是提供用戶管理、科室管理、類別管理、資源管理、LBOG管理、論壇管理、公告管理和教師空間維護。

2．5系統管理子系統

系統管理子系統主要用于進行系統配置與參數設定.主要具有以下功能：

（1）資源庫系統的初始化：屬性、參數數據入庫。

（2）訪問控制：對訪問本資源庫系統的用戶數量的控制，可采取限定訪問流量的方法。

（3）安全控制：使用防火墻等措施以保證系統不受病毒侵蝕和黑客的攻擊。

（4）功能擴展接口：為實現系統的自身完善和功能升級，提供可擴展的接口。

3結束語

我校地下工程與隧道工程技術專業在專業建設中，充分利用與中鐵九局、中鐵十三局、中鐵十九局的良好的校企合作關系，大量采用其隧道施工現場的資源，為專業人才培養打下了良好的基礎，教師的教科研能力、學生的專業技能得到很大的提高。專業四年內完成省級教科研課題2項，承擔與參與省級教科課題4項。首屆畢業生就業中鐵等大型國企單位，為專業的后續展提供了良好的空間。

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針對淺埋暗挖法隧道施工技術的實際應用以及施工中地面沉降的有效控制措施展開分析與探究。

關鍵詞：

淺埋暗挖法；隧道施工技術；地面沉降；控制措施

隨著現代社會建設速度的不斷加快以及城市交通壓力的不斷上升，對于地下空間與地下交通設施的開發已并不鮮見，而地下隧道施工也接著現代工程技術所帶來的動力得到了快速的發展，隧道施工技術的合理應用直接關系著隧道工程整體施工質量，也影響著未來隧道投入使用后的安全性以及經濟、社會效益的實現，具有著十分重要的意義。作為一種有效的施工技術，淺埋暗挖法在現代隧道施工中得到了較為廣泛的應用，而控制地面沉降作為現代隧道施工技術的一項重要內容，也受到了人們的重視，為充分保障隧道質量與安全，加強對淺埋暗挖施工技術的應用分析及地面沉降控制措施的研究具有極大的必要性。

1淺埋暗挖法隧道施工技術的特點

1.1易于引起地表的形變。

淺埋暗挖法施工中由于埋深較淺，隧道施工區域到地表之間的覆蓋層也相對更薄，相較于其他深埋施工方法而言，其在施工過程中更容易對地表層造成影響，即施工中所產生的圍巖結構變形會經過傳導，使地表同樣發生形變，基于這樣的特點，在實際施工中應注意采取一定的加固措施，做好對地表形變的控制，尤其要避免對地表建筑物結構以及近地表埋設的市政管線網絡的影響，防止對地標交通運行的影響以及各類安全事故的發生。

1.2支護工作宜及早進行。

由于淺埋暗挖施工易于造成地表下沉的特性，在實際施工一般適宜及早進行支護工作，并應在條件允許的范圍內最大限度的提升工程支護結構的剛度，同時應結合對施工區域圍巖的改善與優化，全面保證隧道及圍巖結構的穩定性與可靠性，以實現對施工現場基礎變形及地表變形的有效控制。

2淺埋暗挖法在隧道施工中的實際應用

2.1開挖施工中的技術應用。

利用淺埋暗挖法進行隧道正式施工前，應做好對施工區域環境、地質條件、圍巖性質、工程實際要求與特點、已形成的施工設計圖紙等的掌握，合理制定和完善淺埋暗挖法施工的方案，并做好對施工中各環節的細節處理，以確保施工能夠順利的進行。在選擇和確定施工方法時，應通過試驗對所選用的施工技術與方法進行驗證，對施工技術與方法中不合理、不完善的部分進行及時調整，以確保施工質量。施工方法的實際運用應與隧道類型與施工環境條件相適應，目前應用較多的一種方法是臺階式施工，根據施工條件的不同，還會用到短臺階法、上臺階法、正臺階法等不同施工方式。在施工階段，為保證工程施工的順利進行，并避免對周邊自然環境的影響，應注意對圍巖結構的保護，減少不必要的擾動，這也就要求主要施工方式應以機械掘進和人工開挖相結合的方式為主，盡可能避免在不必要的情況下采用各類爆破施工方式，爆破挖掘應限定在一定的區域及地質條件下。

2.2輔助施工措施。

輔助施工措施的合理運用是保證淺埋暗挖法施工順利開展的重要條件，同時，輔助施工措施的合理選擇與應用也能夠幫助工程建設方實現對工程造價的有效控制，進而對工程效率與進度造成一定的影響。輔助施工措施的選用應以實際地質條件與施工需求為依據，在選擇時應遵循簡單措施優先選用，多種措施靈活結合的策略，以保證工程施工整體質量與安全性。

2.3淺埋暗挖法的常見支護模式。

應用淺埋暗挖法進行隧道支護的過程中一般會選擇重疊式襯砌的支護方式，根據實際的施工條件與需求，主要有三種不同的支護模式：1）初始期支護結構承擔整體負荷，第二次支護只作為安全備用考慮；2）一次支護與二次支護合力承載；3）初始期的支護只用作施工階段的暫時性支護，第二次支護當做主體承載構架。為了確保支護的可靠性，應在支護方案形成后，首先進行試驗段的檢測，并收集和分析相應的數據來幫助完善支護方案，以求獲得最佳的支護效果。

3淺埋暗挖法隧道施工中地面沉降的控制策略

3.1開挖階段的地面沉降控制策略。

由于淺埋暗挖法隧道施工較容易發生地面沉降的問題，因此，在開挖施工階段就要采取相應的控制措施，來抑制和預防地面沉降問題的發生。主要控制策略為，在開挖階段中，加強對沉降情況的監控，并掌握好沉降發生的程度變化，可利用現代化的監測技術與裝置提高監測的準確性與可靠性，并針對實際的沉降變化情況與施工情況，采取針對性的地層加固與處理措施，在準確把握施工區域的地層地質條件的基礎上，優化和改善地層地質條件，降低施工對圍巖及地表結構的影響，以實現對地面沉降的控制。

3.2采取土體改良措施。

土體改良也是控制地面沉降的一個常用措施與方法，一般情況下是在相應施工區域，通過不同類型漿液的灌注對土體進行有效的加固，其在加固土體的同時還能夠在隧道內形成自然拱，對于保障隧道穩定性與安全性有著良好的作用。灌漿法的應用還可以根據實際需要，選取不同性能特點的漿液，使土體性質滿足施工的不同需求，其在應用中具有著一定的靈活性，在控制地面沉降方面有著良好的應用效果。

3.3優化施工方案。

施工方案對于隧道施工的整個過程中都具有著重要的指導作用，因此，在淺埋暗挖法施工中要實現對地面沉降的有效控制，應結合實際情況，在施工方案的編制過程中，應將地面沉降控制作為重要的考量因素，合理選用施工方法與技術，做好施工各環節的細節設計與處理，對于可能導致沉降量加大的因素應予以明確，并指出其相應的應對措施，以此來指導施工的順利開展，并實現對地面沉降問題的有效控制。此外，施工方案的優化也有利于保證施工的整體效率，通過對各環節銜接性的加強，縮短整體施工時間，實現對地層應力的有效控制，進而最大限度的降低地表形變程度。隧道施工質量關系著隧道投入使用后的安全性與價值實現，其對于改善人們的生活出行條件及促進社會經濟的發展都有著重要的意義，加強隧道施工技術的創新與應用是當前隧道工程建設的必然要求，相信隨著未來隧道施工技術的不斷發展，地面沉降等問題將會等到有效的解決，為隧道工程質量的提升提供更有力的保障。

作者：魏冬 單位：中鐵四局集團第七工程分公司

參考文獻

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關鍵詞:盾構; 施工文件; 檔案管理

中圖分類號:U455.43

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2009)03-0120-02

1引言

盾構是掘進機的簡稱,它是在鋼殼體的保護下完成隧道掘進、拼裝作業的集機、電、液、控為一體的大型設備。由于盾構法隧道施工具有機械化、自動化、效率高、安裝性強、對地面環境干擾小等優點,因而迅速在世界范圍內得到了廣泛的應用。盾構法是隧道工程的一種主要修建方法,是軟土隧道的標準和首選的修建方法。

2我國目前是世界上使用盾構數量最多、發展最快、未來需求最大的市場。已是世界上的隧道第一大國

我國經過幾十年來特別是改革開放以來的快速持續建設,我國在隧道及地下工程領域已得到了很大的發展,至今已建成各類隧道超過7000座,隧道總長度超過4000km,隧道數量和總延長位居世界首位,并且目前仍以每年新建200-300km隧道的速度在增加。

21世紀是我國隧道及地下工程大發展的世紀,據有關專家預測,到2020年,我國將要完成近6000km的地下隧道建設,平均每年約300km。到2010年,國內各種地下工程建設約需巖石掘進機、盾構機約180臺(不包括微型機),年均需求量約為30臺。截至目前,使用的盾構總數約有200多臺次。

2.1城市地鐵快速發展,對盾構需求最多。我國城市地鐵正處在高速發展期,地鐵和軌道交通規劃總長度已超過3000km。目前已建成和在建的數量僅占規劃數量的10%左右,未來城市地鐵建設仍將快速發展。

2.2越江隧道建設方興未艾,對大直徑和超大直徑盾構的需求將有快速增長。至今有10個城市已建或在建20多座盾構法越江隧道。計劃中的越江盾構隧道更多。

2.3城市各種地下管線隧道有待發展,對盾構的潛在需求大。有關專家預測,我國城市的給水、排水、電纜、電訊、熱力、輸氣等隧道工程的長度將超過1000km,其對小型盾構、微型盾構或掘進機的需求量也相當大。

2.4長大、特長鐵路公路及水工隧道增加,對掘進機需求增加。

3盾構法在城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理存在的主要問題,亟待解決

一是涉及行業和城市多,要求規定不一致。行業涉及地鐵、鐵路、公路、市政、水利水電等;涉及城市目前在建地鐵城市15個。

二是采用的規范不準確。我國各城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理有的依照地鐵、有的依照鐵路、有的依照公路、有的依照水利水電等規范,再結合市政規范來實施,給施工文件與城建檔案規范化管理增加了難度。

三是新參與的施工、監理隊伍多,對我國城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理要求、水平、起點不一,條件各不相同。目前參與盾構施工的單位超過40家,分布于多個地區、多個行業,并且還在增加。

四是更新型的盾構機數量大、類型全、技術含量更高,至今我國使用的盾構機數量已超過200臺次。包括了土壓、泥水、復合式,雙圓等類型,直徑從3m至15.2m等。其施工文件與檔案管理要求有的甚至是空白。

五是檔案意識淡薄。施工企業重施工生產輕檔案管理的現象普遍存在,如,工程技術資料的收集整理,本應始于工程開工,終于工程竣工,卻未能及時列入工作日程,與工程施工不能同步;在工程項目中,平時不重視工程檔案和內業資料的收集整理,一旦得知業主或上級檢查,就搞突擊,臨時補資料,甚至對檔案管理人員反映的問題未引起重視,使工程檔案管理工作處于被動局面。對于工程項目部來講,一般都未配專職人員,而是由項目經理臨時指派缺少盾構施工檔案管理知識的人員兼職,更沒有專門的資料室與相應的設備,往往使應該歸檔的資料分散在專業技術人員手中,很容易丟失或損毀。

檔案質量欠佳,目前大多數盾構施工的工程檔案都存在原始資料填寫的不完整、不及時、不連續;檔案電子文件、電子信息缺漏;部分歸檔資料不具有完備的法律手續等等情況,由于盾構施工檔案多,目前檔案移交工作普遍滯后。難以達到工程竣工檔案向當地城建檔案館移交的要求。

4盾構法在城市過江隧道施工中,提高施工文件與檔案管理水平的途徑

盾構施工的工程檔案是工程項目實施中階段形成的有保存價值的,以文字、圖紙、圖表、聲像、電子文檔等為載體的文件資料。它是城市基礎設施建設項目確保工程質量的一個重要組成部分,更是城建檔案的一個重要組成部分。同時,盾構施工是高度機械化的一種施工,每日產生大量的數據,如何對這些海量數據進行有效地歸檔處理也擺在了我們面前。

針對盾構施工工程檔案的重要性及存在的問題,提出了施工文件與檔案管理規范化管理的解決途徑。

一是明確規范,嚴格實施。

2008年3月1日,中華人民共和國住房和城鄉建設部、中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局聯合了《盾構法隧道施工與驗收規范》,該《規范》于2008年9月1日實施。因此,盾構法在城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理工作必須嚴格按此《規范》實施。其次,要主動參照市政基礎設施工程施工技術文件主要項目的統一規定,依照《盾構法隧道施工與驗收規范》,制定盾構法隧道施工與驗收技術文件主要項目的統一規定及表格表式目錄。例如:在《盾構法隧道施工與驗收規范》中,選定盾構法隧道施工工序質量評定項目一覽表,依照《盾構法隧道施工與驗收規范》的要求和盾構法施工的特點,制定每一項目的《工序質量評定表》。

二是用準規范,嚴格管理。

按該《規范》1總則1.0.6條,“盾構法隧道工程的施工與質量驗收除應執行本規范外,尚應符合國家現行相關標準的規定”的要求,針對盾構法隧道施工一般只實施隧道主線的特殊情況,對非隧道主線施工的出入口、隨匝道等,其施工文件與檔案管理則按建設部《市政基礎設施工程施工技術文件管理規定》建城(2002)221號文件的規定要求進行管理。同時,建議中華人民共和國住房和城鄉建設部盡快起草、制定和實施《盾構法隧道施工技術文件管理規定》,統一施工文件表格,以規范盾構法在城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理工作。

三是提高認識,加強領導

第一是要充分認識盾構施工工程檔案的作用。是要強化設計、施工、監理、檢測、質監、安全等單位的領導和專業技術人員的檔案意識,使他們認識到工程檔案是建設經驗的積累和寶貴的技術儲備,充分開發、利用工程檔案這個寶貴的信息資源,可以為促進社會的技術進步和創造巨大的社會效益和經濟效益。

第二是要健全制度,建立健全工程檔案及內業資料的形成、積累、整理歸檔制度。明確“科學收集、分級管理、統一歸口、定向移交”的具體操作程序;出臺工程檔案的考核與獎懲辦法等,使檔案管理工作真正做到有章可循,有序進行。根據檔案管理的檢查內容和考核評分標準,采取定期考核制度,形成職責明確、獎懲分明的檔案管理激勵約束機制,加強檔案職能部門對檔案工作的指導與監督,把工程檔案管理工作提高到一個新的水平。

四是科學收集,嚴格要求。

其一,科學收集施工資料。盾構施工屬于地下工程施工,許多理論還不完善,施工經驗對同類工程有重要的借鑒作用。由于地下工程未知因素很多,盾構施工會發生一些沒有預計的情況。因此,各地工程質監站、城建檔案館必須加強施工文件與檔案管理工作的業務工作的指導,明確施工文件與檔案管理工作的規范和要求。在工程開工前,議定項目施工文件與檔案管理工作的具體詳細的實施方案。針對盾構法施工中的特點,對工程大部分情況需要用影像記錄、數據記錄,表格的實時記錄。如,對文字、圖表的大小及格式做出明確規定;圖紙附加電子文檔一份保存,便于存儲及查詢。對于盾構機安裝、盾構進出洞、旁通道的施工等關鍵工序,均應采用聲像資料來記錄,并將拍攝內容、時間、格式也應做出相應規定。

其二,檔案工作與工程同步進行。盾構施工由于工程量大,資料數量多,施工時間相對較長,需要配備經培訓合格的專職檔案人員,并做到“三參加”,即檔案人員應參加生產調度會或工程例會,參加工程安全質量檢查,參加工程驗收,檔案資料做到“圖、表、物”相符、數據準確,填寫、審批、簽章手續要完備,無擅自修改、偽造和后補現象,達到完整、準確、系統,符合歸檔要求,使檔案人員了解工程動態,及時收集、整理原始檔案資料。

參考文獻:

[1] 黃小林.談施工企業工程項目資料的管理[J] .山西建筑,2006 ,32 (2) :13214.

[2] 李金.高速公路施工檔案管理中的幾點體會[J].山西建筑,2006 ,32 (2) :18219.

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Abstract： Aiming at the retaining structure problem of Ganyanggou tunnel's surrounding rock， numerical simulation is used to calculate and analyses on if there are anchor cables on the top of tunnel's surrounding rock. The result indicated that the top surrounding rock is stable without anchor cable， which greatly saves the project cost and it gives some references to the similar projects.

關鍵詞： 黃土隧道;支護結構;數值模擬

Key words： tunnel in loess;retaining structure;numerical simulation

0 引言

新建山西中南部大能力鐵路對外通道干陽溝隧道位于臨汾市浮山縣境內，隧道進口里程位于北韓站出站后的楊村河村，隧道出口位于上村河村。隧道起始里程DK361+735～DK370+190，中心里程DK365+962.5，全長8455m，地面高程間于720-920之間，隧道最大埋深約200m，最小埋深為10m。

隧道處于丘陵區，地勢起伏較大，地面標高720～920m，相對高差約200m，隧道進口坡度較緩，出口處坡度較陡，地表沖溝發育，多為V型溝，無河流改道的地貌特征，主要特點為主溝兩側發育了較多的支溝，溝兩側均為砂質黃土、粉土、粉質黏土等漫灘相沖積物，溝心未見基巖出露。

隧道進口段位于第四系中更新統砂質黃土土層中，砂質黃土具自重濕陷性，為Ⅲ級自重濕陷，屬于Ⅲ級嚴重濕陷性場地類型。支護難度較大，但對于頂部圍巖而言，其本身具有一定的自承能力，故分別對其有頂部錨桿和無頂部錨桿的圍巖應力應變進行研究。干陽溝隧道黃土段斷面圖如圖1所示。

1 隧道圍巖支護研究意義與現狀

地下隧道開挖后，由于洞周卸載，破壞了開挖前的平衡狀態，隧洞周圍各點應力狀態發生變化，各點產生位移，應力重新調整，為了有效阻止上述變形的發生，一般通過對隧道進行支護來滿足正常使用的要求，另一方面，隧道圍巖也具有一定的自主承載能力。因此，對隧道的支護設計應分別從以上兩個方面來考慮。

國內外眾多學者在圍巖支護、穩定性方面都做了相應的研究與分析。楊峰，陽軍生[1]應用極限分析上極限法計算了淺埋隧道圍巖壓力，構造了淺埋隧道圍巖兩種剛體平動破壞模式，并推導了理論公式;朱漢華，潘明軍[2]針對《公路隧道設計規范》中有關圍巖壓力計算和支護設計參數取值與其圍巖分類結合不緊、應用不方便的情況，根據規范中圍巖分類的有點，提出了山嶺隧道圍巖壓力計算和支護設計參數取值辦法;王永巖[3]通過有限元與優化理論的結合，提出了一種新的簡單的地下工程圍巖壓力計算的反算法，并對計算地下工程圍巖壓力分布進行了新的探討;范文，俞茂宏，孫萍等[4]基于統一強度理論，推導得出了硐室形變圍巖壓力的統一解;Atkinson J H 和Potts D M[5]模型試驗和極限分析上限法、下限法研究了無粘性土淺埋隧道穩定性問題。在前人研究的基礎上，采用數值模擬分別對有頂部錨桿和無頂部錨桿兩種情況下干陽溝黃土隧道的支護結構進行分析，通過分析對現有支護形式進行優化。

2 支護條件下圍巖數值模擬計算

干陽溝隧道DK361+735-DK362+600段位于砂質黃土土層中，DK362+600-DK367+100段隧道位于第四系土層與基巖界面地段，由于土層與基巖的強度、工程性質差異較大，故專門對于黃土段隧道的支護結構形式進行計算分析，以便準確評價支護后隧道的穩定性和優化隧道的支護結構提供理論指導。

2.1 模型的建立及參數取值 由于整個黃土段隧道的上覆巖層厚度不同，因此在計算的過程中，取DK361+735-DK362+600段上覆巖層的平均值進行計算。整個模型尺寸為80×200×80m3（x方向×y方向×z方向），共5120個單元，6048個節點。

侯朝炯，勾攀峰[7]通過試驗和理論分析，研究了巷道錨桿支護對錨固范圍巖體峰值強度和殘余強度的強化作用以及對錨固體峰值強度前后，E，c，？漬，等力學參數的改善。對于巖土體與巖土試塊之間數值上的差別，采用強度折減法和工程類比法對力學參數進行修正。

根據干陽溝隧道工程地質勘察報告，計算過程中取巖土體力學參數如表1所示。

2.2 模型材料的破壞準則 巖體與土體等這一類材料都屬于非常復雜的介質，在不同的條件下會呈現出多種屬性。根據上覆巖層材料的力學特征，在數值計算的過程中采用摩爾-庫倫強度準則。摩爾-庫倫強度準則是目前巖石力學中應用最為廣泛的準則之一，其基本思想是認為巖石破裂面產生的破壞剪應力受到巖石材料的內聚力和摩擦力的抵抗，當破裂面上的破壞剪應力等于巖石的內聚力和摩擦力時，巖石開始發生剪切破壞，其表達式為[8]：

？子f=c+？滓tan？漬（1）

式中，c為巖石凝聚力，MPa;？漬為巖石內摩擦角。

2.3 計算結果分析

2.3.1 頂部有錨桿 計算得到隧道黃土段在有頂部錨桿時圍巖的豎向位移等值線圖如圖2所示。

圍巖水平向位移等值線圖如圖3所示。

通過上述計算結構可以看出，當頂部存在錨桿支護時，此時隧道頂部的豎向位移為0.023m，水平位移為0.011m，均非常小。

2.3.2 取消頂部錨桿 沒有有頂部錨桿時圍巖的豎向位移等值線圖如圖4所示。

圍巖水平向位移等值線圖如圖5所示。

通過上述計算結構可以看出，當頂部存在錨桿支護時，此時隧道頂部的豎向位移為0.095m，水平位移為0.042m。

根據《鐵路隧道設計規范》（TB10003-2005）[9]中關于隧道初期支護極限相對位移和穩定性判別方法，隧道淺埋段埋深小于等于50m，隧道圍巖為V級，要求拱腳水平凈空變化極限位移U0=0.30～1.00m，同時拱頂相對下沉極限值為U0=0.06～0.12m。

根據計算得到數值U

3 結論

針對干陽溝隧道黃土段支護結構的形式問題，以數值模擬為手段進行了計算分析。分別計算了在有頂部錨桿支護和無錨桿支護兩種情況下隧道圍巖頂部的變形情況，通過分析，在取消隧道頂部圍巖支護錨桿的情況下，圍巖頂部的變形量仍比較小，在規范規定的合理范圍內。故最后圍巖的支護形式中取消了頂部錨桿，使得工程成本大大降低，同時也為其它類似工程提供了有益的參考。

參考文獻：

[1]楊峰，陽軍生.淺埋隧道圍巖壓力確定的極限分析方法[J]. 工程力學，2008，25（7）：179-184.

[2]朱漢華，潘明軍.山嶺隧道圍巖壓力計算及支護設計探討 [J].中外公路，2002，22（12）：53-55.

[3]王永巖.地下工程圍巖壓力計算的反算法[J].工程力學，1991，8（1）：132-144.

[4]范文，余茂宏，孫萍，等.硐室形變圍巖壓力彈塑性分析的統一解[J].長安大學學報（自然科學版），2003，23（3）：1-4.

[5]Atkinson J H， Potts D M. Stability of shallow tunnel in cohesionless soil [J].巖土工程流變力學[M].Geotechnique， 1997， 27（2）： 203-215.

[6]劉波，韓彥輝.FLAC原理實例與應用指南[M].北京：人民交通出版社，2005，9.

[7]侯朝炯，勾攀峰.巷道錨桿支護圍巖強度強化機理研究[J].巖石力學與工程學報，2000，19（3）：342-345.

篇6

關鍵詞：城市；隧道；滲漏水；方法

中圖分類號：K915文獻標識碼： A

1、城市隧道的施工特征

城市隧道的最大挑戰在于地層穩定性的控制及作為控制設計準則的變形，變形必須處于可容許的地表沉降極限范圍內。城市隧道一般埋置較淺，巖體風化破碎，滲漏水嚴重，巖體自身承載力很弱，雖然初始應力量值不會很大，然而開挖時造成的地層擾動容易引起坑道塌陷，地面沉陷，引起的圍巖應力則可能會波及地表、地表管線以及附近的建筑物。若不及時采取有效措施進行處理，則可能對地下管線、地表道路和上層建筑物造成破壞失穩，對工程安全造成極大的危脅，造成損失。另外在巖土體隧道施工中容易出現的問題，如巖溶隧道、瓦斯隧道、重疊隧道等，這些都是城市隧道建設中應解決的問題。

2、隧道滲漏水原因分析

2.1、隧道防排水設計結構

從圍巖結構和附加防水層入手，體現以防為主的全包式防水。從疏水、泄水著手，體現以排水為主的半包式防水。以防排結合的控制型防排水。此外，隧道的防排水設計中，又針對不同襯砌類型而采取相應的技術措施。目前，我國隧道工程設計中多采用復合式襯砌結構。在此類結構形式中最常用的是引流自排型防水結構。防水一般采用在初期支護上采用刷式、噴涂式和粘貼式鋪設防水材料。在初期支護基礎上形成一層防水層，二次襯砌采用防水混凝土，施工縫采用止水帶止水等措施，以達到防水的目的。排水采用的是隧道內路面污水，由路緣側排水溝排出。從設計方面分析，除非地質結構探測錯誤，設計的防排水等級不夠，不符合地質結構的要求，造成防排水結構不適應地層情況而防排水失敗。只要勘測無誤，設計得當是可以保證及時、自動地調整排水量，維持地下水平衡，滿足地下水環境保護，防止隧道滲漏水的目的。

2.2、現場不按設計要求施工

在防水板安裝過程中由于施工單位搶工期或是工人為省事用釘子直接將防水板釘在初期支護上，破壞設計全包防水，每個釘眼部位都成滲漏點，后期修補都是防水薄弱部位；施工縫和變形縫一直都是地下結構防水設計和施工難點，為了不讓這些部位成為地下水突破口，工程技術人員經過多年經驗，總結一套施工縫和變形縫設計施工方法。以變形縫為例施工時會在變形縫位置提前預埋止水帶，填充低發泡高壓聚乙烯閉孔型泡沫塑料板材和高模量單組分聚氨酯密封膠，預留注漿管注漿，用背貼式止水帶封住迎水面，在縫位置做防水加強層等措施。在現場巡查中的施工質量經常不盡人意，止水帶破損或預埋偏離變形縫位置，填充塑料板和密封膠不密實不均勻，預埋注漿管但不注漿等施工質量問題，消弱變形縫防水能力，成為地下防水系統軟肋；防水板和止水帶接頭連接問題，地下結構防水板連接采用熱焊連接，用焊機將防水板或止水帶熱熔從而連接在一起。

2.3、隧道防水材料

暗挖隧道最常用的PVC防水板，隧道鋪設PVC防水板前，要在初襯基面鋪一層無紡布緩沖層，用防水卷材上自帶連接裝置把防水板鋪在無紡布上，PVC防水板用熱焊連接一起。問題就出在防水板熱焊上，焊接一般采用的是雙面爬焊機，在一定溫度下將兩面防水板融化焊接在一起，連接方法在地面上或實驗室效果很好，但在暗挖地下隧道效果不理想，首先這個熱焊對焊機溫度和爬速要求較高，溫度高燒壞防水板，爬速快焊不牢，工人比較難以把握基面平整，暗挖隧道拱部大都圓弧，基面處理再好存在凹凸不平情況使得焊機焊接不能平穩進行。防水板表面不能有污漬和水，一旦表面被污染很難保證焊接質量。

3、城市隧道滲漏水防治處理措施

3.1、基于材料角度預防

在保證混凝土強度的前提下，改進管片混凝土配合比設計，利用“雙摻”技術，摻入適量的礦物摻合料，摻加高效減水劑以減小水灰比，改善其工作性能、抗裂性能和耐久性能。泥應優先采用低熱的優質水泥。盡量減少水泥的用量，防比混凝土管片開裂。應控制水泥比表面積，還應嚴格控制水泥中的C3S和C3A含量，減少水化熱，提高管片抗裂性和耐久性；宜采用中砂，細度模數約為2.6--3.0，不得使用海砂，應使用堅硬、抗風化性強的砂粒；當使用中粗砂時，每平方米混凝土可減少用砂量20kg--25kg，水泥量也相應減少，可減少管片混凝土的干縮和水化熱量；宜選用5mm--25mm連續級配碎石，石子呈等徑狀，針片顆粒含量不大于5%，不得含有有害物質，選用抗風化、堅硬、強度高的粒狀碎石；粉煤灰使用I級粉煤灰，嚴格控制粉煤灰的細度、燒失量及二氧化硫的含量。粉煤灰玻璃體含量應大于70%，摻量約為水泥的10%--30%，粉煤灰摻量應經試驗確定；摻適量減水劑與膨脹劑，可補償混凝土內外溫差引起的收縮變形，使管片溫差變形小于混凝土的極限拉伸量，可減少和抑制混凝土管片裂縫的形成和擴展。

3.2、結構設計預防

結構計算應嚴格遵照相關規程，不應遺漏計算內容。結構設計應符合強度、剛度、穩定性、抗浮和裂縫寬度驗算的要求，并滿足施工工藝的要求。對于鋼筋混凝土結構應就其施工和正常使用階段進行結構強度計算，必要時也應進行剛度和穩定性驗算。鋼筋混凝土結構應進行裂縫寬度驗算；計算模型設計合理。國內常用的管片設計方法有基于荷載結構模型的慣用法、修正慣用法、梁、彈簧法及多絞圓環法等。在設計時應詳細勘察工程現場情況，選用最為合適的設計模型；結構受力假設與實際受力相符。計算荷載應考慮周全，不應少算或漏算；嚴格規定結構安全系數。設計時應避免不考慮施工的可能性、設計斷面不足、鋼筋設置偏少或布置錯誤、結構剛度不足和構造處理不當等錯誤。

3.3、施工預防

加強管片制作、運輸和拼裝的管理，防止在管片拼裝之前就因為運輸等原因發生了破損。同時，在管片拼裝時，注意千斤頂力的控制，防止管片局部受力過大發生崩角、裂縫等破壞；加強止水條質量管理，著重預防止水條因提前受潮發生膨脹，導致止水條失效，還要注重粘貼止水條與管片密合、平整牢靠；減少后期沉降措施，提高隧道的施工質量，正確控制盾構姿態，減少對土體的擾動，在出現偏離軸線趨勢時，應該及時地調整千斤頂的行程差，必要時可以加貼糾偏楔子進行糾偏，盾構機向前推進后，及時填補土體與管片之間的間隙，同步壓漿是減少后期變形的重要環節，要及時和足量地進行，如果發現地面沉降量較大，應及時補漿，壓漿時間一般與管片脫離盾尾同步為宜，壓力略大于該處水土壓力之和，盡量做到填補空隙而不造成對土體的劈裂。

3.4、混凝土維修加固

隧道圍巖裂隙水豐富，如澆筑混凝土時產生蜂窩或因施工留位而后澆筑結合不良，形成滲漏，混凝土襯體及鋼筋受到侵蝕介質引至腐蝕起鼓剝落等，該方法適用于上述情況，混凝土缺陷表面處理&采用高壓水沖洗混凝土表面，清除鹽份、水泥、砂漿、殘留雜物及松散物等，在修補填充前必須用清水濕潤其周邊及修補基面，按所選的修補材料，調配并填充修補，在填充前基面必須涂上一層底漆，當底漆涂上后，不要等底漆干涸，立刻填充所選定的修補材料。

總言之，隨著我國公路隧道數量的迅猛增加,面臨了許多公路隧道病害的問題,其中隧道滲漏水問題是比較普遍和嚴重的。本文筆者結合多年工作經驗對隧道滲漏水的成因進行了分析，并在此基礎上對相應的改善措施進行分析探討，以期對以后的工作起到一定的借鑒意義。

參考文獻

[1]宋大成，張雪飛，孫偉.地鐵隧道滲漏原因分析及對策[J].山西建筑，2014，34:183-184.

[2]郭禹桐.隧道滲漏分析與探討[J].中小企業管理與科技(上旬刊)，2014，11:90-91.