地下工程与隧道工程技术精选(九篇)

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第1篇：地下工程与隧道工程技术范文

本文以隧道工程为研究对象，针对相关问题展开了讨论。文章首先介绍了我国隧道工程的发展现状，在分析了隧道工程中存在病害问题的基础之上，最后提出了对于我国隧道工程健康研究的意义。本文旨在为隧道工程的相关问题研究提供一些参考和借鉴。

【关键词】隧道；病害；健康

一、我国隧道工程的发展现状

近年来，世界各国长大隧道的不断建成，无疑为世界隧道的大发展掀了起一股新的。我国是一个多山的国家，山区面积约占总面积的三分之二，铁路和公路一直是我国人民出行的主要交通方式。随着生活节奏的加快和科技的进步，人们对安全、快捷、舒适、方便、经济的运输方式的需求日益突出。过去的道路盘山越岭，既不经济也不安全，已不能适应时代要求。隧道以其自身具有的改善线路，缩短里程和行车时间、提高运营效益等方面的优势，在道路建设中的优越性越来越多地为道路建设者和设计者认可且被大量采用。

随着我国国民经济实力的不断增强，特别是西部开发的不断深入，公路和铁路建设步入了时期。在最近几十年间，我国的公路里程将大幅度增加。而在交通大力发展的同时，我国可耕土地与道路建设用地的日益矛盾凸现出来，为了解决这一问题，隧道工程在建设中所占线路长度比例迅速提高，而这在客观上极大的地促进了隧道工程的发展。

根据有关资料表明，我国大陆已建成铁路隧道超过七千座。从最近几年的建设规模和速度来看，铁路隧道和公路隧道分别约以每年300km和200km或更快的建设速度在增长。目前，我国的隧道建设技术水平也有了很大的提高，隧道对我国的经济建设与发展也起到了积极的推动作用。从隧道的数量、规模和建设速度来看，我国已成为世界上隧道和地下工程最多，最复杂、也将是今后发展最快的国家。

二、隧道工程中存在的病害问题

随着我国隧道工程的快速发展，隧道工程病害问题日益凸显。我国地域自然条件差异较大，隧道穿越的山体工程地质条件、气候条件、水文地质和设计、施工、运营等条件复杂多变，早期修建的隧道经常出现隧道拱顶开裂、边墙开裂、拱顶空洞、衬砌损坏、隧道渗漏水、隧道冻害、围岩大变形、衬砌厚度薄、混凝土强度低、隧道内空气污染等病害；另外，由于各方面的原因，隧道内部的照明设施不足等引发交通事故，也是可能引发灾难性火灾事故的隐患所在，甚至部分隧道在投入使用的前期就出现比较严重的隧道病害。因此，隧道的健康问题变得日益突出。

我国公路隧道的快速发展也经多年的经验，但是目前隧道的运营状况十分堪忧。隧道和其它地下建筑的维护与修缮问题是土木工程的主要任务。虽然我国目前多采用新奥法进行隧道设计与施工，隧道的建设成就世界瞩目，但是隧道施工单位的良莠不齐和“重建设、轻维护”的理念，使目前隧道及地下工程健康问题严重。另一方面，由于我国隧道建设与维护的经验相对国外来讲，目前尚存在一定的差距，对隧道及地下工程健康的认识存在着严重不足。从目前现有的资料来看，满足结构物功能要求的混凝土的耐久性可能只有60年左右，喷射混凝土就更低了，只能满足30年不维护的要求。而一般混凝土结构物的使用寿命，都应该在100年以上，对于高速公路和作为运输动脉的铁路来讲，隧道更应该成为道路的重中之重，成为隧道建设和维护的咽喉工程，延长隧道结构的寿命，将成为今后地下工程工作者的首要任务。

三、对于我国隧道工程健康研究的意义

1、隧道健康的提出

任何结构物都有其寿命，隧道和地下工程也是如此。为了尽可能延长其使用，我们必须要掌握在隧道使用过程中发生或可能发生的各种病害，并推进病害发生的原因，评价结构物的损失程度和研究是否采取相应的措施和对策，以延长其寿命，提高其服务功能。从结构物劣化曲线的意义我们可以清晰地认识到结构物及时维护的重要性和必要性，隧道和地下工程同样遵循这个规律。

既然隧道和地下工程都需要及时维护，那就存在一个问题――这些工程都是隐蔽工程，怎样才能知道此类结构物需要维护，到那种程度进行治理可最大程度延长隧道寿命，达到最佳效果。这就需要对此类工程病害的程度进行判定，需要一个判断依据，使工程技术人员据此可以决定此结构物是否需要及时维护。到目前为止，还没有一个较为权威的、被大家公认的可以接受的判断依据。因此，如何对现役营运隧道或新建隧道等地下建筑物进行病害与灾害预防和控制就显得极为重要，成为目前公路与铁路交通的研究重点和热点问题。

近年来，有学者对隧道和地下工程的健康诊断做了一些研究。健康诊断，就是指结构在受到自然的(如地震、强风、洪水、地下水压力与侵蚀等)、人为的破坏之后，后者经过长期使用之后，通过测定其关键性的指标，检查其是否受到损伤。在允许的条件下，结合损伤识别技术，确定损伤的部位，评估损伤的程度，预测剩余的有效寿命。其主要任务就是判断结构的损伤程度，可以从不同的层面进行理解。隧道健康诊断是指对影响隧道结构物安全性、耐久性的病害进行检查和调查，并对隧道的病害进行分析，评价隧道的安全状况，提出整治病害的对策和措施。隧道健康诊断主要包括对隧道病害的检查、调查、分析和隧道安全性的评价，以及提出隧道病害整治的措施。

2、隧道工程健康诊断研究的价值

目前在公路隧道及地下工程健康方面的研究，主要侧重于隧道病害，机理研究较少，处理方法探讨较多，研究成果始终停留在较低的科学层面，这可能是目前公路隧道病害日益发育的根本原因。鉴于此，隧道及地下工程健康问题研究应遵循下述原则或思路：

（1）从病害现象上升到公路隧道及地下工程健康理念，公路隧道现行、结构形式、结构材料及隧道危岩构成隧道及地下工程健康的有机系统，采用系统论、多学科耦合方法实施公路隧道及地下工程健康研究。

（2）高度重视公路隧道及地下工程健康诊断机理研究，宏观和微观结合，建立健康频谱，构建公路隧道及地下工程健康智能诊断机理。

（3）随着我国公路交通事业建设的快速发展，隧道及地下工程健康状况日益成为公路隧道养护中极其重要的环节，从公路隧道及地下工程健康因子、健康状况恶化原理、健康诊断及健康控制等方面，推动隧道研究的科学进展，具有紧迫的现实意义。

【参考文献】

【1】新安，黄宏伟．隧道病害与防治[M]．上海：同济大学出版社，2011

第2篇：地下工程与隧道工程技术范文

侧部高压富水溶腔与隧道间岩柱安全厚度的研究

膨胀土地层中盾构隧道管片结构受力分析与对策研究

模糊综合评判法在大相岭隧道岩爆预测中的应用

铁路小间距隧道洞口段爆破施工震动响应研究

隧道洞口段危岩落石风险评估

盾构隧道盘形滚刀损坏的原因分析与对策

大断面隧道掘进机实施洞内组装和“绿色组装”理念

泥水平衡盾构到达钢套筒辅助接收施工技术

成都地铁盾构4标段泥水与土压两种盾构机的适应性分析

客运专线铁路隧道下穿既有高速公路施工技术

武汉地铁2号线区间隧道超浅埋地层矿山法施工技术

长距离大倾角富水曲线斜井施工技术

公路隧道陡坡长距离通风斜井抽排水施工技术

旧堡隧道斜井转入正洞施工技术

袖阀管注浆帷幕在地铁周边建筑物保护中的应用

大相岭泥巴山隧道涌水大变形处理技术

洋坊隧道左洞塌方病害整治

某隧道塌方原因分析及处理方案

《现代隧道技术》2010年总目次

探询隧道及地下工程技术研究的基本课题

对隧道工程中监控量测问题的讨论

加强铁路隧道机械化施工,保证隧道施工质量和安全

城市地下工程施工技术在我国的现状、分类和发展

跨琼州海峡铁路隧道初议

香港特别行政区引用“建造,营运,移交”(BOT)方式兴建的五条隧道

香港海底沉管隧道工程发展概述

水下盾构隧道合理覆盖层厚度的探讨

隧道施工时探查、预报断层、岩溶、地下水的技术新进展

公路隧道群智能联动控制技术的现状与展望

北京暗挖地铁车站设计与施工调研分析

珠江水底隧道安全运营管理探索

浅谈运营海底隧道健康诊断技术

地铁结构安全评估指标体系的初步研究

盾构始发与到达方法综述

岩溶治理技术浅谈

地下空间规划中几个基本问题的分析

关于广州城市地下空间公用设施开发利用的法律思考

第3篇：地下工程与隧道工程技术范文

关键词：地下工程；结构类型；设计方法

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

中图分类号： TV554 文献标识码：A 文章编号：

引言

地下工程的英文是Underground engineering，是建筑在岩石中、土中或水底以下的工程设施的统称。它的设施可以构筑成隧道形式，也可以和地面房屋相似，在平面布局上采用棋盘式和房间式的设置。并可建成多层多跨的网架结构。人类在原始时期就利用天然洞穴作为群居、活动场所和墓室，但基本局限于帝王贵人的陵墓和人类居住的窑洞。工业革命以后，随着各种工程技术手段的不断提高，人类开始大规模开发地下空间。近年来，由于城市化的快速发展，城市人口饱和。建筑空间拥挤和绿地减少，使高层建筑如雨后春笋，建筑越建越高．地下部分也越来越深。向地下发展是扩展城市空间一种有效的途径，地下工程在扩大城市空间容量和改善城市环境方面有着广泛的前景。

1现代地下工程的发展背景及力学特点

1．1现代地下工程的研究背景

现代地下工程发展迅速，各种典型工程著名浩瀚。世界已有数百个城市修建了地下铁路，我国大瑶山铁路隧道，长14，295m，历时6年建成；日本青函隧道，长53，850m，从规划到建成，历时半个世纪；英法海峡隧道，长50km，海底长度37km，历时7年建成；日韩隧道，长250km，采用分段施工方案其调查斜井已于1986年底动工。著名的公路隧道．如穿越阿尔卑斯山、连接法国和意大利的勃朗峰隧道和连通日本群马县和新泄县的关越隧道，它们的长度均超过10km。各类地下电站迅速增长，其中地下水力发电的项目，全世界已超过400座，其发电量达45亿瓦以上。地下电站的建设是个十分庞大的地下工程。原苏联的罗戈水电站，土石方量510万立方米，混凝土用量160万立方米，开凿的隧道、硐室294个，总长度达62km。世界各国修建了大量的地下贮藏室，其建造技术得到不断革新。目前城市地下空间的开发利用，已经成为城市建设的一项重要内容。一些工业发达国家，逐渐将地下商业街、地下停车场、地下铁道及地下管线等结为一体，成为多功能的地下综合体。

1．2现代地下工程的力学特点

1)工程受力特点不同。地面工程先有结构，后有荷载。地下结构先有荷载，后有结构。

2)工程材料特性的不确定性。地面工程材料多为人工材料：如钢筋混凝土、钢材、砖等。这些材料虽然在力学与变形性质等方面也存在变异性，但是，与岩土体材料相比，不仅变异性要小得多，而且人们可以加以控制和改变。地下工程材料所涉及的材料，除了支护材料性质可控制外，其工程围岩均属于难以预测和控制的地质体。地质体是经历了漫长的地质构造运动的产物，它不仅包含了大量的断层、节理、夹层等不连续介质，而且还存在着较大程度的不确定性，其不确定性主要体现在空间分布和随着时间的变化上。

3)工程荷载的不确定性。对于地面结构，所受到的荷载比较明显，虽然某些荷载也存在随机性，但其荷载值和变异性与地下工程比相对较小。对于地下工程，工程围岩的地质体不仅会对支护结构产生荷载，同时它又是一种承载体。因此，不仅作用到支护结构上的荷载难以估计，而且，此荷载又随着支护类型、支护时间与施工工艺的变化而变化。

4)破坏模式的不确定性。工程的数值分析与计算的主要目的在于为工程设计提供评估结构破坏或失稳的安全指标。这种指标的计算是建立在结构的破坏模式基础之上的。对于地面结构，其破坏模式一般比较容易确定，在结构力学和土力学中已经了解。例如强度破坏、变形破坏、扭转失稳破坏等。对于地下结构，其破坏模式一般难以确定，它不仅取决于岩土体结构、地应力环境、地下水条件，而且还与支护类型、支护时间与施工工艺密切相关。

5)地下工程信息的不完备性。地质力学与变形特性的描述或定量评价取决于所获得信息的数量和质量。然而，对于地下工程只能在局部的有限的工作面或露头获取。因此，所获取的信息是有限的、不充分的，还可能存在错误资料或信息。

2现代地下工程的类型

地下工程是土木工程的一个重要分支。按其工程的几何形状分为隧道工程和硐室工程。隧道工程是指结构长度尺寸远大于断面尺寸(最大跨度或高度)的结构，通常包括铁路隧道、公路隧道、煤炭运输巷道、矿山采场进路、水工引水涵洞、人防地下通道等。硐室工程一般是指长跨比较接近(一般小于10)的地下结构，如地铁车站、地下商场、水电站地下厂房、地下储气库、地下储热库、地下影剧院、地下展览馆、地下试验室、地下餐馆、地下停车场、变电站等。从力学计算模型上考虑，隧道工程可近似处理为平面应变问题，而硐室工程一般属于三维计算力学模型的范畴。

3地下工程的设计方法

3.1裂缝控制方法

3.1.1常用的裂缝控制方法

在民用建筑中普遍采用的裂缝控制方法是沿结构每30m左右设置收缩后浇带．并在其两侧混凝土早期收缩基本完成后（龄期60d早期收缩可完成70％左右）方浇筑收缩后浇带的微膨胀混凝土．后浇带施工时清缝困难，且容易于该处渗水。近几年来采用抗裂方法的工程实例也为数不少。抗裂方法主要可分为2种：(1)提高配筋率(或掺钢纤维)；(2)掺膨胀剂。掺钢纤维的方法可以从本质上提高混凝土的抗拉强度．从而提高其抗裂性能：但是其掺量如何确定有待研究，且造价也比较高昂。掺膨胀剂、设置膨胀加强带可以使混凝土产生微膨胀，以之补偿其早期收缩，该方法有不少成功的工程实例，有的工程甚至100m多长．通过设置多道膨胀加强带并在施工中采取一系列其它措施一次浇筑混凝土，而未留任何形式的缝；然而，因膨胀剂掺用不当而引起的工程事故同样应引起结构设计人员的深思。

3.1.2工程采用的方法

混凝土的收缩变形与结构材料的极限伸长值之间的关系十分重要．只要是二者相差足够小．则根据该式计算出的伸缩缝的间距就可以足够大，甚至趋于无穷大。缩小该差值办法可从提高材料本身极限伸长值和减少材料的收缩变形2方面人手。通过选取合理的配筋、混凝土配合比及施工养护方案，可以较大地提高混凝土的极限伸长值。混凝土结构的收缩变形基本上是由3部分组成，即混凝土的干缩、早期水化热引起的收缩和环境温差引起的收缩。该工程为地下工程，结构主体覆土厚度达1．5m，且受太阳直射的面积较小，因而环境温差引起的混凝土收缩并不大．这对该工程非常有利：而对于混凝土的干缩及早期水化热引起的收缩则可通过加强养护、降低混凝土本身的早期温升等措施加以减小，同时采取适当办法释放掉部分干缩和水化热引起的收缩．从而使未释放掉的干缩及水化热引起的收缩与环境温差引起的收缩之和与混凝土的极限伸长值相接近，以使理论计算出的伸缩缝的间距大于该工程的长度。因此，通过严格的理论计算，并考虑到超大面积混凝土施工的时空效应，该工程最终决定采用先放后抗、抗放相结合的跳仓法综合技术措施来解决混凝土的裂缝控制问题，即：混凝土先分块施工．经过一段时间后，可释放掉大部分混凝土的于缩和早期水化热引起的收缩，然后连成整体并尽快回填土，以整体结构抵抗剩余的收缩应力。

3.2抗浮措施

地下室的抗浮措施可分2种：配重平衡法和附加锚固法。对于浮力与原建筑自重较接近者，可考虑增加配重平衡浮力；而对于相差较大者．则采用附加锚固法更为可行。附加锚固法具体又可分为抗拔桩（含钻孔桩、人工挖孔桩、预应力管桩等)和抗拔锚杆(含预应力锚杆、非预应力锚杆等)。钻孔桩的特点是机械化程度高．无需降水．对周边建筑和环境影响小，但场地较脏乱。由于普通钻机在较硬的岩石上钻进困难，因此采用该桩型时应合理选取锚固岩(土)层。人工挖孔桩属劳动密集型，条件允许时可大面积同时开挖．适合于中国国情．但应充分考虑降水对周围建筑物和管线的不利影响。因人工挖孔桩的桩径一般不宜小于1200mm，且还要另做护壁，所以该种桩型会使总造价有所提高，但会大大缩短工期。预应力管桩为摩擦桩，桩尖无法进入较硬质岩，单桩抗拔承载力较低。抗拔锚杆施工时无需降水，机械化程度较高，其中预应力锚杆需要张拉．相当于预先附加了配重与浮力相平衡，而非预应力锚杆则不需张拉．仅当浮力真正出现时锚杆才被动抵抗拉力．其施工更简便．造价更低。

结束语

地下工程设计是一项包含多种因素的工作。只有设计人员具备扎实基础知识，掌握基本的设计方法及丰富的实践经验，其设计的地下工程结构在稳定性、安全性和经济效益3个方面才能达到理想的效果。

参考文献：

[1]李宏蜓．城市地下空间的开发和利用【J】．城市，2004，(6)．

第4篇：地下工程与隧道工程技术范文

关键词:城市；隧道；工程；地下；防水；施工技术

1防水技术的定义

防水技术是城市地下工程领域中的关键技术，其主要关系到工程的施工、运营状况、使用功能及使用寿命等，而且与人民的生产生活有很大的关系，国民经济可持续发展战略对环境保护特别是水资源保护提出更高的要求，而且我国已经制定相关的防水工程技术规范和标准，我国的隧道及地下工程防水可以分为构造防水和材料防水两种，可以分为水密型防水、泄水型防水和混合型防水，对于城市地下工程的防水技术还应该坚持防、排、截、堵相结合，因地制宜，进行综合治理。

2城市隧道工程地下防水中存在的问题

市政工程隧道在施工的前后都会受到地下水的影响，尤其是建成以后的隧道，更是被西下水包围着，对于地下水是无孔不入的，如果水压很大，防水工程质量不好，地下水就会通道深入或流人隧道内部，对隧道的稳定性和安全性造成很大威胁，比如说辽宁省的八盘岭隧道，建成以后不长时间，隧道内就出现了大量的渗漏，由于季节的变化使得隧道出现反复的冻融，造成衬砌结构开裂，为了让结构不受太大的破坏，防止隧道大量渗漏，导致隧道不得不提前进行维修，在原有的衬砌内部复衬一层混凝土，虽然这种方法可以暂时的解决这一问题，但是隧道的断面减少了，限界受侵，影响可车辆的行驶，我国现在的市政工程隧道有很多都存在着不同程度的渗漏问题，渗漏的部位是不确定的，这就要进行大量的研究，并根据大量的经验进行隧道复合衬砌防水层施工技术研究。

3防水方案比较及施工工艺

3.1防水层方案的比较

在进行复合式衬砌时，设置防水层是现在我国内市政工程隧道防水技术的核心，防水材料有防水板和缓冲垫层，并且可以通过国产防水板性能、价格等的考虑，乙烯-醋酸乙烯共聚物防水卷材具有很好的力学性能、耐温度特性及工程特性。根据防水板的固定方法不同，分为有钉铺设和无钉铺设，根据防水板拼接方法不同，可以分为冷粘和热焊法，由于无钉铺设可以保证防水板的完整性，对于双缝热焊对接缝的质量检测是十分重要的。对于防水板无钉铺设工艺虽然很好，但是需要不断的改进，其中降低塑料垫片的熔点很重要，塑料垫片和防水板所用的材料是相同的，在对防水板进行固定时，电烙铁在防水板表面进行加热，所以通过对加热防水板和垫片，先进行融化的是防水板，然后垫片才会融化，然后通过加压使防水板和垫片进行融合，在施工过程中，为了可以让垫片融化，防水板就会出现过热的情况，严重的影响了局部强度，甚至会被撕裂，如果垫片的熔点比防水板低，在加热的过程中，防水板和垫片表面温度不同，但是如果同时进入熔融状态，就可以有效的保证焊接的质量。冷粘法相对于热焊法来说比较简单，现在的防水层施工常使用的方法也就这两种，在实际的施工过程中就可以看出来，热焊法焊缝的质量较高，而冷粘法的补丁质量比较高，而且冷粘法施工是比较方便的、速度快，所以在实际的施工过程中可以将两种粘结法进行结合，在接缝时要用热焊法，而进行打补丁的时候就用冷粘法。

3.2防水层施工工艺

对于防水层来说是由EVA防水板和土工布垫层组成，铺设的时候，要先进行铺设土工布在初期支护的喷射混凝土，然后再使用射钉或凿孔下塑料管，并加入与防水板材料相同的垫片，将塑料胀管固定在喷射混凝土上，当以上工作完成以后，就可以铺设防水板了，为了可以不损伤防水板，采用电热传导的方式，就要使用特制的压焊器，把挡水板固定在塑料垫片上。

3.3防水板接缝焊接

在隧道中使用的大面积防水板是由防水板进行拼接一起的，接缝焊接的严密性是隧道防水的关键工作，我国现在普遍使用的国产的自动爬行热合机，这一机器由微型直流电机驱动，经变速箱降到二定转速以后，传递带动主轮，但是需要热合的防水板夹持在木契和胶带之间，防水板熔融状态时，由胶带传动进行压合，使防水板之间牢固的融为一体。在使用热合机进行焊接防水板的时候，两层防水板搭接为0.1m，焊缝要求为0.01m中间的空腔是用于检查焊缝严密性的。

3.4防水层施工工艺

由于喷射混凝土基面比较粗糙、表面不平整，对铺设防水层的质量有很大的影响，所以在防水层铺设前应对喷射混凝土基面进行处理，要对喷射混凝土平整度进行基面处理，基面不能有钢筋、表面不能有过于突出的物体，如果有的话要进行处理，以防止防水层被扎破，对于底板基面要求其平整，不可以有明显的起伏，在施工时防水层的基面不能有明显的水渍，如果有的话就要进行封堵或者引排，使用土布垫层施工时，铺设的方法就是在隧道拱顶纵中心线，使土工布垫层横向中心线与喷射混凝土上的纵向中心线相重合，并且从拱顶部开始向两侧下垂铺设。

3.5防水层破损的检查与修补

由于焊接的接缝是双焊缝，利用中间的空腔进行充气检查，主要的检查方法就是由注射针和压力表进行连接，使用打气筒进行充气，当充气以后空腔就会鼓起来，当压力到一定程度以后要停止进行充气，如果压力表一分钟内不降低，就说明焊接的效果很好，如果有漏气的地方，就应使用肥皂水快速查找漏气之处，然后进行补焊。在防水层进行施工时，有时可能会发生防水层破损现象，防水层被破坏以后，就要进行标记，然后再对破损处修补，但是对修补有一定的规定要求，修补的面积不能过小，对破坏的地方进行修补时应不小于7cm，对于补丁需要是圆形的，不可以是其他形状。

4结束语

随着我国城市化的快速发展，地下隧道工程发展也十分的迅速，但是塔具有高投入、劳动强度大、施工环境恶劣，有的危险程度很大，现在的城市隧道施工技术正在向着好的方向发展，由城市建设向地下索取空间是城市可持续发展的必经之路，所以要不断的学习和掌握现代的地下工程施工技术，有利于提高施工速度和施工的质量，以确保施工安全及具有较高的经济效益。

参考文献

[1]严国仙.紧邻高架桩基平行长距离盾构掘进微扰动施工技术[A].施工机械化新技术交流会论文集(第十一辑)[C].2010.

[2]陈学东,周喜武,吴玲玲.极限平衡法和有限元边坡稳定分析法在盾构隧道穿秦淮河堤防工程中的研究与应用[J].江苏水利,2011,6.

第5篇：地下工程与隧道工程技术范文

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，而喷层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。

第6篇：地下工程与隧道工程技术范文

关键词：交通隧道；施工技术；进展

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、交通隧道工程特点

1、平面布线特点

受城市用地条件、地形条件和规划条件的限制，城市交通隧道在平面选线初期，可选择余地小，隧道布置形式多采用连拱隧道、小净距隧道和洞口处小净距隧道洞身段为分离式隧道的平面布线方式。这种布线方式导致了城市交通隧道在工程造价和设计、施工难度上大大增加。

2、横断面形式特点

公路隧道的横断面形式主要受道路设计时速控制，而城市交通隧道横断面形式除了受设计时速的限制，更受规划条件和市政工程项目的特点影响，如人行道和非机动车道的设置等。这些问题造成了城市交通隧道断面变化多样，标准化设计难度大。

3、消防通风设计特点

目前公路隧道交通工程设计主要是按照《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/T D71-2004）的要求进行设计。但由于上述规范适用于高速公路、一、二级公路的新建隧道和改建隧道以及三、四级公路隧道，城市交通隧道如何定性成了一个现实问题。因此在进行城市交通隧道交通工程设计时，考虑到城市交通隧道的功能服务性和社会影响性，一般根据隧道规模参照高速公路或者一级公路标准要求执行。同时，《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）中关于隧道消防通风也有更严苛的要求：一、二、三类隧道的车行横通道或车行疏散通道以及人行横通道或人行疏散通道的设置间距更短；通行机动车的一、二、三类隧道应设置机械排烟系统，采用纵向通风方式的隧道，其排烟风速应根据隧道内最不利火灾规模确定（表2）。

4、洞口景观特点

城市交通隧道从建设初期的工程控制性到后期运营阶段的地标性和服务性特点，造就了其在一个城市片区、区域乃至整个城市中的特殊性。因此，对于隧道洞口景观的要求是公路隧道远远无法比拟的。因此，如何设计完成一个高品质、高质量、高满意度的隧道洞口景观效果，也已成了一个隧道设计是否完满的重要节点。

二、影响隧道工程建设施工中的主要因素

1、自然条件是隧道工程施工的客观因素

地质、水文地质条件是每个工程时刻要考虑的因素。在隧道工程的建设中,特殊地质地段。为了减少工程量施工前的地质工作,通过地面测绘、物探、少量的槽探和钻孔查清工程区的地质背景、地质构造和主要的水文地质条件。长隧道往往是工程的控制点,应尽量避开大断层,大滑坡、大溶洞、松软地层等不良工程地质体。但施工前的地质工作仅出于搜集资料的技术手段限制,加上地质体的复杂性,所取得的资料不能完全满足施工要求。由地表工作为主推断制约隧道地质条件与隧道施工中实际遇到的地质条件相差很远,漏掉的一些不良地质体给施工带来许多想不到的困难。

工程所在区域的水文地质条件是经过漫长的地质年代形成的,经历了各种各样的自然和人为因素作用,其介质特性表现出很大的随机变异性。大量的试验统计结果表明,岩土体的水文地质参数是十分离散、不确定的,具有很高的空间变异性,这些复杂因素的存在给隧道及地下工程的建设带来了巨大的本质上的风险。

2、施工方案的复杂性

隧道工程建设中,施工队伍、机械设备、施工操作技术水平等对工程的施工风险都有直接的影响。由于工程施工技术方案与工艺流程复杂,且不同的工法又有不同的适用条件,贸然采取某种方案、技术和设备势必会产生风险。同时,整个工程的建设周期长、施工环境条件差,这些对施工单位人员都很容易产生不良影响,容易导致出现各种意外风险事故。施工过程中,地质资料的不确定性、工作面塌方、密封漏损、岩爆、瓦斯爆炸、有毒气体释放、岩溶、突涌水、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡、施工用电事故、通讯不畅以及安全措施不力等隐患也很大。

三、加强施工管理技术进展

1、加强地质超前预报

目前在隧道施工期间采用的超前地质预报方法从专业技术方面可分为常规地质法和物探法两大类,具体有以下几种:①超前导坑;②正洞地质素描;③水平超前探孔;④声波测试;⑤红外探水;⑥电磁波法;⑦弹性波法。

在综合地质超前预报中的各种方法中,超前导坑法成本太高、在构造复杂地区准确度不高;正洞地质素描法对与隧道夹角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报,水平超前探孔法在复杂地质条件下预报效果较差、很难预测到正洞掌子面前方的小断层和贯穿性大节理、钻孔与钻孔之间的地质情况反映不出来;红外探测法这种方法只能确定有无水,至于水量大小、水体宽度、具体的位置没有定量的解释;电磁波法干扰因素较多,往往造成假的异常,形成误判。因此施工时应该根据具体的地质条件,选取合适的地质超前预报方法。

2、选择科学、合理的施工技术

随着隧道工程施工技术的长足进步,新的施工方法层出不穷,针对特定的隧道工程,如何选择科学合理的施工方法,也是施工单位综合能力的具体体现。大量的事实证明,采取科学、合理的施工方法不但能够化解因地质条件的变化和对地质认识能力的不足所带来的风险,而且还能够锻炼队伍,提高企业的管理水平,增强企业抵抗风险的能力。目前常用的施工方法应注意的问题有:

1）明挖法:明挖法施工隧道的工艺相对简单、受力明确,操作方便,但需做好地下管线拆迁或加固稳定、地面交通疏导、环境保护以及基坑安全稳定等工作。2)盖挖逆筑法:适宜于软弱土质地层,地下水稳定在基底高程0.5m以下的地层条件,否则还需要配以降水措施。盖挖逆筑法施工,一般分两个阶段:地面施工阶段――围护墙、中间柱、顶板施工;洞内施工阶段――土方开挖、结构、装修和设备安装。施工中完成的楼板是施工阶段帮助侧墙维持稳定和运营期间整体结构的组成部分,当侧墙稳定有需要时,楼板上方和下方需加临时水平撑;底板是完成整个主结构的最后部分,是实现结构闭合的重要环节,对保证隧道盖挖逆筑施工安全、稳定有重要意义。3)喷锚暗挖法:喷锚暗挖法施工自始至终处于暗挖土体与隧道结构施筑与置换的动态过程,隧道围岩始终处于稳定与失稳两种态势的交变过程之中。为确保施工过程中隧道围岩稳定,必须采用监控测量的方法,对围岩、支护结构的状态进行实时监测,及时反馈信息,指导安全施工。4)盾构法:各种盾构机均有一定适用范围,应根据隧道外径、埋深、地质、地下管线与构筑物、地面环境、开挖面稳定和地表隆沉控制值等控制要求,经过技术、经济比较后进行设备选型,使施工质量高、造价低、又安全。排土速度与掘进速度要有机协调,以保持开挖面土体有一定土压,维持土体稳定,达到控制围岩和地表稳定的目的。

3、培养一支懂管理、精技术、高素质的人才队伍

随着工程的实践,从事隧道工程施工的工程技术人员脱颖而出,施工队伍得到锻炼,并在实践中积累了丰富的施工经验。在现场的施工企业的工程技术人员在发现地质条件与设计有出入时,应及时与勘测、设计单位沟通,通过处理、反馈,及时修正设计,合理地控制施工全过程。

结束语

随着我国的发展，相关的交通隧道工程数量也得到了极大扩张。加强对隧道工程的质量管理检测，可以有效保证我国交通运输正常运作。也是满足地区经济发展，满足人们生产生活需求的重要保证。

参考文献

[1]黄俊,李颜平,刘洪洲,贾伟,李勇,赵光,张忠宇.城市交通隧道夹空层空间利用技术探讨[J].公路隧道,2013,04:28-32.

第7篇：地下工程与隧道工程技术范文

关键词：土质隧道；裂缝分析；预防

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

中图分类号： U45 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1 前言

近几十年来我国在各种工程中修建了数以千计的隧道工程，其中土质隧道占了很大的比重。本文所说的土质隧道包含公路、铁路、地下铁道工程中在土质围岩中修建的隧道工程。经过国家有关部门对运营隧道的调查，发现大部分已建成运营的土质隧道或多或少都存在衬砌开裂的现象，严重的经常影响到运营安全。许多工程刚刚完工还未交付使用就已经出现裂缝，这一现象在铁路隧道中尤为常见。如果是个别土质隧道出现一些衬砌开裂的现象，也不值得大惊小怪，问题是，近年来土质隧道衬砌发生衬砌裂缝几乎已成了普遍现象。神木至延安铁路的十几座土质隧道在施工过程中都曾出现大大小小的裂缝，陕西境内的多座公路隧道在投入使用后几年时间都曾进行过裂缝防水整治。全国其它地方关于土质隧道病害的事例更是不胜枚举，以上实例充分说明，土质隧道发生裂缝已不是个别现象，隧道工程技术人员对此应予以足够的重视。本文从土质隧道受力变化机理、及设计施工等方面谈一点看法，旨在抛砖引玉。

2 土质围岩中开挖洞室后洞周应力演变

2.1土的认识土是岩石经风化作用（包括物理风化、化学风化及生物风化），然后以不同的搬运方式在不同的地点堆积下开的历史产物。土是多相介质的堆积物，它的种类繁多，按成因不同从大的方面可分为残积土、沉积土（沉积土可进一步细分为陆地流水沉积土、陆地静水沉积土、冰川沉积土、风成沉积土、海相沉积土）、土壤层。土的结构一般有单粒结构、蜂窝结构、絮状结构等，土的工程性质主要取决于土的结构构造、矿物成分、粒度成分及孔隙中水溶液的性质等，另一方面也取决于生成年代的长短、地理条件的变迁等。土体的固体颗粒之间及颗粒与水之间的相互作用，使土的物理力学性质很复杂。目前还没有一种严格的理论来表达土的力学性质，工程上还在把土当成简单的弹性体或理想的弹塑性体，在土力学中大量的应用弹性理论或弹塑性理论，这种近似的方法不能准确的反映实际情况。

2.2土层中开挖洞室后洞周应力的变化过程大量的隧道工程就修建在由各种不同结构不同性质的土层构成的土质围岩中，在地下洞室开挖以前，土层中的各点均处于三向受力的平衡状态，但这种平衡状态并不是一成不变的，随着自然界的地壳运动，随着风吹日晒，雨水渗透，地层中的应力变化无时无刻不在进行着。当地下洞室开挖后，地层中的应力平衡就遭到破坏，为了维持新的平衡，人们采取了各种各样的方法，在多种方法中，新奥法（NATM）的理论无非是最新颖，最科学的方法，它彻底改变了很久以来人们对地下洞室开挖支护的认识，把围岩作为受力结构的一部分，这是一个聪明而又科学的想法。

在我们为这个科学的方法而欣喜，以为新奥法可以解决地下工程中的所有问题时，我们却不得不面对许多完全按新奥法原理设计施工的隧道工程出现许多裂缝的事实。为什么会出现这种问题呢？设计者们翻来覆去的检查了他们采用的原始数据及计算过程，都没有发现有什么差错，可就是按此方法设计的土质隧道越来越多的出现裂缝。其实，这其中最大的原因就在于我们把自然界动态的过程当成静态过程来进行设计。试想一想，我们在设计中采用的反映围岩特性的重要指标γ、C、φ值，是不是从我们设计隧道开始就不会再有变化？我们在浅埋隧道设计中采用的计算围岩压力的方程中的滑移面是否在我们设计完隧道后就不会再有变化？由此计算出的浅埋隧道的围岩压力是否就不会再有变化？我们在深埋隧道的设计中采用的坍落拱计算高度是否在我们设计后就不会再有变化？由此计算出的深埋隧道的围岩压力是否就不会再有变化？我们在隧道设计中采用的各种荷载形式是否就与实际一致？我们所采用的各种衬砌形式是否适应地层中的应力变化？如果我们对以上问题都能有明确肯定的回答，我想隧道衬砌肯定是不会产生裂缝的。

土质围岩中修建的隧道自从洞室被开挖的那一刻起，围岩中的应力重分配就重新开始，如果是按新奥法原理设计，在初衬达到变形稳定后只能说是达到了一次暂时的平衡，二衬施工后，不论是设计者还是施工者都会确信工程已经高质量的完工了。实际并非如此，在大家毫不关心的情况下，在自然界降水的作用下，或在土层被扰动后进行的长期的固结作用下，洞周地层中的应力已经和隧道设计或刚建成时发生了很大的变化，初衬和二衬却还在努力的抵抗着不断变化的地层应力，如果初衬和二衬的强度足够大，能够应付后来发生的应力变化，那末这个工程在很长的时间内可以放心地使用。如果不能够抵抗后期发生的应力变化，隧道衬砌就会用各种各样的裂缝表现出它所遭受的各种无法承受的压力。以上主要是想说明，土质围岩中的洞室开挖后，应力的变化是一直在进行着的，施工过程中初衬的稳定并不表示围岩变形的完成及应力分配的终结。土层被扰动以后的再次固结是一个相当漫长的过程，洞室开挖后引起地层中水流路径的变化也是一个相当长的过程，在这个过程中，洞周地层中的应力时刻都在发生着变化。因此，对于许多土质隧道建成后多年才出现裂缝就不难理解了。

第8篇：地下工程与隧道工程技术范文

关键词：隧道；施工；安全管理；措施；制度

中图分类号：U45文献标识码： A 文章编号：

由于公路（铁路）隧道具有断面大（笔者所监理的铁路双线隧道开挖断面达160余m2）、长度较长、地质条件复杂、隐蔽工程多、施工空间狭小等特点，不仅技术管理难度较大、质量管理要求严，安全管理也显得非常重要，一旦发生安全事故，将可能导致人身伤亡、工期延误。从而造成巨大的经济损失，因此，在隧道施工中的安全管理越来越受到人们的高度重视。

建设隧道过程中必须要重视和加强安全管理，保证隧道工程安全生产。然而，在隧道施工程中，人们对隧道安全管理的认识大多都只局限于安全制度本身的建立和实施状况，其实隧道施工的安全管理涉及到整个隧道施工过程的方方面面，即于技术管理、质量管理相关，也要有合理的资金保证，只有在隧道施工过程中抓住关键问题，综合考虑、和谐管理、科学解决问题才是预防和控制安全事故发生的关键。因此，笔者认为主要从以下几个方面认识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项重点工作，安全管理工作的好坏不仅直接关系到人的生命安全、工程进度及企业效益，而且牵连到一个企业的声誉和管理素质。建立健全安全管理制度，严格执行安全保证措施，保证公路隧道的施工顺利进展。

1.1落实安全责任、实施责任管理

隧道施工的安全管理制度要以“项目经理亲自挂帅、专职安全员直接负责、全员参与”为原则，按照“安全第一、预防为主”的原则，建立健全安全组织结构和安全管理制度，有组织、有领导的展开安全管理活动。

项目部要制定安全目标，明确各级岗位人员的安全责任，抓制度落实，抓责任落实。项目经理是安全管理的第一责任人，要经常对施工安全进行定期和不定期的监督检查，加强安全目标管理和各项安全制度的执行情况，认真填写安全检查记录和各种安全统计报表，及时分析安全动态，提高安全管理水平，将安全隐患消除在萌芽状态。

1.2做好安全教育与培训

进行安全教育与培训，能增强人的安全意识，提高安全生产知识，有效地防止人的不安全行为，减少人的失误。

项目不仅要大力宣传隧道施工的安全管理制度，并对所有参与隧道施工的人员进行安全教育与培训。对工程技术人员和基层施工管理人员要组织学习施工技术规范，掌握设计标准和施工方案及工艺技术，正确组织和指导施工，要个要求每个作业人员遵守安全规则，按操作规程办事，进行正规化、标准化作业。对隧道作业的机械工、爆破工、喷锚工、风枪工、电工及安全员特殊工种必须进行岗位、专业培训，经考核取得合格证书方能上岗。

1.3安全风险管理及施工应急措施

隧道作为一种比较特殊的建筑结构，在施工工程中安全风险源比较多，如隧道塌方，突发性的涌水、排放的有毒有害气体、岩溶、软弱段层等不良地质灾害，都有可能造成较大的施工安全事故。因此，在隧道施工要加强安全风险管理，采取预测预防的措施，避免和控制此类安全事故的发生。

但是，安全事故随人是人们不希望发生的，可有时也是往往违背人们意愿的，因此，在施工前要做好事故应急预案及措施。事故一旦发生，立即启动应急预案，采取有效措施，控制事故继续发展，将人员伤亡及经济损失减小到最低程度。同时，要以严肃、科学的态度去认识事故、实事求是的按照规定、要求上报相关部门，分析并弄清楚事故发生的过程，落实造成事故的安全责任，吸取经验教训并组织彻底的整改，预防此类事件的再次发生。

2、紧抓工程质量就是保证隧道施工安全

“百年大计、质量第一”，工程质量是施工企业永远的主题，没有质量就危及安全。从广义上看，质量保函安全工作质量，安全概念也内涵着质量，交互作用，互为因果，安全为质量服务，质量需要安全保证。

对于隧道工程，不合格的工程质量，不仅直接威胁着隧道的施工安全，而且对今后的隧道运营有可能造成安全隐患。比如：隧道超前支护、一次衬砌的质量不合格时，很有可能会造成隧道的塌方，危及施工人员的生命安全；隧道防排水工程质量不合格时，不仅是隧道衬砌结构和运营设施受到侵蚀破坏，渗漏在路面上的水还影响到车辆的运营安全，有可能造成交通安全事故。由此可见，在隧道的施工中，紧抓工程质量就是保证隧道施工的安全、保证隧道运营的安全。

因此，施工方要健全质量保证体系，严格按照质量保证体系文件进行质量管理，做到从资源投入和过程控制上保证工程质量、确保施工安全。在隧道施工管理中，专职的质检工程师及质检人员应同时担任兼职安全员，从安全管理的角度紧抓工程质量，强化劳务人员的质量和安全意识、规范施工的工艺流程及操作规程，是安全管理切实做到思想落实、组织落实、制度和措施落实，以确保隧道施工顺序、安全地进展。

3、确保隧道施工安全的关键是技术管理

虽然影响隧道施工安全的因素很多，但客观的因素是隧道所处的地质条件和自然环境，而主观的因素就是人们对地址的认识能力和改造环境的能力。开挖掘进中坚持“短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则，应用科学、合理的施工方案及施工技术进行隧道施工，是预防和规避施工安全事故的重要手段。

4、加强隧道监控量测力度

监控量测的主要目的在于了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度，获取二次衬砌及仰拱施作时机，确保施工安全及结构的长期稳定性。在隧道施工期间实施监测，提供及时、可靠的信息用以评定隧道工程在施工期间的安全性，并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报，以便及时采取有效措施，避免事故发生的同时指导设计和施工，实现“动态设计、动态施工”的根本目的。

5、确保隧道施工中资金的有效投入与使用

在隧道修建中，从业主到施工方，施工安全越来越受到人们的高度重视，安全保证资金也开始列入了建设经费中，但是，在隧道安全资金的使用上还不够规范，比如，那些安全设施要求施工方必须购置，那些安全措施应支付经费等等都没有硬性的、明确细致的规定。在今后的隧道修建中，应规范隧道安全保证资金的使用。

另外，合理的工程单价是间接地安全保证资金，业主方为了节省投资成本往往要控制工程单价，而施工企业承建工程的目的就是依靠自己的施工管理和技术能力来获取利益。但是巧妇难为无米之炊，没有合理的工程单价，施工方有再好的管理水平和技术能力也难以实施，为了获取一定的利益，在施工中有时会发生偷工减料的现象，这样工程质量就难以保证，以保证隧道的施工安全及今后的运营单价。

6、改善施工环境、加强劳动保护

在隧道施工中，加强安全管理的目的就是保证施工人员的人生安全与健康。由于隧道为地下工程，不但隧道围岩自身有时会放出有毒有害于人身健康的气体，而且在施工过程中产生的机械尾气、粉尘及噪音对人的身体健康也是非常不利的，改善施工环境、加强劳动保护，预防职业病，保护施工人员的身体健康应属于安全管理的范畴。因此，在今后的隧道施工中，要不断的改善施工环境、加强劳动保护，不但要保证施工人员的生命安全，也要保护好他们的身心健康，因为他们真正才是隧道工程的缔造者和建设者。

参考文献：

[1]夏永旭等.公路隧道安全等级研究[J].公路交通技术.2007.（1）

[2]周文波.盾构法隧道施工技术与应用[M].北京：中国建筑工业出版社.2004

[3]孙佳林等.安全工程手册.中国铁道出版社.1999

第9篇：地下工程与隧道工程技术范文

关键词：围岩松动圈；锚喷支护；理论计算

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

在隧道工程施工过程中，锚喷支护以其优质、高效、经济和便于机械化作业等特点已被广泛地应用于隧道及地下工程建设中，但从工程建设的实际情况来看，不少工程技术人员对锚喷支护的应用，陷入了一些误区，并由此导致这样或那样的问题。这些误区总结起来有以下几方面：

1、片面强调围岩强度，而忽视了对围岩等级的综合评判，导致盲目降低支护强度，诱发塌方事故。围岩等级划分标准受强度、节理、地下水、断层等地质因素综合影响，而不能单纯以围岩强度来定义，最突出的例子就是黄土高原上的土窑洞，周边土质强度并不高，却可以不进行支护自行成洞。

2、对于锚喷支护的选择，不加定量计算，盲目参考经验数据，不可避免地发生支护过强或偏弱，过强则造成投资浪费，偏弱则易诱发质量、安全事故。

3、施工过程中，规范意识差，随意性突出，锚杆角度、注浆饱满度、喷层密实度等达不到要求，很大程度上制约了锚喷支护效果。

以上误区，究其原因是部分工程技术人员缺乏对围岩破坏基本理论和锚喷支护基本机理的了解，缺乏对围岩特性和支护参数的定量计算。作者依长期施工实践和学习的体会，从围岩松动圈理论出发，对锚喷支护和岩体的共同作用机理谈一些粗浅的体会和认识，与读者共同研究，意在促进基本理论对现场施工的指导作用。

一、围岩松动圈理论和锚喷支护作用机理

隧道开挖后，地应力将在围岩中产生应力集中，若围岩应力小于岩体强度，围岩只产生弹性和塑形变形，不发生破裂；若围岩应力大于岩体强度，围岩就会破裂，产生大的变形。该围岩破裂的范围就称为围岩松动圈，它是围岩性质、地应力等多种因素的综合指标，不仅能综合地反映岩体性质、原岩应力、隧道断面、掘进方式等因素对围岩稳定的影响，而且能定量的反映围岩支护的难易程度。

围岩松动圈大小反映松动圈形成过程中所产生的碎胀变形量的大小，如果松动圈为零或很小，说明它自身可以平衡，不需要支护；当松动圈为0-400mm时，称小松动圈，为稳定岩层，由于碎胀力造成的围岩收敛变形较小，只喷砼即可有效支护；当松动圈为400-1500mm时，为中松动圈，此时锚杆应作为主体支护措施，主要起悬吊作用，喷砼起到局部支护和防止风化作用；当松动圈大于1500mm时，称大松动圈，此种岩层锚喷支护主要起组合拱作用，除此之外，还可视实际情况设置拱架支撑，与锚喷支护形成组合拱支护体系，对抗和延缓围岩松动变形。

二、锚喷支护在不同围岩中的支护机理及参数计算

1、小松动圈围岩

1.1、小松动圈围岩支护机理

围岩松动圈值Lp=0-400mm时，围岩因碎胀而造成的收敛量很小，支护锚杆不起作用，围岩只需单一喷射混凝土支护，其作用是及时封闭围岩防止二次风化潮解和提供支护力阻止危石掉落。

1.2、喷层厚度的计算

小松动圈围岩采用喷射混凝土支护，其喷层厚度按抵抗危石坠落和防止围岩风化计算，危石的稳定条件是喷射混凝土的抗冲切和粘结力必须大于危石的重量。

T≥KG/SR

式中：T：喷层厚度，m；

G：危石重量，N；

K：安全系数，一般取3；

R：喷射混凝土抗拉计算强度，施工现场确定，Pa；

S：危石与喷射混凝土接触面周长，m。

2、中松动圈围岩

2.1、中松动圈围岩支护机理

围岩松动圈值Lp=400-1500mm时，围岩碎胀变形较为明显，必须进行锚喷支护。支护的主体构件是锚杆，锚头必须锚固在松动圈以外稳定的岩体上，将松动圈以内的岩体重量悬吊起来，以达到安全支护的目的，此时锚杆主要起悬吊作用。

2.2、锚喷支护参数计算

锚杆长度按悬吊理论设计，计算式如下：

L=KLp+L1+L2

式中：L：锚杆长度，m；

Lp：围岩松动圈厚度，m；

K：安全系数，取2-3；

L1：锚杆锚入松动圈以外稳定围岩的深度，取0.3-0.4m，m；

L2：锚杆外露长度，取0.1m，m。

锚杆间、排距计算式：

a=

式中：a：锚杆间、排距，m；

Q：锚杆设计锚固力，KN；

γ：围岩的重力密度，KN/m³；

在中松动圈围岩锚喷支护中，锚杆是支护的主体，松动围岩体的碎胀力由锚杆承受；喷层只起局部支护作用，即锚杆间的表面支护、控制锚杆间非锚固区围岩的变形、阻止非锚固区危石的坠落以及防止围岩风化，喷层厚度一般选取70-100mm。

3、大松动圈围岩

3.1、大松动圈围岩的支护机理

松动圈值Lp≥1500mm，为软岩，锚喷支护需视情况和拱架共同组成组合拱。锚杆是支护结构的主体构件，伸入围岩内部，与围岩相互作用形成的组合拱支护结构体，具有接近原岩强度和较好的可缩性能，能对隧道实行全方位的支护；喷射混凝土能够及时封闭围岩防止围岩风化潮解，并能充填围岩裂隙和补平岩壁凹凸表面，改善围岩的受力状态，同时对锚杆间围岩起支护作用；钢筋网能够改善喷层性能，提高喷层的抗变形、抗弯、抗拉和抗剪能力，增强喷层的整体性，保证锚杆间的表面支护强度。

3.2、锚喷支护参数计算

在大松动圈围岩中，由于锚杆长度很难深入到稳定岩层中，故锚杆受力设计重点应从悬吊作用转为组合拱作用，即由钢架、锚杆、钢筋网和喷射混凝同形成具有一定厚度和强度的拱形结构，以此来对抗和减缓围岩应力的释放。

b=

式中：b：组合拱厚度，m；

L：锚杆的有效长度，m；

α：锚杆在破裂岩体中的控制角，一般为40-45°；

a：锚杆间排距，m。

由上式可知，给定任一组L和a，就能得到一组b，方程式有任意解，但在工程实际中，确定锚杆的间排距更为重要。在大松动圈软岩支护中，要根据软岩的类别，通过调整锚杆长度和密度来选择合理的参数。钢架在软岩支护中起到加强组合拱的作用，工程实际中一般为格栅拱架和型钢支撑，根据围岩结构不同，其间距一般取500mm-2000mm。

大松动圈围岩主体支护主要是锚杆和钢架所形成的组合拱，喷射混凝土主要用以维护锚杆和钢架的稳定。软岩隧道中明显的收敛变形是正常的，过厚的喷层对组合拱强度增加无益，因此喷层厚度一般只为满足支护工艺和封闭围岩及钢架的要求，多采用200-300mm。钢筋网是为了提高喷层的力学性能，并可在喷层发生破裂时有效对围岩表面进行维护，实际施工过程中多采用Ø6-8mm圆钢焊接而成，网孔间距多为200mm×200mm。

参考资料：

《锚喷支护弹塑性设计理论及其工程应用》吴波等，2002