隧道工程的意义范文1篇1

关键词：大断面全断面开挖新奥法数值模拟

中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：1007-3973(2011)005-008-02

1.概述

随着我国高等级公路的发展，大断面公路隧道将成为高等级公路隧道的重要组成部分。我国大断面公路隧道是随着我国经济实力的提升而迅猛发展的，它适应于高等级公路，提高公路的通行能力，缓解因交通量剧增而带来的通行压力。由于我国大断面公路隧道发展较迟，在设计、施工及其关键技术、围岩稳定性研究等许多方面同一些发达国家有不小的差距。本文通过数值模拟大断面隧道开挖工法，以求能对大断面隧道的设计和施工有一定的指导意义。

2.新奥法的施工原理

新奥法的要点主要是把围岩体和支护视为承载结构体系，围岩是主要的承载对象，支护结构用来限制围岩变形。在施工过程中，采用动态施工方式，即：对支护结构进行监控量测指导进一步的施工。

2.1支护结构与围岩的相互作用影响因素

(1)岩体的初始应力状态；(2)岩体的特性；(3)支护结构的特性；(4)支护结构与围岩的接触条件；(5)支护结构参与工作的时间；(6)施工技术。

2.2支护结构与围岩的相互作用计算法

2.2.1数值计算法

有限单元法，取3～5倍洞径范围进行分析。可简化为平面应变问题，各向同性的均质弹性体，或弹塑性体，或粘弹塑性体。单元类型：三角形、四边形、回填的弹簧单元、锚杆的梁单元、防水层的节理单元、衬砌梁单元、各种体单元。

2.2.2剪切滑移破坏法

开挖隧洞在荷载(竖向荷载大于水平荷载)作用下，水平直径的两侧形成压应力集中而产生剪切滑移面。随着压应力的不断增加，剪切滑移面不断地向水平直径的上下方且与最大主应力轨迹线成45°－θ／2(西是围岩的内摩擦角)方向扩展。由于围岩受剪而松弛，产生应力释放。当围岩的应力较小，剪切滑移面不再继续扩展时，则在坑道水平直径两端形成两个剪切楔形滑移块体。

在无支护情况下，两楔形滑移块体，由于剪切面与围岩体分离，向坑道内移动。之后，上下部分围岩体由于楔形块体滑移失去支撑力，产生挠曲破坏而坍塌。最后形成一个暂时稳定的垂直椭圆形洞室；当水平侧向压力大于垂直压力时，则形成水平椭圆形洞室。

2.2.3特征曲线法

特征曲线法又叫变形法，或收敛，约束法。特征曲线法是通过支护结构和围岩的相互作用，求解隧道支护结构在荷载作用下的变形和围岩在支护结构约束下的变形之间的协调平衡。即利用围岩的特征曲线与支护结构的特征曲线交会的办法来决定支护体系的最佳平衡条件。交会点的物理意义：隧道开挖后为了稳定围岩而在围岩表面所需要提供的支护抗力与支护结构本身所提供的支护抗力相平衡。

3.隧道施工过程数值模拟

3.1工程概述

本项目线路轴线两侧各500m范围内出露的地层主要有中生界上侏罗统茶湾组(J3c)、中生界上侏罗统大爽组(J3d)、中生界下白垩统官头组(Klg)和第四系地层。隧道埋深120m，围岩为V级，E=1.5×10°，密度p=1800kg／m3，c=20kpa，泊松比u=0.35，内摩擦角θ=45°。衬砌结构采用C30，E=32e9，泊松比=0.25，密度=2300kg／m3按按照《公路隧道设计规范》进行荷载内力计算。

3.2数值模拟

3.2.1模型建立

依据工程资料，选取最不利断面建立结构分析模型，确定断面参数(图1)

3.2.2结构计算模型

该隧道开挖宽度为11.0m，计算边界选择5倍开挖宽度，即计算模型取距离中心各55m，下方55m，模型网格如(图2)，计算时将岩层近似为均匀连续弹性介质考虑，采用地层结构模式，外荷载只考虑岩土体的自重。

边界约束条件为：上边界设为自由边界，两侧边界水平约束，底边界设为垂直约束，衬砌结构采用梁单元模拟。

3.3结果分析

计算衬砌内力变形图(如图3、4、5、6)

数值分析模拟了大断面隧洞开挖后的受力和变形状态，得出了隧道开挖过程地表土体在自重作用下的沉降变形，以及内力变化情况，结合新奥法施工实际监测资料随时调整施工方法、支护体系合理指导施工安全高效进行。

4.结语

新奥法广泛应用于隧洞施工，其特点在于：在开挖面及时施做密贴于围岩的柔性喷射混凝土锚杆支护以控制围岩的变形，在围岩、支护共同变形中调整围岩应力重分布，最大限度地保持围岩本身的强度和自承能力；结合数值分析得出隧道结构的受力特性，合理有效的为施工提供理论依据。

参考文献：

[1]李志业，王明年，何川，大跨度地下结构不同施工方法对围岩力学行为的影响[J]，西南交通大学学报，1996，31(6)：607-612.

[2]李嘉，唐雨春，徐松，大断面隧道建设的若干问题综述[J]，西部矿探工程，2008，3：151-153.

隧道工程的意义范文篇2

关键词：隧道施工；地质条件；超前预报

中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：

随着我国日新月异的告诉发展，随着综合国力的日益增强，我国各个城市的规模也越来越大，全国各地城市人口流量迅速增长，车辆交通环境越来越紧张，从而导致交通状况越来越恶化。为了改善城市的交通紧张的问题，兴建各种交通环境成为刻不容缓的工作。在各种改善交通环境的措施当中，地下隧道得到了普遍的认可。例如，在最近的几年间，地下隧道在北京、上海、深圳等各大城市都有相应的新建工程项目。由于施工量的增多，其产生的各种问题也逐渐浮出水面。我国地大物博，修建隧道的地质区域不尽相同，如何在恶劣的不良地质条件下进行施工以及影响因素有着研究的重要意义。同时，对不良地质隧道施工的超前预报，也是成为了安全高效施工的一大保证。

不良的地质地段与特殊地质地段隧道施工时应注意的几个方面：

1.1施工准备阶段施工方案的确定

在工程施工之前的开始阶段，施工单位应该对设计所提供的地质资料进行详细的了解与分析，对各个方面透彻深入的研究，随后制定完备详尽的施工方案，做好充足的准备。在施工中达到高效、安全、优质的目的。反之，如果准备不充足，就算地质条件足够好，也会因为施工方法或者措施不够合适导致施工进度的延误与施工安全的影响。

1.2不良地质地段施工应该注意的方面

不良地质地段的隧道施工时，应该以安全施工为前提，综合全面的考虑到整个隧道工程的地质条件、水文条件、断面的尺寸、形式、结构、施工机械设备的条件、工期以及经济性等各方面的可行性。与此同时，时刻注意施工进度中，周围施工环境的变化，并且对施工方式、施工进度作出相应的更改，以保证安全施工、高效施工，并且避免由于施工工程的失误，所造成的经济损失。

2不良地质条件隧道施工超前预报

2.1不良地质条件隧道施工超前地质预报技术的意义与基本情况

在我国隧道建设工程越来越多，各地施工地质条件变得越来越复杂，同时对技术的要求也越来越高，随之施工难度也越来越大。在施工当中，由于地质隧道内的可供观测人员观测的空间位置十分有限，多数观测方案会受到限制。所以如何采取措施、采取哪种措施来规避风险、保证正常施工安的全和进度、降低成本损耗，已经成为不良地质条件下隧道施工的研究方向。

在国外，发达国家在进行隧道修建工程施工中，隧道施工的地质预测工作都是非常重要的、不可缺少的环节。在设计图纸上，各研究人员明确的要求在施工单位施工过程中做好超前地质预报工作。这在我国亦然，重视隧道地质超前预报工作已经成为广大工程技术人员和管理者的共识。

在隧道工程项目中，一般的惯例做法的原则是一次性投资。即当前投资中就已经包括了可能产生的风险投资在内。如果在以后在工程施工中，所产生的各种风险，均由施工单位或承包商承担。由于隧道施工中不良地质条件的超前预报工作和高水平的隧道的施工地质技术可以极大地避免和减少坍方、突水突泥、瓦斯爆炸、岩爆等地质灾害，保证施工顺利进行，可以极大地降低成本，所以这项技术引起了施工团体和单位的高度重视。

在我国，隧道施工的领域，隧道施工的超前地质预报工作虽早有开展，预报方法也多，但没有系统的、成熟的技术，其大多刚刚处于研发、试用阶段。

2.2超前预报的基本方法

2.2.1地质调查法

地质调查法是根据当前施工隧道中已有的资料资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用常规地质理论、地制作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法

2.2.2超前地质钻探法

超前地质钻探法是在掌子面架设探孔，同时采用水平钻机组进行超前的钻探，再根据钻机在钻进过程中产生的推力、扭矩、钻速、成孔难易及钻孔出水情况（必要时会提取岩芯进行分析）来确定前方的地层和岩性情况，同时对进行涌水量、水压测试及水质分析，来判定掌子面前方地层之中含水情况和性质的方法。

2.2.3物探法

隧道施工的超前预报物探法是根据地震波的回波原理，同时通过人工制造一系列规则布置的轻微震源，由三维地震波接收器在计算机的监控下采集这些震源所发出地震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体（如地层层面、节理面、岩溶面、特别是断层破碎带等）被反射返回的地震波数据。这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向是与相应的不良地质体的性质和分布状况紧密相关的，通过分析可以得到前方地层的地质力学参数和空间位置数据，从而形成预测预报结果。

2.2.4地质雷达

地质雷达采用的是时间域脉冲雷达，将宽频带的脉冲发射到地下介质中，利用电磁波在不同介质电性界面（地质体）上的反射特性，通过接收反射信号，经软件处理后确定探测目标的形态及属性。

2.2.5水平声波剖面法

是弹性波反射法的一种，其实质是：将发射源、接收效能器布置在隧道两侧的浅孔内，发射、接收位置均在平行于隧道地面的同一水平面上，即构成一“水平声波剖面”，在该剖面内向空间激发并接收震动（声波）信号:采用时域、频域中的时差、频差与地质相结合的方法确定反射面的空间方位并“投影”到该剖面上，从而确定反射面的出露里程及性质。

2.2.6红外探测

由于分子振动和转动，围岩每时每刻都在由内向外发射红外波段的电磁波，从而形成红外辐射场，同时将围岩的地质信息以场强的形式传播出来。当掌子面前方或任意空间存在不良地质体（活动水体、溶洞、煤层瓦斯、煤层自燃等）时，会引起围岩红外辐射场强的畸变，利用红外探测仪对场强的测量分析来确定这种畸变，达到对掌子面前方或空间不良地质体的预测。

3对超前地质预报的认识

超前地质预报的多种方法原理不尽同，效果也同样的各有所长，如何应用以及应用选择其中合理的方法与组合，对于超前地质预报工作有着重要的意义。

超前地质预报顾名思义，其主要是预报，是为了引起响应工程中施工人员的注意，并准备采取相应措施，坚决不能在预报位置发现没有出现不良地质体的时候，就认为危险没有了。对每一个超前地质预报的细节都必须高度重视。

综上，超前地质预报质量要高，必须做到以下三点：一是施工现场配合要好，基本数据采集真实、可靠。二是操作人员素质要高，熟悉地质规律。三是充分利用施工设计资料，观察时候无比仔细观测对比现场开挖的地质情况。

结束语

重视隧道地质预报的工作已经成为了各隧道施工单位管理者的重中之重的课题，在隧道工程的施工中，各种情况千差万别。超前地质预报工作虽然有所开展，但是技术不够成熟，施工中要尽可能的区别情况，具体情况具体分析。虽然不良地质给隧道施工造成了不少困难，但是只要掌握了不良地质的各种特性、规模以及在隧道施工中的露出位置，采取适当的处置措施，就可以减少相应的损失。

参考文献

隧道工程的意义范文篇3

【关键词】现代信息技术；隧道工程；监测；意义

一.现代信息技术在隧道工程施工监测中的应用

（一）GIS技术

地理信息系统（英语：GeographicInformationSystem，缩写：GIS）是一个综合性的，结合了地理学与地图学，用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。

GIS技术将地理信息与获得的监测数据管理进行融合，将隧道工程、地面地理环境情况和监督观测点进行整合，并以地图的形式清晰、直观的表现出来，为工程施工提供信息基础。工程施工技术人员对监测到的信息进行详细分析，为设计施工方案奠定基础，提高施工的安全性和工作效率。GIS技术在工程施工可视化监测信息中占据着重要地位。该监测技术可在网络、移动终端和桌面等环境进行应用，包括二维、二维半和三维的空间维度，使监测时空信息管理不同方面的需求得到极大的满足。

GIS技术的三维应用是将地面、地上和地层的三维进行集成处理，形成可视图形。三维图像主要涵盖地面的情况，如地形、河流分布、道路以及绿地等，地上的情况，如桥梁、房屋等以及地层的信息，如地层地质情况和地下管线分布等，为工程施工提供了重要依据，实现了监测工作的具体化、可控化。在施工过程中，如果监测到地表的沉降超过限度值，可以利用GIS技术模拟可能出现的危险情况，设置配音，将这种危险形象化、具体化。同时，可以将网络技术与GIS技术结合起来，对监测到的信息进行综合管理，提高信息处理工作效率，促进隧道工程施工的顺利进行。图1为隧道施工监测信息系统结构框架图。

图1隧道施工监测信息系统结构

（二）FBG技术

光纤布拉格光栅（英语：FiberBraggGrating，缩写：FBG），是光纤纤芯中的一种周期性或者非周期性扰动满足光纤光栅布拉格条件波长的光谱有效折射率的反射结构。

FBG技术对隧道工程施工前期，对施工中的温度变化情况，混凝土衬砌情况和拱顶应力进行监测，是以了光纤的传导原理为技术基础，便于施工人员对施工地区的实时掌控的监测技术。FBG技术能够抵抗电磁干扰，反应能力强，当监测对象发生变化时，能够对相关数据及时反应并进行更改。在后布法的隧道结构监测中进行应用时，获得的监测效果更加显著。

FBG传感器进行安装时，用管片封装法进行包装，然后埋入指定地点。安装过程中，可以用一根螺纹钢筋作为传感器的媒介物，该螺纹钢筋的直径应与拱架主筋直径相同，以提高钢筋应力的精确性。在FBG温度传感器外加上金属毛细管，对其进行保护。对混凝土的应变进行监测时，在内部增加一根与两个密封螺帽进行连接的传感钢筋，应使用直径较小的传感钢筋，在外部用不锈钢筒进行保护。并且，使用与钢筋应力监测相同的标本进行监测。

FBG的中心波长值输送到解调仪器后，比较安装后到喷射混凝土之前所测得的波长值。两组值进行分析就可得到FBG传感器的波长变化规律。然后利用数据分析系统，拱顶的变形、对围岩状态和支护形开化等详细分析，确定施工过程中的风险点，对施工方案进行调整，使施工方案的更加完善。

（三）Zgibee技术

ZigBee（也称紫蜂）是一种低速短距离传输的无线网络协议，底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee由Honeywell公司组成的ZigBeeAlliance制定，从1998年开始发展，于2001年向电机电子工程师学会（IEEE）提案纳入IEEE802.15.4标准规范之中，自此将ZigBee技术渐渐成为各业界共同通用的低速短距无线通信技术之一。

Zgibee一词源自蜜蜂通过跳Zgibee形舞蹈来通知同伴花粉位置，是一种便捷的沟通方式。人们借用此词来称呼成本不高，制作难度低，速率低且功耗低的近程无线网络通信技术。Zgibee的数据传输模块类似于移动网络的基站，并且进行无线数据传输时，安全系数高。Zgibee技术将无线个人区域网协议标应用于物理层、链路层和MAC层，然后进行拓展和改进的技术。Zgibee通过无线通信技术，将多个独立的工作节点联合起来，组成星状。该系统中绝大部分的节点为子节点，是精简功能设备，在通信上，是一个功能子集。每个节点具有不同的功能，有的节点负责其控制的子节点汇集数据、通信和控制，可用作通信路由。Zgibee系统数据传输模块之间可以互相沟通，并从网络节点的标准距离75米进行无限扩展，广泛应用于工业现场的数据传输和进行自动化控制中。

隧道工程施工区域较大，需要监测的布控点比较多，花费的时间较多。因此，为了使数据流量降到最低，降低数据传输所用的时间，可采用网状网的拓扑结构，以保证系统稳定运行。应用该系统进行监测的前期，应结合隧道工程的造价情况、实际施工情况对Zgibee系统进行合理设计，科学和选择Zgibee系统硬体配置。为了能够对微小应力变化进行精确感应，应用电阻应变计构成桥式结构的应力传感器，进行应力监控时，放大采集的信号能够有效提高监测效果。进行隧道施工时，对支架、拱顶、围岩等构筑物应力进行时实采集，及时采集应力变化情况，整个过程花费时间较多，而应用Zgibee系统能够提高隧道工程中监测的速度和精确度。

二.现代信息技术在隧道工程施工监测中的应用意义

隧道工程常在岩土地质环境中进行施工，这一特殊的环境增加了工程施工的不稳定因素，降低了工程施工的安全性。目前，随着科学技术的不断发展，应用现代信息技术对隧道工程施工进行监测，能够有效降低施工的风险系数。应用科学技术，对施工地区的地质条件、施工环境和岩体的真实情况进行监测，可以为设计支护系统提供关键数据。通过这些监测数据，可以为建设单位设计施工方案，提供参考数据。并且，对监测到的危险部位及时进行加固，可以有效的提高施工安全性，提高施工质量，对隧道工程的顺利建设有着重要意义。

结束语

隧道工程是一项特殊的工程，涉及到的科学领域与技术比一般建设工程要复杂许多。应用现代信息技术对工程施工进行监测，为隧道工程提供了技术支持，对预防安全事故，提高施工质量有着非常重要的作用。

参考文献：

隧道工程的意义范文篇4

近年来，随着我国经济的快速发展，城市化建设的步伐也逐渐加快，出现了越来越多的公路、桥梁建设工程，这些工程当中，往往都会包含一些隧道施工项目。在实际的隧道施工过程中，会受到多种因素的影响，导致其中出现一些安全风险，致使安全事故的发生，不仅严重威胁到人们的生命安全，而且还会对整个工程造成一定的影响，造成大量的经济损失。因此，对隧道工程施工安全风险管理进行研究具有重要的意义，避免我国隧道工程建设当中的安全事故的出现。

2隧道工程施工安全风险的介绍

2.1隧道工程施工安全风险

在隧道施工的过程中，安全风险是其中关注程度最高的一项内容，从广义上来说，安全风险是指施工的过程中，受到内部或外界各种因素的影响，导致施工无法向着正常的方向开展。在隧道工程施工时，通常都是在地下进行的，因此，隧道工程安全风险与其他类型工程项目的安全风险相比，具有更强的随机性与隐蔽性，正是这两个特点的存在，在实际的施工过程中，工作人员往往很难及时发现安全风险，当安全风险出现后，常常会对整个工程的建设造成不可估量的影响[1]。

2.2隧道工程施工风险的产生原因

在隧道工程施工过程中，能够引发安全风险的因素有很多，具体如下：①地质因素。在隧道施工时，通常需要穿过山体，而在山体内部的结构当中，不仅围岩的类型较多，而且变化情况较大，从而导致地质非常的复杂，对于一些地质条件来说，往往很难进行处理，从而出现了安全风险，导致安全事故的出现。②技术上的因素。一些隧道工程中，受到地质、环境等多方面的影响，施工的难度较大，从而对技术具有较高的要求。然而在实际当中，一些施工队伍往往达不到实际施工的要求，从而使施工中存在着严重的安全风险，引发了安全事故。如云集隧道建设的过程中，其中有600余米的部位，出现了垮塌的现象，经过专业人员的分析之后发现，造成这一问题的主要原因，是在施工的过程中，衬砌层未能一次建设完成，而是在施工时，分别从拱形的两侧进行浇注，浇注完成之后合缝的，导致合缝的效果不是很好，依然存在一些未连接的区域，使衬砌层的承重能力不高，在受到一定外力的情况下，出现了垮塌的事故。③施工人员的安全意识较差。在建筑项目施工的过程中，人员的安全意识往往非常的重要，良好的安全意识，可以有效的避免安全风险出现。

3隧道施工安全风险的评估

在隧道工程施工的过程中，为了使隧道更加安全的建设，在施工之前，必须要对施工的安全风险进行评估。这一过程中，主要由两步骤构成：

①资料收集阶段。在隧道施工的过程中，往往需要地质、天气、气候等多方面的资料，这些资料准备情况的好坏，会直接影响到下一步骤的进行。因此，在收集的过程中，不同内

容的资料需要有不同的人员进行收集，以确保资料的准确性。

②资料分析阶段。当资料收集完成后，邀请隧道安全风险方面的专家对这些资料进行分析，推测出该工程当中可能出现的安全风险，以及影响这些安全风险的主要原因，为施工中的预防奠定了良好基础。评估体系如表1所示。

4隧道施工安全风险管理的方法

4.1构建完善的风险管理体系

为了使隧道施工的安全得到保证，必须要构建出完善的风险管理体系。首先，可以对现有的风险管理体系进行研究，寻找出其中良好的部分与不足之处，对于良好的部分来说，可以继续进行应用，而对于不足之处而言，则需要根据隧道施工安全风险的实际情况，将其补全；其次，可以加强对国外良好的管理体系进行学习，取其精华、去其糟粕，并结合我国隧道工程建设的实际情况，制定出符合我国利用的风险管理体系。在完善后的管理体系当中，要根据安全风险引发因素的不同，详细的介绍每一种风险的防范对策，使隧道工程施工时，能够降低安全风险的出现几率[2]。

4.2加强对地质预告工作的管理

在隧道工程施工的過程中，由地质因素引发的风险，往往会带来较大的负面影响。因此，为了避免这一风险的出现，必须要加强地质预告工作的进行，通过良好的地质预告信息，制定出合理的施工方案。首先，在预告工作当中个，制定出良好的工作标准，该标准中详细的介绍了预告的次数、内容以及操作方法等；其次，制定出良好的监督制度，加强对预告人员进行监管，确保预告人员的行为符合工作标准中的要求，确保预告工作的准确性[3]。

4.3加强对施工人员的给管理

在隧道施工中，施工人员是主要的建设人员，保证其具有较高的技能水平与安全意识，也能在一定程度上避免安全风险的出现。首先，在对施工人员引进时，要加强对施工人员的要求，不仅要其具有较高的技能水平，而且还要具有良好的思想道德意识，保证其在工作过程中，能够建立出良好的安全意识，从而避免了安全风险的出现；其次，在施工人员工作的过程中，施工单位要定期的对施工人员进行培训，将最先进的施工方式与理念传递给施工人员，从而不断地提升技术水平，提高安全意识。并且，在培训结束之后，还要进行考核，只有考核符合要求的人员，才可以继续回到岗位上，而对于考核不合格的人员来说，需要再次对其进行培训，或直接辞退。

5总结

隧道工程的意义范文篇5

关键词：浅埋隧道；施工；交通

一、工程概况

岩溶山岭隧道工程属于双车道分离式隧道，采用了三心圆的断面设计，单洞长度为850m，其中左线长350m，右线长480m。V级埋段开挖程度为12.50m，高度为9.12m，面积达100.5m。隧道采用了复合式的衬砌方案，严格依照新奥法开展设计及施工工作。

工程所处区域为黄土地质，梁顶地形相对平坦，两侧土壤均为黄土，布有黄土冲沟，平均坡角较大，达到48度以上。经勘测，洞身及地表并未发现地下水。

二、浅埋隧道施工要点

（一）超前支护

岩溶山岭隧道V级浅埋围岩采用了大管棚设计，应用了大量无缝钢管，钢管壁厚度达7mm，节长为4m，6m，环间间距大约为45cm，仰角为1.5度。相邻钢管的接头应至少错开1m，需要严格控制纵向同一断面的接头数，一般来讲，接头数不得高于50%。该工程采用了大量丝扣，每个丝扣长度为15cm。为了确保接头能够顺利地错开，工程中第一节4m与6m的钢管应错开施工。

上述工作结束后，每一节采用6m长的钢管，为了保障注浆工作的质量，采用水灰比为1：1的单液浆。采用先进的履带式潜孔钻机风钻成孔，不得采用水钻成孔的施工工艺。在注浆工作中采用双液注浆泵，在使用该设备的过程中应当确保孔口管定位的准确性，如此能够有效地提升超前支护的效果。要注意保障注浆工作的质量，结合施工实际状况来优化注浆工艺。

应当做好止浆墙、止浆阀的设置工作。岩溶山岭隧道工程中，施工人员采用C25喷射型混凝土来对岩面进行封闭，同时对土体表面的空隙进行了填充。若土体表面的空隙较小，则可以采用质量合格的锚固剂来填充。工程采用了一次性的球止浆阀，在注浆压力到达设计终压后闭合球阀，如此能够有效控制浆液倒流现象，确保注浆工作的质量。需要特别指出的是，注浆工作中应采用分次补注的工作方式，不得采用一次性压注成型的施工工艺。

（二）开挖。该隧道工程中所处区域的山体存有一定偏差。经勘测，围岩天然含水量相对较大，因此，为了保障施工质量与安全，施工方决定采用人工风镐+大型挖掘机的复合型开挖方案。在隧道挖掘过程中应注意做好仰拱开挖工作。仰拱开挖工作中采用全面_挖的施工工艺，需要做好仰拱栈桥的设置工作。在仰拱基坑开挖工作完毕后，应当及时地清理仰拱隧底的虚渣，与此同时，要在第一时间内进行喷砼封闭操作。在开挖工作结束后，应当及时地处理开挖面、掌子面等施工区域，采用C30喷射混凝土开展封闭工作。除此之外，应当强化隧道变形监控量测工作，结合围岩收敛状况来合理地确定浅埋隧道开挖放大的尺寸。

（三）支护工作。支护工作对于浅埋隧道工程具有重要的意义。在开挖工作结束后，应当在第一时间内喷射质量合格的混凝土，在作业面上覆盖厚度约为3cm至5cm的混凝土。如果作业面某些部位的结构不稳定、容易脱落或者含水量较大，则可以预先铺设一层强度较高的钢筋网，随后开展初喷工作。

应当注意加强初期支护工作，在该工程中，初期支护应当依照“先柔后刚、逐层强化”的原则开展施工工作，采用经强化的锚初期支护以及钢丝网。钢筋网应当贴近作业岩面进行布置，在布置工作完毕后复喷C25混凝土。现阶段，为了提升C25混凝土的应用效果，可以在混凝土中掺入适量的防腐蚀剂。

（四）喷射混凝土支护

在开展混凝土喷射工作前需要对岩面浮土进行清理，该工作所采用的工具为高压风枪。某种意义上，混凝土配合比的合理性决定了混凝土的质量，为此，应当将喷射混凝土配合比的设计工作交由专业的单位负责。在喷射混凝土的过程中，拱架背后容易出现空洞，为了保障隧道施工质量，在进行下一循环施工前需要向上一榀拱架内补喷混凝土，如此能够有效地消除初步支护后的空洞。

三、浅埋隧道施工质量控制要点

（一）控制原材料的质量。在采购浅埋隧道施工原材料前，采购人员要全面深入地了解相关设计图纸的要求，确定隧道施工所用原材料的各项性能，向具备合法经营资质、信誉良好的商家购买原材料。在原材料进场前，试验人员应当对原材料进行抽检，禁止抽检不合格的原材料进入浅埋隧道施工环节。

（二）控制施工过程的质量。为了提升浅埋隧道施工质量，应当要加强对施工过程的质量控制，做好仰拱厚度、虚渣的检查工作。要充分保障喷射混凝土的质量，严格依照配合比开展混凝土配制工作，需要加强对混凝土的振捣与后期养护工作。

（三）控制施工组织的质量。应当成立以项目经理为绝对核心的施工质量监督管理小组，项目经理对浅埋隧道工程总体质量负责，拥有制定与实施相关质量管理制度的权力。应当制定合理有效的施工质量管理制度，将不同工段的施工质量责任落实至个人头上，如此能够有效地提升浅埋隧道施工工程的效率，消除或者减少施工质量隐患。

四、结语

浅埋隧道施工工作涉及多个技术领域、具有较高的难度，工序繁杂、施工任务重，为此，广大的施工人员要严格依据相关的技术规范与施工质量管理制度进行施工，在实际的施工工作中秉承严谨认真的态度，注意各类施工技术要点，如此方能最大程度地提升浅埋隧道施工工作的质量与效率。

参考文献：

隧道工程的意义范文

关键词：双向承载混合式隧道支顶架

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

随着城市人口的增加以及机动车保有量的增加，城市道路建设在日新月异的发展，原有的交通体系已无法承担越来越多的交通需求。城市道路隧道以其高效便捷，避免了对城市景观带来的不利影响，在城市道路建设中所占比例越来越大，尤其以明挖暗埋式的隧道形式居多。明挖暗埋式隧道主体结构混凝土施工一般采用支架法施工，通过满堂红支顶架承担顶板混凝土竖向荷载，墙体水平荷载常采用其他辅助措施平衡水平荷载。对于侧墙双面立模的结构通常采用对拉螺杆；对于侧墙紧贴基坑围护的状态，这种条件下，侧墙浇筑需要单侧立模，而单侧立模一般采用劲性支挡结构，也有采用对拉螺杆配合支挡结构的。但上述方法分别存在漏水隐患、成本较大、且工期较长等缺点。双向承载混合式支顶架施工法可很好的实现承担隧道侧墙、顶板两个方向的荷载，从而实现隧道侧墙、顶板混凝土一次浇注成型，具有施工成本低、工期短的优点。

该施工技术成果的特点如下：

1、设计出一种双向承载的混合式支架体系，使这个支架体系同时具备了隧道顶板支顶架和隧道侧墙模板支撑架的功能，突破了把隧道顶板结构支顶架与侧墙模板支撑架分开设计的思维定式，把两者有机地、高效地结合在一起，这是在设计理念和思路上的一个创新。

2、混合式钢管支架实现了“一架两用”的功能，在隧道顶板支架采用“碗扣式钢管支架立杆+扣件式钢管支架水平加固杆”的型式；在隧道侧墙模板支撑采用“扣件式钢管水平对撑杆+斜撑杆”的型式，而隧道顶板支架的水平加固杆与侧墙模板的水平对撑杆是合二为一，极大地降低了工程造价。

3、对于隧道高大侧墙结构单侧立模的模板支撑体系，突破常规的纵横劲性骨架及劲性支撑的设计思路，巧妙地利用隧道顶板支架中的水平加固杆件再配合斜撑杆组成点阵密布式的柔性支撑体系，很好的解决了侧墙单边模板支撑体系复杂，安拆困难等问题。

双向承载混合式隧道满堂支顶架采用扣件式钢管支架和碗扣式钢管支架的组合形式，利用扣件式钢管支架承担侧墙水平荷载、利用碗扣支架承担顶板竖向荷载，并且利用先施工的隧道中墙作为横向支架的传力端和固定端。水平扣件式钢管杆件采用直通连接，水平杆件与竖向杆件采用“十字扣”连接，整个支架体系安全、可靠。

对于双向承载混合式隧道满堂支顶架施工工艺的研究是具有很大意义的，主要表现在：

1、利用现有常规使用的碗扣式钢管支架及扣件式钢管支架，充分利用不同支架体系的优点配合使用。碗扣式钢管支架竖向承载能力及稳定性好，其生产规格多样且可组合使用，具有适应性强、施工便捷的优点；但由于其水平方向采用不同规格短管连接，使其水平方向承载能力较差，且压缩量大。扣件式钢管支架水平杆若采用直通连接，可大大增加支架水平方向承载能力，且水平方向压缩量小。但由于钢管长度有一定规格限制，使其适应性相对较差，尤其在隧道结构使用时，由于隧道净高限制，使钢管损耗量增大，材料浪费较多，不够经济。而两种支架的混合使用，可充分发挥不同支架体系的优点，质量、安全可靠。

2、双向承载混合式隧道满堂支顶架在不增加施工成本的前提下，很好的解决了隧道侧墙、顶板一次浇注的施工难题，有利于缩短施工工期，对于工期要求较紧的工程，具有较好意义。

3、隧道工程作为地下结构防水要求高，双向承载混合式隧道满堂支顶架的施工可较好避免在隧道侧墙存在漏水隐患，对保证隧道主体结构防水性具有积极意义。

双向承载混合式隧道满堂支顶架横断面布置图

双向承载混合式隧道满堂支顶架的设计首先根据荷载大小初步拟定支架布置各项参数，包括立杆横向、纵向间距，纵向杆件竖向步距，水平受力杆件纵向及竖向间距。

满堂支架计算传统计算方法一般采用经典力学原理，按荷载传递路经对各受力杆件进行强度、刚度、稳定性验算。计算中应包括全部模板、木枋、支架的验算。对于双向承载混合式隧道满堂支顶架的计算还应采用有限元分析原理，对支架的整体稳定性进行验算。

隧道支架计算模型、支架受力及位移云图

隧道工程的意义范文篇7

【关键词】TGP206；隧道；断层；超前地质预报

0引言

随着隧道施工技术的提高，对隧道施工期间地质超前预报提出了更高的要求。受地质勘察精度、经费等诸多条件的限制，设计与实际不符的情况屡有发生，由此造成的隧道洞内塌方、涌水、涌泥、涌砂、岩爆、瓦斯爆炸等灾害时有发生，给隧道施工造成极大的危害。隧道施工期地质超前预报显示出越来越重要的作用。鉴于断层破碎带、岩溶对隧道施工的巨大影响。因此，进行断层破碎带、岩溶超前地质预报的研究具有极其重要的意义。根据隧道开挖面前方隐伏断层及破碎带、岩溶规模准确定位和评价，采取准确而有效的防治工作，不仅可以减少隧道塌方、突泥等灾害的发生、加快施工进度，而且可以为施工单位节约大量成本，显著提高经济效益。它既可以产生巨大的经济效益，又具有广泛的社会效益。

1探测原理、设备及方法

1.1探测原理

TSP（TunnelSeismicPrediction）超前预报方法是利用地震波在不均匀、不连续地质体中产生反射波，实现隧道地质超前预报目的。地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时，例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传播和发生反射。反射的地震波信号被高灵敏度的地震检波器接收。地震波反射信号的传播时间与传播距离成正比，与传播速度成反比，因此通过测量直达波速度、反射回波的时间、波形和强度，可以达到预报隧道掌子面前方地质条件的目的，隧道地震反射波探测原理见图1。

图1隧道地震反射波探测原理

1.2探测仪器简介

TGP206系统是北京市水电物探研究所专门为隧道及地下工程施工超前地质预报研制开发的技术成果，已经经过国内著名隧道专家组评审，鉴定为具有国际先进技术水平。

TGP系统隧道超前地质预报系统包括仪器主机、配件和处理软件三部分组成。

1.3探测方法

探测时采用黄油耦合，定向安置孔中三分量检波器；记录检波器接收孔、激发炮孔和隧道掌子面的里程，以及各炮孔之间的距离，填写《TGP现场数据记录表》和现场采集时输入至仪器的采集参数中；爆破孔药量一般控制在60～120克，采用计时线炸断的触发方式，在孔中灌满水的条件下激发，按序依次起爆和进行数据采集。

1.4测线布置

隧道地质超前预报检测工作，一般安排在隧道开挖进尺70米以后开始进行，需预先在隧道洞壁钻孔。激发孔在隧道洞壁与构造面夹角较小的同一侧沿直线布置，一般距离掌子面5～10米布置第一个激发孔，而后等间距布置，间距一般为1.5米～2米。软岩岩体波速低选择1.5米，硬岩岩体波速高选择2米。接收孔布置在激发炮孔的后方（以面向掌子面为前进方向），接收孔与最近的激发孔的距离一般为20米左右，一般接收孔为左右洞壁对称布置，具体布置方式见图2。

图2接收孔与激发孔的布置方式见图

1.5探测结果初步整理与分析

现场采集的TGP地震波数据，通过TGPwin2.1版本软件处理，提取三分量P波、SH波和SV波原始波形图；检测布置段岩体参数；偏移与衰减成果；合成偏移成果；构造分布与产状成果等。

2工程概况

祁连山隧道地处祁连山中高山区，隧道全长9500m，洞身穿越地层主要为砂岩、板岩、砾岩、灰岩夹砂岩、泥灰岩及页岩等。隧道通过二条区域性断裂，断层带宽度100～130m不等，断带物质主要为断层角砾，褶皱发育。隧道主要工程地质问题有高地应力、断带突涌泥、水及围岩失稳等。依据上述地质分析和洞内地质调查的资料，断层破碎带与隐伏含水构造是预报的重点。

3检测成果图

3.1TGP现场数据记录表（表1）

3.2三分量P波、SH波和SV波原始波形图

与炮孔同侧P波、SH波和SV波原始波形图见图3所示。

3.3同侧纵波偏移衰减处理成果图（图4）

3.43维空间地质界面分布图（图5）

3.5岩体比速度参数成果图（图6）

4探测结果及结论

4.1探测结果

隧道测量炮孔段围岩描述：综合评定为Ⅳ级围岩。棕红色泥质砂岩夹石英夹层，弱～中风化，较坚硬岩；围岩呈板状结构，岩层面胶结较好，硅质胶结；掌子面节理较发育，延伸性一般，微张，无充填，裂隙渗水；围岩整体性较差，稳定性一般；掌子面渗水，地下水发育，碎裂结构。

经数据的处理、分析PDK337+320～PDK337+390、PDK337+410～PDK337+435岩体富水，当施工至此段里程时应加强地下水的监控与预防；PDK337+320～PDK337+385、PDK337+410～PDK337+440岩体极破碎，结合上述分析，PDK337+320～PDK337+385、PDK337+410～PDK337+435段岩体极破碎，构造裂隙水发育；PDK337+320～PDK337+360、PDK337+395～PDK337+420岩体破碎泥化发育，风化严重，PDK337+370～PDK337+400断层角砾岩发育。根据设计地勘资料比对，可确定PDK337+320～PDK337+450为断层破碎带，由于此段为逆断层破碎带且与地表区域汇水存在连通通道，该断层破碎带可能强富水，施工至此里程段建议提前打超前钻孔，对前方岩体的含水情况进行探测；建议按Ⅴ级围岩施工，施工中应加强超前支护和防排水措施。

4.2结论

通过对祁连山隧道的跟踪地质调查，在DK336+357～DK336+361段处围岩岩性由灰色石英砂岩逐渐转变为红褐色泥质砂岩，在岩性变化接触带岩体破碎，节理裂隙发育；与预报有很好的吻合，可用于其他工程借鉴。

5结束语

地质超前预报在隧道施工中具有重要的指导意义，它在很大程度上消除了施工的盲目性，确保了施工的安全进行。隧洞施工超前预报是一项复杂而艰难的任务，需在工程实践中不断创新、优化、总结、完善和提高，目前地质超前预报还有很多不足之处，各种预报的方法也都存在一定的缺陷，所以要想更好更准确的掌握前方岩体的情况，应采用多种预报方法相结合，优势互补，以达到更准确的预报结果。现阶段地质超前预报不可能提出预报掌子面到掌子面前方第一界面间围岩段隧道工程岩体的分级，只能给出建议级别，所以要求我们应在地质超前预报中开展相应的岩石单轴抗压强度实验和岩体初始地应力测试工作。使其发展成为一套完善的技术，更好的服务于施工。隧道围岩开挖后要及时的对现场进行照相和地质素描，通过与预报资料的对比、验证，进而在实践中不断完善和提高地质超前预报的工作。从而确保施工安全，杜绝安全事故的发生。

【参考文献】

[1]刘云帧.TGP206型隧道地质预报系统操作使用手册[Z].2006.

隧道工程的意义范文篇8

关键词：铁路隧道;钻爆法;施工工序;关键节点;安全管理

中图分类号：U455.41文献标识码：A文章编号：1006-8937（2015）06-0159-01

1铁路隧道钻爆法介绍及其应用

1.1铁路隧道钻爆法应用背景及介绍

随着社会经济的快速发展和铁路建设科学技术的不断进步，近年来，我国铁路建设取得了辉煌的成绩。

按照2008年修订《中长期铁路网规划》，高速铁路隧道累计总里程将超过10000km。受地理条件和路网规划的影响，隧道穿越区地质条件极为复杂，而且由于客运专线隧道大多采用双线单洞，开挖断面大，再加上客运专线对隧道工程的质量、安全工作状态及使用寿命等要求也越来越高，这都对铁路隧道施工的施工工序及其关键节点控制提出了全新的要求与挑战。

钻爆法是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。钻爆技术的发展与铁路工程等建设的发展是密不可分的，一方面钻爆法的不断优化创新及其应用极大的促进了铁路隧道施工的质量和效率提高，另一方面大量的铁路隧道施工建设实践也不断反哺和优化了钻爆法的发展。

1.2钻爆法应用

钻爆法在铁路隧道的施工中具有非常重要的意义与价值，钻爆法在隧道施工中常用的方法主要包括以下四种：

①全断面一次开挖法。

②分断面两次开挖法。

③台阶工作面法。

④导坑施工法，其中后三种属于分部开挖法。

这些不同的钻爆施工方法各有其优缺点，根据不同的地质条件和施工要求需要因地、因时、因人制宜，采取科学合理行之有效的钻爆施工方法，如对于全断面一次开挖的钻爆施工方法而言，其主要用于围岩稳定、坚硬、完整、开挖后不需临时支护的Ⅰ～Ⅱ类围岩的石质巷（隧）道以及高度不超过5m、断面不超过30m2的中小型断面巷道。因此务必在钻爆施工前做好相应的调研规划，采取符合要求和施工原理的钻爆方法。

2铁路隧道钻爆法施工工序及其关键节点

铁路隧道钻爆施工是一项具有高度技术性、整体性和系统性的工程，考虑到铁路隧道建设的高度重要性，铁路隧道施工对于施工工序有非常严格严谨的要求，对于钻爆施工过程中的关键节点把控应该从战略层面予以重视。隧道施工应本着“安全、有序、优质、高效”的指导思想，按照“保护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”的原则组织施工。这对于钻爆施工提出了更多考验与挑战，因此把握钻爆施工的工序及其关键节点对于整个钻爆施工及铁路隧道施工的成败具有重要的意义与价值。

就钻爆施工的整体施工工序与关键节点而言，主要包括以下几个部分，洞口段施工、洞身开挖、超前支护、初期支护、二次衬砌及仰拱、防排水、超前地质预测预报、监控量测等。

需要指出的是，受不同地理条件和环境的影响，并非每一种钻爆施工的方法都需要经过这些所有的工序和关键节点，一些简单的地理条件或者施工要求的情况下，可能会工序少，干扰小。如采用先导洞后全断面扩挖法，可以从正面台阶开始作业，上部钻孔可与装岩同时作业，不需支撑和棚架，节省大量木材，必要时可以喷射混凝土或砂浆作为临时支护。采用锚喷作永久支护时更为适宜。值得一提的是，不同的钻爆方法并非是单一的、线性的和孤立的，在整个施工体系中，很多时候需要进行整合应用。

就钻爆法施工的关键节点管控而言，务必要坚持“目标制定”――“计划管控”――“事项执行”的逻辑体系结构。随着我国铁路建设的不断发展，尤其是一些具有较大经济发展潜力，但是囿于经济及地理环境水平的限制，铁路建设还有很长的路要走，这些地方铁路建设的难度大，隧道建设的诉求也更多。这对于钻爆施工的关键节点把控而言就更为有价值。时间紧、任务重，科学合理制定目标、强力推进执行以及严格过程管控都显得尤为重要。

3科学运用钻爆法的策略建议

3.1要计划前置

对铁路隧道建设的钻爆施工的筹备（尤其是对施工地段的地理地质环境的调研及相关施工工具和人才队伍的准备）、流程报批和事项报批;并制定严格的倒排计划表，细分工作项，明确完成时间，完成内容和责任人。对于铁路隧道钻爆法施工应该在充分重视施工基本原则的基础上，对于钻爆法施工所面对的地层等水文地质情况进行充分考量，同时考虑围岩及其变化对于施工方法和秩序节点所带来的影响，如此才能拥有充足的调研和预计方案，实现钻爆施工的有序推进。

3.2要结合关键节点把控注重执行

提前确定铁路隧道建设钻爆施工的相关方法和关键节点，严格把控，确保钻爆施工方案符合预期效果，关注细节与体验。对工作首先要从整体上进行逻辑思考，明确采用钻爆施工方法（或某一具体技术）需要实现的目标是什么，思考目前已经具备的条件是什么，如何实现，需要哪些支持，应急预案等，需要从这些方面对工作事项有一个体系性的认识。比如在洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。只有关键节点清楚明确，各个环节衔接有序，才是执行的前提。

3.3要不断创新和优化施工管理制度

规范现场施工动作，加强标准化意识，创新施工策略。钻爆施工的技术性和难度都很大，而且施工的安全管理也至关重要，因此对于施工现场的管控及其标准动作的推进有利于确保钻爆施工的有序进行。在此基础上，还要结合具体的隧道施工中所面临地理环境地质条件和施工要求，不断创新施工方法，实现“降本增效”，在施工过程中对于创新和优化管理制度而言，可以从以下几个基本方面进行着手：

①确定钻爆法的阶段施工目标，即施工在未来的工程进展过程中，要应对各种变化所要达到的目标。

②要制定这个规划，当目标确定了以后，考虑使用什么手段、什么措施、什么方法来达到这个目标。

③将应用钻爆法施工规划形成文本，以备评估、审批，如果审批未能通过的话，那可能还需要多个迭代的过程，需要考虑怎么修正，促进铁路隧道施工技术的不断进步与完善。

参考文献：

[1]石真.中硬岩铁路隧道钻爆法快速开挖施工技术[J].商品与质量・理论研究，2014，（2）.

[2]张培磊.铁路隧道施工亟待解决的若干技术问题探讨[J].中小企业管理与科技，2014，（3）.

[3]肖毅.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].低碳世界，2014，（1）.

[4]张民庆，黄鸿健，吴川，等.铁路隧道施工围岩变形安全等级的研究与应用[J].铁道工程学报，2014，（11）.

隧道工程的意义范文篇9

近几年来，在公路建设中，尤其是山区高速公路建设中，由于隧道施工方案具有克服地形障碍、缓和高程变化、改善总体线形以及缩短行车里程等优点，广受施工单位的青睐，其建设规模和建设里程不断扩大。但是，公路施工方案也存在一些缺陷:首先，隧道空间较封闭，其光线变化较大，容易导致安全事故;其次，隧道环境较差，如:空气污染、噪声大等，大大增加了发生二次安全事故的机率。鉴于此，安全问题是隧道建设和运行过程中应首要关注的问题。在此方面，机电工程技术的出现很好地弥补了隧道的缺陷，不仅满足了隧道的安全性需要，而且为隧道的日常运行提供了便捷。公路隧道主要包括照明系统、交通控制系统、火灾检测报警与消防系统等，对公路隧道的发展具有十分重要的现实意义。本文以贵州省六盘水至镇宁高速公路六盘水至六枝段的隧洞机电工程设计和布设为例，分析其技术要点，其基本情况如下:贵州省六盘水至镇宁高速公路六盘水至六枝段，全线共13座隧道，设计时速80km/h。

2公路隧道机电工程设计方案

结合六盘水至镇宁高速公路六盘水至六枝段隧道的特点和日常需求，决定采用如下设计方案:

(1)隧道监控设施。根据隧道交通工程等级合理设置监控外场设备。隧道监控系统的构成大致分为8个部分:中央控制系统(包括PLC控制系统和有线广播系统)、交通检测系统、交通信号控制系统、视频监控系统、通风检测控制系统、照明检测控制系统、火灾报警系统、紧急电话系统。

(2)隧道通风设施。根据计算隧道在各种运营工况下，稀释CO和烟雾所需的需风量，确定隧道采用全射流纵向通风方式或者采用自然通风方式。

(3)隧道照明设施。本项目隧道均采用无极调光照明，隧道照明光源选用大功率LED灯。隧道照明包括加强照明、基本照明、应急照明、有源诱导标及车行横洞、人行横洞照明。

(4)隧道供电设施。全线隧道采用传统供电方式，即在隧道口设房建变电所或地埋式变电站，通过低压电缆进入隧道内给设备供电。变电所采用一路市电+柴油发电机供电方式，地埋式变电站采用一路市电供电方式，一级负荷采用EPS应急电源供电。

(5)隧道消防设施。隧道配置了完善的消火栓、灭火器、水成膜泡沫灭火装置、疏散逃生标志、防火门、防火卷帘门。

3公路隧道机电工程技术

3．1隧道监控系统

在隧道设计和建设中，监控系统直接关系着隧道的车辆安全，同时也是在隧道发生紧急情况时，能够快速处理并反映的重要保证。在本工程中，必需的关键设备均在一期工程中实施。隧道内交通控制、有线广播、闭路电视监视、紧急电话、火灾手动报警按钮、火灾检测器、防火卷帘门、消防设备、能见度检测器、CO检测器、车辆检测器为一期实施。基于本项目初期投资控制的原因，洞内能见度检测器、CO检测器、风速风向检测器一期只按基本要求布设，随着交通流的增长，隧道洞内环境状况会更差，二期隧道内应增设能见度检测器、CO检测器，风机等。隧道监控管理救援站;全线13座隧道中的6座隧道设置监控设备，设置依据主要参照隧道交通工程分级，并结合贵州省高速公路的整体装备水平而设计。按照业主对该项目机电设备的联网需求，系统构建的技术要求，以及管理模式来控制监控设备的布设规模。

3．2隧道消防设施

各隧道的消防箱、火灾报警系统、手动报警按钮、有线广播等均为50m设置一处。短隧道主要设置的消防设施是手提式灭火器，每50m设置一组，一组包含4具灭火器。灭火器采用MFA4型手提式干粉灭火器(4kg磷酸铵盐干粉灭火器)4具。灭火器箱面板标有“灭火器”字样。长隧道主要设置的消防设施包括:消火栓、水成膜泡沫灭火装置、手提式灭火器。

3．3隧道通风设施

射流风机距离洞口200m左右，组间距离150m左右，每两台为一组，采用上置式悬挂安装。一氧化碳/能见度检测器:设于隧道洞内距入出口约300m处及隧道中间。风速风向检测器:设于隧道洞内距出口约310m处及隧道中间。

(1)风机选型隧道采用全射流纵向射流通风方式，采用Ф1120型风机。

(2)风机的控制通风控制系统根据检测到的透过率VI、CO浓度数据、交通量数据，控制风机的运行台数、风向和运行时间，实现节能运行和保持风机较佳寿命的控制运行;并在发生火灾时根据不同地点，进行相应的火灾排烟处理，以保证隧道的安全及运行环境的舒适性。监控系统对每台风机有正转、反转、停机控制。通风系统将每台风机的状态(正转、反转、停机)、自动手动状态显示、总故障信号传给监控系统。通风控制系统控制方式要求有如下三级:监控室:自动控制、人工远程控制;隧道区域控制器:自动控制、人工控制;通风机开关箱:人工手动控制。

3．4隧道照明设施

运营照明系统设计的基本原则是在保证行车安全和舒适的条件下，使照明回路操作简便，并考虑隧道运营期间养护方便，同时尽量节约能源。根据隧道所在位置、地形和所处地貌、植被等情况，照明参数取值为。以《贵州高速公路开发总公司公路隧道LED照明系统设计指南及调光控制标准》为依据，根据近期交通量等级，本项目隧道引入段折减系数k=0．035。本设计基本照明(含应急照明)采用50W大功率LED灯两侧交错布置在隧道两侧壁上;加强照明段辅以150W、120W、750W、60W、30W、25W大功率LED灯照明，两侧交错布置在隧道两侧壁上。隧道紧急停车带和人行、车行横洞采用50W大功率LED灯照明。全线隧道照明采用模拟调光方式。

3．5隧道供配电设施

根据该工程隧道的实际特点，其用电负荷等级定为:首先，隧道基本照明、应急照明、防灾用的射流风机及隧道监控设备负荷等级为一级;其次，隧道日常通风用的射流风机及隧道加强照明用电负荷等级为三级。其供电设施的范围涉及，变电所设置位置以及供电范围，全线隧道采用传统供电方式，即在隧道口设置变电所或地埋式变电站，通过低压电缆进入隧道内给设备供电。隧道射流风机配电电缆采用电缆沟敷设，各电缆至相应风机吊挂处时，通过隧道二次衬砌内的预埋管引至射流风机电机。由于隧道流风机均按防灾考虑，因此射流风机电缆采用耐火电缆。隧道照明主电缆敷设在隧道电缆沟内，照明分支电缆敷设在隧道两侧壁和隧道拱顶中央位置电缆桥架内。敷设在电缆桥架内的应急照明回路分支电缆采用耐火型，其余照明回路电缆采用阻燃型。消防水泵电缆采用埋地敷设方式，穿管保护，电缆选用铠装电缆。本着防盗和节约的原则，本工程中大截面的铜电缆替换为铝合金电缆。

4结束语

隧道工程的意义范文

1.1风险与风险管理

风险发展至今，广义上的含义指的是未来结果的未知性，或者指的是对未来期望结果与未来真实结果所出现的不一性。受不同行业领域就风险侧重点不一致影响，使得社会对风险含义存在各式各样的理解，当前相对而言较为普遍的风险理解包括以下内容:①风险指的是造成损失形成的未知性;②风险指的是潜在的损失隐患;③风险指的是形成损失的可能性;④风险指的是人身财产损失;⑤风险指的是未来期望结果与未来真实结果所出现的不一性等等。不同行业领域对于风险的理解存在一定的差异，但这些理解均有着两个基本特点，分别为损失性和未知性。风险管理属于风险的衍生物，风险管理是社会发展阶段，人类根据过往的历史经验以及先进的科学技术，探寻风险控制技术及风险引发规律的一门管理学科。以获得令人满意的成效。

1.2隧道工程安全风险管理

在隧道工程中，风险指的是安全事故引发的可能性与安全事故引发所造成的损失的组合。安全事故指的是在隧道工程中出现人员伤害、伤亡或者财产损失、经济损失等不利情况;安全事故引发所造成的损失指的是在隧道工程施工过程中所有存在的、潜在的不利后果或者负面情况，好比人身财产受损、社会不良影响等。基于上述含义，隧道工程安全风险管理指的是隧道工程施工方经过对施工安全风险展开计划、识别、评估、预测及处置等，对各类风险管理技术进行优化调配，就隧道工程开展针对的风险控制、风险处理，有效缩减由风险所造成的影响，实现通过低成本取得高安全保障的管理活动。

2隧道施工安全风险识别

隧道风险识别过程主要包括两方面主要内容:①对隧道相关资料进行采集研究，为进行有效的风险识别，第一步应当组建专业的咨询专家队伍，队伍成员应当包括隧道专业工程师、隧道工程项目总工程师、隧道专业教授以及隧道专业工程师等，经咨询专家组对隧道相关资料进行全面的采集，并展开充分的研究，以实现对隧道工程实际情况的科学合理把握，提升隧道风险识别准确程度;②由咨询专家队伍成员展开头脑风暴，评估预测隧道工程的首要潜在风险，可事先设立头脑风暴的主要目的，即对隧道风险进行识别，并制定相关问题由咨询专家队伍成员进行讨论作答，问题内容是:预测分析隧道工程施工期间存在哪些风险;预测分析造成风险的相关因素有哪些等。经过咨询专家队伍成员对风险的有效识别，得出隧道工程潜在风险情况。

1)隧道工程施工安全风险事故中，塌方事故约占其中的50.0%，导致隧道工程引发塌方风险事故的因素有很多。基于新奥法相关原理，隧道工程塌方的主要原因包括以下方面:①隧道工程施工环境地质条件不良，围岩自稳水平不足，施工过程中没有采取支护方式便出现塌方;②施工过程中，没有对相关条件差地质体开展超前支护、注浆支护等预防处理，开挖爆破效果不足，使得围岩应力集中，引发滑塌情况;③隧道工程规划环节并未对隧道区域地质环节进行准确的分析、判断，未就施工现场实际地质情况展开实时分析，使得在开挖进尺、支护参数设计内容等不规范。

2)导致隧道工程引发瓦斯风险事故的因素多种多样，引起瓦斯爆炸有三种必要条件，分别是一定的瓦斯浓度、一定的温度或者冥火、一定的氧气浓度。瓦斯爆炸事故必须要有一定的氧气浓度，在没有氧气的情况下是不可能出现瓦斯爆炸的。但另一方面，为了确保隧道工程施工人员的人身安全，保证隧道工程施工的顺利进行，不得不供给充分的氧气。相关风险管理研究指出，施工人员的不规范施工行为、施工设施设备的不安全状态以及施工管理制度的不完善情况等，均可能引发瓦斯爆炸。

3隧道施工安全风险管理

3.1风险自留

风险自留，即对风险进行接受，指的是承受风险的主体对风险进行自行承担，同时采取相关的应对工作。隧道工程施工方应用风险自留策略过程中，要求施工方能够对风险有着全面的了解，并组织安排科学合理的风险应急解决计划，实施有效、有针对性的风险防范策略，最大限度的将风险出现的可能性降至最低值，缩减潜在的风险损失。采取风险自留策略包括以下三方面情况:①主动风险自留情况，即通过评估预测得到风险引发可能性较低，风险出现所导致损失较小，自行承担风险的情况;还有一种对于风险评估预测没有十足把握，自行承担风险的情况;②被动风险自留情况，即难以对风险进行有效转移、回避，只能够自行承担风险的情况。隧道工程施工方不管是选择哪一种风险自留情况，第一步都应当开展好风险评估预测工作，通过对各式各样潜在的风险进行有效的评估预测，对于风险引发概率、风险损失程度做到心知肚明，尽可能防止受风险评估预测不合理影响，而造成对风险认识不足，最终只能够毫无计划地选应用风险自留策略。若通过有效的风险评估预测，认识到风险引发概率较低、风险损失程度较小，隧道工程施工方就可对风险展开计划性自留。同时，隧道工程施工方采取风险自留策略后，还应当实施相应的风险控制手段，全阶段对风险展开监控，一经发现风险出现转变，应立即更新风险控制手段。风险控制不但能够对风险源、风险因素引发进行防范及缩减，还可以将涉及风险的人、物与风险源及风险因素进行有效剥离，尽可能降低风险导致的损失。

3.2风险转移

风险转移，指的是原风险承担主体经采取相关方法把风险转移至另一主体。风险转移不仅转移了风险，还转移了风险可能产生的收益。现阶段，风险转移策略得到广泛应用，其被认为是当前最行之有效的一种风险处置策略。隧道工程行业通常应用的风险转移方法有:①采取担保方式，由担保人作为风险转移的主体对象，例如，在相关双方签订合同时，一方要求另一方必须履行合同要求的保证金;②找寻合作伙伴的方式，受人属性优劣特征有别影响，使得每个人对于风险的承受能力不尽相同，即一些风险对于不同的人可能会出现不同的损失引况，例如，隧道工程施工方可将一些专业性强、难度较大的施工项目通过邀请专业的施工队伍得以完成;③购买保险的方式，由保险公司作为风险转移的主体对象，例如，我国相关法律法规特别强调，施工单位必须要为从事危险职业的职工办理人身意外保险，并支付保险费用。

3.3风险回避

风险回避指的是风险承担主体对风险源、风险因素进行有效消除，防止风险出现的可能性。风险回避属于防范风险的一种有效手段，但同时风险回避会使得风险造成的收益丧失。由此可见，在应用风险回避前，应全面分析风险实际情况，就风险引发的概率及风险引发的损失程度有着十足的驾驭能力。自另一方面风险管理角度而言，风险回避属于一项负面的风险处置策略。

3.险利用

风险是存在两面性的，一方面风险会给人们造成损失，另一方面风险能够带来一定的收益，即并非任何风险都会使人遭受损失，人们通过对风险的有效利用，同样能够化风险为收益。隧道工程施工方可采取风险利用策略，但不是任何风险都能够被利用，风险也不是任何人都能够利用的。隧道工程施工方采取风险利用策略过程中，应当注意以下几点:①对风险展开严格密切监控，隧道工程施工方风险管理人员须对风险展开严格密切的监控，对风险损失、收益两面的转变情况进行第一时间反应，实施应对策略，顺着风险发展的趋势，向有利于获取收益的方向加以引导;②实事求是，隧道工程施工方应客观认清自身实力，并对外界和寻求的实力展开整体评价，只有对自身实力、外界实力有了明确的认识，才不至于在对风险进行利用时力不从心，此外还应当认识到风险利用策略不但要求要有充足的经济实力，而且还要求要有十足的驾驭水平;③科学合理应对，采取风险利用策略前，应当进行全面充分的前期准备，制定好风险利用成功或失败的应急防范预案，不至于在风险利用失败后没有后路可退。

3.5建立安全管理控制体系

建设单位应当协同施工单位到施工现场开展安全技术交底程序，并结合施工现场相关危险因素，对规划的隧道工程施工、安全技术方案进行分析，辅助规范应急预案，制定监控策略，避免引发安全事故。隧道工程相关方结合自身切实情况，做好严谨的隧道工程施工安全风险引发应急预案。制定预案所涉及的内容务必要全面、规范，同时要具备目标性、针对性以及合理性等特征。加强对隧道工程主体管理的重要性认识，强调指定要求、考核，经指定人员贯彻实施，提升隧道工程全体施工人员的安全风险管理责任。为了确保安全风险控制管理工作的顺利进行，隧道工程施工方还应当将施工建设相关的各个单位部门统一收纳风险控制管理信息系统，建立安全管理控制体系，在隧道工程施工全体人员参与、不同侧重的实施模式，促进隧道工程施工全面安全风险管理工作进一步完善，安全管理工作效果显著。

3.6强化对施工人员的管理

现阶段，我国隧道工程施工存在安全风险管理技术落后的问题，隧道工程安全风险管理技术所涉及的内容十分广泛，且施工环境存在复杂的特征，而我国很大部分隧道工程施工企业中的技术人员所拥有的专业技术并不能满足风险管理需求，使得隧道工程安全风险管理效果不尽如人意。从现阶段隧道工程施工安全风险管理技术落后问题出发，隧道工程施工方应当结合自身实际情况，对安全风险管理人员开展针对性的技术培训、安全教育培训工作，全面整合风险管理技术框架，注重科技创新，逐步完善安全风险管理理念;施工方还应当组织安全风险管理人员对隧道实际工程施工情况进行专题分析，提升安全风险管理人员主观能动性，全面提升安全风险管理人员专业技术水平、风险防范意识;同时在隧道工程施工准备阶段，按照隧道工程特征进行一系列专业技术培训，一方面传授施工实用的技能，包括混凝土常规知识、配比准则、混凝土拌合方法、施工缝隙处理以及钢筋正负筋调节等，应当有针对性地开展风险防范、风险规避等知识的学习，一方面开展工作职责教育，加深施工人员对安全施工重要性的认识，塑造其良好的责任心及道德素养，以在隧道工程施工过程中更好地进行安全风险管理工作。

4结束语

隧道工程的意义范文1篇11

【关键词】引黄工程；测量步骤；方法分析

隧道测量是在隧道工程的设计、施工和运营管理阶段所进行的测量工作。隧道施工测量的目的是保证隧道相向开挖时能按规定的精度正确的贯通，并使各项建筑物按规定精度和设计位置修建。因此隧道测量必须以规定的精度认真、慎重的进行，避免产生严重后果，造成资源的浪费和返工。

1、工程概况

山西省中部引黄工程是山西省“十二五规划”大水网建设中一项重要的工程，本工程干线自天桥水电站库区取水，供水范围包括四市十六个县（市区），涉及忻州市保德县；吕梁市：兴县、临县、离石、柳林、中阳、石楼、交口、孝义、汾阳九个县（市区）；临汾市：隰县、蒲县、大宁、汾西四个县；晋中市：灵石、介休两个县（市）。规划年供水6.02亿m3。

该工程包括取水工程和输水工程。取水工程位于保德县境内，进水塔位于天桥水电站库区上游枣林沟入黄河沟口处左岸，义门镇东北角，距天桥水电站枢纽约1.4千米。输水工程包括总干线、东干线、西干线以及各供水支线。输水线路总长384.5千米，总干线长200.22千米，东干线全长28.76千米，西干线全长85.70千米，蒲大支线长3.6千米，汾孝介支线长14.97千米，交汾灵支线长51.25千米。

2、隧道测量主要步骤

2.1测量方案准备工作

在测量开始之前要认真阅读相关设计图纸，熟悉相关设计规范以及对本工程的具体测量要求；了解隧道施工工艺和步骤，制定较为详细的施工测量计划方案。该工程施工05标合同段，起讫桩号为总21+182.39～41+167.46，主线全长19.985千米，沿线经过苇树局村，孙家沟村，前桑林村，蒺藜坪村，东庄村，雷家峁村等村。本合同段主要工程内容包括：总干2#隧洞一座，全长19.985千米；隧洞支洞6座，全长4.084千米，总长24.069千米。主洞净宽4.2米，净高5.1米，支洞净宽3.65米，净高3.2米，设计均为城门式洞型。

2.2隧道进出口闭合测量

根据设计技术交底和现场测量交桩，正式实测前，应对所交桩的坐标和高程进行闭合联测，符合精度要求后才能正式实地放样。如果精度达不到要求，应尽早通知有关单位进行联测。短隧道可以进行全站仪导线闭合测量，长隧道或者地形复杂的可采用GPS全球定位系统测量。

2.3进出洞口测量

进出洞口测量包括地形地貌、标高埋深等项目。隧道进出口位置地形的复测相当重要，它直接关系到以后隧道洞口能否安全进洞。洞口地形复测，主要复核与设计图纸是否相符，包括工程量复核、进洞口桩号、覆盖层厚度、是否偏压，偏压时地形对洞身结构影响程度，是否应采取变更洞口位置，变更洞口临时支护形式参数以及洞口地貌特征对洞口的影响和洞门形式是否合适等。

2.4洞内正常测量

洞内施工测量主要控制好隧道净空，开挖、支护、二衬不要侵入净空，当然也要控制好超挖过大问题。按照设计或实际围岩地质情况，测量精度也相应分为三个级别，即开挖轮廓测量、初期支护定位测量以及二次衬砌施工测量。

2.5监控测量

隧道施工监控测量工作，贯穿于开工到竣工交验全过程，是一项必测项目。其主要作用在于：为安全生产提供信息，掌握施工中围岩和支护的动态信息，地质超前预报、及时反馈信息，以指导施工作业；为设计和施工提供科学依据，通过对围岩和支护的变位、应力变化，为设计部门修改支护系统提供参数设计。

2.6贯通测量

贯通测量结果报告是工程交验必须的资料，主要对工程竣工后，对工程的平面曲线、竖曲线、结构几何尺寸进行实测。如果因贯通测量过程中发生错误而未能贯通，或贯通后接合处的偏差超限，将影响工程质量，甚至引发更严重后果。

3、隧道工程中的测量方法分析

3.1地面控制测量

地面控制测量主要包括平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按规定的精度进行贯通。平面控制测量一般采取以下几种方法：直接定线法、导线测量法、三角网法和GPS法。高程控制测量的任务是按照设计精度施测两相向开挖洞口附近水准点之间的高差，以便将整个隧道的统一高程系统引入洞内，保证按规定精度在高程方面正确贯通，保证隧道工程在高程方面正确修建。一般在平坦地区采用等级水准测量，在丘陵及山区采用光电测距三角高程测量。

3.2隧道施工测量

（1）洞内导线测量与进洞点的标定。

施工导线是隧道施工中为方便进行放样和指导开挖面布设的一种导线，导线点是边开挖边设置，通常沿中线布设，边长一般为25～50m。施工单位还需布设洞口点，进洞点利用设计坐标和洞口点坐标，采用全站仪或经纬仪通过极坐标法标定，洞口点设仪器；然后，用极坐标反算所得方位角，标定方向，并测量距离，从而确定进洞点。

（2）中线测量。

中线测量是保障隧道按设计要求施工的重要举措。根据施工方法，开挖的宽度以及曲线设计半径大小等不同，中线测量的方法也不同。由于洞口施工方法的特殊性，中线分临时中线和永久中线。当隧道掘进20m左右，就要对临时中线点进行重新检查标定，检查符合要求后，标定永久中线。直线隧道的中线测设通常采用经纬仪正倒镜法，瞄直法和激光指向仪导向法。

（3）贯通测量。

贯通测量是为了使两个或多个掘进工作面，按其设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作。贯通测量应遵循以下原则：要在确定测量方案和测量方法正确的同时，保证贯通精度；对每一项测量都应有客观独立的检查校核，严防差错。贯通后实际偏差的测定主要有以下几种。

①平巷贯通水平面内偏差的测定：用经纬仪把两端巷道的中心线都延长到巷道贯通接合面上，量出两中心线之间的距离，其大小就是贯通在水平面内的实际偏差。

②平巷贯通时竖直面内偏差的测定：用水准仪测量或三角高程测量连测两端巷道中的已知高程控制点，求出高程闭合差，它实际反映了贯通高程测量精度。

③竖井贯通后井中实际偏差的测定：竖井贯通后，可由地面上或由上水平的井中处挂上中心重球线到下水平，直接丈量出井筒中心之间的偏差值，即为竖井贯通的实际偏差值。

4、结语

本文通过多次现场对引黄工程施工的测量，根据工程施工的实际情况，对隧道工程施工测量工作提出了更高的要求，有助于加强测量结果的科学性及准确性。相信经过科学的管理，工程施工建成后，质量目标可达到《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）合格标准。可新增灌溉面积150万亩，不仅能缓解最干旱的吕梁山区沿线工业供水、农业灌溉和生态供水紧缺的矛盾，而且对改善全省水资源紧缺状况和应对中部发生特大旱情具有非常重要的战略意义。

参考文献

隧道工程的意义范文篇12

【关键词】深埋水工隧洞；施工技术；技术创新；节能减排；

长大水工隧洞主要是从规模角度展开分析，目前国内对“长大”的概念并没有统一标准，理论上国内把10公里以上的隧洞施工列入“长大”范畴；长大水工隧洞施工对我国现阶段发展而言具有重要意义，尤其在低碳经济背景下，全球范围内都在通过实体经济发展模式的创新来减少对化石燃料对自然环境的危害，即通过组织创新、发展模式转变、全新技术投入等策略。结合我国现状来说，近年来新型能源所占社会消耗比例不断提升，尤其是水力资源转化能源的巨大潜力，客观上推动了水工隧洞的快速发展。

相对应地，经济发展与其他社会基础设施建设是紧密相关的，在城市化进程不断加快的前提下，土地资源也呈现出极度紧缺的局面，在城市中地下空间如地下室、地下铁等开发利用，以及公路、铁路等建设过程中所面临的复杂环境，水工隧洞的作用呈现多样化的态势，往往是整体工程中的关键项目。

1、我国水工隧洞发展概述

广义上的水工隧洞在我国出现很早，但基于现代施工技术及既定施工目的而产生的则出现在十九世纪末期，我国台湾省为公路修建而施工建设的狮球岭隧道。

1908年，詹天佑工程师主持修建了我国历史上第一条中国人设计的铁路，在北京到张家口沿线中，开凿了八达岭隧洞（1091米），是中国近代史中隧洞建设的重要事件。

新中国成立以后，各项社会事业积极投入建设，我国从上世纪八十年代开始进行长大规模隧洞施工时间，如大瑶山隧道建设以及成渝铁路建设，施工中采用改了凿岩台车、衬砌模板台车等运输工具，以全断面开挖的形式。

随着社会的发展，经济力量、科技力量不断提升，水工隧洞的建设也呈现出良好的发展态势。如上世纪60年代，施工技术的不断更新换代是主要特点，如手风钻钻孔爆破、人工开挖、人工运渣，威严稳定性维护，防塌方支护等；在上世纪70年代，随着“新奥法”的引进，我国水电发展中水工隧洞的应用更加普遍，如渔子溪水电站、白山水电站等一大批水电工程，较为著名的是鲁布革水电站，在获得世界银行贷款之后、引入日本先进项目管理制度，在水工隧洞的长度上达到了9.38公里，开挖直径8米，实现了引水隧洞全断面针梁钢模混凝土施工技术的应用。

进入21世纪以后，我国在水工隧洞的发展速度上进步更快，同时在较多方面实现了自主化生产经营，目前国内水工隧洞总长度已超过1500公里。

2、长大水工隧洞施工技术类型与线路选择

2.1水工隧洞设计类型

水工隧洞的设计是基于一定目的出现的，通过分析主要包括以下三种类型。

首先，排水设计类型。在一些水利工程和城市系统中，用来泄洪、地表排水等功能，出口边坡应该设计排水沟渠以及岸坡渗水等，无压洞水面线以上可以设置排水孔，用来清除山体或地下融水，减少外水对隧洞空间的压力。出口处可以设置排水设施（消能反弧段），便于后期的检查和维护。

其次，止水设计类型。止水设计主要出现在有压隧洞中，如果一些无压隧洞对防渗水有要求，也可以进行止水设计。一般来说无压洞衬砌的环向施工缝可以不需要设置止水。

再次，分缝分块设计。泄洪隧洞的洞身和进口、出口等应设置伸缩缝，孔图地质条件有显著变化应设置伸缩接头；围岩地质条件的统一洞图，只有施工缝。施工缝环孔底部图、拱门、侧壁和顶部拱不得东倒西歪，浇注块长度是6-12米。如果一些无压洞不需要衬砌，相应地也就不需要无防渗的需求，施工中要将环向施工所应用的钢筋穿过缝面，随后对混凝土进行处理。

2.2水工隧洞线路选择

第一，地质条件分析。从施工难度和经济角度考虑，隧洞线路选择应该满足地质结构简单、便于施工开展的地质环境；同时，考虑到隧洞的坚固性和稳定性，施工环境中的岩体必须保持完整和坚硬，尽可能避开内部不利的地质构造，如地下水水位高、土石松动、渗水严重等问题，由此可以减少隧洞衬砌方位上的外部压力。在地质选择中，要注意洞线与岩层、构造断裂面以及其他软弱地带方向有较大的交角。如果在高地应力的环境中，则要维持洞线与最大水平地应力保持方向一致。

第二，地形条件分析。水工隧洞的设计中，洞线要尽量缩短、笔直，在必须要进行转换或存在弧度的过程中，考虑地形、地质等原因对于低流速的隧洞弯道曲率半径大于5倍洞径或洞宽。

第三，水流条件选择。隧洞的进水口要求顺畅、宽大，而出水口则要与连接的水体保持平顺，尤其与下游坝角及其他建筑物保持相对的距离，防止出现冲刷问题。

第四，施工条件分析。隧洞施工中要利用多种机械设备，同时无论是开凿方式或全断面开挖方式，用于施工操作的空间都很小，在碎石出渣通道方面必须进提前设计布置，特别是对于距离较长的隧洞，应该充分考察地下环境的地形，通过改善地质条件如布置斜洞、竖井等方式，便于进料、出渣和通风；相对来说，在同等的施工能力下，洞线选择和施工条件的改善，可以有效地改善施工进度和施工质量。

3、长大水工隧洞施工新技术应用

长大水工隧洞施工中需要关注的问题很多，要维护施工进度、施工质量和施工安全等，就需要针对多种学科进行综合利用。如在设计方面，要充分利用水力学条件以及运行条件，避免内水外审导致的流量损失；同时，还要防止由于内水外渗造成的隧洞岩体裂缝等。

总体而言，长大水工隧洞的施工技术要求较高，常规的支护系统和隧道开挖方法的展开，受到一定的功能限制，也会造成一定的工程成本、工程进度以及其他不可预见性的风险。

结合我国目前在长达水工隧洞的施工技术应用，主要包括了TBM和钻爆法两种，以下展开详细的分析讨论。

3.1TBM法

所谓“TBM法”即全断面岩石掘进机应用方式，出现于上世纪五十年代的美国，是基于掘进机上设备展开的隧洞开挖技术，经过几十年的发展、进步，当前工艺技术应用已经十分成熟。

从掘进机的形式上划分，主要包括全断面掘进和部分断面掘进方式，而全断面掘进中有氛围全断面岩石掘进和盾构机掘进两类。这种细分化的出现，意味着技术应用面的扩大，特别是针对一些复杂地质环境中出现的单护盾、双护盾和三护盾等不同类型设备产品，成为现代隧洞施工中的主要力量。

利用掘进机施工的优势是很明显的，首先它可以大大的节约人力资源，减少施工强度，同样施工环境下可实现的开挖进度是常规人工手段的3-6倍，相关数据显示，国外较为先进的掘进机可以使用岩层的抗压强度最高达到300MPa，刀盘直径最大为12米左右，在较为理想的硬质岩石条件下进行掘进，项目完成量达到每月600-800米。

TBM法的应用在很大程度上表现出机械设备的优势，尤其对于一些大型工程，由于施工周期短、施工质量要求高，同时为了强调安全性，TBM法能够发挥很好的功能，在减小施工强度的同时提高了施工环境的优越性，是独头掘进长大隧洞的理想选择方式。但同时，TBM法也存在一定的局限性：首先，TBM法中所用到的掘进机设备属于典型的非标设备，甚至是为了某一个施工项目进行设计和安装的，这就造成其投资较大、维护管理困难，任何一个部件的缺失都可能造成停工现象，同时掘进机的性能发挥对工程地质条件、水文条件、土质条件等依赖性很大。

3.2钻爆法

针对国内长大水工隧道的施工现状来说，钻爆法的应用较为普遍，也是目前最成熟的施工应用技术之一。按照“精细爆破、实时喷锚、检测反馈”原则进行展开，相比TBM法具有更宽阔的适应性，几乎适应所有的地质条件，应变能力很强。

本质上说，钻爆法遵循“新奥法”的原理，即通过建造地下空间的方法；在实现方面需要以下要点作为支撑：（1）要维持水工隧洞建设空间的围岩强度（2）要实现对地层变形的控制，如果变形问题过于严重则会导致强度丧失，甚至造成安全强度数值超出范围，可利用土锚、石锚杆等方式阻止混凝土支护抑制变形（3）初次支护可以实现全部代表支护总需求，并在隧道周围和围岩变形方面做出必要的评估（4）在长达水工隧洞施工过程中要尽量延长支护使用的时间，一般会在应用前进行支护拆除，而隧道需要在最短时间内开挖成断面。

参考文献：

[1]罗占夫.南水北调西线超长隧洞施工环境卫生标准研究[J].隧道建设，2009，05：496-498+547.

[2]和孙文，于涛.深埋长大水工隧洞施工新技术研究[J].云南水力发电，2013，04：1-7.

[3]吴川.隧洞施工突水突泥机理及影响因素研究[D].西南交通大学，2013.

[4]高勤生.引红济石隧洞施工技术研究与应用[D].西北农林科技大学，2008.

[5]张有天.水工隧洞建设的经验和教训（下）[J].贵州水力发电，2002，01：75-84.