隧道施工技术指南范例(12篇)

daniel 0 2024-04-20

隧道施工技术指南范文篇1

关键字:无砟轨道特长隧道沉降观测重载铁路变形指标

中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:

1.绪论

无砟轨道铺设条件评估的重点应是线下工程的沉降变形,评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的沉降变形关系,以标段为单位实施。设计单位按照本指导方案,以标段为单位制定沉降观测设计方案。无砟轨道铺设条件的评估数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得,且必须真实可靠,全面反映工程实际状况。沉降变形观测、评估过程是确定铺设无砟轨道的关键时间节点和关键工序的主要依据之一,必需加强“零观测”(即初始值)的过程控制。

关于无砟轨道铺设条件评估,重载特长大隧道的沉降变形观测与评估就显得更加重要。重载铁路隧道铺设无砟轨道前的沉降变形观测与评估,关系到无砟轨道的施工要求和运营条件许可。满足施工条件和设计要求是评估的依据,因此,沉降变形观测的数据指标和技术要求都是无砟轨道铺设条件的理论依据和实施标准。

2.工程概况

南吕梁山隧道位于山西省临汾市境内,隧道线路贯穿于南吕梁山山脉以东及临汾盆地边缘丘陵区。隧道进口端位于蒲县境内,出口端位于临汾市尧都区及洪洞县交界处,设计为双洞单线隧道,线间距30m。左线进口里程DK298+175,出口里程DK321+618,左线全长23443m;右线进口里程DK298+145,出口里程DK321+614.7,右线全长23469.7m。

隧道左线除进口段58.79m位于R=1200m的曲线上外,其余均位于直线段上;右线全部位于直线上。隧道内设计为单面下坡,左线坡度分别为8‰、12.6‰,10.9‰;右线坡度6.6‰、12.6‰,11.1‰下坡出洞。隧道最大埋深约550m。分别在DK304+200、DK309+050、DK312+500、DK315+800附近设置1号、2号、4号、5号斜井。1、2、4、5号斜井采用双车道无轨运输断面,1号斜井长约2450m,2号斜井长约2630m,4号斜井长约1655m,5号斜井长约980m。

3.沉降变形观测与评估

铺设无砟轨道的隧道沉降变形观测的关键在于沉降变形观测数据的分析和处理,它是整个沉降变形观测中最重要的环节和关键。观测点的布设和数据采集的真实性是观测数据的分析处理的有效保证。

3.1南吕梁山隧道沉降变形观测

南吕梁山重载铁路隧道无砟轨道铺设条件评估的重点应是线下工程的沉降变形,沉降变形观测分为测点准备、数据采集、数据分析和精度评定。

3.1.1观测点的布设

(1)隧道的进出口进行地基处理的地段,从洞口起每25m布设一个断面。

(2)隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定,一般情况下Ⅲ级围岩每400m、Ⅳ级围岩每300m、Ⅴ级围岩每200m布设一个观测断面。

(3)明暗交界处、围岩变化段及沉降变形缝位置应至少布设两个断面。

(4)地应力较大、断层破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段适当加密布设。

(5)隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断面。路、隧两侧分别设置至少一个观测断面。

(6)施工降水范围应至少布设一个观测断面。

(7)长度大于20m的明洞,每20m设置一个观测断面。

(8)隧道工程完成后,每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点,原则上设于高于水沟盖板0.2m处。

3.1.2变形观测主要技术指标

二等水准测量主要技术标准

二等水准观测主要技术要求

3.1.3沉降变形监测测量工作基本要求

1.水准基点使用时应作稳定性检验,并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点,并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。

2.每次观测前,对所使用的仪器和设备应进行检验校正,并保留检验记录。

3.每次沉降变形观测时应符合:

(1)严格按水准测量规范的要求施测。首次观测每个往返测均进行两次读数。

(2)参与观测的人员必须经过培训才能上岗,并固定观测人员。

(3)为了将观测中的系统误差减到最小,达到提高精度的目的,各次观测应使用同一台仪器和设备,前后视观测最好用同一水平尺,必须按照固定的观测路线和观测方法进行,观测路线必须形成附合或闭合路线,使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。

(4)观测时要避免阳光直射,且在基本相同的环境和观测条件下工作。

(5)成像清晰、稳定时再读数。

(6)随时观测,随时检核计算,观测时要一次完成,中途不中断。

(7)对工作基点的稳定性要定期检核,在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。

(8)数据计算方法和计算用工作基点一致。

3.2隧道沉降观测数据处理

南吕梁山隧道是特长重载铁路隧道,对于特长重载铁路隧道沉降变形观测数据的分析以及指标都是沉降变形观测的重点,重载铁路对沉降观测指标和精度评定将直接影响铺设无砟轨道精度。所以做好观测数据的分析和处理将是沉降变形观测过程中最难也是最关键的环节。

3.2.1常规观测数据的处理

(1)数据导出后,进行观测数据的检查,观测数据是否与现场观测点相对应,做好必要的标注和记录。

(2)应采用统一的隧道沉降观测记录表格,做好观测数据的记录与整理,观测资料应齐全、详细、规范,符合设计要求。

(3)根据观测资料,及时完成每个观测标志点的荷载---时间---沉降曲线的绘制。

(4)及时整理、汇总、分析沉降观测资料,按有关规定整理成册,报送有关单位进行沉降分析、评估。

3.2.2异常数据的分析处理

对于沉降变形观测异常数据的分析处理,会遇到很多种情况,数据的真实性(观测时并不是实际值),数据的错误,数据的精度不达标等,这些都可能导致分析结论的偏差。异常数据的处理是数据分析处理最为重要且是最难的部分。对于特长隧道而言,数据处理量大,信息量多和数据繁复异常多变,做好异常数据的分析和处理成为特长重载隧道铺设无砟轨道的难点和关键点。

3.2.2.1水准基点扰动引起的异常观测数据

分析处理方法:水准基点破坏或发生较大扰动时,现场测量时可以发现,应及时恢复水准基点并进行补充测量,然后才能进行变形观测。

当平面基点、水准基点少量扰动时,现场测量不易发现,但通过对引用同一水准基点的多个观测标突然发生同一趋势较大量的异常变化分析,结合相邻水准基点的检核结果可以判定原因。

当确认属于水准基点扰动时,应首先对水准基点进行补充测量,消除问题,然后进行变形观测。

3.2.2.2观测标或观测元器件扰动引起的异常观测数据。

分析处理方法:当观测标或观测元器件破坏或发生较大扰动时,现场测量时可以发现,应及时恢复观测标或观测元器件,然后进行变形观测。

当观测标或观测元器件少量扰动时,现场测量不易发现,但通过与相邻观测标或观测元器件变形差异分析,结合地形地质状况、施工加载情况对比分析可初步判定,然后通过后续的观测可进一步验证之。观测标或观测元器件的破坏或扰动将引起变形观测的不连续,即上一次观测至本次观测的变形量无法准确测定,因此将会影响变形观测成果的质量。

当观测标或观测元器件频繁破坏或扰动时,将会严重影响变形观测成果的质量。对观测标或观测元器件扰动引起异常观测数据的情况。

当两次观测之间时间较短时,可采取本期变形值归零的方式;当两次观测之间时间较长时,可采取按上期变形值线性变化的方式确定本期变形值。

3.2.2.3测量错误引起的异常观测数据。

分析处理方法:可以通过检查核对观测记录和计算数据发现,当未发现时,可以通过补充观测发现。测量错误引起的异常观测数据只要及时发现和正确处理,不会对变形观测成果质量产生影响。

4.结论

为指导南吕梁山隧道做好无砟轨道的铺设工作,通过对线下工程的沉降变形进行观测,并对观测资料进行分析,包括预测工后沉降,以便对无砟轨道的铺设条件进行评估,从而确定合理的无砟轨道铺设时机,确保无砟轨道结构的安全。

特长大隧道铺设无砟轨道的隧道沉降变形观测与评估中,关键影响因素为观测数据的分析处理以及评估时参考指标,做好观测数据分析及处理是对沉降变形的有效反馈,并能及时了解和掌握隧道沉降变形情况。评估时在数据处理分析后是否具备施工的指标依据,关系到隧道的沉降观测变形数据是否满足评估指标。

参考文献

1.《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设[2006]158号);

2.《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》(铁建设[2006]189号);

3.《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006);

4.《建筑沉降变形测量规程》(JGJ/T8-2007);

5.《铁路客运专线竣工验收暂行办法》(铁建设[2007]183号);

6.《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》(TZ216-2007);

7.《工程测量规范》(GB0026-93);

8.《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》(TB10054-97);

隧道施工技术指南范文篇2

1可接受调水量分析

我国水资源在地区上分布不均衡,南方水多,北方水少。从水量丰沛的长江调水到缺水的黄河,这个总体思路是正确的,然而对调水河流而言,也不能把水调干调尽,要考虑到调水河流的生态平衡、水资源承载能力和水环境承载能力。据此,确定调水河流可调水量的一个基本点就是坚持水资源可持续利用的原则,优先考虑调水区远景年的实际需水量,包括工农业需水、人畜用水、生态用水等,剩余的水量再考虑外调。

规划南水北调西线工程从长江上游通天河末端,即金沙江起始段调水80亿m3,从雅砻江干流及两条支流调水65亿m3,从大渡河的3条支流调水25亿m3。调水量与调水河流多年平均径流量的比例:占金沙江渡口570亿m3的14.0%,占雅砻江河口604亿m3的10.7%,占大渡河河口495亿m3的5.0%。从三条河调水170亿m3,占所在河流河川径流量的5%~14%。对一条河而言,调多少水才算适度呢?当前,还没有明确的标准,不过国际通常认为一条河的用水率以不超过40%为宜。三条调水河流域的用水情况:调水区处于特殊的地理位置,人烟稀少,社会经济不发达,现状工农业用水及生活用水等用量不大,用水主要在河流下游,特别是河口地区。预测2030年,三条调水河流域工农业及生活等需水量占全河河川径流量的5%~7%,因此,从调水河流上游调取5%~14%的水量,三条河仍有足够的河川径流量,可以满足下游社会经济发展对水的需求,故此调水量称作可接受调水量。然而,就引水点而言,调水占引水坝址处河川径流量的比例却较大,达65%~70%。也就是说,调水后引水坝址下游河道的水量,只有原水量的30%~35%。这个下泄量是否能维持该河段生态系统的平衡,就需要研究并估算坝址下游河段的生态环境用水量。

生态环境用水是指用于保护和改善环境质量所需要的水量。目前,河道生态环境用水量的确定"还没有统一的计算方法,不同国家、不同地区、不同河流的自然条件和生态环境状况都有所不同。北京师范大学环境科学研究所与水科学研究所推荐了两种计算方法:第一种是用河道枯水流量的百分比确定;第二种是用Tennant法确定#后者是目前美国使用的一种方法。鉴于西线调水河流的特殊性,这里仅简述河道枯水流量法。

依据调水河段特殊的高山峡谷地形和年降雨量700mm左右的相对较多的雨量以及流量的年际变化较小,枯水期流量相对比较稳定等较好的条件,选用坝址多年系列的最小月均流量作为基准,年内各月生态需水取该流量的60%。计算表明,生态环境需水占多年平均最小月流量的42%左右。通过水库数、入库水量、水库蒸发、渗漏水量、水库上游需水量、下泄水量、河道生态用水量等参数公式的运用和库容、输水工程输水能力、最小下泄流量!供水保证率等约束条件的换算,得出三条河引水坝址处可接受的调水量为171亿m3,与规划调水量170亿m3基本相符。

2第一期工程方案的可行性分析

第一期工程地处青藏高原东南部,海拔3500m左右,位于四川省甘孜县到阿坝县一带。工程方案由“五坝七洞一渠”组成。“五坝”坝高63~123m,初步推荐坝型为适合当地材料的混凝土面板堆石坝;穿越巴颜喀拉山的输水入黄河隧洞长244km,分为7段,开凿人工支洞后,最长施工洞段长37km,洞线上覆盖山体厚度(即埋深)300~600m,最厚达1150m;“一渠”为一段明渠,长16km。

2.1筑坝技术

从筑坝技术看,我国对各种坝型的建筑技术已趋成熟。20世纪80年代以来,开始重视和推广混凝土面板堆石坝坝型。这种采用当地石料,分层振动碾压堆石的施工方法,使坝体密实,面板较少出现裂缝,防渗效果也好,具有断面小,安全性好,施工简便!造价低的特点。当前,大型、多功能、高效施工机械的应用大大提高了施工质量,加快了施工进度,降低了工程造价。我国在广西与广州交界处的南盘江上于1999年建成混凝土面板堆石坝的坝高为179m,在海拔2900m处于1999年建成的青海黑泉面板堆石坝坝高为123.5m,最近才开工建设的湖北清江水布垭混凝土面板堆石坝坝高233m。这说明!在筑坝技术方面,西线工程虽有海拔3500m地区的气候寒冷问题,但从当今的施工技术看!完全有措施解决。

2.2开凿长隧洞技术

开凿长隧洞技术,在20世纪80年代以后发展迅速。开凿短隧洞,一般采用打眼、装炸药爆破,即常规的钻爆法。随着开凿长隧洞技术的发展,已采用适用于硬岩的开敞式掘进机施工法,以及适用于软岩、土砂层隧洞施工的盾构掘进机施工法。掘进机技术的特点是:高度机械化、专业化施工,掘进、出渣、衬砌、灌浆等工序一次完成,进度快、质量好。近年来掘进机广泛采用电子、信息技术,对全部作业进行指导和监控。欧洲隧道,即英吉利海峡隧道,在掘进过程中,安装约200部仪表,工程技术人员每天读取数据120个,运用计算机分析掘进机的运转效果,指出机械和电器存在的问题,从而明确机械维修保养的目标!使掘进机的时间利用率提高到90%,整个系统的时间利用率达60%。若使掘进机在掘进过程中始终处于最佳状态,其掘进速度一般为钻爆法的8~10倍,甚至更高!最佳日进尺可达150m以上。

从隧洞施工段的长度看,我国已建成的甘肃引大入秦30A输水隧洞长11.6km,成洞洞径5.5m;西康铁路秦岭隧道长18.4km,成洞洞径7.6m。国外已建成的英吉利海峡海底高速铁路两条平行隧道,即欧洲隧道,每条长38km,成洞洞径7.6m;正在施工的瑞士圣哥达高速铁路两条平行隧道每条长57km,成洞洞径9.6m。

这些长隧洞的特点:1采用掘进机开凿。秦岭隧道采用开敞式掘进机,欧洲隧道和引大入秦30A隧洞采用盾构式掘进机。2埋深大。欧洲隧道在海水面以下平均40m,最深达130m;圣哥达隧道上覆盖山体最厚近3000m。3没有条件开凿人工支洞。仅圣哥达隧道在山体上人工开凿了一个直径12m、深800m的竖井。

上述特点说明,无论是通过山体或水下的长隧洞,也无论硬岩或软岩,运用掘进机开凿,技术上都可行。

第一期工程输水隧洞通过的围岩主要为砂岩、板岩或砂板岩互层,岩石抗压强度30~100Mpa,属中等硬度,有利于掘进机的开凿。虽然,当地气候寒冷缺氧,地质条件复杂,需要认真研究开凿隧洞可能出现的问题和需要采取的措施,但是类比国内外已建工程,开凿最长37km隧洞段以及其他各施工洞段,技术上是可行的。

3供水对象和供水范围分析

第一期工程调水40亿m3入黄河,现就规划的供水对象和供水范围进行分析。

供水对象:生态环境用水,城镇生活和工业用水,兼顾农业用水。供水对象把生态环境用水放到了第一位,这不是说其他供水不重要,而是考虑了地处黄河上中游地区的自然地理特点不同于其他地区。该地区年降雨量一般200~300mm,干旱少雨,水资源严重缺乏,已成为社会发展的重要制约因素。随着人口的增加和大规模的生产建设活动,使本来就十分脆弱的生态环境恶化加剧。当前,西部大开发建设加快,人类对自然的索取还要不断增加,生态环境的压力会越来越大,因此,西线调水首先要考虑为保护和改善生态环境供水。

供水范围:规划了向大柳树供水区、渭河地区和黄河干流补水。大柳树供水区地处陕、甘、宁、蒙四省(区)的干旱地带,该区有3万多hm2的辽阔土地,而且地形平坦,是我国开发条件较好的后备土地资源之一。该地区毗邻腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠,风沙的蔓延和人为不合理的活动致使该地区部分土地沙化,生态失调,急需采取治理措施来有效地控制沙漠的侵蚀。规划向大柳树供水区供水20亿m3,使这片有水则绿洲、无水则荒漠的广袤干旱土地得到水源,植树种草,同时发展生态农业,扩大环境容量,扩展人的生存空间。使居住在山区的人们迁居到这片得到供水的平原区,建设新的定居点或村镇,不断改善这片适宜于人类生存的绿色土地,遏制沙漠的蔓延。规划供水10亿m3给渭河地区,使渭河增添良好水质的新水源,改善渭河地区的缺水和水污染状况,使已有雄厚经济基础的陕西关中地区更快地向前发展。规划供水10亿m3补给黄河干流!这样做考虑了两点:一是黄河上游地区支流用水较多,减少了入黄水量;二是黄河上中游地区广泛开展的水土保持治理工作,增加拦蓄降水资源的能力,提高降水资源的利用率,减少了入黄水量。向黄河干流补水,既可满足支流用水和水土保持用水,又能维持河道的生态基流。

隧道施工技术指南范文篇3

关键词:交通工具地铁隧道沉管法盾构法

中图分类号:TU921文献标识码:A文章编号:1674-098X(2015)07(a)-0080-01

随着我国经济建设的快速的发展与综合国力的不断增强,城市的规模也不断的扩大,人口流量不断的增加,并且机动车辆也不断的加多,相应的城市的交通随之下降。为了改善这种交通环境,各城市都采取了许多的措施,高架桥、公交车、车牌号的限制,以及地铁的修建,其中地下铁道得到了人们普遍的称赞,特别是近些年一些一线和省会城市都为了缓解交通压力而兴建大量的城市地铁。城市地铁的兴建期间会遭到许多的阻碍,这些阻碍有来自人为因素、技术因素,以及城市本身固有的特点。比如说地面建筑、城市地面上的交通设施以及水路环境等。针对具体的施工条件,修建地铁产生了几种主要的方法:暗挖法、盾构法、沉管法、盖挖法以及明挖法等。文章主要是从盾构法和沉管法的施工技术要求方面进行对比分析,说明盾构法和沉管法的适用环境。

1盾构法和沉管法施工技术对比分析

1.1沉管法

沉管法是指把隧道管段分成若干段,段与段之间采用暂时的止水头部,在此期间,通过一些机械手段把管段送到隧道的中心线地方,并且把它安置在预先挖出来的沟槽内,接下来就是把各个段在水下拼接起来,把刚才的止水头部去掉。

管道安装好以后,填埋沟槽用来保护沉管免受其它物体的损坏,最后一步就是把隧道其他设施安装好,确保整个隧道的安全、完整性。早期的沉管法不能够得到广泛的使用,直到基础处理压注法和水力压接法的出现,这两个方法至今都是沉管法的两大关键技术,可以说是它的里程碑,至今都在广泛使用。

沉管隧道在土质方面的要求不是很高,对那些地基松软,甚至是河床、海岸较浅等地方都是可以实施的沉管法。沉管法不需要挖很深的沟槽,这相比与其他的几种隧道方法来说可以节省大量的财力和物力,它还有一个很大的优点就是它所需的隧道线路相比于盾构法是大大缩减,沉管断面形状灵活可圆可方,可以根据具体的施工环境来选择,这也是沉管法的一大优点。沉管法的几大主要步骤:沟槽挖掘、管段分离、管段输运以及相关设施建设,他们是可以并行工作的,不是严格的顺序进行,这样可以把时间压缩在尽可能短的范围之内,这对于当今这个快节奏的社会来说是非常有必要的。以上综述的优点使得沉管法在江河等水域方面得到大量使用,相比于盾构法、沉管法在这些环境中使用更加经济、方便、快捷以及可靠。相比较而言,盾构法在水下隧道方面较沉管法有许多的不足,主要体现在以下几点。

(1)沉管法能够得到高质量的隧道施工。沉管中的管段是预先用水泥制作好的,在防水方面能够得到及时的保证。每个管段都比较长,并且有两大技术之一的水力压接法,从而能够保证管段之间接头较少以及实现不漏水连接。

(2)沉管法在隧道现场的实际工作的时间是较短的,这是因为管段都是预先在专门的地方制作而成的,管段的制作都是根据设计要求完成。

(3)沉管法施工条件相比而言是非常好的,安全也能够得到保障。虽然说是建立水下隧道,但是大部分工作都是在地面上完成。

(4)上面所说沉管法在水下作业时间较少,因此它能够在水下较深的地方施工,安装管段。

(5)沉管法断面的柔性化选择决定了它的施工方案多样化,相比盾构法而言,它能够建造大型的截面,建造多车道的隧道。

1.2盾构法

盾构法是指利用盾构这种机械挖取地下隧道。盾构(shield)是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前部安装有支撑和挖掘装置,中部安装了千斤顶,是为了机械在顶进时候所需的,尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构施工前需要做一些预先工作――修建一竖井,竖井的作用是输运挖掘出来的土质,送达至地面。盾构的以上施工特点决定了它有以下独有的优点。

(1)盾构法几乎不受地形、气候等因素的影响,能够在复杂的环境下工作,这是因为有盾构的支护,这对于繁华的大城市而言是非常实用的,这样就能够尽量不用破坏原有设施。(2)机械、电气化快速发展,使得盾构机械在施工过程中自动化、智能化,使得施工时间缩减,降低了劳动强度。(3)机械自动化、智能化使得盾构法在挖掘长距离、大直径的隧道时有非常明显的优势,还有就是地面的人文景观能够得到保护,对其周围的环境影响很小。

从以上几方面可以看出,沉管法非常适合那些水下隧道方面,在这方面沉管法比盾构法无论是在经济,施工时间还是其他方面都有很大的优势,例如港珠澳大桥隧道、佛山市汾江路南延线工程沉管隧道等就是采用沉管法;对于那些施工环境复杂,交通不便的陆地城市,中间不跨越大型水域,并且隧道较长的就适合采用盾构法施工,例如天津市地铁轻轨、西安地铁隧道都引进了盾构法隧道施工技术。

参考文献

[1]陈韶章.沉管隧道设计与施工[M].北京:科学出版社,2002.

[2]何阳.地铁隧道盾构法施工模拟分析[D].南昌:南昌大学,2011.

[3]龙帅.盾构法隧道施工[D].重庆:重庆大学,2013.

[4]卢普伟,梁邦炎,资利军.港珠澳大桥隧道工程沉管法与盾构法比选分析[J].施工技术,2012(41):372.

隧道施工技术指南范文1篇4

关键词:地质雷达隧道应用

一、引言

过去几十年,隧道施工技术有了长足发展,尤其是在西部大开发后,特长、特大隧道不断涌现,我国西部隧道存在以下显著特点:1、地质条件复杂(岩溶、瓦斯、涌水、断裂带、矿山采空区等)。2、埋深大,地应力高。3、工期紧等。伴随着隧道工程地质条件越来越复杂,为了保证隧道施工安全和高效,超前地质探测就显得越来越重要。传统的掌子面地质情况编录预测法、不良地质前兆预测法等已经不适应隧道施工的发展,地质雷达探测(简称雷探1是隧道施工地质中先进的超前跟踪探测技术之一,该法简便、可靠、安全。

省道$303线映秀至卧龙公路工程项目属于5.12大地震灾后恢复重建工程,本路段距离震中仅7公里,其中有两条断裂带,该段80%左右的道路被严重掩埋或损毁,原路基本无法利用;沿线位于山高谷深的V型河谷底部,山体陡峭,褶皱及构造裂隙发育,岩体破碎、风化强烈,震害极其严重,震毁主要表现为:①边坡坡面大部分垮塌、落石。②路基局部沉陷、开裂、滑移、扭曲、隆起、挤压破坏。③局部支挡、防护工程破坏。④桥梁局部破坏及垮塌。

南华隧道是一座为躲避高山滑坡和堰塞湖而新修的隧道,隧道桩号为K3+790-K5+036共1246米,隧道断面为86m2,公路位于四川盆地西部边缘和龙门山构造带中南段,区内存在复杂的断层、褶皱及构造裂隙,并有两个断裂带:映秀断裂和茂汶断裂,其中映秀断裂自白水河一映秀一三江以南分为两支,北支沿九里岗与磨房沟一五龙大断裂相接,南支沿宝兴杂岩北侧与黄铜尖子一盐井大断裂相接,走向北30-60°东,倾北西,倾角50-60°,为压扭性斜冲断层。虹口一映秀段分为两支。北支倾北西,南支倾南东,至映秀又合并插入三江。南华隧道位于映秀断裂带上。

地震过后,区内地质变成什么样子是个未知数。为了施工安全,南华隧道施工必须采取先进的探测方法,我项目部选用了地质雷达探测作为施工指导。

二、地质雷达原理

地质雷达(GroundPenetratingRadar,简称GPR),是一种对地下的物体内不可见的目标或界面进行定位的电磁技术。其工作原理为:利用主频为十几兆赫至几吉赫波段的电磁波,以宽频带短脉冲形式,由地面通过天线发射器发送至地下,经地下目的体或地层的界面反射后返回地面,为雷达天线接收器接受。高频电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性特征形态变化。故通过对时域波形的采集、处理和分析,可确定地下界面或地质体的情况。雷达检测原理见图1。

三、地质雷达测试实例

由于南华隧道测试剖面比较多,这里只例举两个比较有代表性的剖面作说明。

实例1:

1.1、隧道概况

隧道名称:南华隧道

掌子面里程:K4+803.5

隧道开挖方式:上下台阶开挖

超前预报方法:地质分析、地质雷达探测

1.2、掌子面地质条件

掌子面出露岩性为晶质粒状结构的花岗岩,整个掌子面岩层受一组由左上角向右下角方向延展的,节理间距约为20cm的小间距剪切性节理切割,岩层整体较为破碎,整体稳定性较差。在掌子面左下部出露一条约30cm厚的软弱泥质夹层,将掌子面分成明显的上下两层。掌子面节理裂隙水丰富。

1.3、地质雷达测试

测试时间:2009年9月28日

测线布置:地质雷达探测在掌子面距隧道底部约1.5m处布置一条水平测线

本次地质雷达探测选用瑞典MALA地球科学公司(SwedenMALAGeoseieneeInc)生产的RAMACCUⅡ型探地雷达。探测时,使用发射频率为100MHZ的屏蔽天线,1100MHz采样频率、600采样点数、128次叠加、0.1米道间距。

测试成果:

地质雷达对掌子面测线的探测得到的原始雷达波,对其进行移动开始时间静校正,增益,去直流漂移和巴特沃斯带通一维滤波,抽取平均道及滑动平均等二维滤波处理,压制和剔除干扰波,突出有效波。

根掘地质雷达探测剖面综合分析.在掌子面前方0-10m的范围内雷达波同相轴基本连续,无断裂破碎带。但局部位置振幅较强,频率较低,推断该范围内节理裂隙发育,裂隙中含有少量地下水,局部富含水;在掌子面前方10-22.5m的范围内同向轴基本不连续,岩层较为破碎。整体稳定性较差。围岩级别应划分为Ⅳ-V级围岩,施工中应注意加强支护,控制开挖进尺以确保施工安全。

1.4、对应施工措施

根据雷达探测的结果,我项目部预先制定施工方案,加强洞内超前支护。

在K4+795处开始采用φ42mm小导管进行超前支护(见图2),单根长4-6m,环向间距30cm,梅花形布置,外插角10-15°,每四循环施作一排.保证其搭接长度不小于1.5m。

注浆采用纯水泥浆,压力0.5-1.0MPa。

小导管注浆结束1天后,采用上台阶预留核心土分部开挖法进行洞身开挖,采用小药量松动爆破,每循环进尺0.5-0.6m。

初期支护采用118工字钢,间距50cm,纵向连接筋间距100cm;锚杆采用φ22ram药卷锚杆,长3.5m,环向间距1m,纵向间距0.5m;单层钢筋网片φ6.5@20cm;C20喷射混凝土厚24cm。管棚注浆效果不好地段,开挖时出现小面积垮塌,可适当调整工字钢间距,垮塌处必须采用C20喷射砼填实,增加支护强度,达到安全施工的目的。

实践证明,开挖后的实际情况和地质探测预报基本一致,按照预先制定的施工方案施工取得了高效、快捷、安全的效果。

实例2:

2.1、隧道概况

掌子面里程:K4+005

隧道开挖方式:全断面光面爆破

超前预报方法:地质分析、地质雷达探测

2.2、掌子面地质条件

掌子面出露岩性为花岗岩,整个掌子面岩层受2组剪切性节理切割成层状结构.节理间距较小,约为25cm。岩层完整性较差,掌子面地下水贫乏,有少量的节理裂隙水。

2.3、地质雷达测试

测试时间:2010年01月05日

测线布置:布置方法同实例l。

测试成果:

地质雷达对掌子面测线的探测得到的原始雷达波。对其进行移动开始时间静校正,增益,去直流漂移和巴特沃斯带通一维滤波,抽取平均道及滑动平均等二维滤波处理,压制和剔除干扰波,突出有效波。

根据地质雷达探测剖面综合分析,在掌子面前方0-13米的范围内雷达波同相轴基本不连续,推断该范围内节理裂隙发育,岩层完整性较差。在掌子面前方13-39米的范围内同相轴连续性较好,推断该段范围内岩层较为完整。其中在掌子面前方29-34米的范围内存在振幅较强,频率较低的电磁波信号,推断该段范围内有丰富的地下水。围岩级别按如下划分:0-13米为Ⅲ级围岩,13-39米划分为Ⅳ级围岩。

2.4、对应施工措施

0-13米为Ⅲ级围岩采用全断面开挖,开挖后初喷3-5cm厚C20混凝土,然后打φ22ram随机锚杆,长度2-3.5米,复喷混凝土至设计厚度。

13-39米为Ⅳ级围岩,开挖后初喷3.5cm厚C20混凝土。支护采用118工字钢,间距60-120cm;然后打φ22mm锚杆,长3.5m,环向间距1m。纵向间距1m;单层钢筋网片φ6.5@20cm;C20喷射混凝土厚20cm。隧洞拱部围岩出水点采用引流排水方式。

按照预先制定的施工方案施工,没有出现任何安全事故。而且施工进度也取得满意效果。

结论

(1)随着隧道规模、数量的增加以及复杂的地质条件,隧道施工迫切需要一种快速、简捷、准确的科学手段预测隧道开挖前方地质情况,采用超前预报是一个研究方向,大势所趋,地质雷达系统只是其中的一种。

(2)地质雷达探测技术的关键在于数据的采集操作过程和剖面图波形的分析判断。

隧道施工技术指南范文1篇5

【关键词】IPv6过渡技术改造方案

一、引言

2011年四月,亚太网络信息中心(APNIC)了最后一段IPv4可用地址。2015年初,继亚太、欧洲、拉美等地区IPv4地址耗尽后,北美地区IPv4地址宣布全部分配完毕。随着互联网的高速发展,现有的存量IPv4地址已经远远不能满足业务发展的需要。2012年2月,国家发改委了关于IPv6规模商用的通知,对运营商及互联网企业提出了发展IPv6的具体要求。

IPv6地址的大规模启用,可以解决互联网地址短缺问题。但是IPv6和现网的IPv4地址并不兼容,因此有多种过渡技术可以使IPv4过渡到IPv6。在过渡阶段,既要保证现有IPv4业务,又要部署IPv6协议,因此,需要针对现有的网络条件,选择合适的过渡技术。根据改造计划,本次河南移动需要升级IP网及WLAN网络,以及相关的支撑系统,维护系统。具体包括CMNET网、IP城域网、WLAN网络、DNS系统、AAA认证系统、网管系统、BOSS系统。各网络、平台的改造目的既要保持现有IPv4业务正常运行,又要支持IPv6业务发展,满足IPv4/IPv6用户的接入需求。

二、、IPv6主要过渡技术及分析

2.1IPv6主要过渡技术

IPv6过渡技术主要可以分为共存技术和互通技术两类。其中,共存主要有双栈技术和隧道技术,互通主要指IPv4与IPv6网络之间的地址翻译技术。部分主要的IPv6过渡技术分类如图1所示:

2.2IPv6过渡技术对比分析

2.2.1双栈技术(DualStack)

双栈技术主要是要求网络节点同时支持IPv6和IPv4两种协议,网络能够在开启IPv6的同时基本不影响现网IPv4业务,需要对现网网络设备进行升级,并部署IPv6协议。网络中同时存在IPv4/IPv6两种路由协议。

双栈技术比较成熟,设备升级相对简单,对后期维护工作量增加相对较少,并且在IPv6整体成熟后,可以平滑过渡到IPv6。

但是双栈技术无法解决IPv4地址不足的问题。

2.2.2隧道技术(Tunnel)

隧道技术指IPv6报文作为IPv4的载荷,或由MPLS承载在IPv4网络中连接多个IPv6孤岛[1]。

隧道技术主要分为手工隧道和自动隧道,其中手工隧道主要有IPv6overIPv4手动隧道和IPv6overIPv4GRE隧道,可以是4-over-6,或6-over-4隧道。自动隧道主要有6to4隧道、L2TP隧道、ISATAP隧道、6PE/6VPE。还有6RD、DSLite属于隧道技术和翻译技术的结合技术。

隧道技术能很好的解决IPv4/IPv6共存问题,但是配置较为复杂,后期维护量较大,并且不利于业务大规模开展。

2.2.3翻译技术(Translation)

IPv4/IPv6翻译技术主要指设置一些互联网节点,作为IPv4和IPv6互相通信的转换节点。翻译技术有效的解决了短期内IPv4地址不足的问题。IPv4/IPv6的翻译技术已经较为成熟,现阶段的NAT设备可以实现IPv4公私网之间、IPv4和IPv6之间的任意转换。

翻译技术虽然能短期内解决IPv6过渡的技术问题,但是没有从根本上解决过渡问题,后期无法平滑过渡至IPv6阶段。但是翻译技术能引起部分溯源、地址冲突、网络穿透等问题。

2.3IPv6过渡技术选择

河南移动现网网络设备硬件硬件层面对IPv6几乎全部支持,但是均需要升级软件版本,才能在软件层面支持IPv6。对于极少数硬件不支持IPv6的设备,出于投资考虑,在不影响整体网络部署IPv6的情况下,不予升级。

由于河南移动网络规模较大,出于对后期管理维护及业务发展角度的考虑,决定不适用隧道技术。结合用户感知、网络改造规模的角度,决定使用双栈与翻译技术的组合,来实现本次IPv6升级改造计划。

三、河南移动IPv6改造方案

河南移动本次IPv6升级改造范围主要包括河南移动CMNET网、IP城域网、WLAN网络、DNS系统、AAA认证系统、网管系统、BOSS系统。

改造内容首先从网络开始,对于双星形的网络结构,分别对两个平面升级改造,对于各种平台支撑系统,在网络改造完之后,进行软件升级,尽量减少对现网影响。

3.1IPv6改造路由部署

本次改造要求所有网络中的三层设备全部支持IPv4/IPv6双栈协议。原有IPv4路由协议保持不变,重新部署IPv6协议。省网核心路由器对外使用静态路由和EBGP4+路由,从地市BRAS/SR层面到省核心层面,使用ISISv6和IBGP4+路由。具体目标拓扑图如图2。

3.2CMNET网和IP城域网升级方案

现网中CMNET省网设备(PB和MB设备)已经全部支持双栈,无需升级改造,但需要部署IPv6协议栈。IP城域网SR、BRAS设备,全部进行软件升级,逐台设备与省网设备开通IPv6协议。具体改造网络拓扑图参照图2。

其中BRAS设备主要承载个人用户,地址池采用IPv4私有地址和IPv6地址。在省核心新增两台地址转换设备,承载全省IPv4私有地址到IPv4公有地址的转换;也可以承载单栈用户的地址翻译需求。具体网络如图3所示。

3.3WLAN网络升级方案

主要现网中AC、AP以及三层交换机进行软件升级,以支持支持IPv6地址的识别和处理,原有IPv4协议保持不变。

AC-SR上联:IPV4路由协议保持不变。在AC上部署IPV6默认路由,下一跳为旁挂SR,用于用户IPV6流量的转发。

在SR上将AC的IPV6用户地址池网段引入BGP后到CMNET,同时在SR上配置到对应AC的回程IPV6静态路由,下一跳为SR与AC互联IPV6地址

具体改造网络拓扑图参照图4。

3.4支撑系统IPv6升级方案

DNS系统、AAA认证系统、网管系统、BOSS计费系统网络部分的升级改造主要重新部署IPv6协议,保持原有IPv4协议不变。

对于DNS系统,软件方面主要增加AAAA和A6记录及双栈访问功能,授权服务器增加AAAA或A6记录,缓存服务器IPv6域名正向、逆向解析功能。

对于AAA认证系统,软件方面主要增加与BRAS/SR交互新增的IPv6相关属性,固定宽带上网业务和WLAN上网业务IPv6及双栈用户的各种认证计费功能,识别IPv6及双栈用户,IPv4及IPv6地址记录溯源等功能。

网管系统主要在原有的基础上新增部分网络设备IPv6属性。

BOSS计费系统主要增加对IPv6用户或者双栈用户的IPv6计费属性。

具体改造网络拓扑图参照图5。

四、结束语

现阶段的任何过渡技术都只是暂时的,IPv6的大规模部署势在必行,针对河南移动IPv6升级改造方案的设计与实施,综合考虑了各种技术方案、改造工作量、业务部署复杂度、用户感知、后期维护管理、后期平滑过渡、投资性价比等多方面因素,给出了合理的方案设计与实施规划,对后期其他运营商网络改造有极大的借鉴意义。

隧道施工技术指南范文

关键词:南京长江隧道;风险防范;应急管理

Abstract:inordertoenhancetheaccidentreal-timeandsafeoperationofthereliability,nanjingYangtzerivertunnelriskpreventionandemergencymanagementasthebackground,theriveronalargetunnelriskpreventionandemergencymanagementresearch.Combiningwiththesystemsafetyengineeringandriskmanagementtechniques,andintroducingsafetyriskmanagementmechanismofresearchandanalysis.

Keywords:nanjingYangtzerivertunnel;Riskprevention;Emergencymanagement

中图分类号:U459文献标识码:A文章编号:

1引言

近年来,随着国民经济和城市道路交通的快速发展,传统的道路交通方式已经很难承受急速增长的交通压力。公路隧道有着交通运行能力大的优势,可以有效缓解城市交通压力,越来越多地成为城市公共交通体系的重要部分。其中,大型跨江隧道正在悄然兴起,武汉、南京、上海长江隧道及青岛胶州湾隧道已于近年投入运营。

南京长江隧道为国内地质条件最为复杂的长江隧道,经济成本巨大,社会效益显著。由于其结构特殊及地理、水文情况复杂[1],南京长江隧道的日常营运情况不同于一般的地下隧道,面临着水流压力、渗透危险及消防救援等复杂问题,安全形势更为严峻。如何有效预防风险,做好应急管理,保证安全运营是隧道管理的重中之重。

2工程背景

南京长江隧道工程总长5853米,按6车道城市快速路标准建设,设计车速80km/h,采用“左汊盾构隧道+右汊桥梁”方案,隧道工程结构设计寿命100年,火灾规模防范设计等级为中型,总投资额约46亿。

南京长江隧道是世界上最大直径的盾构隧道之一,安装有数量众多、技术复杂的机电设备。配置了收费系统、监控系统、供配电系统工程、照明控制系统、紧急电话及广播系统、消防及火灾报警系统、通风系统、交通检测和信号系统及救援疏散系统。各系统之间有自动联动机制,可在事故发生时候自行启动,进行事故报警并切换至应急状态。

3事故灾害特点

南京长江隧道地处长江水下60余米,结构特殊,系统复杂,受河床冲涮影响较大。由于隧道内部空间相对封闭,一旦发生事故,难以及时被发现或定位,加之地下空间能见度低,难于救援及疏散[2]。特别是由交通事故引发的火灾事故。隧道内部狭小的空间阻碍了烟雾及热量的扩散,导致火灾时能见度降低、温度飙升、空气中的氧含量降低、烟雾和有毒气体沿隧道体快速蔓延,扑救援救困难。且隧道内部管片被高温损坏后不能修复,可能造成结构性损伤。事故后果极具灾难性,会造成巨大的社会影响及生命财产损失。

4安全风险管理

4.1风险辨识

风险辨识是安全风险管理的基础,要对面临和潜在的风险作出认识、判断,并分析其性质。首先应收集资料、估计风险的形势、判断出直接或潜在的风险[3]。其次,确定风险的来源、风险产生的条件及发生时的状况条件。接下来,对分析风险的特征进行分类,结合南京长江隧道自身特点,可分为如下四类:

自然灾害类:主要包括由洪涝、地震及其他因素造成工程主体结构破坏、附属设施损坏、人员伤亡和大面积停电等事件;

事故灾难类:主要包括行驶的汽车追尾、撞壁和翻车等交通事故,因非自然灾害因素造成的结构坍塌,车辆自燃、电气设备火灾以及与隧道配套建设的加油站等发生火灾爆炸,造成群死群伤的事故,危险化学品的泄漏及车辆坠江造成的环境污染事故;

公共卫生类:主要包括重大传染病疫情、生化、毒气和放射性污染等造成的影响公众健康事件;

社会安全类:主要包括恐怖袭击、群体性治安等事件。

4.2风险评价

在风险辨识的基础上,对各种风险事件的后果进行评价,为安全管理的科学决策提供依据。

4.2.1评价的内容和主要依据为交通部颁《公路桥梁养护规范》(2004)和建设部颁《城市桥梁养护》、《公路隧道养护规范》,南京市颁《南京市桥隧管理条例》等技术规程和有关的设计规范要求。评估按性质初步可划分为四方面内容:

整体状态评价:

主要评价隧道及附属桥梁各主要构件的承载能力、构件应力、构件刚度、结构性损伤、主要构件承载能力的弱化以及功能性的退化等。

安全性评价:

安全性指结构应能承受正常运营各种荷载及外部变形等的作用,在偶然事件发生后,能保证整体稳定性不致发生坍塌等结构性损伤。安全性评估指主要针对主要构件的承载能力、构件应力、构件刚度、结构性损伤等进行评估。

耐久性评价:

耐久性指结构在正常维护下随时间变化仍能满足预定功能要求。耐久性评估指主要针对各主要构件的耐久性损伤(如:混凝土裂缝及腐蚀、氯离子含量、混凝土保护层损伤及碳化深度、构件的疲劳损伤、钢构件的锈蚀等)进行评估。

适用性评价:

适用性指结构在正常使用荷载下应具有良好的工作性能。如不发生影响正常使用的过大变形等。适用性评估即功能性评估,主要针对功能性损伤进行评估。

4.2.2评价方法

风险评价属于有序多类别评价问题,而随机性则是其本质特性[4]。根据评价对象的需要、层次划分结构的要求和影响隧道运营安全的诸多影响因素,建立多层次、多目标综合评价系统。并确定因素的权重大小,建立多层次的指标评价体系,使用多级模糊-层次分析法,对系统风险进行多级模糊综合评价。多级模糊-层次综合评价模型层次分明,每一指标所属的下级指标数量较少,避免各子指标的权重差别不明显,同时将人为的主观因素限制在单一的很小的范围内,使主、客观因素的差异大为减小,从而保证了评判结果的准确性与可靠性,为隧道使用中的管理或决策提供有效可行的依据[5]。

4.3风险处理

经过风险识别、评价之后,应结合隧道运营安全风险管理制度对风险进行处置,具体措施有:

(1)抓好制度建设,应急管理常态化

1)制定应急预案

隧道开通之初即编制了企业版应急预案,涵盖各类风险源控制共12项。在冬季冰雪天气、防汛及交通事故等各类突发事件处理中过程中进行了更贴合实际、更具有操作性的修改完善。今年制定的长江隧道应急预案已被纳入南京市公共安全应急体系,有了更高层次的资源与技术保证。

2)编制安全运营规范

进一步完善相关单位在营运阶段的安全责任、义务及管理办法。同时应组织专家对水底隧道工程营运阶段安全管理的全面研究,制定完整的安全运营管理规范,使营运阶段的安全管理工作有统一可循的标准。并结合隧道日常运行情况,建立完善的安全评价量化体系,把风险管理和应急管理工作形成量化考核指标。

3)指定落实应急演练制度

根据隧道实际情况,主管部门每月组织一次小型消防演练,每年组织一次防汛和除雪除冰演练,及时培训,按时演练,不断总结提高,成效显著。目前,南京市长江桥梁隧道管理条例已于10月1日实施,条例中明确规定了关于隧道应急演练的组织机制与流程,将极大推动长江隧道应急演练工作更好的开展。

(2)加大合理安全投入,规范应急保障

长江隧道安全资金专款专用,主要用于预算内的应急物资及设备的购买和安全专项投入,比如购置了性能优良的扫雪车,完善了隧道工作井的监控系统,达到了全线无盲点监控安保要求,在危险路段设置了隔离护栏、震荡带和警示标志等等,为了保证工程结构安全稳定,从施工阶段到运营期,开展了隧道变形、桥梁位移、河床监测、管片健康体监测等专项工程监测项目。

(3)积极开展专项检查活动,应急设施设备检查日常化

消防设施的专项检查每月开展一次,通过专项检查发现隐患,及时进行整治和奖罚,非常有成效,后来讲活动逐步推广到供配电、监控、通讯等各个系统专项检查,对于隐患排查,防范风险起到了很大作用。

(4)摸清突发事件的规律,应急管理重点突出季节化

隧道管养是具有鲜明的季节性,冬季防冰雪,夏季防汛,高温季节性防车辆自燃等等,根据季节性规律有计划的开展相关工作。

(5)加强各单位团结,突出应急管理一体化

突发事件的处理涉及到路政、交警、管养单位和地方政府部门,在应急预案和演练过程中着重突出协同作业,体现统一领导、分级管理,快速反应、协同处置,明确职责、规范有序的应急处理原则。

(6)加强培训力度,实行培训专业化

随着应急管理在实践中的应用,对管理者的培训也受到重视。对员工进行实施大面积常识性的科普培训例如面向公众的医疗急救技能培训、灭火器的使用、火场中的自救技能等。对管理团队进行协作、交流沟通、决策等团队决策培训,以期锻炼决策能力和例证关键操作准则;增加决策和判断的经验;提高决策团队理解和识别潜在问题的能力;锻炼决策、沟通、状态识别、压力管理和联合作业等非专业技能[6]。

5结语

为保证大型跨江隧道安全运行可靠性,本文以系统安全及风险理论的技术基础,结合南京长江隧道的特点,建立隧道风险防范和应急管理体系。对减少大型跨江隧道事故的发生及减轻事故的危害程度,从而指导交通安全管理工作,保证良好的隧道营运环境,有很重要的现实指导意义。

参考文献:

[1]蔡萌.万里长江底一条巨龙伏[J].中国科技奖励,2010(6):72~73.

[2]梁平,兰馨,龙新峰.公路隧道火灾的模型试验与数值模拟分析[J].中国西部科技,2008(33):1~6.

[3]杨廷钟.公路工程风险管理系统[J].华东公路,1992(4):73~77.

[4]张进春,吴超.基于广义线性模型的概率风险评价方法及其应用[J].中南大学,2011(6):1719~1724.

[5]王明贤,张莉莉,李俊.层次分析法在应急救援指标体系中的应用[J].矿业安全与环保,2008(6):86~88.

隧道施工技术指南范文

【关键词】盾构隧道分布式光纤传感技术结构健康监测

前言

近年来,大型盾构过江隧道已经在上海、南京、广州、深圳、武汉等地得到了广泛应用,其具有建设周期长、投资大、隐蔽工程、地质环境复杂等特点,运营安全关系着人们生命安全和社会经济活动的正常进行。因此,如何保障隧道结构的健康运营是地下交通安全运营研究中的关键问题之一。

在土木工程领域,国内外学者较早地针对桥梁结构提出了结构健康监测(StructuralHealthMonitoring)的概念[1-2],近年来在理论和实践两方面均已取得了长足的发展。然而,隧道与桥梁的结构形式、外部环境等都存在显著差异,桥梁结构健康监测技术并不能简单地移植到盾构隧道。为此,隧道领域的学者虽已开展了大量相关研究。

如:苏洁等[3]结合在建的厦门翔安海底隧道工程,提出了隧道结构健康监测系统设计的原则;

刘胜春等[4]结合南京盾构隧道工程,提出了盾构隧道结构健康监测的监测内容、监测技术、结构评估等系统设计方

前言

近年来,大型盾构过江隧道已经在上海、南京、广州、深圳、武汉等地得到了广泛应用,其具有建设周期长、投资大、隐蔽工程、地质环境复杂等特点,运营安全关系着人们生命安全和社会经济活动的正常进行。因此,如何保障隧道结构的健康运营是地下交通安全运营研究中的关键问题之一。

在土木工程领域,国内外学者较早地针对桥梁结构提出了结构健康监测(StructuralHealthMonitoring)的概念[1-2],近年来在理论和实践两方面均已取得了长足的发展。然而,隧道与桥梁的结构形式、外部环境等都存在显著差异,桥梁结构健康监测技术并不能简单地移植到盾构隧道。为此,隧道领域的学者虽已开展了大量相关研究。

如:苏洁等[3]结合在建的厦门翔安海底隧道工程,提出了隧道结构健康监测系统设计的原则;

刘胜春等结合南京盾构隧道工程,提出了盾构隧道结构健康监测的监测内容、监测技术、结构评估等系统设计方法;

汪波等[5]研究了山岭隧道(新奥法隧道)的结构健康监测系统设计;

张国柱等[6]将无线传感技术引入隧道结构健康监测,建立了新型的隧道结构健康监测设计方法。

但是,相比桥梁结构,隧道结构尤其是盾构隧道结构,其薄弱环节不显著,换言之,每个截面都有可能是薄弱环节。而上述的研究均是基于传统的点式传感,重点监测若干个断面的若干个位置的结构指标,如应变、压力等,难以解决隧道结构监测难的问题。

分布式光纤传感技术具有传感距离大(一般可达到几十公里)、分布式传感、光传感稳定性好等优势,是适用于隧道结构监测的优良技术。丁勇等[7]在国内较早地探讨了分布式光纤传感技术在构建隧道结构健康监测系统方面的可能性。但是,该研究成果还远未达到应用于构建实际隧道结构健康监测系统的要求。近些年来,随着分布式光纤传感技术及其应用研究的发展[8],为利用该技术实现盾构隧道结构健康监测系统提供了充足的理论和技术支持。

一、分布式光纤传感技术

与传统的电、磁传感技术相比,光纤传感技术具有以下几方面的特点:光波传感,不受电磁和射频干扰,稳定性好;灵敏度高、频带宽、动态范围大;无电源驱动,不影响被测结构的性能;轻巧纤细,与结构匹配度高;主材石英材质稳定,耐腐蚀,零点飘移小。因此,近年来,光纤传感技术作为一种先进的传感技术,越来越受到学术界和工程界的重视。

按不同的传感原理,光纤传感有很多种类,目前在交通土木工程上常用的有两类。一类是基于波长变化的光纤布拉格光栅(FBG:FiberBraggGrating)技术,另一类是基于频率漂移的布里渊时域散射技术的光纤传感技术(BOTDR:BrillouinOpticalTimeDomainReflectometer)。

FBG传感技术因其具有高精度、可串联形成监测网络、与结构体兼容性较好等特点,在交通土木工程结构的健康监测和灾变预警中已有较多应用。但传统意义上的光纤布拉格光栅(FBG)传感技术是一种点式传感技术,而非分布式传感,由于隧道薄弱环节不显著,损伤出现位置的不确定性较大,故其难以以可接受代价实现对可能出现损伤部位的覆盖式监测。

BOTDR技术具有传感距离大(一般可达到几十公里)、分布式传感、光传感稳定性好等优势,但对于普通BOTDR光纤传感技术,空间分辨率和测量精度是制约其广泛应用的因素。其空间分辨率为1m,应变的测量精度为±50με,因而应用该技术很难对结构的损伤进行精确的定位而且应变的测量精度也不够。如:丁勇等[7]在国内较早地探讨了分布式光纤传感技术在构建隧道结构健康监测系统方面的可能性,但该研究成果还远未达到应用于构建实际隧道结构健康监测系统的要求。

不过,近年来,无论是FBG技术还是BOTDR技g均取得了一系列突破性进展。如:东南大学吴智深教授及其课题组针对目前FBG传感技术所存在的缺陷,开发了FBG的长标距化和分布传感技术,从而使FBG技术具备了一定意义上的分布式特性。日本光纳株式会社(NeubrexCo.Ltd.)开发了PPP-BOTDA光纤测量和应用技术。该技术不仅可以进行长距离分布式监测,同时将空间分辨率和应变测量精度分别提高到10cm和±25με,从而大大提高了基于布里渊时域散射光纤技术的传感性能。这就使采用分布式光纤传感技术对大型过江盾构隧道进行健康监测成为了可能。

1.1光纤传感原理

布里渊散射可以看作是入射光在移动的光栅上的散射,多普勒效应使得散射光频率不同于入射光。在不同条件下布里渊散射又分为自里渊散射和受激布里渊散射两种。在探测光功率不高的情况下,光纤材料分子的布朗运动将产生声学噪声,其在光纤中传播时会引起光纤折射率变化,从而对入射光产生自发散射作用,这种散射称为自里渊散射。目前基于自里渊散射的测量系统是BOTDR(BrillouinOpticalTimeDomainReflectometer)。电致伸缩效应会产生一个声波,声波的产生激发出更多布里渊散射光,散射光又进一步加强声波,如此反复作用就会产生很强的散射,当泵浦光和探测光的频率差恰好等于光纤的布里渊频率时,散射功率将达到最大值,这种散射称为受激布里渊散射,BOTDA(BrillouinOpticalTimeDomainAnalysis)测试系统正是基于此原理。在BOTDA或BOTDR技术中,通过测量散射光到达探测器的时刻距离脉冲光开始向光纤传播时刻的时间差t,可以知道该时刻所探测到的散射光的散射空间位置。在这个时间差内,光波完成了从光源-散射点-探测器的一次往返,因此,散射点的空间位置等于t/2时间内光在光纤中所传播的距离。这样通过对散射光的定时,实现了对散射点的空间定位,从而实现了布里渊频率的空间分布测量。基于普通BOTDA技术,日本光纳株式会社(NeubrexCo.,Ltd.)开发了PPP-BOTDA(Pre-PumpPulseBrillouinOpticalTimeDomainAnalysis)技g,基本原理如图1.1所示。该技术通过改变泵浦光的形态,在测量的脉冲光发出前增加一段预泵浦脉冲波来激发声子,可以同时获得较高的空间分辨率和测试精度。

1.2光纤传感特征

光纤的布里渊频率由折射率、材料弹性模量、泊松比和密度决定,而这些参量会因光纤的温度和应变改变而产生变化,从而导致布里渊频率发生变化。理论研究表明,布里渊中心频率的变化(简称布里渊频移)与温度变化与应变变化分别成线性关系,可表达成(1.1)式中ε、T分别为光纤受到外界作用后的应变和温度,、分别为光纤的初始应变和初始温度,Cε、分别为光纤应变系数和温度系数,为某一温度和应变条件下的布里渊中心频率,为初始状态下的布里渊中心频率。对于普通光纤,应变系数和温度系数的理论值一般是49.7MHz/0.1%和1.07MHz/°C,但是针对不同类型的光纤需要检测实际系数。

1.3传感解调系统

目前,分布式光纤传感技术是指基于布里渊散射机理的光时域解析技术,其基本原理是:入射光在光纤中传播时会不断发生布里渊散射,而布里渊散射光的中心频率与光纤的应变和温度变化成线性关系,因此,通过捕捉每个位置反射回来的布里渊散射光并解析其频率变化,就能实现光纤每个位置的应变和温度的分布式测量。依据解调技术的不同,主要有BOTDR(BrillouinOpticalTimeDomainReflectometer)和BOTDA(BrillouinOpticalTimeDomainAnalysis)两大类传感系统。由于各自采用的原理不完全相同,性能指标也有差异,其中基于BOTDR的AQ8603性能相对较差,而基于的PPPBOTDA的NBX-6050A的测试精度和速度均大幅提高,甚至可实现小范围的动态测试,逐渐显示出技术的优势。

二、工程背景

南京长江隧道位于南京长江大桥和长江三桥之间,北起浦口区的宁合高速公路入口,南至南京市主城区的滨江快速路与纬七路互通立交,是江苏省南京市城市总体规划确定的“五桥一隧”过江通道中的隧道工程。隧道为双向6车道城市快速路、设计速度80km/h,起止里程K3+599~K6+621,长度3022m,采用直径14.93m的泥水平衡盾构施工,衬砌管片外径14.5m,厚度0.6m。其结构与所处环境具有以下特点:

直径超大,外径达14.5m,是当今世界上直径最大的盾构机之一

水压最高,隧道最低点位于江底60多米深处,水土压力高达6.5kg/cm2

地质复杂,隧道在江底穿越淤泥、粉细砂、砂砾、卵石和风化岩等

透水性强,透水层占隧道总掘进长度的85%以上

覆土超薄,浅埋段覆土厚度仅为5.5m、江中局部段覆土厚度仅为11.5m。

三、基于分布式光纤传感技术的盾构隧道健康监测系统

南京长江隧道在建设初期建设方即委托国内某单位以FBG技术构建了健康监测系统。

3.1健康监测系统设计框架

南京长江隧道构建隧道结构健康监测系统的基本理念是:以分布式光纤传感为核心传感技术,监测隧道横向和纵向应变分布,并反演缝宽、收敛和沉降,再结合检测数据和有限元模型,对结构多层次的安全评估。

针对BOTDA和长标距FBG技术的比较分析表明(如表1所示),BOTDA适合大规模应用,但是其测量精度、采样频率及解调系统成本方面的劣势明显;长标距FBG具有高精度的测试性能,且仪器成本低,但传感器成本、安装等方面具有劣势。从比较结果看,将BOTDA和FBG两类技术合理搭配使用,将会收到更好的效果。

基于上述分析,监测系统实施单位采用了以分布性更好的BOTDA技术监测环向收敛和纵向沉降,以精度更高的长标距FBG监测接缝应变和变形的总体思路。并在此基础上提出了盾构隧道健康监测系统的设计框架,如图1所示。健康监测系统主要由光纤传感硬件系统、数据采集、存储与预处理系统、结构评估系统和评估报告系统。

3.2光纤传感器的设计与布设

选择江心段(LK5+199)作为监测断面,同时,左右合计约90m的范围进行纵向传感布设,即从LK5+177~LK5+267如图2所示。

光纤传感器在隧道中的布设方案如图3所示。横向沿隧道内壁约过80%的周长布设光纤传感器,下部由于行车道板结构等设施无法布设;纵向光纤布设在距隧道底部约2.5m的位置,长度为90m。光纤在管片接缝处采用长标距布设的方式,标距长度为0.3m,管片表面全面粘贴,并且通过预留自由光纤设置温度监测区段,详细如图4所示。

传感器在现场布设采用以下主要工序:

(1)混凝土表面处理,用钢刷和打磨机将表面灰尘、凸起砂浆块去处,并用酒精清洗、晾干;

(2)光纤布线,按照设计位置将光纤布置到指定位置,并适当张拉,然后用快速固化胶水临时固定光纤;

(3)浸胶成型,在传感器表面浸渍环氧树脂,在自然环境下固化成型;

(4)连线成网,将各横向和纵向光纤连接成一条光路,并与采集仪器连接、调试。

3.4结构评估系统

结构评估系统包括一级评估系统和二级评估系统。将评估系统分为两级,主要是考虑到评估的经济性问题。在一级评估系统内,结构一般处于完好或轻微损伤,不影响其正常运营和安全;一旦结构损伤严重,需要对其进行深入、细化分析,实施全面健康评估。

一级评估系统:

依据常用、规范规定的指标及其相应的阀值,判断结构的健康、安全状况;采用的评估方法是比较法,将收敛、沉降、缝宽与相应的阀值比较,判断出病害等级。

二级评估系统:如果一级系统评估后,发现某些指标接近或超过规定的健康等级(如超过二级,表明存在显著损伤),需要进一步深入实施结构健康评估,为此,需要借助常规检测手段,获得砼劣化、钢筋/螺栓锈蚀、渗水情况,并和监测的应变、缝宽、收敛、沉降一起输入隧道结构的有限元模型,计算结构的内力分布,判断结构健康状况。

以南京长江隧道为例,建立结构健康等级表,如表2所示。

其中,1级的上限是结构健康运营极限(渗漏、防渗等);2级的上限是结构正常使用极限;3级的上限是80%的设计承载力;4级的上限是设计承载力。

四、测试结果分析

4.1接缝缝宽测试

横向接缝缝宽监测结果如图5所示,纵向接缝的编号为从小里程号至大里程号,依次从小到大编号。将接缝处长标距光纤传感器的应变代入接缝缝宽计算模型,可获得各接缝缝宽的变化。

横向和纵向各接缝的计算结果分别如图6所示。

结果表明,纵向管片接缝的缝宽变化要大于横向管片的接缝,前者最大值达到了0.088mm,而后者最大值为0.028mm;同时,缝宽变化基本在正常变化范围内。

4.2沉降测试

将纵向应变监测结果输入应变-沉降模型计算沉降分布,结果如图7所示。

其中,两端处的沉降为零,是参考点。实际中,可设置高精度坐标观测点,用以提高沉降计算精度。在图中,正值表示位移向下,负号表示位移向上。结果表明,最大正沉降为0.119mm,最大负沉降为0.04mm。

通^对隧道既有检测数据的调查,发现监测区间附近检测点LK5+158.54、LK5+187、LK5+342的沉降变形累计分别达到了12.4mm、11.4mm和3.7mm,以线性插值的方法,获得监测区间两端点(即LK5+177和LK5+267)的沉降累计值分别为11.7mm和7.4mm,则10m的相对沉降约为0.478mm。光纤监测的最大沉降发生在监测段80m左右,其值为0.119mm,该点处每10m的附加沉降是0.015mm,合计为0.493mm。

人工检测与光纤传感器结果相差为0.015mm,可以认为光纤传感器监测结果与人工检测结果基本一致。

4.3隧道结构健康评估

参考文献

[1]缪长青,李爱群,韩晓林,等.润扬大桥结构健康监测策略[J].东南大学学报(自然科学版),2005,35(5):780-785.

[2]李惠,周文松,欧进萍,等.大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术研究[J].土木工程学报,2006,39(2):46-52.

[3]苏洁,张顶立,牛晓凯,等.海底隧道结构健康监测设计研究[J].岩石力学与工程学报2007,26(2):3785-3792.

[4]刘胜春,张顶立,黄俊,等.大型盾构隧道结构健康监测系统设计研究[J].地下空间与工程学报,2011,7(4):741-748.

[5]汪波,何川,吴德兴.隧道结构健康监测系统理念及其技术应用[J].铁道工程学报,2012,160(1):67-72.

[6]张国柱,童立元,刘松玉,等.基于无线传感网络的隧道健康监测系统[J].地下空间与工程学报,2013,9(2):2006-2010.

隧道施工技术指南范文篇8

关键词:铁路;既有线;隧道;明洞;开挖;控制爆破

一直以来,铁路运输安全管理都是各级铁路运营管理部门的重中之重。在铁路既有线旁边进行构造物,深基槽石方开挖爆破作业,稍有不慎,将使开挖爆破产生的飞石轻者落入既有线内阻碍车辆正常运行,重者或损坏铁路既有线上运营设备造成运营中断,或直接砸向正在行驶过的列车造成车辆损坏和人员伤亡,其施工安全隐患非常巨大。

我单位在新建铁路云桂线(广西段)重点控制工程那吉隧道出口明洞基槽石方爆破开挖施工中,从爆破控制技术和防护措施上等方面着手,克服了山体陡峻、地表横坡大、山体表面危岩落石发育、紧靠南昆铁路既有线且既有线位于施工地点下方等不良地形地貌、工程地质和附近地物因素的影响,规避了施工对既有线所带来的安全风险。

1工程概况

新建铁路云桂线(广西段)重点控制工程那吉隧道全长7645m,出口明洞起讫里程为DK131+980~DK132+450,长470m,开挖深度在10~32m左右。明洞所处位置山体很高,地形起伏剧烈,险峻陡峭,地势由西北方向东南方向倾斜,即呈右高左低的地貌,地表横坡在45°~75°之间。明洞左侧紧邻南昆铁路既有线,线路走向基本与既有线平行,与既有线相距100~120m,新建铁路隧道明洞位于地势较高处,其高程比南昆铁路既有线高约70~100m。

隧道穿越山体岩性为三叠系中统果化组上段(T2g3)灰岩,浅灰~青灰色,隐晶质结构,钙质胶结,中~厚层状,质坚、性脆、致密、坚硬,节理裂隙较发育,局部较破碎,呈碎块状结构。山体表面基岩,由于岩性为可溶性岩,地表溶蚀较强,出露的灰岩由于不断被溶蚀结构面和和节理结构面切割、分离,岩体完整性较差,部分已成孤石,在险峻陡峭的山体地形条件下成为危岩,危岩中等发育,危岩运动以落石形式发生,崩坍形式次之。

2爆破施工应重点控制和注意的几个问题

从本隧道出口明洞所处位置的地形地貌、工程地质、山体表面危岩落石发育情况及与南昆铁路既有线相对位置的关系上看,爆破施工应重点控制和注意以下几个问题:

(1)隧道明洞开挖爆破紧靠南昆铁路既有线,间距小,高差大,既有线上行车密度高,接触网、通信电缆等复杂,防止爆破飞石对其进行破坏。爆破施工时尽量不产生飞石,或只出现个别零星的小飞石,且飞行距离较近。

(2)爆破震动易引起山体表面危岩运动,运动的危岩以滚石的形式顺陡峭的山体表面顺势而下落入既有线内,破坏铁路线路、接触网和通信设施,影响列车行车安全及正常运行;或者落入正在开挖的堑槽内,伤害正在作业的人或机械设备。因此,施工中应尽量减少石方开挖爆破作业时震动的影响,使之不能引起山体表面大量的危岩产生运动形成落石;

(3)此处爆破方量大,爆破频率高,施工时间长,为以防万一,还应考虑山体表面危岩在爆破震动影响下如何防止运动和产生运动后如何进行有效的防护,以及爆破时如何防护以抑制产生飞石的问题。

3施工方案的确定

为达到上述目的,根据本隧道出口明洞基槽开挖断面的尺寸,施工技术总体指导思想确定为:采用阶梯控制爆破方法,控制技术手段为通过减少一次同时起爆装药量的措施,来达到降低爆破振动强度和减少爆破作业产生飞石的目的。

一次同时起爆装药量的减少从以下二个方面考虑:一是爆破所采取的技术,采用的爆破技术不同,一次同时起爆装药量亦不相同,钻爆设计时尽量选用一次同时起爆装药量最少的爆破技术;二是在所采取爆破技术本身来寻求减少一次同时起爆装药量的方法,从目前国内范围土建工程施工爆破所采用的技术上来看,阶梯爆破一次同时起爆装药量的减少主要通过微差控制来实现,利用微差技术控制不同排间炮孔先后起爆顺序以减少一次同时起爆装药量。

基于此,我们研究制定了以下施工方案:

3.1开挖控制爆破方案

采用阶梯深孔微差控制松动爆破,利用微差爆破技术严格控制一次齐爆装药量,以控制爆破震动强度和飞石最大飞行安全距离。爆破开挖临空面选择尽量避开面向既有线方向,以控制飞石飞行方向。当开挖临空面无法回避,只能面向既有线,以传统炸药爆破技术手段无法解决既有线施工所面临的问题时,采用挖掘机带破碎锤进行施工。

3.2安全防护方案

为有效防止山体危岩形成落石后滚入既有线或明洞段开挖沟槽内以及爆破产生飞石飞入既有线内造成重大安全事故,在实施隧道明洞段开挖控制爆破时,所采取的安全防护措施如下:

(1)施工前对山体表面危岩进行详细排查,并对危石采取清除、支顶、嵌补等加固措施,以减少危岩运动发生落石、崩塌形式的概率。

(2)对于上述措施难以实施但又十分危险的危岩,采取设置主动柔性防护网加以约束。

(3)在山体坡面危石来源侧隧道明洞开挖边坡外2m处设置一道6m高被动柔性防护网,以阻拦危岩落石滚入南昆铁路既有线或明洞开挖沟槽内。

(4)为防止隧道明洞爆破开挖飞石飞入南昆铁路既有线内,采取遮挡和覆盖的措施进行防护。遮挡的措施为在靠近既有线侧隧道明洞边坡外2m设置一道10m高钢管排架并挂设竹排进行防护,为提高钢管脚手架的利用率,开挖一段,搭设防护一段,周转重复使用。覆盖的措施为爆破时在炮口上面盖设炮被。

本隧道出口明洞开挖爆破施工安全防护设置方案见图1所示。

4主要施工技g

4.1阶梯深孔微差松动控制爆破

4.1.1爆破阶梯深孔松动爆破参数

紧邻既有线隧道明洞开挖爆破炮孔布置分为主炮孔、预裂爆孔和边炮孔,紧邻隧道明洞开挖边坡的炮孔为预裂孔,中间的炮孔为主炮孔,靠近既有线一侧的一列炮孔为边炮孔。阶梯深孔松动爆破施工示意见图2所示,爆破参数选择见表1所示。

4.1.2深孔松动爆破施工装药量计算

①单位岩石体积耗药量q:q=K标×F(n)×f,K标=0.37×ρ3/2,F(n)=z(4+3n)/7{3,

式中:q―单位岩石体积耗药量,kg/m3;,

K标―标准爆破漏斗单位耗药量,kg/m3;

F(n)―爆破作用函数;

ρ―岩石密度,取2.4~2.65g/m3;n―爆破作用指数,松动爆破n≤0.75;f―临空面修正系数,取0.8~1.2,当临空面现场实际最小抵抗线W值小于设计值时,f1。

②单孔装药量Q

主炮孔距临空面第一排孔单孔装药量Q:Q=qHaw;主炮孔其它炮孔单孔装药量Q:Q=qHab。边炮孔、预裂孔单孔装药量Q:边炮孔、预裂孔单孔装药量为主炮孔装药量的0.7~0.8。

4.2微差爆破控制技术

根据爆破震动效应减弱和爆破飞石飞行距离原理,通过微差控制一次齐爆破装药量,将有效地降低地震效应和减少飞石飞行距离,并随着微差段数增加的数量越多,一次齐爆炸药的装药量就越少,降低震动影响效果和减少飞石飞行距离就越好。

微差控制爆破布孔、起爆顺序主要有以下几种方案:

方案1:规则眼,排间微差;方案2:梅花眼,排间微差;方案3:梅花眼,大斜眼微差起爆;方案4:梅花眼,正方形眼,楔形微差起爆;方案5:规则眼,孔间、排间微差起爆。具体微差控制爆破布孔、起爆顺序见图3。

4.3爆破震动强度控制

为了防止爆破震动地震效应引起山体表面危岩运动形成落石,故将本隧道明洞段开挖爆破地震波作用距离控制在20~30m。爆破震动控制,采用萨道夫斯基公式:R=(K/V)1/α×Q1/3,

式中:R―爆破振动安全允许距离(m);K―爆破点与计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数,坚硬岩石K=50~150,中硬岩石K=150~250,软岩石K=250~350;V―保护对象所在地质点振动安全允许速度(cm/s),V=2.3~2.8cm/s。α―爆破点与计算保护对象间的地形、地质条件有关的衰减指数,坚硬岩石α=1.3~1.5,中硬岩石α=1.5~1.8,软岩石α=1.8~2.0;Q―炸药量,齐发爆破为总药量,延时爆破为最大一段药量(kg)。

4.4爆破w石最大安全距离控制

爆破飞石最大飞行安全距离控制根据隧道所处位置与既有线相对关系确定。根据本隧道出口明洞所处位置与既有线相对距离和地表横坡因素,开挖爆破个别爆破飞石最大飞行距离控制在10~15m,按下式进行计算:Rf=20×Kf×n2×W,

式中:Rf―个别爆破飞石最大控制安全距离;Kf―与地形、地质、气候及药包埋深深度有关的安全系数,一般取用1.0~1.5,风速大且顺风时,或山间、垭口地形时,取用1.5~2.0;n―爆破作用指数,小药量松动爆破作用指数n≤0.75;W―最大药包的最小抵抗线。

4.5安全防护工程

4.5.1主动柔性防护网

(1)技术要求

①纵横交错的Φ16支撑绳与4.5m×4.5m正方形布置的锚杆相连接。

②支撑绳构成的每个4.5m×4.5m网格内铺设一张4.0m×4.0m的D0/08/300型钢绳网,并与四周支撑绳间用缝合绳联结并进行预张拉。

③在钢丝绳下铺设网孔为50mm×50mm的4.0m×4.0m钢丝格栅,以阻止小尺寸岩块的塌落。

(2)工作内容

①山体坡面防护区浮土、浮石及植被清除;②钻孔、注浆并插入锚杆;③安装横纵向支撑绳;④铺设钢丝格栅;⑤铺设钢绳网并缝合。

4.5.2被动柔性防护网

(1)系统构件技术要求

①钢丝绳:公称抗拉强度不小于1770MPa,热镀锌为AB级。

②高强度钢网绳:抗错动力≥5KN,抗脱落力≥10KN,钢绳网的形状应为菱形,采用D0/08/200型。

③格栅网:编制的格栅网的钢丝应满足GB/T343或YB/T4026的要求。

④减压环:启动荷载应介于其相连的钢丝绳最小断裂拉力的10%~70%。

⑤钢柱:采用双拱增强型预应力钢柱,采用热镀锌防腐处理。

(2)施工顺序及工作内容

①测量定位;②基础混凝土浇筑;③钢柱安装;④预应力钢柱拉锚绳安装;⑤上支撑绳安装;⑥钢绳网安装及缝合;⑦格栅安装及固定;⑧设置中间拉绳。

4.5.3双排钢管脚手架挂设竹排

双排钢管脚手架挂设竹排由钢管、竹排、防护网、钢筋地锚、拉锚绳和扣件等构件组成。排架高度为10m左右,钢管规格为Ф50×3.5mm。立杆平面布置间距为横×纵=1.0~1.5m×1.0~1.5mm,横杆步距为1.0~1.5m,为保证双层钢管排架结构稳定,在排架内部设置剪力撑,沿排架纵向每5个立杆间距设置一道剪力撑,并与排架立杆、横杆以十字交叉扣件连接牢固;在排架表面设置十字撑,其设置方式与剪力撑基本相同。排架内侧绑扎竹排,外侧挂防护网,并以8号铁丝与排架钢管固定。其施工顺序为搭设双排钢管排架钉设地锚拉拉锚绳固定。

4.5.4炮被覆盖

用于防止飞石炮口覆盖的材料应具有较高的强度、弹性和韧性,不易折断。比较有效的方法是三层覆盖。

第一层:草席、草垫、荆笆或砂袋,干湿均可;第二层:废旧轮胎帘,用废旧轮胎编成。或用竹排上覆棉被。第三层:帆布,其尺寸应稍大些,并用铁丝或绳索拉紧和固定。

5结语

在紧邻铁路既有线进行隧道明洞或深路堑爆破开挖工程技术难度很大,稍有不慎,极易引起山体表面危岩及爆破飞石落入既有线内,后果很难想象。在此条件下进行爆破施工,主要掌握以下几点:

施工前,结合作业点地形地貌、工程地质及附近地物情况,制定切合实际且行之有效的控制爆破钻爆设计。严格控制钻孔精度和装药量是施工成败的关键。充分考虑足施工中存在的主要问题和风险分析预估,一一对应做好有效的安全防护技术措施。

由于我单位在新建云桂铁路(广西段)标段管区线路走向基本与南昆铁路既有线平行,大部分地段紧邻既有线,为保证既有线运营安全,在那吉隧道出口明洞开挖控制爆破施工取得成功的基础上,将其施工过程中运用的阶梯深孔微差控制松动爆破技术、靠既有线侧搭设钢管排架并挂竹排遮挡以及炮口覆盖炮被等安全防护措施,应用至工程地质条件与其类似的DK123+600~DK123+820段深路堑开挖施工中去。无论是在那吉隧道出口明洞,还是在DK123+600~DK123+820段深路堑,由于控爆技术方案选用合理,安全防护措施应用得当,整个开挖爆破施工过程均为发生一起山体表面危岩、爆破飞石落入或飞进铁路既有线的情况,较好地保证了铁路既有线运行安全。

通过那吉隧道出口明洞以及DK123+600~DK123+820段深路堑爆破开挖施工实践发现,露天台阶深孔松动爆破抑制飞石产生的效果明显好于浅孔爆破,为今后类似工程提供了借鉴经验。

参考文献

[l]董磊,汤道义.扬州至绩溪高速公路宁绩段紧邻既有铁路线高边坡路堑爆破施工及控制技术[J].隧道建设,2014,34(06):558-563.

隧道施工技术指南范文篇9

隧道施工;新奥法;传统矿山法

[中图分类号]U45[文献标识码]A[文章编号]1009-9646(2011)08-0031-02

隧道是一种修建在地下,两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。是一种断面相对较小的细长结构,因此隧道问题可简化为平面应变问题。隧道工程具有以下特点:(1)施工全过程受制于地质条件;(2)大型的隐避工程;(3)施工环境较差;(4)多地处偏远山区,交通不便;(5)狭长建筑物,工作面很少;(6)施工不受气候影响。

基于以上特点隧道施工方法主要有矿山法、明挖法、掘进机法、盾构法、沉管法、顶进法等,在隧道工程发展史上,矿山法一直占据着主导地位。20世纪60年代正式问世的新奥法从理论到施工都与旧的矿山法有很大的不同。

一、新奥法基本理论

新奥法是用薄层支护手段来保持围岩强度,控制围岩变形,以发挥围岩的自承能力,并通过施工监控测量来指导隧道工程的设计与施工。新奥法是一种隧道施工的基本理论,是包含设计和施工内容的隧道工程新概念。新奥法的隧道结构体系计算模型是采用岩体力学模型,将支护与围岩视为一体,作为共同承受荷载的隧道结构体系,围岩是直接的承载单元,支护结构只是用来约束和限制围岩的变形。新奥法必须包括采用锚杆、喷射混凝土的锚喷支护结构,但不能误认为采用了锚喷支护就是新奥法,新奥法采用锚喷支护是为了达到保护围岩的强度、控制围岩变形、实现发挥围岩自承能力的目的。此外新奥法十分重视施工监控测量,只有采用施工监控测量才能掌握围岩变形动态,做到监控变形,同时现场施工测量的资料是完善设计,指导施工的重要依据。

总的来说,新奥法充分考虑了围岩的自承能力,认为围岩塑性强化区和弹性区是主要的承载结构,施工中基本维持围岩原始状态。它是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法。新奥法的基本要点可扼要的概括为:“少扰动、早喷锚,勤量测、紧封闭”。

二、新奥法修建隧道的优点

1.新奥法成为软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法,技术经济效益是明显的。采用现场监控、量测信息指导施工,即通过对隧道施工中量测数据和对开挖面的地质观察等进行预测、预报和反馈,并根据已建立量测数据为基准,对隧道施工方法、断面开挖步骤及顺序,初期支护的参数进行合理调整,从而使隧道围岩稳定,保证施工安全、工程质量和支护结构的经济性。

2.传统的矿山法是以木或钢构件作为临时支撑,待隧道开挖成形后,逐步将临时支撑撤换下来,而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法,木构件支撑由于其耐久性差和对坑道形状的适应性差,支撑撤换工作既麻烦又不安全,且对围岩有所扰动;新奥法的锚喷支护技术与传统的钢木构件支撑技术相比,不仅仅是手段上的不同,更重要的是工程概念的不同,是人们对隧道及地下工程问题的进一步认识和理解。

三、新奥法与传统矿山法比较

新奥法与传统矿山法均采用钻爆法施工,与传统矿山法的最大不同,是新奥法充分考虑了围岩,并视围岩为主体承载结构,考虑其适当变形以充分发挥围岩的自承能力和及时支护以控制围岩变形,另进行施工监测,关注围岩变形情况,以指导施工。

新奥法与传统矿山法主要有以下区别:

1.对围岩压力的认识不同

传统理论认为洞室结构承受来自围岩某一检动范围内(如坍落拱)的全部岩石重量所引起的荷载,而这一范围的大小与支护结构本身无关洞室结构设计采用荷载――结构模式。而新奥法对围岩压力的认识则不一样,它不是给定的,而是支护与围岩力学体系的平衡结果,因而支护结构不采用荷载――结构模式,而是将支护与围岩视为统一的力学体系,采用岩体力学模型。

2.对围岩的认识不一样

传统的矿山法,只是把围岩视为一种被挖去的岩体,强调的是及时支护,视围岩为荷载;而新奥法则把围岩视为承载单元,是围岩――支护体系中的一部分,所以必须尽可能地保护围岩,发挥围岩的自承作用。

3.洞室支护手段不一样

传统矿山法的支护手段,一般是木支撑(临时)和模筑混凝土衬砌,木支撑只能被动地承受围岩的松动荷载;而新奥法的支护手段是多种多洋的,有喷、锚、网、柔性钢架、超前支护、模筑衬砌等,能有效地控制围岩的变形,并充分的发挥围岩的承载能力。新奥法强调闭合支护使得更符合岩体力学的原则,有利于稳定围岩。

4.施工方法不一样

除了在全断面法中,二者都是一个开挖断面外,在其他施工方法中,在同样的条件下,传统矿山法的分块较多,而新奥法采用了锚喷支护,分块较少。

5.洞室防水性能不一样

采用传统矿山法修建的隧道,防水性能较差。而采用新奥法修建的隧道,由于在两次衬砌之间可铺设防承层,因而防水性能大为改善。

6.施工进度不一样

采用传统矿山法修建隧道成洞水平较低。而采用新奥法修建的隧道,由于采用大断面开挖,同时没有了纵横交错密布的木支撑,使得新奥法施工的工作空间大为扩展,大型机械进洞,机械化作业程度较高,因而施工开挖和成洞水平较高。

7.施工安全性不一样

传统矿山法施工,由于采用木支撑,支撵顶替作业频繁,易发生坍方,存在许多不安全因素。而采用新奥法施工的隧道,由于喷锚支护能及时施作,并在监控量测指导下施工,及时反馈围岩及支护的变位信息,使施工的安全性大为提高。

[1]彭立敏,刘小兵.隧道工程[M].中南大学出版社,2009年9月.

[2]代刚.新奥法原理在隧道施工中的应用[J].太原科技,2006(6).

隧道施工技术指南范文篇10

关键词:隧道断层破碎带富水陶瓷土施工技术

1工程概况

小迳凹隧道进出口分别位于广州市增城市派潭镇和从化市江浦镇境内,隧道洞身处于大金岭西南、小迳村以西,横穿小迳凹山体。隧道最大埋深约160m,设计为上下行分离式公路隧道。左线隧道起讫桩号为:ZK6+880~ZK7+785,全长905m;右线隧道起讫桩号为:YK6+875~YK7+785,全长910m。左洞:平面线形进口为直线,出口为圆曲线,曲线半径R=1800m;纵面线形为+1.3%和-2.5%的人字坡。右洞:平面线形进口为直线,出口为圆曲线,曲线半径R=2000m;纵面线形为+1.3%和-2.5%的人字坡。洞口以“早进晚出”为设计原则,最大限度降低洞口边仰坡的开挖高度,以保证山体的稳定,减小对自然景观的破坏。隧道左线进口采用削竹式洞门,明洞10m+洞门10m,出口采用削竹式洞门,明洞7m+洞门10m;右线入口采用削竹式洞门,明洞3m+洞门10m,出口采用削竹式洞门,明洞3m+洞门10m。小迳凹隧道地处低山地区,隧道北侧大金岭山顶标高340.1m,隧址内小迳凹最高标高为257.7m,隧道洞身地面标高最大255.6m,隧道洞口标高92.08m,相对高差最大165.62m。山体走向基本与线路垂直,山坡植被主要为灌木、乔木和果树,洼地农作物以水稻为主,居民稀少。

工程场地属于华南准地台南岭构造体系佛冈――丰良纬向构造亚带清远――安流纬向断裂带南缘、增城隆起北缘,从化复式向斜为介于其间的次一级纬向构造,新华夏构造体系复合交接地带。路线区位于从化复式向斜的南翼。广州――从化断裂带的东侧,构造以纬向构造体系东西向压性断裂为主,其次为新华夏构造体系北东向压扭矩性断裂。该隧道施工区内未见较大断裂发育。

隧道围岩属于第四系坡积层粉质粘土及寒武系全风化粉砂质泥岩,粉质粘土以褐黄色为主,硬塑,稍湿,局部含少量石英质砾石;上部0.3~0.5m多含植物根系,局部见有机质。全风化粉质泥岩呈褐黄色,褐红色、灰黄色、灰绿色,泥质结构和粉砂质结构,块状和片状构造,岩石已全部风化,岩芯呈土质、坚硬土状和散碎状。其中BZK19孔14.9m~15.4m,15.6m~15.9m,18.6m~19m为破碎硅质岩碎块,22.6m以下粉砂质含量较高。见于BZK19、SZK103和SZK105,揭露厚度19.6m~25.2m,顶面埋深1.1m~5.6m,顶面高程105.34m~123.81m。地下水主要为强风化~中风化层中的裂隙水,局部为松散层中的孔隙水,富水性弱,透水性较弱~中等,地下水主要接受大气降水补给和相邻含水层的补给,含水层在地形切割强烈处以散点状泉水形式出露,或向相邻含水层排泄。隧道洞口段设计采用40m长管棚进行超前预支护。隧道洞身涌水量:据广东水文工程地质一大队1:200000水文地质普查资料,泉流量一般为0.05~3.12升/秒,地下迳流模数6.657~9.33升/秒.平方公里。地下含水量为中等。

本区地处南亚热带海洋性季风气候带,气温受偏南季候风影响,夏长冬短,炎热多雨。多年平均气温21.6℃,平均最低气温12.1℃,平均最高气温28.5℃。年平均降水量约1680.5mm,日最大降水量284.9mm,时最大降水量101.1mm。4~6月多季风,占全年降雨量的46.7%,5~9月份多台风暴雨。年内降雨量分布不均匀,春旱、夏涝、高温、冷害、暴雨、台风、雷电等恶劣天气交替出现;主导风为夏季偏南凤,冬季偏北风,其余月份为东南、东北风。施工过程中可能遭到台风暴雨的影响和破坏。

2断层破碎带地质简介

小迳凹隧道右洞YK7+010-YK7+055、左洞ZK7+

025-ZK7+075存在断层破碎带,围岩主要为松散构造角砾夹粉质粘土组成,中间包裹白色陶瓷土,围岩强度低,稳定性极差。该段地表埋深约42米,同时该断层破碎带还富含地下水,裂隙水较丰富,线状渗流为主。另外断层破碎带接受相邻含水层侧向或垂向补给,可能出现涌水、突水、现象。

3断层破碎带处理方案

隧洞穿过断层地段,施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧洞轴线和断层构造线方向的组合关系(正交、斜交或平行)。此外,与施工过程中采取的施工方法、对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等,均有很大的关系。当隧洞轴线接近于垂直构造线方向时,断层规模较小,破碎带不宽,且含水量较小时,条件比较有利,可随挖随撑。但当隧洞轴线斜交或者平行于构造方向时,则隧洞穿过破碎带的长度增大,并有强大侧压力,应加强拱墙衬砌,及时封闭。根据设计地质围岩的破碎程度及涌水情况,极易发生塌方,所以洞内穿越破碎带采用洞内管棚+加强防排水措施方案通过。

3.1合理选择施工工艺

3.1.1采用TSP203地质超前探测仪和SIR-2000地质雷达预报系统以及超前水平探孔等综合地质预报技术,提前预测开挖工作面前方存在断层、涌水的情况,TSP203地质超前探测仪和SIR-2000地质雷达预报系统实施由专业机构进行。TSP203超前地质预报系统洞内爆炸的接收器孔和爆破孔不是在掌子面上,而是在掌子面附近的边墙上,一般情况下,它是一个接收器孔和24个爆破孔组成。接收器距掌子面约55m,最后一个爆破孔距掌子面约0.5m。爆破孔间距1.4m,孔深1.4m,孔径19~45mm,孔口距隧底约1.0m,向掌子面方向倾斜约10°,向下倾斜10~20°;接收器与第一个爆破孔间距20m,接收器孔深2.4m,孔径32~45mm,孔口距隧底1.0m,向洞口方向倾斜约10°,向下倾斜10~20°。附“TSP-203超前地质预报系统量测方法示意图”。

作为TSP203超前地质预报的补充,在TSP203预报的异常点,在确定异常体的规模、性质危害性判断有困难时采用地质雷达作补充手段,短距离进一步探测前方30m内的地质情况。地质雷达能发现掌子面前方地层的变化,对断裂带特别是含水带、破碎带有较高的识别能力。根据断层破碎带前后围岩确定利用TSP203地质超前探测仪还是SIR-2000地质雷达预报系统。

3.1.2断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时,比照松散地层中的超前支护,采用先拱后墙法;如断层带特别破碎,则可采用马口开挖。

3.1.3如断层地段出现大量涌水,则宜采取排堵结合的治理措施。同时根据排水量的预测,提前做好各项排水准备。

3.2破碎带与富水陶瓷土的处理方法针对复杂多岩性的破碎带,通过多次方案论证,同时考虑到陶瓷土遇水极其软弱的问题,为了防止因陶瓷土几乎没有任何承载力极易发生塌方的情况下,方案最终选择采用洞内大管棚+劈裂注浆固结相结合的施工方案通过裹含陶瓷土破碎带的施工技术。通过对断层破碎带的超前加固,对节理发育的围岩进行注浆固结,对富水陶瓷土四周水的防与排,使破碎围岩、陶瓷土形成系统地、稳固的“蛋壳”。

3.2.1首先进行大管棚施工,施工之前必须将掌子面进行喷浆封闭。若在管棚钻进过程中出现涌水现象,不必封堵,必须进行引排,否则水在内部形成“蜗居”,浸泡陶瓷土,就很容易引起坍塌。

3.2.2开挖必须选择“弧形导坑”开挖方式。将核心土预留足够大,只沿着上导坑钢拱架轮廓线进行进行弧形开挖,使本身就软弱的陶瓷土外轮廓形成“拱弧”,最大限度地起到受力保护作用。

3.2.3凌空面不宜过大,以50cm为宜,且每次开挖支立钢拱架前必须对掌子面喷浆封闭。初支混凝土本身放热,而陶瓷土性能遇热会变硬,对开挖及施工人员具有一定程度的保护。

3.3施工中注意事项

3.3.1根据量测所反馈的信息及时调整初期支护的参数,紧跟开挖面进行现场监控量测,要掌握二次衬砌的最佳时间。

3.3.2坚持“宁强勿弱”的原则,加强支护,在断层陶瓷土地带开挖后应立即进行初喷砼。

3.3.3为减少围岩的暴露、松动和地压增大,尽快全封闭衬砌,通过断层带的各施工工序之间的距离应尽量缩短。

3.3.4准备足够的抽水设备,并安排适当的集水坑,随工作面的掘进挖好排水沟。

3.3.5应在地表设置截排系统引排,对断层承压水,如断层地下水是由地表水补给时,应在每个掘进循环中,深度宜在4米以上,以探明地下水的情况,向隧洞前进方向钻凿不少于2个超前钻孔。

4破碎带内大量渗水处理方案

①渗水量不大时,采用堵排结合的方法,即加强拱墙衬砌结构,在拱部衬砌厚度外设透水软管与边墙盲沟接通,引水至隧洞两侧沟水;在拱墙衬砌工作缝设纵横向止水条。②为防止发生大量渗水甚至涌水等异常情况,拟采用成熟工艺劈裂注浆为基础的综合整治施工技术,即劈裂注浆固结法施工。

工艺流程劈裂注浆固结法施工工艺流程如下:

4.1施工准备①安装并调试钻孔和注浆机械设备。②准备注浆材料,测定性能。③钻孔注浆和隧洞衬砌结构设计。④通过地质超前钻孔资料,分析断层地质情况。

4.2施工方法①围岩节理发育、破碎时应设置2~5m的止浆墙,并将墙身嵌入围岩0.3~0.5m。②钻孔埋设孔口管:开孔直径为Φ146mm,长度为2m,用CS(水泥、水玻璃)砂浆埋设Φ127mm孔口管,在管口安装Φ127mm球形闸阀,作为封闭钻孔中可能会出现的涌水。③直径采用Φ108mm,在钻至后半部时,钻孔直径改为Φ89mm,钻孔机械选用XU-3002A地质钻机和YGZ-100导轨式独立回转凿岩机。④扫孔钻进时,观察分析回水岩芯或弃碴状态,用以判断注浆质量和调整注浆参数。

4.3注水试验①成孔后注水数分钟(注水量由小到大),测定吸水量,并清洗岩层裂隙。②投放连通试验材料,加水压注,作为连通试验。

4.4注浆方法①双液注浆。②分段注浆法根据钻孔的地质情况,可采用全孔一次注浆和前进式、后退式分段注浆方法。在施工过程中,若遇断层发育可能发生涌水时,采用前进式分段钻注浆,逐步向前推进封墙。③钻孔及注浆原则钻孔及注浆原则为先外后内、先疏后密、外密内疏、反复钻注、开孔诱导。④注浆类型注浆类型分为水泥浆和水泥-水玻璃双液,根据注浆设计、注水试验及清孔情况、泵送能力在注浆过程中进浆情况确定用单液还是双液。⑤注浆完成按要求达到规定的注浆压力值,并应稳压达30分钟。⑥开挖与衬砌当注浆段注浆完成8小时后,可以进行隧洞开挖。拱墙衬砌采用先墙后拱法或采用连续灌注法进行。

4.5质量控制①在实施注浆过程中的异常情况进行分析和制定处理措施。②测定注浆渗透状态和固结状态。③检查孔注水试验,即注浆前后注水量比较。④检测固结体抗压强度,浆脉渗透状况和固结质量,检查孔应进行取样检查。

4.6安全生产①加强统一指挥,相互协调,确保安全生产。②钻孔中若发生涌水,应集中全力采取措施,及时注浆封堵。③抽换钻杆时,注意被高压泥水冲出孔口伤人。④机电设备应设安全防护罩和漏电保护器。⑤应立即用清水或生理盐水彻底冲洗,当眼睛、脸部或皮肤接触浆液时,严重时送医院治疗。⑥如口罩、眼镜、橡胶手套和长手套,注浆作业人员需配备劳动保护用品。

5结束语

目前,小迳凹隧道右洞按洞内管棚+劈裂注解固结方案已经顺利通过断层破碎带,效果非常明显。不但在施工过程中确保了人员施工的安全,也为单位带来了一定的经济效益,同时也为左洞的断层破碎带施工提供了有力的技术保障。

参考文献:

[1]秦镇.浅谈隧道断层破碎带施工[J].中国新技术新产品,2009(12).

[2]崔国成,张旭,王秀坤.浅谈隧道断层破碎带施工[J].珠江水运,2009(11).

隧道施工技术指南范文篇11

道伦村居民少,村里尚未通柏油路,仅有一条小土路蜿蜒穿村向海滨伸展。但这个小村子看起来并不贫穷,有多座两层居民小楼面朝大海坐落。中午时分,海湾处密布停歇的渔船,一家渔场中,多位工人在清理渔网。一位村民向《财经》记者遥指跨海工程方案中的落脚处,一片密密麻麻的海防林,海岸边是大片大片的火山岩。

村民对未来的巨大工程并不兴奋,但是,在桥梁和隧道两领域专家之间已经展开了长达十数年的角力。自2010年初开始的海上钻探作业,目的是探明这一海域地质构造详情,为这一地带是否能够建设跨海大桥或隧道提供科学依据。

今年初,这项投资大、技术难度大的跨海工程已被写进“十二五”规划。海南省琼州海峡跨海工程前期工作领导小组办公室负责人曾对媒体声称,工程将在“十二五”期间开工建设,工期预计八年。

但据《财经》记者了解,受宏观经济政策的影响,铁路工程项目滞缓,目前,隧道与大桥两种方案仍处于实质性对比阶段。

两个部门,三种方案

最早考虑建设琼州海峡通道,源于一个简单的理由。1985年前后,中国引进了两台硬岩掘进机,用于打通18公里的秦岭隧道。这两台掘进机相当昂贵,当年花了7亿元人民币,其使用寿命可以达到每台掘进40公里。

“两台掘进机还富余60公里左右的掘进长度,而当时琼州海峡是否建通道的问题已在(专业领域)争论了很多次,所以我向孙永福部长(铁道部原副部长)建议可以考虑去打琼州海峡海底隧道。”中国工程院院士、隧道专家王梦恕对《财经》记者说。

琼州海峡位于雷州半岛和海南岛之间,是中国三大海峡之一,东西长约80公里,南北宽20公里至40公里,平均水深44米,最大深度约120米。

王梦恕的建议受到铁道部关注。2002年,在海南召开讨论会后,隧道局和十六局又专门展开了琼州海峡通道研究,请钱七虎、石中恒、刘建航等6位相关领域院士为首的专家组研究讨论,其中也包括桥梁专家。海南省的官员参与其中,之后提出东线、西线和中线三个隧道方案。

在2002年前后,受交通部委托,广东省也展开了对琼州海峡跨海通道工程的调研。2007年4月,交通部在海口组织召开了该通道规划研究报告专家评审会。来自全国的23位相关领域专家一致认为,建琼州海峡跨海通道完全可行。

但与铁道部倾向于穿凿隧道不同的是,交通部属意于建设大桥。

在国家发改委的主持下,2008年3月,铁道部、交通部、广东省、海南省四方在北京签署了合作纪要,正式启动前期筹备工作。

截至2010年3月,现场已经全部勘察完毕,七个方案经多次商讨有三个被看好(见图):西线公铁合建桥梁方案,桥址位于徐闻县迈陈至澄迈县道伦角,总投资约1421亿元;中线公铁合建桥梁方案,桥址位于徐闻县四塘至海口市天尾角,总投资约1064亿元;中线铁路隧道与西线公路桥梁组合方案,总投资约1598亿元。

由于选线和建设方式的问题还未最后确定。“选了两个设计院做桥,两个设计院做隧道,对比后再定用哪个方案。”王梦恕说。

虽然三个方案僵持不下,但是2011年初,在获知琼州海峡工程被写入国家“十二五”规划后,专家组原本预期在本年度最终敲定方案。然而,12月13日,海南省跨海工程筹建办公室一位工作人员告诉《财经》记者,由于国家宏观政策影响,工程方案仍未确定下来。

隧道:难通风,低寿命

之所以桥隧难定,是因其各有短板。

修建隧道最艰难处在于解决通风问题。“隧道中间的通风,其难度与长度成正比。在海峡中间,建通气孔成本很高,而从两边送气,隧道又太长。”上海交通大学船建学院喻国良教授告诉《财经》记者,此前建造崇明岛隧道时,设计师曾提出在长江中间建换气通道――相当于在隧道中开一个天窗,但是要在海上建造一个塔样的东西,必会影响航运。最终,跨上海-崇明岛工程采用了一段隧道、一段桥梁相结合的方式。

此次王梦恕提出,比照英吉利海峡,琼州海峡海底隧道也应建两条单线,即双洞单向铁路方案,以利于隧道施工和运营通风。此前的工程实例也证明,当隧道长度大于15公里时,应采用电力牵引铁路隧道,而不宜采用公路隧道方案,这样可长距离不设通风竖井,同时运营也安全、运营费用低。

“建设海底铁路隧道,可与现有的粤海铁路连接,直接到达三亚,使粤海铁路的功能得到充分发挥。”王梦恕说。

海底隧道对修建技术要求高、施工难度大、建设周期长、耗资巨大,特别是需要长时间的工程地质勘察,地质、地形、岩层裂缝、漏水等都要在方案中预先解决。

“以目前世界所拥有的技术而言,这些问题都可以解决。”北京交通大学教授、隧道专家王永红对《财经》记者说。

另一个需要考虑的因素是建筑寿命。纯混凝土结构隧道使用寿命为100年,但以现有技术,纯混凝土结构仅在理论上能达到以上寿命,要进入实际工程应用则还需假以时日。按国家规定,加钢结构的隧道使用寿命为50年-60年,这与大桥百年以上的寿命难以匹敌。

而水下隧道不受天气和气候变化的影响,全年有稳定畅通的通行能力,且隧道更易规避战争、地震等的破坏――地震的破坏力在地面更明显,地下结构则相对稳定。另外,隧道还具有不影响航运、对生态环境影响小、能避免噪声尘土对周围环境的影响等好处。

但是,隧道修建和日后维护却难于桥梁。

桥梁:稳定性考验

桥梁的发展史远长于隧道,技术相对成熟。拱桥、悬索桥、斜拉桥和梁桥为当今世界四种主要桥型。琼州海峡是重要的通航线路,如果建桥,牵扯到航运、生物保护和气候条件等多方面因素。为满足航运,就需修建1100米跨度、70米高的大桥,工程师们认为,琼州海峡最有可能的桥型为悬索桥,其余三种桥型难以承担如此大的跨度。

悬索桥可以被想象成在空中悬挂的绳子,加一点力,绳子会晃动、下沉。工程师们面对的挑战是控制这种晃动和下沉。

“跨海大桥跨度大,承重后变形很大。一些跨长江的大桥,如果上边开满汽车,会有2米的挠度(即桥梁最大形变)。此外,目前国内有背负铁路轻轨的悬索桥,但如琼州海峡一样的跨度、又背负常规铁路的还没有。”同济大学桥梁工程系副主任石雪飞教授说。

货运列车每节车厢重达20吨,对桥梁挠度是个挑战。事实上,悬索桥上迄今还不允许建设常规铁路。就目前已公布的方案看,要建成公路、铁路两用桥,铁路桥梁负载时向下挠度可达3.606米。

“上世纪80年代后期以来,中国桥梁建造技术发展很快,技术、管理水平都有很大提高,现在世界主要的四种桥型在中国都有建造,且均有跨度最大的桥梁,其中跨江、跨海大桥有很多,应该说具备了建造跨琼州海峡大桥的技术力量。”中国土木工程学会秘书长张雁对《财经》记者说。

要在琼州海峡上架一座大桥,桥墩的建设和稳定性是最基本的挑战,目前国内大桥桥墩最深的是建在60米-70米的水深中,而琼州海峡最深处超过百米。

对此,喻国良表示,琼州海峡底部泥较粗,可增加桥墩的稳定性。

但如何在百米以上的深水里施工依然是个问题,目前世界工程界虽然也提出一些解决方案,比如利用海洋钻井平台,可这仅停留在理论上,还没有真正用于建造桥梁,可能会有不可预期的风险。

如真要建成通海大桥,琼州海峡区域每年平均有八级大风(风速51米/秒)11.8天,雾天长达21天-29天,急性龙卷风约五次。在如此恶劣天气下,每年有50天左右,桥梁不能全天候运行。

无论从经济、还是从交通便捷而言,这都是不能轻易忽略的障碍。

更多利弊考量

从理论上,目前所能设想到的工程技术难题都有解决办法,但到底这些技术能否经受住时间的考验尚存疑问。毕竟目前国内还没有长达百年的公路、铁路两用大桥或者海底隧道。“因此从理论上很难衡量哪个方案更好。”石雪飞说。

国外大工程在修建时,工程师们想的是“百年大计”,美国工程师的理念走得更远――甚至以万年计。他们提出,使用100年后中修,200年后大修,期间利用一些细微的修补措施,以使工程寿命维持更长。

“国内的很多力学指标都不一样,相对较低,设计师的理念往往是只管造,不往更远处想。”王永红说。

设计师们还得考虑经济投入问题:一是工程质量与经济投入直接相关,二是如此巨大的投入是否值得。

琼州海峡两岸之间目前已有火车渡轮,航程12.51海里,单程1小时左右,可在8级风下正常航行。如果建通海工程,单程时间将减为20多分钟。

张雁认为,需将这个跨海工程置入铁路、公路、航空、船运等交通方式综合统筹框架下,再考虑建与不建的问题。

作为当地人,澄迈县政府办公室副主任姜维高对跨海工程方案在海南接入点的选址,有对本县未来发展的考量,“如果是海口的天尾角,那里交通分流不便,已经够堵塞了。如果跨海工程到澄迈县这边,高速公路很方便。”

在澄迈县的产业中,旅游尚非长项。工程建成之后,县政府预期至少有两个方面影响:人流和物流。人流肯定明显增多,计价车出行方便,可增加消费。人流也将带动餐饮旅馆,增加就业,带来一些新理念等。

就琼州湾的整体交通而言,琼州海峡通道的建设对促进海南内陆的经济发展必有积极意义,“但是从当地的承载能力、软件、硬件等各方面的条件看,海南省还没有完全准备好。决策和投资应该逐步做到成熟和理性。”张雁说。

资料

中国已建成和在建的海底隧道

香港海底隧道:跨越维多利亚港,连接九龙半岛和香港岛。隧道全长1.86公里,总投资约70亿港元,1972年8月2日通车。

厦门翔安海底隧道:中国大陆地区第一座海底隧道。连接厦门市本岛和大陆翔安区,隧道长6.05公里,总投资约32亿元,2009年6月13日贯通。

青岛胶州湾海底隧道:连接青岛市南区和黄岛区。隧道长5.55公里,设双向6车道。总投资32.98亿元,2011年6月30日正式通车。

中国已建成和建设中的跨海大桥

杭州湾跨海大桥:世界上最长的跨海大桥、世界第二长的桥梁。连接浙江嘉兴海盐和宁波慈溪,长36公里,总投资约118亿元,2008年5月1日通车。

舟山跨海大桥:分段连接舟山本岛至宁波镇海区,总长46.5公里,总投资131.13亿元,2009年12月通车。

青岛跨海大桥:横跨青岛胶州湾海域,全长约35.4公里,总预算100亿元,在建中。

厦漳跨海大桥:连接厦门到漳州,在建中。

目前正在规划研究中的大桥、隧道

渤海海峡隧道:计划采用南桥北隧的方法沟通山东半岛和辽东半岛。国家中长期路网规划中有渤海海峡大通道。

琼州海峡海底隧道:连接雷州半岛和海南岛。

隧道施工技术指南范文篇12

十年,在漫长的历史长河中,只是短短的一瞬间。然而,对于中国铁道建筑总公司系统唯一以隧道施工为主的十四局集团隧道专业工程公司来说,却是一部充满机遇与挑战、拼搏与奉献的创业史。其间,充满了艰难与曲折,充满了希望与辉煌。

岐岭建团队市场求发展

这是一支英雄的队伍,这是一家具有传奇色彩的现代企业。

中铁十四局集团隧道分公司的前身隶属于铁道兵第四师。当年他们发扬铁道兵逢山凿洞遇水架桥的大无畏精神,先后参与了二十二条铁路干线的建设,修建隧道93座,总长75公里,为新中国的铁道建设做出了不可磨灭的贡献。

二十世纪九十年代,横贯南北的京九铁路举世嘱目。当年的铁道兵,在号称“天字第一号”难点工程岐岭隧道又摆开新的战场。随着岐岭隧道施工接近胜利的尾声,一个年轻的专业化隧道施工企业——铁道部第十四工程局隧道公司诞生了。

经过十年的发展,当年的隧道公司从一个只有几台设备和几十名职工的工程项目部,发展成为如今拥有职工768人,其中高中级技术人员154人;拥有固定资产近亿元,600台(套)先进的现代化隧道施工设备;能够同时承建20条长大隧道的现代化、专业化施工的大型企业。

如今隧道分公司的施工队伍遍及全国16个省市,施工范围涉及铁路、公路、市政、核电、地铁、水电等领域。

十年来,隧道分公司已建成隧道40余条,总长80余公里,相当于每天修建隧道22米,完成桥梁及其他工程20余项。

无论在计划经济时代还是在市场经济时代,隧道分公司始终坚持靠质量求生存,靠市场求发展的战略,使名牌工程遍布于祖国的千山万水之间。十年来,在已竣工的工程中,质量合格率100%,优良率95%以上。其中,3项工程获国家建筑业最高质量奖——鲁班奖,15项获省部级优质工程,5项获国家“青年文明号”。1998年底,公司顺利通过了iso9001质量体系认证,2003年底顺利通过了“三标一体”认证。2003年被中国施工企业管理协会评为“全国优秀施工企业”,一举成为中铁十四局集团的优良资产和优势产业。

两手抓,两手都要硬。十年来,隧道分公司取得了精神文明和物质文明的双丰收。隧道分公司先后涌现出了局以上先进、模范人物90多名,先进集体30多个,公司及领导班子多次被上级表彰为“双文明建设先进单位”和“四好领导班子”,并连续五年被山东省直机关文明委表彰为“精神文明建设先进单位”。2003年被评为山东省“省级文明单位”。

忆往昔,峥嵘岁月稠。回首十年的光荣历史,隧道分公司现任总经理李茂松、党委书记徐进玮说:隧道分公司今天的成绩,是中铁十四局集团领导关怀支持的结果,是隧道分公司历届领导班子励精图治的结果,亦是隧道分公司全体员工拼搏奉献的结果。

金隧遍神州奖牌亮闪闪

中国运动员长期刻苦训练,终于在雅典奥运会上的凝聚成金光闪闪的32块金牌,举国欢腾,世界瞩目。同理,中铁十四局集团隧道分公司十年卧薪尝胆,发奋图强,终于将一项项金牌优质工程奉献给祖国人民。金牌工程伴随着隧道分公司十年发展的脚步,隧道分公司的十年心血最终凝结成一块块金牌。

隧道分公司是三项中国建筑最高奖——鲁班金像奖的得主,这在中铁十四局集团十几个处级单位中是独此一家,在中国铁道建筑总公司系统也极为罕见。

岐岭隧道是隧道分公司荣获的第一项鲁班奖,也是隧道分公司发展的奠基之作。岐岭隧道位于江西省南康县与信丰县交界处,全长2536米,为双线铁路隧道。该隧道地质复杂,进口段为罕见的特软弱围岩,施工难度极大,被称为京九铁路“天字第一号”工程。建设者们依靠科学,勇攻难关,提前46天贯通了岐岭隧道。在获得鲁班奖之后,该项工程又荣获首届中国土木工程(詹天佑)大奖、铁道部优质工程一等奖、中铁建总公司优质工程奖。

深圳梧桐山隧道二期工程是隧道分公司荣获的第二块鲁班奖,此项工程为“九·七”香港回归的配套工程,具有极其重要的政治意义,在隧道分公司十年发展历史中占有重要地位。

梧桐山下行隧道是深(圳)香(港)公路咽喉工程,全长2439米,宽10.16米,设计为双线隧道。该工程是十四局进军特区建筑市场的第一项工程,1995年11月开工,1997年6月建成通车。该工程先后被深圳团市委授予“青年文明号”,被铁道部评为“优质工程一等奖”,被中国铁道建筑总公司评为“优质样板工程”。

朔黄铁路的东风隧道和马圈特大桥是隧道分公司获得的第三块鲁班奖,在隧道分公司技术进步史上具有里程碑意义,中国铁道建筑总公司曾在东风隧道召开隧道光面爆破现场会,推广隧道公司的施工经验。

在隧道分公司职工的心目中,几乎与获得国家大奖位置同等重要的还有南京鼓楼隧道工程,因为它承载了隧道人心中太多的回忆与荣耀,是隧道分公司十年历史中隧道人泰山压顶不弯腰的真实写照。

南京鼓楼隧道为南北双向四车道,单线长750米,双连拱跨度23.18米,最浅埋仅26厘米,属典型的超浅埋、大跨度城市隧道工程。该工程是全国第三届城运会配套工程,也被列为南京市1995年市政一号工程,尽管工程难度大、工期紧,但鼓楼隧道的建设者经过300多个昼夜奋战,于1995年10月按期通车。该工程被江苏省团委、南京市政府、铁道团委、铁道建筑总公司联合授予“青年文明号”。

为中铁十四局集团隧道分公司赢得信誉的还有京珠高速公司靠椅山隧道工程、株六复线新倮纳隧道工程、济南绕城高速公路济南隧道工程、渝怀铁路武隆隧道工程、南京新庄立交桥工程、南京地铁工程、北京地铁五号线工程等等,不胜枚举。

改革添活力管理强内功

正如邓小平所说:“改革就是解放和发展生产力。”中铁十四局集团隧道分公司十年发展壮大的历史,也是十年不断深化改革的历史,十年不断完善企业管理的历史。

隧道分公司成立之初,他们将铁道兵的优良传统作风与科学创新精神有机结合,确立了建设“三高四优五化”的机制灵活、精干高效、反应快捷、充满活力的现代建筑施工企业的发展规划。所谓“三高四优五化”就是在同行业竞争中取得“社会效益高、企业信誉高、经济效益高”;在建筑市场竞争中形成技术优势、设备优势、人才优势、管理优势;在企业管理中做到经营决策科学化,机关工作制度化,项目管理规范化,施工现场多元化,企业行为长期化。坚持“一业为主,多元发展,外争市场,内练强兵”的经营战略,在经营布局上坚持“区域经营,滚动发展”的原则;在经营思想上坚持科技兴业、质量兴业、名牌兴业,走质量效益型的道路;在经营方针上,坚持以主业为依托,横向拓展,纵向延伸,内引外联,扩大市场占有率;在管理体制上,以项目经济责任制和资产经营责任制为主要形式,以班组核算为基础,挖掘潜能,建立责权利明确统一的长效机制,使企业走上了全面发展的良性轨道。

2004年5月17日,以北京地铁四号线、十号线黄庄车站2号竖井工区为标的,隧道分公司首次内部劳务承包招标工作圆满结束。

中铁十四局集团领导认为,隧道分公司的“工序内部招标”和“以项目经理、书记、总工为核心的项目班子竞聘上岗”的做法,是一次具有实质意义的改革创新和突破。这些做法严格遵循了市场经济规律,较好地解决了职工上岗再就业问题,避免了工程外包中的效益流失,能够更好地发挥项目班子的整体功能和团队力量,真正做到党政共同负责。这项改革后来又在宜万铁路工地第二次推广试行,取得良好效果。

其实,这只是隧道分公司十年改革的一个小小缩影。

隧道分公司成立之初,沿用的是工程处、工程项目部、工程队三级管理。随着市场经济的不断发展和日益加剧的行业竞争,改革旧的管理体制、建立完善科学的管理体制,是企业发展的必然。在广泛调研、认真学习的基础上,隧道分公司大胆探索改革制度。他们打破传统的项目管理模式,实行指挥部和工程队联合办公。指队联合办公首先简化了管理层次,做到组织机构扁平化。撤销队一级管理机构,压缩一级管理层,将工程队业务人员归口到指挥部各职能部门统一管理,实行“指挥部——班组”扁平组织机构。其次,职能结构得到优化。将指挥部、队两级管理费用压减为一级管理费用,实行一支笔审批制度,大大节约了管理成本;以班组为成本中心,推行班组责任成本核算;管理重心下移,项目部管理层直接面向基层,为施工生产服务,为现场服务,现场管理职能得到加强。

隧道分公司将这一管理制度在一个项目进行了试点,结果,项目部的非生产性人员减少了20%;管理费用开支下降了16%;施工现场的管理和控制得到加强,现场的技术力量得到充实,项目部取得了多项科技成果;基层建设得到加强,基层业务人员的素质通过学习得到提高,施工班组的成本意识增强,管理和核算能力逐步提高;工程成本得到有效控制和降低,经济效益显著提高;通过班组核算,增加了工人的个人收入。试点工作取得了成功,隧道分公司随之在所属各项目进行了普及。

后来,此项改革与集团公司的“两个直管”、“五大市场”成功对接,隧道分公司真正实现了企业直管项目部,项目部直管施工作业层。形成了企业内部人才交流、劳动力调配、资金调度、机械设备租赁、物资材料采购“五大市场”。

1998年,隧道分公司在施工一线全面推行队级核算工作,以工程队为内部核算单位,按照内部责任预算进行承包,一次包死,自负盈亏,工程队只承担预算内的管理风险、管理责任,不承担经营风险,此项改革使工程项目部降低了施工成本。同时也使分配制度趋于合理,工人实现多劳多得。之后,他们又变自上而下的成本核算为自下而上的定额管理,使责任成本目标更加合理。

内部施工定额管理,为隧道分公司在市场竞争中提供了底线参考,避免了在过度竞争中使企业亏本投标和亏本经营。有了内部施工定额,各项目部在制定责任目标时有效地避免了盲目现象,运用“跳一跳摘到桃子”的原理,制定切实合理的责任核算目标。既实现了项目部施工成本最小化,又激励职工通过努力增加了个人收入。达到了壮大企业造福职工的双重目的。

项目部是企业效益的源泉,项目经理素质的高低将决定项目部的经营管理水平,直接影响到企业整体的效益。2002年,隧道分公司一改过去的“项目经理行政任命制”,制定推行项目经理竞争上岗制度。办法中具体规定了参与竞争项目经理人员的基本条件,投标书中应明确标明工程项目的工期、成本、质量、安全、文明施工、队伍建设、效益等指标,经过制定方案、公告、公开报名、资格审查、召开标前会、评标、公开演讲、答辩、民主测评、综合计算分数、组织考察等11道程序,最后确定应聘的项目经理。竞争上岗制度为项目经理岗位选拔出了优秀人才,通过签订“工程经营承包合同”确保了项目的利益。

此项改革随着项目法的逐步实施,在隧道分公司得到了进一步的深化。2004年,隧道分公司又出台了《工程项目机构与核算组织管理办法》,该办法突出了“项目经理班子竞聘”、“项目管理目标责任制”、“劳务承包招标”、“设备租赁招标”、“项目全面预算管理”等新思路。

分配制度的改革是企业兴衰的基础条件之一,也是调动员工积极性的重要手段。隧道分公司十年来坚持进行分配制度改革,充分调动了员工的生产积极性,使企业人气旺盛,充满生机活力。

初期,他们取消“大锅饭”,在收入分配上拉开档次,调动了职工奋发向上的积极性。干多干少一个样,责任大小一个样的弊端,逐步得到革除。后来,随着企业的发展,他们在全集团公司内部率先打破传统的分配方式,实行岗薪制,以岗定薪,按责计酬,按劳分配,实现了责、权、劳、利的科学统一,既提高了工作效率,又降低了企业管理成本。

为了建立对项目经理班子更有效的激励与约束机制,2004年又出台了项目经理班子薪金制度。项目薪金由基本薪酬、科技薪酬、效益薪酬、安全薪酬、质量薪酬和政治薪酬六部分组成。基本薪酬由合同工期和工程规模系数决定;科技薪酬由技术难度工程比率和技术难度系数共同制约;效益薪酬为项目经理班子承包合同中竞标报价利润的10%;质量薪酬为基本薪酬的30%,另外获得质量荣誉的,公司按照级别给予一定奖励;安全薪酬为基本薪酬的30%,获得安全荣誉的,公司给予一定奖励;政治薪酬为基本薪酬的20%;项目薪金待工程结束后全部兑现。项目薪金制度将项目的综合效益与项目经理班子的个人所得紧密联系在一起,实现了多劳多得、责任与收益的统一,大大调动了项目经理班子工作的主动性和积极性,使项目管理又迈上了一个台阶。

目前,隧道分公司正按照集团公司的统一部署,向规范的股份制企业扎实推进,力争早日实现企业上市的目标。

科技兴企业人才挑大梁

回顾中铁十四局集团隧道分公司十年发展的历史,可以看到一条清晰的主线。这就是,在经营思想上坚持科技兴企,在企业竞争中坚持以人为本,实施人才战略。

作为中国铁道建筑总公司系统唯一的以隧道施工为主的专业工程公司,中铁十四局集团隧道分公司在十年的发展中,积累了在特软弱围岩、超浅埋、大跨度、富含水及岩溶、瓦斯、暗河、断层、软流塑等复杂地质条件下进行隧道施工的经验,在超前支护、光面爆破、监控量测、防排水等方面形成了比较完善的施工方法。

在朔黄铁路东风隧道施工中,隧道分公司针对施工中遇到的重点、难点问题进行科技攻关。经过集思广益和反复试验,取得重大科技收获。他们采用双线铁路隧道大型机械中洞超前、预留光面层分布开挖技术,使得超挖量控制在7厘米以内(规范要求控制在15厘米以内),创出较好的光爆效果。

东风隧道的光面爆破技术被专家们誉为“国内领先、行业一流”,“代表着90年代光面爆破新水平”;隧道软弱围岩施工,被中国铁道建筑总公司总经理王振侯称作“国内隧道新奥法施工的典范”、“标志着总公司系统隧道软弱围岩施工技术上了一个大台阶”。中国铁道建筑总公司专门在东风隧道召开现场交流会,总结推广了他们的经验。

株六铁路复线上的重点工程新倮纳隧道,因地处险要地段,地质状况及其复杂而成为科技攻关的焦点,备受各级领导和专家们的关注。项目部科技攻关组人员通过分别应用地质前兆参数定量和先进的tsp-202超前预报系统进行预测和探测,先后发出了一系列关于新倮纳隧道长、短期超前预报通知书,对下一步前方隧道施工中不良地质所处的位置、水文及工程地质特征、岩体结构、围岩类别进行明确的超前预报,并对施工中应采取的防范措施提出具体建议,从而避免和减少了施工的失误以及由此而带来的重大经济损失,保证了快速安全施工。实践表明,该超前预报的精度达到90%以上。攻关组发出的第一号《新倮纳隧道长期预报通知书》中预报:“f5-1断层破碎带厚度约5米,影响隧道长度约10米,即da174+562∽572为ⅱ类围岩,少量淋水,建议加强其预支护,有效地防止了塌方。”隧道分公司职工在施工中采纳了攻关组的建议,加强了预支护,有效地防止了塌方。

南京地铁南北线一期工程为南京市的重点工程。中铁十四局集团隧道分公司承建的ta10标段场地狭小、地质复杂、技术要求高。尤其在软流塑施工中,由于该地层具有高压缩性、高灵敏度、强度低等特点,易产生蠕动现象,开挖后围岩自稳能力差、含水量大、易引起坍塌、涌泥现象,并极易引起地表沉降。

隧道分公司技术人员根据区间隧道的埋深、断面、地质条件、施工方法和地面房屋现状等,确定了楼房地基地表的参考沉降标准;确定了大管棚辅以小导管注浆及掌子面超前深孔注浆为软流塑状淤泥质地层隧道的超前预支护方案;选择了高强、早凝、超细水泥作为主要注浆材料,高压劈裂分段后退式注浆方式,达到了良好的地层加固与止水效果,为软流塑状淤泥质地层掌子面前方深孔注浆加固创造了新的注浆方式和工艺。

2003年11月16日,在山东济南召开的“软流塑状淤泥质地层建筑物下地铁隧道综合施工技术”成果鉴定会上,中国科学院院士宋振琪等专家对该项成果进行了鉴定,一致认为:该项技术首次成功地在软流塑状淤泥质地层条件下实现了安全、快速、经济的施工目标,确保了南京地铁珠~鼓区间地表沉降值基本控制在20毫米左右,保证了施工安全、地表建筑物及地下管线的安全,各种经营场所正常营业,经济和社会效益显著。软流塑状淤泥质地层穿越地面既有建筑楼房的隧道综合施工技术,在地下铁道、市政隧道和地下工程建设中,具有广泛的应用推广价值,研究成果达到了国际先进水平。

中铁十四局集团隧道分公司的技术优势是以较强的人才优势为基础的,人是生产力中最活跃的因素。公司现有职工768人,中专以上学历的约占54.7%,其中本科学历的194人,高中级技术人员154人,今年新进硕士生本科生35人。

应当说,隧道分公司从诞生之初就具有一定的人才优势,当时,全公司90多名干部中,大中专以上学历的占80%以上,工人有三分之一以上具备1~2项专业特长和技能。

十年来,隧道分公司党政领导将“育人工程”与创建优质工程统一起来,在用人机制上大胆进行改革,不拘一格选人才。公司采取“走出去,请进来”的办法,先后将几十名大中专毕业生培养成隧道施工方面的专门人才,其中一大批专门人才陆续走上了行政和技术领导岗位,使隧道分公司的投标与现场施工管理都达到了相当高的专业水平,也使隧道分公司具备了可持续发展的人才基础。

隧道分公司在人才培养上,还特别注重培养高技能型操作人才,使分公司的高级技工人才达到了相当高的比例。与全国普遍存在的高级技工荒现象相反,隧道分公司的高级技工有效挑起了建设施工的大梁。

隧道分公司的大中专毕业生曾一度超出基层管理定员,造成相对的人才闲置。而另一方面,由于公司专业性强,机械化程度高,一些技术含量较高的特殊工种,因现有工人素质较低而无法满足岗位需求。为解决这一矛盾,隧道分公司大胆打破干部与工人的界限,在管理上分干部、工人,在工作岗位上不分干部、工人。现在进口设备的操纵、维修及隧道内的风、水、电、管等技术含量较高、而过去被认为是工人岗位的工种,绝大多数是由近几年来分配来的学员担任。过去为培训一个进口设备的操纵工,需要送出去培训,少则几个月,多则一年,还不能完全掌握机械的性能,现在上岗的大学生能直接看懂外文说明书,很快就能熟悉机械的性能,并且操纵自如。这些高素质、高技能型职工充实到一线,为工程创优提供了坚实的保证。

目前,隧道分公司已经形成了人才结构合理、素质过硬、使用得当、具有较强发展后劲的一支专业化人才队伍。

思想工作细企业文化新

经过十年的不懈探索,隧道分公司党委已形成了一套制度健全、手段创新、形式多样、独具特色的党建和思想政治工作新机制。

隧道分公司党委注重发挥思想政治工作的生命线作用,既继承了铁道兵时期的优良传统,同时又紧随时代的发展不断创新,在坚持中发展,在发展中坚持,结合企业的实际情况,紧紧围绕企业的中心任务开展工作,为企业的改革和发展提供了强有力的精神动力和思想组织保证。

近年来,隧道分公司党委为切实发挥党委的政治核心作用,又对原有制度进行了健全和完善,对实施手段进行了创新。公司党委下发了《项目治理结构三个层面议事规则及工作制度》、《隧道分公司议事会议制度》等,完善了思想政治工作体系。同时进一步健全了组织,以人力资源市场管理中心的党员为主要对象成立了党支部,负责处理中心事务,开展党员教育活动。对息工待岗的党员,公司党委专门派出有关人员前往驻地指导成立临时党小组,开展宣传教育活动,使共产党员在政治上永远不下岗。

隧道分公司党委坚持与时俱进,创新政治工作载体,先后与各项目部签订了政治目标责任书,实现了基层政治工作目标有形化管理。把基层党建和思想政治工作分解为八个方面,制定量化的考核标准,明确了考评计分办法,化无形为有形,增强了可操作性。

2004年,隧道分公司党委郑重转发《集团公司党委关于加强领导班子思想政治建设的决定》,为分公司各级领导班子进一步加强自身建设,真正成为带领广大员工努力建设强优企业的“龙头”指明了方向。

建设独具特色的企业文化,是凝聚企业力量,展现企业风貌,提升企业形象,推动企业现代化进程的重要内容。十年来,中铁十四局集团隧道分公司已经形成了“诚信、合作、创新、卓越”的企业精神,树立起了“经营求精、管理求严、用人求贤、交往求俭、为政求廉、领导求真”的企业风气,展现了公司作为现代企业的良好形象。

  • 下一篇:工伤事故处理条例范例(3篇)
    上一篇:社会保障基金预算范例(12篇)
    相关文章
    1. 社会保障基金预算范例(12篇)

      社会保障基金预算范文篇1关键词:管理模式;管理问题;管理建议中图分类号:C93文献标识码:A文章编号:1001-828X(2012)12-0-01一、前言残疾人社会保障金的合理使用大大地促进了残疾人就..

      daniel 0 2024-04-20 02:48:13

    2. 财务监督管理办法范例(12篇)

      财务监督管理办法范文农村财务问题一直是群众关心的热点问题之一,也是诱发农村各种矛盾的主要根源,直接影响着农村社会稳定和经济发展。如何从根本上破解这一难题?武功县从20_..

      daniel 0 2024-04-20 02:16:28

    3. 有关线上教学的课题研究范例(12篇)

      有关线上教学的课题研究范文篇1一、我对课题研究的理解1.什么是课题研究科研培训参考书对这个问题有一个很好的阐述:“一线教师参与教育科研活动,实际上是要求在更高的水平层..

      daniel 0 2024-04-20 02:16:13

    4. 电商公司的盈利模式范例(12篇)

      电商公司的盈利模式范文1篇1关键词:电器制造上市公司盈利能力聚类分析一、引言随着我国社会主义市场经济的迅速发展和变化,市场的开放程度越来越高,市场中各个不同经济部门的..

      daniel 0 2024-04-20 01:44:36

    5. 线上教学开展情况汇报范例(12篇)

      线上教学开展情况汇报范文篇1一、加强教育,打牢思想根基加强对审计干部的思想教育,是加强党风廉政建设和反腐败斗争的基础性工作。作为最基本最重要的教育环节,应常抓不懈,努力..

      daniel 0 2024-04-20 01:44:13

    6. 翻转课堂的核心范例(12篇)

      翻转课堂的核心范文1篇1关键词:c语言;翻转课堂;教学改革1概述C语言程序设计课程是高校计算机专业的公共基础课,也是编程的入门级课程,具有很强的理论性和实践性,一般开设在新生入..

      daniel 0 2024-04-20 01:12:39

    7. 如何促进家校合作范例(12篇)

      如何促进家校合作范文著名教育家苏霍林姆斯基说过:只有学校教育而没有家庭教育,或者只有家庭教育而无学校教育,都不能完成培养人这一极其艰巨而复杂的任务。家庭是孩子的第一..

      daniel 0 2024-04-20 01:12:13

    8. 初中物理学习辅导范例(12篇)

      初中物理学习辅导范文一、实验的原因长期以来,初中物理教学,由于受班级授课制的束缚,教师从备课、授课、作业、辅导、考查到评价,很少顾及好、中、差各类学生的智能差异,均采用..

      daniel 0 2024-04-19 22:32:57