隧道工程论文范文

2022-05-11

小编精心整理了《隧道工程论文范文(精选3篇)》,供大家阅读,更多内容可以运用本站顶部的搜索功能。【摘要】在隧道工程勘察中,了解与隧道工程勘察有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的影响是提高隧道工程勘察质量的重要步骤。在设计和施工过程中,详尽的水文地质资料可以消除或减小地下水对岩土工程的危害。本文介绍了地下水引起的岩土工程危害、岩土水理性质以及测试方法、水文地质的主要评定内容这三方面内容。

第一篇:隧道工程论文范文

公路隧道工程连拱隧道施工技术

摘 要:连拱隧道施工技术相当复杂,受地理因素和环境因素的影响,施工难度非常大。在进行连拱隧道开挖时,受地质情况影响较大,要保证施工安全和施工质量,确保连拱隧道性能符合安全标准,就要对施工技术水平提出更加严格的要求,确保连拱隧道施工的安全性。

关键词:隧道工程;隧道施工;连拱隧道

公路隧道工程中连拱隧道属于重难点工程项目,施工过程中存在许多不安全因素,涉及到相对复杂的施工技术,要保证隧道工程的顺利实施,就要选择相对科学的施工技术,提升施工技术水平,从而保证隧道工程施工安全和施工质量,有效提升隧道工程施工进度。

一、公路隧道工程的施工特点

公路隧道施工长期处于应力场中,具有荷载、后形成结构等多方面的施工形式,在实际施工中受环境因素和施工因素影响,施工人员往往无法确定具体所需的荷载数值。公路隧道工程建设需要大量的前期准备工作,为后期施工奠定坚实的基础,要顺利开展公路隧道工程施工,就要做好前期准备工作,协调相关的安全因素。受公路隧道路线分布较广的影响,施工人员在施工过程中要事先对地面上的建筑物进行拆迁[1]。前期准备工作繁多且复杂,施工难度较高。

连拱隧道一般处于山势较低、纵向长度较短、横向坡度陡峭、公路上下行线不分开的区域,一般山势会比较低,在长度较大、山势较高的地区,一般不会采用双连拱隧道。隧道在通过地势陡峭、上下行线两侧埋深深度不同的隧道情况下产生的偏压也不同,在洞口位置上偏压问题会更加严重,极大地增加了施工难度[2]。埋深较浅的地区,连拱隧道所处的地质条件也比较复杂,极易出现地质问题,受地表水因素影响,在雨季施工难度更高。

二、公路隧道施工技术

(一)边仰坡开挖和明洞工程

在隧道工程施工开挖之前,要对施工的地质、水源、环境进行充分的勘察,同时要注意气象情况,减少环境因素的影响。在边仰坡和明洞开挖阶段,要根据地质情况自上而下进行施工,边开挖边支护,防止雨水冲刷造成滑坡。通过测量放样确定明洞和边仰坡的标高与截水沟位置,在降水量大的情况下,对隧道起到有效的保护作用,保护周边坡体,及时排出地表水,减少对周围坡体造成的损害,从而减少施工难度。在施工过程中要严格按照施工图纸进行挖掘,做好安全防范措施,不易挖掘的坚硬岩石处可以采用炸药爆破,统一指挥,要将人员及施工设备等都撤离到安全区域,动力和照明电线路也要断开或者撤离[3]。爆破工作要根据施工条件进行明确确定,严格检查爆破网络,确保爆破效果。明洞施工完成后,要结合地质和渗漏水的情况进行加固,来提升边坡支护强度和稳固性。

(二)光面爆破施工

隧道爆破开挖要尽量避免减少对周边围岩的扰动,保证围岩自身的承重性,要确保开挖断面轮廓清晰,防止过度开挖,减少对于地质的扰动。依照现场的实际地质情况调整爆破参数,保证爆破效果,防止爆破断面出现较大的超欠挖现象。爆破方案要根据工程特点,依照相似的地质条件以及相关的爆破资料进行爆破设计,根据施工现场的实际状况,对爆破参数进行调整。公路隧道内部爆破要分为多个阶段,先掏槽后扩槽,依次起爆,周边留眼,最后爆破。根据孔眼布置合理选用各段位的雷管控制起爆顺序,避免起爆震动波互相叠加,防止出现连续不良反应。

(三)管材支护技术

支护管材进场时要进行质量检验,防止管材变形、破损、裂痕。在钻孔过程中,要保证孔眼的位置与朝向准确,相邻孔距符合设计及规范的要求。钻孔后采用高压风对成孔进行清孔作业后进行管材安装和注浆,保证注浆饱满度,并严格控制注浆压力。

(四)喷射混凝土施工技术

要加强公路隧道施工过程中的稳固性和牢固性,可以采用喷射混凝土施工技术,有效提升工程质量和施工水平。湿喷技术可以增强工程质量,保证喷射混凝土的支护效果,为隧道提供支撑保护,提高初期支护强度。潮喷技术可以改善隧道施工环境,节约施工成本。在运用喷射混凝土施工技术时,要注意混凝土的用量、附着度和厚度等问题,配比混凝土要注意用量比例,考虑到施工工程和工程用料以及混凝土本身质量,要保证配比科学,运输快速[4]。

三、连拱隧道施工方法

(一)双侧壁导坑施工方法

双侧壁导坑施工方法是在中隔壁开挖进行支护,利用中隔墙衬砌,左导洞开挖支护,再到右导洞下半断面开挖衬砌。双侧壁导坑施工方法的安全性和稳定性都较高,针对地质情况比较复杂、埋深较浅的软弱围岩,可以有效提升稳定性,但是施工工序较多,会对已建成的结构造成扰动,不同位置衬砌间隔时间比较长,施工缝也较为明显,难以对防水施工的质量做出保证。在中隔墙顶部容易发生渗水和漏水问题,需要不断进行导洞开挖和支护,施工成本较高,施工工序多,各施工断面较小,不能应用大型施工设备,施工工期较长。

(二)中隔壁施工法

中隔壁施工法不需要在导洞上开展施工,一次成型进行衬砌,工序简单,机械化水平高,支护工作量小,施工速度快,可以有效控制施工成本,提前开展施工工作,可以提前探索隧道地质情况,对后续施工工作的顺利开展可以得到一定的保障 [5]。

(三)单洞施工法

单洞施工法技术较为成熟,可以根据围岩的情况选择不同的施工方法,应用范围较广,在施工过程中可以根据单洞前后错开进行施工。由于单洞率先开展作业,中隔墙需要率先开展支护和衬砌作业,要根据施工现场情况及时完成支护,保证隧道的稳定性和结构的整体平衡性。后续开挖过程中尽量采用上下台阶分部开挖法,严格控制各台阶开挖长度,开挖完成后要及时完成初期支护,并进行二次衬砌,避免出现不对称结构,有效保证施工结构的稳定性和安全性。

四、连拱隧道施工中的常见问题和应对措施

连拱隧道跨度大,在围岩性能良好的情况下也易发生爆破塌方事故。在初期支护工作中,要做到一次爆破,开展一次支护作业,避免围岩暴露时间过长,在开挖洞下方时,要妥善控制施工进度,避免由于支护距离过长、悬空时间过久影响结构稳定性。在进行开挖工作时,需要详细记录围岩的状况,在后续施工环节中发挥一定的指导作用,妥善完成洞内防排水系统工作,严禁洞内积水。洞口边仰坡开挖之后容易发生山体下滑问题,洞口的偏坡问题也比较严重,因此要保证隧道的安全稳定性,就要对开挖的坡体进行及时支护,密切关注洞口边仰坡变形情况,及时作出增强支护强度等应对措施,防止洞口发生塌陷事故。

结语:

公路隧道在施工过程中面临着极为复杂的施工环境,受各种施工条件的影响,若处理不当,极易发生各种安全问题。因此在公路隧道施工过程中,运用连拱隧道施工技术,有效探索和掌握施工技术,提升施工技术水平,保证施工质量,及时做好隧道开挖支护工作,处理好洞内水的影响,才能保证公路隧道的整体施工安全、质量、进度等符合预期目标,促进公路隧道工程的顺利施工。

参考文献:

[1]李进宏. 公路隧道工程连拱隧道施工技术[J]. 山西建筑, 2019, 45(05):178-180.

[2]鐘育堤. 探讨高速公路连拱隧道施工管理的应对措施[J]. 建筑工程技术与设计, 2019(12).

[3]王义丽. 高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术探究[J]. 冶金丛刊, 2017(7).

[4]黄宪炳, 刘洋, 何延兵. 浅谈高速公路连拱隧道施工技术[J]. 公路工程, 2017, 37(2):95-98.

[5]周建春, 李卫民, 魏琴. 某高速公路连拱隧道施工爆破振动监测与工艺优化[J]. 中外公路, 2017(6).

作者:胡波

第二篇:水文地质在隧道隧道工程勘察中的技术研究

【摘要】在隧道工程勘察中,了解与隧道工程勘察有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的影响是提高隧道工程勘察质量的重要步骤。在设计和施工过程中,详尽的水文地质资料可以消除或减小地下水对岩土工程的危害。本文介绍了地下水引起的岩土工程危害、岩土水理性质以及测试方法、水文地质的主要评定内容这三方面内容。

【关键词】水文地质;隧道工程勘探;地下水;岩土水理性质

地下水是岩土体的一部分,直接影响到岩土体的工程特性,同时对建筑物的稳定性和耐久性也有很大影响。因此,在隧道工程勘察中,必须详细测量与工程相关的水文地质,并做出正确的评价,为隧道工程勘察的实施提供可靠的参考资料。

1、地下水引发的岩土工程危害

1.1 地下水位变化引起的岩土工程危害

引起地下水位变化的因素有两种,天然因素和人为因素。随着季节的更替,地下水位会出现区域性的变化,并且变化幅度不大。而人为因素会造成局部水位产生较大幅度的变化,对工程的危害更加严重。

(1)地下水位上升引起的岩土工程危害。造成地下水位上升的因素主要有地质因素(如水层结构、总体岩性产状)、水文气象因素(如降水量、气温等)、人为因素(如灌溉、施工等),一般是多种因素共同作用的结果。地下水位上升可能造成的影响有:土壤沼泽化、盐渍化,对建筑物的腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象;引起粉细砂及粉土饱和液化,出现流砂、管涌等现象;地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物稳定性大大减弱。

(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的下降多是由于人为因素造成的,人类集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等活动都会造成地下水位急剧下降,从而引发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,严重影响到岩土体、建筑物的稳定性。

(3)地下水位频繁升降引起的岩土工程危害。地下水位的升降变化会引起膨胀性岩石产生不均匀的胀缩变形,水位频繁升降时,岩土反复膨胀收缩,致使岩土的膨胀收缩幅度不断加大,从而形成地裂引起表层建筑物的破坏。同时,地下水频繁升降会使土层中的胶结构(主要是镁、铝成分)流失,造成土质疏松,含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,使岩土工程基础的选择、处理变得更加复杂。

1.2 地下水动水压力引起的岩土工程危害。

地下水在天然状态下动水压力作用十分微弱,几乎不会对岩土工程造成危害。人为工程活动使地下水天然动力平衡条件改变,在移动的动水压力作用下,会引起如流砂、管涌、基坑突涌等严重的岩土工程危害。

2、岩土的水理性质及其测试方法

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质是岩土的工程地质性质中非常重要的性质之一。岩土的水理性质对岩土的强度和变形有直接的影响,对于建筑物的稳定性也有很大的影响。以往在勘察中对岩土工程地质性质的评价不够全面,不太重视岩土的水理性质,重点在岩土的物理力学性质的测试方面。

2.1 地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响

地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。强结合水,又称吸湿水,受到极强的吸附力,在强压下其密度接近普通水的两倍,具有极大粘滞性和弹性,可以抗剪切但不受重力作用,也不能传递静水压力。弱结合水,又称弱薄膜水,在吸着水之外,厚度比吸着水大。弱结合水所受的吸附力较小,可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动,薄膜水在外界压力下可以变形,但不受重力影响,且不能传递静水压力。毛细管水是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,它同时受毛细管力和重力的作用。当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化,增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水主要存在于砂土和粉土中。重力水是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水,是我们理解的一般意义上的地下水。它不受分子力的影响,不能抗剪切,可以传递静水压力。

2.2 岩土的主要的水理性质及其测试办法

(1)岩土的软化性

岩土的软化性是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,可以用软化系数来表示,它是衡量岩石耐风化、耐水浸能力的重要指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。软化特性普遍存在于各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等。

(2)岩石的透水性

巖石的透水性是指水在重力作用下,岩石能够让水透过自身的能力。透水性一般可用渗透系数表示,可通过抽水试验求取岩土体的渗透系数。岩石透水性的大小取决于岩石颗粒的大小、分布状态,颗粒越细,分布越不均匀,透水性就越弱。

(3)岩石的崩解性

岩石的崩解性是指岩土浸水湿化后,土体由于土粒连接被削弱、破坏出现崩散、解体的性质。土的颗粒成分、矿物成分、结构直接影响到岩土的崩解性。

(4)岩石的给水性

岩石的给水性是指在重力作用下,饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,一般用给水度表示,可以用实验室方法测定。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,对场地疏干时间有影响。

3、水文地质在隧道工程勘探中的主要评定内容

在以往的隧道工程勘察报告中,没有结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,已经出现了多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,因此,必须重视对水文地质问题的评价,评价中主要应考虑的内容有三方面:第一,应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。第二,根据建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供适合所选建筑物地基基础类型水文地质资料。第三,根据地下水对工程的作用与影响,不同条件下应有侧重的评价, 如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中混凝土及混凝土内钢筋,测定水对其的腐蚀性。②对基础持力层是软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。③在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂和粉土时,应预测产生潜蚀、流砂和管涌的可能性。④当基础下部存在承压含水层,计算和评价基坑开挖后,承压水冲毁基坑底板的可能性。⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。

4、结 语

随着隧道工程勘探的发展,水文地质受到越来越多方面的重视。在实际隧道工程勘探工作中,必须详细了解与工程有关的水文地质状况,制定相应的防护措施,确保工程能够顺利实施。隧道工程质量关系到人民的财产生命安全,必须保证工程质量,高度重视水文地质在隧道工程勘探中的作用。

参考文献

[1] 和峰铭,杨冠军.浅谈隧道工程勘察[J].建筑工程技术与设计,2014,(8):506-506.

[2] 曾志斌,杨小双.隧道工程地质及水文地质条件浅析[J].西部探矿工程,2013,25(1):184-186.

[3] 张云根.如何掌握隧道开挖对水文地质环境变化的影响——隧道水文地质长期观测方法探讨[J].中华民居,2013,(3):216-217.

作者:张瑞征

第三篇:隧道工程管理问题分析

摘 要:在今天的国家建设中,高铁、城市地铁等基础设施的建设都使得隧道工程建设变得格外重要,而集项目投资大、技术复杂、建设工期长、建筑安装实物量大、项目涉及面广等特点于一体的隧道工程在管理中仍存在一定的问题。

关键词:隧道工程;管理;风险;财务;质量

最近几年,我国的隧道工程逐渐增多,不管是在民生建设方面,还是在国家基础设施建设方面,都发挥着重要作用。但同时,随着隧道工程量的增大,隧道工程的复杂程度也在不断增强,这就需要隧道工程管理充分发挥作用,保证隧道工程项目的顺利施工。当前隧道工程建设中对隧道工程管理的重视程度不断增加,促进了隧道工程管理的逐步完善,但实践中隧道项目的难度的提升以及环境的变化等也使得隧道工程管理在应用中仍然存在着一定的问题,只有正确的认识这些问题并找到解决的方法,隧道工程建设才能更有保障。

具体而言,我国隧道工程管理主要存在以下几个问题:

1 风险管理问题

风险管理是管理理论和管理实践中重要的组成,最早起源于美国,最初应用于海上运输和海上交易领域,上个世纪70年代,欧美一些国家在隧道项目管理中开始逐步引入风险管理,并尝试利用风险管理理论规范隧道项目施工。风险分析的代表人物HH Einstein教授在1990年代初期比较系统地阐述了风险分析在山岭隧道工程中的应用,对隧道工程管理的發展起了重要推动作用。我国的隧道项目管理对风险管理理论的引进相对较晚,这也是目前我国隧道项目风险管理存在问题的原因之一。根据当前我国隧道项目管理的实践来看,风险管理中存在的主要问题集中体现在两个方面:一是风险管理意识不足,很多隧道项目管理负责人在进行管理工作时,会直接忽视风险管理,或者虽然涉及风险管理,但是流于形式,并没有在充分实践考察和理论分析的基础上进行风险的预防以及风险的评功等相关管理工作,最终的结果就是隧道项目的风险常有发生,发生时应对措施少,隧道项目一旦遇到风险,就会造成较大的损害;二是风险管理方法缺乏创新,上面我们已经提到,我国隧道项目管理中引入风险管理的时间相对较晚,这就直接影响了我国隧道项目管理中对风险管理应用的经验积累以及应用的灵活度掌握,当前的一些隧道项目管理中,风险管理的方法几乎全部照搬照抄国外的相关管理方法,然而事实上,隧道项目所处的环境不同,隧道项目的施工环节不同等都会影响到隧道项目风险管理的方法选择,如果只是单纯的套用现有的管理方法,那么风险管理中对风险的预测也就失去意义。

所以,针对隧道项目风险管理中所存在的问题,文章认为,规范隧道项目风险管理,可以从以下几点实现:第一,增强管理人员的风险管理意识。风险管理意识是风险管理活动的基础,增强风险管理意识,一方面可以通过对隧道项目管理人员进行专业的风险管理培训来实现,另一方面,也可以通过内部会议或者内部宣传等形式来提升管理人员的风险管理意识;第二,创新风险管理方法。隧道项目风险管理方法创新,并不意味着完全抛弃对其它国家或者其它项目的风险管理的借鉴和学习,相反,它是在借鉴和学习的基础上,结合具体的隧道项目所形成的,比如现在常用的风险等级管理法或者远程风险监控法等,这些方法的应用都是要在结合具体隧道项目的基础上进行不同的调整,形成新的风险管理方法。总之,项目隧道管理中风险管理所存在的问题,需要客观分析,科学解决。

2 财务管理问题

与一般的项目工程相比,隧道项目的投资数额相对较大,同时周期较长,这就使得隧道项目的资金成本消耗多,财务管理的内容相对复杂,管理难度也相对较高。在隧道项目管理中,因财务管理导致的纠纷案例很多,比如欧洲的英吉利海峡隧道,实际成本为105亿英镑,高出最初预算成本48亿英镑两倍多,这就是因为财务管理不善导致的隧道项目问题。目前我国的隧道项目管理,在财务管理方面逐渐走向成熟,但是不能否认,其中仍然存在着一定的问题。以目前我国隧道项目管理的实际情况来看,财务管理中所存在的问题集中体现在以下几点:第一,财务管理原则不明晰。在隧道项目管理中,财务管理的原则主要包括全面管理原则,程序化、制度化原则,权、责、利相统一的原则以及质量成本、工期成本、安全成本控制并重原则,在实践项目施工中,这些原则都应兼顾。目前我国的隧道项目管理在管理原则的坚持方面,还比较薄弱,很多原则不明晰,甚至忽视,这就为后期隧道项目的施工及验收埋下了财务隐患,也不利于施工过程的高效进行;第二,财务管理缺乏动态性。一些隧道项目管理人员在进行财务管理工作时,对于最初的财务分析内容,不再做调整,而事实上,随着隧道项目的不断开展,很多财务管理内容,比如原材料、人力成本等等,都在不断发生着变化,最初做的财务预算基本无法满足项目不断推进过程中的需求,所以静态的财务管理程序是制约隧道项目管理的一个亟待解决的问题。

解决隧道项目管理中的财务管理问题,可以通过以下几个策略完成:首先,明晰财务管理原则。对于不同的项目,具体每个原则应如何运用和保证,财务管理人员应有基本的理念,所以说,提高财务管理人员的基本能力是保证财务管理原则得以贯彻的关键,所以说,提高财务管理人员的能力,比如通过提高招聘门槛,或者通过对在职财务人员的财务管理能力培训等方面实现;其次,就是建立动态财务管理系统,通过计算机系统建立起动态财务管理系统,即时跟踪隧道项目管理的全过程,对中途出现的影响财务预算的所有变量进行有机追踪,就可以在一定程度上保证财务管理的准确性、科学性和客观性。

3 质量管理问题

除了以上提到的两点以外,目前隧道项目管理在质量管理方面也存在着一定的问题,一方面就是山岭监测的误差带来的隧道工程建设中的风险在质量管理中尚未得到科学的体现,导致隧道项目质量问题时有发生;另一方面就是对于隧道项目施工过程中的质量监管重视不足,隧道项目工程庞大,但是每一个小的细节都有可能直接影响到整个隧道项目的质量,而由于质量管理中监管不足带来的质量问题,也是目前隧道管理中需要解决的问题。所以说,就是增加对可能风险带来的质量问题进行合理监控,并将监控结果作为质量管理的依据,另一方面就是要加强质量监管,保证项目的全过程都有全方位的监管。

参考文献

[1] HH Einstein,Vick S G.Geological Model for Tunnel Cost Model[J].Proc Rapid Excavation and Tunneling Conf,1974(02):1701-1720.

[2] 钱七虎,戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议[J].岩石力学与工程学报,2008,27(04):650.

[3] 金东锋.浅析建筑企业财务成本管理存在的问题及对策[J].现代经济信息,2013(10):204-205.

作者:林永华

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