关键词:复杂地质;铁路隧道;施工技术;分析
在铁路建设中,隧道工程是施工中必须面临的问题,通过铁路隧道的建设,可以有效缩短施工路线,优化铁路线路,提高铁路线路标准。针对复杂地质条件下隧道施工,地质环境预测和对不良地质处置施工技术是两大重要因素,通过复杂地质环境下隧道围岩的预测和不良地质的处置分析研究,采用综合围岩探测,形成有效处置措施,确保隧道不良地质段施工安全,同时提高铁路的建设质量。
1复杂地质环境对隧道施工的影响
我国南北跨度大,地质条件复杂,多种地形、地貌共存,而复杂的地质环境往往会对铁路施工工程带来较大的困难,不仅会增加施工难度,还会增加施工成本,为了缩短施工路线,提高线路标准,铁路工程存在很多隧道施工。同时我国经济发展迅速,交通运输业发展较快,现代铁路网基本成熟,在这种情况下要求建设四通八达、纵横交错的铁路网。但铁路隧道一般建立在高山、河谷附近,地质条件复杂,导致隧道施工难度不断增加[1]。铁路隧道施工中,经常出现多种地质问题,如喀斯卡特地质隧道施工中,出现岩溶、突泥涌水问题,活动断裂层区域隧道施工出现高地温灾害、断层破碎带等情况,还有国内的很多隧道建设中,出现偏压、岩爆、瓦斯爆炸等地质原因导致的施工问题,如不能有效处理这些地质问题,很容易造成不同程度地人员伤亡、机械设备损坏以及人力资源浪费,另外,也会带来较大的社会经济损失,由此可见在铁路隧道中,复杂地质环境会对施工建设带来高难度性,要想解决隧道施工中的问题,就要对复杂地质环境进行分析,提高施工技术水平。
2复杂地质环境下的铁路隧道施工技术
复杂的地质环境会对隧道施工质量产生直接影响,因此,做好地质勘测工作极为必要。一般情况下,铁路隧道的地质勘测由设计单位专业人员负责,主要从以下几方面开展地质勘测工作:首先,根据中国地貌图对当地的施工地质进行预测,并着重分析可能出现的相关地质灾害或意外事故,事先准备测量仪器,制定简略方案,对当地隧道建设的实际情况进行可行性分析;其次根据区域地形地貌进行地质探孔布置并打设地质探孔,通过直观的地质探孔芯样进行判断隧道线形范围内地质状况;最后根据综合分析,先确定隧道施工范围内的破碎带、岩溶、涌水量、软弱围岩等不良地质范围,确定隧道涌水量,而后综合确定隧道里程范围内的围岩级别,形成设计地质资料[2]。
3超前地质预报
3.1超前地质预报的目的
主要是为了探明地质问题,为隧道施工或者施工设计变更提供参考数据;降低地质灾害发生率,提高施工安全性;为编制竣工文件提供地质资料。
3.2超前地质预报工作内容
主要预报断层界面和的基本情况、山体岩溶的发育情况、地质灾害的发展详情以及含税构造层的情况,具体包括位置、规模以及性质。
3.3超前地质预报方案
在超前地质预报方案的设计上,综合应用长短结合、上下对照、定性与定量相结合方法,依据多方法、多频次相互印证的原则,以此来提高预报方案的精确度。在方案设计上,要考虑隧道施工当地的地层岩性和水文地质,并给分析隧道设计方案的可行性,完善预报方案。超前地质预报方案的设计要坚持因地制宜的原则,随时根据异常段落进行动态调整。以地质调查法为基础,以宏观预报指导微观预报,长距离预报指导中短距离预报。针对隧道内部可穿越型的溶岩地层段,依据当地地质条件以及施工方案进行合理处理。
4施工技术
在铁路隧道施工中,还要重视施工技术的应用,要根据不同的地质环境或地质要求,选择合适的隧道施工技术,做到因地制宜,提高隧道施工的质量与工作效率,减少地质灾害的发生,提高隧道施工的经济效益。不同地质条件下的隧道施工都有不同的注意事项,综合来看,隧道施工技术主要表现以以下几方面。
4.1预加固处理技术
加固处理技术包括洞内加固和洞外加固,两种加固技术的要求以及具体施工都存在较大的不同。预加固处理一般采用注浆进行加固,在实际施工中,要确定合适的加固处理方案。在隧道挖掘中,可以实施地表注浆加固暗挖方案,可以对地质较软或者是上体破坏严重的隧道地表进行注浆固结,而后进行隧道暗挖,这种预加固化处理方式可以提高隧道的自身承载力,改善岩体的物理性质,提高开挖的安全性,并且也可以防止地表水渗透到软围岩中,提高施工的安全性。注浆加固处理包括钢管桩注浆以及帷幕注浆等注浆方式,每一种注浆的时间、注浆顺序等都存在差异,在注浆过程中要关注注浆要点,及时做好注浆准备工作。注浆需要设计注浆孔,注浆操作的过程中要严格按照操作工艺要求进行注浆,确保各种物质(水泥∶水玻璃∶水∶缓凝剂=1∶1∶2∶0.02)的比例正常,提高注浆质量,缩短注浆时间。
4.2超前支护技术
超前支护技术主要是发挥超前注浆导管以及悬臂支护能力,通过控制小导管来进行支护准备工作,完成支护防加固的要求,并且在隧道拱形开挖过程中,超前支护技术以外廓衬砌,减少对后续施工的影响;超前支护包含超前小管棚、超前大管棚,施工中应控制管棚的外插角,注浆量,确保超前支护效果。
5应用实例
以青藏铁路西格二线关角隧道为应用实例,该隧道全长32.645km,位居我国已运营铁路隧道的第一位。设计为单线双洞,线间距40m,采用钻爆法施工,共有10座辅助施工斜井。隧道地处青藏高原东北缘,洞(井)口海拔在3400～3800m之间,自然环境极为恶劣,高寒、干旱、缺氧、常冬无夏,极端最低气温-36℃。关角隧道地层包含有沉积岩、岩浆岩、变质岩三种,各岩层之间的构造比较复杂,出现不同的断层共计17条,特别是二郎洞断裂带(F3)为区域性深大断裂,长达2355m,施工难度大,存在软弱围岩大变形、突水涌水、围岩失稳等风险。隧道主要不良地质有洞口浅埋和基底细砂土,断层及其破碎带、岩溶、突涌水、高地应力等。关角隧道施工中通过综合地质预报,查明隧道地质情况,不良地质段施工采用注浆和超前加固等措施,圆满完成了施工任务。
6结语
为了实现我国经济的快速发展,满足现代运输业的发展需求,要重视现代铁路隧道的建设。在复杂地质条件下进行的隧道施工工程,要根据地质要求选择合适的施工技术,相关人员要严格按照隧道施工要求灵活运用施工技术,从多方面、多层次地分析复杂地质因素,以此来提高隧道施工的质量和施工安全性,实现完善我国的交通网结构的发展目标。
参考文献
[1]杨开艮.复杂地质环境下的铁路隧道施工技术分析[J].四川水泥,2016(4):57.
关键词：公路隧道新奥法施工技术管理
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）03（a）-0169-02
新奥法是奥地利的拉布西维兹教授等人由岩石力学观点入手而指出的一项施工方法，其是用喷射混凝土与锚杆当主要支护举措，把经验、量测与理论相融合，构成的一项隧道工程新方法，是当前国际国内广泛运用之动态监测设计施工技术手段。[1]伴随公路隧道监控量测技术方法的进一步改进、隧道支护技术的不断完善以及设计技术的逐步更新，新奥法隧道设计施工技术在公路隧道建设中获得愈来愈广泛的运用，业已成了在松软破碎围岩区域修筑公路隧道的最基本的技术。
1公路隧道新奥法的主要施工顺序
新奥法的主要施工顺序可简单地概括为：洞身开挖作业初期（柔性）支护作业二次衬砌支护作业。施工顺序如图1所示。
具体内容如以下几点。
（1）洞身开挖作业。
洞身开挖作业依次包含：钻眼作业、装炸药环节、爆破环节、通风环节、清除出残渣过程等。开挖工作同初次支护工作要交叉实施，为确保围岩本身支撑力量，初次支护工作要尽快实施。为了有效运用围岩的本身支撑力量，开挖要运用挖掘机械，并且尽可能实施全断面开挖，遭遇地质环境差的状况能够实施分块屡次开挖。每次开挖长度要结合岩质环境与开挖模式来确定。若岩质环境较好，开挖长度能够大些，若岩质环境较差，则开挖长度能够小些，在同等岩质环境状况下，分块屡次开挖长度能够大些，整个断面开挖长度则应小些。[2]一般在中硬岩环境状况长度大概为2～2.5m；在膨胀性地层环境状况长度大概为0.8～1m。
（2）初期支护作业。
主要依次包含：首次喷射混凝土作业、打设锚杆环节、挂钢筋网片环节、架立钢架（预防拱顶出现坍塌）或格栅拱架、复喷混凝土作业等。
开挖作业完工后，要迅速喷射4～6cm厚混凝土，首次喷射混凝土之时间愈早愈好，于1/2围岩自行稳定时间内完工合适。能在开挖之渣堆上实施，先首喷，后清除出残渣，以争取首喷时间。
为了让围岩构成一定厚度之承载拱，要依据一定距离打设系统锚杆，同深层围岩一同受力，挂钢筋网片，立钢架抑或格栅拱架架立之后，重新喷混凝土，把锚杆、钢筋网片、拱架等均裹进重新喷的混凝土内。
初期支护即柔性支护，同围岩密实粘结同时许可存在一定程度之可缩性，许可其同围岩存在一定程度之协调变形，用来释放围岩应力重分配出现的超大集中应力，并且于围岩中构成一定空间之塑性变形区，初期支护在同围岩一起变形中得到压缩，对围岩发生更大的支护反力，也让围岩之本身承受能力获得有效发挥。可以抑制围岩出现超大变形，切实控制围岩塑性区适量发展，避免围岩产生松动破坏。
（3）二次衬砌支护作业。
主要依次包括：布设防水层过程、钢筋制安环节、模筑二衬混凝土作业等。初次支护之后，在围岩变形达到稳定时，实施二次支护及封底，也就是永久性支护。使之达到提升安全性与全部支护承载力增大之功效，支护时机由监测数据获得。针对底板不平稳，底鼓变形较大，自然会导致侧墙与顶部支护的活动，因此要尽早封底，构成封闭模式的支护，以图围岩稳定。
2公路隧道新奥法施工的基本要点
主要包括如下几点。
（1）严格贯彻落实公路隧道施工的“十八字”方针。[3]即“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。
（2）岩体属于公路隧道结构体系中之重要承载单元之一，公路隧道施工中一定要有效保护岩体，尽量实施大断面抑或大断面开挖，以减轻对围岩之扰动。防止过度破坏岩体强度。所以，施工过程中断面不适合过多分块，开挖要运用光面爆破技术抑或预裂爆破技术抑或采用机械掘进技术。
（3）注重监控量测工作，在施工作业中借助监控量测，对围岩与支护结构作用状况实施监测。对于二次衬砌，原则来讲是于围岩同初期支护变形处于稳定的环境下实施，围岩同支护结构构成整体，进而提升支护体系之安全度。借助施工过程中针对围岩与支护之动态量测，用监测结果进一步完善设计变更，修正设计参数，科学安排施工程序，强化日常施工管理，以正确指导下一步骤的施工。
（4）结合围岩实际特点运用不尽相同的支护类型与参数，对围岩有效实施密贴在柔性喷射混凝土方面及锚杆初期支护方面，用来控制围岩之变形与松弛。在松软破碎围岩区域，让断面尽早封闭，用来起到支护体系的作用，确保公路隧道稳固。
（5）条件许可状况下，初期支护优先采取湿法喷射混凝土，用来控制回弹量与粉尘，改进作业条件，确保工程质量。
3公路隧道新奥法的施工管理
新奥法施工技术在公路隧道工程中得以广泛的运用，可仍然存有施工管理方面的问题。新奥法同其它传统公路隧道施工方法的最大区别即主、被动支护相融合之动态设计，借助动态设计、施工、监控量测的持续循环，促使公路隧道施工与设计进一步完善及优化的过程。
（1）实施监控量测。
监控量测即新奥法公路隧道施工之最重要的管理工作之一，同时亦是保障工程施工质量、注意安全生产之关键环节。新奥法的重要特征即实施现场监控，以量测信息来指导施工，也就是借助对公路隧道施工过程中量测数据与对开挖面之地质观测等实施预测、预报及反馈。同时结合已构筑的量测当基准，对公路隧道施工方法、断面的开挖作业程序、初期支护之参数等实施合理调整，以保障施工的安全，基于保证围岩稳定和工程质量的前提下实现支护结构的经济化等。
借助实施监控量测，取得实施中公路隧道之围岩力学数据，用这些数据反回来指导公路隧道之施工以及设计更新。譬如瑞士、德国等国家，在监控量测技术方面发展达到相当成熟的地步，借助电阻感应片的运用，以及同办公室电脑的互连，工程师可于办公室种能够全程监控公路隧道新开挖断面之力学变动状况，同时不断制定出有助于施工的后续引导，伴随互联网的运用，一部分不容易改变的复杂状况能够借助互联网传输到远程的咨询管理公司，制定出管理方面最迅速的决策。所谓监控量测之工作方法即一种闭环控制工作方法抑或称之为被动控制方法，用勘查设计作“预设计”，借助收集作业面与准作业面之围岩力学状况，实时反馈施工安全可靠程度状况，确保了施工安全质量。并且在需要时制定出整理抑或变更计划，以更好地指导施工。
（2）采用新技术实施全面质量管理。
对任意一项公路隧道工程质量的计划、工程质量的实施、工程质量的检查、工程质量的处理，同时对整个分项工程实施以上几个方面的管理过程，达到工程质量的全方位实行，此属于一项复杂且很难的工作，借助采取新技术这部分工作变得很容易并有可能，[4]例如下面两例国内目前运用较成熟的新技术。
①挖断面的测量技术。
运用激光断面仪技术给快捷测量及挖制开挖断面之形状、尺度、表层平整程度、超挖程度、欠挖程度等指标创造了方便。
②锚杆支护方面。
运用声波仪测量锚杆长度、压浆密实度，尽管当前国内相关的技术没有达到完美程度，可依旧属于一种比较迅捷和精准的方法；运用激光断面仪测量衬砌支护前后之公路隧道断面，同时运用地质雷达检查衬砌的厚度、背后空洞。
4结语
总之，伴随我国公路建设之发展，大断面公路隧道业已成了我国公路建设的主要构部分。虽然在公路隧道建设中存有很多缺点，可其合理、安全、经济、快捷等优越性却是其得到普遍运用的内在因素，我们坚信，通过广大科技工作者与工程技术人员之共同努力，定能将新奥法进一步完善，使其为我国公路隧道的发展建设发挥更大的作用。
参考文献
[1]魏天刚.新奥法隧道施工技术[J].价值工程，2013（5）.
[2]史丽峰.新奥法在隧道施工中的应用论述[J].建筑遗产，2013（15）.
关键词：隧道施工；地质超前预报；监控量测；数据分析
前言
随着科技的进步和工程技术的发展，人们对地下空间的利用将得到更多重视。隧道作为山岭地区公路、铁路建设不可缺少的一部分，将会起着越来越重要的作用。尽管前期勘察进行了地质调查、地质钻探，但由于隧道位于地层之中，对周围地质环境的变化很敏感，无法完全掌握隧道所在地质条件。这就需要在隧道工程施工过程中加强现场监控量测，从而判断围岩和隧道的稳定状态、以保证施工安全进行。文章以广乐高速公路杨溪隧道为例，总结和提出了监控量测及信息反馈分析研究方法，对工程实践与研究具有一定的参考价值。
1工程概况及存在的工程地质问题
广乐高速公路是京港澳高速公路粤境段的复线。本区属中亚热带湿润型季风气候区，地震基本烈度Ⅵ度，地表水系较发育，在隧道进出口两侧冲沟处常年溪流不断，水量随季节有明显变化。该隧道地下水为基岩风化带内的裂隙水，丰富的地下水水源，使得隧道区地下水较为发育，施工时要注意排水、预防涌水。
存在的工程地质问题有围岩变形破坏问题；涌水和突水问题；地面沉陷与塌陷问题；其他隧道地质灾害问题，如岩溶塌陷、高地温、瓦斯爆炸和有害气体的突出等灾害问题。
2内容与目的
目前，地质超前预报分为地质构造预测预报、地层岩性预测预报、地下水预测预报和不良地质预测预报。其主要目的：清晰的了解掌子面前方的工程地质与水文地质条件，以确保工程施工的顺利进行；进一步减小地质灾害发生的概率和造成危害的程度；为工程设计的优化提供地质依据；为竣工文件的编制提供地质资料。
3监测方案与数据分析方法
拟监测的项目主要有拱顶下沉、地质和支护状况观察、周边收敛、锚杆拉拔力检测、地表下沉和围岩内部位移量测。拱顶下沉量测点，在拱顶中心线上布置3个测点；围岩体内位移量测每个断面布设3～5个量测点；接触压力每断面布设3～7个点。一般来说，力学分析法和经验法都是分析监测数据、预测隧道的稳定性所常用的方法。力学计算法一般用于调整和确定支护系统，而经验法则主要是依据经验建来分析监测数据，从而分析围岩的稳定性及支护系统的工作情况。
4杨溪隧道监测数据分析
ZK66+100断面位于杨溪隧道出口洞身段，设计IV级围岩，上部为土层、强风化、中风化、夹薄层泥质砂岩，岩体破碎状、稳定性差、易坍塌，洞身开挖采用双侧壁导坑法施工。观测数据如图2、图3、图4所示。
分析可以发现，拱顶下沉量与围岩收敛量相比更大，但二者具有相同的变化趋势，这与实际工程规律相符。由围岩压力时序图的变化趋势，可以发现其与内空变位收敛曲线的变化趋势相近。时序图初期的动荡变化反映了围岩原始应力状态破坏后，在开挖面周边范围的岩体出现应力重分布现象，围岩最终重新达到稳定状态。通过施工监测，可以直观地调整施工节奏，在保证安全的情况下加快施工进度。
5结束语
（1）监测隧道整体结构的受力变形是监控量测的主要内容。监控量测以实时数据反馈于施工，及时发现不足之处从而优化设计方案，最终使隧道施工顺利完成。（2）目前，外部条件因素严重制约着监控量测数据的准确性，数据需要经过相互对比才能准确的得出用于指导施工结论。（3）开挖会破坏岩体的最初应力状态，使岩体内部应力产生重分布，出现收敛与下沉。监控量测可以在施工过程中，及时地了解围岩和支护结构实时动态的受力与变形信息，分析判断其发展的趋势，从而对围岩的稳定性和支护系统的可靠性进行评价，以达到了及时调整施工节奏、优化支护参数并进行施工决策的目的。同时，将量测的数据与反馈分析技术结合起来的方法，能够更全面、真实地反映围岩状态变化，以修正后的参数进行力学计算，则得出的结果将与实际情况较为吻合。（4）监测采集了围岩和支护结构实时的变化趋势，通过对量测数据的分析，密切监视围岩和支护结构的变形，并将监控信息及时地反馈，可以确保隧道稳定和施工安全。
参考文献
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[4]孙立冬.禾洛山隧道监控量测技术及衬砌安全性分析[D].西南交通大学，2007.
关键词:公路隧道建设;施工质量;工程监理;质量检测
中图分类号:U455文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)22-0195-02
0引言
20世纪80年代,以隧道工程为主要方向的地下空间开发迅猛发展。公路隧道随着公路建设的不断发展,在世界各国也得到了广泛的应用。而我国是一个地形复杂的国家,在过去的20多年里我国的公路隧道建设也得到了长足的发展。据资料显示,我国目前的公路隧道规模和数量已经位居世界第一位。随着我国经济的迅速发展,公路交通建设将得到更快的发展,而公路隧道也会进入一个快速发展的历史时期,在全国交通基础设施建设发展中,必然会遇到隧道修建的问题,而在隧道开挖过程中隧道的施工质量问题是很关键的问题,本文通过对公路隧道建设发展与施工质量的分析,对公路隧道建设问题作了初步的探讨与思考。
1我国公路隧道建设发展与质量问题分析
1.1我国公路隧道建设发展
我国地域辽阔,山区公路建设任务十分繁重,尤其是在山峦耸立、地形起伏多变的地区。随着改革开放不断深化,国民经济迅速发展,公路隧道的建设取得了很大发展,高等级公路隧道建设日新月异,全国性高等级公路网格局正在形成。1979年,我国公路隧道通车里程仅为52公里,数量为375座。1993年发展到683座,总长137公里,均是二级以下的短隧道为主。2000年我国隧道通车里程为627公里/1685座。截至2007年底,我国已建成公路隧道2555公里。预计到2010年年底之前,我国将再有840多公里的公路隧道出现在中国辽阔的大地上。与公路大规模建设现状相配套,我国公路隧道的施工技术也在不断提高,并取得一系列成绩。特别是近十多年来针对公路隧道建设的现状,我国投入大量科研经费支持公路隧道工程实际问题开展科学研究,包括公路隧道施工技术规范编制、公路隧道CAD技术研究、连拱隧道建设关键技术研究等,涵盖隧道施工管理、监控防灾等领域,针对性比较强,有力地支持了我国公路隧道发展,将我国公路隧道的施工技术推向世界领先水平,比如秦岭终南山隧道是世界建设规模最大的高速公路隧道,最大埋深超过1700m。厦门翔安隧道是我国第一座钻爆法开挖的六车道海底公路隧道,上海崇明长江隧道是是世界上最大的隧桥结合工程之一,工程全长25km。
1.2我国公路隧道建设面临主要质量问题
改革开发三十年,综合国力不断增强,也带来了我国公路隧道建设快速发展的黄金时期。看到发展的同时,我们也清楚的知道我国隧道建设与发达国家相比还存在很大差距,科技研究攻关质量不高,管理技术比较落后,技术创新能力不足等都是制约公路隧道工程发展的因素。公路隧道的建设发展即也带来了施工质量问题。质量是公路隧道建设的关键,直接影响其使用期限,在公路隧道建设技术不断发展的同时,施工质量也越来越受到人们重视,开展公路隧道施工质量方面的研究,是我国公路隧道近期建设发展重点之一。公路隧道常见的质量问题可归纳如下,首先是公路隧道衬砌漏水,公路隧道衬砌漏水是当今公路隧道最为普遍的质量问题。目前国内大部分公路隧道都存在不同程度的衬砌漏水问题。在公路隧道穿越含水层时,底层中一些固有的地下水通道被公路隧道拦截,公路隧道本身所拥有的空间就成了地下水汇集的良好场所,当公路隧道质量存在缺陷时,就必然会出现衬砌漏水,这种情况也多发裂损的薄弱部分,邻近超挖回填不密实的空洞也容易发生渗漏水。还有公路隧道衬砌裂纹、公路隧道衬砌裂纹是指衬砌中出现不连续现象。外因上讲主要是岩层松弛滑坡和酸害等,内因上主要是材料性质和设计施工的不足等。衬砌腐蚀,公路隧道内金属构件的锈蚀、砖石砌体风化被侵蚀破坏等,都属于公路隧道衬砌腐蚀。公路隧道衬砌腐蚀可归纳为物理侵蚀和化学侵蚀两大类。物理侵蚀主要有冻融交替冻涨蚀,化学侵蚀主要有溶出蚀。另外衬砌压溃及剥落在公路隧道质量损害中比较多见。自然外力如滑坡地震等和材质恶化、设计缺陷等都是引起衬砌压溃及剥落的原因。还有公路隧道衬砌变形及位移,衬砌变形是指公路隧道衬砌在内外因素的作用下发生形状改变。公路隧道衬砌位移是指衬砌整体或者部分出现倾斜变化。公路隧道的衬砌从建设到破坏需要经历变形、裂损、位移和垮塌四个阶段。公路隧道衬砌变形是隧道质量问题的第一步,在公路隧道衬砌出现变形,应该对这种质量问题采取措施,避免垮塌的出现。
其次是公路隧道洞门裂损及洞口质量损害,公路隧道洞门在隧道建筑的作用承受山体纵向推力,支挡洞口边、仰坡,以稳定洞口。公路隧道洞口多修筑于风化破碎的围岩,承受较大温差变化和各类不利自然条件,容易发生质量损害。公路隧道设计对推土力计算不准、措施不当等也会很容易引起公路隧道洞门裂损。公路隧道洞门常见的质量损害有端墙前倾与衬砌环节脱节等。还有隧道冻害,因水流和围岩积水冻结,在公路隧道各部位及附属设施上发生的,隧道冻害防治是当今公路隧道技术攻关重点,应认真调查地址情况,通过设计改良和施工予以处理。另外公路隧道运营通风不畅及照明不良也是一个很重要的问题,公路隧道和铁路隧道一样均需通风,通过通风技术对公路隧道的污染物含量水平和火灾情况下的烟雾含量进行控制。在整个公路隧道的建设中,通风方案直接关系到公路隧道的工程造价和救灾功能。目前国内对公路隧道通风系统的研究还比较落后,有关火灾通风方面的研究仍需加强。此外由于经济原因,通风系统一般也没用得到很好的开启。许多隧道的照明设备没有开启,有部分公路隧道甚至因此不安装照明灯具。
公路隧道工程质量还和许多因素有关。这还包括隧道建筑材料质量参差不齐,建筑材料的试验往往被忽视,公路隧道施工的整体质量也就得不到保证。我国公路隧道修筑技术、质量控制和检验控制水平的滞后也是影响公路隧道建筑施工质量的基本原因。此外,我国一般公路隧道工程建设周期较短、一定程度影响公路隧道工程正常实施,影响隧道施工质量。
2公路隧道施工质量问题的策略分析
公路隧道施工质量问题,施工建筑材料质量控制、工序工艺质量控制以及工程竣工检查等最为关键。
首先,要重视公路隧道施工质量检测方法的确定。自我国开展公路隧道施工质量检测工作以来,如何对公路隧道施工的工程材料或者工程施工情况进行检测一直处于探索中,各有特点的许多检测方法在工程中不断得以应用,而在实践中,由于检测方法自身存在的局限性或者缺陷性等,部分检测方法逐渐被淘汰,更多符合工程实际需要的新型检测方法随之涌现。对各项工程材料或者工程施工情况的各种检测方法进行了深入研究,要结合实践经验,综合考虑施工环境和评价指标等因素,采用分析比较法,去侧重方法的实用性,最终确定具体公路隧道施工工程质量的检测方法。在此以锚杆质量检测为例,传统的锚杆施工质量检测是指锚固受力状态的检测,主要利用千斤顶进行拉拔试验,而这种检测手段会对软岩或较破碎岩层带来不利影响,费工费时。可以根据工程实际,将锚杆的检测分为材料检测和施工检测两方面完成。在施工阶段结合新型无损检测技术对锚杆整体施工质量进行检测。
其次是公路隧道施工质量检测控制指标的确定。和公路隧道施工质量检测方法相似,目前我国在对公路隧道工程质量的质量控制检测中,没有统一的质量控制检测标准,已有的公路隧道施工质量规范标准更新缓慢,不能适用工程质量控制需要,在实际公路隧道施工工程质量质量控制检测中,往往难以真正达到通过检测控制指标对公路隧道工程施工质量进行控制的目的。检测是手段,分析控制是目的,两者相互支撑。要结合公路隧道施工工程实际,新增必要的质量控制检测指标,建立起一套从公路隧道建筑材料、施工过程、竣工验收等各个环节的公路隧道施工质量控制指标体系。同样以锚杆质量质量控制检测为例,传统的锚杆质量控制检测指标仅仅在竣工验收阶段对锚杆进行试验,无法满足公路隧道施工质量控制需要。锚杆的质量控制检测指标也应该从建筑材料和施工质量两方面进行确立,与其检测的方法对应。通过建筑材料检测方面的指标和施工过程中指标,较为完整的给出锚杆施工质量控制指标体系。
最后是公路隧道建筑材料质量控制检测。公路隧道建筑材料的优劣直接影响公路隧道工程的施工质量。公路隧道的建筑材料的质量控制应选择质优价廉、信誉高的生产厂家,加强对材料检查验收,重视材料的使用认证,落实建设工业产品准用证制度,对材料质量进行跟踪,避免造成损失。所有的工程建筑材料使用须经过实验满足自检要求。对材料质量的要求还应充分考虑材料应用环境、工程部位及施工工艺等要求。注意对公路隧道施工过程和竣工检测质量控制检测,隧道竣工验收是隧道工程交付使用前对质量检验和控制的最后一道关口,对隧道进行竣工检测,使竣工验收潮规范化、标准化方向发展,可以更好地控制好工程的施工质量。
3结语
伴随我国交通建设的高速发展,公路隧道数量一直在增加,隧道施工遇到的一系列质量问题越来越多。质量的控制与质量问题的解决,作为保障安全和提高施工质量的重要手段对公路隧道建设施工具有重要意义。目前,公路隧道建设施工实践中还存在着很多问题。本文在总结前人对公路隧道建设质量问题研究的基础上,对公路隧道建设发展与施工质量问题进行了初步的探讨与分析。
参考文献
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关键词:信息化技术;隧道;施工管理;应用
1信息化技术在隧道施工管理中的应用现状
1．1对信息化技术认识不足
隧道工程施工属于建筑工程劳动密集型产业，在施工过程中其工程的施工量大，工程施工强度高。这样一来工程在施工过程中所聘请的人员更多的是具有较好体力能力的施工人员，而这一类人群对于信息化技术的认识存在较大的局限性，再加上工程施工管理人员对于相关的信息质量了解也极为有限就导致了隧道工程施工管理中信息化技术的应用极为有限。
1．2信息化资金投入有限
近年来随着经济的发展市场的竞争越来越激烈，工程施工队伍在进行项目的招标时为了获得更大的夺标机会只能尽量降低工程的施工成本，从成本以及质量两个方面同时入手。但是这样就导致了工程的施工投资成本大幅度降低，在施工过程中直接影响到了后期的工程投资，使得项目在后期施工时根本不具有足够的资金进行信息化设备的添置，无法引进信息化设备。
1．3对信息化技术的重视力度不够
在隧道工程施工过程中很多的工程施工单位对于信息化技术的重视力度都不够，很多的工程施工管理人员认为人工就可以完成相应的管理，设备所起到的仅仅是一个辅助的作用，这样的认识导致了其在施工管理过程中根本不重视信息化技术的引进和应用，导致了工程的施工管理效果一直不好。
2信息化技术在隧道施工管理中的应用
2．1语言双对讲系统
语言双对讲系统是隧道工程施工中应用极为广泛的一项技术，其本质上是在信息化监控技术下实现的实时语音传递功能。通过语言双对讲系统施工管理人员可以及时的与工程施工现场进行联系，并了解工程的施工状况，从而及时有效的对于工程进行管理控制。在施工过程中一旦出现特殊情况通过语言双对讲系统施工人员可以及时的将情况进行上报，而管理人员也可以根据施工人员汇报的情况指导施工人员进行初步的处理，避免事态的进一步扩大，有效的降低工程的损失。隧道工程施工因为需要深入隧道，因此很多的信号设备都无法正常的使用，语言双对讲系统有效的填补了沟通方面的空白，能够有效的实现隧道内与隧道外的及时有效沟通，实现对于隧道施工的有效管理与控制。
2．2工程施工人员定位系统
施工人员定位系统主要是通过信息技术实现对于工程施工人员的位置监控，从而最大程度上确保工程施工人员的安全。众所周知隧道工程施工时深入隧道内部进行的，因此必须要依靠隧道内的灯光进行施工，而在灯光下难免会存在部分覆盖不到的区域，一旦施工人员不慎进入，对发生紧急情况不利于疏散和救援。。而施工人员定位系统则能够及时的观察施工人员的实时位置，一旦发现施工人员位置过于偏僻，或者离开设定的安全区域就会发出警报，从而工程管理人员可以及时的针对施工人员采取救援措施。此外，施工人员定位系统还具有工程的考勤功能，能够方便的显示出工程施工人员的实际到岗情况，而避免了打卡、点到等繁琐的手续。在施工过程中如果发生了安全事故，施工人员被困于随道内部，那么工程指挥系统可以根据施工人员定位系统显示的人员位置进行针对性的救援，从而提高的救援的效率。
2．3有害气体监控系统
在隧道工程施工过程中其需要对于地质结构进行破坏，因此在工程施工过程中不可避免的会产生大量的粉尘、气体，尤其是在进行地下隧道施工的过程中很可能会因为隧道的施工导致地底的气体发生泄漏，而隧道内因为空气的不流通很容易导致有害气体的积累，一旦这些气体达到一定的含量就会对人体产生危害，导致施工人员窒息、中毒甚至产生爆炸。因此在隧道施工过程中一定要做好有害气体的检测，在传统的隧道施工中对于有害气体的检测只能够粗略的进行，并不能够进行精确的检测，而随着技术的发展与进步，如今的检测设备已经能够较为精确的对于隧道内的有害气体进行实时的监测了。在隧道施工过程中应用信息化技术可以对隧道内的空气进行实时的采集与检测，并且根据采集的空气分析结果进行分析，将分析的结果传输到工程施工指挥中心，由相关的施工管理人员针对检测的具体结果采取相应的施工应对方案。此外还可以设立监控指标，对于隧道内的有害气体含量进行控制，一旦有害气体含量达到一定的量就立刻发出警报，又管理人员对于隧道内的施工人员进行疏散，并采取合理的通风处理措施，直到隧道内的气体含量正常以后才能够恢复施工。
2．4超前钻、TSP等超前地质预报的应用
隧道施工过程中增加超前地质预报、超前钻、TSP等超前预报的应用，利用超前钻、TSP等超前地质预报手段，可以在隧道施工前有效掌握岩土体结构、性质、状态，以及地下水、瓦斯等的赋存情况、地应力情况等地质信息，进一步对隧道施工进行有效指导，避免施工过程中重大事故的发生，保证施工安全。隧道施工过程中使用超前钻，要按照设计蓝图的测量控制点，布设并测量施工测量控制网，依据施工测量控制网进行施工放样。放样结果及时上报监理部门核查，待监理部门同意后方可进行下一步施工。TSP隧道地震波预报勘探能够通过地震波的反射勘探到隧道前方的不良地质，通过勘探结果采取不同的施工方案，其专门为长距离隧道施工地质超前探测预报而设计，能够有效保障隧道施工的安全性。超前地质预报是隧道施工安全的保证，能够有效减少施工过程中事故的发生。隧道施工工人和管理者一定要做好隧道施工和安全两者的关系，遇到不良地质时，一定要采取有效措施，以保护施工人员生命安全为出发点，进行隧道施工。
3结语
随着技术的不断发展如果的工程施工技术也在不断的发展与进步，信息化技术的应用能够有效的提升隧道工程施工管理的效率，保证工程施工人员的生命安全，降低工程事故的发生概率。在隧道施工过程中相关的管理人员一定要加强对于隧道施工管理的重视，并且引进信息化技术，全面提高工程施工的安全性。
作者:冉光明单位:贵州桥梁建设集团有限责任公司
参考文献:
［1］郭爽．试论信息化技术在隧道施工管理中的应用［J］．工业，2016，(6):210－211．
关键词:超前地质预报隧道施工合理规划
中图分类号:U456.3+3文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0054-01
1地质环境破坏的影响
地质环境主要是指地下岩层圈以及地表风化的产物,而不良地质现象通常定义为地质灾害,地质灾害直接或间接的危害了人们的正常生活,并一定程度有损了经济建设。常见的地质灾害诸如崩塌、山体滑坡、泥石流已经为人们所熟悉,这些严总损害人们的生活甚至危及生命。但是例如地面塌陷、岩爆、突水突泥、瓦斯泄漏、土壤盐碱化等不常见的地质环境灾害也严重影响了社会经济的可持续发展。
2超前地质预报的介绍
超前地质预报是指采用先进的物探和钻探等手段来检测和监控在隧道、隧洞等此类地下工程施工阶段其周围土层岩层的结构和状态以及地下水的流量情况。以此来引导下一步的施工,来避免工程运行阶段突如其来的地下水涌水、瓦斯泄漏、冲击地压、地址变形等情况。来确保施工的正常和安全进行。超前地质预报的常用物探方法有很,但是在众多眼花缭乱的物探方法中地震波法对地质的超前预报是当前地址超前预报的主流。所谓的地震波法就是利用反射的特点用地震波在弹性介质里反射传播,在地表通过人工向地层以下的深处释放地震波,利用地层以下性质结构不同岩石土层当作介质传播所释放的地震波;在地表专业人员再利用检波器接受所反弹出来的地震波,然后再针对时频和振幅的特性进行分析,从而得到低下图层岩层的具体情况。超前地质预报的检测方法还有很多,例如机械钻探(在底层断面的若干层次进行钻探以此来分析岩层及土层的结构性质)、电发检测(分为直流电法和高密度电阻法)、电磁检测法、红外线法(用来探测局部施工地段地层温度异常以及判断地下隐藏的脉状含水带等)。一般,超前的地质预报的预报内容主要包括以下几点。
第一,施工地带地表以下有无有害气体以及是否存在突水(灾害性涌水)、突泥(涌泥灾害)、岩爆的情况,再根据其可能发生的范围及规模作出合理的施工计划。
第二,预报施工所开挖的洞内其用水量的的变化以及大小规律,并据此对其环境以及水文的影响。
第三,在检测中若发现断层,将其产生位置、断层长度宽度、产生结构,以及判断该断层是否为充水断层,根据判断结果做出相应合理措施。
第四,预测所施工的隧洞内是否含有害气体,以及该气体的成分以及含量以及动态变化情况。
3世界各国长大隧道的概况
现今,世界各国逐渐已经为了经济发展在交通运输以及水利水电和城市排污方面建成了接近两百条长度范围超过十公里的长达隧道。在受到了20世纪末长达53公里的日本Sei-kan隧道以及在本世纪初通车的长达五十多公里的英－法海底隧道的影响。逐渐的,一些规模更加庞大的隧道计划已经落实,并且有相当一部分已经进入了施工阶段。例如:长达250公里的从日本福冈跨越日本海至韩国釜山的日韩海底隧道、57公里的瑞士Gotthard铁路隧道、长达55公里自奥地利至意大利的BasisBrenner铁路隧道以及位于挪威的Laerdal公路隧道等。自20世纪80年代至今,我国对于长达隧道的建设也有了一定的成果。从长度19公里的西康线秦岭到衡广复线大瑶山隧道,从西安－南京铁路东秦岭特长隧道到重庆－怀化铁路圆梁山特长隧道。随着我国西部大开发的迅速开展与进行,在西部地区隧道的建设中面临着一定的严峻考验,从地形的高低起伏、地貌及地质的复杂结构、土质岩层的多变到交通运输和经济的欠发达,所以,在铁路运输、水利电网、矿物资源的开发中修建隧道甚至是长大隧道已成为发展西部地区经济的关键。纵观从古到今隧道的修建历程,长大隧道的建设的制约因素主要可以归纳为施工技术方面和可能遭遇地质灾害。隧道的建设可能遇到的地质灾害主要有包括岩爆(冲击地压)、软岩的变形、突水突泥、地温较高以及瓦斯泄漏。
4长大隧道超前地质预报
隧道超前地质预报对于长大隧道的建设有着举足轻重的地位。通过长大隧道超前预报,可以及时的发现异常的地质情况,以此选择正确的挖掘断面,为突发的灾害性事故提供一定的信息,以提高施工效率来缩短施工周期。隧道超前地质预报分为常规预报、成灾预报和专门预报。所谓的常规预报,就是勘测地质工作阶段的继续,它是隧道施工的一个过程,常规预报应该以施工单位为主体,作出一定符合工程阶段预报并且预报时尽量避开施工作业间断。而成灾预报是指长大隧道施工进行中所遇到的地质环境灾害,而导致施工作业失去正常控制的突发事件。成灾预报是在中、长距离隧道施工的主要任务,对施工地段可能成灾的地质环境作出相应的措施,成灾预报务必有相关施工设计及其单位组成专家小组,进行物探分析做出定量预报,并合理占用部分施工时间段。最后的专门预报就是对特殊的地质问题进行相应的专业性预报,专门预报是隧道超前地质预报的重要内容,需要利用综合性手段定性定量双重考虑做出预报。长大隧道超前地质预报的主要方法有直接预报法、地质分析法、物探法、地质物探综合分析法等。直接预报法主要有水平钻孔(在隧道内放置水平钻机,呈水平方向钻孔来获取关于地质情况的信息)、超前导坑(分为平行导坑和正洞导坑)两种。为了进一步提高长大隧道超前预报的精确率,就必须不断的革新其勘测技术,争取获得三维空间的岩层土层地质情况。目前我国正在进行的大规模的水利建设、铁路运输建设、资源的开采,都需要建设大量的隧道甚至长大隧道,所以先进的长大隧道超前地质预报就起到了关键的作用。长大隧道超前地质预报是工程物理研究中的疑难问题。发展到目前来看超前预报中的工程地质推断和TSP、TRT等先进技术已经产生了一定的效果,但是仍需改进。
综上所述,地质环境的优劣严重影响着隧道的建设,同时间接制约着经济的发展。所以隧道超前地质预报必须加大革新技术,在施工过程中要求严谨,利用先进技术,针对各地地质图层结构的不同作出相应地质预报,这对隧道的建设有一定的促进作用,同时可以节约经济成本,提高效率,为经济可持续发展提供了一定条件。
参考文献
[1]李苍松,何发亮,丁建芳.武隆隧道岩溶地质超前预报综合技术[J].2005(2).
