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序论:在您撰写隧道工程论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
由于地层地质的复杂性,大跨软岩隧道工程仍然面临着以下几个急需解决的关键问题:
1)对围岩变形的判断与控制。
对于软岩隧道围岩变形的研究主要集中在三个方面:a.从理论方面对变形机理进行研究;b.选择合理的施工工法对围岩变形进行控制;c.运用有限元或其他数值模拟的手段对围岩的变形量和变形趋势进行预测。从众多的学术论文和科研成果中不难发现,对于围岩变形的机理多是采用连续性介质理论进行分析,而实际工程中的围岩是非连续的,它是岩块和结构面在三维空间的一种非定向关系。尤其是对于地质状况比较复杂的软弱围岩,都是由多种物理成分组成的,且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的随机性。但是,在实际的研究和应用中,例如采用数值模拟的方法对软岩隧道围岩变形进行分析时,又必须运用岩体的本构关系,这本身就是存在问题的,更不要说计算结果的准确性了。不论是理论分析还是数值模拟都没有办法对围岩的变形量进行准确的判断。这将引起另外一个问题,就是在采取控制变形措施时,通常采用的是依据相似工程经验制定施工方案,并没有针对不同的变形量采取相应的控制措施,因此变形控制措施也具有一定的盲目性。另外,隧道施工中变形可以达到1.0m甚至更大,软弱围岩变形本质上属于大变形问题,然而岩体力学中使用的弹塑性变形理论虽然对材料的非线性进行了考虑,但是严格意义上仍属小变形理论。
2)对合理支护时机的探讨。
隧道二次衬砌施作时机始终是隧道界讨论的热点问题,二次衬砌的支护时机是保证二次衬砌长期稳定的关键。特别是对于软岩大变形隧道,如果二次衬砌施作过晚,则可能造成初期支护变形过大而无法控制,以致隧道失稳;但如果施作过早,则不利于地应力的释放和充分发挥围岩的自稳能力,从而使二衬受力过大而导致开裂,降低了隧道结构稳定性。因此,合理确定二次衬砌施作时机是保证隧道施工阶段和长期运营阶段安全性的关键。但是现阶段,对于隧道二次衬砌支护时机的研究仍然没有形成系统的体系。研究者多根据具体的工程背景选择不同的岩石弹塑性模型,采用的确定合理支护时机的判定方法也各有不同。对于二衬支护时机的影响因素的分析也多是针对单一影响因素,并没有综合考虑。
2软岩隧道的发展与展望
为了满通建设的需要,将不可避免的遇到更多的软岩隧道工程。围岩大变形的控制问题仍然是未来软岩隧道工程需要解决的关键问题。从根本上讲要更深入的研究围岩的变形机理,找出适用于实际工程地质状况的围岩的本构关系。在施工的过程中,超前地质预报要贯穿整个隧道的开挖过程,监控测量要及时跟进。对于具有代表性的工程要完善施工工法,以便以后类似工程经验借鉴。隧道是地层围岩和支护结构共同组成的复杂受力体。支护是一个过程,一个好的支护方案要让这一过程与围岩变形过程相协调。考虑到软弱围岩的蠕变特性,围岩的自稳能力是与施加相关的,因此二次衬砌的支护需要一个合理的时机。反过来理解,如果要确定合理的二衬支护时机,首先要对围岩的蠕变特性和变形机理进行充分而深入地分析,只有在此基础上,才能选择适当的支护时机和支护形式以及确定合适的支护参数。由于目前的研究多针对二次衬砌的支护时机探讨,应该将整个支护过程统一起来,形成与不同围岩级别、不同断面尺寸、不同开挖方式、不同支护参数相对应的系统的支护方案,以及更完善的施工工法。
3结语
由于地层地质的复杂性,大跨软岩隧道工程仍然面临着以下几个急需解决的关键问题:
1)对围岩变形的判断与控制。对于软岩隧道围岩变形的研究主要集中在三个方面:
a.从理论方面对变形机理进行研究;
b.选择合理的施工工法对围岩变形进行控制;
c.运用有限元或其他数值模拟的手段对围岩的变形量和变形趋势进行预测。从众多的学术论文和科研成果中不难发现,对于围岩变形的机理多是采用连续性介质理论进行分析,而实际工程中的围岩是非连续的,它是岩块和结构面在三维空间的一种非定向关系。尤其是对于地质状况比较复杂的软弱围岩,都是由多种物理成分组成的,且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的随机性。但是,在实际的研究和应用中,例如采用数值模拟的方法对软岩隧道围岩变形进行分析时,又必须运用岩体的本构关系,这本身就是存在问题的,更不要说计算结果的准确性了。不论是理论分析还是数值模拟都没有办法对围岩的变形量进行准确的判断。这将引起另外一个问题,就是在采取控制变形措施时,通常采用的是依据相似工程经验制定施工方案,并没有针对不同的变形量采取相应的控制措施,因此变形控制措施也具有一定的盲目性。另外,隧道施工中变形可以达到1.0m甚至更大,软弱围岩变形本质上属于大变形问题,然而岩体力学中使用的弹塑性变形理论虽然对材料的非线性进行了考虑,但是严格意义上仍属小变形理论。
2)对合理支护时机的探讨。隧道二次衬砌施作时机始终是隧道界讨论的热点问题,二次衬砌的支护时机是保证二次衬砌长期稳定的关键。特别是对于软岩大变形隧道,如果二次衬砌施作过晚,则可能造成初期支护变形过大而无法控制,以致隧道失稳;但如果施作过早,则不利于地应力的释放和充分发挥围岩的自稳能力,从而使二衬受力过大而导致开裂,降低了隧道结构稳定性。因此,合理确定二次衬砌施作时机是保证隧道施工阶段和长期运营阶段安全性的关键。但是现阶段,对于隧道二次衬砌支护时机的研究仍然没有形成系统的体系。研究者多根据具体的工程背景选择不同的岩石弹塑性模型,采用的确定合理支护时机的判定方法也各有不同。对于二衬支护时机的影响因素的分析也多是针对单一影响因素,并没有综合考虑。
2大跨软岩隧道的发展与展望
为了满通建设的需要,将不可避免的遇到更多的软岩隧道工程。围岩大变形的控制问题仍然是未来软岩隧道工程需要解决的关键问题。从根本上讲要更深入的研究围岩的变形机理,找出适用于实际工程地质状况的围岩的本构关系。在施工的过程中,超前地质预报要贯穿整个隧道的开挖过程,监控测量要及时跟进。对于具有代表性的工程要完善施工工法,以便以后类似工程经验借鉴。隧道是地层围岩和支护结构共同组成的复杂受力体。支护是一个过程,一个好的支护方案要让这一过程与围岩变形过程相协调。考虑到软弱围岩的蠕变特性,围岩的自稳能力是与施加相关的,因此二次衬砌的支护需要一个合理的时机。反过来理解,如果要确定合理的二衬支护时机,首先要对围岩的蠕变特性和变形机理进行充分而深入地分析,只有在此基础上,才能选择适当的支护时机和支护形式以及确定合适的支护参数。由于目前的研究多针对二次衬砌的支护时机探讨,应该将整个支护过程统一起来,形成与不同围岩级别、不同断面尺寸、不同开挖方式、不同支护参数相对应的系统的支护方案,以及更完善的施工工法。
3结语
毕业设计是培养学生综合运用学过的各种理论知识来分析和解决实际问题的能力,是本科教学过程中不可或缺的一环。毕业设计的目的应该着眼于提高学生的能力,例如培养分析问题和解决问题的思路,扩展所学专业的知识面,加强巩固所学的理论知识等。隧道工程专业毕业设计的主要目的有:
1.通过毕业设计可以让学生把所学的理论基础如结构设计原理、结构力学等和专业知识有机的融会贯通,并在指导老师的帮助下,进一步完善自身的专业素养,弥补自身的不足,巩固所学知识;
2.毕业设计是学生毕业前的最后一次完成的综合性作业,它能够让学生重温本科阶段的各科内容,对隧道工程及相关专业知识有一个整体的把握,为毕业后的工作和深造提供更加扎实的理论基础和专业知识;
3.学生独立完成毕业设计,可以培养独立自主的意识,提高独立分析问题和解决问题的能力,通过独立完成文献的查阅和资料的搜集培养学生亲力亲为、敢为人先的精神;
4.隧道工程的实际工程中,仍然有很多需要创新的地方,毕业设计可以培养学生求真务实,勇于创新的精神;
5.检验学校在本科四年的教学成果,从中发现教学过程中的不足。土木工程涉及广泛、内容庞大,毕业设计是学生所学知识的大综合大贯通,毕业设计的好坏直接关系到学校教学质量的好坏和学生本身专业素养的好坏。提高学生的毕业设计质量对于提高高校的教学品质和学生的就业竞争力具有十分重要的意义。
二、毕业设计存在的问题
(一)毕业实习方面
毕业实习是学生在毕业时通过动手去亲自体验和实践本专业的专业技能和专业知识,但如今很多高校的毕业实习已经背离了这个基本思想。以隧道工程为例,我们可以指出的有:首先,出于安全、经费等多种因素的考虑,大部分高校的隧道工程系不让学生亲自参与,而仅仅局限于现场参观,他们毕业实习基本上都是在已经建好的隧道中进行参观,指导教师现场讲解,对于正在施工的部分基本上是不会允许学生进去的。这样对学生来说没有现场见过隧道的施工就没有一个直观的感受,就不能根据现场所见的到各种施工情况联系书本上的相关知识,从而提出自己的疑问,显然这不利于学生把所学知识运用于实践中去。其次,很多学生本身没有意识到毕业实习的重要性,他们认为即将进入工作岗位,以后有的是时间去实践。而把毕业实习更多的看成去完成学校交给的一个任务。同时在这段时间很多学生忙于找工作而忽视了毕业实习。最后,学校在毕业实习的投入不足。由于经费投入到教学科研方面的投入产出相对较高,很多高校把经费投入到教学科研中而忽视了毕业实习的投入,导致学生的实习地点不具代表性,没有经验丰富的工程人员现场指导甚至没有动手的机会,这也无形中使学生认为学校也不重视毕业实习,学生本身就会更加怠慢。
(二)指导教师方面
指导教师主要存在以下几个方面的问题:
(1)很多高校在教学和科研方面更加倾向于后者,甚至学校会给老师下达任务,如必须发多少篇论文,必须争取到多少科研经费,必须获得多少奖项等,这就导致了很多老师把工作重心放在了自己的科研项目上,而很少投入精力去检查学生的毕业质量。
(2)隧道工程中很多老师都有自己的工程项目,所以他们一般都把时间精力放到自己的项目中去了,甚至根本无暇顾及学生毕业设计。
(3)部分老师没有实际工程经验,有部分隧道工程老师甚至没有参与过隧道的设计和修建等,另外部分老师缺乏指导毕业设计的经验,在指导学生毕业设计时显得力不从心,导致部分学生毕业设计的质量不高。三是许多老师把往届毕业设计的题目稍加修改甚至不改就给本届学生,这就使得学生在做毕业设计时存在侥幸心理,认为即使做不出来也可以去会抄往届的设计,而不会独立的去思考和解决毕业设计中的问题。
(三)学生方面
学生方面的问题主要体现在以下几个方面:
(1)前期准备工作不足。
(2)学生缺乏主动思考的能力。很多毕业设计几乎都是一个套路,很少有创新的地方。
(3)学生在做毕业设计时往往会忽视相互交流的重要性。由于每个人的题目都有部分差别,因此大部分都是自己埋头苦干而忽视了同学间相互交流的作用。
(4)缺乏把知识相互串联起来的能力。
(5)很多学生的毕业设计都存在抄袭问题。部分学生平时不认真学习,完成毕业设计有困难,就在其他学生做完毕业设计后抄袭别人的。
(6)对毕业设计的认识不清楚。很多学生认为毕业设计是能拿到学位证和毕业证的前提,他们是为了拿证而去被动地完成毕业设计,认为只要设计合格了就可以毕业了。而对毕业设计的质量好坏不关心,仅仅只是能过通过答辩就行。
三、提高毕业设计质量的方法与思路
(一)培养学生严谨求实用于创新的学习态度
指导老师在指导学生毕业设计时应该着力于培养学生的学习态度,鼓励学生尝试不同的方法来完成设计。在毕业设计遇到问题时,老师不应该有问必答,而是鼓励学生通过互联网图书馆等资源去寻找答案。指导老师应该避免高高在上德高望重的思想,积极和学生探讨所遇到的问题,适时引导学生思考问题,对学生在毕业设计中浮躁错误的态度及时进行批评并督促学生改正。
(二)提高指导教师素质,改善指导方法
指导教师素质参差不齐,应对毕业设计指导老师进行提前培训,讲授怎样定题怎样辅导等问题。各老师也可以分享往年指导毕业设计的经验供其余老师扬长避短。同时应进行岗前的思想培训,提高老师对设计的认识程度和重视程度,以良好的工作作风来帮助学生完成毕业设计。老师在指导过程中应不断总结学生在毕业设计中的问题,思考出现这些问题的原因和解决方案,为后续指导提供经验指导。另外还应注意学生在设计过程中的通病,指导过程中着重强调该类问题。对待不同学生采用不同的指导方法,因材施教、因人而异。尝试不同的毕业设计指导方法,例如,有条件的情况下可以让经验丰富的设计人员定期进行隧道设计讲座、可以让学生自由组队对同一工程进行多方案的设计,来多方面探索最适合本届学生的指导思想。指导老师在指导学生毕业设计时应重在引导而不是直接告知。直接的告诉答案会让学生形成一种依赖心理,这不利于培养他们自己寻找资料和答案的能力。老师可以在大方向上为学生导航,而要求学生自己去查阅相关文献资料,培养学生独立解决问题的能力。
(三)提高毕业设计的管理能力
毕业设计不仅仅是指导老师和学生的事情,也是学院乃至学校的事情。学院和学校的教学管理部分应该加大对毕业设计的管理,制定科学的管理模式。例如,在毕业设计时,应该随时抽查指导教师的指导情况和学生毕业设计的完成情况。必要时可以邀请除指导老师以外的隧道工程系老师进行提问抽查。管理部门同时应该认真听取老师、专家和学生的意见,不断完善对毕业设计的管理和评价体系。毕业答辩是检验学生设计好坏和老师指导好坏情况的最终体现,院校应该切实深入实际,把握答辩这个最后的关卡,在最后这道线上做好毕业设计的质量控制。答辩之前应制定科学合理的答辩评判标准供老师和学生参考,答辩时一旦发现某个设计达不到要求的标准,应该认真彻查找出问题并认真修改设计,直到达到能够通过答辩的水准。
(四)多带学生去现场
关键字:隧道覆盖覆盖规划铁路隧道公路隧道
一、概述
对重要的公路、铁路实现全线覆盖是运营商提高网络质量的一个重要环节,是提高综合竞争力的一个有力手段。从交通角度来看,目前大多数隧道的目的是覆盖盲区,因此需要结合交通线路的覆盖设计来制订专门的隧道覆盖解决方案。
隧道覆盖主要分为铁路隧道、公路隧道、地铁隧道等,每种隧道具有不同的特点,一般来说公路隧道比较宽敞,对隧道里面的覆盖状况,有车通过与无车通过时差别不大。车辆通过时,隧道内剩余空间较大,可根据实际情况选择尺寸大一些的天线,以获取较高的增益,使覆盖范围更大。而铁路隧道一般来说要狭窄一些,特别是当火车经过时,被火车填充后所剩余的空间很小,火车对隧道的填充会对信号的传播产生较大的影响,且天线系统的安装空间有限,使天线的尺寸和增益受到很大的限制。另外,不管是哪种隧道,都存在长短不一的状况,短的隧道只有几百米,而长的隧道有十几公里。在解决短隧道覆盖时,可采用灵活经济的手段,如在隧道口附近用普通的天线向隧道里进行覆盖。但是,这些手段可能在解决长隧道覆盖时不起作用,对于长隧道的覆盖必须采取其它一些手段。因此,对于每段隧道的解决方案可能都会有所区别,必须根据实际情况来选定覆盖解决方案。
在进行隧道覆盖规划之前,一般需要知道以下数据:
隧道长度、隧道宽度、隧道孔数(1、2)、覆盖概率(50%、90%、95%、98%、99%)、隧道结构(金属、混凝土)、载频数目、隧道中最小接收电平(一般为-85dBm到-102dBm)、隧道孔间距、AC/DC是否可用、墙壁能否打孔、隧道入口处的信号电平、隧道内部已有信号电平等。
二、隧道覆盖的信号源选择
为了提供隧道覆盖,一个GSM信号源与一套分布式系统是必要的。信号源的选择,需要根据隧道附近的无线覆盖状况和传输、话务、现有网络设备等情况来决定。隧道覆盖所采用的信号源包括宏蜂窝基站、微蜂窝基站、直放站等。
对于铁路、公路隧道覆盖来说,由于其话务量小,宏蜂窝基站作为信号源较为少用。但是,在城市地铁隧道中,人流量大,话务量也高,这种场合不仅要覆盖站台,而且还要覆盖铁路系统出口等地方,可采用容量较大的宏蜂窝基站。
使用宏蜂窝基站的优点是可以提供更多的信道资源、扩容较为容易、单个基站覆盖能力强;缺点是需要用电缆从BTS设备所在的机房引入信号覆盖隧道、增加了馈线损耗、需要较大的机房等配套设备、总的投资费用高。
对容量要求不是很高的隧道覆盖,可采用微峰窝基站。使用微蜂窝基站的优点是所需设备空间小、所需配套设备少、总的投资费用低。
如果附近有信号源可以利用,则可采用无线直放站来作为隧道覆盖的信号源。采用直放站往往是网络拓展的第一步,在网络容量上升后再用GSM基站来替换。采用直放站作为信号源的优点包括:无需传输、综合成本低、可将远处的话务带给施主小区,使小区的信道利用率更高、安装速度快等。无线直放站有宽带直放站和选频直放站两种,采用无线直放站会使得网络管理复杂度增加,不便维护,另外在采用选频直放站时,施主小区的频率发生变更后,直放站的频率也要进行调整,不利于整网规划和优化,施主天线和重发天线需要有足够的隔离度,造成安装空间上有些困难等缺点。除采用无线直放站以之外,也可采用光纤直放站作为信号源对隧道进行覆盖。
在实际工程之中,必须根据隧道长度、隧道附近的覆盖状况、基站分布、话务分布、建站条件等因素选择信号源,微蜂窝基站和直放站是隧道覆盖建设常用的信号源。
三、隧道覆盖的天馈系统选择
在选择好了GSM信号源之后,则必须根据实际情况配置天馈系统,对隧道进行覆盖。通常有三种不同配置的天馈系统:同轴馈电无源分布式天线、光纤馈电有源分布式天线、泄漏电缆。
1、同轴馈电无源分布式天线
这种覆盖方案的设计比较灵活、价格相对低、安装较方便。同轴电缆的馈管衰减较小,天线增益的选择主要取决于安装条件,在条件许可的情况下,可选用增益相对较高的天线,来提高覆盖范围。该方案的简化版就是采用单根天线对隧道进行覆盖,对于较短的隧道来说,这种方案确实是一种低成本解决方案。
2、光纤馈电有源分布式天线系统
在某些复杂的隧道覆盖环境中,可采用光纤馈电有源分布式天线系统来替代同轴馈电无源分布式天线系统。它更适用于覆盖地下隧道(地铁隧道)和站台。采用光纤馈电有源分布式天线系统的主要好处包括在室内安装的电缆数减少、可适用更细的电缆、采用光缆可降低电磁干扰、在复杂的网络中设计更灵活等,缺点是成本高。
3、泄露电缆
采用泄漏电缆进行隧道覆盖,是一种最为常用的方法,这种方法的好处在于:
可减小信号阴影和遮挡,在复杂的隧道中采用分布式天线,手机与某特定天线之间可能会受到遮挡,导致覆盖不好;
信号波动范围减少,与其它天线系统相比,隧道内信号覆盖均匀;
可对多种服务同时提供覆盖,泄漏电缆本质上是宽带系统,多种不同的无线系统可以共享同一泄漏电缆,考虑到在隧道中经常使用某些无线系统(寻呼系统、告警系统、广播等),采用共享一条泄漏电缆的方法,可省去架设多条天线的工程。
泄漏电缆覆盖设计是一项非常成熟的技术,其设计方案相对简单,本文不作重点分析。下面重点分析采用普通同轴馈电无源分布式天线进行隧道覆盖的设计方案。
四、隧道的无线传播
无线电波在隧道中传播时具有隧道效应,信号传播是墙壁反射与直射的结果,其中直射为主要分量。华为公司基于ITU-R建议,根据试验数据对传播模型进行了修正,得出一简单实用的隧道传播模型,用于进行隧道覆盖设计,该传播模型为:
Lpath=20lgf+30lgd―8dB
其中:
1.1施工单位安全生产主体责任不落实
对培训工作重要性认识不足,安全培训走过场,员工缺乏应有的操作技能和应急能力,安全防范意识不足。特种作业不能做到持证上岗。施工组织不当,现场管理存在较大隐患。安全措施不到位,盲目抢施工进度,忽视了安全管理和施工质量。物资采购环节存在漏洞,材料以次充好、进场把关不严,设备缺乏有效维护。安全检查和隐患排查流于形式,不能及时发现和整改事故隐患。甚至个别单位非法转包,以包代管。
1.2监理单位履职不到位
施工组织设计审查不严,日常监管不够,关键工序监理不到位,不能及时发现和督促整改事故隐患。
1.3勘察设计周期、方案不合理
勘察设计的前期研究时间紧、任务重。设计单位为了在短期内完成勘察设计任务,往往勘察工作和设计工作同时进行,综合地质勘探手段不足,造成地质情况认识不清、绕避不良地质方案研究不足。
2对策与措施
在安全管理中,领导者的安全方针、政策及决策占有十分重要的位置。做好隧道工程安全管理,项目管理者要树立事故“零指标”、隐患“零容忍”的管理理念,从设计、招投标、合同管理、物资供应、施工管理等环节入手,完善管理制度、弥补管理缺陷,从而降低工程风险,保障工程安全。
2.1建设单位要夯实安全基础
建设单位要站在整个项目管理的高度,健全安全管理组织机构,明确项目部各部门、监理、施工单位等参建各方的安全责任,完善安全管理制度,施行安全问责制,强化安全责任落实;加强招投标环节管理,严格审查承包商资质和业绩,吸纳资质好、经验丰富的队伍和人员参与项目建设;与参建单位签订合同时签订安全管理协议,强化参建单位的安全责任意识;制定合理的工期,避免抢工期忽视了工程质量和安全管理;合理安全投入,加强监管,专款专用,防止安全资金挪用;建立黑名单制度,及时清退不合格的参建单位与人员。
2.2把好人员、设备、材料入场关
某些单位为了中标,投标时把资质符合、经验丰富的人员放入标书,在施工组织环节时通过人员变更方式用经验较差甚至资质不符合要求的人员来替换标书中的人员。而设备不满足施工要求通常是施工进度慢、施工质量差的主要因素。钢筋、水泥、沙石等主要材料不满足要求是直接影响隧道施工质量的重要因素,由于施工质量导致坍塌等事故是常见现象。因此,必须严格把好人员、设备、材料入场关。
2.3重视参建人员的培训工作
所有项目建设行为都需要人来实施,做好人员培训是安全管理工作的重中之重。甲方现场代表往往很大程度上影响着施工现场管理水平,因此首先要加强对甲方现场代表的培训。培训内容应包括工程管理基本知识、监理常识、类似工程案例等,使其具备代表甲方现场代表的基本业务素质。建立甲方现场代表评优、淘汰和奖惩机制,鼓励甲方现场代表不断提升自身水平。施工、监理等参建单位更要重视员工培训工作。所有员工必须经过岗前培训,特种作业人员做到持证上岗。安全技能培训和安全意识培养并重,让每一名员工从执行制度开始接受施工安全的培训教育,逐步形成行为规范,逐步从感性上升到理性,再由理性上升到通过意识的能动性来指导施工安全工作,做到可以在工程施工中及时预见隐患、消除隐患。
2.4把握隧道施工安全管理的关键环节,抓好技术防范措施的落实
设计单位应按照《油气输送管道隧道设计规范》合理选择隧道穿越位置,对地质复杂隧道要加强现场技术交底、指导和配合工作,及时处理各类变更设计,加强技术服务。隧道施工要加强超前地质预报、判释工作。对复杂地质隧道施工,要把超前地质预测预报作为必施工序纳入到作业循环当中,并贯穿整个施工过程。加强隧道围岩量测和综合分析,坚持把围岩量测纳入工序管理,通过量测及对围岩变形段和变形速率的量测,分析其变形趋势,为调整支护参数提供充分依据,确保初期支护方案的安全可靠。对可能存在瓦斯突出的地层,要配备瓦斯监测、报警设施,加强预警监测和通风。隧道施工要保持充足的照明,电气设备设施应满足防水、防爆要求,避免电气事故发生。加强火工品管理,严格火工品分库管理、出库、施工、回收管理,设置避雷装置,严禁在隧道内临时堆放火工品,严禁带火种、香烟进入隧道,以防引发事故。加强进出洞管理,做好进出洞人员登记,防止无关人员进出对施工安全造成不良影响,同时有利于事故状态的人员搜救。选择合理的渣场位置,重视渣场挡土墙的施工质量,防止因弃渣场坍塌诱发滑坡或泥石流。
2.5加强重点要害部位和直接作业环节的监管,杜绝“三违”现象
对现场违章作业、安全生产措施不落实的,监理可随时签发停工令。对查出的隐患下发整改通知书,跟踪检查隐患的整改情况,实现闭环管理。建设单位可以通过抓正反面典型等形式,适时组织参建单位进行现场经验交流,相互学习,快速提高项目整体管理水平。
2.6加强隧道施工应急管理工作
对隧道施工可能发生的突泥突水、坍塌和有害气体窒息等事故,要有针对性地制定应急救援预案,配备必要的逃生和自救设施及装备。反坡、有水隧道要有充足的防排水设备和有效的安全保障措施。要加强应急救援培训和演练,提高作业人员的避险、逃灾和自救互救能力。要建立健全隧道监测、预警和指挥系统,提高应对事故灾难的能力。
3结语
①由于每个地区的具体环境都不相同,所以公路隧道的建设也都需要结合当地的实际情况加以更改,所以在隧道工程开工以前,首先要对施工环境进行考察,做好现场调查研究工作。
②核对设计文件和编制施工组织设计,预测隧道施工可能对地下已设结构物的影响。
③积极了解施工现场的天气、施工材料和运输情况,对施工现场可能会出现的用电问题、水量问题(雨水冲刷)以及材料供应等作好准备。
④对交通运输条件和施工运输便道进行方案比选,合理安排施工工具,现场核对隧道平面、纵面设计等。
⑤对施工地周围的生活供应、医疗条件以及电力通信、劳动力等做好勘察,并测试周围的水源、水质,拟定供水方案。
⑥按照公路隧道施工方案或技术的不同,工程实施前需要预先准备好施工所需要的一系列材料,比如砂石、水泥和钢筋等,还有一些特殊的防水材料或钢材。这些原材料在投入工程使用前都必须经过严格的质量检查和筛选,坚决杜绝使用劣质材料,而符合国家规定的材料也要进行合理堆放,避免施工人员由于材料乱堆放而导致其他事故的发生。
2公路隧道工程施工中的难点和技术
2.1公路隧道建设环节的相关技术
公路隧道在施工时除了要按照隧道施工的技术规范行事以外,还需要对材料的质量进行严格的检测,并围绕新奥法原理来按照“紧封闭、勤测量”的原则来对各种复杂的施工技术问题进行处理。随着科技的进步,隧道施工方法也比较多,比如我国常用的新奥法人工钻爆施工等(台车钻爆和人工钻爆),下面我们就人工钻爆技术进行分析。
2.1.1洞口施工
公路隧道由于地势原因,在洞口施工时很容易出现山体滑坡、失稳等现象,这就要求施工人员在施工时及时勘察地势,并结合实际情况提出合理的进洞位置和加固方案,这样才能在出现滑坡现象时及时采取措施进行防治,避免一些可能对施工人员造成的安全隐患。还有在洞口开挖之前,要及时进行边仰坡的排水工作,检查周边的排水系统是否完好,避免出现水流倒灌的问题。另外,要及时清除基坑中的废物杂物,洞口之上的仰坡坡脚如果有损坏,要及时修补,在监理工程师验收合格之后才能够进行下一步的施工。
2.1.2洞身的施工
完成了洞口开挖之后,先要进行超前支护,才能再进行洞身施工。洞身的施工方法有很多种,比如全段面法、台阶法、眼镜工法和超前支护法等,而如何选择具体的施工方案则要根据具体的围岩情况。
2.1.3初期支护
初期支护是为了加强隧道围岩的自承力,从而形成一个完整的支护体系,是复合式衬砌的重要组成之一,属于早期支护。进行支护时,一定要严格按照规范来施工。在公路隧道建设中,部分围岩的自稳能力极差,根据新奥法原则,需要在软弱破碎的围岩地段及时进行支护,控制围岩的变形和松弛,施工过程中可以通过合理的机械和劳力组织,三台阶开挖和初期支护同时开始,同时完成,形成一个循环的两大步骤。
2.1.4监控测量
监控测量是工程实施过程中的重要内容,细致的监控测量能为施工提供科学、可靠的监测信息,通过信息来反馈具体实际的施工情况,并进一步确保施工质量和施工安全。在这个信息化的时代,具体的数据资料在工程建设中能起到许多重要作用。
2.1.5二次衬砌
二次衬砌不仅对围岩起支护作用,而且还美化了隧道外观,所以衬砌质量必须要达到内实外光的效果,以保证隧道的美观。如果初期支护的围岩变形,且变形速率无减缓迹象,严重超过规范要求,初期支护多处开裂时,必须及时采用临时应急支顶措施,如果因此影响到二次衬砌的质量,就必须对支护类型和参数进行及时调整,做到既能有效控制变形,避免塌方发生,又能保证工程质量。另外,在挑选二次衬砌所用的台车时,要尽量挑选表面平整、接缝严实的大模板或整体式模板台车,必须要满足设计的要求,选择合适的刚度,减少模板变形等问题,这样才能保证衬砌表面的光滑平整,还有就是做好防排水措施,避免渗漏水。
2.2新奥法施工技术
新奥法施工是世界通用的国际工法,在隧道施工时可以根据地段的不同来选择性采用钻爆法施工,实施光面爆破。在具体操作中,要以维护和利用围岩的自承能力作为出发点,尽量减少对围岩的扰动,可以考虑采用“中洞超前,预留光爆层,光爆扩边”的复式开挖法。首先开挖导洞,根据隧道断面尺寸来确定导洞断面大小,钻孔前测量中线和水平线,按画好的炮眼位置和顺序钻孔,装药和填炮泥与一般隧道爆破相类似;然后再二次开挖,根据隧道情况的不同来确定导洞挖掘的深度;最后开挖光爆层,通过复式开挖法让光面爆破痕留存率达到90%以上,使隧道开挖轮廓与设计轮廓更加吻合,降低围岩的扰动,能够很好地体现出新奥法的施工优点。
2.3施工过程中的难点管理
2.3.1施工进度问题
由于公路隧道工程的复杂性,很容易出现一些突发的危险问题,所以为了能够确保工程能够在工期内完成,必须做好相应的管理工作。在施工过程中,必须严格按照执行公司所制定的各种管理制度,将责任落实到个人头上,在设计工程方案时,要对工期做好科学合理的安排,对施工团队和现场的管理人员做好相应的专业培训工作。
2.3.2对工程质量的检查
如果将劣质的材料投入工程使用,会造成非常大的安全隐患,因此必须要加强对施工整个过程的质量监督和管理,需要监督部门建立和完善质量监督管理体系,将责任落实到个人头上,严格按照质量验收制度的规范来对工程质量进行监督和检测,发现问题,必须要严查,这样才能大大减少工程质量问题。
3结束语
准备阶段的监理也可以被称作事前控制,对于发现隧道建设过程中存在的质量、安全隐患及时发现效果较好,能够帮助工程施工减少不必要损失。在这一阶段,监理需从以下几个方面展开:
1.技术交底
监理部门应组织现场施工队伍与隧道工程设计方进行技术交底,交底工作最好选在工程建设位置进行。交底需要将重点放在控制点的测量与水准点的测定方面,对相关资料二次确认,以免施工过程中出现问题需要返工。
2.图纸审核
对施工图纸进行技术审核,找出设计中存在的不合理之处,一般而言,隧道工程的设计需要耗费较长时间,设计人员在进行实地考察之后当地环境可能会发生小变动,例如周边住民建设了小型建筑或开挖沟渠等,造成现场施工受到阻碍。特长隧道工程的图纸必须严格审核,并将审核后的图纸上交到总监理处。对图纸的审核包含许多方面,例如施工环境的审核以及施工技术是否适应于图纸设计要求。
3.施工材料
隧道工程施工涉及到的材料以及施工设备较多,材料采购应确保质量,避免出现使用时材料缺失问题。施工单位在进行采购时,应对已经采购在施工现场的原材料以及相关配件严格检验,并测试材料使用效力。材料检验合格后,应将材料进购单、检验单等一同向上级监理部门递交,并展开见证实验。实验数量约保持在原实验五分之一,没有通过检测的材料严禁在隧道施工中使用。
二、施工过程中的监理要点
1.“零进洞”施工的监理
目前,在隧道施工过程中更加注重环保理念的灌输,由此产生了“零进洞”概念。零进洞施工的监理首先要确保施工已经对原有地面做出了复测,并将复测结果结合设计要求,之后确定进洞方案。为了保障钻孔的方向正确,让之后钢管的延伸能够顺利达到原地面,在洞口开挖时不能使用仰坡施工,而应该确保套拱离地面有一定空隙。在施工监理过程中,应分开两次展开施工,隧道刚开始的两米套拱需要当次完工,即全断面施工。剩余套管的施工能够起到防护与稳定导向作用,位置选择只需根据原本设定的地面线落到实处即可。在洞门施工时,应将时间设定在雨季之前,避免施工时雨水对水泥等材料产生质量影响,影响混凝土所受应力,造成日后隧道在使用时产生裂纹。洞门外部衬砌应该与内衬采用相同材料,以整体灌注方式展开施工。若隧道洞口设计在较浅路段、洞口部位土质较为酥松或存在偏压现象,应在施工中尽可能少地进行仰坡与外边工作。具体施工上,可以先开设一个临时洞口,待二层施工完成一段时间后再对临时洞口进行防护修坡。
2.掘进施工的监理
掘进是特长隧道施工中的重要环节,对这一施工项目的监理需要严格进行。具体而言,对掘进的监理需要从以下几个方面展开:(1)导线监理检查隧道中导线设置是否符合要求,包括导线路线以及测量的准确性。若在监理过程中使用中线法时发现其延伸长度达到导线原设计边长的两倍以上,还需要对导线展开引伸测量。(2)围岩监理监理掘进开挖是否符合设计图纸要求,并检测隧道中围岩类型。围岩的差异性会影响到施工掘进进度,可能在开挖时造成危险,因此需要确保围岩与设计的一致性,对施工起到预防事故产生的效果。(3)爆破监理对于隧道工程而言,爆破技术的运用是加快施工进度、缩短工程周期的有力举措,但爆破若没有进行严格检测可能会对隧道洞口造成较大影响。因此对爆破的监理需要将重点放在爆破技术与爆破用药量方面。同时,还需确保隧道在正式爆破前已经进行了预裂爆破或是光面爆破。
3.防水板焊接监理
传统施工中,防水板的焊接都是通过电烙铁或是热风机来完成,即使采用了双焊缝方式,也不能保障隧道在使用过程中不会因为雨水的侵蚀造成焊缝渗漏,因此在质量方面无法保障。由此可见,对防水板焊接的监理应将重点放在焊接方式上,避免施工人员延续传统焊接方法。目前,隧道工程的焊接已经要求使用爬焊机,双焊缝是自动形成的,因此质量较传统方式更优。研究发现,采用爬焊机来对防水板进行焊接能够在充气实验中达到标准。因此,监理应确保施工采用的是现代化焊接技术,保障隧道工程质量。
4.初期支护的监理
初期支护包含项目较多,有格栅拱架的监理、C20喷射混凝土的监理、砂浆锚杆的监理以及钢筋网片的监理。在开挖面施工时,应确保支护施工的跟随性,尽可能缩短围岩在空气中的暴露时间,避免围岩位置发生改变,以免围岩在施工过程中发生脱落,造成安全事故。另外,支护的建立还应注重钢筋网片的施工质量,并确保喷射混凝土施工的平整。在初期支护项目完工后,可以根据工程设计图纸检查施工地段的排水板管安装,使用ф160PVC对波纹管进行打孔。设备的安装地点选在边墙部位,使用防水布将其包裹。包裹完成后,需在上部使用大小在4厘米左右碎石,清洗干净后填充。在隧道两侧需要设立通道,让隧道存在排水沟,以免日后雨水淤积在隧道内。
三、监理重点环节
1.放线
高程控制点与放样的位置在距离上一般为5米,只需保障线性平顺、位置精准即可。在施工完成后,应对已铺设点看进行复测,保障电缆铺设的有效性,便于日后施工顺利进行。
2.找平
找平主要是基底方面,在放线过程中,将基底所需标高标注出来,并且使用标号相同的混凝土找平。找平的监理目的在于基地表面的施工控制,若基底不能保持平滑状态,之后的支模施工会受到影响。
3.凿毛
凿毛工作应设定于电缆沟槽的施工前段时间。具体而言,凿毛需要使用风镐,将沟槽结合面与边墙的结合面凿毛。对于沟槽较薄弱部位,可采用电钻在沟槽上钻孔,将直径较小的钢筋安置其中,确保强度达到要求。这一环节的监理需要注意,钢筋安置深度至少应在0.1米,否则无法起到固定作用。
4.清理
在凿毛之后,应仔细检查沟槽内存在的淤泥、石块等杂质。清理工作的有效程度直接关系到基底使用质量。试想,若在凿毛后没有对沟槽中的杂物进行清除,淤泥或松碴可能会对电缆外表皮产生摩擦,影响电缆使用安全,缩短使用寿命。
5.衬砌
无论衬砌属于何种类型,都需要确保其范围在隧道界限之外。同时,衬砌的重点应该放在二衬上,主要监理内容为二衬的设备、原材料以及混凝土配比方面。另外,还应对二衬台车的稳定性与施工强度进行检测,查看拼装之后以及结构尺寸是否满足施工设计要求。
四、结语