隧道及地下工程的基本问题及其研究进展

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铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施铁路隧道工程是一项复杂而重要的工程,它不仅关乎铁路运输的安全和效率,还涉及到地质、土壤和工程建设等多个方面的技术问题。

在铁路隧道工程施工中,往往会遇到各种技术问题,影响工程进展和质量。

本文将从隧道工程施工存在的技术问题及解决措施两个方面进行深入探讨,旨在为相关领域的从业者提供参考和借鉴。

一、铁路隧道工程施工存在的技术问题1. 地质条件复杂地质条件是影响隧道工程施工的重要因素之一。

在实际施工中,隧道所经过的地质条件可能会出现变化,如岩层不稳定、强破碎带、地表沉降等问题,给施工带来一定的风险和挑战。

2. 施工设备适应性隧道工程施工需要大量的专用设备和机械,包括钻机、掘进机、爆破设备等。

有些地段由于地质条件原因,可能会对施工设备的稳定性和适应性提出更高的要求,使得施工过程变得复杂和困难。

3. 安全隐患隧道工程施工中常常涉及到爆破作业、高空作业、大型设备作业等高风险工序,工人的安全保障成为一项重要的问题。

而且在一些工程重大隧道工程中需要进行高风险和复杂的爆破作业,在没有得到有效的控制和防护措施的情况下可能引发事故。

4. 施工质量控制隧道工程施工质量的控制需要对原材料质量、工艺水平、施工规范等多方面加以监督和检测,一旦控制不到位,可能导致工程质量不达标、安全隐患等问题。

5. 环境保护隧道工程施工对周边的环境会造成一定程度的影响,如噪音、震动、振动等,如果没有有效的环境保护措施可能会影响周边居民的生活和工作,甚至引发环境污染等问题。

二、铁路隧道工程施工存在的技术问题的解决措施1. 地质条件复杂针对地质条件复杂的问题,可以实施前期调查与勘察工作,进行地质勘探,充分了解地层情况和地质特点,制定相应的施工方案,进行合理的风险评估和预测,为施工提供科学依据。

2. 施工设备适应性提高隧道机械设备的适应性和稳定性,采用先进技术和设备,结合施工现场的实际条件进行技术改造和升级,提高设备的适应性和稳定性,确保施工设备能够正常运行并保证施工质量。

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展 赖瑶

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展 赖瑶

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展赖瑶摘要:随着我国的经济水平的不断提升,对于各地区的工程建设也在逐渐发展中,隧道及地下工程作为发展铁路的基本条件,也成为了现如今需要快速发展的项目。

本文探究和分析了隧道及地下工程的基本问题,并对隧道和地下工程的技术进行了改进和创新。

关键词:隧道及地下工程;基本问题;研究进展中国土木工程学会理事长郭允冲在“2016中国隧道与地下工程大会暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十九届年会”开幕式上总结了我国隧道及地下工程领域近年来取得的成绩,他指出:在隧道建设技术上,高速铁路隧道技术体系已基本形成;艰险山区复杂地质条件长大隧道建造技术不断取得进步;大断面软弱围岩隧道建造技术取得了很大进展;城市大跨浅埋隧道、越江跨河水下隧道的建造技术都已取得突破;隧道掘进机研发与制造取得了很多进步,这些都标志着我国隧道建设技术达到了一个新的发展水平。

城市地下空间的开发利用近年来也呈现出快速发展的势头,城市地下铁道、地下管廊、地下商业、地下公路交通、地下停车场、地下交通纽以及城市地下防灾工程等建设工程越来越多;城市地下空间的开发利用已经由原来的“单点建设、单一功能、单独运转”逐步向“多功能集成、规模化建设”转变。

1隧道和地下工程的基本问题1.1隧道围岩稳定性隧道的围岩稳定性指的是在一定的条件下围岩可以自行稳定的时间,这个稳定的时间会受到围岩自身结构的影响。

在隧道的施工过程中,围岩会出现不同程度的变形情况,从缓慢变形过度到急剧变形,接着会进入到变换的减缓期,最后围岩的变形会变得稳定下来。

根据多年以来的经验以及对围岩稳定性的研究发现,一些外围的较为松动的的千层围岩需要在建设过程中及时的维护和支撑,以保证围岩的稳定性,而对于内部较为稳定的深层围岩可以采取稍微固定的措施保证围岩的稳定性。

同时在隧道的建造过程中,还发现了围岩具有的新特性,例如隧道围岩很容易失去自身的稳定性,同时还具有阶段性和突发性,所以对于隧道围岩稳定性的研究是一个比较重要的问题。

论我国隧道和地下工程技术的研究和发展

论我国隧道和地下工程技术的研究和发展

论我国隧道和地下工程技术的研究和发展郭陕云 我国正处于社会经济大发展的重要时期,国民经济结构中基础设施建设一直占有举足轻重的地位。

近些年来,在工程建设的众多技术领域中隧道和地下工程技术十分突出,它有着越来越多的广泛运用和夺目诱人的商业前景。

隧道和地下工程技术以开发利用地壳潜在资源为目的,进而能够更好地实现环保、安全、便利、节能和经济的工程要求。

我国广大工程技术人员在这方面已经做出了大量的努力和杰出的贡献,并取得了举世瞩目的成就。

在新的世纪,我们更需要进一步加强对隧道和地下工程技术的运用研究,促进其更加快速的发展,同时对我国扩大内需拉动经济增长,早日实现小康社会、加强国防安全有着十分重要的作用。

1 发展状况和主要问题据来自于各方面的统计资料表明,至2003年年底,我国大陆上已建成的铁路隧道有七千四百余座,总延长4200km;公路隧道一千九百七十余座,总长度近1000km;已建成运营的城市地铁总长近200km;此外,还建成大批地下厂房、地下设施和L P G等洞库工程。

从最近几年的建设规模和速度来看,铁路隧道和公路隧道分别约以每年300km和150km的建设速度在增长。

正在规划、设计和建设中的南水北调、西气东输和水电工程、L P G工程,也为隧道和地下工程事业的发展带来了新的、更大的机遇。

总之,从隧道和地下工程的数量、规模和建设速度来看,我国堪称世界之最。

这是值得我国广大的隧道和地下工作者引以为荣和自豪的。

就隧道工程的修建技术水平而言,我国经历了上个世纪五十年代及以前的钢钎、铁锤和人力斗车为代表的人工操作的时代;六、七十年代以手持风钻、风动装岩机和电瓶机车、斗式矿车为代表的小型机具施工阶段;八十年代以进口液压凿岩台车、履带或轮式装载机、轨行式扒装机和大型运输汽车、组合列车为代表的大型机械化作业时期;九十年代以西安至安康铁路秦岭隧道使用大型全断面隧道掘进机(TBM)为代表的现代化施工水平出现。

在克服不良工程地质修建长大隧道的能力上,我国所取得的成就也是非常突出的。

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隧道围岩力学特性及其载荷效应
图3 隧道围岩破坏区的发展
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隧道围岩力学特性及其载荷效应 2.2隧道围岩的复合结构特性
考虑松动区边界内外围岩稳定性的 差异性,可将隧道周边一定范围内丧 失整体稳定性而无法实现长期自稳的 松动区定义为浅层围岩,如图4 所示. 这部分围岩需要及时支护;在此范围 以外, 整体稳定性较好而且能够承担地 层载荷的围岩则为深层围岩.若对深层 围岩采取及时有效的支护和干预则可 保持其稳定性. 显然,隧道围岩通常是 由浅层围岩和深层围岩复合而成.
C. 二次衬砌支护——多数条件下仅作为安全储备,通常 受载并不大,本质上对其刚度要求并不高。
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05
隧道及地下工程安 全性分析
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隧道及地下工程安全性分析 5.1 隧道及地下工程安全事故类型
围岩失稳类塌方事故
由于隧道围岩的超前失稳、破坏或 过度变形造成坍塌和冒顶,进而引 起掌子面的塌方事故。
动态协调承载
在对隧道围岩的支护活动中, 调动和协助围岩承担的界限并 不十分明显,通常在时间上是 先调动后协助,在空间上则是 调动深层承载、协助浅层围岩 承载,而在实际作用过程中是 相互依赖和相互包含的,动态 协调是其相互作用的基本特征, 这也是支护与围岩关系复杂化 和作用结果具有不确定性的重 要原因.
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2.阶段特性. 支护-- 围岩体系 不同阶段的主导因素不尽相 同,导致重点问题和相应的 核心变量始终处于动态转移 和相互转化之中.
围岩变形、破坏与支护结构体 系的作用表现出明显的非线性 特点,两者变化发展的原则是 保持整体变形协调. 一方参数 的变化对另一方具有依赖性, 不同支护形式之间相互叠加等. 支护与围岩作用体系中任何构 件的失效都有可能导致整个体 系的失稳,须综合考虑.

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展发布时间:2021-09-14T08:00:12.786Z 来源:《工程建设标准化》2021年12期作者:彭梓涧[导读] 自改革开放以来,我国隧道及地下工程的发展和进步取得了史无前例的伟大成就,无论是特路交通、公路交通、地铁交通、水工传送工程、市政运输等各个领域的交通运输都在高度发达的隧道以及地下工程技术下等到完备建设。

彭梓涧成都华川公路建设集团有限公司,四川成都 610073摘要:自改革开放以来,我国隧道及地下工程的发展和进步取得了史无前例的伟大成就,无论是特路交通、公路交通、地铁交通、水工传送工程、市政运输等各个领域的交通运输都在高度发达的隧道以及地下工程技术下等到完备建设。

为实现我国隧道及地下工程建筑的不断创新与发展,国家也出台了一系列支持响应政策,为隧道及地下工程技术的创新研发提供制度和经济方面的保障。

本文将围绕隧道以及地下工程的发展展开论述,首先明确了隧道以及地下工程的先关概念,然后剖析近几年我国在隧道及地下工程方面的发展现状,进而探究出当前隧道及地下工程相关工作开展过程中的基本问题及研究情况,以及对于我国隧道及地下工程的未来发展进行展望探析。

关键词:隧道;地下工程;问题探究当前我国的隧道以及地下工程的建设已经达到了黄金时期,自改可开放以来的技术发展以及经验积累帮助我国的隧道以及地下工程任务的开展不断先前奋进,有关公路、铁道、地下铁、地能源洞室等前赴后继的发展为人们的生活提供了很大的便利,为民族复兴伟大中国梦的建设添砖加瓦,帮助中国在道路建设行业跻身世界之林。

伴随着城市化建设工程的不断推进,交通便利的城市区域越来越像边缘延展,这少不了对于隧道以及地下工程的建设推进,隧道开设以及地下工程项目的推进带动了农村乡镇的经济发展,从本质上提升了村镇人民的生活水准,改善了群众的生活条件。

我国相关部门仍然宝成严谨的态度不断将隧道以及地下工程项目进行推广,在未来确保中国人民生活新福美满,国家建设富强昌盛。

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施铁路隧道工程一直是铁路建设中的重要组成部分,隧道的施工涉及到许多技术问题。

在实际工程中,会面临各种复杂的施工问题,需要工程技术人员不断地进行研究和探索,找到解决问题的方法和措施。

本文将结合实际案例,对铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施进行详细探讨。

一、地质条件复杂导致隧道开挖困难在铁路隧道工程施工中,地质条件往往是最大的挑战之一。

地质条件复杂会导致隧道开挖困难,严重影响工程进度和安全。

岩石层的变化、地下水的涌出、地应力的变化等,都会对隧道开挖施工带来不利影响。

针对这一问题,工程技术人员可以采取一系列措施来解决。

需要进行充分的地质勘察和分析,了解地质情况,制定合理的施工方案。

可以采用爆破、钻孔等方式来处理岩石层的变化,提高开挖效率。

可以采取排水、支护等措施来应对地下水的涌出和地应力的变化,确保施工安全和进度。

需要根据实际情况不断调整施工方案,灵活应对地质条件带来的挑战。

二、隧道内部通风和照明问题隧道内部通风和照明是隧道工程中需要重点关注的问题。

隧道内部没有良好的通风和照明条件,不仅会影响工人的工作环境和工作效率,还会影响列车的安全运行。

隧道内部通风和照明问题必须得到合理的解决。

为了解决隧道内部通风问题,可以采用机械通风和自然通风相结合的方式。

通过在隧道两端设置通风井或者安装通风设备,可以保证隧道内部空气的流通,达到通风的效果。

为了解决隧道内部照明问题,可以采用 LED 灯具等高效节能的照明设备,保证隧道内部的光照条件,提升工作和运输的安全性。

三、隧道施工中的安全问题隧道施工是一个高风险的工程,安全问题一直是工程师们最为关注的问题之一。

隧道施工中可能会面临坍塌、水灾、火灾等意外情况,这些都会对施工安全造成严重威胁。

为了保障隧道施工的安全,首先要加强对施工人员的安全培训,提高他们的安全意识和自我保护能力。

要严格执行安全规程,加强现场管理,保证施工现场的安全。

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施铁路隧道工程施工是一项复杂的工程,随着现代化建设的不断推进,道路交通的快速发展,铁路隧道工程的建设也日益重要。

在实际施工过程中,铁路隧道工程面临着一些技术问题。

下面将讨论一些常见的技术问题,并提出相应的解决措施。

一、隧道地质条件复杂隧道工程施工中最常见的问题就是地质条件复杂,包括岩石的物理力学性质、水文地质条件、地下水位等。

这些复杂的地质条件可能导致隧道工程施工困难,甚至危及工程安全。

解决措施:1. 在隧道施工前进行详细的地质勘察和地质预测,充分了解地质条件,并进行合理的施工方案设计。

2. 根据实际工程情况选择合适的施工方法和施工设备,如使用泥水平衡法、盾构法等。

3. 在施工过程中,对地质条件的变化进行实时监测和预警,及时做出相应的调整。

二、隧道地质灾害风险高由于地质条件的不确定性和复杂性,隧道工程往往面临地质灾害的风险,如岩层滑坡、泥石流、地震等。

这些地质灾害可能导致隧道工程损坏,甚至危及人员的生命安全。

三、施工中的人员安全问题隧道工程施工过程中,人员安全问题是一项非常重要的考虑因素。

施工现场可能存在一些危险源,如设备故障、施工材料堆放不当等,这些都会对人员的安全造成威胁。

解决措施:1. 制定详细的安全操作规程和安全管理制度,并进行培训,提高员工安全意识和操作技能。

2. 安排专人负责安全管理工作,定期进行安全检查和安全培训,及时发现和解决安全问题。

3. 根据实际情况,采取合理的防护措施,如设置安全网、警示标志等,确保施工现场的安全。

四、施工材料和设备供应问题隧道工程施工过程中,需要大量的施工材料和设备,如钢筋、混凝土等。

如果供应不及时、质量不合格,将严重影响工程进度和质量。

解决措施:1. 提前规划施工材料和设备的需求量,并与供应商建立长期合作关系,确保及时供应。

2. 严格审核供应商的资质和质量保证体系,确保供应的材料和设备符合标准要求。

3. 建立健全的质量监控体系,对供应的材料和设备进行抽样检测和验收,确保质量合格。

隧道工程施工存在的问题及对策分析

隧道工程施工存在的问题及对策分析

隧道工程施工存在的问题及对策分析一、隧道工程施工特点(1)环境恶劣隧道工程多存在野外艰苦的环境中,在实际的施工过程易受到水文地质条件的影响,在施工过程中需要使用多种大规格的机械设备,在进行布置安排有一定的困难,与此同时,隧道内部空气和光线不足加剧了施工难度,还要时刻预防隧道坍塌、地下水涌出和瓦斯气体的恶劣环境因素的影响,在一定程度会影响到隧道施工的进度和质量,严重的还能危及施工人员生命安全。

所以,在隧道施工过程要根据实际环境的考察结果,制定切实有效的施工技术安排。

(2)工序复杂隧道施工是集多工序和多工种联合的地下综合作业施工,在狭窄的工作面进行大规模的进料和出渣运输,施工工序复杂且艰巨。

要保证施工进度就要进行全面科学的规划,在隧道施工前,对坑道加以支撑保证其能受地层压力,再进行有效组织和施工。

在施工阶段要将隧道工程的施工工序循环起来,在不断循环中推进施工进度,与此同时,也在高标准和高要求下实现隧道施工的连续性,在短时间内完成高工作量,防止因时间的拖延造成施工隐患。

二、隧道施工存在的问题(1)施工工艺问题隧道工程项目施工技术难度大,工程量多,如果工期紧张,隧道设计队伍就很难对隧道围岩地质状况进行仔细研究和勘察,基本上都直接参考前人经验和设计图纸,这种状况直接导致不少隧道工程开挖后要更改施工工艺和施工方法。

或者也有因为勘察队伍不谨慎,技术力量不足或者是经验水平不够,导致地质勘查不到位,资料不齐全,很容易造成边勘察边设计图纸的现象,从而容易找出施工工艺出现问题,如:深竖井施工工艺、防火救灾防护工艺等等,一般这类问题都会引起极大的浪费。

(2)裂缝在隧道施工过程中需要使用混凝土,在混凝土结构中裂缝是经常出现的问题,会对施工质量以及施工进度产生十分严重的影响。

在施工过程中,经常会由于混凝土材料质量不过关或是施工人员的使用方式错误等原因致使裂缝出现,另外,施工人员在工作中没有留意到混凝土的具体强度等级,致使混凝土在外暴露的时间过长、在配制时没有按照标准严格进行、在浇灌时用力过大或是用力不足以及没有进行后期的养护等都有可能致使裂缝出现。

隧道施工中的困难与挑战分析

隧道施工中的困难与挑战分析

隧道施工中的困难与挑战分析隧道施工是一项复杂且具有挑战性的工程,其中涉及到多方面的难题和困难。

本文将对隧道施工中的困难与挑战进行分析,旨在探究施工过程中可能遇到的问题,并提出相应的解决方案。

第一部分:地质条件与稳定性隧道施工的首要困难是地质条件与稳定性问题。

不同地区的地质情况存在差异,有的地区可能岩层坚硬,有的地区则是软弱的土壤。

对于岩石地层,需要使用爆破等方法进行开挖,而在软弱土壤中进行开挖则需要采取更加谨慎的方法,以防止塌方事故的发生。

通过合理的地质勘探和地质预测,可以更好地了解地质条件,从而采取相应的施工措施,确保隧道的稳定性。

第二部分:水文条件与排水隧道施工中另一个重要的困难与挑战是水文条件与排水问题。

由于地下水位的不同,有时会遇到水涌的情况,这会给施工带来很大困扰。

水涌不仅会影响开挖的稳定性,还会给施工区域带来大量的水压力。

因此,在隧道施工过程中,需要采取相应的排水措施来控制水位,以确保施工区域的安全。

第三部分:环境保护与生态影响隧道施工不仅涉及到地下的工程施工,还与周围的环境和生态系统紧密相关。

施工过程中产生的噪音、振动和粉尘等对周围环境会产生一定的影响。

此外,隧道施工还可能损害地下水资源,破坏生态环境。

因此,在隧道施工前需要进行充分的环境评估,采取相应的环保措施,以减少对自然环境的影响。

第四部分:施工安全与风险管理在隧道施工过程中,施工安全是至关重要的。

地下工程的特殊性决定了施工过程中安全风险较高。

例如,涉及到高强度爆破、高温作业等,都存在一定的安全隐患。

因此,在隧道施工中,需要制定详细的施工方案,并加强施工人员的安全培训,确保施工过程中的安全可控。

第五部分:材料供应与管理隧道施工中,材料的供应与管理也是一个重要的困难与挑战。

由于隧道施工常常位于偏远地区或人口密集的城市中心,材料的运输存在一定的困难。

此外,材料的管理也需要精细化操作,以确保材料的质量和施工进度的顺利进行。

第六部分:质量控制与工艺改进隧道施工中的质量控制与工艺改进是一个需要持续改进的过程。

我国隧道及地下工程技术的研究和发展(讲稿)

我国隧道及地下工程技术的研究和发展(讲稿)

我国隧道及地下工程技术的研究和发展郭陕云(中国土木工程学会隧道及地下工程分会)1、前言隧道及地下工程以开辟利用地下通道和地下空间为目的,因其具有安全可靠、经济便利、环保节土的优势,所以引得人们高度关注并越来越多地被采用。

由此可以说,加强隧道及地下工程技术研究,使之更好地为国家基本建设服务是具有战略性的措施。

2、隧道及地下工程技术的主要运用方面2-1交通工程国家公路网、铁路网的建设任重道远,尤其广大的西部地区地理形势以山岭、丘壑为主,,交通困难是制约经济发展的主要障碍之一。

在解决我国西部交通的各个主要环节中,长大隧道工程的位置十分突出,提高隧道修建能力甚为关键。

近些年来,以隧道方式穿越江河湖海的实例明显增多,其安全可靠,能够实现全天候运输且易于维修养护的优势已为世人所共识。

在解决人口密集的大中城市公共交通方案中,地铁有着极大的、甚至是无可替代的优势。

我国较大城市交通堵塞的困扰最为突出。

目前仅有少数大城市总计约500㎞的地铁线路在运营,另有十数城市在规划、修建或试验地铁项目(1)。

我国城市地铁建设高潮方兴未艾,隧道及地下工程技术是其重要的支持力量。

2-2市政工程如今的市政工程建设转入地下的成分越来越多,除原来常规的地下给、排水项目外,电力、通讯、供热、仓储、停车、商铺等充分利用地下空间是发展的必然趋势。

因此,隧道及地下工程技术会给人们带来更加广阔和便利的生活空间,会给现代化大都市的靓丽图景增光添彩。

2-3引水、排水工程我国水电资源开发集中在西部山区,预期装机容量可达3.78亿千瓦(2)。

积极开发这种无污染、低成本、可持续的能源意义重大。

输水隧道和地下发电、变电厂是此类水利枢纽工程的重要组成部分,隧道及地下工程所占比重相当突出。

国家已规划和正在实施的南水北调工程是改善我国水资源分布状况,进而对国土大面积生态环境有着重大影响的项目。

中线工程穿越黄河的盾构隧道正在修建,尚在酝酿过程中的西线工程,将会有单座上百公里长的隧道,无论是规模、或是技术难度都会是世界之最。

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施铁路隧道工程作为交通基础设施建设的重要组成部分,其施工过程中存在着一系列的技术问题,这些问题不仅涉及到隧道施工的进度和质量,还关系到隧道后期使用和维护的安全和可靠性。

本文将对铁路隧道工程施工中存在的技术问题进行分析,并提出相应的解决措施。

一、地质条件不均匀带来的技术问题在铁路隧道工程施工中,地质条件的不均匀性往往会导致隧道开挖过程中出现塌方、冒顶等严重安全事故。

因此,必须采取一系列有效措施来解决这个问题。

解决措施:1、进行完善的工程前期勘察和科学评估,充分了解隧道穿越的地质条件和地形地貌。

2、采用先进的隧道掘进方式和设备,如盾构和TBM等技术,从而减小隧道开挖对周边地质环境的影响。

3、设立地质监测点,对隧道开挖过程中的变形、裂隙等地质灾害进行实时监测和预警。

二、隧道防水技术问题隧道被陡峭的山峰、河流环绕,常年受环境湿度、地下水位等影响,因此在施工过程中必须采用有效的隧道防水技术来确保施工质量和施工安全。

1、采用先进的隧道注浆技术,对隧道围岩进行再加固和加强,从而有效提高隧道的密实性和抗渗性能。

2、采用专业防渗材料,如聚合物及沥青等,对隧道内的墙、顶和地板进行涂覆和防渗处理。

3、从设计、施工、维护各个环节对隧道进行水利工程全过程的管理,确保隧道在使用过程中的安全性和防水效果。

隧道铁路运行时车辆进入隧道后很容易发生脱扣事故,这种情况严重影响了隧道的运行安全性和稳定性。

1、提高车辆本身的安全性能,如对车体、轮轴、车轮进行精密制造和检测,以确保其符合国家标准。

2、开展车辆和隧道相适配的专业研究,如调整隧道的几何形状、克服隧道内空气流场的不稳定性和隧道内的横风等。

3、采用隧道安全监测和预警技术,如温度传感器、光纤传感器等,及时发现异常情况并给予相应的处理。

四、隧道环境污染问题隧道施工过程中会产生许多有害污染物,如含铁废水、水泥浆等。

这些污染物如果不及时处理,会对周边环境产生严重的影响。

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展摘要:随着城市建设不断扩大,我国所进行的隧道及地下工程也不断增加,隧道及地下工程为国民经济发展以及人民生活水平的提高做出了巨大贡献。

在进行地下隧道施工时,企业要及时优化更新施工技术,通过提高施工技术运用能力来提高整个项目的施工质量。

本文对隧道及地下工程施工中所出现的风险管理问题进行研究,并结合实际研讨应对在施工建设中可能出现的各种风险的手段,以此来提高建设工程在对风险问题的处理上的效果和效率,确保施工建设的安全性和效益性。

关键词:隧道;地下工程施工;风险管理;研究分析对于工程建设的风险管理一直是建筑业关注的焦点。

在隧道和地下工程施工中,我们经常关注风险管理的监督,事实上,施工风险管理也要做好。

每个事故背后都有很多因素,要充分把握隐患的客观性、不可预见性和可预见性,有效地避免和控制隐患,使风险最小化,确保施工的安全、质量和效益。

1、隧道及地下工程建设的特点进行隧道及地下工程的施工建设项目往往都具有较长的工期,且由于其施工规模较大,施工的环境较为恶劣,同时又是在地下施工,导致其更为隐蔽和复杂,这些特点都十分容易对施工造成干扰,产生不良的影响。

对于这类的施工,风险发生的概率会增加很多,而且出现的风险类型也多种多样,因此对于这类的风险回避和风险控制的难度都较大,使得对于施工的风险管理十分困难。

首先来说,由于隧道及地下工程的隐蔽性和复杂性,可能会在施工进行当中出现太多不确定的风险因素出现,这样以来就很难识别对于风险的辨识度。

二来由于对于隧道及地下工程的施工中所使用的施工工艺种类多样且十分复杂,所以极易出现技术上的风险问题,也导致了对于隧道及地下工程施工的风险管理具有极高的技术性。

同时,在进行隧道及地下工程中存在施工量大,施工工艺复杂,环境恶劣,人员繁多等问题,会使在实际的施工过程中出现各种各样的人为问题或是不可预见的意外发生,存在大量的安全事故隐患,带来风险管理的众多问题。

地下隧道施工中常见问题及解决方案

地下隧道施工中常见问题及解决方案

地下隧道施工中常见问题及解决方案地下隧道施工是一项工程量大、工期长、风险高的工程,在施工过程中往往会出现各种常见问题。

本文将从施工过程中常见的问题入手,给出相应的解决方案。

一、地质条件不确定性问题地质条件的不确定性是地下隧道施工中常见的问题之一。

由于地下隧道处于地下深处,地质条件的掌握往往比较困难,如地层岩石的性质、地下水位等。

这些不确定性给施工带来了一定的风险,容易导致施工进度延误或出现安全问题。

解决方案:1. 加强前期勘察:在施工前进行详尽的地质勘察工作,通过岩芯采样、地质勘探等手段获取地下隧道所在地区的地质情况,为施工提供可靠的数据和依据。

2. 预留足够的安全措施:在施工过程中,根据实际情况预留足够的安全措施,如预留地下排水设施、岩土锚杆等,以应对地质条件的不确定性。

二、人员安全问题地下隧道施工过程中存在着生命财产安全的巨大风险,如坍塌、火灾、毒气泄漏等。

因此,对人员的安全保护是至关重要的。

解决方案:1. 健全安全管理制度:建立科学合理的安全管理制度,明确责任、落实管理,保障施工安全。

2. 加强安全教育培训:加强对施工人员的安全教育培训,提高他们的安全意识和自我防护能力。

3. 配备必要的安全设施:如安全出口、安全防护网、消防器材等,以应对突发事件。

三、施工进度控制问题地下隧道施工周期较长,对施工进度的控制是一个复杂的问题。

施工过程中,可能会面临材料供应不及时、施工工艺不熟练、设备故障等问题,导致施工进度延误。

解决方案:1. 合理制定施工进度计划:根据实际情况,确定合理的施工进度,并制定相应的施工计划。

2. 加强协调与沟通:与相关单位和供应商加强沟通,提前预知可能出现的问题,及时解决,避免施工进度的延误。

3. 做好备案工作:根据实际施工进度,做好备案工作,如合同变更、工程量变更等,确保施工进度的合理调整。

四、工程质量控制问题地下隧道是一个涉及到人身安全的工程,工程质量的控制至关重要。

施工过程中可能出现工艺不合理、质量缺陷等问题,对工程质量造成影响。

我国隧道及地下工程的历史机遇 发展困局及若干建议

我国隧道及地下工程的历史机遇 发展困局及若干建议

1、加强核心技术研发:通过加大科研投入,提高我国在高端隧道及地下工 程建设领域的核心竞争力。鼓励企业加强自主创新,推动产学研一体化发展。
2、重视专业人才培养:加强隧道及地下工程专业教育,丰富实践教学环节, 培养更多具备实际操作能力的专业人才。同时,鼓励企业开展内部培训,提高员 工的专业素质和技术水平。
2、市场前景
隧道及地下工程建设市场的广阔前景主要体现在以下几个方面:一是国家基 础设施建设的不断推进,包括公路、铁路、城市轨道交通等领域的建设将为隧道 及地下工程建设带来更多的机遇;二是城市化进程的加速,使得城市地下空间开 发利用的需求不断增加,如地下商业街、地下停车场等项目将为隧道及地下工程 建设带来更大的市场;三是环境保护意识的提高,
2、地铁建设:随着城市化进程的加速,我国各大城市纷纷建设地铁。北京、 上海、广州、深圳等城市的地铁网建设已经相当成熟,极大地提高了城市的交通 效率。
3、地下管廊建设:近年来,我国政府大力推动地下管廊的建设,实现了城 市基础设施的集约化、综合化和长远化发展。
二、我国隧道及地下工程的发展 困局
尽管我国隧道及地下工程建设取得了巨大的成就,但也面临着一些发展困局:
一、我国隧道及地下工程的历史 机遇
自改革开放以来,我国隧道及地下工程建设取得了巨大的成就。从铁路、公 路隧道到地铁、地下管廊等,各类隧道及地下工程的建设极大地改善了人们的出 行条件,提高了城市基础设施的水平和质量。
1、铁路、公路隧道建设:自1980年代以来,我国修建了大量的铁路和公路 隧道。例如,青藏铁路的建设克服了世界级的困难,穿越了“世界屋脊”,极大 地改善了西藏地区的交通条件。
5、培养专业人才:人才是推动隧道及地下工程发展的关键因素。要加大对 专业人才的培养力度,提高从业人员的素质和技术水平。

隧道工程施工的重点和难点及保证措施

隧道工程施工的重点和难点及保证措施

隧道工程施工的重点和难点及保证措施隧道工程施工是一项复杂而关键的工作,需要对各种因素进行合理的规划和控制。

在隧道工程施工过程中,存在着一些重点和难点问题,需要采取相应的保证措施来确保工程的顺利进行。

重点问题1. 地质条件地质条件是隧道工程中最关键的问题之一。

地质结构的复杂性,如岩层的性质、裂隙和水文地质等,都会对施工工艺和安全产生重要影响。

因此,需要对地质条件进行详尽的研究和评估,并采取相应的处理措施,如加固岩层、排水处理等,以应对可能存在的地质风险。

2. 施工技术隧道工程施工需要运用各种先进的技术和设备,如盾构机、钻孔爆破等。

施工技术的选择和应用对工程的效率和质量至关重要。

因此,需要充分考虑隧道工程的具体情况,选择适合的施工技术,并保证技术人员具备相应的专业知识和经验,以应对施工过程中可能遇到的技术难题。

难点问题1. 地下水问题地下水问题是隧道工程中常见的难点之一。

隧道施工过程中,地下水的渗透和积聚可能导致土体不稳定、工程失稳等安全问题。

为了解决地下水问题,需要采取一系列的保证措施,如合理的排水系统、衬砌的防水处理等。

2. 施工期限隧道工程通常需要在一定的期限内完成,这对项目管理和进度控制提出了挑战。

为保证工程按期完成,需要合理制定施工计划、加强项目管理和协调以及提高施工效率。

保证措施1. 强化前期研究和评估在隧道工程施工前,需要进行充分的前期研究和评估,包括地质勘察、水文地质调查、施工技术方案的制定等。

通过详细的前期工作,可以提前发现和解决可能存在的问题,为后续施工提供可靠的依据。

2. 严格质量控制在隧道工程施工过程中,需要严格执行施工规范和标准,确保每个工程环节的质量达到要求。

同时,应加强施工现场的监督和检查,及时发现问题并进行调整和改进。

3. 加强安全管理隧道工程施工具有一定的风险,需要加强安全管理措施,确保施工过程中人员和设备的安全。

这包括制定合理的安全措施和紧急预案、培训工人的安全意识、进行安全巡检等。

隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展

隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展

隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展一、本文概述随着城市化的快速推进和基础设施建设的不断升级,隧道及地下工程建设在全球范围内呈现出日益增长的态势。

然而,这类工程项目往往伴随着高风险性,如地质条件复杂、施工环境恶劣、技术难度高等因素都可能给工程带来不可预测的挑战。

因此,风险管理在隧道及地下工程建设中显得尤为重要。

本文旨在探讨隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展,分析当前风险管理的理论框架、实践应用以及面临的挑战,以期为未来相关领域的研究和实践提供借鉴和参考。

本文将首先回顾隧道及地下工程建设风险管理的历史发展,梳理风险识别、评估、监控和应对等关键环节的理论基础和方法体系。

在此基础上,结合国内外典型案例,分析风险管理在隧道及地下工程建设中的实际应用效果,探讨成功经验和不足之处。

本文还将关注当前风险管理中存在的新问题和新挑战,如信息化技术的应用、环境保护要求的提高等,分析这些问题对风险管理的影响和应对策略。

本文将对隧道及地下工程建设中的风险管理研究进行展望,提出未来研究方向和建议。

通过本文的阐述,旨在为相关领域的学者和实践者提供全面的风险管理知识和方法,促进隧道及地下工程建设的安全、高效和可持续发展。

二、隧道及地下工程建设风险管理概述隧道及地下工程建设作为土木工程中一项复杂且风险较高的工程类型,其风险管理的重要性不言而喻。

风险管理涵盖了风险识别、风险评估、风险应对和风险监控等多个环节,其目的在于确保工程建设的顺利进行,降低不确定性带来的损失,并保障人员安全。

隧道及地下工程的风险管理具有其独特性。

由于工程通常处于地下,地质条件复杂多变,如断层、岩溶、软土等不良地质条件可能导致工程出现坍塌、涌水、突泥等风险。

地下工程涉及的专业领域广泛,如岩土工程、结构工程、水文学、环境工程等,跨学科的特性使得风险管理变得更为复杂。

随着技术的进步和工程实践经验的积累,隧道及地下工程建设的风险管理研究取得了显著的进展。

风险识别方法不断完善,从传统的经验判断到现代的统计分析、模糊数学、人工智能等方法的应用,使得风险识别更加准确和全面。

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展 蔡巍

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展 蔡巍

隧道及地下工程的基本问题及其研究进展蔡巍摘要:随着我国经济建设的不断发展,我国的地下空间也得到了充分的利用。

于是,工程隧道及地下工程的建设的数量也逐渐增多。

因此,在进行隧道及地下工程施工的过程中也存在着很多隐患,因此,在施工过程中的问题管理显得尤为重要。

本篇文章主要研究了隧道及地下工程施工过程中的问题管理,希望通过本文的探讨,施工过程中的问题管理能够不断的完善,使施工的环境更加的安全。

关键词:隧道及地下工程工程施工工程中问题研究进展引言:自改革开放以来,我国的经济和科技都得到了迅猛的发展,在这样的发展趋势下,地下空间也得到了充分的利用。

在这个过程中,也会出现很多风险,因此,在施工的过程中,对风险进行管理显得尤为重要。

希望通过本篇文章的研究,在日后的隧道及地下工程施工过程中问题管理能够不断的完善。

一、隧道及地下工程的介绍(一)隧道及地下工程的组成部分在隧道及地下工程施工的过程中,首先应当做的工作就是隧道及地下工程的挖掘工作。

在这个过程中,挖掘设备会破坏原有的地层结构,打破平衡的状态。

在挖掘的过程中,会将原岩系统分成两个部分,这两个部分分别为:围岩区以及原岩区。

在进行挖掘施工的整个过程中,原岩区受到的干扰较少,并不会因此而发生变化。

但是,在围岩区中,将会受到很大程度的影响。

主要的特征为:随着挖掘的不断深入,岩体所受到的影响也会逐渐的减弱。

因此,在进行隧道及地下工程挖掘的过程中,应当尤其注意,一旦疏忽,将会使围岩区的地层稳定性降低。

保证围岩区岩石的稳定性,才能够保证整个工程的稳定性。

(二)隧道及地下工程的主要作用在整个隧道及地下工程中,包含了很多的系统,这些系统之间相互独立,有相互依存。

在隧道及地下工程施工的过程中,只有保证这些子系统正常的运转,才能保证施工能够顺利的进行。

这些系统中又存在着许多的作用,这些作用主要有:“减少交通的压力,保证地下的空间充足,使土地资源得到合理的利用,提高交通运行的效率,推动社会经济的发展等。

工程师地下工程与隧道工程

工程师地下工程与隧道工程

工程师地下工程与隧道工程地下工程和隧道工程是现代城市和基础设施建设的重要组成部分。

作为工程师,要承担起设计、建造和管理这些项目的责任。

本文将探讨地下工程和隧道工程的特点、挑战和解决方案。

一、地下工程的特点地下工程包括地下结构、地下管网和地下交通系统等项目。

与传统的地上工程相比,地下工程具有以下几个特点:1. 空间有限:地下工程受限于地下空间,需要合理规划和设计以充分利用有限的空间。

2. 地质条件复杂:地下工程通常需要在各种地质条件下进行建设,包括软土、岩石等,需要通过地质勘察和评估来减少可能出现的风险。

3. 地下水问题:地下水是地下工程中常见的问题之一,对地下结构的建设和维护都提出了较高的要求。

二、隧道工程的特点隧道工程是地下工程的一种重要形式,也是工程师经常接触到的项目之一。

隧道工程具有以下特点:1. 土壤和地质条件:隧道工程需要经过各种土壤和地质条件,如软土、岩石等,施工过程中需要进行相应的处理和支护。

2. 施工方法与技术:隧道工程施工需要采用适当的方法和技术,如盾构、钻孔、爆破等,以满足设计和安全要求。

3. 环境保护:隧道工程施工过程中需要注意环境保护,减少对周围环境的影响,并合理利用资源。

三、地下工程与隧道工程的挑战地下工程和隧道工程面临着许多挑战,如:1. 施工风险:地下工程存在土质条件变化、地下水涌入等风险,需要合理评估和控制,以确保工程的可靠性和安全性。

2. 运行维护:地下工程和隧道工程的运行维护需要耐久可靠的结构设计和合理的维护计划,以延长使用寿命和确保安全运营。

3. 异常事件应对:地下工程和隧道工程可能面临自然灾害、事故等异常事件,需要建立应急预案和响应机制。

四、解决方案为了克服地下工程和隧道工程的挑战,工程师可以采取以下解决方案:1. 充分勘察和评估:在项目开始前进行充分的地质勘察和评估,以准确了解地下环境及其特点,为后续设计和施工提供依据。

2. 科学设计:根据勘察结果和工程要求,进行科学合理的设计,包括结构设计、材料选择等,以提高工程的可靠性和安全性。

隧道与地下工程施工技术现状及问题对策

隧道与地下工程施工技术现状及问题对策

隧道与地下工程施工技术现状及问题对策摘要:地下工程的大量出现,节约大量的土地资源,较好的解决当前用地紧张的问题,有效缓解人和土地资源之间的矛盾。

基于此,本文将探究隧道与地下工程施工技术现状及问题的对策。

关键词:隧道与地下工程;施工技术;问题;对策1 隧道及地下工程的建设理念地下工程是一个高危型的工程,施工人员必须按照严格的技术标准去施工,同时在施工途中也要随机应变,根据实际情况转变施工操作,加强对施工的安全质量评估,优化施工方案,并分析可能发生的风险,及早制定预防方案。

在风险评估期间,评估人员应该对施工设计阶段、施工准备阶段、施工执行阶段、施工运营阶段都进行一个全方位的风险评估,确保各个阶段的工程施工不会出现影响进度与质量的风险。

地下工程是不可逆工程,不能在事后反悔拆除重新施工,所以在施工中一定要把控好施工的规划和质量,避免对工程进行改动或者是重修。

为了避免地下工程成为遗憾工程或者是灾害工程,施工方必须严格规划控制施工的工期、造价、限额设计和实际施工方案。

同时为了提升施工效率,施工人员还应该采取修建复线、多线的方式来提速,用实际的技术来取代规范指导,多一点实干少一点空话。

施工风险的责任主体不应该只是局限于施工方,目前各个施工阶段的风险界定还不能有效确定,如果单纯将安全事故归咎到施工方身上,其实是不合理的。

隧道工程施工中会出现很多不确定因素,如果只是采取固定的应对方案,很明显不能确保施工安全进行,施工方案的设计更应该是动态化和灵活化的。

因此,设计者必须依据实际情况,及时修改设计图纸,并且能够分析出各种不利因素,提前制定相应的应急方案。

2 隧道与地下工程施工技术中存在的问题2.1 前期的准备工作不足部分隧道与地下工程没有做好前期的准备工作,尤其是没有做好地质勘察工作,没有对地形地貌特点进行深入的了解与研究,没有分析水动力条件等。

如此,会给隧道与地下工程带来较大的经济损失。

像进行四川二郎山隧道修建的时候,没有对施工现场的地质条件进行深入的了解,导致进出口发生泥石流,损毁大量房屋建筑。

隧道工程施工的常见问题探讨

隧道工程施工的常见问题探讨

隧道工程施工的常见问题探讨0引言近年来,道路建设发展快速,对经济的发展起到了推进作用。

公路隧道工程是一项较为复杂的工程施工,呈现出难度大、周期长、范围广的特征。

现阶段我国的隧道工程施工技术处在不断发展的状态,取得了一定的进步,但还存在一些问题。

本研究主要针对隧道工程的特点和易出现的开挖问题、锚喷支护问题、仰拱问题进行分析研究,并对施工质量监管和工艺施工提出建议,确保工程施工的质量。

1隧道工程施工特点1.1施工环境复杂对于隧道工程来说,影响因素较多,地质环境条件就是隧道工程施工进程的一个重要因素。

复杂的地质环境会导致隧道施工难度加大,风险较高。

1.2时效性要求较高一方面,隧道工程多为较为隐蔽的地下作业,考虑到隧道结构的特点,为了保障隧道工程的质量通常施工时间较为紧凑,工序要保证连续性,而且每一道工序必须保证质量。

另一方面,隧道周围的岩土是有可能变化的,水文条件也具有很强的不可控性,因此在隧道工程施工过程中要紧凑安排,减小各种因素对于施工进程的影响。

1.3技术难度较大隧道工程施工时环境条件较差,加强了对施工技术的要求。

隧道工程作业常在空间较为狭小的区域,施工工序复杂,通常会有交叉作业的情况,对于本就不完善的技术提出了更高的难度。

2公路隧道工程施工中易出现的问题2.1隧道洞口的开挖问题公路隧道工程是一项施工时间较长、技术要求较高、投资规模较大的项目,因此在进行施工时要注意施工方法,做好安全措施。

目前的问题是在隧道洞口开挖时,要根据不同的地质环境要采取不同的开挖方法。

对于Ⅴ级围岩,在开挖洞口时应采用台阶分部环形开挖法,开挖前准备支护小导管,以开放的方式环形开挖,保留核心土,完成开挖后喷射C20混凝土,接着将锚杆打入,将钢架架立起来,之后进行二次喷射,最后设计好厚度。

对于Ⅳ级围岩,在开挖洞时应采用台阶法开挖法,在测量出划分区域并做好标识后,开挖围岩的上断面和下断面,之后进行仰拱混凝土,将排水设置好,最后将混凝土浇筑衬砌。

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道围岩稳定性、支护与围岩的作用关 系以及支护结构体系的动力响应特点
等3 个方面,如图1 所示. 围岩稳定性
的分析和判别是隧道工程设计的基础, 支护与围岩动态作用关系的深化研究 是支护体系及其可靠性设计的前提, 而支护结构与围岩作用体系的动力响 应机制则是隧道结构抗震和耐久性设 计的保障.
图1 隧道及地下工程的基本问题
4.1 隧道支护的基本作用
调动围岩承载
对于广义载荷来讲,主承载结
构是围岩自身,充分发挥围岩 的承载功能是隧道设计的基本 原则,最大限度地发挥围岩的
协助围岩承载
在某些围岩条件下仅靠调动
围岩自承载无法实现自行稳 定和平衡,这时便需要外部 结构的介入承担部分附加载
动态协调承载
在对隧道围岩的支护活动中,
调动和协助围岩承担的界限并 不十分明显,通常在时间上是 先调动后协助,在空间上则是
2.4 复杂隧道围岩稳定性及载荷特 点
复合拱的破坏形式
上部垮落:在拱脚完好的前提下,复合
拱结构承载主体向上移动,承载结构相 较于初始状态更加稳定,塌方程度会阶 段性趋缓,并最终稳定. 拱脚失稳:相当于拱结构的跨度增大, 由于稳定的拱结构具有特定的高跨比, 因此最终稳定状态的拱结构范围将大于 拱顶破坏模式下的范围,复合拱拱脚会 向两侧移动,之后,续随着上部围岩的 破坏,高度再向上移动.
05
隧道及地下工程安 全性分析
隧道及地下工程安全性分析
5.1 隧道及地下工程安全事故类型
围岩失稳类塌方事故
由于隧道围岩的超前失稳、破坏或
过度变形造成坍塌和冒顶,进而引 起掌子面的塌方事故。
结构失效类塌方事故
隧道支护结构不足以抵抗围岩的附
加载荷,支护与围岩的动态作用无 法达到平衡状态而造成支护结构失 效。
隧道及地下工程学科的基本问题
隧道围岩稳定性及其评价方法
围岩稳定性是指在一定的尺度和空间
条件下围岩能够自行稳定的时间,这显 然与围岩的结构是显著相关的.
隧道支护与围岩的动态作用关系
隧道围岩变形和破坏是一个复杂的过
程,通常始于掌子面前方,而在得到有 效支护以后其变形才趋于稳定,在此期 间, 各种不同形式的干预共同构成复合 支护结构体系,并实现协同作用.
隧道及地下工程 的基本问题及其 研究进展
目录
01
隧道及地下工程学科的 基本问题 隧道围岩力学特性及其 载荷效应 支护与围岩的动态作用 关系 隧道支护结构及其协同 作用 隧道及地下工程安全性 分析
02
03
04 05
01
隧道及地下工程学科的 基本问题
隧道及地下工程学科的基本问题
隧道及地下工程的基本问题包括隧
以外, 整体稳定性较好而且能够承担地
层载荷的围岩则为深层围岩.若对深层 围岩采取及时有效的支护和干预则可
保持其稳定性. 显然,隧道围岩通常是
由浅层围岩和深层围岩复合而成.
隧道围岩力学特性及其载荷效应 由于地层条件以及工程扰动效应的 复杂性,围岩失稳具有显著的突发性 和阶段性特点,如图5 所示. 数值试 验中不同阶段的围岩垮落高度见图6. 每组围岩失稳后都将保持相对较长时 间的平衡. 突发性表明了围岩变形破坏发展由量 变到质变的累积过程,而阶段性则显

4.从致灾机理层面提出了隧道施工安 全事故的3 种模式,针对极不稳定的 围岩, 建立了安全性分级的指标体系, 并给出了相应的分级方案.
THANKS
隧道支护结构体系的动力响应
隧道结构动力响应的突出特点就是隧 道结构体系承受一种超常强度和规模的 外载作用,并且呈现周期性,而结构体 系的响应模式和程度则取决于隧道围岩、 支护结构以及两者的作用关系,这在某 种程度上也决定了动力作用的结果.
核心问题
围岩稳定性是最为关键的问题,也是 研究的重点,它一方面是其他两个问题 研究的基础,同时也是隧道及地下工程 的特色和难点,那么,对隧道围岩变形 破坏机制的研究和稳定性判别就显得尤 其重要和迫切.
自承载能效率,是最为经济的
工程方案.
荷以实现围岩的整体稳定性
和平衡,这也是支护结构的 本质作用特征.
调动深层承载、协助浅层围岩
承载,而在实际作用过程中是 相互依赖和相互包含的,动态 协调是其相互作用的基本特征, 这也是支护与围岩关系复杂化 和作用结果具有不确定性的重 要原因.
隧道支护结构及其协同作用
2.隧道及地下结构安全评估与控制
在隧道衬砌结构状况评定指标体系中,既有定量指 标,又有定性指标,各指标之间不具备可比性.为了各 评定指标的统一性,提出了“隧道健康度” 的概念, 据此可描述隧道整体结构及其子结构达到预期使用功
恶化了支护与围岩的关系,由此直接或间接地造成各
种结构病害,严重时会危及到运营安全,这也是地下 结构普遍存在的问题。 (2)隧道漏水病害只有在隧道衬砌结构背后具有集 水条件和衬砌结构开裂(渗水通道) 两者同时发生时才 会形成,显然这两者均与结构背后的空洞有关.。 (3)隧道基地和道床结构的破损本质上也是支护与 围岩接触状态紧密相关。
2.阶段特性. 支护-- 围岩体系
不同阶段的主导因素不尽相
同,导致重点问题和相应的 核心变量始终处于动态转移 和相互转化之中. 围岩变形、破坏与支护结构体 系的作用表现出明显的非线性 特点,两者变化发展的原则是
岩充分调动自承载能力,防止围岩坍
塌破坏,控制围岩变形;另一方面, 围岩载荷以及因其变形受到约束而产 生的反力作用于支护结构,造成结构 受载,这就要求支护结构具有足够的 强度和刚度,从而实现稳定.
02
隧道围岩力学特性及其 载荷效应
隧道围岩力学特性及其载荷效应
2.1隧道围岩变形及破坏特性
在隧道施工影响下,围岩发生应力调 整和转移,通常伴随着变形与破坏. 随 着围岩变形的增大,破坏逐渐发展,围岩 失稳范围增大,出现不同形式的破坏[1]. 围岩变形先后经历4 个阶段,自掌子面 前方开始,依次为缓慢变形、急剧变形、 变形减缓和变形稳定,如图2 所示. 随
保持整体变形协调 . 一方参数
的变化对另一方具有依赖性, 不同支护形式之间相互叠加等. 支护与围岩作用体系中任何构
件的失效都有可能导致整个体
系的失稳,须综合考虑.
支护与围岩的动态作用关系
3.2 隧道支护与围岩动态作用过程
四个阶段:
A. 围岩超前缓慢变形阶段. 这时围岩受到约束,变形得到
一定的遏制,发展缓慢。
B. 从掌子面前方围岩急剧变形到初期支护发挥作用。 C. 初期支护与围岩发生有效作用后,围岩变形得到控制, 同时围岩产生的形变压力使初期支护结构受力迅速增 大。 D. 在初期支护及超前支护与围岩的动态调整过程中隧道 围岩变形趋于稳定,这时已实现围岩稳定和安全。
04
隧道支护结构及其 协同作用
隧道支护结构及其协同作用
2.针对支护与围岩作用特点,提出了

动态作用过程的四阶段原理,明确了 每个阶段支护与围岩相互作用的内涵 和评价方法,由此可作为隧道设计的 依据。
3.提出隧道支护作用的本质就是调动 围岩承载和协助围岩承载的观点,分 别给出了相应的实现方式和评价方法, 建立了隧道广义支护结构的协同作 用模型,可实现围岩控制效果的优化.
着变形的发展围岩破坏范围不断增大,
如图3 所示.
隧道围岩力学特性及其载荷效应
图3 隧道围岩破坏区的发展
隧道围岩力学特性及其载荷效应
2.2隧道围岩的复合结构特性
考虑松动区边界内外围岩稳定性的 差异性,可将隧道周边一定范围内丧
失整体稳定性而无法实现长期自稳的
松动区定义为浅层围岩,如图4 所示. 这部分围岩需要及时支护;在此范围
下部滑移:该模式对复合拱结构带来两
上述破坏模式对应于3 种不同的复合拱
个影响,其一为拱脚失去支撑条件而破
坏,其二为维持稳定的强力链不能构成 完整闭合环而发生重组. 以上两种影响 共同作用,导致拱结构同时在跨度和高 度上向外扩展.
失稳模式,其中后两种模式都带来拱脚
的破坏,拱脚破坏会使得复合拱结构跨 度增大,从而导致最终稳定状态范围比 第1 种情况更大,由此可以推断在围岩 稳定性控制过程中,拱脚的控制是关键,
能后的安全程度.
隧道健康度函数表达式: H = f (x1, x2,x3, ... , xn) 式中, H 为隧道健康度函数, 取值范围为[0,1];x1, x2, x3, ... ; xn 为某评定指标现场检测值.
隧道及地下工程的基本问题及其研究进展
1.基于围岩的渐进破坏特点,提出了 复合隧道围岩的理念,并建立了隧道 围岩载荷的计算模型,可对不同围岩 条件下的支护结构载荷进行定量计算。
也是控制最终破坏范围的最有效手段.
03
支护与围岩的动态 作用关系
支护与围岩的动态作用关系
3.1 隧道支护与围岩作用的基本特 点
1.动态特性. 支护与围岩的相互作 用关系具有很强的时空相关性, 主要来源于隧道开挖及支护结构 的施作过程、围岩的流变特性和 混凝土材料的硬化特性. 3.协调特性. 支护与围岩是不可分割的 整体,一方面,支护可直接承载一部 分因隧道开挖而释放的应力或协助围
然是围岩失稳和破坏的分组性特点,
而处于同一组的围岩具有本质的共性 特点.
隧道围岩力学特性及其载荷效应
2.3 隧道围岩荷载的确定
对于复合隧道围岩,其载荷效应主要由两部分组成,即浅层围岩的“给定载荷” 和 深层围岩的“形变载荷”.复合围岩的载荷效应主要取决于浅层围岩的范围和对深层围 岩变形的控制目标和标准.基于复合围岩基本载荷的理念,可利用图7 所示的计算模型 对支护反力进行分析.
ห้องสมุดไป่ตู้
隧道围岩力学特性及其载荷效应
图9 中载荷上限包络线各组深层围 岩结构层失稳后支护所受最大载荷的 变化情况,可由计算获得;载荷下限 包络线则表示结构层尚未失稳时的支 护最小载荷,与结构体系的刚度有关. 实际工程中的支护结构载荷理论上都 在上述网格区域,据此可获得不同围 岩条件下的围岩特性曲线.
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