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目前,我国交通运输行业获得较为快速的发展,桥梁隧道施工在现代交通建设项目中占据非常重要的位置[1]。施工单位在桥梁隧道工程施工过程中要严格管理施工,因为施工地点具有非常复杂的地点,容易发生事故问题。因此,施工单位需要掌握桥梁隧道工程的相关施工技术,并了解其容易出现的问题,及时采取措施进行质量控制,确保在提高施工质量的同时,获得良好的社会效益。
一、桥梁隧道工程常见质量问题
(一)铺装层脱落
桥梁隧道施工时常常由于施工人员过度重视外观美观性,容易出现铺装层脱落的情况,加上对于桥梁隧道工程施工质量未给予重视,没有根据相关施工规范的要求进行施工操作,造成隧道铺装层出现脱落、松动以及裂纹等质量缺陷。
(二)钢筋锈蚀
大部分施工人员缺乏保护钢筋的意识,尚未通过针对性的对策保护钢筋,钢筋在空气中暴露时没有采用涂层操作的方式保护钢筋,或者在涂层操作施工时具有较差的规范性。钢筋长时间暴露在空气中会出现水和氧气的改变,导致钢筋出现锈蚀的情况。同时,即便施工人员根据相关要求采用措施进行钢筋保护时,无法有效避免钢筋出现锈蚀的情况,例如,钢筋运输以及储藏过程中受到磕碰均会在一定程度上破坏土层。
(三)混凝土裂缝问题
桥梁隧道施工中混凝土发挥着非常重要的作用,同时混凝土结构也较为常见出现裂缝O质量问题,在一定程度上影响施工质量[2]。导致混凝土工程出现裂缝的原因较多,例如,施工人员没有根据相关规范要求进行施工或者混凝土质量达不到要求等均会影响混凝土工程。另外,混凝土配置达不到质量要求、后期缺乏有效的养护以及管理、缺乏合理的浇灌、尚未清晰认识混凝土施工强度等均是造成混凝土结构出现裂缝的因素。
二、桥梁隧道工程的相关施工技术
(一)挪威法施工要点
挪威法的基础理论是以岩体本身承载作用为主,通过支护辅助岩体加固施工。挪威法施工技术具有维修方便、施工快捷、建设成本低等优势,在桥梁隧道施工技术中具有较为良好的效果,尤其在硬岩桥梁隧道工程中占据着非常重要的位置[3]。桥梁隧道施工在应用挪威法施工技术时需要对施工前两次地质勘探工作给予重视,因为挪威法无需进行超前地质预报环节,因此将圆形观测工作量有效减少,不需要进行再次衬砌施工,可以促进工程建设成本明显降低。若桥梁隧道工程防水板发生漏水问题,能够立即给予局部修补,对降低维修难度以及维修费用有一定的帮助,同时对桥梁隧道工程正常施工进度不会产生影响。
(二)新奥法施工要点
相对于挪威法来说,新奥法有着极大的相似点。目前,我国桥梁隧道工程施工中新奥法又可称为锚喷构筑法。新奥法具有工程质量高、施工经验成熟、投资成本小、地面干扰小等优势,在山岭隧道、矿山巷道、城市地铁等地下隧道工程施工中广泛应用。软岩或者硬岩隧道施工中比较适合使用新奥法施工技术,新奥法的施工原理(详见图1)主要是促进围岩自承作用得到最大程度发挥,通过围岩自承能力以及开挖面空间约束进行测量技术、喷射混凝土、锚杆加固等施工,通过加固处理围岩,确保围岩松弛、变形等情况得到有效控制[4]。另外,新奥法采用监控以及测量围岩以及支护,确保能够给工程设计施工奠定良好的基础。在岩石地层施工中有效运用新奥法,能够通过分步开挖或者全断面一次开挖的方式,进行锚喷支护复合衬砌以及锚喷支护,通过分析桥梁隧道工程的具体情况进行二次衬砌,在土质地层施工中运用新奥法,在加固地层后,方能进行衬砌以及支护开挖施工。
图1 新奥法施工原理
(三)掘进机法施工要点
掘进机法主要是通过特制的大型切削设备,通过刀盘与岩壁紧贴后,采用盘型滚刀破碎岩石,确保隧道断面能够实现一次成型。现今,掘进机法在具体施工过程中,因为其机械工艺、制造工艺、理论基础仍未获得全面发展,所以施工单位需要不断改良施工技术。掘进机法可以通过皮带运输机全面排除破碎产生的土屑以及岩渣,从而使运输工序达到简便易行的效果,对掘进速度不会产生影响。通过集中控制的方式进行操作,能够促进远距离操作以及自动化操作得以实现。
(四)沉管法施工要点
沉管法又称为预制管段沉放法,在水底隧道建设中获得较为广泛的应用。沉管法主要是采用预制隧道管道的方式,把其托运到设计隧道的具置,通过管段加载效果确保其能够下沉到事先挖好的水底沟槽位置,直到完成沉放管道的工作后,通过水力压接法相互连接彼此相邻的两段管道,接着进行封闭墙拆除施工,确保隧道的完整性。
三、桥梁隧道工程施工技术质量控制对策
(一)预防铺装层脱落对策
施工技术人员在施工时要对铺装层厚度进行正确掌握,接着通过分析实际的情况,选择材质优良的材料,通过这样的方式能够促进铺装层出现断裂的情况有效减少。铺装层施工时需要合理的选择防水材料,通过这样的方式不仅可以促进铺装层施工质量得到有效提高,还可使铺装层使用年限有效延长。铺装层质量在很大程度上受到地理位置的影响,因此,在施工时通过分析地理位置地貌、地势、地形等,进行针对性的处理,可以促进铺装层出现裂缝的情况得到明显减少[5]。
(二)防御钢筋锈蚀的对策
施工人员在施工时采用涂层处理的方式可以使钢筋锈蚀情况得到有效避免,完成涂层操作时要通过针对性的保护对策,尽可能避免运输以及储存钢筋时由于碰撞出现掉层的情况。若钢筋出现锈蚀情况,可以通过措施有效处理锈蚀部分。
(三)加大控制隧道裂缝的力度
施工人员需要严格根据相关标准进行混凝土施工以及混凝土配合比设计工作,施工人员要对裂缝情况进行验算,对于不同部位的混凝土构建要采用不同强度等级的混凝土施工。计算混凝土配筋率时要确保计算公式计算结果以及准确性的精确性。施工单位要对水灰比、水泥用量进行严格控制,通过分析混凝土强度要求合理的使用外加剂或者掺合料[6]。施工单位需要加大施工人员施工技术培训力度,使其能掌握有效控制混凝土裂缝的技术,从根本上提高施工质量。
(四)保障原材料质量
桥梁隧道工程是否能够有着良好的工程质量,在很大程度上受到原材料的影响。所以,施工单位应该重视采购材料的工作,严格调查供应商的信用情况以及资质,不仅要保障施工材料的质量,同时还要促进材料价格有所降低,使企业经济效益明显提高[7]。禁止质量不合格的材料进入施工现场,每隔一段时间抽检施工材料,对钢筋材料、混凝土材料的合格证明进行严格审查,规范材料的存储工作,避免出现受损等情况。
结束语
桥梁隧道工程是否有着良好的施工质量对人们生命财产安全有着直接的影响。所以,施工单位应该完善桥梁隧道工程的施工技术,对于施工过程中容易出现的问题,要及时采取措施进行处理,有效控制施工质量,为顺利进行桥梁隧道施工环节提供保障。从根本上促进桥梁隧道建设的质量以及安全性明显提高,确保桥梁隧道工程能够与我国经济社会发展的需求互相符合,为居民正常生活提供良好的服务。
参考文献:
[1]金传勇.探究道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术对策[J].江西建材,2015(04):288-289.
[2]罗富强.道路桥梁隧道工程施工技术研究[J].科技资讯,2014(06):367-368.
[3]于则彬.桥梁隧道工程的施工技术分析[J].黑龙江科技信息,2014(07):266-267.
[4]滕忠来,李建设.公路桥梁涵洞隧道工程施工技术应用[J].中华民居(下旬刊),2013(06):763-764.
[5]班立彦.公路桥梁隧道施工存在的问题及对策[J].科技资讯,2014(09):624-625.
[6]刘盼龙. 关于桥梁隧道路面施工质量控制的研究[J].城市建筑,2013,04:270+274.
【关键词】灌浆法;公路桥梁隧道;加固;原理
引 言
对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容, 而实际施工中, 由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等原因, 桥台、 桥墩常出现不同程度的裂缝, 对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。 本文通过桥梁隧道施工实例证明: 公路桥梁隧道施工中, 利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补, 能够达到加固桥梁基础的目的, 使用效果较为理想, 应得到广泛运用。
1 工程概况
某公路桥梁隧道, 桥全长为42m, 桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础, 桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下问题: a)桥墩、 桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身, 宽度约为2mm, 长度约为3m; b)桥墩上游侧防震挡块开裂; c)桥台砌石出现松动现象。 对上述问题的成因进行分析, 认为裂缝的产生原因为墩台不均匀沉降, 以及墩台开裂。 为了在施工过程中有效解决上述问题, 及时控制裂缝的范围和深度, 保障公路桥梁隧道施工质量, 本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。
2 灌浆法加固的原理
利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、 气压、 电化学原理, 在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中, 从而达到填补裂缝, 加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质, 在灌浆过程中, 浆液渗透到裂缝和孔隙中, 并形成浆脉, 进而形成浆柱体, 浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础, 从而有效提高桥梁基础的承载能力, 并减轻墩台不均匀沉降的问题。
3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计
合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提, 灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。
3.1 灌浆施工控制标准
灌浆强度控制标准: 灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa, 淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上, 复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量控制标准: 灌浆施工的质量控制标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工控制标准而定, 对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准, 由于不同工程桥梁基础的均一性、 裂缝数量、 裂缝程度和理论耗浆都不相同, 因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量控制标准, 从而保障灌浆加固施工的有效开展。
3.2 灌浆施工段的选择
结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、 裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。
3.3 浆材配比
本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料, 这种浆材所用的材料包括粉煤灰、 水泥等, 本工程施工中采用的水泥: 粉煤灰比为4∶1; 水灰比在0.5~0.55左右; 水泥种类为普通硅酸盐水泥, 水泥的强度是32.5。
3.4 扩散半径
由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异, 墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化, 因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。 本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m, 实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。
3.5 布孔
灌浆施工的布孔分布、 布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果, 本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm, 孔深为5cm。
3.6 灌浆施工操作
本工程灌浆施工操作方案设计如下:
a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;
b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右, 灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;
c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满, 使浆液充满地基, 因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断 , 灌浆量的计量都应以饱满、 填满地基为准;
d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下, 当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时 , 延续 30min 方可结束灌注。
4 灌浆施工
灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工对策如下。
4.1 施工准备
进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备, 施工准备包括以下内容:
a)准备好灌浆施工所用的机具设备;
b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;
c)开展灌浆试验, 通过试验确定合理的灌浆扩散半径、 灌浆孔距等;
d)施工现场组织到位, 施工人员、 技术人员就位, 合理安排灌浆施工进度, 组织施工现场质量控制和监督人员。
4.2 施工流程及施工工艺
灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下: 道基础灌浆施工应按以下流程进行: 成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。
施工工艺: 灌浆法加固桥梁墩台施工中应控制好以下几项施工工艺:
a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进 , 当钻头钻进至粉性土中时, 应先下入导管护壁, 再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;
b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;
c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒, 再用搅拌机搅拌, 再加入预定量的水泥, 继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用 ;
d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆, 直至浆液饱满, 填满基础, 达到设计深度为止;
e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后, 应及时进行封孔操作, 封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。
5 结语
综上所述, 灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单, 施工操作难度较低, 经济可行, 同时也避免了传统加固方法造成的浪费和质量隐患。 今后的公路桥梁隧道施工中, 如需对墩台基础进行加固, 应首先考虑运用灌浆加固法。 此外, 应结合工程实际不断优化浆材配合比、 优化布孔方案和改进灌注工艺, 进而更好地解决墩台裂缝问题, 显著提升桥梁基础的承载力。
参考文献
[1] 李从德. 公路桥隧施工测量放样应用技术[J]. 科技博览, 2009,(35): 35.
[2] 陈宏科 . 浅谈高压旋喷注浆方法在桥梁隧道基础加固中的运用 [J]. 科学与财富, 2012, (3):177
.[3] 杜中秋 . 大桥乡大桥现浇筑连续T构0号块施工技术[J]. 隧道建设, 2008, 28(1): 110-113.
[4] 张立新. 帷幕注浆施工技术在隧道的应用 [J]. 中华民居, 2012,(4): 932-933.
关键词:喀斯特 风险评价 评价体系
1.引言
贵州属于典型的喀斯特地区,喀斯特地貌出露面积占全省面积的61.9%。近年来,随着贵州经济的快速增长,交通运输业的发展,带动了各个地区的公路建设。根据《建设项目环境影响技术评估导则》(HJ616—2011)(以下称导则)的要求,在对建设项目进行环境影响评价时,需评估项目建设存在的环境风险制约因素进行,从环境敏感性角度评估建设环境风险可接受性;评估环境风险防范措施和污染事故处理应急方案的可靠性和合理性等1。在喀斯特地区进行基础设施建设是比较艰巨的,在建设过程中,如何减小各种风险,并采取行之有效的措施避免风险的产生及应对各种风险后果,如何建立科学有效的风险评价体系是十分关键的。
本研究的风险评价即为导则中要求的环境风险的评估,首先需要对环境风险的制约因素即风险因子进行识别。分析高速公路建设项目的可行性研究报告等相关资料、及项目建设所涉及的区域的背景情况等,根据环境效应强度及其发生背景对建设工程施工期及营运期中可能产生的不确定的因素进行识别,进而加以分析,判断、归类、鉴定,并对其进行管理,从而减轻或降低风险带来的危害。即根据风险识别过程(数据、资料、信息的获取——资料及数据的分析及风险因子的识别——风险因子的鉴定、归类——风险管理[1]可分为施工期、营运期两个时期进行,并选用一定的项目风险评价方法进行风险评价。
2.风险识别
风险识别即风险源、特性、影响范围等的识别。贵州喀斯特地区广布的溶洞及落水洞、山地多、山谷切割深等特点加大了高速公路建设的难度。施工期的风险识别主要分为路基工程、桥梁工程及隧道工程等三个工程中的风险;营运期主要分为自然灾害、运输危险化学品的风险。
2.1施工期风险因子
2.1.1路基工程
(1)软土路基工程
喀斯特地区的岩层主要为白云岩、石灰岩等,在洼地地区,流水冲击物在此处沉积,沉积物极其脆弱,强度较低,易发生垮塌、沉降等风险。因此识别项目实施地段的软土路基可能发生的风险主要包括路基土质状况、材料运输的可达性等。同时项目实施应尽量避开雨季,雨季容易造成水土流失,并修建排水沟、合理堆放料材等,避免造成水土流失,继而造成河道淤塞。
(2)边坡工程
包括路基边坡及道路开辟形成的边坡。高速公路通过较小的山体时,没有采取避让及隧道工程措施,而是对山体进行爆破,开辟出道路。而开辟之后形成的山体边坡地形高差较大、坡度较陡、岩土体的物质及结构基础属于易发生滑坡的岩土体都存在路基不稳,容易滑坡、塌方等安全隐患。
2.1.2桥梁工程
桥梁工程的风险相对高速公路其他工程较大。由于喀斯特地区河谷切割深,桥梁的跨度较大,长度较长,海拔较高,桥墩高度较高。且各种形式的桥梁存在的风险因素各异,但总的看来,桥梁工程施工期的风险可归纳为以下几个方面:河流水文情势对桥墩、桥桩基础的稳定性的影响;桥梁承重与该高速公路的设计流量的关系;以及桥梁结构、附属设施施工采取的施工组织设计及施工方案产生的风险等。
2.1.3隧道工程
贵州是云贵高原向东部沿海地区的过渡地带,山地较多,因此隧道工程是不可避免的。根据隧道所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。喀斯特地区的隧道以山岭隧道为主,山岭隧道是为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的隧道。在喀斯特地区修建隧道具有复杂性及不可预见性。施工期的风险主要包括正洞施工及辅助坑道施工过程引起的坍塌、突泥、突水、瓦斯燃烧等风险以及由地质水文条件引起的风险等。
2.2运营期风险
2.2.1自然灾害
自然灾害风险表现为自然灾害对高速公路的破坏。主要有地震、暴风雪、严寒酷暑、洪涝灾害引起的滑坡、水土流失等。
2.2.2运输风险
高速公路营运期的运输风险主要是运输环境的风险评价。如危险化学品在运输过程中,由于管理、工作人员的失误、车辆、包装、设施、路况及环境等原因,危险化学物品发生爆炸、泄露等事故从而产生风险。
桥梁工程运输风险除自然灾害对桥梁的破坏导致的风险外,还包括人为破坏等对桥梁的安全运营影响,桥梁工程耐久性等。
隧道工程运输风险包括隧道结构稳定性、防水可靠性、耐久性等。
3.评估方法的选取
风险评估方法是在建立风险评估体系的基础上,采取一定的评估方法对各个风险要素进行评估的方法。并与预期的风险目标进行比较,进而确定项目的风险严重程度,从而采取相应的风险管理措施控制风险发生的概率,减轻风险发生的后果。
风险评估的方法包括:专家评分法、模糊综合评价法、决策树法、网络计划技术、蒙特卡罗模拟、层次分析法等;以及将以上方法加以综合的评价方法:如模糊层次分析法、灰色层次法、模糊效用风险评价法等[2]。其中层次分析法、专家评分法应用较广,理论也较成熟。层次分析法是将定量分析与定性分析相结合,将所识别的风险因子进行分层,通过比较、计算得到不同方案的风险水平。专家评分法是通过对参与大量工程建设的专家进行问卷调查,根据专家的实际工作经验对风险进行打分,从而得到风险的发生概率等。风险评价的目的是选取风险水平小的方案,但风险较大的方案往往盈利的机会较大[3],因此平衡好风险水平与经济盈利之间的关系是比较关键的。
4.风险管理
风险管理主要是为了减小风险发生的概率及减小风险可能发生后的损失大小。减小风险发生的概率就需要增大投资,提高企业风险管理素质及风险控制水平,并对项目实施地段进行充分的调查,对设计方案进行反复的论证,采取各种方法措施对各个风险要素可能发生的情况进行控制,防微杜渐,从而降低风险等级,达到风险管理的目的。
5.结论
日前,随着经济社会的发展,城市化进程的加快,高速公路的建设如雨后春笋般迅速崛起。在公路风险评价中,分为,根据施工期及运营期的风险因素建立风险评价体系,能够全面科学系统地指导实践。同时还应对企业管理水平、素质等进行风险识别,充分考虑各方面的因素可能引起的风险。
参考文献:
[1]《建设项目环境影响技术评估导则》(HJ616—2011);
摘要:本文通过介绍隧道工程的发展历史,阐述了其他专业和社会需求在隧道发展历程中的影响,并对隧道工程的发展方向做了规划。
关键词:隧道工程发展历史新奥法发展方向
0 引言
随着现代交通的发展,对道路线形要求的不断提高,隧道的作用越来越突出。同时,城市交通拥堵问题日益突出,发展城市地下交通十分迫切。鉴于此,回顾隧道的演进历史和发展历程,总结其发展现状和发展水平,提出新形势下的发展方向已势在必行。
1 隧道的发展历史
1.1古代的隧道
我国最早有文字记载的地下人工建筑物出现在东周初期( 约公元前七百年)。《左传》中记述了一段很有名的“掘地及泉,隧而相见”的历史故事。讲述了郑庄公为与母亲相见,掘地出泉的故事。
在其它古代文明地区有很多著名的古隧道, 如公元前2189到2160年前后, 在古巴比论城幼发拉底河下修筑的人行隧道, 是迄今已知的最早用于交通的隧道。古代最大的隧道建筑可能是那不勒斯与普佐利之间的婆西里勃道路隧道,完成于公元前36年,直到现在还使用着。
为免去衬砌,多数古隧道都是修建在坚硬的岩层中。在火药出现之前,开挖隧道的主要手段是用锤、钎、锲等原始工具。后来人们知道利用岩石的物理特性,比如先把岩石烧到灼热状态,然后突然以冷水或醋喷射,使岩石更易于开挖,这便是所谓的“猝火法”。
1.2近现代隧道的发展
1866年瑞典人诺贝尔发明黄色炸药达纳马特,为开凿坚硬岩石提供了条件。1872年,位于瑞士中南部的世界著名隧道之一圣哥达隧道的建设则首次使用了炸药。
1830年左右,铁路的出现与发展促进了隧道工程技术的发展。1853年,美国马萨诸塞州在建设8km长的胡萨克隧道时试用了隧道掘进机,但未取得成功。在接下来的一个世纪中,很多尝试制造和使用隧道掘进机进行建设,但真正取得成功的却是少之又少。
上个世纪头几十年里,汽车技术的发展突飞猛进,车速逐渐提高。相应地要求道路采用平直线形,以缩短历程,提高运输效率,道路隧道的数量随之增多。1927年,美国在纽约哈德逊河底修建了厚兰德隧道,在这条隧道中解决了现代隧道建设中出现的一些问题,尤其是通风问题。1919~1920 年,在厚兰德氏的指导下首次对美国汽车排出的CO量进行了彻底的调查研究。另外,对于危害人体的一氧化碳浓度容许值也进行了研究。在考虑了这许多问题之后,该隧道恰如其分地采用了横流式通风。从此之后,机械通风方式逐渐得到广泛应用。出现了横流式、半横流式、纵流式以及射流式等通风方式。
隧道交通的另一个重要问题就是照明。事实证明,仅仅依靠车前灯照明并不能满足安全行车的需要。从通风角度看长隧道是困难的,从照明角度看短隧道反而难以处理。另外, 由于人的眼睛对亮度的突然强烈变化不能立即适应,所以照明问题不但要在隧道内部考虑,并且要从接近洞口的一定范围内就加以考虑。
从20世纪50年代起,由于量测手段的改进和电子计算机的应用,使得岩体力学获得迅速发展,从而把围岩压力的研究推到了一个新的阶段。奥地利人L.v.Rabcewicz根据本国多年隧道施工经验总结出新奥法,其特点是采用光面爆破,应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时的进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。
2 隧道的发展现状及水平
2.1 跨海交通新形式——水下悬浮隧道
水下悬浮隧道又称阿基米德桥,其概念问世以来,引起世界各国的广泛兴趣。水下悬浮隧道支撑系统锚固于海床或海面浮筒上,通过水的浮力、自身的重力和锚固力的平衡作用使隧道悬浮在水中适当深度,具有沉管隧道的各种优点,但对水深和海底地形地貌、地质条件的适应性更强。同时,水下悬浮隧道减少了与陆地交通连接的引道的长度及坡度,可降低建造成本和污染,对周边景观及生产与生活的影响不大,具有经济和环境方面的优势,非常适合于水深超过50m ,或跨越长度超过1km的工程。作为一种创新技术,水下悬浮隧道极具吸引力。
2.2 现代公路隧道的特点
经过多年的发展,传统的公路隧道也已经发展到了一定的水平,下面将列举当今公路隧道的特点:
①隧道越修越长;②曲线隧道逐渐增多;③双洞取代单洞;④隧道服务水平很高。
3 隧道将来的发展方向
①提高废弃隧道的利用率 随着时代的发展与进步, 废弃隧道的数量逐渐增多。既有废弃隧道的来源比较广, 一方面来自早期的人防工程,;另一方面是随着社会经济发展, 原有交通隧道利用率则逐渐降低, 以致最终被废弃。如何利用这些既有废弃隧道, 这是一个值得探讨的问题。
②规划眼光要长远 隧道的规划设计师要着眼于未来30年甚至更长时间之后的交通运行情况,想法不能被当前的建设成本与施工难度所束缚。只有敢于设计,敢于规划,才会有建设梦想的实现。
③城市隧道的发展应该多样化 随着城市交通的拥挤与交通污染的日益严重,地铁建设成为了城市建设最热门的话题。可对于那广阔的地下空间来说,仅修建地铁的话,无异于暴殄天物。我们可以将城市道路交通、停车场皆建于地下,即建成多维立体结构。
4 结语
十九世纪是高架桥梁的世纪,二十世纪是摩天大楼的年代,那无容置疑的是二十一世纪将会是地下空间的时代。立志于赶超发达国家的中国,需要全力以赴,把握这个机会,在地下空间的征途上有所建树!
参考文献:
[1]才.隧道工程[M]. 北京:人民交通出版社,1993.
[2]蔡美峰主编. 岩石力学与工程[M]. 北京:科学出版社,2008.
[3]沈明荣等编著. 岩体力学[M]. 上海:同济大学出版社,2006.
作者简介:1.李昂(1989-),男,汉族,山东菏泽人,长安大学公路学院,桥梁与隧道专业,2011级硕士研究生
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.