時(shí)間：2022-09-03 01:18:12
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇隧道論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘要：隧道工程圍巖定級(jí)對(duì)比分析巖溶
0引言
在石灰?guī)r地區(qū)修建高速公路時(shí)，巖溶新問題是不容忽視的。巖溶是地表水和地下水對(duì)可溶性巖層經(jīng)過化學(xué)功能和機(jī)械破壞功能而形成的各種地表和地下溶蝕現(xiàn)象的總稱。此區(qū)域的隧道建設(shè)應(yīng)考慮巖溶的危害，評(píng)價(jià)其影響程度，才能決定合適的襯砌結(jié)構(gòu)形式和溶洞處理辦法。
1巖溶區(qū)域隧道圍巖分級(jí)的思索
1.1隧道圍巖分級(jí)的一般思索
圍巖分級(jí)是將隧道圍巖穩(wěn)定性等級(jí)由好到壞分為Ⅰ~Ⅵ六級(jí),采用定性、定量、定性和定量相結(jié)合的3種方法進(jìn)行。由于規(guī)范沒有對(duì)巖溶影響設(shè)置專門的條文，石灰?guī)r地區(qū)在確定隧道圍巖分級(jí)時(shí)，如何考慮巖溶功能受主觀熟悉影響較大。
通常情況下，隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)圍巖級(jí)別、使用要求和施工條件來考慮的，通過工程類比和結(jié)構(gòu)計(jì)算綜合分析確定。不同級(jí)別的圍巖對(duì)應(yīng)的隧道初期支護(hù)參數(shù)和二次襯砌的支護(hù)參數(shù)是不同的，往往圍巖的一個(gè)級(jí)別差異對(duì)應(yīng)隧道延米工程造價(jià)的差異達(dá)萬元以上，合理確定隧道圍巖級(jí)別是控制隧道工程投資的關(guān)鍵因素。
1.2巖溶地區(qū)隧道圍巖分級(jí)要考慮的因素
如何定性考慮巖溶對(duì)隧道圍巖級(jí)別的影響，筆者認(rèn)為先要明確巖溶的發(fā)育的階段和巖溶目前對(duì)隧道的危害程度。
巖溶的形成必須具備四個(gè)基本條件摘要：即可溶性巖石、可溶巖能提供水滲透和運(yùn)移空間、具有溶蝕能力的水流、水流必須具有流動(dòng)性。巖溶的發(fā)育演化一般可劃分為如下三個(gè)階段摘要：
1)形成階段摘要：只要滿足前述洞穴發(fā)育的四個(gè)基本條件，即可開始形成洞穴。在這個(gè)洞穴形成的初期階段，洞穴空間規(guī)模一般較小，多呈孔隙狀，人們無法進(jìn)入，主要表現(xiàn)為溶蝕現(xiàn)象。
2)發(fā)展階段摘要：隨著參和洞穴發(fā)育的水流流量流速的增加，洞穴空間逐漸擴(kuò)大，發(fā)展成為人能進(jìn)入具有一定規(guī)模的通道系統(tǒng)，主要表現(xiàn)為溶洞和地下暗河。
3)衰亡階段摘要：由于地殼抬升，洞穴逐漸脫離地下水位進(jìn)入包氣帶，失去了進(jìn)一步發(fā)展的動(dòng)力條件，主要表現(xiàn)為崩塌現(xiàn)象顯著，鐘乳石類次生化學(xué)沉積大量發(fā)育，洞穴空間逐步壅塞減小。
巖溶對(duì)隧道的危害主要分為四種類型摘要：
1）洞穴的存在使隧道全部或部分懸空，將極大地降低隧道的使用平安可靠度；
2）巖溶水非凡是當(dāng)CO3-等可溶性物質(zhì)含量增高時(shí)，水的流通將給隧道結(jié)構(gòu)帶來的侵蝕功能，影響隧道的使用壽命；
3）洞穴堆積物因松軟易坍塌下沉，改變洞穴周邊的應(yīng)力分布形態(tài)，影響隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；
4）隧道中地下水流失，使隧道頂部地面巖溶塌陷，導(dǎo)致環(huán)境地質(zhì)被破壞，也是造成隧道結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的原因。
1.3巖溶地區(qū)圍巖分級(jí)建議
對(duì)于主要處于形成階段的巖溶，由于其對(duì)巖石的整體穩(wěn)定性影響小，基本可以不考慮影響，主體圍巖是幾級(jí)就可劃定為幾級(jí)，但是應(yīng)在地質(zhì)文件中指出其范圍，并做適當(dāng)描述。
對(duì)于發(fā)展階段的巖溶，假如隧道和其大型地下洞室相交或地下暗河相交，就不能按常規(guī)辦法確定圍巖級(jí)別，只能指出溶洞(暗河)和隧道相交長度及其大小而不能分類，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的襯砌結(jié)構(gòu)是無法適用于千變?nèi)f化的溶洞形態(tài)的，但是靠近溶洞、暗河區(qū)域，在圍巖分級(jí)上應(yīng)考慮其影響在適當(dāng)長度范圍調(diào)整圍巖級(jí)別。
對(duì)于衰亡階段的巖溶，基本原則同發(fā)展階段的巖溶，假如隧洞在洞穴堆積物中通過距離較長，性質(zhì)較單一，也可定為Ⅵ級(jí)圍巖，Ⅵ級(jí)圍巖的結(jié)構(gòu)襯砌設(shè)計(jì)、施工方案只能是初步設(shè)計(jì)，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)、小范圍驗(yàn)證才可鋪開實(shí)施。
2巖溶地區(qū)隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思索
2.1巖溶地區(qū)隧道一般襯砌結(jié)構(gòu)特征
巖溶地區(qū)隧道一般襯砌結(jié)構(gòu)宜應(yīng)按巖溶處于形成階段來考慮，施工中雖然可能碰到各式各樣的小溶溝、小溶槽，但是對(duì)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性不構(gòu)成威脅，不需要調(diào)整隧道襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)，只需要進(jìn)行局部地段的小溝槽充填物清除、同時(shí)增加少量回填工程量及過水管道的設(shè)置。
隧道遭碰到小溶溝、小溶槽時(shí)所增加的工程數(shù)量可以在設(shè)計(jì)期間大致估算出一個(gè)基本范圍，工程量出入不會(huì)很大。
2.2巖溶地區(qū)隧道一般襯砌結(jié)構(gòu)要注重的新問題
要考慮巖溶的發(fā)展性、地下水流的腐蝕性這兩個(gè)主要因素。
雖然巖溶的發(fā)展變化十分緩慢，但究竟在發(fā)展，隧道設(shè)計(jì)假如不根據(jù)已有存在的溶蝕現(xiàn)象預(yù)留適當(dāng)?shù)倪^水管道，而是強(qiáng)行用襯砌阻斷水源，可能使襯砌結(jié)構(gòu)承受額外水壓，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的平安系數(shù)降低，這點(diǎn)要有充分熟悉。
同時(shí)地下水含中CO2濃度較大，具有較強(qiáng)的腐蝕性，隧道初期支護(hù)必須考慮防腐蝕的新問題，采用防腐蝕混凝土材料，隧道防水層材料也要相應(yīng)增加檢測指標(biāo)，保證在CO2飽和濃度下的耐久性。隧道的二次襯砌可不采用防腐蝕混凝土，但是洞內(nèi)用于排除圍巖滲水的中心水管、水溝也須有防腐蝕考慮。
2.3隧道非凡襯砌結(jié)構(gòu)
有資料表明，當(dāng)溶洞不具有坍塌條件的完整頂板，其厚度大于等于洞跨度的1/2時(shí)或當(dāng)溶洞節(jié)理裂隙發(fā)育，且膠結(jié)不良，具有坍塌條件的不完整頂板，其厚度大于等于洞高度的5倍時(shí)且無明顯滲、漏水的情況下可以不處理而直接通過該溶洞。換個(gè)說法就是此時(shí)洞內(nèi)采用路基或橋梁方案過溶洞，而不需要施作初期支護(hù)和二次襯砌，可稱為洞內(nèi)無襯砌結(jié)構(gòu)。
采用無襯砌結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)存在明顯滲、漏水情況時(shí)，應(yīng)考慮棚洞或明洞結(jié)構(gòu)，用以保護(hù)溶洞內(nèi)道路行車平安。
3巖溶地區(qū)隧道溶洞處理
3.1溶洞處置的主要原則
隧道遭碰到發(fā)展和衰亡階段的巖溶中的大型溶洞、暗河時(shí)，應(yīng)逐個(gè)溶洞逐個(gè)處理，不必要尋找標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中的通用原則為確保隧道的襯砌結(jié)構(gòu)有足夠的平安保證、在可預(yù)見期內(nèi)洞穴的穩(wěn)定性有保證、原有水流通道不會(huì)被阻斷、方案比較經(jīng)濟(jì)適用。
3.2溶洞處理主要方式
隧道過溶洞處置方式有內(nèi)增設(shè)邊墻梁及行車梁、托梁、支墩、懸壁梁承托縱梁、拱橋、加大隧道凈空寬度跨度跨越巖溶或?qū)λ淼乐苓厧r體進(jìn)行封閉、注漿加固、支頂加固、加強(qiáng)襯砌等。
3.2.1溶洞跨越處理
當(dāng)溶洞規(guī)模較大、溶洞內(nèi)充填物松軟，基礎(chǔ)處理工程修建困難、耗資巨大，或者溶洞雖小但水流較大時(shí)，可根據(jù)具體條件采用相應(yīng)的梁跨、板跨等形式跨越巖溶地段。
此方式一般采用鋼筋混凝土梁跨越，梁體采用抗侵蝕混凝土。當(dāng)隧道襯砌斷面需要開挖圍巖才能滿足凈空要求時(shí)，應(yīng)先開挖圍巖，再施工跨越結(jié)構(gòu)，以確保平安，同時(shí)應(yīng)注重不同受力結(jié)構(gòu)間的斷縫設(shè)置及連接辦法設(shè)置。
3.2.2封閉處理
已停止發(fā)育的干溶洞，在考慮有效的過水通道后，可采用混凝土、漿砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。
3.2.3錨桿、鋼管加固處理
為防止洞穴巖壁或頂板坍塌，在清除松動(dòng)巖石困難的情況下，可采用錨桿或大鋼管、鋼軌加固巖體。此時(shí)隧道襯砌應(yīng)考慮抗沖擊辦法，一般是采用明洞襯砌，襯砌頂部設(shè)置回填體，其表面設(shè)置護(hù)面結(jié)構(gòu)，回填體以上空間的溶洞洞壁采用錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土封閉支護(hù)；若溶洞較大，可設(shè)置橫向鋼軌橫或設(shè)人字形鋼軌柵架。
3.2.4支頂處理
當(dāng)隧道穿過的溶洞由碎、塊石及淤泥土充填，充填物的松散密實(shí)程度不一時(shí)，隧道底部應(yīng)考慮采用鋼筋混凝土底板，清除底板下松散體，回填碎石，并在底板下加設(shè)鋼筋混凝土樁進(jìn)行支頂。
4.巖溶水處理的思索
4.1巖溶水的處理原則
對(duì)巖溶水的處理通常原則是以“排”為主，截、堵、排、防相結(jié)合的綜合處理辦法，筆者認(rèn)為應(yīng)該是以“通”為主，截、排、堵相結(jié)合的綜合處理辦法。“通”是指盡量保持原有過水通道，不能因?yàn)樗淼赖男藿òl(fā)生大的變化;“截”是指截?cái)嘣械叵滤ǖ溃淖咂渌ǖ溃弧岸隆笔欠馑老嘟坏牡叵滤ǖ溃弧芭拧笔翘刂敢胨矶矗ㄟ^排水溝排走；“防”是指防止地下水進(jìn)入隧道即可。
巖溶水處理的較大工程辦法有泄水洞和涵洞兩類，采用泄水洞排水屬于“排”和“截”的范圍，采用涵洞過水屬于“通”和“截”的范圍。
4.2泄水洞排水
當(dāng)猜測到隧道區(qū)域的巖溶水量大、水壓大，而隧道確實(shí)無法避開時(shí)，需考慮專門設(shè)置排水隧洞，達(dá)到排除巖溶水，降低地下水位，保持隧道干燥和施工平安的目的。
泄水洞應(yīng)位于地下水來向的一側(cè)，為防止巖溶水忽然襲擊，施工中要采用超前鉆孔探測，預(yù)備足夠的抽水設(shè)備。泄水洞的設(shè)置可能對(duì)生態(tài)環(huán)境有不利影響，是否采用應(yīng)從施工、環(huán)保、平安等多方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，以保證方案考慮周全，成本最低。
4.3涵洞、倒虹管吸過水
隧道斷面和巖溶水相交時(shí)，為保證巖溶水暢通，在隧道底部設(shè)鋼筋混凝土圓涵，或倒虹管，同時(shí)涵洞出入口周邊至隧道邊墻外緣采用漿砌片石回填密實(shí)。
在采用此方案時(shí)要正確考慮涵洞過水?dāng)嗝妫话銘?yīng)按豐水季節(jié)流量考慮。
5其他要考慮的新問題
5.1洞穴堆積物及地表塌陷處置
洞穴堆積物的特征是松軟、下沉量大、強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差。當(dāng)隧道必須穿越洞穴堆積物地段時(shí)，可采用樁基、換填、注漿等加固巖體的處理辦法。
隧道中地下水滲流排泄，導(dǎo)致巖溶地面塌陷，使地質(zhì)環(huán)境遭到破壞，造成隧道開挖時(shí)坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。隧道通過巖溶地段時(shí)的地面塌陷形成過程和忽然發(fā)生所參和的力是相當(dāng)復(fù)雜的。施工中可采用化學(xué)注漿和管棚支撐開挖，同時(shí)從地表高壓注漿，固結(jié)塌陷松散體，避免出現(xiàn)突泥現(xiàn)象。
5.2設(shè)計(jì)階段工程量估算
要準(zhǔn)確估算隧道遭遇大型溶溝、溶槽時(shí)的工程量是困難的，不同的溶洞形態(tài)、位置有不同的方案，各方案的工程量差異很大，這些只能在工程的預(yù)備費(fèi)用中考慮。
假如在隧道勘察階段已經(jīng)明確可知隧道必然遭碰到的大型溶洞數(shù)量、類型及位置，可提前進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)，盡可能使工程量估算有個(gè)參考范圍，作為調(diào)整預(yù)備費(fèi)用費(fèi)率的參考。
本文作者：劉海京、涂耘、鄭佳艷、林志 單位：招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司、重慶交通大學(xué)
以往僅對(duì)技術(shù)和管理進(jìn)行了研究，監(jiān)測類別、內(nèi)容和要素內(nèi)容也單一，形成的監(jiān)控技術(shù)體系不夠完善，監(jiān)控系統(tǒng)無法將地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、監(jiān)控量測及預(yù)警、毒害氣體監(jiān)測、水文監(jiān)測等技術(shù)手段與施工人員管理、安全防護(hù)設(shè)施管理等手段進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的關(guān)聯(lián)，不能真正達(dá)到保障安全、優(yōu)化設(shè)計(jì)、指導(dǎo)施工、減少災(zāi)害后人員財(cái)產(chǎn)損失的真正目的，也無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的隧道施工安全遠(yuǎn)程智能監(jiān)控。本文基于以上分析及目的，經(jīng)公路隧道施工與監(jiān)控現(xiàn)場調(diào)研和分析，并結(jié)合公路隧道設(shè)計(jì)施工技術(shù)規(guī)范要求［7－8］，將隧道監(jiān)控內(nèi)容及要素列出，見表1。
監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施流程
隧道施工安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)除需要建立并完善監(jiān)控內(nèi)容和要素，還應(yīng)該建立完善的系統(tǒng)實(shí)施工作流程。監(jiān)測信息的管理、預(yù)警、處治流程既是決定能否對(duì)不良地質(zhì)災(zāi)害、異常圍巖變形與結(jié)構(gòu)荷載、異常施工環(huán)境信息等預(yù)警信息及時(shí)響應(yīng)，確保施工安全監(jiān)控預(yù)警信息得到及時(shí)、妥善處理的前提，也是施工安全監(jiān)控系統(tǒng)起到應(yīng)有作用的基礎(chǔ)，所以明確隧道施工安全智能遠(yuǎn)程監(jiān)控管理實(shí)施流程非常必要。根據(jù)我國公路隧道施工監(jiān)控技術(shù)現(xiàn)狀、管理要求及相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，提出監(jiān)控系統(tǒng)的工作內(nèi)容及對(duì)應(yīng)的工作流程，如圖1所示。
監(jiān)控系統(tǒng)討論
隧道施工安全遠(yuǎn)程智能監(jiān)測設(shè)備的研發(fā)涉及到掌子面數(shù)字化監(jiān)控與重建、監(jiān)控指標(biāo)的智能化預(yù)警方法、系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)、硬件功能的設(shè)計(jì)與規(guī)劃、監(jiān)控信息指標(biāo)體系、傳感器類型、傳輸技術(shù)、設(shè)置位置等技術(shù)方案的規(guī)劃和實(shí)施，也包括監(jiān)控設(shè)備的使用要求、管理要求和實(shí)施方法的建立，如監(jiān)測時(shí)間、頻率、數(shù)據(jù)管理和存儲(chǔ)等諸多管理問題的建立和完善，屬多學(xué)科系統(tǒng)性工程，需進(jìn)一步開展研究并完善相關(guān)技術(shù)和管理技術(shù)，在此基礎(chǔ)上方可進(jìn)一步完善安全監(jiān)管，真正提高隧道施工安全水平。
以施工人員信息監(jiān)控為例，隧道建設(shè)過程中，建立隧道危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)、動(dòng)態(tài)掌握隧道施工危險(xiǎn)源信息，有效預(yù)警，防止隧道災(zāi)害發(fā)生;災(zāi)害發(fā)生后，通過洞內(nèi)人員信息準(zhǔn)確、有效的記錄，可反映隧道內(nèi)施工人員數(shù)量和位置，以便及時(shí)施救，最大程度地減少隧道施工人員傷亡。因此，對(duì)施工人員的安全管理和監(jiān)控始終是智能監(jiān)控設(shè)備關(guān)注的重點(diǎn)。了解隧道內(nèi)工程技術(shù)人員的進(jìn)出情況、具體數(shù)量和位置，尤其是掌握隧道危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的施工人員情況，對(duì)確保施工安全及災(zāi)后救援十分重要。目前隧道實(shí)際施工管理過程中，施工人員進(jìn)出隧道遵守掛牌等級(jí)制度，其統(tǒng)計(jì)時(shí)效性差，準(zhǔn)確度不高。
從技術(shù)角度看，在隧道洞口、2次襯砌、掌子面、仰拱工作面等重要作業(yè)區(qū)域安裝無線數(shù)據(jù)接收器，現(xiàn)場施工人員進(jìn)出隧道時(shí)，隨身攜帶唯一的數(shù)據(jù)識(shí)別標(biāo)識(shí)卡，人員識(shí)別標(biāo)簽不斷或定時(shí)發(fā)射載有目標(biāo)識(shí)別碼的無線電射頻信號(hào)，施工人員進(jìn)入接收器讀取范圍內(nèi)，接收器接收到施工人員識(shí)別標(biāo)簽發(fā)來的載波信號(hào)，經(jīng)接收器接收處理后，將信號(hào)進(jìn)行分析、處理，并發(fā)送到洞口通信接口裝置，再轉(zhuǎn)換成信號(hào)送給洞口服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的管理自動(dòng)化。施工管理方應(yīng)確保施工人員正確攜帶標(biāo)識(shí)卡，確保接收器及傳輸線路、洞內(nèi)及洞口終端顯示設(shè)備的完善，并進(jìn)行定期檢查。
結(jié)語
本文基于公路隧道施工安全防災(zāi)及災(zāi)后救災(zāi)的實(shí)際需要，提出了隧道施工安全遠(yuǎn)程智能監(jiān)控內(nèi)容、要素，建立了監(jiān)控系統(tǒng)工作流程。對(duì)于保障隧道工程施工安全，完善隧道施工安全遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)體系，促進(jìn)管理部門改變傳統(tǒng)的監(jiān)管模式升級(jí)，有效提高質(zhì)量和安全監(jiān)管工作水平，具有重要的實(shí)用價(jià)值和指導(dǎo)意義，可推廣應(yīng)用。
探地雷達(dá)的基本原理如圖1所示。探地雷達(dá)天線包括發(fā)射部分和接收部分。發(fā)射部分向地下定向發(fā)射高頻脈沖電磁波，電磁波在地下傳播過程中，遇到存在電性差異的地層或目標(biāo)體時(shí)，便在其邊界面發(fā)生透射和反射現(xiàn)象。反射波經(jīng)由接收部分采集并且轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗螅詈笤陔娔X主機(jī)中顯示最終的波形圖。當(dāng)我們已知旅行時(shí)間、波形和振幅之后，就可以計(jì)算出地下目標(biāo)體的位置、大小、分布等信息［5，6］。
2工程應(yīng)用
2．1工程概況及參數(shù)設(shè)置
石馬隧道位于江西省吉安市永豐縣石馬鎮(zhèn)，為南昌—寧都高速C6與C7標(biāo)段之間的連接隧道。石馬隧道為分離隧道，隧道全長為1665m，凈空寬為10．75m，高度5m。本次檢測儀器采用美國GSSI公司研制的TerraSIRchSIR3000地質(zhì)雷達(dá)。開始檢測之前，必須根據(jù)具體地質(zhì)情況，調(diào)節(jié)相應(yīng)的參數(shù)(主要包括雷達(dá)天線中心頻率、時(shí)窗和采樣次數(shù)等)，以達(dá)到儀器的理想狀態(tài)。考慮到探測對(duì)象主要為隧道初期支護(hù)，檢測對(duì)象為初期支護(hù)的厚度，鋼拱架數(shù)量及初期支護(hù)背后是否有空洞，所以本次檢測采用900MHz中心頻率的天線，測量方式采用連續(xù)測量。探測的時(shí)窗主要取決于探測的深度，考慮到本次探測主要為初期支護(hù)探測，檢測深度在1m之內(nèi)即可，則時(shí)窗可取為50ns。
2．2測線布置
為了使隧道襯砌質(zhì)量檢測的效果全面、真實(shí)與可靠，我們采取布置沿著隧道走向的五條測線，即邊墻兩條(測線1，2)、拱肩兩條(測線3，4)以及拱頂一條(測線5)，如圖2所示。
2．3地質(zhì)雷達(dá)探測結(jié)果
1)初支厚度檢測結(jié)果。由于隧道圍巖情況復(fù)雜，地下介質(zhì)對(duì)電磁波的反射、吸收衰減作用，以及各種背景噪聲的干擾影響，導(dǎo)致接收到的電信號(hào)是已經(jīng)疊加后的，信號(hào)振幅微弱，目標(biāo)體對(duì)應(yīng)的有用信息被淹沒在雜亂的波形中，信噪比較低，所以要進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，才可以識(shí)別出有用的波形信息。圖3是采用Reflex軟件處理后的地質(zhì)雷達(dá)波形圖，該檢測段樁號(hào)范圍是ZK177+097～ZK177+112，沿測線3的位置數(shù)據(jù)采集。由于圍巖與混凝土介電常數(shù)差別較大，電磁波在圍巖與混凝土界面?zhèn)鞑r(shí)將產(chǎn)生較強(qiáng)反射信號(hào)，圖3中繪制出的曲線即為該反射信號(hào)，表1列出了該檢測段測線3位置的初支厚度的檢測結(jié)果。接收機(jī)電腦主機(jī)發(fā)射機(jī)發(fā)射天線發(fā)射波接收天線地質(zhì)異常體反射波測線5測線4測線2測線3測線1圖1地質(zhì)雷達(dá)探測原理圖2測線布置圖STANCE[METER]100圖3地質(zhì)雷達(dá)解譯結(jié)果表1石馬隧道左線初支混凝土厚度檢測結(jié)果表檢測里程樁號(hào)支護(hù)類型混凝土設(shè)計(jì)厚度/cm測線位置混凝土實(shí)測厚度/cm結(jié)果評(píng)定ZK177+097～ZK177+102S420測線317～27滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求ZK177+102～ZK177+107S420測線319～23滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求ZK177+107～ZK177+112S420測線318～24滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求2)拱架數(shù)量檢測結(jié)果。檢測段里程樁號(hào)范圍及測線位置同上，由于鋼拱架與混凝土介電常數(shù)差別同樣很大，電磁波在混凝土與鋼拱架界面?zhèn)鞑r(shí)將產(chǎn)生強(qiáng)烈反射信號(hào)，圖3中用垂直箭頭標(biāo)記出了鋼拱架具置，表2列出了該檢測段鋼拱架數(shù)量的檢測結(jié)果。
3結(jié)語
1．1頂管的技術(shù)特點(diǎn)
(1)屬于頂管鋪管技術(shù)和環(huán)境保護(hù)施工方法，并具有不開挖面層就能夠穿越交通設(shè)施和建筑物;(2)由于被鋪設(shè)管道的上部土層未經(jīng)擾動(dòng)，故管道壽命較長;同時(shí)由于無需拆遷土層之上建筑物，故有很高的經(jīng)濟(jì)效益;(3)頂管力學(xué)性能優(yōu)良，適應(yīng)各種土質(zhì)。
1．2泥水加壓平衡式頂管施工注意事項(xiàng)
泥水加壓平衡式頂管工作原理為采用機(jī)械切削泥土并應(yīng)用水力輸送棄土，同時(shí)利用泥水壓力平衡地下水壓力和土壓力，控制地表隆起和沉降。在施工中需要注意的事項(xiàng)為:一是注意掘進(jìn)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)需要防止泥水流失，以便保持挖掘面穩(wěn)定。二是施工過程之中，需要注意觀察地下水壓力變化和挖掘面的穩(wěn)定狀況，并檢查泥水濃度和相對(duì)密度及進(jìn)排泥泵流量的正常度。
2地鐵穿越類型及其風(fēng)險(xiǎn)
地鐵穿越區(qū)分為上部穿越和下部穿越，兩者區(qū)分點(diǎn)是頂管是從隧道上方還是下方穿過，如若是上方穿過就是上部穿越，反之如若是下方穿過就是下部穿越。上下部穿越之間的特征最大區(qū)分點(diǎn)是:上部穿越由于集中卸載導(dǎo)致隧道上浮，下部穿越由于地層損失導(dǎo)致隧道下沉;不過兩者都會(huì)使得隧道差異沉降，形成小曲率半徑，進(jìn)而嚴(yán)重影響隧道使用狀況甚至結(jié)構(gòu)安全。以下分別探討上部穿越和下部穿越風(fēng)險(xiǎn):
(1)上部穿越風(fēng)險(xiǎn):一是隧道隆起具有不可恢復(fù)性。下部穿越采取二次注漿措施使得下沉隧道恢復(fù)，而上部穿越則對(duì)隆起部分毫無辦法使得下沉復(fù)位。二是土質(zhì)差，穩(wěn)定所需時(shí)間較長，這是緣于施工管道埋深較淺使得土體力學(xué)性質(zhì)較差所致。三是應(yīng)對(duì)措施有限。在隧道上方卸載是其隆起緣由，但由于隧道上方面層不存在加載條件或不能充分實(shí)施加載而使得隆起不能下沉復(fù)位。
(2)下部穿越風(fēng)險(xiǎn):一是后期整改周期長。在列車停運(yùn)期間，遵循多次、多點(diǎn)、均勻原則并采取二次注漿措施來減少擾動(dòng)性。二是同步注漿存在注漿壓力過大而使得周邊土體容易劈裂，導(dǎo)致地層損失難以控制。
(3)頂管穿越風(fēng)險(xiǎn):設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)包括工作井施工設(shè)計(jì)和洞口加固設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn);地質(zhì)勘察風(fēng)險(xiǎn)包括地質(zhì)差異和勘察不準(zhǔn)或疏漏;施工參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)包括推進(jìn)速度、頂進(jìn)正面土壓力、頂進(jìn)糾偏、管道拼裝、出土量、注漿參數(shù)等;監(jiān)測風(fēng)險(xiǎn)包括監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)和監(jiān)察數(shù)據(jù)傳輸不及時(shí);此外還包括材料風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)械故障風(fēng)險(xiǎn)。
3施工風(fēng)險(xiǎn)控制要點(diǎn)
3．1頂管工作井和頂管接收井
頂管工作井屬于頂管施工臨時(shí)設(shè)施，可供頂進(jìn)設(shè)備安放，并對(duì)管內(nèi)土方進(jìn)行提升處理。而在工作坑設(shè)置和頂進(jìn)形式選擇時(shí)，需要兼顧多種因素，并按不同的頂進(jìn)方向區(qū)分為單向和多向頂進(jìn)、調(diào)頭和對(duì)頭頂進(jìn)。頂管接收井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)可采用SMW工法樁進(jìn)行滿堂加固的高壓旋噴樁和內(nèi)插型鋼，這樣由于頂管施工涉及面較寬，不可避免地影響地鐵結(jié)構(gòu)，因此，嚴(yán)禁拔除近地鐵側(cè)型鋼。
3．2頂進(jìn)速度
在頂管施工過程之中，要保持勻速緩慢速度，并控制在l0mm/min之內(nèi)，以保證刀盤對(duì)土體的切削，從而減少擾動(dòng)。而頂進(jìn)速度的控制可以通過頂管機(jī)的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥和冷卻系統(tǒng)，以對(duì)千斤頂頂進(jìn)油量予以控制并防止油溫過高。
3．3頂管正面壓力
土倉中的壓力須與開挖面的正面水土壓力保持平衡，并控制好頂管頂進(jìn)速度和出土量，如若頂進(jìn)速度加快而出土率較小，就會(huì)增大土體壓力而使得地面隆起，反之亦然。因此需要做到:頂進(jìn)速度保持勻速緩慢，頂進(jìn)方向予以嚴(yán)格控制，頂管糾偏力盡減少。
3．4頂管糾偏
在頂管施工過程之中，嚴(yán)格遵循頂管施工技術(shù)規(guī)范，不隨意更改施工標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)頂管糾偏而言，切實(shí)做到頂管頂進(jìn)l0cm就進(jìn)行一次糾偏，嚴(yán)格禁止單次大幅度糾偏;頂管糾偏操作要做到“勤”和“微”，對(duì)于“勤”而言，不僅對(duì)顯示屏和指示燈等在內(nèi)的儀器及其它觀察點(diǎn)要做到持續(xù)觀察，而且集中注意力做到勤動(dòng)作，保持頂進(jìn)度緩慢均速，頂進(jìn)方向按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)較大偏差。對(duì)于“微”而言，保證不會(huì)出現(xiàn)大幅度的糾偏和過正糾偏，以便防止出現(xiàn)管接頭開口造成漏水和形成S形管道。這樣，每次頂管糾偏都要采取小角度糾偏，避免造成軸線彎曲和地面沉降。
3．5同步注漿及置換注漿
對(duì)于同步注漿而言，注漿壓力需要大于隧道底處的土壓力值，以便保證漿體充分滲人周圍土體;同時(shí)，選擇觸變性能良好的膨潤土制漿材料，并盡力將膨潤土泥漿套隨機(jī)頭向前移動(dòng)，以便形成連續(xù)的環(huán)狀漿套。對(duì)于置換注漿而言，是在頂管施工完畢后予以換漿，換漿時(shí)間因地點(diǎn)差異而有所不同，對(duì)于距離隧道15m之外的地方可以不受時(shí)間限制而隨時(shí)進(jìn)行換漿，而對(duì)于隧道及其前后15m所經(jīng)之處要在列車停運(yùn)期間內(nèi)進(jìn)行;在換漿期間，如若一旦發(fā)現(xiàn)隧道變化過大，需要即時(shí)停止換漿。
4結(jié)語
1初襯對(duì)凍結(jié)壁的影響
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，隧道開挖成型后每隔5m進(jìn)行一次初襯支護(hù)。邊墻凍結(jié)壁表面溫度傳感器測得溫度隨時(shí)間變化曲線如圖1所示。初襯混凝土初始溫度為10．2℃，12月29日開始澆筑。由圖1可見，初襯澆筑完成后凍結(jié)壁表面溫度逐漸降低，并最終趨于穩(wěn)定。可見采用噴射的方式澆筑，混凝土熱量易于散失，且澆筑時(shí)凍結(jié)壁前木背板可有效阻止熱量往凍結(jié)壁方向傳遞。初襯噴射完成后混凝土能形成一層多孔隙疏松結(jié)構(gòu)，能有效保溫，阻止凍結(jié)壁與空氣對(duì)流產(chǎn)生冷量損失。
2二襯與凍結(jié)壁的相互影響
2．1數(shù)值模型建立采用二維平面熱單元PLANE55進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。考慮實(shí)際施工參數(shù)及凍融影響范圍，因隧道的縱深、圈徑較大，選取平面矩形模型近似模擬［5－8］。其中，凍結(jié)壁單元尺寸為1000mm×1000mm，保溫材料單元尺寸為1000mm×20mm，二襯混凝土尺寸為1000mm×400mm。二襯混凝土入倉溫度為8．3℃，水化熱散熱系數(shù)m取0．45，最終累計(jì)產(chǎn)熱量Q0=335kJ/kg。土體、保溫材料及混凝土其他熱物理參數(shù)如表1所示。
2．2凍結(jié)壁初始條件隧洞于2013年8月1日開機(jī)凍結(jié)，2014年1月2日停機(jī)并進(jìn)行末端初襯支護(hù)。凍結(jié)壁內(nèi)溫度傳感器監(jiān)測溫度情況如圖2所示。從1月3日到1月8日測溫傳感器實(shí)測數(shù)據(jù)可以看出，淺部凍結(jié)壁溫度隨深度呈線性關(guān)系(R2依次為0．990，0．978，0．971，0．998，0．995，0．981)。為了對(duì)凍結(jié)壁溫度場模型進(jìn)行簡化，以實(shí)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，假設(shè)凍結(jié)壁模型30～1000mm深度范圍內(nèi)溫度場呈線性分布。考慮到凍結(jié)壁表面暴露在空氣中，根據(jù)實(shí)際情況施加對(duì)流荷載。
2．3數(shù)值模擬與實(shí)測結(jié)果分析2014年1月8日開始澆筑二襯混凝土，并于二襯澆筑前停止凍結(jié)。各溫度傳感器實(shí)測與模擬值對(duì)比曲線如圖3，4所示，其中圖3為混凝土、底板溫度實(shí)測與模擬值對(duì)比情況，圖4為凍結(jié)壁內(nèi)溫度傳感器實(shí)測與模擬值情況。從圖3實(shí)測情況可以看出，混凝土入模后受水化熱影響，溫度迅速升高，澆筑第一天達(dá)到最高溫度28．2℃，而后受凍結(jié)壁冷量與襯砌表面空氣對(duì)流影響，溫度緩慢降低;底板與混凝土溫度變化趨勢大致相同，澆筑完第一天達(dá)到最高溫度8．17℃，而后逐漸降低。由圖4實(shí)測值可見，C1距底板表面30mm，受混凝土水化熱影響較大，1月8日混凝土澆筑完后，在1月9日溫度達(dá)到最大值2．3℃;C2在1月10日溫度升高到－0．31℃;C3～C5范圍內(nèi)凍土溫度也有所升高，但也都保持在0℃以下，凍結(jié)壁融化范圍在30～100mm區(qū)間內(nèi)。澆筑混凝土之前已經(jīng)停止凍結(jié)，1月12日之后，C1～C2范圍內(nèi)凍土溫度有所回升，C3～C5范圍內(nèi)凍土溫度基本保持穩(wěn)定，可見100mm深度以內(nèi)凍結(jié)壁受混凝土水化熱與空氣對(duì)流影響，溫度出現(xiàn)回升。200mm深度以上凍結(jié)壁冷量與水化熱熱量傳導(dǎo)達(dá)到短期平衡，溫度保持穩(wěn)定。比較圖3中實(shí)測與模擬曲線，可以看出底板溫度傳感器實(shí)測值與模擬值吻合很好。圖4中C1、C2實(shí)測與模擬變化趨勢不同且溫度相差較大，最大溫差6．07℃，C3～C5實(shí)測與模擬值吻合良好，且深度越深吻合情況越好。可見，在該工程中采用數(shù)值模擬來研究襯砌混凝土水化熱及凍結(jié)壁30mm以上溫度場是可信的。故可采用數(shù)值手段來模擬襯砌混凝土水化熱溫度場，找到混凝土最低溫度值，其隨時(shí)間變化曲線如下圖5所示。從圖5可見，混凝土澆筑完成后從第60天(1月8日)到第80天(1月28日)溫度才降到0℃，從而能保證混凝土有20d的正溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間。從數(shù)值模擬結(jié)果可以看出，二襯混凝土在澆筑完第二天(1月9日)達(dá)到最大溫差9．2℃。上述結(jié)果表明，凍結(jié)壁冷量傳導(dǎo)對(duì)二襯混凝土強(qiáng)度增長影響相對(duì)較小，且二襯混凝土內(nèi)外溫差較小，混凝土不會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫的情況。
3結(jié)論
(1)初襯混凝土水化熱對(duì)凍結(jié)壁溫度場沒有影響，木背板能有效阻擋熱量向凍結(jié)壁傳導(dǎo)。混凝土澆筑完成后的疏松孔隙結(jié)構(gòu)能形成一層有效的保溫層，減少凍結(jié)壁冷量損失。(2)淺部范圍凍結(jié)壁溫度場溫度值與深度呈線性關(guān)系。受二襯混凝土影響，凍結(jié)壁在混凝土澆筑后1～2d內(nèi)的融化深度達(dá)到最大，融化范圍在30～100mm。混凝土澆筑完成后第3天回凍進(jìn)入負(fù)溫，由于二襯澆筑前已經(jīng)停止凍結(jié)，淺表100mm范圍內(nèi)土體受混凝土水化熱與空氣對(duì)流影響，溫度有所回升，而深度200～500mm范圍內(nèi)凍土溫度達(dá)到短期平衡，保持穩(wěn)定。(3)二襯混凝土水化熱溫度場、凍結(jié)壁30mm深以上溫度場數(shù)值模擬與實(shí)測情況基本吻合。二襯混凝土澆筑后水化熱量大，且釋放迅速，澆筑后第一天溫度升高到最大值28．2℃，而后逐漸降低。由于混凝土有20d左右正溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間，所以其強(qiáng)度增長受凍結(jié)壁冷量影響較小。因二襯厚度相對(duì)較小，內(nèi)外最大溫差為9．2℃，不會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫情況。
作者：葉慶石榮劍陳博單位：中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
目前，國內(nèi)許多工程施工還處于粗放的管理狀態(tài)。施工生產(chǎn)操作較為松散，施工材料計(jì)劃編制粗糙，現(xiàn)場浪費(fèi)極大;施工工藝落后，管控力度小，工期拖延、質(zhì)量下滑等現(xiàn)象較多，極大地影響了企業(yè)效益和信譽(yù)。精益建造是以生產(chǎn)轉(zhuǎn)換理論、生產(chǎn)流程理論和價(jià)值理論為理論基礎(chǔ)，以精益思想原則為指導(dǎo)，對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)施過程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，在保證工程質(zhì)量、施工安全、工期短、消耗少的條件下建造用戶滿意的建筑產(chǎn)品為目標(biāo)的新型工程建設(shè)項(xiàng)目管理模式。常熟發(fā)電有限公司擴(kuò)建工程F標(biāo)段是我國發(fā)電廠工程中首座深水引水隧道工程。引水隧道工程位于長江下游徐六涇河交匯處南段，由循環(huán)水泵房、取水隧洞和取水立管組成，引水隧道最深處離長江水面26m。盾構(gòu)機(jī)在施工時(shí)要穿越長江大堤和多個(gè)富含沼氣、上軟下硬的地層、流沙土等地質(zhì)復(fù)雜地段。施工技術(shù)難度之大，工程管理風(fēng)險(xiǎn)之高，在我國水下引水隧道施工中極為罕見。項(xiàng)目部運(yùn)用精益建造方法，對(duì)該擴(kuò)建工程進(jìn)行創(chuàng)新性的管理，確保在2014年1月底全面投產(chǎn)后，大大緩解江蘇、上海地區(qū)電網(wǎng)供電緊張狀況。此外，可以為同類工程創(chuàng)造項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)中鐵十四局工程項(xiàng)目管理水平的提高。
2施工難點(diǎn)分析
2.1循環(huán)水泵房施工難點(diǎn)
一是沉井結(jié)構(gòu)體積大、下沉重量2.95萬t，制作及下沉施工控制難度大。二是地質(zhì)條件極為復(fù)雜，所處地層土質(zhì)為素填土、充填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉土、粉砂夾粉土，而且地下水位高，多為液化層，易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。沉井在這樣的軟土地基中預(yù)制下沉，沉井底可能會(huì)出現(xiàn)突涌等風(fēng)險(xiǎn)，下沉速度控制和糾偏難度大，同時(shí)如果沉井下沉過程中發(fā)生傾斜，很容易擠斷鉆孔樁。
2.2取水隧道施工難點(diǎn)
一是地質(zhì)條件復(fù)雜、施工難度大。取水隧道經(jīng)過了廠區(qū)陸域、長江大堤、潮間帶淺灘、深水岸坡等多種場地類型;施工穿越2層粉砂加粉土、1層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、1層粉質(zhì)粘土夾粉砂，易發(fā)生流砂和管涌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，而且土層含有沼氣等有害氣體。二是水利部門要求盾構(gòu)穿越大堤時(shí)，大堤的允許沉降量必須滿足二級(jí)堤防沉降要求，控制要求高。三是隧道埋深淺，水壓大。穿越流沙土層，最大滲透系數(shù)達(dá)2.4×10－4cm/s，且地下水與長江水形成補(bǔ)給關(guān)系。四是每條隧道長943.2m，盾構(gòu)長距離推進(jìn)給網(wǎng)格式盾構(gòu)盾尾防滲漏、出土泥漿輸送、水平運(yùn)輸均帶來較大的不確定性。五是垂直頂升和取水頭安裝等水上作業(yè)施工精度控制較困難，風(fēng)險(xiǎn)因素多。
3施工過程的精益化管理措施
結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，圍繞本工程不同施工階段的管理目標(biāo)，在編制施工組織設(shè)計(jì)過程中，融入精益建造的管理思想，形成運(yùn)用精益建造方法的實(shí)施工作計(jì)劃，使精益建造方法和應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)施建立在切實(shí)可行的基礎(chǔ)上。
3.1精益化的進(jìn)度管理
采用準(zhǔn)時(shí)化施工管理技術(shù)進(jìn)行工程進(jìn)度管理。以業(yè)主方“中電投”對(duì)總工期的需求為依據(jù)，精準(zhǔn)地組織每個(gè)施工環(huán)節(jié)。一方面，在編制進(jìn)度計(jì)劃和實(shí)施過程中，縮短各工序、各分項(xiàng)工程轉(zhuǎn)換時(shí)間，盡量使各分項(xiàng)工程之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間接近于零。確保在任何一個(gè)分部、分項(xiàng)工程或工序結(jié)束，立即轉(zhuǎn)入下一道工序，實(shí)現(xiàn)施工工序轉(zhuǎn)換的間隔時(shí)間趨近最小的狀態(tài)。在具體操作時(shí)，主要做好施工現(xiàn)場作業(yè)人員、施工機(jī)械和建筑材料三個(gè)方面的工序轉(zhuǎn)換。另一方面，嚴(yán)格要求各專業(yè)分包單位在必要的時(shí)間完成必要的工作量。按照供應(yīng)鏈管理原理與建筑材料供應(yīng)商建立良好的合作關(guān)系，要求供應(yīng)商按工程進(jìn)度計(jì)劃需要的數(shù)量準(zhǔn)時(shí)地把材料送到施工現(xiàn)場。項(xiàng)目財(cái)務(wù)部門準(zhǔn)時(shí)地劃撥資金。在施工過程中，每一道工序都按照后工序所需工程量向前工序提出人員、材料、施工機(jī)械等的要求，從而為每道工序在既定的時(shí)間內(nèi)完成計(jì)劃的工作量奠定前提條件。
3.2精益化的質(zhì)量管理
在施工階段，采用“末位計(jì)劃技術(shù)”編制質(zhì)量控制計(jì)劃，通過逆向拉式流程把質(zhì)量計(jì)劃控制在準(zhǔn)確的范圍內(nèi)，也使得現(xiàn)場操作工人能夠主動(dòng)地關(guān)注與其相關(guān)的全流程的質(zhì)量控制，并通過“看板管理”等方式清楚地知道質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)和達(dá)到要求應(yīng)采取的措施，從而把質(zhì)量損失控制在最小的程度。
(1)結(jié)合沉井下沉、江底取水隧道等工程具有長江邊軟基施工技術(shù)難度大、地質(zhì)復(fù)雜、季節(jié)性強(qiáng)的特點(diǎn)
項(xiàng)目部嚴(yán)格執(zhí)行重大技術(shù)方案國內(nèi)知名專家評(píng)審制度，確保技術(shù)方案可行、有效。
(2)堅(jiān)持盾構(gòu)施工質(zhì)量綜合評(píng)估制度
分析出現(xiàn)問題的原因，采取措施，使問題及時(shí)得到整改，指導(dǎo)下一步的施工，保證了施工質(zhì)量。
(3)對(duì)采購進(jìn)場的建筑材料、構(gòu)配件、半成品由項(xiàng)目質(zhì)量總監(jiān)組織工程、質(zhì)量、技術(shù)、物資部門的責(zé)任人員進(jìn)行驗(yàn)收
在監(jiān)理工程師的現(xiàn)場見證下，由試驗(yàn)人員進(jìn)行取樣送檢，對(duì)經(jīng)試驗(yàn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的材料，堅(jiān)決清退出場。各種建筑材料、半成品等進(jìn)場后分門別類堆碼存放，標(biāo)識(shí)檢驗(yàn)和試驗(yàn)狀態(tài)防止誤用，并實(shí)現(xiàn)可追溯性。
(4)項(xiàng)目部建立了工區(qū)、項(xiàng)目部兩級(jí)的測量跟班作業(yè)制度。
為保證沉井下沉和江底取水隧道盾構(gòu)施工取得好的效果，項(xiàng)目在現(xiàn)場設(shè)置了兩個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)的永久測量控制點(diǎn)。在沉井下沉過程中，分組24小時(shí)跟班作業(yè)，每小時(shí)觀測一次，對(duì)沉井下沉進(jìn)行數(shù)據(jù)指導(dǎo)，從而保證了沉井下沉質(zhì)量。在盾構(gòu)取水隧道施工中，在沉井頂部設(shè)立固定觀測墩，保證了下井控制點(diǎn)的精度。
3.3精益化的成本管理
項(xiàng)目建設(shè)過程中涉及的材料種類繁多，數(shù)量龐大，且對(duì)于不同材料的使用時(shí)間一般都不同，呈現(xiàn)較明顯的階段性和技術(shù)關(guān)聯(lián)性，如管片生產(chǎn)的結(jié)束必須在隧道主體工程開工之前。因此，材料供應(yīng)的準(zhǔn)時(shí)化是實(shí)現(xiàn)材料成本精益化管理的重要前提。第一步，編制材料使用計(jì)劃。對(duì)項(xiàng)目所需消耗材料總量進(jìn)行測算，按照施工進(jìn)度計(jì)劃將其分配在對(duì)應(yīng)的進(jìn)度期間。材料使用計(jì)劃編制建立在類似項(xiàng)目施工歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和本項(xiàng)目較為詳細(xì)的材料測算基礎(chǔ)之上，在各種約束條件下，根據(jù)設(shè)計(jì)方案中材料的預(yù)算量，再結(jié)合工程項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃，制訂一個(gè)粗略的材料使用計(jì)劃。第二步，計(jì)算材料供應(yīng)的訂貨時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)材料供應(yīng)的準(zhǔn)時(shí)化，必須為每種材料設(shè)置供應(yīng)的預(yù)訂貨時(shí)間。施工中使用的材料，有些可以在現(xiàn)場實(shí)時(shí)訂貨，供應(yīng)商可以快速送達(dá);有些材料則必須要提前訂貨，才能保證供應(yīng)商的供貨準(zhǔn)時(shí)，如對(duì)各種異形鋼管制定適宜的預(yù)訂貨時(shí)間是實(shí)現(xiàn)鋼管準(zhǔn)時(shí)供貨的基本前提。第三步，確定最佳訂貨量。定貨量的大小對(duì)于施工方和供應(yīng)商都是成本控制的一個(gè)重要因素。訂貨少會(huì)出現(xiàn)停工待料現(xiàn)象，訂貨太多又會(huì)增加現(xiàn)場堆放困難和庫存費(fèi)用。因此，確定定貨量時(shí)要考慮供應(yīng)商能夠提供的數(shù)量、訂貨費(fèi)用、存貨費(fèi)用等因素。
3.4精益化的安全文明施工管理
項(xiàng)目部堅(jiān)持高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，按照5S現(xiàn)場管理技術(shù)要求，規(guī)范現(xiàn)場物品和設(shè)施布置，使現(xiàn)場所有的生產(chǎn)要素均處于受控狀態(tài)，在確保安全生產(chǎn)零事故、質(zhì)量零缺陷、工期零滯后的同時(shí)，狠抓現(xiàn)場安全文明施工，著力打造現(xiàn)場文明施工亮點(diǎn)，保證了作業(yè)人員的人身安全和設(shè)施安全。具體做法如下:
(1)建立健全安全管理制度。
項(xiàng)目部實(shí)行專項(xiàng)責(zé)任制，使安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)化、規(guī)范化。在施工中，堅(jiān)持安全例會(huì)制度、建立安全管理措施先報(bào)批后執(zhí)行制度、建立安全檢查制度、建立工班“三上崗”和“三工制”制度，做到在安全生產(chǎn)上各項(xiàng)工作有章可循。積極落實(shí)“中央企業(yè)安全生產(chǎn)禁令”，采取全員學(xué)習(xí)、張貼宣傳等方式，把“中央企業(yè)安全生產(chǎn)禁令”貫徹落實(shí)到施工全過程中。
(2)開展形式多樣的安全教育活動(dòng)。
聘請(qǐng)安全專家進(jìn)行安全知識(shí)培訓(xùn)，把生硬、教條的安全教育說教，采用“親人心語”等形式，讓操作人員深刻體會(huì)到安全生產(chǎn)事故給他人、家人帶來何等痛苦，變“要我安全”為“我要安全”。
(3)編制各種應(yīng)急預(yù)案并進(jìn)行演練，落實(shí)應(yīng)急預(yù)案制度。
項(xiàng)目部編制了觸電事故、防臺(tái)防汛、高空墜落、機(jī)具傷害、坍塌事故、物體打擊、消防、盾構(gòu)逃生等應(yīng)急預(yù)案，并對(duì)各種應(yīng)急預(yù)案的實(shí)用性、可操作性進(jìn)行演練，通過演練考驗(yàn)搶險(xiǎn)隊(duì)伍的應(yīng)對(duì)安全生產(chǎn)事故的應(yīng)急能力，檢驗(yàn)項(xiàng)目部和工區(qū)的協(xié)作能力。
(4)制定嚴(yán)格的隧道洞內(nèi)施工管理制度。
在盾構(gòu)施工出入口處設(shè)置了值班崗?fù)ぃ刻?4小時(shí)有專人值班，嚴(yán)格做好進(jìn)出隧道人員的登記，嚴(yán)格禁止酒后、身體不佳者進(jìn)入隧道。進(jìn)入洞內(nèi)禁止吸煙，禁止帶火種，禁止攜帶手機(jī)，禁止亂扔垃圾，一旦發(fā)現(xiàn)上述違章現(xiàn)象，對(duì)管理人員和作業(yè)人員嚴(yán)肅處理。
(5)組織進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)活動(dòng)。
為切實(shí)做到預(yù)防為主，將危險(xiǎn)消除在萌芽狀態(tài)，針對(duì)本工程的特點(diǎn)，項(xiàng)目部經(jīng)常組織相關(guān)人員進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)活動(dòng)，確定重大危險(xiǎn)源清單，并制作成標(biāo)識(shí)牌，如沉井下沉過程中的防高空墜落、防漏電、防管涌等，使所有作業(yè)人員清晰知道施工區(qū)域的重大事故隱患和重大危險(xiǎn)源，做好預(yù)防，確保施工安全。
(6)根據(jù)施工現(xiàn)場的需要設(shè)置了專門的警衛(wèi)室和警衛(wèi)人員，24小時(shí)值班站崗。
為加強(qiáng)現(xiàn)場亂抽煙現(xiàn)象，設(shè)置了專門的吸煙室和茶水房，以便施工作業(yè)人員臨時(shí)休息。為防止火災(zāi)發(fā)生，在易發(fā)火災(zāi)區(qū)配備了專人負(fù)責(zé)的滅火器、沙箱等消防器材，并定期進(jìn)行檢查。
3.5精益化的綠色施工管理
根據(jù)本項(xiàng)目專項(xiàng)工程施工特點(diǎn)，在施工組織設(shè)計(jì)中，針對(duì)綠色施工制訂詳細(xì)的方案。例如，鉆孔灌注樁、沉井下沉和盾構(gòu)掘進(jìn)等施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量泥漿，若處理不當(dāng)將會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大污染，為此，在施工現(xiàn)場西側(cè)開挖了容量約1.5萬m3的泥漿池，做到“水入溝、泥入池”，最后統(tǒng)一排放至當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門指定地點(diǎn)。嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)垃圾與生活垃圾等廢棄物分類存放，并按業(yè)主和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求進(jìn)行處理。嚴(yán)格控制空調(diào)溫度、電器開關(guān)位置、水龍頭位置張貼提醒標(biāo)志，強(qiáng)化所有參建員工的節(jié)約意識(shí)。現(xiàn)場施工道路全面硬化，定時(shí)灑水、壓塵。在圍墻一側(cè)設(shè)明溝排水，排水溝上蓋鐵篦子，并設(shè)有沉淀池。在施工場地大門處設(shè)置洗車平臺(tái)，所有駛出施工場地的車輛均需進(jìn)行清洗，清洗后的污水經(jīng)過沉淀池后回收利用，確保不會(huì)對(duì)道路及市政管道造成污染。所用加工地場均作隔音處理，如搭設(shè)防護(hù)、隔音棚等。需要在夜間進(jìn)行施工的部位，嚴(yán)格選擇符合要求的施工機(jī)械，若不能滿足噪聲控制，相應(yīng)部位夜間停止施工。
3.6精益化的技術(shù)創(chuàng)新管理
該工程在我國水下隧道建設(shè)中首次采用了“下插式”取水立管施工新技術(shù)，盾構(gòu)機(jī)施工先后穿越長江大堤和多條富含沼氣、上軟下硬地層、流沙土等錯(cuò)綜復(fù)雜的不良地質(zhì)段。按照設(shè)計(jì)，在水下22～26m深處的隧道頂部安裝取水口，液壓振動(dòng)錘最高要產(chǎn)生520t的沖擊力，才能把重55t、直徑3.5m、高27m的鋼護(hù)筒打入土層中，與隧道拱頂開孔口對(duì)接。在長江潮水高達(dá)4.8m的浪擊下，對(duì)接定位的控制相當(dāng)艱難。取水立管處于長江中心的深水區(qū)，不僅水下壓力大，而且要防止卵石、塊片石、流砂等沖積物的影響，在這種條件下，確保對(duì)接的精確度無誤是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目部與業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位密切協(xié)作，編制了“正頭保尾、無損漏偏、規(guī)范操作、穩(wěn)步推進(jìn)”的施工作業(yè)方案，采用應(yīng)力傳感器等國內(nèi)先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控隧道結(jié)構(gòu)受力變形情況，成功實(shí)現(xiàn)了取水管與隧道拱頂精確、安全對(duì)接，取水立管與取水隧道拱頂?shù)膶?duì)接精度誤差控制在2cm之內(nèi)，還創(chuàng)造性地在隧道頂部沿鋼護(hù)筒四周打入66根凍結(jié)管，利用冷凍技術(shù)封堵止水，并在隧道內(nèi)加裝40m鋼內(nèi)襯，保證了已經(jīng)貫通的隧道無滲水、不變形。特別是東線取水隧道特殊段是一項(xiàng)填補(bǔ)國內(nèi)設(shè)計(jì)、施工領(lǐng)域空白的高技術(shù)難度、高風(fēng)險(xiǎn)工程，從設(shè)計(jì)到施工在國內(nèi)外都無任何可借鑒的類似工程實(shí)例。
4結(jié)語
1．1地表裂縫
在黃土隧道施工過程中，會(huì)出現(xiàn)沿著隧道走向在隧道兩側(cè)出現(xiàn)地表裂縫，且裂縫會(huì)隨著隧道開挖進(jìn)度相應(yīng)發(fā)展，一般情況下裂縫是由拱腳處以黃土內(nèi)摩擦角度沿仰坡延伸至上方地表，隨著施工進(jìn)度，山體裂縫最終連在一起。
1．2塌陷
由于施工過程中的冒頂、拱頂下沉等原因，往往會(huì)引起局部的地表連續(xù)性下沉，慢慢發(fā)展成為地表塌陷，當(dāng)?shù)乇硭葑冃屋^大時(shí)，還會(huì)伴隨著產(chǎn)生一系列的環(huán)狀裂縫。
1．3陷穴、落水洞
其主要成因是隧道施工過程中的地表裂縫以及冒頂、拱頂作用形成的上部土體塌空，致使隧道頂部的降雨或者是其他農(nóng)業(yè)灌溉用水下滲，最終在地表產(chǎn)生陷穴和落水洞。
2濕陷性黃土隧道的基底處理原則
從濕陷性黃土隧道的工程特性以及以往的濕陷性黃土地區(qū)地基處理經(jīng)驗(yàn)來看，濕陷性黃土隧道基底處理應(yīng)遵循“內(nèi)外加固、先保護(hù)后加固”的原則。由于水是造成黃土濕陷性變形的最主要因素，所以在設(shè)計(jì)濕陷性黃土隧道地基處理方案時(shí)，應(yīng)首先要考慮水對(duì)濕陷性黃土以及整個(gè)隧道工程的影響，做好濕陷性黃土隧道工程的排水與防水工作。對(duì)于黃土隧道工程來說，進(jìn)行基底處理的目的無非就是改善黃土的工程特性，減少其土壤的滲透性，控制濕陷作用的發(fā)生。所以往往通過換土或者加密等手段進(jìn)行濕陷性黃土隧道工程基底加固處理，使處理后的基底不具有濕陷性或者消除部分濕陷，使其數(shù)值不超過規(guī)定范圍。
3濕陷性黃土隧道工程的基底處理方法
對(duì)于濕陷性黃土地基處理而言，目前國內(nèi)已有較為成熟的技術(shù)方法和隧道工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其主要的處理方法有:碾壓、強(qiáng)夯、換填、動(dòng)力擠密樁、高壓灌漿、高壓旋噴樁等，其中常用的基底處理方法有以下兩種:
(1)水泥擠密樁。這是濕陷性黃土隧道工程中較為常用的一種基底處理方法，由于濕陷性黃土本身具有大孔隙性和濕陷性，水泥擠密樁就是通過對(duì)其大孔隙進(jìn)行夯實(shí)擠密，從而消除濕陷性并對(duì)基底產(chǎn)生加固作用。在樁錘的夯實(shí)過程中，樁孔中原有土被強(qiáng)制性的側(cè)向擠出，樁周范圍內(nèi)的土質(zhì)被壓縮和重塑。但是由于濕陷性黃土隧道工程隧道內(nèi)施工作業(yè)面相對(duì)較小，振動(dòng)作用對(duì)圍巖產(chǎn)生的影響等，需要濕陷性黃土隧道從工程中的擠密樁裝身材料以及擠密樁施工機(jī)械和樁間距等做出優(yōu)化處理。
(2)樹根樁。所謂的樹根樁，其實(shí)是一種小型鉆孔灌注樁，是通過利用鉆機(jī)鉆孔到一定的深度，隨后放入鋼筋籠、碎石和注漿管，再通過壓力灌注水泥或砂漿的方式制成的鋼筋混凝土樁。由于其布樁方式多采用垂直、傾斜設(shè)置或者樹根樁布置，被成為樹根樁。憑借著其高承載力、沉降量與擾動(dòng)范圍小、施工操作方便和經(jīng)濟(jì)快捷等特點(diǎn)，在濕陷性黃土隧道工程基底處理中得到了初步的應(yīng)用，能在有效的空間內(nèi)最大限度上的減少開挖過程中對(duì)隧道洞身地層的擾動(dòng)。
4黃土隧道基底處理的新技術(shù)
就黃土濕陷性的內(nèi)外部成因來講，其主要內(nèi)因是由于黃土自身的土質(zhì)和結(jié)構(gòu)組成，外因主要是由于水的侵蝕作用的外部載荷。由于黃土本身是在干旱和半干旱氣候條件下形成的，其土質(zhì)本身有欠壓密性，加上其和鹽類膠結(jié)材料的易溶性，致使黃土具有濕陷性。所以對(duì)于濕陷性黃土地基的處理應(yīng)本著力消除其內(nèi)應(yīng)，處理方法有以下幾類:
(1)土體加密法。主要指通過各種工程施工措施，加大黃土的密實(shí)度，通常可以采用強(qiáng)夯法和素土墊層法。
(2)土體加固法。此種方法主要是通過焙燒或者外加膠結(jié)材料來改變黃土的物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)，提高黃土的抗水性和力學(xué)指標(biāo)，但是其密度增加效果不是很明顯。
1.1新奧法與傳統(tǒng)方法的區(qū)別
具體來講，新奧法的基本理念主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①在隧道開挖階段，盡量簡化開挖工序，所采用的爆破施工技術(shù)和工藝流程均要考慮如何保持圍巖整體的穩(wěn)定性，避免擾動(dòng)圍巖；②隧道開挖方案須充分利用圍巖的自承能力，提高圍巖本身的支撐能力；③基于圍巖特點(diǎn)選擇合適的支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)，錨桿和噴射混凝土、鋼拱架等緊貼巖體的柔性支護(hù)盡量提早完成，確保作業(yè)過程中巖體松弛或變形情況得到有效控制；④有的施工段巖體軟弱破碎，為確保支護(hù)系統(tǒng)正常應(yīng)用，提高巖體整體的穩(wěn)定性，須盡早閉合斷面；⑤從理論上講，應(yīng)該在圍巖及初期賬戶變形基本穩(wěn)定后施作二次襯砌，將支護(hù)體系與圍巖揉合成一整體，以確保支護(hù)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定；⑥為避免棱角突變部位引起應(yīng)力集中，隧道斷面周邊輪廓應(yīng)盡可能圓順；⑦施工作業(yè)期間，動(dòng)態(tài)觀測支護(hù)系統(tǒng)及圍巖結(jié)構(gòu)，合理調(diào)整工藝流程，優(yōu)化設(shè)計(jì)工程方案，同時(shí)進(jìn)一步規(guī)范施工管理活動(dòng)，確保施工活動(dòng)順利開展。
1.2新奧法的特點(diǎn)
新奧法在我國應(yīng)用的最大特點(diǎn)就是應(yīng)用了所謂的復(fù)合式襯砌，其基本的施工方法是：在開挖過程中，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，為此必須采用光面爆破或預(yù)裂爆破，以維護(hù)圍巖的自承能力；根據(jù)圍巖特征，采用不同的支護(hù)類型和支護(hù)參數(shù)，及時(shí)施作錨噴支護(hù)，抑制圍巖的松弛和變形；開挖時(shí)盡量采用大斷面、少分部的開挖方法，以利于降低圍巖內(nèi)部應(yīng)力重分布的次數(shù)，最大限度地利用圍巖的承載力；在施工過程中，以量測手段為參照不斷修正設(shè)計(jì)和施工，做到既經(jīng)濟(jì)合理，又安全可靠；根據(jù)測量數(shù)據(jù)，在確認(rèn)初期支護(hù)變形收斂后，進(jìn)行二次模筑混凝土襯砌。
2工程概況
周家莊一號(hào)隧道總長2237m，洞身圍巖為Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖，圍巖極差，含不良地址段及特殊巖土。地面高程一般為1625～1800m。區(qū)內(nèi)地形起伏較大，溝壑縱橫，自然坡度約20～50°之間，隧道頂溝谷發(fā)育，沖溝內(nèi)為洪積砂質(zhì)黃土，山頂平緩處場及緩坡處多為風(fēng)積黃士段蓋，山體多基巖出露，植被覆蓋較差。
3施工方法
本隧道總體施工方案的選擇將立足于確保施工安全、施工質(zhì)量與施工工期，立足于有效避免涌泥、坍塌等事件發(fā)生。施工時(shí)及時(shí)進(jìn)行工序轉(zhuǎn)換，做到“管超前、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、勤量測、早封閉”。隧道開挖采用風(fēng)槍鉆眼，實(shí)施弱爆破，局部人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行施工。嚴(yán)格控制超挖和減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，保證開挖成形質(zhì)量，以充分發(fā)揮圍巖的自承能力。初期支護(hù)采用噴錨網(wǎng)為主的支護(hù)方式，圍巖較差地段設(shè)型鋼鋼架，特殊地段如淺埋地帶拱部設(shè)管棚或超前小導(dǎo)管預(yù)注水泥漿加固地層。二次襯砌按新奧法原理根據(jù)圍巖收斂情況及時(shí)施工，二次襯砌施工時(shí)，灌注混凝土振搗密實(shí)，防止收縮開裂，振搗時(shí)不破壞防水層，二襯拆模時(shí)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求。
3.1洞門施工
3.1.1洞口工程
首先復(fù)核圖紙，組織復(fù)測并控測布網(wǎng)，準(zhǔn)確定出洞口位置，明洞暗洞分界位置，按設(shè)計(jì)位置放出邊、仰坡及洞臉開挖邊線。在洞口邊、仰坡開挖線外5m處設(shè)截水溝一道，防止雨水沖刷洞臉。做好截排水系統(tǒng)后，人工配合挖掘機(jī)按照設(shè)計(jì)坡度、尺寸采取從上向下分臺(tái)階開挖，分層3～5m，表層土采用挖掘機(jī)開挖，底層地層當(dāng)機(jī)械開挖困難時(shí)采用鉆爆法開挖，邊仰坡的開挖坡度隨原地面的坡度改變而改變，確保坡面平順并與原地形成為一體。裝載機(jī)配合自卸車運(yùn)砟，人工配合刷坡。洞口邊、仰坡段施工采用挖掘機(jī)縱向分段自上而下分層開挖，人工整修邊仰坡，按設(shè)計(jì)要求一次到位，挖掘機(jī)配合自卸車裝運(yùn)棄渣。洞口臨時(shí)邊坡采用錨網(wǎng)噴防護(hù)，永久邊仰坡采用C25混凝土拱形骨架護(hù)坡，中心綠化。
3.1.2進(jìn)洞方法
隧道進(jìn)出口采用套拱法進(jìn)洞，具體作法：沿明暗洞交界里程，從上到下逐層開挖，開挖至起拱線后，架立鋼拱架，最里面的一榀緊貼仰坡放置，施做套拱。洞口段設(shè)計(jì)為Φ108管棚超前支護(hù)，與鋼架組合成預(yù)支護(hù)體系，澆注掛板套拱混凝土固結(jié)，形成洞室輪廓，在套拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，施做準(zhǔn)108mm超前管棚，在套拱保護(hù)下按設(shè)計(jì)法進(jìn)行開挖隧道進(jìn)口、出口均為Ⅴ級(jí)圍巖，采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法開挖進(jìn)洞；采用拱部準(zhǔn)42超前小導(dǎo)管超前支護(hù)，及錨噴網(wǎng)初期支護(hù)。
3.2正洞施工
暗洞段按新奧法組織施工，弱爆破開挖，圍巖較弱處采用機(jī)械配合人工開挖，噴錨支護(hù)。正洞施工方案見表1。
3.3棄碴與環(huán)保
3.3.1隧道棄碴
施工中產(chǎn)生的廢碴、廢液按環(huán)保有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，不隨意排入沖溝、溝渠及農(nóng)田中。在隧道口設(shè)置三級(jí)沉淀池用于處理施工污水，以及吸附油污；固體污物等，固體污物送往環(huán)保部門作無害處理。棄碴按設(shè)計(jì)要求棄于指定位置或作為路基填料，碴場設(shè)擋墻，以免水土流失。
3.3.2施工降塵
由于隧道施工采用無軌運(yùn)輸，洞內(nèi)廢氣污染主要為大功率的內(nèi)燃機(jī)械，且主要集中到裝碴運(yùn)輸工序，為此在該隧道施工中，必須加強(qiáng)通風(fēng)除塵的工作。方法如下：加強(qiáng)對(duì)進(jìn)洞機(jī)械的維修保養(yǎng)。定期檢查空氣濾清器是否堵塞，進(jìn)、排水是否暢通，噴油嘴及時(shí)更換，使噴油效果好。霧化程度高，使柴油充分地燃燒。為了節(jié)油和消煙摻加柴油添加劑。部份機(jī)械進(jìn)行機(jī)外凈化。主要給裝載機(jī)裝配上帶有催化劑的附屬箱，連接在尾氣排放管上，把發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣用催化劑和水洗的辦法來降低其中有害氣體。
3.3.3環(huán)境保護(hù)
隧道施工便道、工棚及作業(yè)場的布置盡量維護(hù)自然面貌，占用荒地應(yīng)少開挖、少刷方，以保護(hù)自然植被。隧道竣工時(shí)，應(yīng)盡量恢復(fù)原有植被。
4施工中的必要注意事項(xiàng)
4.1初期支護(hù)的施工質(zhì)量要保證
有效的支護(hù)能夠提高施工安全系數(shù)。施工應(yīng)，須及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，提早封閉，加快成環(huán)速度，避免結(jié)構(gòu)變形。開挖后及時(shí)封閉暴露的巖石。首先初噴厚度為4～5cm混凝土將巖面封閉，裝設(shè)鋼拱架、施作錨桿、掛鋼筋網(wǎng)，最后按設(shè)計(jì)要求完成復(fù)噴。結(jié)合現(xiàn)場條件和施工要求的數(shù)量和方向選擇合適的錨桿。若使用砂漿錨桿，必須注意注漿量和漿液稠度；有水地段適宜采用楔縫式、縫管式或早強(qiáng)藥包錨桿，選擇端頭緊固且尾部有能夠緊貼格柵和圍巖的托板的端頭錨固錨桿，確保錨固效果符合設(shè)計(jì)要求。
4.2重視隧道監(jiān)控量測和超前地預(yù)報(bào)的作用
在公路隧道施工中，通常采用超前地質(zhì)預(yù)探探報(bào)施工技術(shù)、監(jiān)控量測施工技術(shù)來探測地址情況，同時(shí)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變形進(jìn)行監(jiān)測，為設(shè)計(jì)變更以及施工方案的確定提供可靠依據(jù)。這種監(jiān)測技術(shù)同樣適用于地表沉降及塌方監(jiān)測。隧道綜合地質(zhì)超前預(yù)報(bào)有助于優(yōu)化隧道施工方案，并且能夠提高隧道施工的安全系數(shù)。進(jìn)行隧道開挖時(shí)，事先通過高效的地質(zhì)監(jiān)測掌握隧道前方地質(zhì)狀況，有助于優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝流程和施工技術(shù)措施，從而達(dá)到防控事故的目的。
5結(jié)語
（1）本標(biāo)段的主要工程內(nèi)容為隧道基坑井點(diǎn)降水、隧道基坑開挖、隧道抗拔樁地基加固、隧道主體混凝土工程、隧道防排水、變電站、泵站、K1+839～K2+940區(qū)域內(nèi)地面道路和有關(guān)的污水處理、雨水管線工程。根據(jù)業(yè)主的總體工期要求，本標(biāo)段工程定于2012年6月1日正式開工，2013年3月27日竣工，工程施工工期為300天。參建單位為中鐵十五局集團(tuán)第六工程有限公司。
（2）本標(biāo)段工程的施工組織機(jī)構(gòu)有項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目副經(jīng)理、項(xiàng)目總工程師、工程技術(shù)部、計(jì)劃財(cái)務(wù)部、安全質(zhì)量部、環(huán)保辦公室、物資設(shè)備部、工地實(shí)驗(yàn)室、綜合辦公室以及各個(gè)施工隊(duì)伍。
（3）依照本標(biāo)段的具體施工情況，將本工程分成了3個(gè)區(qū)段。K1+839～K2+290施工區(qū)段的任務(wù)是該區(qū)段的基坑井點(diǎn)降水、基坑的開挖、邊坡的防護(hù)、抗拔樁的施工、隧道底板、主體混凝土的施工、隧道防水的施工和隧道變電所、泵房站、隧道頂?shù)母餐粱靥睢2+290～K2+610施工區(qū)段的任務(wù)是該區(qū)段的基坑井點(diǎn)的降水、基坑的開挖、邊坡的防護(hù)、隧道底板、主體混凝土的施工、隧道防水的施工和隧道覆土的回填。K2+610～K2+940施工區(qū)段的任務(wù)是該區(qū)段的基坑井點(diǎn)降水、基坑的開挖、邊坡的防護(hù)、隧道底板、主體混凝土的施工、隧道防水的施工以及泵房站、隧道覆土的回填。
（4）把安全施工當(dāng)成頭等大事來抓，嚴(yán)防重傷或死亡事故的發(fā)生。爭創(chuàng)省級(jí)安全文明施工工地和文明施工樣板工地，在施工的過程中，嚴(yán)格的遵守相關(guān)的法律法規(guī)，出臺(tái)具體的文明施工管理辦法，并且在環(huán)保、綠化等方面都要達(dá)到國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
2協(xié)調(diào)工作的幾個(gè)要點(diǎn)
（1）做好該標(biāo)段工程的平面布置調(diào)配工作，該標(biāo)段工程施工場地可以分成3個(gè)區(qū)域，場內(nèi)生活區(qū)和辦公區(qū)設(shè)施有：工程管理人員和施工人員的住房、管理人員辦公室及會(huì)議室、食堂、洗浴間、衛(wèi)生間等。生產(chǎn)設(shè)施區(qū)有：材料堆放區(qū)、砂子堆放區(qū)，砂漿拌合站、鋼筋加工場、臨時(shí)棄土場、配電室、消防庫、門衛(wèi)、洗車場等。
（2）交通導(dǎo)行措施在修建施工便道時(shí)，應(yīng)節(jié)約成本，充分利用工地外的道路，修建的施工便道和工地外的道路相同，滿足工地內(nèi)行車、運(yùn)料和棄土運(yùn)輸?shù)男枰１緲?biāo)段工地修建的施工便道的寬度為5米，每隔200米的距離建設(shè)30米的錯(cuò)車道，以方便安全和文明施工。
（3）安全管理及環(huán)境保護(hù)措施本工程地處鄭州市森林公園附近，施工范圍比較小，加之前期還有其他工程正在施工，施工區(qū)域內(nèi)施工單位很多，人員比較復(fù)雜，因此，施工中必須加強(qiáng)施工人員的日常管理，定期給施工人員開展安全管理和環(huán)境保護(hù)的教育，是人人都意思到安全和環(huán)保的重要性，自覺自愿的遵守相關(guān)的安全、環(huán)保規(guī)定。
3本標(biāo)段工程施工組織設(shè)計(jì)的幾個(gè)難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)方案
3.1施工組織設(shè)計(jì)的難點(diǎn)
（1）本標(biāo)段地下水水位較高，隧道基坑開挖深度大，基坑開挖必須將地下水位降低至基坑底以下1m，施工降水決定著基坑開挖及主體結(jié)構(gòu)施工的施工質(zhì)量和進(jìn)度，施工降水為本工程的難點(diǎn)工程之一。
（2）本標(biāo)段的防水施工較為系統(tǒng)復(fù)雜，防水的效果直接影響到本標(biāo)度隧道的工程質(zhì)量，嚴(yán)重影響著該隧道工程的運(yùn)行安全和使用壽命。所以，本標(biāo)段隧道的防水工程體系的建設(shè)是施工的一個(gè)難點(diǎn)。
（3）隧道長，地質(zhì)不良，工程內(nèi)容全面，工期壓力大。本標(biāo)段隧道長度約1.1千米，并且該隧道的施工區(qū)域地質(zhì)狀況比較差，土質(zhì)松散，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差。特別是采用明挖法施工，工作面狹窄，保質(zhì)量、保安全、保工期完成隧道施工任務(wù)十分艱巨。
（4）本標(biāo)段工程的工期短，場地狹小不利于施工的展開。隧道主體結(jié)構(gòu)施工工期緊，在6個(gè)月時(shí)間內(nèi)完成隧道基開挖、防護(hù)，隧道主體混凝土澆筑及隧道防水工程，在1101米的狹長地帶完成此工程存在一定難度。
3.2應(yīng)對(duì)方案
（1）項(xiàng)目部組成一個(gè)以項(xiàng)目技術(shù)總工程師為負(fù)責(zé)人，工程技術(shù)部門參加的施工降水領(lǐng)導(dǎo)小組，主持降水方案的研討，負(fù)責(zé)降水效果的溝通和降水措施的制定。開挖后通過既有降水井，建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，較準(zhǔn)確地掌握地下水動(dòng)態(tài)變化，根據(jù)水位變化情況調(diào)整開泵時(shí)間及開泵數(shù)量。
（2）在工程的防水施工方面，處理要做好一般的雨季防水施工措施外，還要增加幾點(diǎn)防水措施：在整個(gè)施工周期內(nèi)，工程管理人員應(yīng)隨時(shí)掌握當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r，根據(jù)天氣情況對(duì)工期進(jìn)行調(diào)整；提前預(yù)備好防水的材料和設(shè)施，以備不時(shí)之需；由于本標(biāo)段地下水水位較高，在進(jìn)行基坑開挖時(shí)，應(yīng)提前做好各種各樣可能出現(xiàn)的緊急情況下的處理預(yù)案，一旦出現(xiàn)漏水情況及時(shí)的采取措施，把風(fēng)險(xiǎn)降到最低；制定雨天交通管理辦法，方便工地內(nèi)的交通疏導(dǎo)。
（3）必須細(xì)化隧道的施工組織方案，對(duì)控制工期的地段采取減少分段長度、增加設(shè)備投入，加強(qiáng)施工組織與管理、采取科學(xué)的基坑開挖防護(hù)方案等措施。
（4）必須合理劃分施工區(qū)段，組織好施工場地內(nèi)的交通，多開工作面來解決工地狹小的問題。
4結(jié)語
1．1側(cè)墻豎向裂縫隧道側(cè)墻墻體裂縫寬度在0.1mm和0.4mm之間，很多裂縫都由墻中蔓延至墻的上下兩端，目前沒有出現(xiàn)滲水問題;裂縫數(shù)量隨著澆筑段長度的增加而增加，隨著澆筑施工環(huán)境溫度的提升而增加，并且溫度越高，裂縫的寬度也越大。因?yàn)樗淼纻?cè)墻是大體積混凝土結(jié)構(gòu)，因此很容易在施工過程中遭受溫度影響而出現(xiàn)裂縫。裂縫分布規(guī)律顯示，大體積混凝土澆筑過程中的溫度應(yīng)力變化會(huì)對(duì)墻體裂縫帶來一定的影響。而裂縫深度則跟干縮裂縫性質(zhì)很像，拆模過早導(dǎo)致的裂縫情況，再加上沒有及時(shí)之采取灑水的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使得混泥土表面時(shí)干時(shí)濕，濕度變化過于明顯，引發(fā)混凝土表面干縮變形的情況出現(xiàn)。
1．2頂板45°斜裂縫隧道頂板45°斜裂縫往往會(huì)在與板邊相隔1/8的地方，裂縫寬度約為0.2mm－0.4mm，有的地方還會(huì)出現(xiàn)貫通裂縫，還有的地方會(huì)出現(xiàn)滲漏水問題。如果環(huán)境的溫度與濕度出現(xiàn)變化，鋼筋混凝土的墻、板、梁、柱等結(jié)構(gòu)組成成分都會(huì)出現(xiàn)溫度變形與收縮變形的情況，形體差異的存在導(dǎo)致了混凝土的收縮形變會(huì)隨著板的體積和表面體積比值的減小而變大，并在板內(nèi)生出拉應(yīng)力。側(cè)墻、梁以及板都具有外側(cè)約束，因此就算墻、板、梁之間的收縮不同，也不會(huì)導(dǎo)致變形應(yīng)力出現(xiàn)45°斜裂縫。
1．3頂板縱向裂縫裂縫與頂板的長邊相平行，順著隧道縱向延伸，通常跟墻保持2－3m的距離，裂縫寬度不大于0.3mm，數(shù)量少，不存在貫通縫。在施工過程中，頂板施工工作完成后，如果不鋪設(shè)塑料薄膜，會(huì)使得混凝土表面因?yàn)殛柟獾恼丈涠杆偈藭r(shí)如果不進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，或養(yǎng)護(hù)方式不對(duì)，都會(huì)使得混凝土表面干濕不均，最終出現(xiàn)干縮變形的情況。不過這些裂縫都不是很深，屬于表面裂縫。同時(shí)，進(jìn)行側(cè)墻施工的時(shí)候，不能拆除下一層的滿堂紅支撐體系，否則會(huì)導(dǎo)致集中荷載過大，引發(fā)結(jié)構(gòu)性裂縫。
1．4頂板、底板橫向裂縫裂縫與頂板、底板短邊平行，順著隧道橫向延伸，裂縫寬度在0.1mm之間0.4mm，大多數(shù)的裂縫都距離板中1/3，并兩端延伸;隨著澆筑流水段長度的增加，裂縫的數(shù)量也在不斷增加;而隨著環(huán)境溫度的升高，澆筑后形成的裂縫也會(huì)越來越多，而且寬度也會(huì)增加;跟頂板上表面的裂縫數(shù)量相比，下表面的裂縫數(shù)量要少一點(diǎn)。因?yàn)樗淼纻?cè)墻是一種大體積混凝土，因此其裂縫形成情況往往由澆筑施工過程中溫度應(yīng)力的變化情況決定。在頂板、底板施工之后，由于沒有進(jìn)行塑料薄膜的鋪設(shè)，使得其表面遭受了陽光的照射，導(dǎo)致迅速失水，而灑水養(yǎng)護(hù)并不及時(shí)也不合理，導(dǎo)致表面濕度出現(xiàn)巨大變化，再加上裂縫都是表面裂縫，不存在較大深度，因此會(huì)使得混凝土表面出現(xiàn)干縮變形的情況。
2明挖隧道的混凝土施工裂縫控制措施
2．1降低混凝土水化熱(1)選擇粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等低熱水泥。如果只能選擇普通硅酸鹽水泥，則盡量避免使用早強(qiáng)水泥。(2)國內(nèi)外的很多試驗(yàn)研究與工程實(shí)踐都顯示，如果在混凝土里添加部分優(yōu)質(zhì)粉煤灰，則可以有效替代水泥，不但如此，因?yàn)榉勖夯翌w粒是球狀的，可以產(chǎn)生滾珠效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)良好的，對(duì)混凝土拌合物的粘聚性、流動(dòng)性以及保水性有很好的改善作用。(3)減水、增塑、緩凝外加劑等添加劑的摻加，可以使混凝土拌合物的粘聚性、流動(dòng)性、保水性得到有效改善。這些添加劑的分散作用和減水作用不但能節(jié)約用水量、提升強(qiáng)度，還能使得水化熱得到緩解，延遲放熱峰產(chǎn)生的時(shí)間，使得溫度裂縫的數(shù)量得到控制。4)如果有需要，還可以將冷卻水管埋放在混凝土中，其內(nèi)部溫度可以明顯降低6℃～10℃。
2．2控制混凝土入模溫度澆筑溫度應(yīng)該控制在25℃以內(nèi);同時(shí)混凝土表面與內(nèi)部溫差也不應(yīng)超過25℃。無數(shù)實(shí)踐工作也顯示，若當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差低于25℃，則混凝土體內(nèi)的溫度應(yīng)力往往不會(huì)引發(fā)混凝土施工裂縫的產(chǎn)生。若氣溫太高，應(yīng)該盡量降低澆筑混凝土的出機(jī)溫度，避免采取攪拌運(yùn)輸車罐體、降低原材料、泵送管道的保溫冷卻等應(yīng)對(duì)手段的實(shí)施;盡量不在高溫階段進(jìn)行混凝土施工，盡量選擇夜間進(jìn)行澆筑的時(shí)間。
2．3適時(shí)拆除側(cè)墻模板，加強(qiáng)混凝土保濕養(yǎng)護(hù)措施出現(xiàn)最大溫度梯度之后，等待72h，進(jìn)行拆模處理，拆模時(shí)間必須在澆筑混凝土之后5d后進(jìn)行，拆除墻模版的時(shí)候，應(yīng)該確保混凝土表面溫度跟環(huán)境溫度之間所存在的溫度差低于10℃。完成拆模之后還需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)劑的刷涂，避免延誤與漏刷的情況。2．4控制混凝土的收縮變形(1)在保證混凝土和易性和強(qiáng)度的情況下，盡量降低混凝土的水膠比;摻加適量高效減水劑，可減少用水量。(2)合理選擇混凝土的骨料級(jí)配可以降低混凝土的干縮變形。(3)振搗越好，混凝土越密實(shí)，這樣就會(huì)減少水分的散失，減輕混凝土的收縮。(4)摻加適量的膨脹劑可以起到收縮補(bǔ)償?shù)淖饔茫欣诜乐沽芽p。
3結(jié)束語
（1）隧道水害。在公路隧道所出現(xiàn)的一系列質(zhì)量問題中，隧道滲漏水所造成的危害尤為普遍。隧道水害不僅增加隧道內(nèi)濕度，降低路面抗滑性能，造成電路短路等
事故，危及運(yùn)營安全，而且還易引起其他病害。由于隧道滲漏水、積水，將會(huì)造成襯砌開裂或使原有裂縫發(fā)展變大，加重襯砌裂損；當(dāng)?shù)叵滤星治g性時(shí)，會(huì)使襯砌混凝土遭受侵蝕，并且隨著滲漏水的不斷發(fā)展，侵蝕程度日益加重；在寒冷地區(qū)，水是影響隧道圍巖凍脹的重要因素，水害嚴(yán)重必然導(dǎo)致凍害嚴(yán)重［1－3］。
（2）襯砌缺陷。襯砌缺陷主要是因?yàn)橐r砌空洞、厚度、強(qiáng)度、密實(shí)度等原因造成的襯砌變形、襯砌移動(dòng)及襯砌開裂等。作用在隧道襯砌結(jié)構(gòu)上的壓力，與隧道圍巖的性質(zhì)、地應(yīng)力的大小以及施工方法等因素有關(guān)。由于受技術(shù)和資金條件的限制，一些因素在設(shè)計(jì)前是難以確定的，所以在隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常帶有一定的盲目性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠或與圍巖壓力不協(xié)調(diào)，造成襯砌結(jié)構(gòu)開裂、破壞。然而，工程上出現(xiàn)的襯砌開裂更多的則是由于施工管理不當(dāng)（襯砌厚度不足、混凝土強(qiáng)度不夠等）造成的。
（3）凈空受侵或軸線偏位。因模板強(qiáng)度、剛度不足而出現(xiàn)跑模，或因測量誤差過大，出現(xiàn)模板定位偏差過大，都有可能導(dǎo)致隧道凈空甚至建筑限界受侵或者出現(xiàn)隧道整體軸線偏位。也有因?qū)σ呀ǔ伤淼赖囊r砌質(zhì)量缺陷進(jìn)行套拱處理而出現(xiàn)限界受侵的情況。
（4）通風(fēng)不暢。所有的公路隧道均需要通風(fēng)，不管是自然通風(fēng)還是人工通風(fēng)。事實(shí)上，當(dāng)前國內(nèi)相當(dāng)數(shù)量的公路隧道尤其是中長隧道，通風(fēng)設(shè)施常常形同虛設(shè)，一般不開啟（多數(shù)是為節(jié)省運(yùn)營費(fèi)用），造成洞內(nèi)運(yùn)營環(huán)境污濁。而且，國內(nèi)公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)主要依據(jù)現(xiàn)行《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》［4］，其中對(duì)運(yùn)營通風(fēng)之規(guī)定應(yīng)該說較為詳盡，但火災(zāi)通風(fēng)仍需進(jìn)一步探討從而以規(guī)范形式予以認(rèn)定。
（5）照明不良。我國公路隧道設(shè)計(jì)雖然都考慮了照明，但迫于運(yùn)營維護(hù)成本的壓力，許多隧道有燈具而未照明，而且這種現(xiàn)象相當(dāng)普遍，甚至某些長度不短的公路隧道根本就沒有安裝照明燈具。事實(shí)上，國內(nèi)現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及國外一些國家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定長度大于100m的公路隧道應(yīng)設(shè)照明。
（6）監(jiān)控不力。監(jiān)控包含有施工期間的監(jiān)控和運(yùn)營期間的監(jiān)控。目前對(duì)這兩方面的監(jiān)控工作都不同程度存在著一些問題。我國在多座隧道中進(jìn)行了成套技術(shù)的引進(jìn)，但效果并不甚理想。
二、公路隧道質(zhì)量檢測評(píng)價(jià)體系的建立
2．1 建立公路隧道質(zhì)量檢測評(píng)價(jià)體系的原則
（1）系統(tǒng)性。高速公路隧道交通環(huán)境評(píng)價(jià)是一個(gè)涵蓋多因素、多目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)力求全面反映各隧道的綜合情況，既能反映交通流運(yùn)行狀況，又能正確反映交通流與通風(fēng)、照明等機(jī)電設(shè)施的關(guān)聯(lián)特性，以保證評(píng)價(jià)的全面性和可靠性。
（2）科學(xué)性。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系一定要建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上，指標(biāo)概念必須明確，并能客觀、真實(shí)、合理地反映隧道運(yùn)行環(huán)境的內(nèi)涵。
（3）實(shí)用性。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)當(dāng)層次清晰、指標(biāo)精煉、方法簡捷，使之具有實(shí)際應(yīng)用和推廣價(jià)值。同時(shí)，選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)要有可操作性，指標(biāo)含義明確易于被理解，指標(biāo)量化所需資料收集方便，能夠用現(xiàn)有方法和模型求解。
（4）獨(dú)立性。高速公路隧道運(yùn)行環(huán)境評(píng)價(jià)的指標(biāo)與指標(biāo)之間應(yīng)是相互補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)的，充分考慮指標(biāo)之間的相關(guān)性，避免指標(biāo)之間的重復(fù)與沖突，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)體系的最優(yōu)化。
2．2 施工質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的依據(jù)
1.新奧法施工技術(shù)概述
新奧法又被稱為新奧地利隧道修建方法，這種技術(shù)在現(xiàn)在的隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，有機(jī)組合噴射混凝土和錨桿，在隧道支護(hù)中應(yīng)用，檢測、控制圍巖是否產(chǎn)生變形，將圍巖承載性能最大限度的發(fā)揮出來，體現(xiàn)隧道施工技術(shù)的優(yōu)越性。公路隧道施工工程中，采用的施工技術(shù)新奧法具有許多實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)，在開挖的過程中，對(duì)公路隧道所造成的影響小，能降低土層的松動(dòng)和下沉率，減少對(duì)地層周圍的擾動(dòng)，開挖地面能夠控制成效，在施工時(shí)，安全系數(shù)較高，這樣就能很好的保證施工進(jìn)度和安全。新奧法施工技術(shù)比較靈活，具有很好的適應(yīng)性，充分利用好這些優(yōu)點(diǎn)，需要精心設(shè)計(jì)具有高效率的工藝流程，要求施工人員是經(jīng)驗(yàn)豐富的，現(xiàn)場施工有專家進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)，新奧法施工技術(shù)就能富有成效的應(yīng)用在公路隧道施工工程中。
2.新奧法在公路隧道工程中的應(yīng)用
2.1新奧法基本原理新奧法是現(xiàn)代公路隧道工程中的一項(xiàng)標(biāo)志性的新技術(shù)，新奧法的原理首先就是了解隧道結(jié)構(gòu)的主要部分，知道圍巖是其主要承載結(jié)構(gòu)部分；開挖后要加固圍巖，確保圍巖不會(huì)在開挖卸載后發(fā)生原有強(qiáng)度不在的情況；公路隧道圍巖時(shí)，對(duì)圍巖的卸載位移的程度要降低；隧道圍巖支護(hù)工程中可以允許圍巖產(chǎn)生小范圍的變形，產(chǎn)生受力環(huán)區(qū)，限制圍巖位移程度，避免變形產(chǎn)生松懈；初次支護(hù)主要是保持圍巖自承狀態(tài)，避免松弛；適時(shí)建造初次支護(hù)，選擇比較適宜的早晚時(shí)間，延遲圍巖的變形，讓支撐效果達(dá)到最佳；圍巖要注意對(duì)地質(zhì)條件的檢查，評(píng)定隧道洞周的位移變形；因?yàn)閲娚浠炷潦芰臁⑴c圍巖密貼等。
2.2應(yīng)用新奧法進(jìn)行隧道圍巖的支護(hù)開挖工作進(jìn)行過程中，隧道圍巖的應(yīng)力開始重新分布，必須加固圍巖，使圍巖卸載后強(qiáng)度不會(huì)失去。結(jié)構(gòu)承載要盡量被滿足，當(dāng)圍巖周圍出現(xiàn)位移和變形，開挖曲面后，就形成拱模效應(yīng)，進(jìn)而形成受力環(huán)區(qū)，此外，對(duì)圍巖位移速度要進(jìn)行控制，防止變形松動(dòng)。所以，對(duì)公路隧道進(jìn)行支護(hù)要采用新奧法支護(hù)結(jié)構(gòu)，支護(hù)時(shí)初期采用錨噴的方式，再次支護(hù)時(shí)，進(jìn)行的復(fù)合襯砌采用的是模筑混凝土。噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土和錨桿共同組成錨噴支護(hù)，是一種支護(hù)結(jié)構(gòu)。具有速凝劑的混凝土混合料是噴射混凝土的一種材料，將其混合高壓水和混凝土噴射機(jī)，借用高壓空氣的作用，直接噴射至巖面，然后凝結(jié)成形狀。圍巖情況的好與壞決定支護(hù)使用混凝土的種類，圍巖情況好，則支護(hù)的主要方式是噴射混凝土，輔助工具是錨桿；如果圍巖情況不好，那么支護(hù)的主要方式則是錨桿，借用的材料是鋼筋網(wǎng)混凝土和噴射混凝土等其他混凝土，結(jié)合配合使用。新奧法的噴射支護(hù)技術(shù)，作為圍巖的承載結(jié)構(gòu)的重要組成部分，被應(yīng)用在公路隧道支護(hù)中。所以，二次襯砌支付時(shí)，新奧法支護(hù)技術(shù)是后期的圍巖飾面的承載力，要綜合評(píng)估圍巖的變形，評(píng)估初期支付和隧道的周邊情況。任何支護(hù)都需要薄型的柔性結(jié)構(gòu)，使手受彎變形的情況和撓曲斷裂的情況減少。新奧法施工技術(shù)被應(yīng)用在公路隧道圍巖支護(hù)中，值得注意的是公路隧道巖石的軟硬問題，使用新奧法施工技術(shù)，要區(qū)別硬巖隧道和軟巖隧道。軟巖地層的隧道是接近地表的，很難承受再次荷載，再有就是覆蓋土的重力作用大，很難控制其變形，然而在硬巖隧道中如果使用支護(hù)時(shí)柔性的，風(fēng)險(xiǎn)就是客觀存在的，釋放過度會(huì)導(dǎo)致坍塌。若圍巖中淺埋隧道式軟弱破碎的，新奧法原理就在這時(shí)起作用了，可以控制圍巖變形，但是不能采用一次性柔性支護(hù)，應(yīng)該加固地層，高強(qiáng)度的預(yù)支護(hù)，達(dá)到好的自承性能效果。
2.3應(yīng)用新奧法加強(qiáng)隧道施工監(jiān)測作為公路隧道新奧法施工技術(shù)核心的公路隧道施工監(jiān)測，監(jiān)測是圍巖穩(wěn)定性的保障，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)的穩(wěn)定，科學(xué)合理的確定襯砌時(shí)間和支護(hù)時(shí)間，做出精細(xì)的施工設(shè)計(jì)。所以，開挖公路隧道后首先是及時(shí)支付圍巖，保證其穩(wěn)定性，噴射混凝土，加大噴射厚度，添加錨桿和鋼筋網(wǎng)；然后是初期結(jié)束后加設(shè)模板，二次襯砌混凝土。采用新奧法施工技術(shù)施工監(jiān)測，力學(xué)計(jì)算，融合整個(gè)設(shè)計(jì)、勘察和施工等環(huán)節(jié)，所以初步調(diào)查地質(zhì)后使用數(shù)學(xué)計(jì)算進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)，確定好支護(hù)參數(shù)，在施工中布置監(jiān)控測試系統(tǒng)，全面了解支護(hù)過程和圍巖，通過信息的反饋，確定科學(xué)的開挖方案和支護(hù)參數(shù)。
2.4應(yīng)用新奧法進(jìn)行隧道的開挖施工公路隧道開挖的方法很多。比如掘進(jìn)機(jī)法、礦山法等這些都離不開爆破手段，爆破是利用了巖石抗裂能力低的特點(diǎn)，通過各種措施來減少圍巖周邊的損壞，達(dá)到更加好的效果。爆破還能使開挖受控制，襯砌混凝土量得以節(jié)省，施工進(jìn)度加快，成本降低。利用新奧法施工技術(shù)，對(duì)公路隧道施工建設(shè)來說，不僅要利用爆破避免圍巖擾動(dòng)，還要開挖輪廓線，保護(hù)圍巖，增強(qiáng)自承能力。
3.結(jié)論
綜上所述，公路隧道工程的施工，需要進(jìn)一步加強(qiáng)新奧法施工技術(shù)的應(yīng)用研究，這對(duì)道路工程的建設(shè)意義重大。隨著時(shí)代的發(fā)展，公路隧道施工工程要有所進(jìn)步，必須切合時(shí)代的要求，新奧法施工技術(shù)在公路隧道施工中十分關(guān)鍵，要充分意識(shí)到新奧法施工的重要性，從實(shí)際工程中得出經(jīng)驗(yàn)，將新奧法施工運(yùn)用到實(shí)際工程中，保證隧道圍巖的支護(hù)、公路隧道施工的監(jiān)測和公路隧道開挖施工的質(zhì)量安全。
作者：涂穎霞單位：正能建工集團(tuán)有限公司
