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隧道工程建设范文1
[关键词]隧道工程 地下水 围岩 防排水
[中图分类号] U45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-303-1
1地下水对隧道工程的危害
隧道工程地质的问题常会引起隧道事故,而地下水的活动和作用最是关键,大量的工程事故都是因地下水作用而引发。当隧道通过断层破碎带、岩溶裂隙以及松散岩土时,常会与地表水以及区域地下水有水力联系。当隧道建设要穿过断层破碎带以及大型溶洞时,隧道围岩被分割为单独水力联系的单元,影响建筑结构的安全施工、正常使用及耐久性,对隧道施工以及建后的养护运营等会有较大影响。
针对地下水可能会对隧道安全施工和稳定运行造成的危害,必须采取必要的防排水措施。其合理性与周围地层的工程地质和水文地质条件关系密切。地下水水头较高时,采取以堵为主的方针防水,这将给隧道结构带来水压升高或作用位置转移等问题,故有必要使隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全,达到防水可靠、排水通畅、经济合理、不留后患的目的。
2地下水对围岩的影响
山岭隧道施工中,地下水对围岩作用影响也是决定隧道安全的重要因素之一。因此有必要认识岩石在地下水的作用下的具体变化机理,从而更有针对性的处理地下水问题,提高施工质量。
2.1地下水对围岩的软化作用
隧道围岩受到地下水的物理作用是热融、冻融、崩解、泥化、、分割、软化,通常表现为综合软化效应。当地下水浸润岩石后,岩石的物理状态受水分子影响发生改变,并且使岩石内部颗粒表面有了特殊变化,使岩石强度发生改变,因此也加剧了岩石移动的整个过程。当岩石中砂岩水分提升到4%时,强度便随之相应降低百分之五十。使砂砾土在支撑力不足的情况下彻底失去支撑力。尤其是粘土矿物,由于其亲水性强、颗粒细,因此会形成水分子层在矿物粘土之间,由于水分子本身的亲水性,所以会吸水进行不断扩层;而与此同时,矿物晶胞层中也易进入水分子,从而在内部层间形成水层。水层形成容易导致粘土矿物内外部膨胀,岩石强度会因这些水层的膨胀而降低岩石强度,也称之为软化作用。软化作用与岩石胶结强度和胶结成分有很大关系。
2.2地下水对围岩的分割作用
水会对岩石的机理起到一定的分割作用,岩石在承受水压时,有效法向应力会随之减小,同时岩石的潜在抗剪力也会因摩擦少而减小,最终也会使抗压抗剪切力强度减小,因此为水侵入岩层创造了条件。同时水还会岩石有一定的化学腐蚀效应,会与岩体的一些溶水元素发生化学反应,导致岩体上因密度的不足而生成许多空隙,从而降低了岩石强度。
2.3地下水对围岩的膨胀作用
不同的岩石质体会有不同的吸水性能,吸水性能致使岩石产生膨胀的效果,因此会导致岩石内外部应变应力的改变,尤其是一些空隙较多岩体,由于孔内的黄土积聚,很容易遇水发生膨胀,导致围岩损坏。在隧道工程施工中,应充分考虑水对岩石产生的影响。
3隧道工程防排水施工要点
隧道防水通常包括隧道洞身衬砌的防水和注浆防水。其中注浆防水对洞周围岩是通过注浆充填裂隙,对软土则是通过注浆加固地层,作用都是通过注浆改良洞周地层,使其渗透特性降低,从而达到隧道防水目的。隧道排水系统宜按地下水和运营清洗污水、消防污水分开排放的原则进行设计,设置完善的纵横向排水沟管。
3.1隧道防排水设计目的
应对隧道防排水设计意图做到充分理解,防排水设计要以排水为主,辅助以堵、截、引等手段,并依据长期防排水的实践经验,依据具体情况设计排水设施并进行合理布置。要增加排水设施在隧道地下水较多的地方,实现顺利排水。在初期支护中应该对第一道工序实行引截排的防排手段。围岩开挖中根据其涌水的实际情况,做好记录,并进行引排。通过混凝土堵截和引水导管的引导在初期支护中形成一定的排水设施,混凝土渗水在喷混凝土后大为改观,从而达到防水效果。
3.2隧道防排水防线
初期支护是隧道防排水的第一道防线,而第二道防线则是通过背面排水和初砌柔性排水的设置来实现,在进行第二次衬砌时,应对喷锚混凝土的钢筋网断头、锚杆和不平整部位进行喷补修凿,以达到适合柔性防水铺挂的混凝土表面平整要求。再依造设计的具体要求将软式透水管挂在边墙环或拱部。根据混凝土渗漏的实际情况进行透水管引导,或者是增加用塑料锚固螺栓加固的环向软式排水管。对塑料锚固螺栓进行布置时,依据防水板一定的尺寸进行钻孔塑料锚固螺栓的安装,防水板铺挂时,应采用垫圈环向和螺钉,并使搭建的宽度在一定规范内。
3.3隧道涌水类型
隧道涌水可根据地下水的类型分为潜水渗流涌水、承压水渗流涌水、降水渗流涌水和集中涌水四类。其中潜水渗流的特点是地下水位相对比较稳定,且水位面高于隧道纵向排水管的高程;承压水渗流涌水的特点是地下水承压,压力较大并且较为稳定,这类地下水容易造成隧道路面溢水;降水下渗涌水量是指地表降水下渗流向隧道形成的渗流量,其特点是渗流流向铅垂向下或沿岩层主导裂隙方向向下渗流,渗流线被隧道所截者从隧道排出,未截者则不受隧道影响;集中涌水是指隧道穿越地下暗河,或与地表河流水库等有水力联系的断层破碎带等时通过涌水处快速流入隧道排水系统的水量,其特点是出水点集中,出水量大,施工时应事先做出妥善处理。
隧道涌水量的估算需要进行进行专门的含水区段水文地质试验,其计算方法一般有解析法、物理模拟法和数值模拟法。近些年来,随着科学技术的不断发展,电子计算机得到了空前广泛应用,数值模拟对地下水的非均质、各向异性特征描述已经能够实现,已经在计算隧道涌水量中得到了广泛的应用。
参考文献
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隧道工程建设范文2
1.立项背景
成都作为成渝经济区核心增长极和国家的西部综合交通枢纽,从2006年起,正进行8条线路总计371公里的城市地铁建设,建成后中心城区(绕城内)线网密度将达到0.74公里/平方公里。当前,我国在城市核心区修建城市地铁通常采用盾构法和浅埋暗挖法。由于成都富水砂卵石地层的特殊性,采用浅埋暗挖法将给城区地下水环境、邻近建(构)筑物、沿线交通和商业环境等造成重大影响,因此,成都地铁区间隧道主城范围采用盾构法施工几乎是惟一的选择,盾构法隧道工程决定着成都地铁工程建设的成败。成都地铁特殊复杂的地层和环境条件主要表现在:特殊地层条件:成都地铁盾构法隧道工程大规模穿越市域富水砂卵石地层,该地层具有地下水位高、卵漂石含量高和卵石强度高等“三高”特点。水位埋深2.0~5.0m,为国内城市地铁砂卵石地层最高水位。卵漂石含量高达60~71%,粒径以30~110mm为主,卵石单轴抗压强度50~150MPa。工程全线出现粒径大于200mm漂石的频率较大,局部地段还下卧膨胀性风化岩体。复杂环境条件:成都地铁城区范围高楼林立、商业发达、交通繁忙、人流密集。要多次下穿河流、股道、站房,频繁下穿大型房屋、立交桥、市政隧道、上下水道、燃气管道等种类不同、结构型式迥异、建成年代不一的建(构)筑物。与既有房屋、桥梁、隧道、轨道和管线近接施工的最小距离分别为0.75m、0.7m、2.0m、8m、0.436m,建(构)筑物保护难度极大。
作为成都市建国以来最大的市政工程,成都地铁地层的特殊性和环境的复杂性给工程的建设带来了前所未有的巨大挑战,主要表现在:①砂卵石地层围岩荷载作用非常复杂,亟需建立适应富水砂卵石地层的荷载取值方法、结构分析关键参数、结构防水以及适应于复杂城市环境线路条件的结构设计体系;②盾构在砂卵石地层中施工时设备磨耗突出,严重影响盾构掘进效率,亟需解决盾构机选型、高磨耗、富水条件下换刀、长距离快速掘进以及关键施工参数和施工工艺等问题;③盾构在透水性强、地下水位高的砂卵石地层中施工时,开挖面易出现涌水、涌砂现象,导致土仓压力失衡和开挖面失稳,诱发地面沉降甚至坍陷,影响地面和地中建(构)筑物的安全。为此,课题组历时10年,展开了成都地铁盾构法适应性、盾构法施工对环境影响的预测及控制方法、盾构法施工关键控制参数与工艺、盾构隧道通过特殊及复杂困难地段对策、盾构隧道结构体受力特征及关键设计参数、盾构隧道结构体防渗漏水对策、富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工管理规程等12项专题的科技攻关,成功解决了富水砂卵石地层盾构法施工的若干建设关键问题,为成都地铁工程建设提供了坚实的技术支撑。
2.科学技术内容
课题组通过理论分析、数值模拟、室内试验、现场测试、工程设计应用以及现场掘进试验等综合手段开展了系统深入的研究,主要的创新性成果如下:
2.1建立了富水砂卵石地层城市地铁盾构隧道设计方法,形成了具有良好安全性、防水性和抗震性的结构体系
成果概述:该结构设计体系包括砂卵石地层荷载取值方法、错缝拼装力学模型、接头端面力学模型、抗震分析解析方法、结构构造体系和防水综合技术等,能适应富水砂卵石地层盾构隧道的结构特性分析与设计计算,可充分体现盾构隧道接头非线性效应、错缝拼装结构效应、结构地震动力效应以及结构防水特性,解决了富水砂卵石地层隧道结构的受力、防水和抗震问题,成功经受住了“5.12”汶川大地震的严峻考验。
(1)富水砂卵石地层地铁盾构隧道结构设计静力分析方法:利用颗粒离散元数值方法修正了太沙基松动土压力计算公式,提出了砂卵石地层的荷载取值方法;构建了考虑多环错缝拼装效应、结构与地层相互作用效应的错缝拼装结构力学模型;提出了考虑连接螺栓拉力、接缝最大张开量、轴力、弯矩等因素的接头抗弯刚度计算方法,建立了接头端面力学模型。
(2)富水砂卵石地层地铁盾构隧道结构抗震设计分析方法:利用成层地层反射理论获得的地层剪切力表达式,改进了盾构隧道基于复变函数的地震动力分析解析方法;在狭义反应位移法法的基础上提出了基于地层-结构模式的反应位移法。形成了集解析法、反应位移法与时程分析法为一体的盾构隧道抗震分析方法组合,以开展盾构区间隧道及其交叉结构的地震响应分析。
(3)富水砂卵石地层地铁盾构隧道管片衬砌结构体系:形成了适应于富水砂卵石特殊地层和城市复杂环境的结构体系,包括适应于线路线形的1.2m、1.5m两种幅宽的管片衬砌结构及其组合方式。该结构型态最大限度地考虑了环纵向接头位置与刚度、错缝环间相互咬合效应以及隧道与周围土体间的相互作用,具有承受不均匀水头差和适应局部膨胀性地层和软硬不均交互地层的能力。
(4)富水砂卵石地层地铁盾构隧道综合防水技术:提出了能够长期适应高渗透性富水砂卵石地层的主隧道管片接缝密封垫材质类型,对梯形、梳形、中孔形等多种断面形式实施了优化,根据接触应力与密封垫内部等效应力、压缩量与压力之间的关系曲线确定了优选断面;建立了能模拟盾构施工地层失水条件下结构水荷载的试验模拟方法,提出了能适用于富水砂卵石地层盾构隧道接缝、盾构进出洞竖井与区间、车站与区间、联络横通道与区间等结合部位的综合防水方式,解决了结合部位在地震诱发大变形情况下的结构防水问题。
2.2创建了富水砂卵石地层城市地铁盾构隧道施工综合技术,攻克了富水砂卵石地层盾构快速掘进和长距离掘进技术难题
成果概述:该综合施工技术包括富水砂卵石地层盾构设备选型及配置技术,盾构快速掘进施工技术,刀盘、刀具与螺旋出土器耐磨技术,长距离掘进刀具维护与更换综合技术等。能适应富水砂卵石地层、含透镜体砂卵石地层、下部局部硬质泥岩砂卵石地层等各种地层组成形态的盾构正常掘进,大幅减少刀具磨耗和刀具的更换次数,实现盾构的长距离掘进。该技术的应用将成都地铁的盾构月平均掘进进度从最初的约50m/月大幅提高到300m/月以上。
(1)富水砂卵石地层盾构设备选型及配置技术:复合式土压平衡盾构和泥水平衡盾构均可用于大粒径富水砂卵石地层盾构隧道的施工,但从刀盘、刀具损耗,施工进度,出碴难易等综合考虑,大粒径富水砂卵石地层盾构隧道施工应优选复合式土压平衡式盾构;提出了富水砂卵石地层“排出为主,破碎为辅”的盾构机选型与掘进技术方案,采取了减少滚刀数量、优化刮刀和齿刀配置、适度加大盾构面板开口率等技术措施。
(2)富水砂卵石地层盾构快速掘进施工技术:通过砂卵石层下盾构的施工参数及其影响因素间的关系建立了与盾构隧道埋深相关的总推力计算式;通过测试提出了刀盘转速、刀盘扭矩、土仓压力、推进速度、贯入度、总推力以及螺旋输送机转速、扭矩和工作面压力力学模型,并提出了土压平衡盾构和泥水平衡盾构掘进速度的数学计算公式。
(3)富水砂卵石地层施工盾构设备耐磨技术:提出了双刃滚刀、刮刀、齿刀的合理配置比例和配置方式、提出增加贝壳刀、选用有后角刮刀、加宽滚刀刀刃、主要刀具段差布置、在刮刀后角面和边滚刀间焊接导流刀具以整理卵石、减少冲击等刀具耐磨措施,有效解决了盾构刀盘、刀具与螺旋出土器在砂卵石地层中的高磨耗问题;形成了富水砂卵石地层的渣良方法和基于应力规则系数的渣土管理方法。
(4)富水砂卵石地层盾构长距离掘进刀具维护与更换综合技术:形成了富水砂卵石地层采用人工降水并辅以注浆、旋喷、人工挖孔桩或灌注桩等稳定土体、防止砂卵石地层遇水坍塌的常压开仓换刀技术;形成了向土仓内注入优质膨润土泥浆置换原有仓内碴土,并在掌子面形成良好泥膜以防止气体在砂卵石地层中逃逸的带压换刀技术。结合区间隧道具体的埋深和环境条件,采用地层局部处理后常压换刀和洞内带压换刀两种互补的换刀方案,解决了盾构在砂卵石地层掘进过程中的换刀问题。
2.3构建了城市特殊复杂环境下富水砂卵石地层地铁盾构邻近建(构)筑物施工的安全保障技术,有效解决了邻近建(构)筑物的施工安全问题
成果概述:该安全保障技术包括邻近建(构)筑物施工安全预测与风险评估技术,施工安全预警与控制技术,施工结构保护与地层加固技术等,广泛应用于复杂地质条件下盾构正穿、斜穿股道、桥梁、房屋、市政隧道等建(构)筑物以及地下密集管线的安全近接施工。应用该技术成功通过了包括成都地铁1、2号线102栋房屋、12座桥梁、8座既有市政隧道和人防通道在内的大量建(构)筑物,保障了建(构)筑物的安全。
(1)邻近建(构)筑物施工安全预测与风险评估技术:通过Φ30cm泥水平衡盾构模拟试验和Φ52cm土压平衡盾构模拟试验、现场试验和颗粒流非线性模拟揭示了砂卵石地层盾构施工扰动变形机理,探明了不同施工参数和施工状态下砂卵石地层的扰动范围、扰动程度及其对建(构)筑物的影响。根据近接程度、近接方式,分析了重要建(构)筑物的风险状态与盾构掘进参数、盾构与重要建(构)筑物空间几何位置和几何尺度的关系,从总体上把握了建(构)筑物的风险程度。
(2)邻近建(构)筑物施工安全预警与控制技术:提出了不同建(构)筑物的监控方式和预警标准。通过建立“土仓应力比”、“应力规则系数”参数与盾构掘进过程盈压、平衡、欠压、结块状态的关系,提出了适合成都砂卵石地层特殊环境下保障建(构)筑物安全的土仓压力平衡方法,即一般地段采用“土压平衡”掘进模式,控制性建(构)筑物地段采用“适当超压”的掘进模式。重要建(构)筑物段应将盾构掘进地层损失率控制在3%以内,同时应增加碴土质量控制指标。
(3)邻近建(构)筑物施工结构保护与地层加固技术:通过砂卵石地层下不同注浆压力、注浆率对地表变形量的影响大小,提出了砂卵石地层盾构同步注浆过程中注浆压力和注浆率分区方法,解决了砂卵石地层浆液的注入问题。根据建(构)筑物种类以及建成年代,对于房屋分砖砼结构,框架结构和砖木结构,基础分条型基础、人工挖孔桩基础以及灌注桩基础等,有区别地提出了盾构下穿重要管线、股道、桥梁、房屋以及市政隧道的加固方式、保护范围。提出了桩基托换、袖阀管注浆、跟踪注浆等综合加固技术。
3.与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较成都地铁砂卵石地层卵漂石含量60~71%,主要分布在30~110mm区间,沿线漂石出现较为频繁,地下水位较高,一般在地表下2.0~5.0m;北京地铁砂卵石地层卵漂石含量50%~70%,主要分布在20~60mm区间,偶见漂石分布,但基本无地下水;沈阳地铁砂卵石地层卵石含量5~20%,主要分布在20~45mm区间,基本无漂石,地下水位在地表下4.5~10.0m。成都地铁是国内首次在遍布城区的富水砂卵石地层中采用盾构法实施大面积施工,其盾构法隧道建设技术堪称世界性难题,研究所形成的富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工技术指南在成都地铁工程中系统应用,其关键技术参数对比。
二、第三方评价
本项成果是在成都地铁工程建设科研课题的支持下、结合四川省科技支撑计划、国家自然科学基金等10余项研究课题,由高校、设计、施工、建设等多单位历时10年的联合攻关取得的。主要第三方评价如下:
1.成果技术鉴定
“成都地铁盾构隧道工程建设关键技术”通过四川省科技厅组织的专家鉴定。由著名地质专家中国科学院刘宝珺院士、著名地铁与隧道工程专家中国工程院施仲衡院士等相关领域专家组成的鉴定委员会认为:由富水砂卵石地层城市地铁盾构隧道设计方法及结构体系、富水砂卵石地层城市地铁盾构隧道施工综合技术、城市特殊复杂环境下富水砂卵石地层地铁盾构邻近建(构)筑物施工的安全保障技术等所构成的研究成果总体上处于国际领先水平。
2.用户评价
根据成都地铁建设与运营单位-成都地铁有限责任公司提供的用户报告,本项成果在成都地铁1、2号线整体应用后,解决了富水砂卵石地层盾构隧道衬砌结构的结构设计问题,并成功经受住了“5.12”汶川大地震的严峻考验,实现了富水砂卵石地层的盾构长距离快速掘进(平均月进度300m/月以上,局部标段最高月进度达600m/月),大幅减少了刀具磨耗和刀具的更换次数(换刀距离提高到了250m),保障了盾构穿越地面建(构)筑物以及地下密集管线施工时建(构)筑物的安全,仅在成都地铁1、2号线区间盾构隧道就成功通过了102栋房屋、12座桥梁和8座既有市政隧道和人防通道。项目研究成果还在成都地铁3、4、7号线以及1号线南延线、2号线西延线等成都地铁后续线路工程建设中得到全面应用,为成都地铁工程提供了重要支撑。
国内其他城市地铁设计、施工以及建设与运营单位(西安市地下铁道有限责任公司、南京地下铁道有限责任公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中国中铁二院工程集团有限责任公司、中铁二十三局集团有限公司、中铁十五局集团有限公司、中铁十三局集团有限公司、中铁八局集团有限公司、中铁二局集团有限公司、中铁隧道股份有限公司、上海隧道工程股份有限公司等)提供的用户应用证明表明:在砂卵石地层或复杂建(构)筑物城市环境条件下应用本项研究成果后,盾构隧道结构设计更加合理、盾构施工掘进更加高效、投入营运结构更加安全,其经济和社会效益明显。
三、应用推广情况
本成果是依托成都地铁1号、2号线区间盾构隧道工程建设取得的,解决了富水砂卵石地层及复杂城市环境条件下盾构区间隧道建设的设计与施工关键技术问题。成都地铁1号线一期工程全线已于2009年底通过了土建工程竣工验收并于次年5月开通试运行,成都地铁1号线一期工程运行2年来,区间盾构隧道运行良好;成都地铁2号线一期工程当前也已全线贯通并正在实施空载联调联试。项目研究成果仅在成都地铁1号、2号线工法选择、衬砌结构设计和地铁施工等环节就节约了工程造价约3.7亿元人民币,并在成都地铁3号、4号、7号以及1号线南延线、2号线西延线等后续线路中得到了全面推广,为成都地铁今后的路网规划与建设提供了重要的技术支撑。
隧道工程建设范文3
关键词:控制;工程造价;公路隧道;方法
一、前言
控制项目的成本关键是要合理有效,因为它贯穿于整个施工过程中。在施工过程中所有的阶段所需的成本都要控制在规定的造价限额以内,还要随时准备核查,以便及时纠正偏差,保证管理工作的顺利进行。为了取得较好的投资收益和社会回报率,需要利用好人力、物质和财政资源。例如位于武汉的首条过江隧道,可谓是备受瞩目,因为它施工难度极大,社会的压力也较大,但对于此项目负责人可以充分利用各方资源,达到人尽其职,物尽其用,建成之后可谓是得到极高的回报,毕竟它为社会作出了很大的贡献。其次,如何有效的控制工程造价呢?这是一个关键性的问题,一般都会从经济上直接采取措施,但组织和经济方面也不容忽视,事实上技术与经济的结合更能有效的控制工程造价,所以我们应该处理好这二者之间的关系,使其能够很好的融入施工措施中去,并顺利达到目的。
在公路隧道施工方面,日常的管理显得比其他施工更加重要,对人员,材料,机械的控制是其控制成本的关键,因此管理工作要有的放矢,既要科学又要高效,减少由于成本原因而导致的问题。
二、公路隧道工程项目管理中的造价控制一般方法
精确测量。在隧道施工中,条件比其他工程相对较差,毕竟一般隧道都远离市区,也正因为这样,工程测量才应该更加精确,因为一旦发生事故是很难及时处理的。首先应严格的进行设计,尽量将误差降到最小,还要配备比较高级的测量仪器,确保各方面的精确。此外加强测量人员的理论和实践水平也是很必要的。
及时反馈。为了保证工程的质量,需要根据初步设计的数据做出相应的预算,所以要按照最早设计计划加以严格的控制,所有通过测量小组给出的准确数据所做出的预算,均需要以报告的形式上交给上一级的施工组长,及时的把最新的资料反馈给技术人员及其主任,以便于他们能够尽可能快而准确的做出决策,从而更好的进行管理。
进度管理。为了加快工程进度,本工程类比以前的施工作法以及其它地区或其他项目在建设过程中的经验,结合实际中的操作,制定一些规章制度,例如员工的奖惩制度,现场考勤的细则,如果在一个步骤中出现问题立即追究双方的全部责任。因为一旦出现迟到早退的现象对工程的进度是很有影响的,所以对现场施工人员的交替工作要严格检查。其次加强交通运输管理也是加快隧道施工进度的一项切实可行的方法,根据现场实际情况制定好运输通道,保证车辆可以随时顺利通行,切莫因为拥堵造成不必要的麻烦,甚至造成施工停滞。
负责人员每日巡查。为了避免施工由于施工中的隐患导致的一些麻烦,责任人应该负起相应的责任,了解在施工现场中容易产生的一些问题以及之前所发生过的事故。组织施工的有关部门领导学习,并组成评估小组,能及时的前往工地的各部门进行巡查,做到防患于未然。如果事故一旦发生,就必须立刻制定好解决方案,将损失和风险降到最小,所以对从事这项工作的人员能力要求也是很高的。
对成本控制的会议。一般分为施工过程成本会议和施工周例会。其中施工过程成本会议主要是指:根据项目的施工进度确定一个固定的时间召开会议,主要针对施工过程中的成本控制问题,让管理人员了解成本控制情况的同时也解决一些施工过程中的其他问题,例如水电的使用、材料的采购、机械的租赁、耗油量以及施工进度和前期工程中的问题。通过讨论整理一些材料,收集数据再加以,让施工现场的所有人员都对近期的各方面情况有个了解,可以提高员工的积极性和节约意识,对降低成本也有一定的好处。施工周例会主要是指:管理人员召集工区的所有员工对每周的工作情况做一个汇报总结,并布置接下来的任务,提出需要注意的事项,讨论前期工程中遇到的难题和接下来所面临的困难,这样可确保人员在遇到问题后不会手忙脚乱,有助于维护现场秩序,是项目能达到计划的进度安排。
三、一般建设工程造价控制存在的问题分析
建筑工程行业本来就是高风险行业,之所以是高风险的当然还是因为存在较多的问题,其中一方面便是工程造价的控制,在控制过程中也不免有些许问题,我们需要对其存在的问题进行总结和分析,弄清楚其中的原因,为下一次的工程造价控制积累经验。其间,常见的问题有以下几点:
1、在实施工程中,对管理的忽视;
2、不够全面的设计管理系统制度;
3、对更改的必要性和合理性方面的监督力度不够;
4、由于施工现场的乱签证而引起的建筑市场混乱秩序;
5、在结算中过分估算,伪造数据或故意隐瞒。
出现这些问题的原因也是众多的,首先在工程预算的管理问题上,只考虑到预结算,并没有全方面的对工程造价进行管理,没有真正意义上认识到管理的重要性也没有从本质上对成本进行管理,很多单位为了经济上的满足而不去考虑最终结果的质量,管理很不健全,而且只在整个过程结束后进行核实和计算,对别的方面的控制也有所欠缺。其次在人员方面,工程建设中负责方缺乏设计的意识,既没有去推行设计招标,也没有去选择设计的文案,结构设计上也会出现问题。在监督控制方面,没有足够好的监督会,施工设计的随意性大;对造成的损失不去追究责任;在监督的过程中,研究工程项目可行性,投资额度的审批程序,科学的实现监控等这些工作没有很好的落实;设计施工计划时不够谨慎;还有就是为了项目开工的时间而忽略了前期对工作的准备程度。在施工现场秩序方面,负责人员对规章制度知识掌握力度不够,其中主要表现在对造价和预结算知识的缺乏,还有对本不应签证的工程项目的错签,在签证中不严格审核就签字盖章,以至施工单位的各种欺骗方式显露在签证上,而且出现问题后不能及时有效的解决,而是搞歪门邪道,有的为了中标而自行压低价钱,有些单位为了能够保持利益而在工程中减少材料、工作量,对于那些非包干的工程进行现场签证也很普遍。
想要解决这些问题应加强管理的意识,认真学习理论和实践能力,在实际工作中要严格管理。积累经验,积极召开会议协商制定良好的制度。实施工程应该是认真严谨不容一丝懈怠的,经历面目全非的修改后,必将对建设工程最终的结果造成很大的影响。监督更改的必要性和合理性,应该让施工阶段的设计变得严谨无懈可击。在签证过程中要严格遵守制度,认真审核后方可签证。在结算中应该针对不同的阶段采取相应的控制,从各方面着手,这样才能对造价进行有效控制,比如在工程的投资决策、设计和实施阶段要根据不同的任务和在工程中不同的工作特点来控制。
管理人员应把工程中常见的问题和解决方法铭记于心,以便及时应对,还要能够发现新问题,采取合理有效的对策,这样对工程造价的控制才能落实到实处。
隧道工程建设范文4
关键词:小净距;铁路隧道;洞室间距;围岩
1.工程介绍
重庆至涪陵段铁路是渝怀铁路的西段,线路起于重庆北站,止于涪陵站。渝涪段既有隧道共27座,其中单线隧道长26037.39m,双线隧道长301m,喇叭口隧道长269m,总长26587.39延米,占该段正线长度的26.99%,其中界牌坡隧道为最长隧道,长3550.70m,部分隧道衬砌存在“局部渗漏水、局部损坏”等病害问题。本线为增建二线,部分新建隧道与既有线线间距小于25m工程受既有线影响施工难度较大。
2.临近既有铁路隧道总体处理方案
(1)临近既有隧道施工应遵循”微台阶、短循环、控制爆破、勤量测、早封闭”的总体原则,根据对新旧隧道的监控量测结果,实时调整控制爆破参数及衬砌支护参数。(2)洞口至分界里程明挖段增建二线与既有线之间设置防护排架,采用控制爆破或者非爆破开挖。(3)为保证新建隧道及既有隧道运营安全,增建二线隧道洞门应与既有隧道洞门齐平或者超前既有隧道洞门提前进洞。(4)线间距小于15m的隧道段,先根据既有线隧道现状对既有隧道进行加固,必要时辅以拱墙φ42小导管注浆加强支护,再进行新建隧道施工,施工时采用非爆破开挖,初期支护采用全环I20型钢钢架及拱部大管棚或φ42小导管超前支护,二衬采用钢筋砼加强衬砌。
3.工程实例
3.1新桂花湾隧道
3.1.1隧道概况
隧道位于重庆境内,穿越查家祠堂、古楼山,进口里程为YDK75+577,出口里程为YDK77+435,中心里程为YDK76+506,全长1858m,最大埋深82.6m;隧道穿越侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩、砂岩,隧道穿越一向斜核部,节理发育,砂岩段地下水较发育,地下水对砼不具有侵蚀性。隧道纵向坡度为3.0‰和5.2‰的单面上坡。增建第二线新桂花湾隧道位于既有线桂花湾隧道与川维专用线桂花湾隧道中间,YDK75+577~YDK75+710段距既有隧道约11~25m,为全线距既有线线间距最小的隧道。
3.1.2工程措施
(1)YDK75+570~+577进口路基段距既有线约10.4m~11.0m,施工时采用控制爆破开挖,爆破震动速度不大于5cm/s;同时对既有线采取C类防护,即单层防护排架措施。因线间距较小,增建二线隧道洞门设计与既有隧道洞门齐平,新洞门施做前需对既有隧道洞门部分拆除,既有洞门靠新线侧部分洞门采用机械切割拆除,后植入钢筋,与新线洞门整体浇筑。
(2)YDK75+577~YDK75+710段与既有线线间距约11~25m,该段既有隧道局部存在渗透水状况,新线施工前对新旧隧道之间岩柱采用φ42小导管注浆加固;加固工程应于新建工程施工之前完成。
(3)YDK75+577~YDK75+620段线间距为11~15m,该段施工采用机械开挖,右侧壁导坑引入,施工外侧边墙,再分部分层开挖其余部分。
(4)YDK75+620~YDK75+710段线间距为15~25m,采用微震动控制爆破开挖,分段毫秒起爆;每一分段的爆破装药量不得超过6kg,爆破速度不得大于2.5cm/s,二衬采用加强型钢筋砼衬砌。为减小开挖对邻近既有隧道的影响,该段隧道采用分步开挖(预留核心土),每循环进尺不得大于1米,并及时做好初期支护。
(5)对新旧隧道进行观测和监测。观、监测点一般每10m设一组,每组不少于4个测点(隧道两侧拱脚、边墙),监测异常区及隧道存在病害时视病害形态、位置相应加密,观测点为石膏或砂浆贴片,监测点为反光点。既有隧道测点系统建立后,应进行初始测量并记录在案。
3.2新界牌坡隧道
3.2.1隧道概况
隧位于重庆石沱镇及涪陵市石龙场管理的长江防护林带,属山区地貌,进口里程为YDK84+102,出口里程为YDK88+345,中心里程为YDK86+223.5,全长4243m,最大埋深250m;隧道穿越侏罗系中下统自流井组泥岩夹砂岩、侏罗系下统珍珠冲组泥岩夹砂岩,三叠系上统须家河组砂岩夹泥岩、页岩及煤层煤线,隧道穿越黄草峡背斜、申家沟断层,节理裂隙发育,YDK84+423~YDK85+502段地下水发育,地下水对砼结构具硫酸盐H2型侵蚀性。隧道于YDK85+746.02上跨重钢专用线界牌坡隧道,两线路中线交角约77°,内轨顶面高差仅10.02m。
3.2.2工程措施
(1)隧道于YDK85+746.02上跨重钢联络线界牌坡隧道,两隧道内轨顶面高差为10.02m,岩柱净厚度仅0.61米。为确保隧道施工的安全,采取重钢联络线隧道先行穿越交叉段,并在重钢联络线隧道二衬达到一定强度后,再行新界牌坡隧道交叉段的施工,如图2。
(2)对交叉段重钢联络线界牌坡隧道初期支护采用双层型钢钢架及超前小导管加强支护,钢架间距0.6米/榀,二衬采用80cm厚钢筋混凝土加强衬砌。上部隧道YDK85+725~YDK85+765段采用III级底板加强衬砌。
(3)因上、下隧道净岩柱仅0.61m,上部隧道待下部隧道先行穿越且二衬施做超前不少于20米后再行施工。为防止破坏下部隧道初支及二衬,上部隧道开挖采取分层机械开挖,逐层剥离,每次施工厚度不超过0.5m,每次施工进尺不超过1m,并及时支护和衬砌,以减少对下部隧道结构的影响。
4.结语
由于既有线行车密度大,增建二线施工应严格保证既有线运营安全。渝涪二线铁路现已顺利贯通通车,施工期间未发生危及既有线运营安全的事故。设计所采取措施能保证既有线运营及新建隧道施工安全,为类似工程提供参考。
参考文献:
[1]李治.Midas/GTS在岩土工程中应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.
隧道工程建设范文5
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
1 工程概况
淮海中路3号地块发展项目位于著名的淮海中路繁华商业区,地块东临陕西南路、南靠南昌路、西依襄阳南路、北毗淮海中路。在淮海中路一侧紧邻运营中的地铁1号线区间隧道,在地块场地内临南昌路及陕西南路分别与地铁10号线车站及待建的12号线车站相邻。
图1基坑与周边环境示意图
1.1 基坑概况
本工程基坑占地面积约3万m2,总共分为11个基坑进行分区施工;整个基坑工程分为深基坑和浅基坑两大部分,在淮海中路侧1号线上行线区间隧道侧的四个基坑(4-A、3-B1、3-B2、4-B区)为浅坑(挖深14.75m),其余为深坑(挖深19.9m)。本文主要介绍浅坑部分的施工,北侧四个基坑(以下简称北四坑)总面积约为2930m2,地铁1号线区间隧道距基坑仅8m,隧道顶埋深约10.5m,基坑开挖后,隧道处于基坑第三道支撑至底板标高范围内,直接影响长度约215m。南侧与北四坑相邻的2-A、2-B区均已完成地下室结构施工。
图2基坑剖面示意图
1.2 工程地质概况
根据岩土工程勘查报告,本工程各土层依次为:第②层褐黄-灰黄色粉质粘土,第③层为淤泥质粉质粘土,第④层为灰色淤泥质粘土,第⑤1a层灰色粘土,第⑤1b层灰色粉质粘土,第⑥层暗绿~草黄色粉质粘土,第⑦1层草黄色砂质粉土。
场地浅部土层中的地下水属于潜水类型,其主要补给来源为大气降水。第⑦层承压含水层承压水头埋深约在地下8.3m。
2 工程难点
1、根据《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》,为了不影响区间隧道的正常使用,必须严格控制围护结构的侧向变形及坑底隆起。
2、本工程地处闹市中心,周边道路、管线复杂,属于一级基坑。施工过程中将地面沉降和管线沉降控制在允许范围之内是必须保证的。
3、根据地铁运营公司要求,为确保区间隧道安全万无一失,各分区基坑从第二层土方开挖至底板完成须在30天之内完成。在市中心繁华地段,基坑分层分块开挖,并在夜间出土,白天施工支撑,各施工节拍环环相扣,对施工单位的施工组织提出了很高要求。
3 围护体系设计
3.1 地基加固概况
基坑内进行SMW搅拌桩加固,满堂加固深度范围为坑底至坑底以下7m,抽条加固为第三道支撑至坑底以下7m。
3.2 基坑支护设计概况
(1)采用地下连续墙作围护,地下连续墙厚度1m,基坑靠淮海中路一侧及东侧地下连续墙深度为32m,其余均为44m。
(2)设5道水平支撑,第一道为钢筋混凝土支撑,第二、三、四道为Φ609×16钢支撑,第五道为300高H型钢,与垫层浇筑成一整体,H型钢不回收。
(3)因基坑宽度较窄(14m),为不影响挖土施工,基坑内不设钢格构柱。
(4)支撑中心标高分别为-2.10m、-6.15m、-9.55m、-12.75m。
4 降水井布置
4-A、3-B1、3-B2、4-B区坑底以下7m满堂加固,坑底以上至第三道支撑底结合支撑空位抽条加固,所以不考虑布置疏干井。
承压含水层顶板处上覆土压力大于承压水的顶托压力,故不需降低承压水水位。
5 设计思路
5.1 保护地铁隧道,围护控制参数
根据《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》,对地铁结构的影响限度须满足以下要求:
1、地铁隧道绝对沉降量及水平位移≤10mm;
2、隧道变形曲率半径R≥15000m;
3、相对变曲≤1/2500。
5.2 基坑施工方案的选择
1、分区施工,加快施工进度
由于邻隧道侧整个基坑长度达二百多米,故根据保护地铁优先的原则及场地实际情况,将北四坑按照4-A4-B3-B1、3-B2的顺序依次进行开挖。
2、各分区采用阶梯式挖土方式
在竖向,各分区采用阶梯式挖土方式最大程度地挖掘施工潜力,增加机械投入量,加快施工速度,确保节点目标的实现。
3、采用钢支撑自动伺服系统,控制基坑变形,确保信息化施工
基坑分区施工一定程度上降低了土体及围护结构的变形,但仍不能满足地铁对变形的苛刻要求。因此,本工程采用钢支撑自动伺服系统,将传统支撑技术与液压动力控制系统、可视化监控系统等结合,实现了对钢支撑轴力的24小时不间断监测和控制,解决了常规施工方法无法达到的控制精度和频率,使施工始终处于全天候的可控状态。
5.3 自动伺服系统的设计
钢支撑自动伺服系统主要包括液压动力泵站系统、千斤顶轴力补偿装置和电气控制与监控系统。
5.3.1 液压动力泵站系统
液压动力泵站系统参数:
系统工作压力:28Mpa;
最大工作压力:35Mpa;
系统流量:2.34L/min;
液压系统配置包括补偿用液压系统和预撑用普通液压系统。
5.3.2 千斤顶轴力补偿装置
千斤顶轴力补偿装置如下图:
图3轴力补偿装置示意图
5.3.3 电气控制与监控系统
电气控制系统采用DCS系统,系统由监控站、操作站和现场控制站组成。
监控站全面监控所有泵站的实时运行情况,包括各油缸压力、设定压力、泵站状态,油缸压力和设定压力以图形化形式显示,可实时采集运行数据并储存、打印输出。
操作站可对现场各单独泵站的运行情况进行监控和运行参数的设定,并可集中显示存在故障的泵站编号。
现场控制站分别采集钢支撑的运行数据(压力、液位等),并通过CAN总线传送至监控站和操作站,接受监控站和操作站的控制指令,分别控制钢支撑的压力调节、伸缩动作和液压泵启停等。
钢支撑液压站电气系统主要由钢管主体结构、轴力自动补偿装置组成,由现场控制站控制其伸缩动作、设定压力等,并通过检测元件将运行信息反馈到现场控制站。
5.4 自动伺服系统的安装
5.4.1 设备现场布置
根据钢支撑的平面位置,所有第二至第四道钢支撑上均安装自动伺服系统,平面位置如图。
5.4.2 现场安装调试
程序、设备安装调试,系统压力设定支撑定位放线地墙表面凿平,埋件准备支撑搁脚焊接支撑拼装支撑就位预应力施加支撑端头锚固开启自动伺服系统。
5.4.3 预应力加载
按照设计要求,钢支撑轴力设定值为第二道1800kN,第三、第四道2100kN,采用三级加载方式,每次加载轴力分别为设计值的60%、80%、100%。施工过程如钢支撑轴力超过设置值200kN,则应及时卸压至设置值;如轴力低于设置值100kN,则应及时加压至设置值。
5.4.4 自动伺服系统数据处理
数据处理包括输出某时刻的全部压力、某油缸在某段时间的压力和故障,均可以图表的方式输出,具有操作简单、读取方便的特点。
6 工程实施效果
针对本工程实际情况,地铁1号线区间隧道是保护的重点,在整个基坑施工过程中,项目部严格按照土方专项施工方案进行施工,执行“分区、分块、限时”的原则,从土方开挖开始至底板混凝土浇筑完成,监测人员随时对围护结构、地铁隧道进行跟踪监测。在整个基坑施工过程中,所有监测点均未达到报警值,并且变形过程较平稳,没有突变情况发生。
图4X7测斜孔曲线图
图5X8测斜孔曲线图
图6X9测斜孔曲线图
图7X14测斜孔曲线图
隧道工程建设范文6
一、 工程概况:
其中云城西路下穿隧道全长约1180m, 隧道面积约35100m2,结构净宽29.7m(隧道截面29.7×8m,截面积237.6m2)。
工程施工位置图
云城西路隧道将下穿横四路、白云新城中心广场和横三路。隧道为双向6车道布置,隧道总长1180m,隧道设计起止里程为K2+305~K3+485,其中包括南段长218m的U形敞口段(K2+305~K2+523)和北段长224m的U形敞口段(K3+261~K3+485);隧道箱型闭口段长度738m(K2+523~K3+261)。隧道南北两端接顺双向八车道的云城西路,白云新城中心公园范围外的隧道敞口段两侧设置8m的地面机动车道、3.5m路侧绿化带、2m非机动车道以及5m人行道,并在闭口段顶设置掉头车道。地面辅道和横四路、横三路设计为灯控T形交叉口。
二、 结构形式:
敞口段:隧道双向四车道,敞口段两侧设置80厘米宽检修道,敞口段横断面布置如下:0.6米~1米(侧墙)+0.8米(检修道)+12米(车行道)+2米(中央分隔带)+12米(车行道)+0.8米(检修道)+0.6米~1米(侧墙)=28.8~29.6米。
闭口段:隧道闭口段两侧设置85厘米宽检修道,闭口段横断面布置如下:1米(隧道侧墙)+0.85米(检修道)+12米(车行道)+0.5米(防撞墙)+1米(隧道中墙)+0.5米(防撞墙)+12米(车行道)+0.85米(检修道)+ 1米(隧道侧墙)=29.7米。
根据本工程基坑开挖深度、工程地质条件和周边地形,设计从安全、经济、合理、可行的角度出发,主要采用了放坡结合土钉、放坡结合锚杆、拉森IV型钢板桩、钻孔灌注排桩、钻孔灌注排桩+钢筋混凝土横撑五种支护方式。本工程基坑共分为A~M区(包含隧道泵房段H1区)共计14个区域。
三、 进度控制:
本标段合同工期从2008年12月开始,节点工期隧道通车为2010年6月30日。实际施工单位进场时间为2009年3月下旬,工期非常紧张。
因云城西路是新建成道路,尚未满3年,办理占道施工手续困难。然而这也是制约工期的关键,早一天占道开挖,工期就增加一天。
监理部非常重视此项工作,不等、不靠,多次督促施工单位按照市建委等政府部门关于白云新城施工的相关会议纪要、指导文件等与交警、市政部门沟通,争取临时占道。一边加紧交通疏解道建设,一边办理城市道路挖掘许可证。凡事考虑解决方案在前,对于云城西路的替代交通的安排,协助交警管理方面都有成熟的方案,得到交警的信任,为早日占道创造条件。
2009年4月底,云城西路交通改道,进入占道开挖阶段,涉及到大量的管线迁改问题。相关单位有供水、供气、供电,移动、电信、铁通、有线电视,机场空管等单位,为此,监理部召开多次管线迁移会议,并与业主、代建、施工单位一起和各管线单位做了大量的沟通协调、线路摸查、工程计量工作。在不违反原则的情况下,尽力配合管线的迁改工作。
期间交通疏解道要加铺砼层和沥青,原云城西路单边通行,管线迁移进度较慢。如果等到所有管线迁改完成再施工,时间就严重拖后了。只能在部分位置,先期进行隧道支护结构施工。为此增加了管线保护的风险,但只要精心管理,互谅互让,问题是可以克服的。
在管线迁改期间,监理部组织施工单位进行了各种施工方案审批,材料厂家确定,进场材料检验,工人三级教育等工作,对危险性较大的深基坑、高支模施工,组织方案专家评审,并按评审意见组织设计单位和施工单位完善施工方案。总之,把该做的前期工作都抓紧做好,大规模施工后就有根有据,不会顾此失彼。2009年8月下旬,各管线基本迁改完成。
隧道工序为:支护结构施工,土方开挖,基底处理,结构施工4个阶段。支护结构有很多钢筋砼支护桩,设计是采用冲孔灌注桩,每条桩从开桩到成桩时间至少需要4天,而且桩机和泥浆池占用空间较大,在狭窄的工作面上严重阻碍其他工序作业,人员设备通行。经过对照地质勘探资料以及详细探挖施工地段土层后,发现隧道段为粘土、粉土层和砂层,可以采用旋挖桩施工。经过与设计协商同意,采用旋挖桩施工支护桩,每台桩机每天能成桩4条,大大加快了支护结构进度,缩短了工期。
土方开挖方法,施工单位准备是层层开挖,把土方用挖机转运到路面上再运走。这样土方挖掘效率就会很低,而且非常不经济。监理部根据土质情况,提出了分段开挖,开Z型便道让泥土运输车到挖机挖土点装运土方的施工方法。施工单位采用了监理部意见,大大提高了土方挖掘效率。
隧道南北两侧敞口段14段,闭口段29段。闭口段结构施工工序为:垫层、底板保护层、底板防水、底板、侧墙、顶板、电力管沟下外防水及保护层、两侧电力管沟、电力管沟外防水及保护层、顶板外防水及保护层。
再结合支护结构施工,土方开挖,基底处理,结构施工4个大项。测算各工序时间后根据此分段分点进行作业,合理调配设备、工人、支顶钢管架,使施工进入节拍流水施工;让每一节段的施工时间符合进度计划要求。
底板钢筋安装,侧墙模板安装,钢管架搭设,顶板模板安装,顶板钢筋安装都需要使用吊车。施工人员的数量多少导致作业速度不一致,合理的安排不同工序的作业人员,并根据施工峰值调配设备;同时尽量使每个作业点需要吊车的时间错开,各作业点不会因设备不足而窝工,又使吊车等大型设备充分使用,不会浪费。
监理部坚持督促施工单位按月进度计划执行,每半个月检查一次现场实际进度与计划的偏差,出现滞后就分析原因,重新调整各工序资源投入,制定赶工措施,保证工期在总体计划框架内。