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隧道工程的技术范文1
引言
BIM技术能够构建出三维可视化模型，帮助设计人员从三维立体的角度对公路隧道工程各部分的结构进行分析和设计。同时，应用BIM技术进行公路隧道工程的设计，数据信息的分析处理也能够变得更加高效，设计人员可以依靠特定的软件对数据信息进行整合和处理，设计工作的效率能够得到极大提高。
1BIM技术概述
BIM技术是一项极为先进的、用于构建三维模型的技术，也被称为是建筑信息模型，在应用BIM技术的过程中需要以工程的各种数据、信息作为基础来进行三维模型的构建，并仿真模拟出工程的真实信息。在工程施工前利用BIM技术可以根据收集到的各项信息对工程内部的结构、设施进行模拟，以数字化的形式体现出来，能够推动后续施工的顺利、高效进行。BIM技术在应用过程中所收集的数据信息之间都是有关联的，工作人员可以随时找到和当前数据信息有关联的部分进行使用，可以利用收集到的数据信息模拟出工程的实况，工程的各种特点也能够直观地体现在三维模型中。在应用BIM技术时，工作人员需要将工程的各项信息输入到系统中，通过各种数字化技术对这些信息进行分类、整合，最终构建一个符合工程实际情况的三维模型。工程的设计人员可以将建筑材料、施工工艺、施工工序等信息输入到系统中，对工程的整个施工过程进行模拟，最终完成工程设计、成本预算等工作。通过在工程施工前利用BIM技术构建工程的信息模型，可以极大提高工程设计的效率和质量，并推动工程施工效率、施工质量的提高。
2在公路隧道工程设计中应用
BIM技术的必要性传统的交通设计行业由于受到设计技术的极大限制，大多采用的是二维设计、平面出图的方法，相关设计人员需要依靠自己所学习到的知识、经验来将工程的三维结构、构思表达在二维平面上，这一过程十分的复杂、困难，对设计人员自身的专业水平、设计经验等有着极高的要求。随着我国经济、社会的不断发展，我国构建的公路交通网络也越来越完善，在许多地形复杂的地区也建设了公路隧道工程。在针对地形复杂的地区开展公路隧道工程的建设时，公路隧道工程设计工作的难度也会得到极大提高，地形复杂地区地势崎岖不平，地质条件等因素也各不相同，如果设计人员仍然采用二维设计、平面出图的方法的话，很容易由于理解错误而出现问题，难以对各项因素进行综合考虑，最终设计的公路隧道工程也就存在着许多的问题，设计的质量得不到有效保证。BIM技术有着信息一致性、信息关联性、模拟性、可协调性、可视化等优点，对于提高工程施工效率、施工质量来说有着极为重要的作用，在建筑行业得到了极为广泛的应用。针对公路隧道设计工作，也可以大力应用BIM技术，利用BIM技术从构建模型、深化设计等不同阶段进行研究和分析，能够有效提高公路隧道设计的工作水平，对于公路隧道工程设计和建设来说有着极为重要的意义。
3BIM技术在公路隧道工程设计中的应用分析
3.1基于BIM技术的协同运作
在公路隧道工程设计中开展基于BIM技术的协同设计，主要包括局域网、广域网两种不同的协同设计方式。局域网的协同设计也可以看作是基于本地模式的协同，不同的设计人员掌握不同专业的设计文件，每一位设计人员都需要将自己掌握的和公路隧道工程有关的数据信息输入到计算机中，构建本专业的三维模型，在完成自己的工作任务后将设计文件通过局域网和其他设计人员进行共享和交流，让其他设计人员了解到自己最新的设计成果。其他设计人员要想对共享来的设计文件进行修改，需要得到设计文件所有者的授权。通过这种模式的协同设计可以确保各个专业设计文件数据的准确性和唯一性，设计文件的数据不会轻易发生改变，最终有效保障了整个公路隧道设计工作的准确性。广域网的协同设计和局域网协同设计的原理、流程大致相同，隶属于各专业的设计人员需要将自己构建的模型文件储存到服务器中，其他设计人员通过网络服务器来对模型文件进行调用和参考。
3.2基于BIM技术的三维隧道设计
设计人员可以利用BIM技术来进行三维隧道设计，通过选取纵断线、平面线并采取标准断面放样融合的方法来创建隧道的三维模型。这种设计方法可以表达出公路隧道工程的设计思路，能够根据创建的三维隧道模型来开展后续的设计工作，但是隧道的部分局部模型无法建模，比如行车通道和主洞的连接部分、紧急停车带等，在三维模型图上的斜井、洞口等构件设计精度也得不到保证，虽然能够表达出整体的设计思路，但是设计的意图无法充分表现出来。为了解决这个问题，切实提高三维隧道模型的精确度，就需要对建模的方法进行更新和完善，设计人员可以利用可视化编程建模软件、三维建模软件来进行隧道的建模。设计人员首先需要将二维设计路线的数据导入到相关的软件中，根据各种数据生成路线的三维文件，将勘测数据导入到软件中，生成三维地形、地质文件，之后再对各种三维文件进行更加细致地处理，通过对不同模块进行拉伸、融合、空间变换，并将不同模块进行组合，可以初步构建出三维隧道模型，之后对细节进行不断修正，不断提高三维隧道模型的精确度，最终隧道各部分都能够进行建模，各构建的设计精度也能够得到保证。
隧道工程的技术范文2
在我国经济的快速发展下，深埋特长隧道越来越多，对通风设计的要求也越来越高。对于特长深埋隧道来说，为了实现隧道的分段通风，常常需要设置很多通风井，通风井的断面积或位置会对隧道的通风造成非常大的影响。基于此，论文对特长隧道工程通风施工技术进行了探讨。
【关键词】
特长隧道工程；通风施工；技术
1案例介绍
潮州至惠州高速公路TJ16合同段路基工程起点桩号K185+000，终点桩号K195+300，路线长10.300km；路面工程起点桩号K148+025.606，终点桩号K195+300，路线长47.275km。主要施工内容为特长隧道1座（左线5190m、右线5225m）、大桥2座、涵洞11道、通道4道、莲花山服务区、路基挖方161.5×104m3，填方161.4×104m3、路面工程等，本文重点对特长隧道通风施工技术进行探讨。2地质构造由地质勘察结果，结合区域地质资料，隧址区下伏基岩为侏罗系上统南山村组（J3n）熔结凝灰岩、下统银瓶山组（J1y）砂岩及燕山期（γ52-3）花岗岩等。据1∶5万区域地质资料及本次勘察成果，隧址区共发育有F13、F14两条断裂。根据地质勘察的调查成果显示，断裂断层延伸至隧道，ZK189+690～ZK189+840、K189+760～K189+910、ZK191+165～ZK191+225及K191+130～K191+190段围岩受其影响，岩体破碎，自稳能力较差，隧道开挖可能导致突泥突水。莲花山隧道区基岩进口段岩性为花岗岩，出口段岩性为熔结凝灰岩，主要有3组节理裂隙，裂隙面平整规则，延展性好，间距较小。从节理玫瑰花图可看出，主节理方向为北东向和北西向，与区域构造主方向一致。根据《广东省潮州至惠州高速公路工程场地地震安全性评价报告》（2011年5月），F13及F14均为非全新活动断裂，已处于稳定状态，区域地质稳定。
3隧道通风方式的选择
在特长隧道施工过程中，由于隧道深入到山体之中，隧道中的氧气量比较少，并且混有非常多的有害气体导致隧道中的空气质量差，严重威胁施工人员的身体健康。采取相应的通风措施可以使有害气体的浓度得以降低，保证施工人员身体健康，提高施工效率，保证施工安全有序地开展。一般情况下，在公路隧道的施工中，内燃机设备会排放出大量的废气，其污染源也会散落在隧道的沿线，稀释难度大，通风技术难度较大[1]。当前，使用压入式通风独头通风的最大长度为3400m,而使用巷道式通风，则可以极大延长通风长度。例如，日本关越公路隧道的开挖长度为11km，正洞开挖断面的面积为8513m2,辅助坑道开挖断面积为2113m2，正洞和辅助坑道都使用全断面开挖锚杆支护无轨运输进行施工。通风机选用压入式巷道通风机，通风总量为6200m3/min。隧道通风主要是为了使洞内的作业环境得以改善。由于不同的施工工序对洞内环境造成的污染不同，并且随着隧道挖掘深度的增加，通风量也会变大。因此，要分阶段设计通风方案，在制定通风方案之前，应对通风系统需要的风压和风量进行计算。1）炸药爆炸的需风量，按同时爆炸炸药的最大数量进行计算：2）需风量要以洞中同时作业人数最多时进行计算，需风量按照以下公式计算：3）通风机的供风量大小为:
4隧道通风施工技术
隧道通风要对当前的设备进行重复利用，在可以达到通风效果的基础上，对风机数量进行合理的调配。由于隧道的通风属于动态过程，所以，需要根据不同的作业工序对风量的需求情况，对供风进行动态调整。要在达到净空要求的前提下，尽量使用直径比较大的风管来降低损耗。为了进一步降低通风系统日后的运营成本，需要加大一次性投资。考虑到管道压入式通风方法在1800m以后不能保证通风效果。为了满足要求，研究决定采用分段抽出式通风和巷道混合通风的方式代替压入式通风[2]。这种通风方式主要是利用洞中的新鲜空气在掌子面周围形成洞内循环，从而置换出掌子面中的废气，然后在距离掌子面300m左右的距离使用射流风机将废气排出。此外，在防水板台车和二衬台车位置各加装了2台小的射流风机，用于解决台车位置对风速的阻碍问题。
4.1进洞1800m通风施工分别在右洞洞口和左洞洞口均布置了1台轴流式通风机，由于风机的抽风速度可以根据具体情况进行调整，所以，在使用的过程中可以在保证经济性的基础上，合理地调量[3]。为了避免衬砌台车对风速形成阻碍，需要使用1台射流机来提高风流循环速度，使洞中的风速大于0.15m/s，要求风流中瓦斯的含量要在0.05%以上，如图1所示。
4.21800~2600m混合通风施工在左洞和右洞均挖掘1800m并且连通第2个横洞后，采用射流通风进行通过施工，通过利用射流设备吸卷升压的作用，将空气诱导到洞中进行流动，进而实现换气通风的目的。首先，将3台射流风机布置到右洞，然后进行全纵向射流通风，提高右洞的排烟速度，由于轴流风机通风会在左洞产生负压，所以可以将洞外的新鲜风流源源不断地送入，并利用轴流风机送到左洞和右洞的掌子面。实践证明，利用这种通风方案来进行通风，通风效果良好。当隧道掘进到2000m以上后依然可以保持掌子面的每秒中的风速达到1~2m。如图2所示。
5保证通风质量的相关措施
5.1建立完善的制度1）安排专人进行风机的值守，并严格按照规定要求进行风机的相关操作，定期对风机进行检修，保证风机长期处于稳定的工作状态下。2）安排专门的风管维修工人。每板都要对所有的风管进行检查，调整不顺不平的地方。如果发现风管出现了漏风等情况，要立即进行处理，对于破损不严重的管节，使用快干胶水进行补缝。如果管节破损严重，要立即进行更换。为降低漏风系数、提高管道的密封度，需将每100m管道的漏风系数控制在2%以内。3）做好运输设备的保养工作，要按照管理要求定期对设备进行维护，尤其是燃油系统和进气系统，要做好保养工作，然后进行衬垫过滤，从而降低废气的产生量。
5.2做好岗前培训工作对于负责通风作业以及各个工区操作的施工人员，要求做好岗前培训工作，讲解设备维修知识、通风操作知识、保养知识，管道的安装、调试、维修的基本原则和操作规范。
5.3使用大循环无风门巷道排烟技术通过无风门巷道通风技术可以显著提升排烟的速度，在特长隧道中的应用日益广泛。这种排烟技术可以和传统的通风方式并联、串联使用。经测算，使用这种通风方式，每月仅电费可省11万元左右，具有非常不错的经济效益。
5.4利用自制水幕降尘器降低粉尘和低炮烟污染为了降低粉尘和炮烟，本工程使用直径为20mm的镀锌钢管来进行水幕降尘器的制作，钢管的一端套上闸阀，另一端堵死。然后使用小钻头在钢管上钻出无数个小孔。在放炮之前要安装好，和掌子面紧靠，并在两边的拱腰上安装，最好是每一边安装两个。在放炮时，进行开闸并放高压水喷雾。不仅取得了良好的效果，并且也正确了一定的时间，工作效率显著提升。通过和专用洒水车相互配合定期洒水，保证出碴过程中不产生扬尘。
6结语
综上所述，在特长隧道施工过程中，选择合理的施工方案是施工的重点和难点。本文通过实际案例，对隧道的通风风量和通风风压进行了计算，然后根据工程的实际情况，选择了合理的通风施工措施，降低了工程的费用和造价，具有一定的参考价值。
【参考文献】
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【2】方勇,兰宇,曾艳华,等.三车道公路隧道射流风机设置位置研究[J].现代隧道技术,2009,46(2):90-93.
隧道工程的技术范文3
【关键词】桥梁隧道工程；施工技术；质量控制
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：
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[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.
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[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.
隧道工程的技术范文4
关键词：铁路施工；隧道工程；爆破技术
中图分类号：O643.2+23 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数
1.铁路隧道工程施工爆破前的准备工作
铁路隧道工程施工爆破技术，但由于爆破施工容易受到外界各种干扰因素的干扰，因此，我们很有必要根据施工现场实际，采取各种行之有效的措施提高爆破工程的质量和安全。隧道爆破需要综合考虑湿度、气流等可能产生的不利因素影响，利用GPS准备定的优势对布药进行准备控制，为施工质量提供基础条件。根据相关资料研究，隧道地基开挖后形成的后方边坡以中风化岩为组成部分，稳定性较高，尽管如此，笔者出于对边坡的稳定性的考虑，建议采用微差爆破和控制一次施工长度的方法。进行施工作业工序的合理安排，譬如挖、抛、理、放等多项交叉工序，减少各作业工序的相互干扰，并控制好炸药安放、爆破区深度控制以及安全振动的速度，以及做好隧道两肩位置爆后塌落的预防措施，结合隧道设计的特点，在隧道前后的两边进行同一时间抛填，从而形成两肩的爆破保护。
2.铁路隧道工程施工爆破时的安全控制
在做好爆破准备工作的基础上，对爆夯技术原理进行掌握，然后计算爆破参数和控制爆破质量，确保整个爆破施工的安全：
2.1隧道爆破原理
由于药包在爆炸的时候会伴随高温、高压和气体膨胀影响，使得隧道土体受到冲击波和气泡脉动等强压作用，从而出现土体棱角变形和断裂的现象，经分析，隧道土地在发生位移的时候相对位置发生变化之后，相隔的空隙和体积就会减少，从而使得土体被压实。因此，当在药包爆炸后，所产生的爆炸振动和冲击波等有效动荷载就会直接作用于构成地基的骨架之上，使得骨架上的土体重新排列，在挤压和错位发生到一定程度，土体之间的空隙就会减少，从而使得土体的接触更加紧密，而隧道地基的密实度得到大幅度提高，也避免在上部荷载作用下基础产生不均匀沉降情况的出现。另外，爆后平整度和爆破率作为地基密实效果，除了要密切注意地基平整状况和土体的级配之外，还要兼顾布药位置、网络准确定以及爆炸有效的覆盖水厚度、爆炸能量大小、爆破的次数等有效动荷载情况。
2.2爆破参数计算
首先根据铁路隧道相关的爆破工程经验资料，进行分段和分层爆破，可以20-60米为单位的施工作业段。以某工程为例，本工程施工地基最大厚度为9.1 m，爆破按1层进行实施。爆破为2～3遍，以试验段爆破效果为准。其次是布药网格，目的是使得爆破的作用更加均匀，爆炸后的基础更加平整，因此药包在进行平面布置的施工可采用正方形性网格布置方法，将第二遍和第三遍错开布置。
爆破单包药量设计应符合下列规定：Q=q×S×H×η/ n
式中q―爆破单耗，kg/m3，根据经验取3～4.0kg/m3；S―单药包爆破表面积（m2），本工程为20m2；H―爆破厚度（m），地基厚1.5～9.1m；药包重量根据实际进行调整；η―爆破率，本工程大于10%；n―爆破遍数，厚度小于4m时，取2遍，其余为3遍；Q―单药包药量（Kg）。
本工程药包悬挂高度h2。考虑土体的隔离和配重物的影响，药包悬挂高度不宜过大，取药包直径的1/3≤h2≤（0.35～0.4）Q1/3，本工程取20Cm。
本工程对爆破引起的振动控制较为严格，爆破的总药量要根据设计要求控制在四百千克范围内，而单段起爆总药量要控制在两百千克范围内。同时为了使得振动安全在要求范围内以及爆破质量符合规定要求，在进行爆破参数决定时应高充分考虑这两方面的内容。笔者认为分层爆破的厚度应该控制12米内，并通过增加分层，减小每次爆破药量。另外爆破后的地基需要进行人工平整，将爆破时的药包直接放在地基上，进行三遍以上的爆破之后，但第三遍总药量要适当少于前两次的用药量。
2.3爆破质量控制
首先是施工技术方面的要求，在施工之前，做好爆破试验，根据试验的代表性部位进行，通过起爆现象的观察，判断起爆的安全性，并进行爆破的测探，计算出爆破率。其次是在爆破试验结束后根据试验结果体现的地基土体密实度和平整度，根据试验段爆破后所检测的地基土体密实度、地基表面平整度、爆破对未布药区及边坡的作用和爆破冲击波对周围环境影响等实际情况，确定适当的爆破参数、爆破量、爆破安全距离等爆破技术指标。再次是在爆破过程中，控制好爆破的质量，譬如选取炸药，在进行爆破作用的时候，一是要考虑炸药起爆感度，二是鉴于本工程隧道湿度比较高，要考虑炸药的防潮性，选用防潮性较强的炸药，并在爆破时做好有效的防潮措施。为保证爆破炸药包能够安全起爆，我们要选用导爆管或导爆索或普通导爆索双线起爆药包，药包之间采用复式并联模式，而电雷管引爆主导爆管，电雷管脚线与起爆线相连，起爆线引至起爆器组成的起爆网络。为控制好爆破的质量，顶层爆破前顶面局部高差必须在五十厘米以上，爆破深度测量以十米为一个断面单位，两米为一个点，而单药包药量允许偏差不大于5%；药包平面位置偏差不大于药包间距的10%；药包悬高偏差不大于悬高的5%。最后是做好测量检查、悬挂高度、地基层面高差、每排布药两端药包的药量等质量保障措施。
2.4爆破施工安全控制
为了保证爆破的安全，在爆破之前，由专人现场实时警戒，并将无关人员撤离现场。在进行爆破期间，作业区域内严禁放置易燃易爆物和人为活动。笔者建议在爆破之前提前在设置好警戒点，委派专人负责监控，定时进行警戒。爆破的作业人员严格按照规范要求进行爆破作用，相关的爆破器械要由专业爆破专员进行保管和使用，在爆破之后，经检查安全无虞后，方可接触警戒。（1）安全评估，根据安全距离确定用药量，根据爆炸效应对环境的影响安全范围，并根据相关的计算公式，确定爆破的安全距离，然后控制用药量，减爆破产生的水中冲击波、爆破震动的影响以及爆炸产物的污染。根据确定的爆炸源，以及人员与保护物件之间的安全距离，综合分析爆破效应对人员和保护物件的影响程度，然后确定起爆用药量的最大值。（2）空气冲击波，为了确保爆炸时空气冲击波的影响，笔者结合爆炸复杂的地质条件，以及爆炸方式等传播的复杂性，建议在爆炸震动的警戒线安排在爆炸源的一百五十米之外。（3）其他安全措施，通过制定安全措施计划和实施制度作为安全作业的指导文件，并建立安全工作例会制度及时掌握和了解现场文明施工动态，解决存在的问题，布置监督管理工作，在爆破的时候做好安全用电管理、防火防爆管理、交通安全管理、隧道作业安全管理、现场总平面管理、施工现场工人安全文明施工管理等工作，并及时做好工作危险分析及控制记录，作为安全管理和处理突发安全事故的重要依据。
3.结束语
综上所述，铁路隧道工程施工爆破技术，但由于爆破施工容易受到外界各种干扰因素的干扰，因此，我们很有必要根据施工现场实际，采取各种行之有效的措施提高爆破工程的质量和安全。由于药包在爆炸的时候会伴随高温、高压和气体膨胀影响，使得隧道土体受到冲击波和气泡脉动等强压作用，从而出现土体棱角变形和断裂的现象，因此要根据铁路隧道相关的爆破工程经验资料，进行分段和分层爆破，同时严格按照规范要求进行爆破作用，相关的爆破器械要由专业爆破专员进行保管和使用，在爆破之后，经检查安全无虞后，方可接触警戒。
参考文献
[1]赵君.谈高速铁路隧道施工控制爆破方案设计[J].山西建筑，2013，（6）：：156-157.
隧道工程的技术范文5
关键词：地铁隧道，防水注浆，技术应用
1案例地铁隧道工程基本概况
某地铁隧道长1697m，沿线地形起伏陡峭，线路高程4555m，埋深3-106m，所在区域年平均降水量220.9mm，周围地质以三叠系板岩夹片岩为主，山坡广泛分布洪积碎石土和坡积角砾土，因此工程施工时需考虑到板岩和片岩的节理、裂隙发育等，另外勘察资料显示隧道周围地表水来自附近沟床季节性流水和地面降水，而地下水来自于基岩裂隙水，水源非常丰富。在施工时发现隧道衬砌结构背后的围岩具有良好渗透性，地表水和地下水渗透到衬砌结构后郁积其中，导致防水层的局部破坏，再加上其他因素的影响，最终出现严重渗漏水问题。为解决工程的渗漏水问题，本工程参照《地下工程防水技术规范》和《隧道排放水技术规范》的相关要求，采取“防、排、截、堵”相结合的施工方式，借助注浆、喷涂等方法，旨在减少围岩变形和加强混凝土薄弱位置，保证地下水排放量达标。与此同时，本工程还参照《地下防水工程质量验收标准》，将工程防水等级列为4级，验收时检查是否存在漏水点、流线和漏泥砂现象，而且需将工程平均漏水量控制在2L/・d之内，在隧道内任何位置100范围内的防水面积，平均漏水量不得大于4L/・d。
2案例地铁隧道工程防水注浆技术的应用方法
在了解案例地铁隧道工程施工背景概况的基础上，可以看出该地铁隧道工程渗漏水问题解决的迫切性，而防水注浆技术，在相关工程当中表现出优良的适用性，在此分别对本隧道围岩、结构缝、衬砌背后进行防水注浆施工：
2.1围岩防水注浆方法
本隧道围岩掌子面位置，涌水问题颇为严重，直接威胁开挖面的稳定性，需对该位置的防水注浆，具体施工方法如下：
（1）注浆准备。在注浆之前，将砼喷射于掌子面之上，在喷射厚度约15cm之后，检查掌子面是否完全嵌入初支里面，目的是避免掌子面注浆期间出现泡浆现象，与此同时，于掌子面放线和标出注浆孔位置，依次摆放和调试钻孔机具，对准标注好的孔位钻孔。钻孔期间，外插角必须调整，同时观察地层变化状况，以此判断钻孔位置是否准确和作为注浆效果分析依据。每钻完一个注浆孔，立刻将注浆管插入其中，留出约10cm连接输浆管，同时将速凝砂浆注入注浆管与注浆孔之间的缝隙。
（2）注浆施工。围岩防水注浆所需的浆液，借助漩流式搅拌机均匀搅拌而成，期间同时放水和投入外掺剂，在搅拌溶解后，投入水泥搅拌约5min，然后将搅拌好的浆液，过滤后倒入储浆桶。注浆时，压水试验管路密封性程度和注浆泵运转情况，视情况控制注浆的高度、速度和水灰比，以及观察注浆压力、孔口、掌子面的情况，如果发现异常，譬如掌子面跑浆，需进行及时处理。每个孔注浆后2小时内，检查各个孔的出水量，并与标准渗漏水设计量比对分析，如果大于该设计量，则需要重新扫孔、钻孔、注浆，直至出水量合格，同时记录好注浆期间流量、压力等变化情况，作为判断注浆成效的依据，并在注浆结束后，清洗干净管路、设备等，以免残留的浆液堵塞管路而影响设备正常使用。
2.2结构缝钻孔化学注浆方法
结构缝需采用钻孔化学注浆方式，即在确认裂缝位置后，标注孔位、钻孔和利用压力水冲洗裂缝，再进行化学注浆，其施工方法如下：
（1）裂缝位置确认。本地铁隧道结构缝确认，需清除干净衬砌表面，找准和标记好裂缝位置，然后围绕裂缝，在其环向10cm的衬砌表面范围内，利用双快水泥封堵裂缝，并在裂缝位置预留检查孔，其中检查孔需与注浆孔保持约2倍的距离。
（2）孔位标注和钻孔。纵向裂缝钻孔位置的标注，必须位于裂缝之上，并且与裂缝保持30cm的纵向距离，而环向裂缝钻孔位置以交错的方式，于裂缝左右侧布置，其中钻孔的间距，结合裂缝宽度而定，裂缝宽度小于1mm时，钻孔间距30cm；裂缝宽度在1mm-3mm之间时，钻孔间距40cm；裂缝宽度不小于3mm时，钻孔间距50cm。钻孔时，选用规格φ12.6mm的钻头，同时借助坡度尺严格调节钻孔的倾角，纵向裂缝与环向裂缝的钻孔，孔深控制在32cm，孔口距离裂缝垂直距离为16cm，倾角为36.03°，钻进时保持冲击力度的均匀和孔洞的顺直，尽可能减少对孔口混凝土的扰动。
（3）压水冲洗裂缝。钻孔后，将风管插入孔底，以高压风将孔内的粉尘等清除干净，然后插入注浆嘴代替风管，以2-13Mpa的水压，通过注浆嘴往孔内压入清水，目的是彻底清除裂缝中的灰尘和润湿裂缝，达到标定估算流水量后，即可停止压水，时间大约在0.5-1min之间，期间如果发现压水时间太长，而且水压回落速度缓慢，则说明钻孔与裂缝没有相交，应加深或者重新钻孔，最后再利用高压风将孔内积水吹干。
2.3衬砌背后回填注浆方法
衬砌背后采用回填注浆方式，需要在标注孔位的基础上，进行钻孔、清缝、封缝、安装注浆管，然后进行回填注浆，其施工方法如下：
（1）标注孔位。分别在拱顶中心、拱顶两侧拱脚、拱脚距离水沟盖板1.8m位置，标出孔位，然后对每个孔进行编号，其中除了拱顶中心的孔位保持3m间距，其他位置的孔位，均以2m为标准间距。所标注的孔位，与环向缝保持至少50cm的距离，以免钻孔时加剧环向裂缝的开裂。
（2）钻孔、清缝、封缝和安装注浆管。根据标注的孔位编号，先钻奇数编号孔，然后再钻偶数编号孔。其中成孔直径与注浆管大小一致，即40mm，孔深则需要超过两层防水板。钻孔后，按照结构缝钻孔化学注浆的方式清孔和封孔，再将准备好的PVC材料注浆管插至孔底，固定好之后将注浆管阀门关闭。
（3）回填注浆。奇数编号孔选用普通硅酸盐水泥浆液，其中掺入约水泥重量9%的抗裂膨胀剂，而偶数编号孔选用GRM水泥浆液。注浆时，先注浆奇数编号孔，按照从下而上的顺序，分别注浆边墙孔、拱脚孔、拱顶孔，注浆压力控制在0.6-0.8MPa范围内，每次在压力达到设计值后，需要稳压5分钟左右，等到压力下降，再继续压浆，直至结束注浆，而偶数编号孔注浆压力控制在0.8MPa，其他注浆工艺一致。注浆期间，要密切观察衬砌结构的变化情况，检查是否存在漏浆、浆液渗出等问题，并及时采取措施解决。
3结束语
文章通过研究，基本明确了案例地铁隧道工程围岩防水注浆、结构缝钻孔化学注浆、衬砌背后回填注浆技术应用的方法，考虑到其他地铁隧道工程防水注浆施工要求和条件的差异性，以上方法在其他工程中应用时，还需要结合具体工程的施工情况，进行灵活参考借鉴。
参考文献
[1]王清江，王悦.地铁隧道衬砌背后注浆防水及裂缝渗水整治技术研究[J].国防交通工程与技术，2012，（1）：72-74.
隧道工程的技术范文6
关键词：TRT；超前地质预报；隧道施工
中图分类号：TU：文献标识码：A：文章编号：1673-9671-(2012)022-0128-02
随着我国经济建设的快速发展，高速铁路、高速公路的里程正在飞速增长，隧道工程也因而大量施工。我国工程地质的多样性、复杂性给隧道工程施工带来了一定的难度。施工过程中随时可能遇到断层、暗河、破碎带等不良地质体。如果防护不当，可能导致岩爆、塌方、涌水、突泥等地质灾害。这些灾害可能会影响施工进度，甚至造成人员伤亡，给国家和人民带来严重的经济损失，给施工单位造成极大的负面影响。因此，做好超前地质预报工作，能及时的调整隧道工程施工的工法及支护衬砌参数，对不良地质体提前做好预防和整治措施，能够有效的预防地质灾害的发生。好的超前地质预报工作在隧道工程中的地位和作用都是十分重要的。
目前，常用的地质预报方法一般分为三大类：地质调查法、钻探法和物探法。而隧道施工超前地质预报应以地质分析为基础，进行综合的超前地质预报分析。在物理探测法中，使用最为普遍的就是地震波法。本为将从工作原理、对比分析、实际应用等方面对TRT技术进行分析研究。
1TRT6000工作原理
TSP法是一种新颖、快速、有效、无损的反射地震技术。它是为隧道超前地质预报而专门设计的，可以在隧道施工、地下矿藏、洞穴和地下墓穴开挖前提供帮助，其目的在于迅速超前地提供在开挖周围及前方的三维空间的工程地质预报。TSP和其他反射地震波方法一样，采用了回声测量原理。地震波在指定的震源点（通常在隧道的左边墙或右边墙，大约24个炮点布成一条直线）用小药量激发产生。地震波在岩石中以球面波形式传播。当地震波遇到岩石物性界面（即波阻抗差异界面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等）时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收。反射信号的旅行时间和反射界面的距离成正比，故而能提供一种直接的测量。
TRT6000地质超前预报系统是利用地震波的反射原理进行地质预报。预报时，通过垂击或激震器产生的地震波，地震波在隧道中的岩体内传播，当遇到一地震界面时，如断层、破碎带、溶洞、大的节理面等，一部分地震波就被反射回来，反射波经过一短暂时间到达传感器后被接收并被记录主机记录下来，通过分析，被用来了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等），位置及规模。正常入射到边界的反射系数计算公式如下：
假设R为反射系数，p为岩层的密度，V等于地震波在岩层中的传播速度。地震波从一种低阻抗物质传播到一个高阻抗物质时，反射系数是正的；反之，反射系数是负的。然后经O-RV3D软件进行分析处理，对地震波进行叠加，就得到清晰的异常体的层析扫描三维图象。再通过对异常体的里程、形状、大小、走向，并结合区域地质资料、跟踪观测地质资料就可以确定隧道前方及周围区域地质构造的位置和特性。
解释依据：成像图采用的是相对解释原理，即确定一个背景场，所有解释相对背景值进行，异常区域会偏离背景区域值，根据偏离与分布多少解释隧道前方的地质情况。反射体越多、越离散代表岩体越破碎。
2TRT与TSP的对比分析
1）工作平台：TSP203需要在距离掌子面约60 m的隧道开挖支护面上钻25或26个孔；TRT6000需要在距离掌子面约30 m的隧道开挖支护面上附着10个传感器和布设12个震源点。TRT6000相对于TSP203所需工作空间更小，有利于隧道开挖后围岩的及时封闭和衬砌。
2）震源：TSP203一般采用爆破所产生的球面波作为震源；TRT6000采用锤击等可重复使用的方法作为震源。TRT6000相对于TSP203不对初支背后的岩体构成破坏，有利于围岩稳定。
3）预报距离：TSP203的预报距离一般为100 m-150 m；TRT6000的预报距离一般为150 m-300 m。TRT6000相对于TSP203预报距离更长，能减少预报次数，节约预报成本。
4）预报效果：TSP203对垂直于隧道的不良地质体预报效果好，对大角度斜交的不良地质体预报效果不好；TRT6000技术类似给隧道周围岩体做CT，能较好的反应各角度不良地质体。TRT6000相对于TSP203在预报效果上更好，能更有效地防治不良地质体。
3工程实际应用分析
1）工程概况及原设计地质情况。那禄1#隧道位于广西壮族自治区百色~阳圩区间，双线隧道，左右线线间距为4.6 m，设计为7.1‰的单面上坡，全隧均位于直线段上。隧道进口里程D1K252+800，出口里程D1K253+620，全长820 m。本隧D1K252+806处发育一处断层，断层走向与线路走向交角为65°，断层附近岩性为砂岩、泥岩，断层内位断层角砾，破碎带宽度约40 m；D1K253+529处发育一逆断层，走向与线路走向交角为66°。
原勘测设计地质情况：隧区上覆第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）粉质黏土，下伏基岩为三叠系中统百逢组上段（T2b3）砂岩夹泥岩，三叠系中统百逢组中段（T2b2）砂岩、泥岩，断层角砾岩（Fbr）。
预报段岩体岩性如下：砂岩为青灰色、灰绿色，中厚层状，钙质胶结，细砂质结构，泥岩为灰色，泥质、钙质胶结，含砂质，局部相变为砂质泥岩，薄至中厚层状，整套地层岩性水平层理和韵律发育，节理、裂隙较发育，岩体微含磷。据钻探揭示，全风化层（W4）岩心呈土状，角砾状，手捏砂感重，厚0～10 m，属Ⅲ级硬土；强风化层（W3）钻出岩心呈碎块状，块状，颜色陈旧，厚5 m～15 m，属Ⅳ级软石；弱风化层（W2）钻出岩心呈块状，短柱状，岩体较破碎，节理、裂隙较发育，砂岩弱风化层属Ⅴ级次坚石，泥岩弱风化层属Ⅳ级软石，砂岩与泥岩比例为6：4。
2）工作概况。本次测试日期为2011年05月18日，测试隧道掌子面位置安装10个传感器，隧道左右边墙各布置5个，锤击震源点共计12个，隧道左右边墙各六个。
检测范围：横向为中心线左右各20 m，纵向为182 m，分析结果图中震源布置点、传感器布置点、掌子面层析扫描成像地质图-俯视图及立体图如图所示，掌子面在图中的位置为18 m，掌子面里程为D1K252+966。
3）TRT系统参数。记录单元：使用24位A/D转换器，所接收信号的频率范围为0.7赫兹-3 900赫兹；接收单元灵敏度：1 V/g；岩体P波波速为：3 370 m/s。
4）分析结果图，见图1，图2，图3。
5）预报结论。通过勘测区域的地震波反射扫描成像三维图、P波波速、掌子面地质观测的信息可以得出如下论：
里程D1K252+966～D1K252+986段：该段存在一些小裂隙，岩体完整性一般。
里程D1K252+986～D1K253+064.7段：该段岩体与掌子面相比没有较大变化，岩体完整性一般。
里程D1K253+064.7～D1K253+074.7段：该段围岩岩体出现较多的裂隙，岩体完整性变差，需要加强支护。
里程D1K253+074.7～D1K253+148段：该段围岩岩体出现很多的小裂隙，岩体完整性变差。
6）实际地质情况。2011年05月21日，掌子面上导施工至D1K252+972时，现场记录掌子面左侧存在一处软弱带。2011年07月10日，掌子面上导施工至D1K253+080时，掌子面为砂质夹泥岩，青灰色，弱风化，薄层至中厚层状，局部泥岩呈灰黑色；层理明显，倾角较陡，走向与线路夹角约呈45度，倾向小里程方向；岩体节理发育，掌子面揭示2组贯通性节理，未见构造现象，岩体破碎，岩质软硬不均，完整性较差。围岩地下水弱发育。综合分析，围岩整体稳定性较差，易发生剥落掉块。经业主、设计、监理、施工四方协商，围岩等级由IV级变更为V级，施工工法由台阶法变更为大拱脚施工法。
4结论
通过工作原理分析、对比分析、实际应用分析等方面系统的分析研究，可得出以下结论。
1）TRT6000采用锤击作为震源，可重复使用，相对于采用爆炸作为震源的其他超前地质预报技术，成本节约，且不会对初期支护背后的围岩造成二次破坏，有利于结构安全。
2）TRT6000工作时间短，对现场施工影响小；预报距离长，减少了预报的次数，降低了预报成本。
3）在对那禄1#隧道打的预报中，体现了TRT6000在实际运用中的可靠性，为提前确定施工工法、支护参数提供了依据，确保了施工的安全与质量。
4）在软弱围岩隧道中，特别是采用大拱脚、CRD、双侧壁导坑法开挖的大断面隧道，施工要求早封闭、快衬砌，根本留不出过长的初期支护断面用于预报工作。只需要约30 m工作空间的TRT6000技术更能满足施工预报需要。
参考文献
[1]李华,李富,鲁光银,何现启.TSP 法与探地雷达相结合在隧道超前地质预报中的应用研究[J].工程勘察,2009,7:86-90.
[2]周和业.TRT6000 地震波超前地质预报系统在大瑞铁路隧道工程的应用[J].科技视野,2010,7:78-79.
