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隧道工程概况范文1
[关键词]公路隧道 防坍塌 施工技术
[中图分类号]459.2[文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-265-1
某公路隧道工程存在碳质片岩、石英云母片岩等不良地质，工程地质的抗压强度在20MPa以下，不利于现场试样，因此对于地质的层理、节理的发育，以及层理间抗剪强度的了解不充分，再加上围岩整体稳定性差，在地下水和降水的影响下，局部出现严重的软化变形情况，并伴随初期支护开裂变形和塌方的现象。经调查，工程有三处严重的塌方：DZK225+079-225+94，该里程采用上下台阶施工方法，支护类型为钢筋网+锚杆+喷，存在片帮塌方情况，地质属于碳质片岩；DZK225+94-225+114，该里程采用上下台阶施工方法，支护类型为钢筋网+锚杆+喷+钢架+超前支护，存在片帮塌方情况，地质属于碳质片岩；DZK230+191-230+208，该里程采用上下台阶施工方法，支护类型为钢筋网+锚杆+喷+钢架+超前支护，存在掉顶塌方现象，地质属于石英云母片岩。
以上的塌方，归根到底主要是因为围岩稳定性不足、岩体抗剪强度低，以及受到地下水和降水的影响，亟需采用有效的防坍塌技术，提高不良地质段的安全系数水平。
2案例公路隧道工程防坍塌施工技术建议
鉴于案例工程的基本情况，以及工程的坍塌现象，工程需要采取合理的施工技术手段，消除公路隧道塌方对安全施工的负面影响，笔者结合相关的实际工程施工经验，提出以下几方面的防坍塌施工技术：
2.1地质超前预报
超前探孔的布置，具置在掌子面，呈“品”字形布置，探孔规格为长30m，并且每隔20m，需要预留出10m的安全距离，方可继续布置超前探孔。在布置超前探孔的时候，钻孔的速度、石屑的状态等，都是判断掌子面地质情况的重要依据。通过对掌子面地质情况的了解，以此推断出掌子面围岩的稳定性水平。为了提高掌子面围岩的稳定性水平，超前钻孔的时候，需要以8°外插角环形插入 的小导管，每个小导管之间大约保持30cm的距离，大约搭接2m的长度，在布置完小导管之后，再用水灰比1：1的水泥砂浆，和同体积的水玻璃往导管内注浆，注浆压力最大控制在2MPa以内。注浆完毕之后，针对围岩的地质的情况，采用不同规格的钢架配合，而且钢架之间必须保持适当的间距，譬如碳质片岩地质段，采用I20的钢架，钢架之间保持0.5m的距离，再如不良地质段，采用I16的钢筋，钢架之间保持1.0m的距离。
2.2优化施工工序
案例公路隧道工程采用短台阶法施工，为了避免围岩暴露的时间太长，需要缩短封闭成环的时间，在仰拱和边墙施工后，要及时进行下台阶施工。期间需要对开挖断面的形状进行优化，鉴于案例工程的碳质片岩存在地下水，围岩已经出现软化和变形的情况，无论是强化，还是稳定性，都构成了局部工程的坍塌威胁。为此，工程需要对圆形断面进行优化，以改善隧道围岩的受力状态，以及提高水平应力的抵抗水平，工程边墙开挖的深入，其曲率不断增大，要求将0.124的圆形断面，优化成为0.149，然后紧跟开挖的工作面，与掌子面保持30m以内的衬砌仰拱施工。
2.3弱爆破
为了消除不良地质的影响，需要采用弱爆破的方式，彻底清除不良的地质，而且保证不会影响隧道工程的稳定，首先是爆破器材的选用，根据隧道爆破的规范要求，选用产品合格的炸药、电雷管、放炮器、爆索，案例工程选用非煤矿许用炸药、电雷管和非电毫秒雷管，用于岩层开挖面20m范围内，而且瓦斯浓度在0.3%以内的区域，而瓦斯工区，选用煤矿许用炸药和专用的放炮器起爆，在选用电雷管起爆的时候，不能在雷管以外装药卷，而且要满足电流、电压等的要求。至于爆破网络和连线，采用串联连接的方式，确保母线和连线与金属管、钢丝绳等导体保持非接触的距离，同时保持母线的绝缘状态。其次是预防爆破事故，一方面是确保瓦斯工区钻孔作业符合规定，即瓦斯浓度控制在1.5%以内，采用湿式钻孔的方式，确保炮眼深度至少为0.6m，另一方面是装药和爆破作业符合规定，包括风流中瓦斯浓度、物体阻塞开挖断面、通风量、炮眼洁净程度等均符合规范要求，除此之外，爆破人员必须经过专业的训练，并且持有爆破合格证。再次是起爆的时候，采用电力起爆的方式，将电雷管全部插入药卷内，并在不同的网络中使用瞬发雷管和毫秒延时雷管，将起爆器放置在距离隧道洞口的20m位置，并暂时停电方可放炮。最后爆破的其他管理工作，在爆破的前后，需要及时清点雷管和炸药的数量，控制好通风排烟的时间，尤其是打眼和装药的时候，要防止任何火源出现在现场。
2.4检查和量测
以上的公路隧道施工，要对围岩状态进行不定时检查，一旦发现围岩变形，要及时采取措施消除诱发变形的隐患因素。案例工程针对位移和下沉等地质问题，必须在检查地基支护状态的基础上，进行现场监控，同时在每次爆破之后，采用地质罗盘等工具对开挖和支护位置的岩性、结构面等进行观测，并以书面形式详细描述；至于周围位移的量测是采用JSS30A数显收敛计，对间隔5m的断面，进行每天1-2次的观测；拱顶下沉，是采用长钢尺和水准仪，不定时检查间隔10m的断面。通过检查和量测，准确掌握隧道工程围岩的状态，为工程的防坍塌施工，提供足够的工程数据资料。
隧道工程概况范文2
关键词：材料涨价；铁路工程；公路工程；造价影响
0 引言
市场经济的直接影响是物价的时涨时落，近两年来，我们又面临着新的一轮物价上涨，特别是钢材、水泥、燃油料、当地料、火工品等主要材料的价格上涨对基建行业产生巨大的冲击，许多企业面临生死存亡的挑战，定量分析物价上涨等因素对工程造价带来的影响是我们必须面临的新的课题，对企业的发展也显的尤为突出和现实。
1 工程概况
我们以新建铁路某段工程作为例，该工程路线全长16.395km，管段工程类型多，结构复杂，综合性强，包含了隧道工程、桥涵工程、路基工程、轨道工程等铁路项目的站前工程。
下面以某新建铁路线某段工程为例进行分析。该段线路全长16.395km,管段工程类型多，结构复杂，包含了路基工程、桥涵工程、隧道工程、轨道工程等站前工程。
本管段内主要工程量有：路基2381延米；八股道站场1座；桥梁5539.18延米/10座，其中双线特大桥2座、大桥5座（其中包含4线大桥447.65延米/2座），中桥3座；涵洞13座；双线隧道共8264延米/13.5座。
该项目投标时内部分劈总造价为66125.11万元，其中隧道工程占48.99%，桥梁工程占41.26%，路基工程占9.73%，轨道工程占0.02%，由于轨道工程所占比重很小，本次分析不考虑。
太中银铁路项目编制办法采用的是《铁路基本建设工程设计概算编制办法》（铁建管[1998]115号文，以下简称“115号文”）及《关于对铁路工程定额和费用进行调整的通知》（铁建设[2003]42号文，以下简称“42号文”），基期价格是《铁路工程建设材料预算价格》（2000年水平）（铁建设[2001]28号文以下简称“28号文基价”），设计概算（投标文件）材料价差已调到铁建设函[2006]2号文关于铁路工程建设2005年度材料价差系数水平；目前太中银铁路项目材料调价方式主要是采用相对于铁路“115号文”“42号文”编制办法的基期价，每年由铁道部材料价差系数进行价差调整，太中银站前工程施工合同中合同价款调整条款中明确铁道部批准调整的有关费用（如材料价差系数调整等）；允许按铁道部的材料价差系数进行价差调整。
针对太中银铁路项目的特点，由于其材料供应方式为主要材料采用的是甲控料，因此分析时重点考虑了水泥、钢材、当地料、火工品、燃油料五大材料及辅助材料价格上涨对工程造价的影响。
两个测算小组分别对该段工程进行定量分析的方法，以太中银铁路工程项目概算编制原则为基础，同时采用公路新定额进行施工图预算编制，采用同一时期材料价格，把两个小组的数据用归纳统计的方法分析各种涨价因子对该工程造价的影响。
2 材料涨价对铁路工程造价的影响
2.1 材料价格上涨分年度对造价的影响 按照该段工程到目前为止完成的工程量，我们重点分析测算了段工程每半年主要材料价格（含运杂费）上涨对所完成工程量造价的影响，其中：
2007年上半年段工程完成总价值占合同额10.34%（其中路基工程0%，桥涵工程14.28%，隧道工程9.09%）主要材料上涨到2007年上半年价格水平对总造价影响1.33%，其中对路基工程影响0%，桥涵工程影响1.69%，隧道工程影响1.29%。
2007年下半年段工程完成总价值占合同额28.43%（其中路基工程1.26%，桥涵工程27.32%，隧道工程34.78%）主要材料上涨到07年下半年价格水平对总造价影响5.41%，其中对路基工程影响0.22%，桥涵工程影响5.08%，隧道工程影响6.56%。
2008年上半年段工程完成总价值占合同额24.1%（其中路基工程3.05%，桥涵工程12.57%，隧道工程38.01%）主要材料上涨到2008年上半年价格水平对总造价影响7.21%，其中对路基工程影响0.81%，桥涵工程影响3.59%，隧道工程影响11.04%。
2.2 五大材料同时上涨对铁路工程造价的影响 我们测算了五大主材上涨对太中银铁路项目该项目部所承担工程造价的影响，分析了主要材料（五大材）同时上涨从1%至50%对工程造价的影响，可以发现假如五大主材同时上涨10%，路基工程造价上涨1.88%，桥涵工程造价上涨3.99%，隧道工程造价上涨3.99%，对整体造价影响达3.58%。
隧道工程概况范文3
并且本文使用MIDAS软件对高达双线隧道进行三维开挖仿真模拟，从而得出更为符合工程实际的理论数据，为工程实际提供更为准确的理论参考
【关键词】隧道；不同断面；数值分析；稳定性
1. 引言
公路隧道的一般设计过程与铁路隧道大体相同，但铁路隧道建筑限界固定统一，而公路隧道的建筑限界却不固定，且公路隧道为大跨度、扁平、几何形状呈多样化的特点，它取决于公路等级、技术标准、车道数、通风要求、工程地质、施工方法等条件，公路隧道的附属设施如通风、照明、消防、报警等也均比铁路隧道多、要求高，且每一座隧道均会因交通流量和长度不同而要求不同。因此，公路隧道难以像铁路隧道那样编制出标准设计图，而需根据其具体的要求进行单独设计，其中魏建军、蒋斌松发表的公路隧道内轮廓形状的数值优化中对此内容进行了研究。
本文基于高达隧道所遇到的选择断面问题为背景，尝试借助于数值分析的方法，从理论上来探讨高达隧道断面形状的设计比选、优化，并使用MIDAS软件分析工程稳定性问题，国内韩贝传发表的数值分析技术的发展现状及在岩土工程中的应用，张云峰发表的隧道施工过程的数值模拟分析与方案的优化对这方面的问题进行了阐述。
2. 工程概况
高达隧道位于辽宁省东部的宽甸县青山沟乡，走向南西237°左右。设计双线分离隧道，间隔40m左右，属短隧道。
隧道区位为中低山区，属长白山脉东南部余脉。总体上北西侧高，向南东倾斜，海拔高度370.60～433.60m之间，相对高差63.00m，山势较缓，树枝状沟谷发育，冲沟窄坡陡，东侧洞口（右进左出口）中等坡地貌，坡角18～24°左右，西侧洞口（右出左进口），坡角11～17°左右。
根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）中的公路隧道围岩分级方案的有关规定，综合考虑隧道底板标高以上三倍洞径范围内的围岩工程地质条件及岩土体物理力学性质诸多要素，对隧道围岩进行工程地质分级，洞口段为Ⅴ级围岩，洞身为Ⅲ、Ⅳ级围岩。
由高达隧道工程地质概况可以得出隧道大部分地段处在Ⅲ级、Ⅳ级围岩下，地质条件较为差，所以隧道稳定性研究需要在弹塑性理论下进行。而稳定性研究主要考虑在较不利的条件下进行的开挖受力情况，所以本文不讨论隧道断面在Ⅲ级围岩下的稳定性问题，而主要分析讨论Ⅳ级围岩下不同断面的稳定性问题。
3. 不同断面隧道的开挖模拟数值分析
由于本隧道属于细长结构物，即隧道的横断面相对于纵向的长度来说很小，可以假定在围岩荷载作用下，在其纵向没有位移，只有横向发生位移，所以隧道的力学分析可以采用平面应变模型进行。
本文选取了四种典型的隧道断面进行计算分析，分别为圆形隧道、单心圆隧道、直墙圆拱形隧道和三心圆隧道，计算分析隧道围岩及衬砌内力和位移。通过隧道开挖过程中的仿真力学分析，以模拟结果比较分析得出最为适合本工程的隧道断面形式。
ANSYS分析隧道及开挖、支护利用软件中的生死单元法，平面单元采用PLANE42单元，锚杆采用Link1单元，支护用BEAM3梁单元进行模拟。计算中采用了Drucke-Prager屈服准则。
3.1 圆形断面开挖模拟分析。
圆形隧道位移图见图1。
通过隧道位移矢量云图可以看到隧道在X方向的拱脚处发生较大的位移0.314e-3m，Y方向拱顶处发生最大位移0.0155m。
3.2 单心圆断面开挖模拟分析。
单心圆隧道位移图见图2。
通过隧道位移矢量云图可以看到隧道在X方向的拱脚处发生较大的位移0.812e-4m，Y方向拱顶处发生最大位移0.00413m。
3.3 直墙圆拱形断面开挖模拟分析。
直墙式隧道位移图见图3。
通过隧道位移矢量云图可以看到隧道在X方向的边墙处发生最大位移0.967e-4m，Y方向拱顶处发生最大位移0.004122m。
3.4 三心圆断面开挖模拟分析。
三心圆隧道位移图见图4。
通过隧道位移矢量云图可以看到隧道在X方向的边墙处发生最大位移0.909e-4m，Y方向拱顶处发生最大位移0.0041m。
3.5 特征内力。
各开挖断面位移最大值及位置见表1。
由图可以看出，圆形断面的受力是最小的，而且内力沿断面分布也很均匀，断面受力最为合理；而单心圆断面、三心圆断面的剪力、弯矩则在边墙脚处发生较大的突变；直墙圆拱形断面的剪力同样在边墙发生突变，而断面的弯矩也在边墙中处有一定的突变，对工程稳定性有较大的影响。
本隧道模拟选用Druker-Prager屈服准则，对四种隧道断面进行开挖模拟分析。分别比较了隧道的洞周位移、应力及衬砌的弯矩、剪力和轴力等力学数据，从各项数据中可以得到结论，圆形断面隧道的受力是最为合理，但是同时隧道的断面面积过大，对于实际工程来说很不经济。而相比较之下直墙圆拱断面的断面面积最小，受力较为合理，并且开挖方法也最为简便，故综合比较各断面的经济、力学等因素，最终选择直墙圆拱形断面为高达隧道的断面形式
4. 高达隧道工程稳定性分析
鉴于MIDAS/GTS软件在隧道三维建模及施工。
模拟方面的优越功能，本文将采用MIDAS/GTS对高达隧道进行开挖过程的模拟及工程稳定性的分析。
在断面优化比选中，本文选择了直墙圆拱断面形式为高大隧道的主隧道断面，下面将进行隧道的稳定性分析：隧道周围的围岩位移从有限元分析结果来看隧道在开挖过程中总的拱顶下沉在19.2mm，两侧边墙的水平位移27mm。隧道周围的围岩的移动趋势水平方向上拱脚、边墙处的位移较为明显施工时需注意加强支护。
隧道周围的围岩应力从各个方向地层的应力图以及主应力图可以看出随着隧道的开挖修建整个地层大部分区域都是受压的，水平方向上隧道边墙应力明显集中，垂直方向上隧道拱顶应力较集中。故需对隧道边墙中加强支护。
5结论
5.1 本文以辽宁丹东地区高达隧道工程施工实际遇到的选择断面问题为工程背景，采用有限元分析等手段，模拟工程实际情况，通过ANSYS有限元分析软件，对不同断面的受力状态进行分析和比较，通过比选得出高达隧道工程技术可行、经济合理的开挖断面为直墙圆拱形断面。
5.2 为更好对高达隧道工程提供理论上的参考，本文最后采用MIDAS软件对高达隧道工程进行三维仿真开挖模拟。对高达隧道提供更为准确的理论参考数据。
5.3 通过对高达隧道开挖模拟的三维仿真模拟可以得出，总体上说隧道结构是安全的，但是隧道的边墙、拱脚及隧道的底部需注意加强防护工作，尽量早的对隧道进行支护，以保证隧道的安全施和运营。
参考文献
［1］韩贝传，数值分析技术的发展现状及在岩土工程中的应用［J］，全国岩土工程计算机高效率利用展示与研讨 19990512 中国建筑学会.
隧道工程概况范文4
【关键词】公路工程；隧道塌方；治理技术
1引言
公路隧道工程属于地下条状构筑物的一种，主要用于改善高程障碍、保障行车速度、提高地区整体交通运行能力。在公路隧道工程施工期间，往往会受到地质环境复杂、施工规范性不强、超前地质预报不及时、出现突发紧急状况等因素影响，导致公路隧道塌方问题经常发生，严重影响公路隧道施工安全，如没有采用适宜的塌方处理方式，会导致塌方问题进一步加剧，施工机械设备和人员将面临更大的安全隐患。
2公路隧道工程概况
本文以某地区一公路隧道工程为例，该公路隧道工程全长1080m，最大埋深为160m，隧道净高为7.8m。在公路隧道工程实际施工期间，受到了地质结构运动等因素影响，在隧道中部出现了断裂破碎带。通过收集施工现场实际调查资料，发现破碎带朝向砾岩断泥层推进，并与断裂带灰岩层存在相互溶蚀现象。在公路隧道工程具体设计过程中，选择了双台阶法作为隧道施工主要技术手段[1]。上下台阶开挖时的距离控制在50m以内。在即将开始超前小导管施工时，有施工人员发现隧道顶部岩体结构出现了垮塌问题，随之停止了施工，并紧急撤出施工现场。后期隧道顶部岩体结构垮塌问题进一步加剧，而它主要位于掌子面位置，可判断出隧道施工出现了中规模塌方事故。在此次事故中，超前小导管作用失效、附近钢拱架以及右拱腰部位置受损，但没有人员伤亡。通过分析实际事故调查结果发现，此次塌方问题的主要成因为缺乏系统的地质超前预报体系，没有及时做好不良地质体定位工作。通过细致分析工程实际地理结构特征，管理部门对塌方模式进行了准确判断，并设置小导管注浆、超前管棚支护加固相结合的处理手段。
3公路隧道工程塌方问题成因
3.1地质条件较为复杂
以某公路隧道工程为例，该隧道工程处于断裂影响带的充填岩熔体结构中，主要由黄褐色、红褐色等粉质黏土组成[2]。相较于普通地质结构而言，施工现场土体结构的含水量较大，承载力处于有待提升阶段，岩石结构的完整性较差。同时，在发生塌方事故前，施工现场经历了长期降水，雨水延断层结构下渗，最终导致隧道出现塌方事故。
3.2施工工序选择不当
公路隧道工程塌方问题的原因还与施工工序选择不当有关。就本案例而言，在施工中出现了小面积塌方问题后，施工单位没有及时对隧道掌子面的地质条件进行细致勘察，又向前掘进了2m，导致能够支撑溶洞的填充物破损，引发了规模更大的塌方事故。随后施工单位选择使用双层超前小导管注浆的方式对掌子面进行超前支护处理[3]。但由于没有细致测量溶洞的纵向深度及高度，小导管长度并没有穿透岩体到达稳定岩层，使隧道整体加固情况与预期目标存在一定差距。同时，塌方问题的原因还与施工单位没有探明溶洞范围有关。在地质薄弱地带强行施工，引发了后续的涌水塌方问题。在实际施工期间，混凝土的喷射厚度不够，也使得掌子面的表面支撑力较弱，在不良地质条件下，更易出现涌水塌方事故，在注浆过程中，选择的混凝土质量与设计标准存在一定的差异性，无法完全填充围岩结构裂缝。在开挖及爆破等荷载作用下，使塌方问题发生概率进一步提升，使工程施工安全管理工作的难度更高。
3.3没有做好超前地质预报以及勘察设计工作
在公路隧道工程出现了塌方问题后，管理部门对施工前准备工作的完成情况进行了细致调查，结果发现超前预报人员仅提出掌子面所处地带的不稳定因素多，可能遇到不良地质条件，并没有给出关于地质环境的详细信息以及溶洞范围。设计方提供的勘察设计图纸没有标记出大型溶洞地段。虽然图纸中提出了对溶洞等地质条件的处治方案，但是选择的特殊衬砌技术，无法从根本上解决涌水塌方问题。
3.4监控测量结果不精准
由于没有加强隧道工程施工全过程的监控测量管理力度，所获得的监控测量数据与实际要求不符，难以为后期隧道支护、开挖工作提供重要的理论依据。
4公路隧道工程塌方问题治理原则
为确保存在于公路隧道工程的塌方安全事故能够得到及时专项治理，还需要在制订治理方案过程中，坚守安全第一、预防为主原则，确保制订出的治理方案不会留下较大安全隐患。在塌方问题处理后，需要结合施工现场具体要求进行加固处理，防止塌方范围进一步扩大[5]。通过细致分析引发塌方问题的原因，制订出专项治理方案，做好施工人员技术交底工作，使工程施工期间的安全性能够从根本上得到保障。具体来说，公路隧道工程塌方问题治理原则主要体现在以下几个方面：1）分析公路隧道工程塌方问题发生的原因，分析塌方问题影响的范围。对塌方位置进行定位，评估塌方问题对工程可能造成的经济影响。2）注重研究公路隧道工程塌方问题的主要治理方案，针对塌方区域以及塌方周边地质环境特征，对治理方案进行不断优化。3）对塌方治理效果进行细致分析，采用合理措施加强裂缝问题处理效果，有效规避衬砌变形情况出现。
5公路隧道工程塌方问题治理流程
5.1塌方问题应急处理
要求在公路隧道工程塌方问题发生后，应当立即启动应急处理对策，避免塌方问题进一步扩大。在应急处理过程中，需要将规格适宜的钢筋网与混凝土密封在塌方结构表面，并在塌方底部填注渣土，进行压实处理。在塌方结构恢复自稳能力后，应当采用梅花形布置注浆小导管的方式，配合使用注浆法对岩体结构进行加固处理。
5.2塌方问题治理流程
首先，利用钻探方式，探明隧道塌方填充体的实际规模、填充物状态等特征。其次，在隧道发生塌方问题的拱部设置环向间距为20cm的注浆管，要求注浆管道长度应当控制在4~6m[6]。对不同长度管道的角度进行控制。注浆浆液，应当为水泥与水玻璃双液浆。再次，在注浆加固后的强度满足实际设计要求的情况下，还需要在掌子面结构处设置双层钢拱架、注浆小导管、系统锚杆支护结构一体化加固体系。要求双层钢拱架的纵向距离应当为0.5m，注浆管应当采用长管与短管相结合的方式。最后，在公路隧道工程加工处理结束后，还需要采用三台阶预留核心土短掘进的方式。图1为三台阶开挖实例。在填充岩溶结构实际施工过程中，注重分析隧道支护结构外形特征与整体填充现状，配合使用更为先进的物探与数字钻孔摄影技术。在支护结构上部松散岩石层为6m以上时，可以配合使用水泥与水玻璃双液注浆方式，对岩土结构层进行加固处理，以便能够最大限度缓解上部塌方结构对隧道支护结构造成的不利影响。
5.3塌方治理管理机制
为确保防治结合的原则能够在公路隧道工程施工期间得到全面贯彻落实，需要加强塌方问题的管控力度，选择适宜的施工工序[7]。在工程施工准备工作中，需细致审核设计文件，对设计文件内容进行及时补充以及验证。在容易发生涌水塌方问题的地段，应当做好防护准备工作，尽量消除工程施工期间的各类不稳定因素。注重超前地质预报工作。由于工程处于地下水丰富地段，因此，可以配合使用先进的地质雷达预报手段，对地层进行超前地质钻孔，并得出含水带的规模、性质以及稳定性。配合使用短进尺、强支护等施工方式。将人工开挖与长臂挖掘机开挖工作结合在一起，避免过渡开挖对破碎带稳定性造成严重不利影响。在开挖后需要进行技术支护与封闭处理，针对围岩结构的变形情况，对支护方案的技术参数进行不断调整与优化，确保支护结构的强度及承载力保持在高水平以上。
5.4塌方治理效果评价
为确保使用的塌方治理技术能够有效解决公路隧道工程塌方问题，还需要对塌方治理后的效果进行专业评估。依照实际治理情况，将断面压力盒、混凝土应变计等设施安装在指定位置，并对经过塌方处理后的隧道周边收敛变形情况进行具体检测。将治理后隧道支护结构的作用状态作为塌方治理效果评价标准，确保加固结构能够在围岩不同变形发育阶段均能够起到良好的支撑作用。如发现塌方支护效果与实际预期目标不符，都需要细致分析其他环节存在的不足之处，对塌方支护方案进行进一步优化。
6公路隧道工程塌方问题治理关键技术
6.1加固隧道工程掌子面结构
为确保高速公路隧道工程掌子面结构稳固，实际承载力与预期目标相符，还需采用合理手段加固掌子面结构。确保混凝土层喷射厚度达10cm，对掌子面进行彻底的封闭处理。在掌子面附近架设临时的钢架支撑结构，要求临时钢架利用角撑支撑在围岩结构或者完工的拱架处。对掌子面地表进行砂浆封闭处理，及时对已经出现渗水问题的裂缝进行填补灌浆封闭，降低地下水的下渗程度。配合施工实际的超前支护手段，在支护结构稳定后才可以进行清渣作业，使易发生涌水塌方的地段更加稳固，切实保障后续施工安全。
6.2使用超前锚杆技术
细致分析公路隧道工程施工要求与施工特征，选择适宜的锚杆规格作为超前支护工具。要求锚杆环向间距为20cm，倾斜角度为10°。将锚杆从已经施工完成的加强地段施作，确保锚杆长度在前端的入岩长度为2m以上。在锚杆钻进过程中，需要对溶腔内部的泥土结构进行注浆加固处理。
6.3超前管棚以及加密钢架
本文案例中的隧道塌方事故影响范围较大，需要在溶腔破碎带处使用超前管棚注浆加固手段。要求大管棚需要采用无缝钢管结构，钢管的长度应当依照溶腔内部长度确定。钢管与钢管之间应间隔1m。在钢管节段处进行丝扣连接，在施工期间将管棚的外插角打入围岩结构内。在钢管钻进的过程中，需要避免杂物堵塞注浆孔。管棚施工完毕后，应对溶腔破碎岩处进行注浆加固处理。为确保隧道后续开挖环节能够安全可靠开展，应对初始设计方案进行变更优化，进一步提高初期支护结构的强度。
6.4地下水导排处理
在高速公路隧道工程掌子面开挖工作不断推进的情况下，相关工作人员需要依照钻孔勘察资料，在仰拱开挖完毕后，预埋排水管道，确保破碎带的水系结构不会受到明显破坏。在导排地下水的过程中，应当利用泵送混凝土等方式，将混凝土材料回填到空腔内部，使掌子面与初期支护结构的稳定性始终保持在施工标准范围之内。
7结语
总而言之，在公路隧道工程实际施工期间，需确保使用的管控方式能够切实满足施工安全要求，使塌方事故发生概率能够被控制在最小范围之内。就目前来看，公路隧道工程塌方问题治理工作在我国已积累了较为丰富的经验，但未从根本上提升塌方治理质量及效果，还需要细致分析公路隧道工程实际建设特征与建设要求，不断优化塌方问题治理方案，找寻出更加适宜的隧道塌方治理方式。
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隧道工程概况范文5
【关键词】：隧道施工；风险评估；安全事故；地下工程
地铁隧道工程位于地面以下，具有施工复杂、难度大、危险性高等特点，在施工过程中存在诸多不确定风险因素，隐患多，发生各类安全事故的概率高，是高风险的工程，而且一旦出现安全事故，造成的损失相当大。而风险评估是在风险发生之前或者风险发生之后（还没有结束），该风险给工程建设造成的影响和损失的可能性进行量化评估的工作，即量化测评风险带来的影响或损失的可能程度，采用风险评估有利于更加详细的了解风险因素，所以对隧道施工进行风险评估并采取必要的控制措施非常必要。本文以下内容将通过实例介绍隧道施工的风险评估及有效的控制措施，以供大家学习参考之用。
1 工程概况
某地铁隧道位于江苏省南京市区，隧道区位于紫金山中支的余脉向西延伸形成的富贵山，地形起伏不大。隧道区植被茂密，隧道长2200m，隧道内纵坡为12‰的下坡，隧道最大埋深大约20米，地震动峰值加速度为0.10g。隧道区表覆层为第四系全新冲积层粉质粘土、砾砂、碎石土，下伏第三系上新统玄武岩、白垩系下统粉砂岩、砂岩。南京城内主要河流有长江和秦淮河，常年有水，隧区地下水位基岩裂隙水，按其赋存条件可分为风化基岩裂隙水和构造基岩裂隙水。
2 进行隧道施工风险评估的重要意义
根据此隧道的工程概况，此隧道在施工过程中存在涌水、坍塌、突水等问题，对施工的安全性造成了极大的危害，而通过风险评估，可以识别在施工阶段可能出现的潜在风险因素，确定风险等级，并针对各风险因素提出风险处理措施，将各类风险降低到可接受的水平，以达到保证施工安全的目的。
3 风险评估
以设计图纸、地质资料为依据，综合运用风险层次分析法、矩阵法、模糊综合评估法及头脑风暴法等方法，并根据以往及类似工程施工的经验，分析和估计基本风险事件发生的概率、产生的损失值及每一项后果发生的概率进行估计。
根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》、《铁路建设安全生产管理办法》及其它规范标准相关要求，结合此地铁隧道工程的实际情况，对其进行风险评估采用如下步骤：第一，搜集资料对施工阶段初始风险进行识别，形成风险清单表；第二，根据风险清单对初始风险进行评价，分别确定各风险因素对施工安全风险发生的概率及损失值；第三，根据评价结果采取相应的措施。在进行风险评估的过程中，应注意收集类似工程施工中的相关经验，并因地制宜的用到实际工程中来。
隧道施工阶段的影响因素多，不确定的因素多，风险大，为了保证工程能顺利的进行，应进行风险评估。通过对此隧道工程各工序的风险因素进行统计，初步辨识和评价出主要安全风险要素为：涌泥、突水、塌方及大变形等。在风险评估过程中应以定量、半定量为主，结合现有统计数据及现行规范标准进行，根据现场调查和设计资料分析确定各风险因素导致的风险事件可能发生的概率和可能发生的后果。经过对此隧道进行风险评估，得出如下结论：此隧道工程各项基本风险总损失值估计为1000万元，综合考虑各项基本风险发生的概率，该项工程项目的风险评估损失值为600万元。经过分析计算和排序可以发现，此隧道的涌泥突水为A类风险，即是风险控制的重点；塌方及变形属于B类风险，即风险控制次重点。
这里需要着重强调的是，在风险评估的时候，不能仅仅局限于一个项目，应该借鉴其它类似项目的经验。并且应建立相应的组织机构，责任到人，形成一个完整的风险评估及风险控制团队，共同的目标是避免风险的发生或者将风险降低到可以接受的范围内，以降低事故发生的概率，提高资源利用率，降低工程总体成本，提高整体经济效益。
4 采取的控制措施
进行风险评估的目的是发现引起安全事故的风险因素，以为采取相应的控制措施提供必要的依据。经过以上风险评估可以知道，隧道施工的风险因素造成的损失是相当大的，必须采取必要的控制措施，在隧道安全事故发生前，降低隧道安全事故发生的概率，在隧道安全施工发生后，采取措施尽快解决，以降低施工成本，实现经济效益的最大化。
对于隧道施工风险的控制措施，主要有避开风险、损失控制、分散风险及转移风险等，控制措施的选择应根据工程实际进行，并经过综合比较确定。根据此隧道工程具有风险发生概率大、经济损失严重等特点，对本项目采用损失控制的措施。
4.1 对于隧道涌泥、突水风险的控制措施
隧道的涌泥突水事故具有突然性的特征并根据此隧道的实际情况，采用了如下的控制措施：在施工前及施工过程中，根据施工图纸及地质资料，加强对隧道重点部位的超前地质预报工作，并综合水平钻探、地质雷达等先进技术，提供及时准确的地质预报，以便及时采取必要的措施；对隧道进行超前加固，即采用先加固后开挖的方法，尽管采用了这种办法，但是在施工过程中仍应加强围岩变形量测及监控，以将风险降低到最低；若根据地质预报确定了具有涌泥突水的危险地段，可以采用超前幄幕预注浆封堵的办法，在封堵经检测合格后，再进行隧道工程的施工，这种方法可以有效的降低涌泥突水风险的发生概率。
采用了以上三种风险控制措施，其对风险控制的概率预计可以达到92%以上，风险控制方案的成本预估计达到100万元左右。
4.2 对于塌方及变形风险的控制措施
由于目前隧道的开挖仍普遍采用爆破的方式，由于操作不当及其它因素很容易引起隧道的塌方及变形，根据此隧道的实际情况，采取了如下控制措施：在进行爆破的时候，根据隧道周围的地质情况及覆土厚度进行炮眼布置，并严格按照计算装药量进行装药，在爆破作业后，及时清理危岩并做好相应的加固措施。另外，对于隧道塌方及变形进行必要的检测也是减少塌方及变形风险发生的概率的一个有效的手段。
由于此隧道的塌方及变形风险由人为因素引起的概率占很大比重，采取必要的措施后，能保证风险控制概率在96%以上，成本值预计30万左右。
经过以上分析可以发现，处理风险发生的成本值预计达到130万左右，这与风险总损失值1000万相比较的话，是完全可以接受的。
5 结束语
由于隧道工程施工具有不稳定因素多、危险高、一旦出现事故损失大的特点，所以我们应该在施工过程中全面的进行风险评估并在施工组织设计中针对项目注明采取的预防措施，以实现对隧道施工风险进行量化估计，并形成系统化和科学化的管理目标，以降低损失，提高整体经济效益。而作为一名技术人员，应该在施工过程中不断总结经验，并注意参照类似工程的施工经验，积极学习工程中的新技术新工艺，为隧道工程的安全施工做出更大的贡献。
参考文献
[1]《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估制度及指南解析》人民交通出版社
隧道工程概况范文6
所谓围岩是指在隧道工程建设过程中，围绕在隧道周围一定范围内的对隧道质量有着一定影响的岩体。而软弱围岩则是围岩的一种类型，往往与坚硬围岩相对应，一般来说单轴饱和抗压强度低于30MPa的岩石都可以称为是软弱围岩。
1．1软弱围岩的基本特征
软弱围岩是静水或流速过缓水流中的松软悬浮物不断沉积所形成的，因此其主要成分一般是含水量较大的软性粘土和淤泥。而粘土和淤泥的内部结构往往都比较松散使得其间存在着大量的间隙。同时，由于这些粘土和淤泥主要来自于水流，使得其含水量往往较高，因而软弱围岩所具有的透水性能很差，并且固结的速率也相对较慢。一方面，组成软弱围岩的颗粒粒子直径较小，大部分直径都小于0．05mm，而且颗粒之间存在的空隙往往充满水。这使得软弱围岩中的一部分粘土与颗粒间隙内的水结合，整体结构较为紧密，结构外部的水分很难渗透到结构之中，即围岩结构的透水性较差。这种情况下形成的软弱围岩可以极大程度上减少外界环境对其产生的影响，达到一种相对平衡的稳态，在很长的时间内都不会发生变化。而另一方面，软弱围岩中的水分的存在形式基本上都是结合水，也就是说水分大部分都已经和组成围岩的颗粒结合到一起，自由水的含量自然也就比较少。在这种情况下，如果围岩结构受到了外界力的作用，由于内部水分不能移动，无法发生渗透作用，使得大量的水分无法从软弱围岩内部土壤中及时排除，土壤的固结速度从而较慢，使得岩体的硬度和强度都没有办法达到应有的标准。因此，当软弱围岩受到了外界施加的较大的剪应力时，非常容易造成剪应破坏。
1．2软弱围岩的危害
软弱围岩的透水性能较差、固结速率缓慢等特点往往会使施工工程中的路面所具有的稳定性和承载性相对较差。一旦有较大的负载外力施加到路面上时，很容易对路面的质量产生较大的影响，从而危及交通安全。除此之外，软弱围岩所带来的危害还会体现在路堤滑坡和路基沉降这两个方面。首先，由于软弱围岩自身透水性和固结速率的基本特点所产生的影响，往往会导致公路的稳定性较低。尤其是在坡度路面的施工建设中，不稳定的软弱围岩在受到较大强度的外力作用时随时都会发生滑坡，从而产生施工事故。而另一个方面，由于软弱围岩的含水量比较大，而且其内部有着很多的微小间隙，以软弱围岩为基础建设的路面承载力极为有限。而在施工过程中难免会对其长时间持续施加高强度外力，在力的作用下很容易发生路基沉降，更严重的甚至会导致路面坍塌断裂的后果。而这也是绝大多数软弱围岩所带来的最为常见的路面危害。
2软弱围岩隧道工程的安全技术
2．1工程概况
某地铁隧道工程在东风西路的南北两面分别设置有进站口和出站口，为了将二者连接起来，必须在东风西路的地下建设一条连通隧道。该通道宽度为6．5m，拱高为5．8m，隧道拱顶与东风西路的距离为3．0m左右，通过对该区域的地层土壤情况分析，距离地表层1．2m，4．8m和8．0m处属于淤泥质软弱土壤，为了保证隧道工程的质量，在施工过程中必须要采用相关的安全技术。
2．2软弱围岩隧道工程的安全施工技术
软弱围岩隧道工程应采用超前管棚支护、调动围岩自承能力以及二次衬砌等创新工艺，使支护与围岩封闭成环，从而形成相互支撑的联合体系。同时也要采用高科技的测量手段进行施工辅助。具体的操作内容如下:首先，在地铁隧道施工之前必须要对施工位置附近的围岩结构进行提前支护加固操作，然后采用高压灌浆技术，对范围内的围岩结构进行处理，使软弱围岩内部存在的微小空隙被填满。这样可以使地铁隧道在施工之前就拥有一个硬度与强度都相对较高的壳体，大大提高了地铁隧道周围围岩结构的稳定性。其次，在灌浆完成之后，虽然此时软弱围岩结构已经具有一定的承载能力，单位施工人员在挖掘的过程中也应注意操作方式。最好是使用多次开挖的挖掘方法进行地铁隧道的掘进，以这种方式来减少对周围软弱围岩的震动，避免因震动过强而造成的垮塌、断裂等事故。在施工过程中，施工人员也应该时刻注意周围软弱围岩的变形程度，以确定后续所应该采取的操作。最后，施工过程中要对掌子面、围岩强度等地理数据进行量测，掌握实时动态，确保安全。虽然我们在施工之前已经对施工区域附近的软弱围岩采取了一系列的处理措施，但是这并不能够保证在施工过程中不会出现问题。因为在隧道挖掘的过程中，由于地下土层不断被掏空，使得周围的软弱围岩所需要承受的压力越来越大，加之挖掘过程中由于机器运行对软弱围岩造成的震动和压力，如果不进行实时检测并对施工行为进行实时调整，就很容易发生危险。
2．3具体的施工方法
第一，管棚施工。所谓管棚施工便是在地下隧道挖掘之前，先在附近的岩体中钻孔并安装惯性力矩较大的钢管，以此来对周围的岩体进行支撑，防止隧道上方的土层发生沉降、坍塌、断裂等问题。管棚通常采用DN100无缝钢管进行安装，并在钢管内放入直径50的钢筋，然后用普通硅酸盐水泥向钢管中灌浆，注浆压力为0．6MPa～1．0MPa。第二，衬砌施工。衬砌施工是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。为了提高地铁施工面的稳定性，洞口开挖完成之后要立即进行衬砌施工。而衬砌施工在隧道工程中的应用极为普遍。在施工之前，首先要对施工区域进行调查，测量之后便要依据数据进行判断，以确定其是否能够达到施工的标准。如果能够达到施工的标准，才能进行后续的施工。衬砌施工通常分为两个部分，即两侧衬砌和拱顶衬砌，两侧衬砌先用水泥混凝土浇筑，当混凝土强度达到80%后进行横撑工字钢的拆除，每次拆除10m，然后用规格Ⅰ16的工字钢进行模板衬砌，待拆模之后，横撑工字钢竖直连接在衬砌与钢拱架之间。第三，监控测量。监控测量是根据新奥法原理来确定施工区域围岩的状态是否能够满足施工的要求。由此再来制定日后的施工程序，保证施工的安全性。为了减少因隧道施工而带来的路面沉降，在隧道管线之上设立了多个测量观察点，对路面进行实时监控测量，如果发现路面变形，则立即调整施工参数，确保路面形变低于30mm的极限值。通过检测，东风西路路面最大沉降值小于30mm，满足施工要求。
3结语
