引論：我們?yōu)槟砹?3篇高速鐵道工程論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
一、國內(nèi)外高速鐵路接觸網(wǎng)防雷的現(xiàn)狀
隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，應(yīng)考慮牽引高鐵線路的結(jié)構(gòu)等級與所經(jīng)過的地區(qū)的雷電災(zāi)害頻率，所經(jīng)過的土壤所含電阻率與地形地貌等自然條件的情況，共同來設(shè)計牽引系統(tǒng)所進(jìn)行的防雷設(shè)計。歐洲率先就擁有高速鐵路的國家之一，它對雷擊的接觸網(wǎng)造成了牽引性的供電系統(tǒng)災(zāi)害有著豐富的實踐經(jīng)驗，設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)是一年時間之內(nèi) 100千米牽引網(wǎng)將會遭受雷擊的次數(shù)來做為評定的標(biāo)準(zhǔn)，只是采用牽引變電的配帶綜合性自動重合閘與避雷器來限制雷電電壓過高，避雷器不能夠減少因雷電的侵入而減少損害接觸網(wǎng)的次數(shù)，只能夠?qū)佑|網(wǎng)的過電壓起到有效的保護(hù)作用。無論是對于歐洲的氣候條件還是經(jīng)濟(jì)等方面的因素考慮高鐵的接觸網(wǎng)進(jìn)行有效的避雷也是十分重要的。
二、國內(nèi)接觸網(wǎng)防雷接地設(shè)計的概況
我國鐵道接觸網(wǎng)的防雷設(shè)計主要是依據(jù)《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》、《鐵路電力牽引供電設(shè)計規(guī)范》與《鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術(shù)暫行規(guī)定》來進(jìn)行規(guī)定的。根據(jù)雷電日的數(shù)量來分為4個等級管理區(qū)域：年平均雷電日在20d及以下地區(qū)為少雷區(qū)，年平均雷電日在20d以上、40d及以下地區(qū)為多雷區(qū)，年平均雷電日在40d以上、60d及以下地區(qū)為高雷區(qū)，年平均雷電日在60d以上地區(qū)為強(qiáng)雷區(qū)。《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定重污染或是重雷區(qū)以及高路基、隧道口等重要的地段接觸網(wǎng)應(yīng)該增設(shè)氧化鋅避雷器。接觸網(wǎng)中的防雷設(shè)備主要是指接觸網(wǎng)上所安裝的避雷器，為了減少對綜合接地系統(tǒng)上其它電氣設(shè)備的影響。
三、高速鐵路接觸網(wǎng)防雷的措施
（一）接觸網(wǎng)安裝形式
現(xiàn)有高速鐵路一般是采用AT供電方式，AF線與PW線安裝位置，此時的PW線安裝位置在AF線下方。采用電氣應(yīng)為：幾何模型與先導(dǎo)發(fā)展模型的應(yīng)計算該安裝形式下的接觸網(wǎng)線路來直接減少落雷的閃絡(luò)概率，將它調(diào)試為自然雷中的90%為負(fù)極性。雷擊閃絡(luò)的次數(shù)和線路的暴露寬度 D（ I）以及地閃密度是息息相關(guān)的。再乘以地閃密度即可以求出線路的年雷擊閃絡(luò)次數(shù)。PW線位置提高后還可對AF線與T線產(chǎn)生屏蔽，AF 線與T線直接落雷的次數(shù)將會大大的降低，但PW線落雷的雷電流幅值較高的時侯還是會造成AF線與 T線絕緣子的反擊閃絡(luò)，另外AF線與T線絕緣子仍存在雷電感應(yīng)閃絡(luò)的可能。
（二）合成絕緣子的采用
雷電所造成的接觸網(wǎng)重合閘失敗，將會導(dǎo)致供電的停止，其最根本的原因就是絕緣子受到了工頻續(xù)流電弧燒蝕后的炸裂、破損，線路絕緣不能自行進(jìn)行恢復(fù)，重合閘就會失敗。如上所述，為了防止絕緣子的燒蝕損壞，一定要防止線路閃絡(luò)與工頻電弧建立。目前，我國輸配電線路中所采用的絕緣子有瓷絕緣子、玻璃絕緣子與合成硅橡膠絕緣子，線路所具備的重合閘條件，而非瓷絕緣子燒蝕后的傘群已是完全脫落的。合成絕緣子在工頻電化燒蝕之后，硅橡膠材料的成分將會發(fā)生變化，材料中遇熱的易分解成分完全揮發(fā)，合成的絕緣子對提高線路 重合閘成功概率有一定的優(yōu)勢，并不能夠完全解決線路的防雷問題，建議作為其它主要防護(hù)手段的輔助手段規(guī)避。
（三）接觸網(wǎng)防雷接地
《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：對于國家級的會堂、大型展覽與博覽建筑物、國家級檔案館的重要給水水泵是特別重要的建筑物，應(yīng)該劃為第二類的防雷建筑物。對第二類的防雷建筑物的外部防雷裝置應(yīng)接地設(shè)置，相應(yīng)同時設(shè)定方閃電感應(yīng)、內(nèi)部防雷、電氣與電子系統(tǒng)等接地共用裝置建設(shè)，雷擊時都會成為雷電流的引下線路。當(dāng)采用綜合性的接地系統(tǒng)時，綜合性接地系統(tǒng)的接地電阻不能夠大于1歐姆，在綜合性接地施工的過程中要及時施工完成，還應(yīng)實測接地的電阻，如果達(dá)不到建網(wǎng)的要求，應(yīng)該采取可靠有效的降阻措施。
四、結(jié)論
鑒于高鐵的雷電防護(hù)問題它從原理上是無論采用何種措施，都只能夠減少雷電所引起的故障概率或是跳閘概率，AF線懸掛的采用合成絕緣子，應(yīng)認(rèn)真做好接觸網(wǎng)的防雷接地措施。我國目前的規(guī)范都只有相關(guān)的措施要求，但是沒有接觸網(wǎng)系統(tǒng)的耐雷水平與跳閘率或是故障率等具體的規(guī)避標(biāo)準(zhǔn)，防雷設(shè)計的深度不容易把握。總而言之，建議完善我國高鐵的接觸網(wǎng)系統(tǒng)的耐雷水平、跳閘率或是故障率等具體指標(biāo)，應(yīng)積極設(shè)定科學(xué)合理的規(guī)避方針，鐵路綜合性接地系統(tǒng)便是極好的雷電引下接地裝置，應(yīng)該充分利用。
參考文獻(xiàn)
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篇2
在濟(jì)南鐵路局長期從事科技管理、科研開發(fā)和科普宣傳工作期間，朱瑋先后組織制定了《濟(jì)南鐵路局科學(xué)技術(shù)管理辦法》、《濟(jì)南鐵路局科研計劃管理實施細(xì)則》、《濟(jì)南鐵路局科技成果鑒定管理實施細(xì)則》、《濟(jì)南鐵路局科學(xué)技術(shù)獎勵辦法》、《濟(jì)南鐵路局“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》等一系列制度規(guī)劃，建立和完善了鐵路局科技創(chuàng)新體系。
在這些文件的制定過程中，他常常寫到深夜，傾注了很多心血，并多次以各種形式征求各方面意見，認(rèn)真思考推敲，反復(fù)精心修改，確保制定的政策措施能夠符合實際、切實可行、見到成效。
朱瑋積極普及科學(xué)技術(shù)知識，傳播科學(xué)思想、科學(xué)方法。由他組織開展的各年度“科普日”、“科技活動周”活動，是以宣傳鐵路科技為主線，結(jié)合各年度活動宣傳主題，精心組織設(shè)計活動方案，在車站貨場等地展示設(shè)計制作的鐵路科技圖片展板，利用鐵路辦公網(wǎng)舉辦網(wǎng)上科普知識競賽問答，邀請知名專家舉辦高速鐵路技術(shù)、TRIZ創(chuàng)新理論與應(yīng)用原理等科技講座，選購數(shù)千冊優(yōu)秀科技圖書、期刊及編輯制作各年度濟(jì)南鐵路局科技成果匯編（光盤）贈發(fā)給全局各單位、部門學(xué)習(xí)參考。由于活動開展的有聲有色，受到了領(lǐng)導(dǎo)的肯定和廣大職工的好評。
專心致志搞課題
為保障鐵路安全生產(chǎn)、提高設(shè)備質(zhì)量、促進(jìn)運(yùn)輸經(jīng)營，朱瑋做了很多工作，提供了強(qiáng)有力的科技支撐。他組織編制了10個年度的鐵路局科研計劃，累計安排科研課題及示范推廣項目561項，涉及經(jīng)費(fèi)4815萬元；組織申報了鐵道部科研計劃課題，累計承擔(dān)鐵道部科研計劃課題23項，涉及經(jīng)費(fèi)983萬元；組織開展鐵路科技成果鑒定（評審），累計通過省部科技成果鑒定14項，通過鐵路局科技成果鑒定137項；組織申報省部級科學(xué)技術(shù)獎，累計獲省部級獎27項，獲鐵路局獎169項。
在科研管理過程中，朱瑋組織審查篩選科研課題，了解現(xiàn)場需求，明確課題目標(biāo)，組織審查課題組起草的研究方案；組織了審查修改課題組起草的研究報告、技術(shù)報告等結(jié)題鑒定技術(shù)資料，組織召開科技成果鑒定（評審）會議；組織科技成果申報省部級科技獎的評審?fù)扑]和鐵路局科技獎的評審表彰工作。
在科技工作中，朱瑋堅持科學(xué)真理、尊重科學(xué)規(guī)律，保持崇尚嚴(yán)謹(jǐn)求實的學(xué)風(fēng)。他積極參與科研開發(fā)，技術(shù)創(chuàng)新取得了較好成績。作為主要研究人員，他先后參與完成15項鐵道部、鐵路局科研課題，在研課題10余項。獲得5項省部級科技進(jìn)步獎、5項濟(jì)南鐵路局科技進(jìn)步獎。結(jié)合科研主筆撰寫論文《既有線臨時限速預(yù)警控制技術(shù)研究與試驗》，發(fā)表在《中國鐵道科學(xué)》2013年第三期上，獲濟(jì)南鐵路局優(yōu)秀科技論文一等獎。
此外，2006年組織參與完成鐵道部重大試驗《CRH2等型動車組型式試驗》和《列控綜合試驗》；2011年組織參與完成京滬高鐵先導(dǎo)段第二階段綜合試驗，受到了鐵道部的好評，為高速、提速鐵路發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。他還牽頭組織濟(jì)南鐵路局專項重點技術(shù)工作論證，先后組織完成了“膠濟(jì)客運(yùn)專線自動售檢票系統(tǒng)”等8個項目技術(shù)論證，為鐵路局領(lǐng)導(dǎo)決策提供了參考建議。
積極探索求創(chuàng)新
以濟(jì)南鐵路局辦公網(wǎng)絡(luò)為依托，朱瑋組織籌建了網(wǎng)上濟(jì)南鐵路局科技圖書館，于2007年12月18日舉行了隆重的開館啟用儀式，至今每月組織維護(hù)更新圖書期刊內(nèi)容，確保圖書館運(yùn)行正常。館內(nèi)精心挑選收藏了有關(guān)鐵路科技各專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域和相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域的電子圖書6萬余冊、期刊論文518萬余篇、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)近2千項，供全局10余萬職工上網(wǎng)免費(fèi)登錄查閱，為廣大職工學(xué)習(xí)鐵路科技知識、查閱專業(yè)技術(shù)資料和增強(qiáng)科技創(chuàng)新能力提供了很大幫助。
在科技圖書館的建設(shè)運(yùn)行維護(hù)管理過程中，朱瑋組織了科技圖書館網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型、安裝，網(wǎng)站頁面等軟件的設(shè)計制作，圖書期刊的挑選、訂購、導(dǎo)入，期刊、標(biāo)準(zhǔn)的更新，不斷豐富圖書館網(wǎng)頁內(nèi)容，精心維護(hù)管理，確保運(yùn)行正常。
篇3
一.前言
在進(jìn)行隧道工程中，據(jù)筆者多年的施工經(jīng)驗，在隧道出口處一般而言巖石都風(fēng)化破碎的厲害，在這種情況下進(jìn)行對隧道的爆破，將會面臨著比較復(fù)雜的力學(xué)特征，由于這些巖石的穩(wěn)定性相對而言比較差，在進(jìn)行爆破施工過程中，很可能會由于巖石的周圍的應(yīng)力方向發(fā)生的偏轉(zhuǎn)或者是偏移，在這種情況下，很容易讓爆破不夠準(zhǔn)確，難以滿足隧道施工的要求，為了保證工程質(zhì)量不得不進(jìn)行重新爆破，這種情形下，很容易造成誤工或者是出現(xiàn)一些安全隱患。伴隨著我國的隧道工程施工規(guī)模逐漸擴(kuò)大，施工環(huán)境越發(fā)的復(fù)雜，在對隧道開挖和爆破的過程中，要嚴(yán)格工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計，科學(xué)確定對隧道的爆破相關(guān)的參數(shù)，如此，可以很大程度的將爆破的振動損害控制在一定的范圍之內(nèi)。筆者在隧道中有過多年的施工經(jīng)驗，認(rèn)為，在進(jìn)行爆破振動控制過程中，要加強(qiáng)對爆破振動的強(qiáng)度監(jiān)測，并結(jié)合相關(guān)的工程實際情況和爆破的振動強(qiáng)度，不斷調(diào)整和優(yōu)化爆破參數(shù)，如此，將更有助于加強(qiáng)對爆破振動的技術(shù)控制。
二.隧道爆破振動效應(yīng)監(jiān)測與分析
1.工程實例概述
在濟(jì)南開元寺隧道淺埋段，隧道采用上下導(dǎo)坑方式爆破掘進(jìn)，上導(dǎo)坑進(jìn)口段前400 in雖然埋深淺，但上部為山坡林地，局部有基巖，對爆破振動影響并不敏感。只有當(dāng)隧道進(jìn)入400 m后，才穿越住宅小區(qū)，特別在隧道正上方的別墅建筑群距離洞頂僅20m，對爆破振動特別敏感。該隧道上導(dǎo)坑開挖斷面為半圓形，面積達(dá)66 平方米，單循環(huán)爆破進(jìn)尺可在3．5 m左右。根據(jù)目前國內(nèi)常規(guī)施工機(jī)械裝備條件，國內(nèi)隧道爆破通常采用手風(fēng)鉆鉆眼，掌子面設(shè)鉆孔裝藥平臺，炮眼直徑為42 mm，炮眼深度4．0～5．0 m，采用楔形掏槽和周邊間隔不耦合裝藥光面爆破技術(shù)。
2.隧道爆破振動效應(yīng)監(jiān)測與分析
在此工程中，常規(guī)的掏槽爆破形式如圖1所示。在這一爆破方案中之所以將楔形掏槽區(qū)設(shè)置在上導(dǎo)坑的下部，主要原因是考慮盡量減小掏槽爆破對上部地面振動的影響。此外，由于“V”掏槽爆破技術(shù)較為成熟，對鉆孔定向精度要求不高，巖渣拋擲較遠(yuǎn)，在國內(nèi)得到普遍應(yīng)用。但楔形掏槽應(yīng)盡量使成對的斜眼同時起爆才能獲得較好的掏槽效果，而且楔形掏槽爆破夾制作用大，所以引起的爆破振動較大。
上導(dǎo)坑淺埋段爆破掘進(jìn)時，采用常規(guī)的單級楔形掏槽爆破，測得的地表振動典型波如圖2所示。從圖2分析，該爆破方案的地表爆破振動強(qiáng)度分布特點是：掏槽爆破引起的爆破振動特別強(qiáng)烈，其峰值大大超過了《爆破安全規(guī)程》規(guī)定的允許范圍，其它部位的爆破(擴(kuò)槽、周邊、底板等)振動較小都沒超過安全允許范圍。
擴(kuò)槽、周邊、底板爆破振動較小的原因除了臨空面條件較好外，高段位普通毫秒雷管延期引爆時間誤差大也有影響，從擴(kuò)槽眼和周邊光爆眼的爆破振動波形和峰值特點分析，8段以上段位的雷管多孔同段爆破時振動波段明顯分散…。段位越高、炮孔越多，其振動波分散越明顯。所以安排高段位雷管多孔同段爆破，有時能適當(dāng)減小爆破振動峰值。由此看來大楔形掏槽雖然爆破效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，但因爆破夾制作用太大，引起強(qiáng)烈的爆破振動，必須調(diào)整優(yōu)化楔形掏槽方案才能保證淺埋敏感區(qū)段的爆破振動安全。
三.降低爆破振動技術(shù)措施分析
雖然爆破施工是整個隧道工程的重要環(huán)節(jié)，但是其伴隨著的振動也會造成很多的損害，比如造成很多潛在的安全隱患，威脅著整個隧道工程的安全施工。筆者將將結(jié)合多年的施工經(jīng)驗，從以下幾個方面分析降低爆破振動的技術(shù)措施。
1.爆破振動跟蹤監(jiān)測
在加強(qiáng)對降低爆破振動的技術(shù)措施中，首先要做到的便是對振動實施科學(xué)嚴(yán)格的振動監(jiān)測，要通過嚴(yán)密的振動監(jiān)測尋找出爆破振動所帶來的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程的具體實際情況，合理的調(diào)整隧道的爆破方案，并做好數(shù)據(jù)的記錄，并和原有的爆破方案作出對比，結(jié)合監(jiān)測結(jié)果采用有效的爆破振動控制措施
2.減小爆破夾制作用
在進(jìn)行爆破振動降低過程中，要能夠據(jù)不同時段的隧道地質(zhì)地貌情況，對掏槽的方案進(jìn)行及時，科學(xué)，合理的調(diào)整，同時，要優(yōu)化爆破過程中引爆的順序，最大程度的減少爆破的夾制作用，如此，可以最大程度的降低整個爆破的振動作用。
3.充分利用雷管引爆延時分散性
在進(jìn)行隧道爆破時候，在遇到隧道斷面實施擴(kuò)展，且已經(jīng)擴(kuò)展到擴(kuò)槽或者是周邊的眼爆破的情形下，就需要結(jié)合工程的實際情況和爆破的目標(biāo)，安排高段位的雷管并安全引爆，在這種情況下，具有很好的爆破臨空面積，雷管的點火延時分散性很好，在進(jìn)行爆破設(shè)計過程中，可以結(jié)合工程情況適當(dāng)?shù)脑黾右恍┍婆谘鄣臄?shù)量，不僅僅不會讓爆破的振動強(qiáng)度增加，而且有助于讓爆破施工的安全性增加，同時也能夠讓爆破取得更為理想的效果。
4.減小爆破單響藥量
要想減少爆破振動所帶來的損害，可以在爆破設(shè)計過程中使用一些高精度，延時性較短的雷管，或者使用電子雷管進(jìn)行爆破，由于電子雷管可以據(jù)不同的工程實際情況設(shè)置任何的延時時間，而且不會受到段別數(shù)量的限制，在使用過程中，可以達(dá)到延時精確，錯峰減震的爆破效果，在降低爆破振動的同時，也可以很大程度的讓爆破的效率提高。
5.其它減振技術(shù)措施
在筆者多年的隧道爆破施工經(jīng)驗中，除卻上面的一些降低爆破振動的技術(shù)措施之外，同時，也可以綜合使用以下幾個方面的減振措施。主要而言，主要是指輔助隔振措施，比如在實施爆破施工過程中，周邊開槽，預(yù)裂隔振法等技術(shù)措施，也可以在保護(hù)物的周邊結(jié)合工程的實際情況和爆破振動的強(qiáng)度開挖減振溝，通過多種減振方法的共同使用，提高減振的效果。
四.結(jié)束語
隧道的爆破施工是整個隧道工程的重要環(huán)節(jié)，科學(xué)的控制爆破帶來的振動損害是整個隧道工程安全施工的客觀要求，也是保證整個工程施工質(zhì)量的必然舉措，在此過程中，要加強(qiáng)對爆破振動的強(qiáng)度監(jiān)測，綜合利用多種減少爆破振動的技術(shù)措施，在此過程中，要加強(qiáng)對工程施工人員的綜合素質(zhì)培養(yǎng)，提高其安全施工意識，同時，要加強(qiáng)對爆破振動減振技術(shù)研究，不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和機(jī)械設(shè)備，提高施工效率，確保施工的安全進(jìn)行。
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篇4
很慚愧,我一直沒去弄清楚五分車、七分車、歐洲車、美國鐵軌的寬度有什么差別,為什么會采用這么不同的規(guī)格。這件事拖到2001年初,我讀到Douglas Puffert(2000)的論文后,才把整個事情弄清楚。
復(fù)雜的軌寬
1995年夏,我在慕尼黑大學(xué)三個月,在經(jīng)濟(jì)史研討會上認(rèn)識Puffert,是個溫文儒雅的年輕學(xué)者,他在斯坦福大學(xué)的博士論文(1991),就是以北美鐵軌的寬度為主題,在主要的經(jīng)濟(jì)史期刊上發(fā)表好幾篇論文。我從維基百科(Wikipedia)查“軌距”,得到許多具體的數(shù)字。
國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)軌是143.5厘米,現(xiàn)在歐洲大部分國家都使用標(biāo)準(zhǔn)軌,例外的國家有:愛爾蘭與北愛爾蘭(160厘米)、西班牙(167.4厘米,正在改為標(biāo)準(zhǔn)軌)、葡萄牙(166.5厘米),阿根廷與智利的軌距是167.6厘米,俄羅斯及鄰近國家,以及蒙古、芬蘭都是152厘米。
日本的軌距是106.7厘米,日據(jù)時期修筑的臺灣軌寬也是106.7厘米,這是國際標(biāo)準(zhǔn)軌(143.5厘米)的74%,稱為“七分車”。臺灣的糖業(yè)鐵路和阿里山的森林鐵路,是76.2厘米的窄軌,是143.5厘米的53%,簡稱“五分車”。日本在1960年代修建新干線(高速鐵路)時,采用143.5厘米的國際寬軌,提高行駛的穩(wěn)定性。臺灣高鐵、臺北和高雄的捷運(yùn),都采用143.5厘米的標(biāo)準(zhǔn)軌。清朝末年中國的鐵道,由英國和比利時承建,采用143.5厘米標(biāo)準(zhǔn)軌。
有人說,1937年制定的國際標(biāo)準(zhǔn)軌143.5厘米是英國提出的,這個說法不夠準(zhǔn)確,待會兒會詳細(xì)解釋。最讓人感興趣的是,為什么143.5厘米的軌寬,會在諸多規(guī)格的激烈競爭下脫穎而出?
1835~1890年間,北美(美國與加拿大)至少有9種軌道:91.4厘米、106.7厘米、143.5厘米、144.8厘米、147.3厘米、152.4厘米、162.6厘米、167.6厘米、182.9厘米。
為什么會這么復(fù)雜?
原因很多,大致有三種。其一是各地區(qū)修筑鐵路時,鐵路工程師的技術(shù)來源與傳承不一,有些采用英國體系,有些則不是。其二是故意不兼容,阻擋其它地區(qū)的農(nóng)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)入。其三是各地區(qū)的地形地勢不一,對軌道的需求自然不同。
為什么后來會統(tǒng)一使用145.3厘米,1937年之后這個尺度成為國際標(biāo)準(zhǔn)軌寬呢?這就是本文的要點:說不出合乎邏輯的道理,這是政治與經(jīng)濟(jì)交互角力后,一步步發(fā)展的結(jié)果,這正是典型的path dependence問題(依發(fā)展途徑而異、受到隨機(jī)性的因素干擾)。市場機(jī)能、競爭、效率、最適合這類的觀念,在這個議題上無法發(fā)揮功能,因而稱為“市場失靈”。
143.5厘米的起源與變遷
美國最早的鐵道,是承襲英國的142.2厘米規(guī)格,這是18世紀(jì)末,在英國礦區(qū)發(fā)展的原初型鐵路,在紐卡斯?fàn)柕貐^(qū)最通行。
有位叫史蒂文生的工程師,在斯托克頓和達(dá)靈頓之間建造了一條運(yùn)煤鐵道。1826~1830年間,他被任命在利物浦(Liverpool)和曼徹斯特(Manchester)之間建造鐵路(L&M),特點是用蒸汽機(jī)來推動火車頭。這是第一條靠蒸汽機(jī)推動的鐵路,也是第一條完全依靠運(yùn)載乘客與貨運(yùn)的鐵路,更是第一條與礦冶完全無關(guān)的鐵路,在鐵道史上有顯著的開創(chuàng)地位。不知什么原因,史蒂文生把鐵軌加寬了1.3厘米,成為143.5厘米,這就是日后國際標(biāo)準(zhǔn)軌的規(guī)格。
1826年,史蒂文生在競爭L&M鐵路時,他的對手刻意提出167.6厘米的寬軌(加大24.1厘米),但沒被采用。史蒂文生的兒子羅伯特,后來在國會的委員會上說:143.5厘米軌寬也不是他父親訂的,而是從家鄉(xiāng)地區(qū)的系統(tǒng)“承襲”來的。斯邁爾斯是史蒂文生的朋友與早期傳記的作者,他說143.5厘米的軌寬,“沒有任何科學(xué)理論上的依據(jù),純粹是因為已經(jīng)有人在用了。”
美國早期的鐵路建造者,參觀L&M與其他地區(qū)的鐵道,認(rèn)為L&M的規(guī)格較適合,就把整套工程技術(shù)搬回美國。另有一批工程師,1829年參觀英國鐵路,回國后在巴爾的摩(Baltimore)與俄亥俄(Ohio)之間筑了另一條鐵路(B&O),將軌寬改為143.5厘米,目的是要和L&M鐵路的火車“接軌”。
但有幾批工程師卻另有盤算,有些認(rèn)為152.4厘米較易使用,有些人用144.8厘米,有人堅持147.3厘米也不錯。簡言之,在最復(fù)雜的時候,美國鐵路有過9種軌寬并存。
現(xiàn)在回過頭來看鐵道的發(fā)源國英國,他們在建筑Great Western Railways(GWR)時,把軌寬擴(kuò)大為213.4厘米,幾條較短的路線,用其它規(guī)格。有些美國工程師,看到鐵路老大改為寬軌,為了迎頭超越,就把紐約與愛力(Erie)之間的鐵路,建為182.9厘米,希望能達(dá)到三個目的:最高速、最舒適、最低成本。
但事與愿違,有些人認(rèn)為167.6厘米就夠了。幾經(jīng)實驗,19世紀(jì)中葉的美國鐵道工程師,在考慮火車頭的拉牽力之后,覺得還是以152.4～167.6厘米之間較合適。加拿大的鐵路學(xué)者也有同感,而這正是英國當(dāng)時采用的軌寬。
1860年之后,又有人感覺寬軌太耗動能,對蒸汽機(jī)的負(fù)擔(dān)過重,認(rèn)為還是老規(guī)格較合適。在地勢變化較大的地區(qū),其實106.7厘米更合用,因為較容易轉(zhuǎn)彎。在多山的地區(qū),若用91.4厘米寬的鐵軌,就不必挖太寬的隧道,可以省下不少成本:91.4厘米的鐵路成本,比143.5厘米的建造費(fèi)用便宜三分之一(枕木、石塊、人工、管理都較省)。
建造鐵路時,美國政府只負(fù)責(zé)土地與公共事務(wù),對具體的投資、興建、技術(shù)規(guī)范都不插手。如果你是第一位在某個區(qū)域的鐵道投資者,只要考慮自己喜歡哪種軌寬;第二位投資者,或許也可以自由選擇軌寬;但第三位投資者,就必須考慮接軌問題,沒有多大選擇空間。在這種機(jī)制下,美國的鐵道系統(tǒng)就出現(xiàn)一項特質(zhì):地區(qū)性的軌寬整合度很高,但全國性的相似度很低。
簡言之,美國的軌寬是由民間工程師決定,而這又受到他們之前的經(jīng)驗影響:或是向英國某個地區(qū)學(xué)來的,或是依所購買的火車頭帶動力,來決定軌寬。為什么143.5厘米最后會成為主流?因為采用者最多,滾雪球效應(yīng)最大。
偶然與必然
換個角度來問:政府為何不出面協(xié)調(diào)呢?
其實很簡單,南北戰(zhàn)爭之前,有誰能預(yù)期日后會建造出全國性的鐵路網(wǎng)呢?那時投資鐵路的人,只想運(yùn)載貨物和非乘客的人員,從河運(yùn)搶些生意做,占據(jù)某個地區(qū)的地盤。他們甚至不想和其它區(qū)域的鐵路接軌,基本的心態(tài)是互不侵?jǐn)_地盤。加拿大也不希望美國的火車駛?cè)?鐵道的規(guī)格因而形成割據(jù)。現(xiàn)在美加兩國的鐵路、電話號碼、電壓、影印紙規(guī)格都已統(tǒng)一化,那是很后來的事了。
其實加拿大的國會,很早就知道軌寬標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。美國國會把橫跨大陸的軌寬選擇權(quán),授給林肯總統(tǒng),他決定采用152.4厘米。但是中西部的鐵道業(yè)者不愿接受,就和東部的同行結(jié)盟,游說國會采用最老式的英國軌寬143.5厘米。
某些較貧困的地區(qū),資本不夠,希望采用窄軌,就在1872年另組一個“國家窄軌聯(lián)盟”:之后全國各地的窄軌,95%采用91.4厘米的規(guī)格。在這種“地區(qū)性整合度高、全國性相似度低”的結(jié)構(gòu)下,美國的鐵道系統(tǒng),怎么可能在20年內(nèi)(1866~1886年),就完成規(guī)格統(tǒng)一呢?143.5厘米的規(guī)格獲勝,是因為它有特殊的優(yōu)越性嗎?
其實在1860年代時,誰也不知道143.5厘米會成為日后的國際標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)時存在9種規(guī)格,工程師并無明顯的偏好。為何會有統(tǒng)一化的認(rèn)知呢?主要是各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展后,運(yùn)輸量大幅增加,東西兩岸的產(chǎn)品與人員相互運(yùn)送,無法透過較受地域性限制的水運(yùn)。當(dāng)時東西橫向的鐵路,大都采用143.5厘米,產(chǎn)生大者恒大的雪球效應(yīng),市場占有率愈來愈高。各地區(qū)的鐵路公司,在利益的考慮下愈來愈合作:發(fā)展跨區(qū)的鐵道系統(tǒng),共同管理相互協(xié)助,這是推動鐵道標(biāo)準(zhǔn)化的重要因素。
大家會問:把原來不是143.5厘米的軌寬,不論是拉寬或縮窄,轉(zhuǎn)換的成本不是很高昂嗎?是的,費(fèi)用看起來是不小,但相對于鐵道的總價值,百分比并不高。主要的花費(fèi)是整修路基,尤其是在擴(kuò)寬軌道時,如果只是把軌道稍微拉寬或縮小,這屬于“移軌”的問題,成本并不高。較貴的部份,是更換為143.5厘米的車廂和火車頭(機(jī)頭)。
1871年時,把俄亥俄和密西西比鐵路,從182.9厘米縮為143.5厘米的平均成本,是每英里1066美金,再加上價值5060美金的新車頭。到了1885~1886年間,這些成本更低了:更改南方軌道與設(shè)備的成本,每英里約只需150美金。把窄軌拉寬的成本,每英里約7500美金。對那些和143.5厘米較接近的軌道,就建造可以調(diào)整輪子寬度的車體,來相互通車。一旦整合的意愿明確化,確知每英里的更改成本,占鐵道總價值的百分比不高后,20年內(nèi)很快地就整合完成了。143.5厘米成為美加的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,1937年成為國際標(biāo)準(zhǔn),沿用到今日。
美國軌寬的故事告訴我們:市場的需求,是規(guī)格統(tǒng)一化的重要推手。1880年代統(tǒng)一的143.5厘米,以今日的車頭牽動能力而言,并不是最具能源效率的規(guī)格;但這已是國際標(biāo)準(zhǔn),改動不了了。143.5厘米能一統(tǒng)天下,并不在于規(guī)格上的優(yōu)越性,而是歷史的偶然造成,并不是最有效率、最具優(yōu)勢的東西,就能存活得最好。這種path dependence的現(xiàn)象,在度量衡上最常見。聽說1英尺的定義,就是某位國王鼻尖和手指之間的距離。
鏈接:
馬屁股距離決定軌寬
經(jīng)濟(jì)學(xué)中有個名詞稱為“路徑依賴”,它類似于物理學(xué)中的“慣性”,一旦選擇進(jìn)入某一路徑(無論是好的、還是壞的),就可能對這種路徑產(chǎn)生依賴。這個美國鐵軌的故事,也許有助于我們理解這一概念,并且加深對其后果的印象。
美國鐵路兩條鐵軌之間的標(biāo)準(zhǔn)距離,是4.85英尺。這是一個很奇怪的標(biāo)準(zhǔn),究竟從何而來的?原來這是英國的鐵路標(biāo)準(zhǔn),因為美國的鐵路,最早是由英國人設(shè)計建造的。
那么,為什么英國人用這個標(biāo)準(zhǔn)呢?原來英國的鐵路,是由建電車軌道的人設(shè)計的,而這個4.85英尺,正是電車所用的標(biāo)準(zhǔn)。
電車軌標(biāo)準(zhǔn)又是從哪里來的呢?原來最先造電車的人,以前是造馬車的。而他們是用馬車的輪寬做標(biāo)準(zhǔn)。
好了,那么,馬車為什么要用這個輪距標(biāo)準(zhǔn)呢?因為那時候的馬車,如果用任何其它輪距的話,馬車的輪子很快就會在英國的老路上撞壞。為什么?因為這些路上的轍跡寬度,為4.85英尺。這些轍跡又是從何而來呢?答案是古羅馬人定的,4.85英尺正是羅馬戰(zhàn)車的寬度。如果任何人用不同的輪寬,在這些路上行車的話,輪子的壽命都不會長。
我們再問:羅馬人為什么用4.85英尺,作為戰(zhàn)車的輪距寬度呢?原因很簡單,這是兩匹拉戰(zhàn)車的馬的屁股寬度。故事到此應(yīng)該完結(jié)了,但事實上還沒有完。
篇5
一．沉降常用的預(yù)測方法
通過大量的沉降觀測資料的積累，可以找出地基沉降過程中具有一定實際應(yīng)用價值的變形規(guī)律，這是工程中最為常用的方法。通常利用沉降資料進(jìn)行預(yù)測路基沉降隨時間發(fā)展的常用方法有以下幾種：
1.雙曲線法
（1）規(guī)范雙曲線法
雙曲線方程為：
(1)
=+(2)
――從滿載開始的時間；
――初期沉降量()；
――最終沉降量()；
――將荷載不再變以后的實測數(shù)據(jù)經(jīng)回歸求得的系數(shù)。
由對實測沉降進(jìn)行回歸，如圖1：
圖1a，b的求解方法
總之，沉降計算的具體順序：
(1)確定起點時間()，可取填方施工結(jié)束日為；
(2)就各實測計算，見公式(1)；
(3)繪制與的關(guān)系圖，并確定系數(shù)，見公式(2)及圖1（由實測各點在圖中構(gòu)成的直線的斜率及截距即可求出值）。
(4)計算；
(5)由雙曲線關(guān)系推算出沉降―時間曲線。
（2）．修正雙曲線法
假設(shè)沉降時程曲線近似于雙曲線，可以用以下方程進(jìn)行描述：
，其中，(3)
式中
――自土方工程開工以來時間(天)；
――時刻的沉降()；
――時刻的荷載[]；
――設(shè)計最大荷載[]；
可以利用直線的斜率計算出最大沉降： 。采用修正雙曲線法，可以計算在任意最大荷載下產(chǎn)生的沉降。在這樣的情況下，可以利用下式計算填方的當(dāng)前荷載和最大荷載：
(4)
式中――填方高度；
――填方材料重度()。
2.固結(jié)度對數(shù)配合法(三點法)
（1）固結(jié)度的理論解表達(dá)式為：
(5)
式中： ，――與地基土的排水條件、性質(zhì)等有關(guān)的參數(shù)。
（2）路堤地基的沉降按發(fā)生的先后和機(jī)理不同可分為瞬時沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降三部分，可由下式表示：
(6)
式中：――時刻地基的沉降量；
――地基的瞬時沉降量；
――地基的主固結(jié)沉降量；
――地基的次固結(jié)沉降量；
――時刻地基的固結(jié)度。
(6)式可化成下面的形式：
(7)
式中――地基的最終沉降量；其他參數(shù)同上。
對于大多數(shù)工程，次固結(jié)沉降量與固結(jié)沉降量相比是不重要的，可忽略不計。因此，地基的最終沉降量可表示成初始沉降量與固結(jié)沉降量和的形式，即。
即，地基的固結(jié)度可化成下面的式子：
(8)
由式(5)和式(8)聯(lián)立可得：
(9)
這就是固結(jié)度對數(shù)配合法地基沉降計算公式，也稱作三點法。
（3）為求時刻的沉降量，上式右邊有四個未知數(shù)，即，，，。由實測的初期沉降―時間(曲線)上任意選取3點()，()，()，并使可得如下三個方程：
(10)
(11)
(12)
由此解得：
(13)
(14)
(15)
3.指數(shù)曲線法
指數(shù)法方程為(16)
式中：――最終沉降；
――系數(shù)求法與雙曲線法中的求法相同。
此外，還有Verhulst法、Asaoka法以及灰色理論方法等等。這些方法各有各自的特點，一種計算模型對某一種實際情況的預(yù)測可能是有效的，但對另一種情況未必適用。因此通過這些模型對工程進(jìn)行沉降預(yù)測，并進(jìn)行相互比較，確定一個合理的適合其條件的計算模型。
二．計算實例
本文實測數(shù)據(jù)選取京滬高鐵滄州段某標(biāo)段施工結(jié)束后的某個定期觀測數(shù)據(jù)(設(shè)為A點)。對比實測數(shù)據(jù)和預(yù)測模型數(shù)據(jù)，沉降點的測量頻率為7天/次，分別采用上述預(yù)測模型進(jìn)行沉降分析。具體的沉降預(yù)測結(jié)果分別見表1及圖2、圖3。
1．A點沉降情況：
表1A點各時期沉降預(yù)測結(jié)果對比
圖2A點各時期預(yù)測模型的沉降圖
注：圖2是表1沉降值的對應(yīng)圖。從圖表中可以看出，固結(jié)度對數(shù)曲線法、灰色系統(tǒng)GM(1，1)和指數(shù)曲線法的沉降預(yù)測值和實測沉降值比較接近；Asaoka法的沉降預(yù)測值較實測值偏小，且偏差較大；Verhulst法在前110天的預(yù)測值與實測值較接近，但110天后，其預(yù)測結(jié)果與實測值有很大的差異，預(yù)測值很不穩(wěn)定；修正雙曲線法的預(yù)測值在前40天和200天以后擬合較好，其它時段很不穩(wěn)定。其中在最接近的幾種模型中，固結(jié)度對數(shù)配合法與實測沉降值最為接近，可看其為此A點的最優(yōu)預(yù)測模型。具體情況看輸出的最優(yōu)模型的沉降圖。
圖3A點最優(yōu)模型與實測值的對比圖
通過該實測數(shù)據(jù)的計算分析，對該段路基沉降預(yù)測方法進(jìn)行了一些探討。從實測結(jié)果來看，可以發(fā)現(xiàn)不同方法推算的沉降量與實測值有一定的差異，且各種預(yù)測模型對不同點的適合度不同，但大多數(shù)的模型預(yù)測值與相對應(yīng)時間的實測值比較接近。說明這些模型的預(yù)測精度很高，在路基沉降預(yù)測中有一定的可信度和適用性。
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篇6
引言
巖溶是指水對可溶性巖石作用時，以化學(xué)溶蝕為主，水的機(jī)械作用沖蝕、潛蝕等為輔的地質(zhì)作用所產(chǎn)生的一些現(xiàn)象的總稱，也可叫做喀斯特。因為喀斯特作用形成的地貌，叫做喀斯特地貌。目前許多的研究者已經(jīng)對其展開了多方面的研究，并且在一些領(lǐng)域取得了比較好的成就。但是，隨著我國在巖溶地區(qū)建設(shè)的工程越來越多，在進(jìn)行工程勘察時遇到的問題也就越來越多。雖然工程技術(shù)人員在勘察的過程中，也不斷的總結(jié)了許多經(jīng)驗，但是巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌繁雜多樣，地質(zhì)勘察技術(shù)還有待進(jìn)一步的研究。
1巖溶地基的類型
巖溶在發(fā)育的過程中，可溶巖的表面常常會出現(xiàn)石芽、溶溝，并且表現(xiàn)的參差不齊，在底下的溶洞又常破壞巖體的完整性，巖溶的覆蓋土層又受到溶水動力的變化而產(chǎn)生開裂、沉陷的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的存在不同的方面對建筑物地基的穩(wěn)定性造成了威脅。因此，對巖溶地基的類型加以區(qū)分，也就顯得非常重要。按照碳酸鹽巖出露條件和其對地基穩(wěn)定性的影響，可將巖溶地基分為以下三種：
1.1埋藏型的地基
在碳酸鹽巖之上覆蓋著的厚度大小不一的非可溶性巖，當(dāng)其厚度和強(qiáng)度能夠支撐起建筑物并保證建筑物的穩(wěn)定性時，對于下部所發(fā)生的巖溶情況可不加以考慮。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有較少的植被和土層覆蓋，碳酸鹽巖大部分在地表的情況。按照具體的情況細(xì)分，它又可以分為石芽地基和溶洞地基。
石芽地基：它所形成的的原因是由于大氣降水和地表水沿，碳酸鹽巖，在節(jié)理、裂隙溶蝕的擴(kuò)展作用下形成的。這種石芽主要分布在山嶺的斜坡上、巖溶洼地的邊坡上和河流谷坡，石芽的表面表現(xiàn)的非常陡，而且溶溝和溶槽的深度有超過10米的，且與下部的溶洞裂隙相互連在一起。這就大大的導(dǎo)致了地基的不穩(wěn)定，加重了施工的困難。
溶洞地基：它主要是由溶洞頂板的穩(wěn)定性來決定的，而溶洞頂板的穩(wěn)定性又主要是由巖石的性質(zhì)、頂板厚度洞內(nèi)充填情況以及溶洞形態(tài)和大小等決定的。
1.3覆蓋型的地基
根據(jù)碳酸鹽巖所覆蓋的泥土，如風(fēng)成黃土、殘坡積紅粘土等的厚度大小，可分為深、淺兩種覆蓋型。這種類型的存在對地基造成的影響主要是塌陷、不均勻沉降等，要穩(wěn)定地基需從建筑荷載和土洞的共同作用兩個方面來進(jìn)行考慮。
2巖溶工程地質(zhì)研究的現(xiàn)狀
在進(jìn)行巖溶地質(zhì)的研究過程中，由于本身巖溶發(fā)育就存在著不確定性和隱蔽性，又常常使用隨著樁基礎(chǔ)，給工程的建設(shè)帶來了極大的麻煩。在面對這些麻煩時，不少的方法和經(jīng)驗在一些學(xué)者和專家的總結(jié)下得以形成。比如，對于彈性體內(nèi)存在的孔洞，受雙向均勻應(yīng)力場作用所形成的應(yīng)力集中現(xiàn)象，有的學(xué)者采取用平面問題的有限單元法進(jìn)行對溶洞的分析。有的學(xué)者和專家通過對覆蓋型巖溶區(qū)的樁基礎(chǔ)進(jìn)行分析，找出適合建筑工程穩(wěn)定性的最佳方式。這些研究和研究成果的出現(xiàn)，在對于我國進(jìn)行巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)勘察的問題上有著很大的幫助，在進(jìn)行對這些資料的統(tǒng)計、分析上，可以總結(jié)出相應(yīng)的合理的勘察方法。
3巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)勘察的方法
巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌情況非常的復(fù)雜，在進(jìn)行勘查工作時，已經(jīng)不能單憑槽探、坑探等傳統(tǒng)的方法進(jìn)行，只有在詳細(xì)的了解巖溶地區(qū)的不同情況下進(jìn)行才具有現(xiàn)實意義。因此在進(jìn)行工程建設(shè)的的過程中，必須先進(jìn)行地質(zhì)的勘察。那么采取合理而有效的方法進(jìn)行勘察就顯得尤為重要。
3.1采用遙感技術(shù)
遙感技術(shù)用來探測識別目標(biāo)物的整個發(fā)展過程的一種技術(shù)，主要運(yùn)用電磁輻射的理論，將遠(yuǎn)距離的目標(biāo)物輻射成電磁波信息，經(jīng)過探測器的接受，傳到地面的接收站，最后由接收站加工成具體的圖像或數(shù)據(jù)資料。這個過程綜合應(yīng)用了現(xiàn)代物理學(xué)、電子計算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)和地學(xué)規(guī)律的相關(guān)原理。遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠大范圍的將巖溶地貌形態(tài)顯現(xiàn)出來，而且遙感圖像能夠從宏觀上具體真實的將地表特征和地表的現(xiàn)象的關(guān)系顯示出來，特別是在對巖溶層組劃分和地質(zhì)構(gòu)造等方面特別的適用。
3.2采用地球物理勘探技術(shù)
將地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用到工程地質(zhì)的勘察中，能夠有效地提高工作質(zhì)量，節(jié)省成本費(fèi)用以及加快勘察工作的進(jìn)度。它主要是對巖溶場地的各種參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)解釋，因為人工的或天然的物具具有一定的“透視性”。這種方法也可以簡稱為“物探”技術(shù)，適用于地面、地下的測量和地下與地面之間的洞穴的測量。
3.3采用靜力觸探技術(shù)
靜力觸探技術(shù)的應(yīng)用，可以精確的確定軟土、粘性土以及砂類土的承載力，特別適用于對覆蓋型巖溶工程的勘察。在進(jìn)行勘察的過程中，這種技術(shù)主要是用來查明第四系的覆蓋層中的隱蔽土洞的有無、規(guī)模、位置和疏松裂隙帶的分布、范圍。靜力觸探技術(shù)技術(shù)在一定的程度上可以代替物探技術(shù)，在探明隱蔽土洞和擾動土層方面具有明顯的成效。
4結(jié)論
綜上所述，對巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)進(jìn)行有效的勘察是非常有必要的。巖溶地區(qū)的喀斯特發(fā)育狀況是一個非常麻煩的問題，它的不確定性及隱蔽性加重了技術(shù)勘察上的難度。因此，在進(jìn)行巖溶地區(qū)工程建設(shè)時，我們必須針對具體的工作情況，在現(xiàn)實的地質(zhì)地貌條件下，結(jié)合相應(yīng)的地質(zhì)勘察技術(shù)，詳細(xì)的了解和地巖溶的相關(guān)變化情況，從而做出合理的工程建設(shè)方案。但是，在具體的勘察過程中，還有很多問題會出現(xiàn)，這些問題有可能是以前我們從來都沒有遇見的，用現(xiàn)有的技術(shù)也無法加以解決的。面對這種情況時，只有不斷地加強(qiáng)技術(shù)方面的更新以及尋找出新的技術(shù)方法，我們才能夠更好的完成巖溶地質(zhì)條件下的工程建設(shè)。
參考文獻(xiàn)：
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篇7
現(xiàn)階段，國家不斷加大對山區(qū)高速公路建設(shè)投入力度，這就致使山區(qū)高速公路巖土工程大量出現(xiàn)，如高邊坡防護(hù)、隧道工程、滑坡整治、橋涵特殊基礎(chǔ)處理等，這就增加了山區(qū)高速公路巖土勘察工作難度，進(jìn)而對山區(qū)高速公路巖土工程施工提出了更高要求，因此，為了確保山區(qū)高速公路巖土工程質(zhì)量，必須加強(qiáng)山區(qū)高速公路巖土勘察工作。基于此，筆者結(jié)合以往類似工程的經(jīng)驗與自身工作實踐對山區(qū)高速公路勘察主要巖土問題進(jìn)行了以下幾方面的分析探討，為山區(qū)高速公路巖土勘察工作的順利進(jìn)行提高良好保障。
1.山區(qū)高速公路巖土工程概述
山區(qū)高速公路巖土工程是一項系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程，主要是通過采用復(fù)雜的綜合技術(shù)對巖體與土體進(jìn)行改造與利用。山區(qū)高速公路巖土工程主要內(nèi)容依次為：巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計、巖土工程施工、巖土工程監(jiān)測、巖土工程監(jiān)理；這就對巖土工程的工作人員提出了更高要求，要求其必須正確掌握工程施工方法，熟悉施工現(xiàn)場地質(zhì)、水文條件，具備專業(yè)的巖土工程知識，以便有效處理工程中存在的問題。隨著國家對交通事業(yè)的大力投入，公路工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸由低向高發(fā)展，進(jìn)而公路工程的勘察設(shè)計重點也在不斷變化。現(xiàn)階段，由于交通事業(yè)的飛速發(fā)展，我國山區(qū)高速公路也得到了大力建設(shè)，鑒于山區(qū)高速公路建設(shè)的復(fù)雜性導(dǎo)致巖土工程項目也在大量增加，這就對巖土工程的勘察工作提出了更高要求，然而在進(jìn)行勘察工作中難免會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，因此，必須對造成這些問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行認(rèn)真分析，從而采取科學(xué)合理的方法有效解決這些問題，確保巖土工程勘察工作的順利進(jìn)行，以便為山區(qū)高等級公路建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)[1]。
2.山區(qū)高速公路勘察主要巖土問題
2.1高邊坡防護(hù)
山區(qū)高速公路建設(shè)施工時，應(yīng)對公路兩側(cè)的高邊坡進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)的力度根據(jù)實際情況進(jìn)行。通常應(yīng)在矮邊坡上進(jìn)行植草防護(hù)，從而避免雨水沖刷，保持邊坡穩(wěn)定；對于高邊坡應(yīng)才襯砌拱、護(hù)面墻、植草等方式進(jìn)行防護(hù)，從而防止局部失穩(wěn)，保持邊坡穩(wěn)定。若是邊坡高度在16米以上，必須減緩坡度，為防止出現(xiàn)失穩(wěn)情況，就必須采用針對性地特殊措施進(jìn)行防護(hù)，這就稱之為高邊坡防護(hù)。進(jìn)行高邊坡方法時，通常主要是采用圬工類擋土墻進(jìn)行防護(hù)，如鋼筋混凝土擋土墻、漿砌片石擋土墻等。且擋土墻通常是采用的方式是對巖土體內(nèi)部進(jìn)行加固，如預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻、錨桿擋土墻等。進(jìn)行高邊坡防護(hù)設(shè)計時，必須充分考慮邊坡穩(wěn)定情況與擋土墻最大承壓度，并進(jìn)行驗算，從而確保設(shè)計的高邊坡防護(hù)科學(xué)合理，符合邊坡穩(wěn)定要求。邊坡去穩(wěn)形式較多，因而必須結(jié)合地形條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行對待，如硬巖層主要是崩塌，軟巖層主要是順層滑動，土質(zhì)邊坡主要是整體滑動等，同時還與軟弱結(jié)構(gòu)層及地下水位情況有密切關(guān)聯(lián)[2]。
2.2隧道工程
高速公路隧道的修建，應(yīng)先結(jié)合隧道地區(qū)的地質(zhì)條件再進(jìn)行勘察設(shè)計工作。隧道工程是一項復(fù)雜、技術(shù)要求高、施工要求嚴(yán)格的系統(tǒng)工程，隧道工程屬于巖土工程，是一項對巖土工程技術(shù)含量要求極高工程項目。
隧道工程技術(shù)的復(fù)雜性主要有：第一，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載與多種因素有關(guān)，如隧道形狀、地形條件、地形條件、地質(zhì)條件、施工方法與施工質(zhì)量、支護(hù)型式與強(qiáng)度等等；第二，支護(hù)形式具有多樣性；第三，支護(hù)結(jié)構(gòu)與周圍巖體相互作用，支護(hù)結(jié)構(gòu)與施工方法的相互作用，增加了設(shè)計與質(zhì)量控制的難度；第四，巖體穩(wěn)定性越差，荷載就越大，而支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)，荷載、結(jié)構(gòu)、圍巖以及施工方法幾方面的相互作用、影響就越大，增加設(shè)計施工難度。其中地質(zhì)形狀、隧道形狀以及開挖跨度直徑對隧道建設(shè)控制有著直接的影響。隧道地形越復(fù)雜、地質(zhì)條件越差，跨度就越大，增加了設(shè)計施工難度，而隧道洞口地質(zhì)條件越好，就越有利于設(shè)計施工。隧道工程的施工技術(shù)難點主要有：建設(shè)工期長、技術(shù)復(fù)雜、施工質(zhì)量控制困難等。
2.3滑坡
滑坡是一種常見的地質(zhì)災(zāi)害情況，但是在山區(qū)高速公路工程建設(shè)中出現(xiàn)滑坡則是一個非常棘手的問題，其整治處理不方便且代價也極高。不論滑坡的性質(zhì)，只要滑坡規(guī)模大、滑動面深，進(jìn)行整治處理都非常困難。滑坡的整治處理從某種程度來說也能認(rèn)為是高邊坡防護(hù)，一般主要采用的方法有抗滑擋土墻、抗滑樁、抗滑明洞、抗滑注漿、抗滑錨索。進(jìn)行滑坡整治時，為了確保達(dá)到理想效果，應(yīng)將上述方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合使用，如滑坡力度較大時，應(yīng)將抗滑樁與抗滑錨索進(jìn)行結(jié)合使用等。
2.4橋涵特殊基礎(chǔ)處理
公路橋涵基礎(chǔ)主要有擴(kuò)大基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等三種。通常在地質(zhì)條件好的區(qū)域不會出現(xiàn)太大難度，但是也會偶爾出現(xiàn)特殊情況，如地基承載力低導(dǎo)致施工困難等等。因此，在適宜的情況下采用巖土工程技術(shù)對橋涵特殊基礎(chǔ)進(jìn)行處理，不僅能降低設(shè)計方案成本，讓施工更簡便，還能進(jìn)一步增加其使用安全性。巖土工程技術(shù)處理基礎(chǔ)的方法有注漿、錨桿、錨索等，應(yīng)根據(jù)橋涵基礎(chǔ)特點并結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件進(jìn)行使用。采用注漿法處理基礎(chǔ)通常適用于基礎(chǔ)局部加固，基礎(chǔ)后期加固或整治；采用錨桿法處理基礎(chǔ)主要適用于對巖質(zhì)地基的處理；采用錨索法處理基礎(chǔ)主要適用于對受力較大的基礎(chǔ)進(jìn)行加固[3]。
3.山區(qū)高速公路勘察需注意的問題
做好巖土工程勘察設(shè)計工作的首要條件就是應(yīng)符合設(shè)計要求，其次設(shè)計要求應(yīng)符合施工要求，而后按照設(shè)計文件順利進(jìn)行施工并對施工質(zhì)量進(jìn)行檢查與評定。地質(zhì)條件的分析、評定貫穿于巖土工程全過程，地質(zhì)條件能決定設(shè)計時選用的工程方法，又能決定工程方法中各項措施力度，還能對施工方法進(jìn)行決定。因而巖土工程勘察設(shè)計不僅應(yīng)有豐富的專業(yè)知識，還應(yīng)有豐富的經(jīng)驗。
山區(qū)高速公路勘察需注意的問題：一是區(qū)分巖石與巖體的差別，利用相關(guān)的實驗室進(jìn)行檢測，而后通過檢測數(shù)據(jù)區(qū)分巖石與巖體的差別。當(dāng)然，若是條件允許最佳的方法就是進(jìn)行現(xiàn)場測試。二是區(qū)分巖體與軟弱結(jié)構(gòu)面的差別，相較于對邊坡穩(wěn)定性的分析，對巖土體中軟弱結(jié)構(gòu)面更為重視，通常軟弱結(jié)構(gòu)面綜合值比較巖體更低。三是區(qū)分原狀土體與設(shè)計取值間的關(guān)系，巖土體測試中對于原狀土體的測試更為重視，原狀測試能進(jìn)一步反映真實情況。若是出現(xiàn)大量降雨及地下水活動將對巖土體造成嚴(yán)重影響，一旦原狀土體在進(jìn)行測設(shè)時，沒有在規(guī)范條件下進(jìn)行，直接將原狀測試值當(dāng)作設(shè)計取用，將導(dǎo)致工程陷入十分危險的境地。
四是必須對重視工程影響區(qū)域內(nèi)的巖土層分布狀況的勘察，重視工程影響區(qū)域內(nèi)的巖土層物理力學(xué)性質(zhì)的全面勘察[4]。
4.結(jié)語
總之，對山區(qū)高速公路勘察主要巖土問題進(jìn)行分析探討具有非常重要的意義，有利于山區(qū)高速公路勘察主要巖土問題巖土勘察工作的順利進(jìn)行，能為山區(qū)高速公路建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)，進(jìn)一步保證工程質(zhì)量，以不斷促進(jìn)我國交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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篇8
目前，我國高速公路路面養(yǎng)護(hù)、檢測手段基本上仍以低等級公路的檢測與養(yǎng)護(hù)思路為主，即主要靠養(yǎng)護(hù)巡查(肉眼判斷為主)，僅在需要大、中修時進(jìn)行檢測，檢測方法基本上為一些效率與技術(shù)含量較低的方法，且多以人工方式為主。由于檢測手段落后，效率低，不可能對路面經(jīng)常性地進(jìn)行全面檢測，結(jié)果往往導(dǎo)致各種小修保養(yǎng)行為存在一定的盲目性，甚至不合理，也導(dǎo)致必要的大、中修養(yǎng)護(hù)不及時，或養(yǎng)護(hù)策略不一定能很好地針對破損原因來確定。
路面使用性能檢測的范圍主要包括：①路面平整度，②路面車轍深度，③路面彎沉，④路面摩擦系數(shù)，⑤路面破損，⑥路面構(gòu)造深度。
2 高速公路瀝青路面使用性能的評價
瀝青路面狀況評價范圍包括平整度、破損、強(qiáng)度及抗滑系數(shù)，目前養(yǎng)護(hù)規(guī)范推薦的路面狀況指數(shù)(PCI)、路面強(qiáng)度系數(shù)(SSI)、行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)、橫向力系數(shù)(SFC)等指標(biāo)來評價，分為優(yōu)、良、中、次、差5個等級。也有文獻(xiàn)建議高速公路路面使用性能評價采用強(qiáng)度、平整度、破損率、車轍和抗滑性能等五項指標(biāo)。
在路面性能評價研究方面，以美國、加拿大、日本等為首的發(fā)達(dá)國家在這個領(lǐng)域的研究比較早，其中最有代表性的評價模型包括AASHO的PSI、日本的MCI和美軍工程研究實驗室的PCI。
3 高速公路瀝青路面使用性能衰變方程
本論文主要采用利用預(yù)測的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)充，建立一個應(yīng)用廣泛的衰變方程
針對京秦高速公路實測數(shù)據(jù)，我們假設(shè)了以下幾種衰變方程。[2]
①挪威模型
F=IRI1994/IRImean
式中IRI1994――1994年與1993年的IRI值之差
IRImean――1998年與1994年6年間IRI的平均值
②北京模型[2]
北京模型選用路況指數(shù)PCI、行駛質(zhì)量指數(shù)RQI和結(jié)構(gòu)性能（以路表彎沉和現(xiàn)有交通量共同特征）作為路面使用性能變量，使用性能變量選用路面使用年數(shù)。
PCI=100e■ PQI=ce■ L=■
式中y―路齡
a、b、c、d、m―參數(shù)
③路面使用性能的標(biāo)準(zhǔn)衰變方程
PPI=PPI01-exp-■■
式中PPI――使用性能指數(shù)（PCI、RQI或其綜合）
PPI0――初始使用性能指數(shù)
y――路齡
β、α――模型參數(shù)
衰變方程的確定：根據(jù)上述三個衰變方程，運(yùn)用檢測公式3.1確定最優(yōu)衰變方程，取偏差率最小者為最優(yōu)。
h=|實測數(shù)據(jù)-預(yù)測數(shù)據(jù)|/實測數(shù)據(jù) （3.1）
依據(jù)京秦高速檢測數(shù)據(jù)中的RQI（行駛質(zhì)量指數(shù)）值與PSSI（路面強(qiáng)度指數(shù)）值，進(jìn)行分析并確定最優(yōu)檢測周期。
最后經(jīng)過公式3.1比較得出標(biāo)準(zhǔn)衰變方程的偏差率為0.033，北京模型偏差率為0.0396，挪威模型明顯與實測數(shù)據(jù)不符所以排除。由上可知標(biāo)準(zhǔn)衰變方程最優(yōu)。通過標(biāo)準(zhǔn)衰變方程預(yù)測與實際檢測數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)通過標(biāo)準(zhǔn)衰變方程預(yù)測值和實際值接近。
4 檢測周期的確定
經(jīng)過對京秦高速各年檢測數(shù)據(jù)的分析并經(jīng)過X2檢驗得出各年RQI和PSSI數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布。根據(jù)各年的實測數(shù)據(jù)得各年的方差值利用軟件對方差σ進(jìn)行預(yù)測。
得到σRQI=0.3784X2.0609
σRSSI=0.4465X1.6997
AASHTO《路面設(shè)計指南》對于不同功能等級的公路提供了所建議的可靠度水平，確定瀝青路面高速公路檢測的可靠度為95%。根據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ073.2-2001)》和文獻(xiàn)[5]，確定當(dāng)RQI與PSSI≥75時的可靠度小于95%時要進(jìn)行檢測。當(dāng)檢測結(jié)束后對PSSI和RQI指標(biāo)小于75的路段進(jìn)行修補(bǔ)使該路段的PSSI或RQI達(dá)到100。然后再對PSSI和RQI的平均值和方差進(jìn)行預(yù)測，確定接下來的檢測周期。利用可靠度理論算得的檢測周期見表4.1。
表4.1 以可靠度理論為基礎(chǔ)的檢測周期
5 結(jié)論
①現(xiàn)在使用的檢測周期大多都是固定不變的，不符合道路性能變化的實際情況。本文建議使用一種基于可靠度理論隨路面性能變化而變化的檢測周期。
②道路在使用初期各種病害較少，路面性能衰變較少。所以在使用初期可以適當(dāng)減少檢測頻率，避免人力物力的浪費(fèi)。
③道路在使用后期各種病害較多，路面性能衰減較大。所以在道路建成后期要避免檢測過于稀疏，使道路病害無法得到及時的排查和修復(fù)。
④而本文推出的檢測周期是基于京秦高速公路路面檢測數(shù)據(jù)得出的變檢測周期。這樣就可以避免出現(xiàn)前期檢測過于頻繁，后期檢測過于稀疏。
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篇9
一、CA砂漿的配制及施工流程
1、CA砂漿的配制
（1）設(shè)備：調(diào)溫調(diào)濕試驗箱(SH-100)，微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)(CMT5504型)，溫度計(TES-1310型)，水泥膠砂攪拌機(jī)(JJ-5型)，砂漿攪拌車(I/Ⅱ-s-L/G-600型)。
（2）試驗室試驗：先加水、乳化瀝青、聚合物乳液和消泡劑，慢速攪拌30s；再加入干粉料；干粉料加完后，慢速攪拌30s，再加入引氣劑，高速攪拌3min；再慢速攪拌30s。
（3）現(xiàn)場試驗：按試驗室確定的比例設(shè)定原材料數(shù)量及攪拌參數(shù)，啟動攪拌程序，低速攪拌同時加入乳化瀝青、水、P乳劑、消泡劑，全部加入后進(jìn)入中速攪拌，加入干粉料、引氣劑、減水劑；持續(xù)攪拌10s進(jìn)入高速攪拌180s，再低速攪拌60s，卸入卸料斗低速攪拌卸入中轉(zhuǎn)倉低速持續(xù)攪拌。
2、CA砂漿施工工藝流程
CA砂漿施工工藝要求特別嚴(yán)格，CA砂漿施工工藝主要包括軌道板檢查、驗收、安裝和調(diào)整，CA砂漿灌注袋的鋪設(shè)，CA砂漿的拌合、性能試驗、灌注、養(yǎng)生和質(zhì)量檢查等。每個環(huán)節(jié)對CA砂漿的質(zhì)量均有很大的影響，任何一個環(huán)節(jié)不滿足規(guī)范要求，均不能進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的施工。特別是在CA砂漿拌合后的性能試驗時，CA砂漿的溫度、流動度和含氣量等任何一個性能不能滿足要求，均不得進(jìn)行CA砂漿的灌注；另外在CA砂漿養(yǎng)生后的質(zhì)量檢驗與驗收時，如不能滿足《高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10754-2010）時，需重新進(jìn)行CA砂漿的灌注施工，確定的CA砂漿施工工藝流程見圖1。
圖1 CA砂漿施工工藝流程圖
二、CA砂漿灌注施工質(zhì)量影響因素
砂漿的灌注施工質(zhì)量受多種因素的影響，這些因素主要有原材料、配合比、新拌砂漿的性能、灌注工藝、施工環(huán)境條件、養(yǎng)護(hù)環(huán)境條件、相關(guān)工序質(zhì)量控制等。
1、原材料
CA砂漿是由乳化瀝青、干粉料、聚合物乳液、水、引氣劑、消泡劑、減水劑等多種原材料組成，每種原材料的質(zhì)量都將直接影響砂漿的施工質(zhì)量。
乳化瀝青是砂漿的核心和基礎(chǔ)，它的性質(zhì)在很大程度上決定了CA砂漿的性能。CA砂漿的性能指標(biāo)、揭板檢查的結(jié)果都與乳化瀝青的質(zhì)量有密切的關(guān)系。干粉料通常是由水泥、細(xì)骨料、外加劑等按照一定比例經(jīng)機(jī)械攪拌制得的均勻粉體材料。在拋開干粉料生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中造成的離析影響外，干粉料對CA砂漿性能的影響實際上就是干粉料的各組分對砂漿性能的影響。水泥的質(zhì)量直接影響砂漿強(qiáng)度、可工作時間、材料分離度和泛漿率指標(biāo)，進(jìn)而影響到揭板檢查中充填層飽滿度、充填層斷面勻質(zhì)性與密實性。細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)、顆粒級配直接影響到CA砂漿的材料分離度、泛漿率指標(biāo)，進(jìn)而影響到揭板檢查中充填層表面有無瀝青皮層、充填層斷面勻質(zhì)性與密實性。
細(xì)骨料的含泥量直接影響到砂漿的可工作時間、含氣量指標(biāo)，也對砂漿的可工作性、穩(wěn)定有重大影響，進(jìn)而影響到揭板檢查中充填層飽滿度、充填層表面有無瀝青皮層、充填層斷面勻質(zhì)性與密實性。
外加劑的質(zhì)量直接影響到砂漿的含氣量、抗壓強(qiáng)度、膨脹率、抗凍性和耐候性指標(biāo)，進(jìn)而影響到揭板檢查中充填層飽滿度。聚合物乳液的質(zhì)量直接影響到砂漿的可工作性能、抗壓強(qiáng)度、抗凍性和耐候性指標(biāo)，進(jìn)而影響到揭板檢查中充填層飽滿度。
引氣劑和消泡劑的質(zhì)量對氣泡直徑、氣泡穩(wěn)定性有重要影響。直接影響到CA砂漿的含氣量、抗壓強(qiáng)度、抗凍性和耐候性，進(jìn)而影響到揭板檢查中充填層飽滿度、有無毫米級的大氣孔積聚區(qū)或孔徑>0．2 mm的
氣泡聚集層。原材料的溫度直接決定了砂漿溫度，在各種原材料溫度相差不是很大的情況下，砂漿溫度≈乳化瀝青溫度±2℃。砂漿溫度又直接影響砂漿的含氣量、可工作時間，進(jìn)而影響到揭板檢查中充填層飽滿度，以及砂漿的長期耐久性能。
2、配合比
砂漿配合比有理論配合比、初始配合比、基本配合比和施工配合比。砂漿施工過程中采用的施工配合比，它是在基本配合比的基礎(chǔ)上，適當(dāng)調(diào)整水、引氣劑、消泡劑用量，通過試拌合、檢測拌合物性能確定。水的用量直接影響到砂漿的流動度、抗壓強(qiáng)度、泛漿率指標(biāo)，進(jìn)而影響到揭板檢查中充填層飽滿度。因為如果外加水量較大，灌注后泌水量必然較大，整個砂漿漿體體積損失就較大，容易造成充填層飽滿度不滿足要求(見表1)。
表1加水量與初始流動度關(guān)系
引氣劑和消泡劑的用量對氣泡直徑、氣泡穩(wěn)定性有重要影響。在一定范圍內(nèi)增加引氣劑用量可以起到提高含氣量的效果，但是當(dāng)引氣劑用量增加到一定程度后，其對含氣量增大的貢獻(xiàn)就不明顯了，而且還會影響砂漿的早期強(qiáng)度，并造成沉砂、泌水等病害；減少消泡劑用量可以明顯地起到提高含氣量的效果，但是當(dāng)消泡劑減少到一定程度后，砂漿中會有大量有害的大氣泡不能被消除掉，其對揭板檢查效果和抗凍性都有不利影響(見表2，表3)。
表2引氣劑對砂漿含氣量的影響
表3消泡劑對砂漿含氣量的影響
3、攪拌工藝
砂漿攪拌工藝為：先低速攪拌加入乳化瀝青、聚合物乳液、水、消泡劑，然后調(diào)到中速加入干料、引氣劑，再調(diào)到高速攪拌規(guī)定的時間，最后調(diào)到低速攪拌規(guī)定的時間。中速攪拌的速度如果過低，將會使干粉料不能及時分散開，造成干粉料在砂漿內(nèi)形成聚集的結(jié)塊，影響砂漿揭板的斷面效果。高速攪拌的速度如果過低或是高速攪拌的時間過短，將影響砂漿的勻質(zhì)性、含氣量，進(jìn)而影響砂漿揭板檢查的勻質(zhì)性；高速攪拌的速度如果過高或是高速攪拌的時間過長，容易使砂漿的含氣量超標(biāo)，并容易引入較大的有害氣泡，并且可能造成乳化瀝青的破乳現(xiàn)象，進(jìn)而影響揭板檢查的勻質(zhì)性，見表4。
表4攪拌時間與含氣量關(guān)系
4、灌注工藝
（1）灌注速度
灌注速度對砂漿揭板檢查斷面的勻質(zhì)性有重要影響。如果灌注速度過慢，容易使充填層表面出現(xiàn)瀝青皮層；如果灌注速度過快，灌注袋內(nèi)的氣體來不及排出，容易使砂漿內(nèi)夾雜≥10 mm大氣泡。一般情況下，灌注直線段“4962”板，時間控制在4～5 min，灌注曲線段“4962”板，時間控制在5～6 rain。整個灌注過程，遵循勻速灌注的原則，在灌注過程中保證砂漿的流速恒定，以保證整個砂漿層的均勻性。
灌注壓力
灌注壓力直接影響充填層飽滿度。如果壓力不夠，將造成充填層四角不飽滿，如果壓力過大，短時間內(nèi)將引起砂漿泌水量大，造成充填層飽滿度不滿足要求，在灌注過程中，要保證灌注漏斗中砂漿液面的高度恒定，以此來保證灌注壓力恒定。
（3）施工工況
灌注后泌水現(xiàn)象可能導(dǎo)致出現(xiàn)的砂漿不飽滿，四角下塌。所以灌注后，灌注袋進(jìn)出漿口要預(yù)留長度約30cm砂漿，傾斜放置于三角木楔上，頂面略高于軌道板頂面（見圖2），保證灌注結(jié)束后，灌注袋內(nèi)砂漿具有一定的壓力，以此來保證砂漿的飽滿度。
圖2 進(jìn)出漿口
三、施工質(zhì)量控制措施
1、灌注前做好砂漿拌合物的檢測試驗，保證溫度、含氣量、流動度等指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。
2、充填層厚度較小時，砂漿在軌道板與底座板間隙或灌注袋內(nèi)流動的阻力較大，當(dāng)砂漿的流動度較大時，容易導(dǎo)致充填層的兩頭和四個角充填不飽滿。當(dāng)充填層厚度較薄時，應(yīng)選擇流動度較小的砂漿灌注。
3、新拌砂漿的勻質(zhì)性不好，則灌注的砂漿充填層不均勻，新拌砂漿的勻質(zhì)性是保證砂漿充填層勻質(zhì)性必要條件。新拌砂漿的穩(wěn)定性不良，即砂漿灌入充填層后直到凝結(jié)硬化的這段時間內(nèi)不能保持其勻質(zhì)性，也不能保證砂漿充填層的勻質(zhì)性。解決措施為保證砂漿的穩(wěn)定性是使其能夠快速并且勻質(zhì)的充滿砂漿袋。
4、新拌砂漿的含氣量過大，尤其是孔徑較大的氣泡較多時，這些大氣泡容易上浮在砂漿充填層的表面或在中間層積聚，形成氣泡夾層或表層，或形成氣泡積聚區(qū)，造成充填層勻質(zhì)性不良。解決措施為嚴(yán)格控制新拌砂漿的含氣量和氣泡孔徑。
5、灌注施工作業(yè)時，砂漿由中轉(zhuǎn)倉流入灌注袋的流動過程中，砂漿輸送管道的接口應(yīng)密封，中轉(zhuǎn)倉管道出口應(yīng)埋入灌注漏斗砂漿液面以下，避免空氣夾入。
參考文獻(xiàn)
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一．前言
由于現(xiàn)澆箱梁具有外形美觀、剛度大的等優(yōu)點，因此，在高速公路、城市高架橋等建設(shè)工程中被廣泛的應(yīng)用。但是，由于工作范圍的逐漸擴(kuò)大，橋梁建設(shè)的施工工藝也越來越復(fù)雜，因此，我們需要嚴(yán)抓連續(xù)箱梁支架安裝施工技術(shù)和現(xiàn)澆梁施工工藝，只有這樣，才能保證橋梁的質(zhì)量。對連續(xù)箱梁支架安裝施工技術(shù)、現(xiàn)澆梁施工工藝進(jìn)行探討和分析，希望為今后橋梁建筑運(yùn)用連續(xù)箱梁施工技術(shù)提供一些參考。
二．連續(xù)箱梁支架安裝施工技術(shù)
1.連續(xù)箱梁支架安裝前的準(zhǔn)備工作在安裝現(xiàn)澆箱梁支架前必須做充足的準(zhǔn)備工作。
（1）要保證橋梁施工場地的平整，并且還要對搭建支架的場地進(jìn)行處理，可以在地基較軟的地方用碎石塊換填，這樣可以使地基的承載力達(dá)到最大荷載的設(shè)計要求，避免混凝土澆筑后發(fā)生沉降的現(xiàn)象。在橋梁施工之前首先要把排水溝內(nèi)的松散土、淤泥、垃圾等清理出去，保持排水溝的通暢；
（2）分層填入砂礫石等合格材料，填入的高度要比路面高度要低，在分層填筑同時用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，直到不再出現(xiàn)沉降為止；
（3）用分層的方式填筑灰土，而且一定保證土層的壓實度在93％ 以上。與此同時，使灰土的頂面和道路平面保持齊平，再做出橫坡，這樣，可以有助于排水；最后，清理地表的碎石、垃圾等，并保持施工場地的平整，將地表的土層翻松，填入生石灰粉且壓實。在地基周圍處挖幾條排水溝，及時把雨水引入排水溝，防止地基被雨水浸泡現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而避免支架出現(xiàn)不均勻的沉降。
2.連續(xù)箱梁支架搭建施工技術(shù)在箱梁搭建之前
（1）需要測量人員進(jìn)行測量放樣，而且在中心處要有標(biāo)記，按照中心線不斷向兩側(cè)延伸，對稱搭建箱梁支架。
（2）按照立桿的位置設(shè)置立桿墊板，而且在每一個立桿最下端都設(shè)置木墊板，墊板不僅要平整，而且不能處于懸空狀態(tài)，使立桿在墊板的中心位置，同時根據(jù)設(shè)計要求布置剪刀撐。
（3）結(jié)合立桿和橫桿的設(shè)計要求，將立桿和橫桿依次由下向上安裝。在安裝過程中，一定要使立桿放置在墊塊的中心位置，通常情況下，先要將其中一個面的立桿和橫桿安裝完畢，然后再逐層依次由下向上安裝所有的橫桿。在立桿和所有橫桿安裝完之后，還要安裝斜撐桿，這是進(jìn)一步保證支架穩(wěn)定的裝置結(jié)構(gòu)。通過扣件連接斜撐桿和支架，而且盡量使斜撐桿放置在支架的結(jié)點處。
（4）在立桿的最頂端處安裝具有調(diào)試功能的支托，安裝時要在支托內(nèi)放人橫向方木，根據(jù)設(shè)計距離安裝縱向方木。事實上，地基的不均勻沉降、支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性決定了整體鋼管的穩(wěn)定性。橫桿必須要按照支架的連接要求，合理控制立桿的垂直度和剪力撐之間的間距和數(shù)量。然而，順橋要支架、墩身連接，這樣可以抵消順橋的水平力。
3.連續(xù)箱梁支架的堆載預(yù)壓施工技術(shù)
在安裝過程中，保證支架的承載能力達(dá)到設(shè)計要求、減小支架的形變以及消除地基不均勻產(chǎn)生的沉降，從而提高了混凝土橋梁的澆筑質(zhì)量。將縱梁和橫梁安裝完之后，還需要對支架進(jìn)行預(yù)壓施工。首先，預(yù)壓施工使用砂袋，主要是對箱梁底部進(jìn)行預(yù)壓處理，而且要求砂袋重量不能小于箱梁重量的1．2倍，結(jié)合設(shè)計要求分級進(jìn)行加載，一般來說，每一級持荷時間不能低于10 min。加載要按照一定的順序進(jìn)行，從支座向跨中進(jìn)行。當(dāng)達(dá)到滿載后，持荷時間不可以低于24 h，同時還要分別測量各級荷載支架的變形程度。在測量完數(shù)值之后，還要進(jìn)行逐級卸載，如果支架的沉降量出現(xiàn)較大偏差時，必須及時調(diào)整支架。由于懸臂板質(zhì)量較輕，因此，根據(jù)得到的預(yù)壓結(jié)果，可以適當(dāng)調(diào)整懸臂板的預(yù)拱度。
三．現(xiàn)澆梁施工的工藝
1.模板安裝施工
安裝模板要根據(jù)鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道的設(shè)置依次進(jìn)行安裝。在安裝之前，要檢查模板是否平整、光潔等。特別是模板的接口處，一定要保持干凈。檢查模板的連接處、底腳是否出現(xiàn)碰撞而出現(xiàn)變形，甚至是無法繼續(xù)使用的缺陷；支架和模板連接處的焊縫是否有裂縫的現(xiàn)象出現(xiàn)，如果存在上述現(xiàn)象，需要及時采取有效的措施進(jìn)行補(bǔ)救。底模的鋪設(shè)一般使用人工和接卸設(shè)備配合使用的方法進(jìn)行施工。在安裝底模之前，需要充分考慮到支架預(yù)留拱度的調(diào)整范圍大小、支座板安裝情況等。在安裝側(cè)模時，保證側(cè)模可以進(jìn)行滑動，同時底模板的相對位置要準(zhǔn)確校對，用頂壓桿適當(dāng)調(diào)整側(cè)模的垂直度，而且要和端模連接牢固。在安裝完側(cè)模之后，用螺栓加固，進(jìn)而連接全部的拉桿。在保證其它緊固件都調(diào)整到適合的位置之后，再檢查模板的安裝尺寸和不平整度，同時要有完整的記錄。如果檢查結(jié)果不符合設(shè)計要求，還要及時采取有效的措施調(diào)整，由于內(nèi)模的安裝要依據(jù)模板結(jié)構(gòu)才能確定，因此，模板結(jié)構(gòu)一定調(diào)整到適合的范圍，如果內(nèi)模采用了拼裝式結(jié)構(gòu)，則需要吊裝方式安裝內(nèi)模。完成內(nèi)模安裝后，必須要檢查各個尺寸是否符合設(shè)計要求。在安裝端模過程中，把膠管逐一插入端模的孔內(nèi)。待插入端模之后檢查是否處于設(shè)計要求的位置。一定要保證端模安裝位置的準(zhǔn)確和緊密。模板預(yù)埋件的安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行施工，保證預(yù)埋件位置的準(zhǔn)確。
2.箱梁鋼筋和安裝
在對鋼筋進(jìn)行加工的過程中，依據(jù)設(shè)計尺寸進(jìn)行加工，在安裝時要控制好鋼筋之間的間距和數(shù)量。同時綁扎要牢固，對于可以事先焊接的鋼筋要提前分批分次進(jìn)行焊接，這樣可以大大提高施工效率。而且都要嚴(yán)格遵守焊縫長度、飽滿度的要求。在加工鋼筋和安裝時需要值得注意的是根據(jù)鋼種、質(zhì)量等級、規(guī)格大小等的不同要分開放置。存放鋼筋通過下墊上蓋的方法，這樣可以避免鋼筋腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，混凝土保護(hù)層的厚度要嚴(yán)格按照混凝土的設(shè)計要求進(jìn)行施工。在安裝鋼筋時，對預(yù)留孔道、預(yù)埋件的位置進(jìn)行合理的調(diào)整，保證安裝位置的正確和堅固。當(dāng)安裝鋼筋的位置和預(yù)應(yīng)力管道位置出現(xiàn)沖突時，需要及時對鋼筋位置進(jìn)行調(diào)整，保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件位置的合理。在焊接鋼筋過程中，避免電焊燒傷，防止出現(xiàn)混凝土堵塞管道阻礙壓漿工序的進(jìn)行。在完成鋼筋加工和安裝過程后，等待監(jiān)理人員的檢查，如果檢查合格，那么即可進(jìn)行下一道工序的施工，整個安裝過程都要嚴(yán)格按照順序進(jìn)行。
3.箱梁混凝土澆筑
通常情況下，箱梁混凝土要進(jìn)行兩次澆筑。第一次澆筑底板和腹板；第二次澆筑頂板和翼板。混凝土澆筑采用梯狀分層澆筑的方式，兩層之間的澆筑距離一般在2 m，等到下層混凝土初凝前要將上層混凝土澆筑完。在澆筑混凝土之前，必須要模板上的臟物清理掉，檢查所有的支架結(jié)構(gòu)，而且也要對安裝的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查。澆筑時要從中心處開始，然后進(jìn)行兩側(cè)對稱澆筑。振搗混凝土利用插入式振動棒，并且和側(cè)模之間有一定的距離，振搗棒不可以和模板等接觸，防止破壞模板。振搗上層混凝土要將振搗棒插入下層混凝土10 cm左右進(jìn)行振搗。對澆筑的混凝土振搗要充分，直到混凝土不再下沉、沒有氣泡產(chǎn)生、不再泛漿為止，同時也不要過振。混凝土在第一次澆筑時，必須要達(dá)到腹板的頂部，與此同時，還要做好施工裂縫的處理工作。如果混凝土的澆筑高度比腹板的頂部要高，需要把腹板頂端的混凝土鑿掉，露出堅硬的混凝土，并且要用清水洗干凈。混凝土的第二次澆筑要澆筑箱梁頂板，要嚴(yán)格控制頂板混凝土的澆筑高度和橫坡坡度。等到混凝土振搗密實且平整后，先進(jìn)行真空吸水，然后用提江棍滾壓，這樣會在混凝土的表面出漿，有利于表面的平整。混凝土表面出漿后要由施工人員進(jìn)行抹平，不可以直接踩在混凝土的表面進(jìn)行抹平，可以在混凝土的表面搭建木板，這樣可以保持混凝土表面的平整。待混凝土表面抹平半小時后，用抹光設(shè)備進(jìn)行再次抹平，最后還需要人工抹平一次。在澆筑箱梁預(yù)留孔混凝土之前，要及時將箱梁內(nèi)的雜物清除掉，這樣可以防止排水孔被堵塞。對澆筑完成后的混凝土還要對混凝土進(jìn)行保養(yǎng)處理。
4.預(yù)應(yīng)力施工
預(yù)應(yīng)力施工，首先要進(jìn)行下料，在下料之前要檢查鋼絞線質(zhì)量是否合格，同時使鋼絞線的表面沒有裂縫出現(xiàn)和損壞。在用鐵絲進(jìn)行綁扎時，應(yīng)盡量將鋼絞線松緊相當(dāng)。預(yù)應(yīng)力施工值得注意的是在張拉之前必須將管道內(nèi)的積水或者是廢棄物處理干凈。并且張拉力的次數(shù)、大小、順序等都必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行施工。通常情況下，使用四臺千斤頂，在兩端對稱放置，嚴(yán)格按照張拉順序進(jìn)行同步張拉。
5.壓漿施工
壓漿應(yīng)在后期張拉完畢并靜停12～24h進(jìn)行，但最遲不得超過3天，以免預(yù)應(yīng)力筋銹蝕或松弛。壓漿水泥采用普通硅酸鹽水泥，摻入JM-HF(低水泌、微膨脹)高性能灌漿外加劑，水灰比0.4―0.45，壓漿順序由下至上，采用單端壓 漿，待另一端溢出水泥凈漿后封閉端口，保持壓力不小0.5Mpa，穩(wěn)壓2秒以上最后封閉進(jìn)漿口，使灰漿充滿孔道。 壓漿按設(shè)計和規(guī)范相關(guān)要求進(jìn)行。壓漿將前對波紋管孔道進(jìn)行檢查，必要時進(jìn)行沖洗以清除有害物質(zhì)。壓漿機(jī)應(yīng)能制造合格稠度的水泥漿，壓漿機(jī)必須能以0.7MPa的常壓連續(xù)作業(yè)，保證壓漿緩慢、均勻進(jìn)行。壓漿停止時，壓漿機(jī)要照常循環(huán)并攪拌。在泵的全部緩沖板上應(yīng)裝上1.0mm標(biāo)準(zhǔn)孔的篩式濾凈器。 壓漿結(jié)束后，初凝之時，按要求封錨，待水泥漿強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa后才可對鋼絞線工作長度進(jìn)行切割，切割采用手提式砂輪機(jī)實施，絕不允許用氧焊燒斷。最后進(jìn)行封錨。
四．結(jié)束語
目前，現(xiàn)澆箱梁在高速公路、城市高架橋等建設(shè)工程中被廣泛的應(yīng)用，而且人們也非常重視對施工技術(shù)和施工工藝的研究，然而，由于橋梁建設(shè)是一個既復(fù)雜而且又有一定困難的項目，如果不謹(jǐn)慎，那么將直接影響橋梁的施工質(zhì)量。因此，我們需要嚴(yán)抓連續(xù)箱梁支架安裝施工技術(shù)和現(xiàn)澆梁施工工藝，在橋梁建設(shè)過程中要合理、科學(xué)的運(yùn)用施工技術(shù)，與此同時，還要制定安全保護(hù)措施，從而進(jìn)行文明施工。只有這樣，才能保證施工的質(zhì)量，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
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篇11
1工程概況
中建四局珠海公司路橋分公司承接的新建武漢至黃石城際鐵路葛店南站站線為高架橋車站，站線起止里程：DK23+750～DK25+750，全長2000m，其中站場路基392m， 6組道岔；站場高架橋長1608m，8組道岔。線路由雙線經(jīng)道岔連續(xù)梁轉(zhuǎn)換分為四線，再由兩聯(lián)并行的道岔連續(xù)梁轉(zhuǎn)化為6線，進(jìn)入車站為6股道。
葛店南站站場范圍內(nèi)設(shè)計為60kg/m-18號單開道岔14組，均為無砟道岔，并按無縫道岔設(shè)計。雙線一次建成，全線鋪設(shè)無縫鋼軌。根據(jù)設(shè)計要求葛店南站道岔區(qū)采用軌枕埋入式無砟軌道結(jié)構(gòu)。
圖1 道岔區(qū)平面布置示意圖
2 高速鐵路道岔施工的技術(shù)
2.1道岔施工總要求
該鐵路屬于客運(yùn)專線，道岔的鋪設(shè)施工技術(shù)要求嚴(yán)格，誤差控制在毫米之內(nèi)。為了適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展的新形勢，強(qiáng)化過程控制，本項目積極推廣新技術(shù)、新工藝、新材料，確保工程質(zhì)量。全部工程達(dá)到國家及鐵道部客運(yùn)專工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，工程一次驗收合格率100%，開通驗收速度滿足設(shè)計速度目標(biāo)值。
2.2道岔施工技術(shù)準(zhǔn)備
（1）長枕埋入式無碴軌道工序繁多，精度要求高。首先，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，詳細(xì)了解道岔施工工藝與主要技術(shù)措施，熟悉設(shè)計意圖與道岔技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保道岔鋪設(shè)精度滿足要求。
圖2 長枕埋入式道岔整體工藝流程圖
（2）每組道岔在廠內(nèi)組裝調(diào)試合格后，鋼軌、扣件、轉(zhuǎn)轍設(shè)備分組、分件包裝。道岔扣件拆解后，按編號、類型等分別裝箱運(yùn)輸。道岔配件為散件，道岔轍岔段、尖軌段整體運(yùn)輸。
（3）道岔吊裝。道岔所有零部件吊裝搬運(yùn)過程中，應(yīng)保證產(chǎn)品零部件表面的清潔，不得污染產(chǎn)品表面，卸車時的鋼絲繩上與軌枕接觸的地方套上橡膠皮（套）。道岔尖軌與基本軌組裝件、可動心軌轍叉組裝件、配軌的裝卸，多吊點吊裝作業(yè)，岔軌上標(biāo)記好吊點。
（4）道岔進(jìn)場后對道岔進(jìn)行檢查驗收。道岔存放后及時對其保護(hù)。道岔存放場地應(yīng)平整堅實，存放平臺頂面水平高差不大于10mm，基本軌和尖軌組件、可動心軌轍叉組件、鋼軌件的碼垛層數(shù)不得多于4層。
圖3 道岔吊卸
2.3高速鐵路道岔施工的技術(shù)
（1） CPIII樁的復(fù)測
道岔的位置要求嚴(yán)格，所以在道岔施工前測量人員對CPIII控制網(wǎng)進(jìn)行檢查復(fù)測。
（2）支撐層及轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺檢查及交接
嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙關(guān)于支撐層的要求及標(biāo)準(zhǔn)對線下單位施工的底座混凝土及轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺進(jìn)行檢查。主要檢查項目：檢查支撐層的外表、長度、寬度及伸縮（假）縫位置。轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺的布置及尺寸，檢查其位置是否正確，有沒有尺寸不符或位置偏斜的情況。復(fù)測支撐層的標(biāo)高。支撐層設(shè)計有預(yù)埋鋼筋時，檢查底座預(yù)埋連接鋼筋是否按設(shè)計要求進(jìn)行設(shè)置。
表2 底座支承層外形尺寸允許偏差
（3）道岔關(guān)鍵點測設(shè)
道岔控制基樁測設(shè)應(yīng)遵循以下步驟：
①以軌道控制網(wǎng)CPIII為基準(zhǔn)，利用全站儀測設(shè)道岔直股中線及外移控制基樁：岔前點、岔心點、岔尾點以及每5m一個的加密點；
②用電子水準(zhǔn)儀自由選取并測量道岔高程控制基樁；在底座（支承層）上標(biāo)記道岔控制基樁位置。
（4）道岔原位組裝
①墊板安裝。按照道岔設(shè)計圖進(jìn)行道岔的調(diào)高墊板及彈性基板安裝。
②將道岔配軌、岔尖、岔心吊至岔位，安裝道岔彈條扣件，進(jìn)行道岔組裝，期間還要對岔枕間距不合格的進(jìn)行最后一次排查整改。
③道岔尖軌心軌調(diào)整密貼后，需安裝足夠數(shù)量的勾鎖器，以便后面的精調(diào)。
④，需安裝一段工具軌（最少搭接5m），以便于后面的精調(diào)搭接測量以及順接。
⑤道岔軌縫處應(yīng)當(dāng)安裝無眼夾具、無眼夾板。
圖4 安裝夾板夾具
（5）道岔精確定位
按照測設(shè)的岔前岔尾點對整組道岔進(jìn)行精確定位，并按照測設(shè)的中線點對道岔軌排進(jìn)行撥正，保證基本線形、道岔全長。
（6）安裝道岔支撐系統(tǒng)（豎向精調(diào)螺桿）
根據(jù)先前布置的標(biāo)高控制基樁，用手搖式起道機(jī)同時將道岔軌排起至標(biāo)高位置（控制標(biāo)高低于設(shè)計標(biāo)高5mm左右），對每一根枕木的螺栓孔逐個安裝豎向支撐螺桿，之后拆除道岔組裝平臺。
圖5 道岔支撐系統(tǒng)
（7）道岔粗調(diào)
首先內(nèi)業(yè)完成道岔線形的計算并導(dǎo)入小車軟件。
由于道岔組裝過程中，偏差較大，應(yīng)在安裝橫向調(diào)節(jié)設(shè)備之前對道岔進(jìn)行粗調(diào)。利用精調(diào)小車測得道岔數(shù)據(jù)：道岔中線位置偏差、左右軌標(biāo)高偏差、軌距。還需要對道岔的頂鐵、尖心軌密貼進(jìn)行檢查，以便保證后續(xù)的精調(diào)作業(yè)中數(shù)據(jù)的真實性。
（8）安裝橫向調(diào)節(jié)系統(tǒng)
橫向調(diào)節(jié)地錨如下圖所示。在支撐層上、枕木兩端橫向?qū)R枕木下面鋼筋桁架的位置，利用取心機(jī)取孔（直徑5cm、深度視加工的地錨的長度而定，每三根枕木取孔兩側(cè)各一個），用早強(qiáng)砂漿將地錨植入孔內(nèi)，地錨螺栓的另一端與枕木的鋼筋桁架進(jìn)行平齊焊接。
圖6 橫向調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖
通過調(diào)節(jié)與岔枕底部鋼筋焊接的螺桿完成對道岔中線位置的調(diào)整，同時可以穩(wěn)固道岔。
（9）綁扎上層鋼筋
按照設(shè)計的鋼筋布置圖綁扎上層鋼筋。上層縱向鋼筋與枕木下面的鋼筋桁架連接綁扎。鋼筋縱向鋼筋搭接點應(yīng)按設(shè)計安裝絕緣套管，鋼筋采用絕緣卡綁扎。
圖7 鋼筋綁扎及絕緣處理
（10）道岔精調(diào)
利用軌道幾何狀態(tài)測量儀完成對整組道岔的精調(diào)。
按照操作規(guī)范完成全站儀設(shè)站和精調(diào)小車調(diào)試后，精調(diào)小車軟件施工模式界面上可以顯示出各項指標(biāo)（道岔中線位置偏差、左右軌標(biāo)高偏差、軌距、水平）的數(shù)據(jù)（如下圖）。利用調(diào)高螺桿完成左右軌高低和水平的調(diào)整，利用橫向調(diào)節(jié)地錨完成道岔方向的調(diào)整，對于軌距不良的位置也要進(jìn)行整改。
精調(diào)時方向、高程、水平、軌距等各項指標(biāo)以確保直股控制在±1mm誤差范圍內(nèi)，同時兼顧曲股。
圖8 精調(diào)軟件施工模式界面圖
（11）鋼筋綜合接地及接地端子設(shè)置、銷釘布置
按照圖紙設(shè)計完成綜合接地鋼筋和接地端子的布置。布置銷釘，先用電鉆在支撐層上打孔，銷釘用植筋膠植入。
圖9 接地端子圖
（12）模板安裝及固定，先用墨線在支撐層上打出道床板邊緣的位置，然后進(jìn)行模板安裝及加固。
圖10 模板加固圖
（13）道岔精調(diào)合格、報檢。
道岔最后一次精調(diào)數(shù)據(jù)合格后，應(yīng)對道岔各個檢查項進(jìn)行：鋼筋及接地、銷釘布置、模板安裝、支撐調(diào)節(jié)系統(tǒng)、道岔幾何線性等全面檢查。按客專長枕埋入式無砟高速道岔鋪設(shè)技術(shù)條件中的項逐項檢查，各項滿足設(shè)計要求時方可進(jìn)行混凝土澆筑。最后一次精調(diào)結(jié)束24小時內(nèi)，必須進(jìn)行混凝土澆筑，否則需要重新精調(diào)。
（14）道岔幾何狀態(tài)檢測及后續(xù)精調(diào)
道岔道床板混凝土澆筑完成后利用精調(diào)小車采集道岔直曲股數(shù)據(jù)，觀察混凝土澆筑前后的數(shù)據(jù)變化。
（15）安裝道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備及調(diào)試。
安裝道岔電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備。以垂直于道岔直股基本軌定位，在各牽引點分別安裝轉(zhuǎn)轍裝置和鎖閉裝置。以各牽引點動程控制，調(diào)整連接桿件定位。各部螺栓應(yīng)緊固，開口銷應(yīng)齊全。各部絕緣安裝正確，不遺漏，不破損。 電動轉(zhuǎn)轍機(jī)通電后，檢測各牽引點動程和牽引力，檢查轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)，調(diào)試到位。
（16）道岔焊接及探傷
道岔采用鋁熱焊工藝進(jìn)行焊接，焊接順序遵照規(guī)定執(zhí)行。焊縫打磨后利用超聲波探傷。岔內(nèi)鋼軌焊接施工宜按先焊轉(zhuǎn)轍器及可動心轍叉前后焊縫，再焊邊直邊彎，最后在中直中彎進(jìn)行焊接鎖定的順序進(jìn)行。
1）焊接前準(zhǔn)備工作
① 用預(yù)熱槍烘烤鋼軌焊縫兩側(cè)各30cm范圍，以防油污、油漆等。
② 用角磨機(jī)和電動鋼絲刷清理待焊鋼軌接頭端面及距軌端200mm范圍，全斷面去除氧化物，待焊兩軌頭端面和軌底邊緣必須嚴(yán)格保證干燥清潔。
③嚴(yán)格檢查待焊軌端尺寸，確認(rèn)待焊軌頭無裂紋、低塌、補(bǔ)焊等缺陷。
④ 焊接區(qū)域為端頭間隙兩側(cè)各0.5米的范圍。
⑤ 正確地對正要進(jìn)行鋁熱焊接的鋼軌端頭：間隙（即垂直對正）、水平對正、縱向?qū)χ薄撥壍呐まD(zhuǎn)矯正。使用兩個對軌架對一個鋼軌焊頭進(jìn)行接頭校正，不準(zhǔn)用鐵錘撞擊鋼軌或強(qiáng)行對正及間隙調(diào)整。
⑥ 水平對正
⑦ 縱向?qū)χ?/p>
⑧ 鋼軌的扭轉(zhuǎn)矯正
用1米直尺測量，兩端鋼軌軌頭內(nèi)側(cè)表面和軌腰底部必須同時對直。
⑨ 復(fù)查一遍整個對正情況，若無問題在待焊接頭兩側(cè)適當(dāng)?shù)能壵砩希檬智覠o需用力放上楔鐵。墊上楔鐵后，禁止任何人、物觸碰對正后鋼軌，以保證焊后質(zhì)量。
2）裝卡砂型
① 和封箱泥。
② 拆焊接材料的包裝，并記錄焊劑的的生產(chǎn)批號及編號；檢查砂型，焊劑等。
③ 安裝砂型，要求砂型的中線與焊縫中線對正，并用夾具夾好，再次檢查砂型底部對中。
④ 用拌好的封箱泥封堵砂型及夾具，按要求封堵嚴(yán)實，但必須防止封箱泥掉進(jìn)焊縫里形成夾沙。
⑤ 再次確認(rèn)封堵情況，以防鐵水泄露。
3）預(yù)熱
① 將預(yù)熱槍架于支架上，調(diào)整噴嘴對準(zhǔn)砂模中心且鎖死支架。
② 從支架上取走預(yù)熱槍，點燃噴火嘴。
③ 調(diào)整液化氣（0.08～0.01Mpa）和氧氣（0.25～0.30Mpa），控制氧氣流量，以得到中性火焰，使燃燒器端頭的焰尖達(dá)到 15～30mm，且呈藍(lán)色。
④ 調(diào)整好火焰以后開始計時，預(yù)熱時間如下表，砂芯放于砂模邊緣上進(jìn)行加熱2分鐘，靠近火焰但不在火焰中。
鋼軌類型 60kg/m
氧氣流量（升/小時） 4200
預(yù)熱時間（分鐘） 5
⑤ 不間斷地注視整個預(yù)熱過程，注意觀察使預(yù)熱器燃燒嘴出口與軌縫平行，同時不要使燃燒嘴與鋼軌接觸；還要注意從砂型兩邊的冒口反上來的火焰是否通暢，是否一樣。
4）點火及澆注
① 預(yù)熱進(jìn)行至最后10秒時，開始倒計時，當(dāng)數(shù)至3秒時立即移開預(yù)熱槍，迅速放入軌頂砂芯，點燃高溫火柴，迅速插入焊劑且將坩堝轉(zhuǎn)至砂型中央，蓋上坩堝蓋。
② 焊劑反應(yīng)17～30秒左右鐵水會自動注入焊縫中，反應(yīng)的鋼渣廢物會自動流入廢渣斗。
③ 若確認(rèn)焊劑未被點燃，10秒內(nèi)可重新點燃，超過10秒應(yīng)拆除砂模待鋼軌冷卻后重新裝卡砂型預(yù)熱。
④ 特別注意焊藥“凍結(jié)”，焊藥“凍結(jié)”指在焊藥點著后，一分鐘內(nèi)沒有熔化的鋼水澆注下來。焊藥發(fā)生“凍結(jié)”，操作人員應(yīng)立即遠(yuǎn)離坩堝，并離開焊接現(xiàn)場，等坩堝內(nèi)焊藥反應(yīng)完全之后再回來，此焊頭必須報廢！
5）拆模及推瘤
①澆注完畢大約5分鐘可以拆開夾具，去掉底板及兩半塊模具。
②清理干凈砂模兩側(cè)的防漏泥。
③放上推凸機(jī)，6分半鐘后迅速推瘤。
④推凸后殘余部分不大于2mm，也不得小于0.8 mm。
⑤將砂模等廢棄物全部清除入防火坑，以保證道床的清潔。當(dāng)焊縫金屬冷卻后，除掉整個冒口柱，也可采用熱切辦法除去冒口和澆口。
6）熱打磨
①穿戴好安全保護(hù)用品。
②打磨焊頭表面，焊頭處的焊料凸過鋼軌表面的高度最多不能超過0.8mm。
③打磨焊頭使其輪廓半徑和原狀鋼軌相同。
④打磨焊頭的內(nèi)側(cè)及外側(cè)使其與兩側(cè)的鋼軌面平齊。
⑤打磨時須與鋼軌保持一定距離。
⑥在澆注結(jié)束15分鐘后，去掉對正架或其它對正設(shè)施，以便讓焊頭冷卻至水平。
⑦若使用了起軌器將軌端降低，則在澆注結(jié)束30分鐘后撤除。
7）冷打磨
①對鋼軌表面進(jìn)行冷打磨使其整體平齊。
②千萬不得在某一處過度打磨，避免損傷鋼軌。
③打磨焊頭下必須放置廢渣接盤，以免污染道床。
④千萬不要打磨得過快、過猛，否則會造成鋼軌淬火或發(fā)藍(lán)。
⑤不允許橫向打磨，母材打磨深度不超過0.5mm。
⑥焊縫兩側(cè)100mm范圍內(nèi)不得有明顯的奪痕、壓痕、碰痕、劃傷缺陷，焊頭不得有電擊傷。
⑦打磨標(biāo)準(zhǔn)：軌頭：0～0.30mm/m；內(nèi)側(cè)工作面：0～0.30mm/m；軌底：0～0.50 mm。
8）探傷
注意：必須盡可能保證一次焊接成功率，若有焊接缺陷需要切除時，確保軌縫在焊接的規(guī)定以內(nèi)（即26±2mm）。
9）收尾工作
①檢查焊好的接頭，做好原始記錄并在焊頭附近軌腰上寫焊接編號。
②清理道床表面雜物。
③將軌道恢復(fù)到正常狀態(tài)并進(jìn)一步清理焊接現(xiàn)場。
10）道岔焊接后復(fù)位、復(fù)測
焊接施工結(jié)束，再次檢測道岔幾何形位，復(fù)測線路標(biāo)高、方向，對因鋼軌焊接作業(yè)產(chǎn)生的偏移及時調(diào)整復(fù)位，再進(jìn)行道岔精細(xì)調(diào)整。
5 總結(jié)語
通過對高速鐵路道岔整個施工過程中的監(jiān)管、控制，使本橋道岔施工技術(shù)完全達(dá)到了設(shè)計和規(guī)范的要求，確保了施工質(zhì)量。目前高速鐵路道岔在客運(yùn)專線鐵路使用較大，隨著客運(yùn)專線的快速發(fā)展，將會有更多相似的客運(yùn)專線道岔鋪設(shè)施工，因此通過對武黃城際鐵路二標(biāo)段葛店南站道岔箱梁的施工技術(shù)總結(jié)，也為同類道岔施工提供借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
[1]（鐵建[2006]158號）-客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南[S]
篇12
中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報工作是隧道工程建設(shè)施工過程中較為重要的環(huán)節(jié)之一，而且也是隧道地質(zhì)工作的主要組成部分。借助超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，能夠進(jìn)一步印證勘察階段地質(zhì)工作成果的有效性，進(jìn)而準(zhǔn)確確定出工程的相關(guān)施工措施。同時還能夠查清前期地質(zhì)勘察工作中遺漏的地質(zhì)隱患問題，有助于針對不良的地質(zhì)構(gòu)造采取相應(yīng)的施工方案和工藝，并制定防災(zāi)預(yù)案，從而達(dá)到降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率的目的。此外，超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的結(jié)果還能為設(shè)計變更提供相應(yīng)的地質(zhì)依據(jù)，為竣工文件的編寫提供詳細(xì)資料，其對于我國類似地質(zhì)條件下的隧道工程建設(shè)水平的提高作用巨大。
一、超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報方法分類
（一）按距離分類
按照超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的距離，可將其分為長期和短期兩大類。長期即長距離，其預(yù)測預(yù)報距離長度能夠達(dá)到前方工作面的250-300m左右，有時會更遠(yuǎn)，其目的是準(zhǔn)確查明工作面前方一定范圍內(nèi)影響隧道工程施工以及容易造成塌方情況的不良地質(zhì)體的具體性質(zhì)、位置和規(guī)模大小，為工程開挖指明前方的地質(zhì)輪廓。因該方法的預(yù)測距離相對較長，能夠給施工決策提供充足的時間做好相應(yīng)的技術(shù)準(zhǔn)備工作，并對施工以及支護(hù)方案進(jìn)行調(diào)整，以此來應(yīng)對圍巖級別變化和不良地質(zhì)條件，做到防患于未然，該預(yù)測方法的精確度能夠達(dá)到1m左右；短期即短距離，也被稱之為追蹤預(yù)報，實際預(yù)報距離約為15-30m左右，它的主要作用是通過量測、觀察、分析并結(jié)合長期超前預(yù)測結(jié)果，對工作面前方20-30m范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的巖性變化和地層情況進(jìn)行推斷，并對該范圍的地下水涌出情況進(jìn)行預(yù)判，以此為依據(jù)提出準(zhǔn)確的超前支護(hù)方案。無論是長距離還是短距離預(yù)測預(yù)報其最終目標(biāo)都是為隧道工程建設(shè)施工作業(yè)面前方距離的具體地質(zhì)和圍巖情況進(jìn)行準(zhǔn)確探查。
（二）按工作原理分類
按照超前預(yù)測預(yù)報的具體工作原理可將其分為物探法、地質(zhì)調(diào)查法和超前水平鉆探法。其中物探法又分為地質(zhì)雷達(dá)預(yù)測法、地震波探測法、紅外探水法、聲波發(fā)、電阻法等；地質(zhì)調(diào)查法具體包括地表地址資料調(diào)查、地質(zhì)素描法預(yù)測、地質(zhì)作圖預(yù)測以及地下地質(zhì)構(gòu)造相關(guān)性分析等；超前水平鉆探法則包括深孔鉆探、淺孔鉆探和常規(guī)鉆探等。上述各種方法均有著各自的原理和操作程序，它們適用于不同的地質(zhì)條件，每一種方法也都有著優(yōu)點和不足，為此，在方法的選用上，應(yīng)當(dāng)了解其工作原理，并從實際角度出發(fā)選取最為適宜的方法進(jìn)行預(yù)測預(yù)報，這樣才能為工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的地質(zhì)信息，從而確保隧道安全施工。
二、超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用研究
下面結(jié)合某公路工程隧道開挖實例，對超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用進(jìn)行研究。
（一）工程及地質(zhì)情況簡介
本工程為靖西至那坡高速公路N0.2標(biāo)隧道，在該標(biāo)段上共計有6條隧道，分別為百針1號和2號隧道、果亂隧道、坡荷隧道、巖信隧道以及金龍巖隧道。其中，除百針1號隧道和巖信隧道為小間距之外，其它4條隧道均為分離式隧道。本工程的主線隧道是按照高速公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計的，采用的是雙洞單向行駛。
1.地理位置。百針1號和2號隧道均位于靖西縣與那坡縣的交界處，隧道的進(jìn)出口無交通道路，交通極為不便；其與四條隧道的出入口均有交通道路，交通較為便利。
2.地形地貌。百針1號、2號和果亂、巖信這四條隧道的地貌單元均屬峰林地形，坡荷隧道屬于構(gòu)造、剝蝕低山及巖溶峰林地貌；金龍巖隧道屬于中低山峽谷地貌區(qū)。
3.水文氣象。由于本工程地處廣西境內(nèi)，該地區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)性高原氣候，具有雨熱同季、干濕分明等特點，年降雨量的80%均集中在5-10月之間。
4，地層巖性。按照地質(zhì)測繪和鉆探結(jié)果顯示，本工程隧道穿越的地層主要為第四系全新統(tǒng)殘坡積層及石炭系下統(tǒng)巖關(guān)組。
（二）超前預(yù)測預(yù)報
由于本工程的地質(zhì)條件非常復(fù)雜，不但會對工序轉(zhuǎn)換造成一定程度的影響，而且工程施工過程中，還存在諸多不可預(yù)見的因素，尤其是巖性接觸帶等地段都可能會產(chǎn)生突水、突泥以及塌方等地質(zhì)災(zāi)害問題，為此經(jīng)綜合考慮決定采用TSP203進(jìn)行長距離地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，借此來探查不良的地質(zhì)位置及其規(guī)模，為預(yù)案的準(zhǔn)備工作提供參考依據(jù)。同時，采用地質(zhì)雷達(dá)、紅外探水以及直流電法等最30m以內(nèi)進(jìn)行短距離地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，以此來為注漿、開挖、支護(hù)等施工方案的確定提供參考依據(jù)。
1.TSP203超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報。該系統(tǒng)主要是借助小藥量的爆破產(chǎn)生出來的地震波信號在巖層中以球面波的方式進(jìn)行傳播，采用該系統(tǒng)的最終目的是為了對隧道施工掌子面前方的地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測。利用相關(guān)軟件提供的地質(zhì)變化位置、和巖性參數(shù)等，對掌子面前方可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)情況進(jìn)行分析。
2.定性預(yù)報。所謂定性預(yù)報具體是指采用地貌、地質(zhì)調(diào)查以及推理相結(jié)合的方法對掌子面前方的地質(zhì)情況進(jìn)行定性預(yù)測。具體方法如下：先按照本工程隧道現(xiàn)有的地質(zhì)資料，并收集工程區(qū)域地形、地質(zhì)和水文資料，利用對隧道所處地區(qū)的巖溶和風(fēng)化情況以及隧道施工中揭示的溶洞規(guī)模、形態(tài)、位置等，對隧道周圍巖溶地貌的規(guī)律和形態(tài)進(jìn)行分析預(yù)測，同時按照隧道的實際高程與區(qū)域內(nèi)的水平溶洞高程進(jìn)行對比，以此來確定隧道曾經(jīng)所處的地下水動力帶，準(zhǔn)確預(yù)測出隧道溶洞的規(guī)律和規(guī)模，進(jìn)而推測出隧道發(fā)育溶洞的具體段落。
3.地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報。地質(zhì)雷達(dá)是超前預(yù)測預(yù)報中常用的設(shè)備之一，通過對雷達(dá)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并按照雷達(dá)的波形、電磁場強(qiáng)度等參數(shù)便能夠主播卻推斷出掌子面前方的具體地質(zhì)構(gòu)造情況。設(shè)目標(biāo)體到掌子面的距離為d，則
上式中，v代表電磁波的傳播速度，單位是cm/ns，代表電磁波的雙程走時，單位是ns。
介質(zhì)當(dāng)中電磁波的傳播速度為v，
上式中代表電磁波在空氣當(dāng)中的傳播速度，30cm/ns，代表介質(zhì)相對介電常數(shù)。通常情況下，電磁波在介質(zhì)的界面上產(chǎn)生出來的反射主要是因為兩側(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)有所不同，兩者之間存在的差異越大，反射信號就會越強(qiáng)烈，反之信號便會較弱。為此，結(jié)合對反射電磁波的頻率和振幅的分析，便可以獲得被測目標(biāo)的準(zhǔn)確位置、深度以及幾何形態(tài)。應(yīng)當(dāng)?shù)刭|(zhì)雷達(dá)進(jìn)行超前探測的主要技術(shù)參數(shù)如下：50MHz非屏蔽天線，間距為1m；100MHz屏蔽天線，間距為0.5m，通過雷達(dá)圖像能夠清晰地探測出掌子面前方是否存在異常情況。
結(jié)論：
綜上所述，在隧道工程施工過程中，為了降低復(fù)雜地質(zhì)條件對施工作業(yè)的影響，應(yīng)當(dāng)采取合理的超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報方法。由于隧道工程項目經(jīng)過的地質(zhì)條件均有所不同。為此，在超前預(yù)測預(yù)報方法的選用上，應(yīng)當(dāng)做到因地制宜，這樣才能使預(yù)測結(jié)果更加準(zhǔn)確，從而確保隧道工程建設(shè)順利完成。
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篇13
隧道和礦山坑道等長期大量涌水或大量排放地下水，造成工程地區(qū)含水層被疏干，使生態(tài)環(huán)境惡化，主要表現(xiàn)為：地表水和泉、井枯竭；生活、工農(nóng)業(yè)用水缺失；地表沉降、巖溶塌陷、土壤沙化、水土流失；建筑物被破壞。鎮(zhèn)勝高速公路槽箐頭隧道施工中的大量涌水，使地表“四道溝”所有泉水干枯，從而截斷了該溝下游發(fā)電用的水源和農(nóng)業(yè)用水。巖溶地區(qū)隧道內(nèi)的長期涌水，引起的環(huán)境問題也更加嚴(yán)重。
2 隧道環(huán)境水文地質(zhì)工作
隧道環(huán)境水文地質(zhì)工作是一項十分重要的工作，既要查明工程地區(qū)的水文地質(zhì)條件及變化趨勢，又要對由于水的作用可能引起的地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境惡化的可能性和程度作出預(yù)測預(yù)報。水文地質(zhì)工作應(yīng)貫穿工程建設(shè)的全過程，不同階段的工作重點有共同點又有不同點。
2．1 勘測設(shè)計階段
2.1.1 水文地質(zhì)勘測主要任務(wù)
(1)探明工程區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件，進(jìn)行水文地質(zhì)劃分，查明含水層的位置、水理性質(zhì)、水位等水文地質(zhì)參數(shù)和地下水的補(bǔ)給來源和排泄路徑；
(2)對隧道內(nèi)在施工階段的最大涌水量和運(yùn)營期間的穩(wěn)定涌水量作出預(yù)測，并預(yù)測可能發(fā)生集中(或突發(fā))涌水的地段；
(3)評價地下水對圍巖分類、隧道掘進(jìn)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響；
(4)評估排出地下水后對工程周圍生態(tài)環(huán)境的影響程度和發(fā)展趨勢，充分估計隧道開挖引起表水漏失、地面沉降、巖溶塌陷等的程度和范圍，提出防治意見。
2.1.2勘測的重點地段
根據(jù)調(diào)查研究和大量的工程實踐，認(rèn)為下列地質(zhì)環(huán)境是容易發(fā)生集中涌水和可能引發(fā)生態(tài)環(huán)境惡化的地段，也是水文地質(zhì)勘測的重點地段。
根據(jù)調(diào)查研究和大量的工程實踐，認(rèn)為下列地質(zhì)環(huán)境是容易發(fā)生集中涌水和可能引發(fā)生態(tài)環(huán)境惡化的地段，也是水文地質(zhì)勘測的重點地段。
(1)巖體破碎帶．包括斷裂帶、節(jié)理裂隙密集帶、褶曲軸部等；’
(2)滲漏層與非滲漏層交界面(帶)．主要有地層不整合接觸帶、可溶巖與非可溶巖交互帶、不同巖性和不同結(jié)構(gòu)巖體接觸帶等；
(3)地表水系發(fā)育或匯合地段，主要有：地表水體、古河床、山間河谷、盆地等地段；
(4)巖溶地區(qū)主要有：巖溶洞穴、洼地、地下河發(fā)育地段。
上述重點地段的勘測，除應(yīng)按有關(guān)規(guī)范、規(guī)則執(zhí)行外，還應(yīng)注意如下工作內(nèi)容，
①對巖體結(jié)構(gòu)破碎帶，應(yīng)查明斷層的力學(xué)屬性、產(chǎn)狀、上下盤巖層和巖體裂隙發(fā)育程度及斷層帶的充填、膠結(jié)性質(zhì)；對節(jié)理裂隙密集帶及褶曲軸部，主要應(yīng)查明裂隙發(fā)育程度及裂隙的張開性、延伸性。上述地質(zhì)因素，決定著巖體的導(dǎo)水性和富水性。
②對滲漏層與非滲漏層交界面(帶)，主要查明交界面的產(chǎn)狀、交界面(帶)的特性以及交界面底板的滲漏特性。若沿交界面有發(fā)育巖溶洞穴時，應(yīng)查明洞穴標(biāo)高與隧道標(biāo)高的關(guān)系及洞穴的充水特性。
2.2 施工階段
施工階段環(huán)境水文地質(zhì)工作的重點是調(diào)查分析3地表水、地下水露頭的變化；隧道內(nèi)涌水、漏水狀況；水對圍巖穩(wěn)定性的影響以及各種防治措施的作用和效果。
(1)水文地質(zhì)觀測2①地表水體(如河水、溝流水、山塘、水庫)水位、流量及下滲量觀測；②井泉流量、鉆孔水位等觀測；⑧洞內(nèi)涌水、漏水調(diào)查，觀測出水部位、出水量、水質(zhì)、含泥沙量變化規(guī)律。
(2)調(diào)查隧道內(nèi)涌、漏水對圍巖穩(wěn)定的影響以及地下水與隧道內(nèi)各種地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)系。
(3)調(diào)查分析隧道內(nèi)大量涌水或排放地下水的環(huán)境效應(yīng)，進(jìn)行因地下水位迅速降低造成周圍生態(tài)環(huán)境惡化的可能性和災(zāi)害程度的預(yù)測預(yù)報，了解環(huán)境影響的范圍及發(fā)展趨勢。
(4)調(diào)查分析防水治水措施的作用和效果。
2．3 運(yùn)營階段
隧道建成后，若仍有地下水涌入和滲漏入隧道內(nèi)，則運(yùn)營階段仍需加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，其重點是：
(1)調(diào)查水對隧道工程的襯砌、道床及線路上部建筑物的影響程度中建立工點履歷卡片；
(2)進(jìn)行隧道內(nèi)工作環(huán)境分析；
(3)進(jìn)行地表生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和發(fā)展趨勢預(yù)測；，
(4)提出災(zāi)害治理措施及環(huán)境保護(hù)措施。
3 新建公路隧道水文地質(zhì)及生態(tài)環(huán)境影響的評估
回顧以前的有關(guān)規(guī)范、規(guī)則，幾乎都未把隧道工程建設(shè)與環(huán)境工程作為一個系統(tǒng)來考慮，沒有關(guān)于隧道開挖對生態(tài)環(huán)境影響評價的專門條款和規(guī)定。在公路隧道設(shè)計規(guī)范中，對隧道防排水提出“以排為主，排、截、堵相結(jié)合的原則”，在實施中，由于突出了以排為主，大多數(shù)隧道工程(特別是山區(qū)公路隧道)，不論涌、滲水的補(bǔ)給來源及水量大小與否，施工中多不作預(yù)防處理，因而隧道成了泄水洞，把周圍大量的地下水吸奪過來，破壞了原有的水文地質(zhì)環(huán)境
在總結(jié)前人經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，通過近年來的研究，我們認(rèn)為在新建公路隧道工程及其它地下工程項目的整個過程中，要把隧道工―環(huán)境水文地質(zhì)―生態(tài)環(huán)境影響作為一個系統(tǒng)工程來考慮，把穩(wěn)定原有隧道水文地質(zhì)環(huán)境和保護(hù)生態(tài)環(huán)境作為環(huán)境影響評估的重點。
3．1 隧道環(huán)境水文地質(zhì)評估方法
3．1．1 環(huán)境水文地質(zhì)及影響的評估范圍
隧道水文地質(zhì)勘測和環(huán)境影響評估的范圍與水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度以及隧道埋深和長度有關(guān)。根據(jù)我國若干隧道因開挖改變地下水環(huán)境、并影響地表生態(tài)環(huán)境的實例，隧道兩側(cè)的影響寬度為400～2600m或更大，因此，隧道環(huán)境水文地質(zhì)勘察和環(huán)境影響評估的范圍以隧道兩側(cè)各1000～5000m為宜。這較“公路工程建設(shè)項目環(huán)境影響評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”第3.1.1條規(guī)定的“一般情況下宜為線路兩側(cè)各300m”范圍值要大。
3．1.2 環(huán)境水文地質(zhì)評估項目與方法
(1)環(huán)境水文地質(zhì)評估項目,主要包括:地形地質(zhì)；水文地質(zhì)條件；水文地質(zhì)分區(qū)；水文地質(zhì)參數(shù)計算、選擇；預(yù)報涌水量的方法、公式、成果。
(2)環(huán)境水文地質(zhì)評估方法
3.1.3 環(huán)境因素調(diào)查的主要項目及內(nèi)容
(1)地表水體(河流、井、泉、水庫、貯水池、水渠等)的長度、面積、容量、水位及其重要性分類；
(2)農(nóng)田、林業(yè)用地的類型、面積，需保護(hù)的重要性或名貴植物的數(shù)量和范圍；
(3)人口密度；
(4)建筑物和構(gòu)筑物的數(shù)量、類型和分布，特別注意有無重點保護(hù)文物景點；
(5)其它，如棄碴堆放場地的地形和水文條件、水土流失狀況、不良地質(zhì)現(xiàn)象等。
3.2隧道環(huán)境影響的評估方法和標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)隧道通過強(qiáng)富水區(qū)(段)及中等富水區(qū)(段)，以及巖溶發(fā)育區(qū)(段)時，即工程施工及運(yùn)營期間大量地下水涌入或從中排放時，對周圍環(huán)境將有較大的影響。因此，在新建鐵路隧道時應(yīng)對環(huán)境影響的內(nèi)容)程度和范圍進(jìn)行評價，并應(yīng)提出有關(guān)補(bǔ)救措施或相應(yīng)對策。
3.2.1 生態(tài)環(huán)境評價內(nèi)容
主要評價由于隧道內(nèi)大量涌水或排水引起的環(huán)境問題。
(1)地表水、地下水的可能疏干程度，生產(chǎn)、生活用水缺失程度；
(2)淺埋隧道地面下沉的程度和范圍，對地面建筑物基礎(chǔ)的可能破壞程度；
(3)地表沉降、巖溶塌焰發(fā)生的程度和范圍；
(4)地表水、地下水可能被污染的程度；
(5)隧道內(nèi)環(huán)境可能惡化的程度；
(6)隧道開挖棄碴堆放引起的泥石流等環(huán)境問題的可能程度；
(7)工程竣工后，排出的地下水作為水資源的可利用程度；
(8)防治發(fā)生上述災(zāi)害及環(huán)境惡化問題的對策。
3.2.2 隧道環(huán)境影響評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(1)隧道環(huán)境影響評估范圍，一般情況下為隧道軸線兩側(cè)各1000m，巖溶發(fā)育區(qū)范圍可擴(kuò)大至隧道軸線兩側(cè)3000m～5000m。
(2)隧道生態(tài)環(huán)境影響評估，不同的地下水類型和埋深狀態(tài)其評價的主要項目及評價的深度不同，可按表3建議的進(jìn)行。
3.2.3 隧道工程防排水原則
隧道工程防排水措施是否恰當(dāng)，是隧道環(huán)境保護(hù)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵之一。就大多數(shù)隧道工程而言，施工和運(yùn)營隧道的防排水，“以防、截、排、堵相結(jié)合及因地制宜綜合治理的原則”進(jìn)行是合適的，但從環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)出發(fā)：只是一般性的規(guī)定是不夠的，應(yīng)該根據(jù)隧道等地下工程的長、短、重要性和隧道水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性，以及隧道地區(qū)的人口密度、農(nóng)牧業(yè)發(fā)達(dá)程度等生態(tài)環(huán)境，采用不同的防治措施。
(1)淺埋隧道、城市地下鐵道及水下隧道，為防止表水疏干、地表下沉、地面塌陷等災(zāi)害，應(yīng)采取截、堵表水下滲和洞內(nèi)全封閉、洞內(nèi)不允許滲漏水的防治措施。
(2)山嶺隧道工程，可按下列情況采用不同的防排水對策：
①非巖溶隧道.若覆蓋層較薄或圍巖屬強(qiáng)滲透性的地層，對地表水應(yīng)及早處理，以采用防止表水大量下滲的措施為主；若隧道埋深超過50m，除通過斷層破碎帶等富水區(qū)段采用預(yù)注漿堵水措施外，一般可按常規(guī)措施來處理。
②巖溶隧道．若隧道標(biāo)高處于巖溶水循環(huán)的充氣帶，可不作防水的特殊處理；若隧道標(biāo)高處于季節(jié)性充水帶或水平循環(huán)帶及深循環(huán)帶，一般以采用地表截堵、防止表土流失、洞內(nèi)注漿堵水等措施為主，其中若碰到原有動、靜水壓變化較大的集中股流(如暗河管道流)，視對環(huán)境影響的程度，即可采用輔助工程引排，又可采用在未揭穿集中股流前進(jìn)行預(yù)注漿封堵的措施進(jìn)行處理。巖溶隧道地表覆蓋層若厚度較薄(小于20m)時，則應(yīng)在隧道開挖前作地面預(yù)處理，以防止地面塌陷。
③生態(tài)環(huán)境需特殊保護(hù)地區(qū)的隧道工程。無論隧道長短和埋深如何，修建時均應(yīng)采取全封堵水的措施。
4 結(jié)束語
隧道工程對環(huán)境水文地質(zhì)條件及周圍的生態(tài)環(huán)境會帶來程度不同的影響，其中地表、地下水的大量涌入或隧道內(nèi)地下水的大量排放是其主要原因。因此，我們認(rèn)為，今后在新建隧道等地下工程時．-要認(rèn)真開展隧道水文地質(zhì)環(huán)境變化規(guī)律及其對生態(tài)環(huán)境影響的評估這一重要工作。
(1)新建隧道環(huán)境影響評估應(yīng)貫穿于隧道勘測設(shè)計、施工及運(yùn)營各個階段。
(2)新建隧道環(huán)境影響評估范圍應(yīng)規(guī)定為隧道軸兩側(cè)各1000～5000m為宜，特長巖溶隧道可根據(jù)需要適當(dāng)擴(kuò)大評估范圍。
(3)從保護(hù)環(huán)境的大目標(biāo)出發(fā)，新建隧道工程的防排水原則應(yīng)以截、堵措施為主，以改變過去山嶺隧道建設(shè)中，以排為主的做法。
(4)環(huán)境影響評估應(yīng)包括地表環(huán)境影響程度、范圍的評估和對隧道內(nèi)環(huán)境影響的評估兩方面的項目和內(nèi)容。
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