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1.2鐵道工程建設管理控制要素分析
鐵道工程建設安全控制在當前還有著諸多壓力，由于鐵道工程建設是一項龐大的系統工程，在實際的建設過程中會面臨環境及人等方面的因素影響，故此這些均為安全建設帶來了很大的風險。其中的地質以及水文和氣象等自然環境對鐵道工程的建設會帶來直接性的影響，另外還有面臨著地下管線及交通、緊鄰建筑等周邊環境相對比較復雜的壓力，還有技術及設備等諸多方面的控制壓力，這些層面的控制要素都需要得到充分重視。
2鐵道工程建設風險問題及安全管理策略實施
2.1鐵道工程建設風險問題分析
從實際情況來看，鐵道工程建設過程中還存在著諸多問題有待完善，這些問題會進一步引發風險，主要體現在施工前的準備工作沒有得到切實做好。鐵道建設行業施工前缺乏有效的規劃及引導，這樣在問題隱患上就有著很大的風險。在這些工程設備行業項目當中，倘若有一個環節沒有做好就會引發整個建設的安全風險問題，會對后續的工作產生影響，進而造成經濟和時間上的損失，對質量的控制也就存在著諸多困難。其次就是在鐵道工程的建設施工部門的人員自身也有著不足，存在著違規違章的施工現象發生。主要就是施工管理人員及施工人員沒有嚴格的遵循相關標準，所以對施工工程的質量帶來的影響，降低了線路的強度。技術指導是鐵道工程建設的重要環節，由于相關管理人員在技術上以及責任心方面沒有得到有效的加強，就會造成施工質量得不到有效保障。這一方面的問題帶來的風險是非常巨大的，所以管理人員自身的專業素質和技能是一個重要的問題。還有就是施工過的基礎管理和施工組織相對比較薄弱，由于組織人員的配給有著很大的差異，人員自身素質及能力有著高低優劣，故此就對鐵道施工建設造成一定影響。隨意變更施工計劃以及施工缺乏整體意識，工作作風不嚴謹，現場監管不合格等，這些問題都是造成鐵道工程建設風險的直接因素。
2.2鐵道工程建設安全管理策略實施
針對以上的相關問題要能夠從多方面進行策略的實施，首先要完善鐵道工程管理體制。我國的工程建設管理體制和國際先進水平還有著很大的差距，所以在當前鐵路建設得到迅速發展的重要階段，要將相關的工程建設的管理體制得到進一步的完善加強。從具體的措施上要規范工程的招投標工作，組建高質量建設隊伍。其次要能夠將工程安全管理制度進行有效完善，強化管理并進一步提升管理水平，將人力資源得到有效整合，加強安全監管力量。把鐵道大規模建設施工安全和質量抓好，為鐵路大規模建設提供人力資源的保障。還要整章建制，進而努力提升安全日質量管理的水平，夯實基礎標準化管理建設深入推進，完善制度，建設管理水平明顯提高。在這一方面要制定及完善各項考核激勵機制，在考核的力度上得以加大，從而來調動參建人員的積極性。要堅持安全第一預防為主的理念方針，對鐵道工程建設的安全管理要保證在安全的操作基礎上進行，要將安全第一的理念深化到每個參建人員思想上，對安全施工管理的意識進行強化。還要能夠科學的管理施工工作，對工程中的有效資源最大化的協調，嚴格審批每一施工步驟，嚴格遵守建設規章制度，通過科學化的手段進行管理。另外，要能夠保障施工安全管理的先進性，通過合理化的施工組織形式施工，現階段的鐵道施工項目呈現出開花的局面，并在施工點方面也較多。所以要結合實際采用多樣化的組織形式進行施工，可通過集中或者是分段式的方式進行施工，這樣能夠將施工的效率和安全性得到保障，并能夠有效降低施工的成本，與此同時也要能夠保障安全管理的先進性，提高施工的要求，并要充分利用先進科學力量作為安全施工的保障，對整體的施工風險進行降低。最后，要能夠在施工前的準備工作的關口要能夠嚴格的把控，嚴格按照有關的法律法規加以執行，確保鐵道工程建設施工的安全進行。將施工的專業化水平要進行有效提高，對施工人員的專業技能及素質進行提高，對其采取定期培訓的方式，將先進的技術和管理理念深入的貫徹，強化施工人員的風險意識和安全意識。這樣才能夠將鐵道工程施工中的人力資源結構形式得到全面的創新，促進技術的應用效率提升。只有如此才能夠有效的保障鐵道工程建設的安全管理，推動我國的鐵道工程發展的水平。
篇2
在市場經濟體制下,各種服務等都可以被看做商品,而鐵路運輸作為一種商品,并不生產有形的產品,而只是改變運輸對象的空間位置。由于鐵路是以獨特的列車方式進行運輸,旅客和貨物依附并伴隨著列車運行而共同移動,完成位置的改變。對于鐵路運輸本身而言,運輸安全不僅是運輸生產過程的基本要求,而且也是鐵路運輸產品質量的第一個重要特性。因此,以列車運行的方式對旅客和貨物進行位移,是鐵路運輸生產過程的基本特點。同樣,列車運行安全,即行車安全,也就成為鐵路運輸安全最重要、最核心的部分,所有旅客運輸安全、行李包裹運輸安全以及貨物運輸安全在很大程度上都取決于行車安全。旅客和貨物在全部運輸過程中,除了由于不可抗拒的天災和由于旅客本身的機能或貨物本身的性質而無法防止的以外,鐵路必須保證不使旅客造成心理和生理機能的損傷,保證不改變貨物的物理性質。在運輸過程中發生的人員傷亡、貨物破損、設備破壞等任何事故,都必然在造成生命財產損失的同時,降低鐵路運輸在公眾中的信譽和在運輸市場上的競爭能力。
一、鐵路運輸安全的現狀
1 缺乏路外事故監管
一般來說,鐵路部門對路外傷亡事故的監管缺乏科學性,嚴格細致措施不夠。由于歷史原因,還存在一些鐵路沿線穿越生活區的情況,而且這些鐵路眼線沒有設立安全防御設施,而且在一定時期內,這些問題的解決的時效性也比較差。但相關法規的立法調研已基本結束,這也將有助于減少鐵路道口和路外傷亡事故的發生。
2 欠缺懲罰欠缺力度
由于法律對危害鐵道安全行為制裁力度的不足,雖然這種行為潛藏著對鐵路公共交通設施的巨大危害,甚至有些地區形成了針對鐵路設施的犯罪產業鏈,而且按照現行的法律,公安機關在處理盜竊設施犯罪時,對屢犯者沒有什么特別有效的制裁手段,法院在審理盜竊鐵路設施的案件中,應考慮犯罪嫌疑人對鐵路設施造成的危害后果,應以危害程度決定刑罰,而不是盜竊物數量,從刑罰上震懾鋌而走險者。
3 創建平安鐵路困難
到近年來,危及行車安全的案件時有發生,慣性治安問題沒有得到根治,個別路段安全防范基礎薄弱,存在治安隱患,而相關主管問題對示范路段創建的重要性認識還不到位,沒有真正納入平安創建和治安綜合治理的整體工作之中,對示范路段人力以及相關的資源投入不夠,部署要求太籠統,缺乏檢查指導,尤其是在當地社會治安綜合治理和平安建設中,沒能發揮好應有的作用,同時,對如何建立長效機制研究和探討不夠。不知道應怎樣防止鐵路治安重點區段發生反復、護路聯防工作如何更加深入地扎根群眾等。
二、確保鐵路運輸安全的對策
作為現代化運輸方式之一,鐵路運輸在世界許多國家中,對于國民經濟發展和滿足人民生活需要起著重要而積極的作用。它聯接城市,深入鄉村,密切聯系著億萬旅客和貨主,不僅對于社會經濟生活,而且對于人民群眾的生命、財產都具有最廣泛、最直接、最迅速的影響。當某一干線鐵路發生運輸堵塞、中斷,或當某一次旅客列車發生列車沖突、脫軌事故時,必然直接妨礙千百個企業的生產或引起千家萬戶的焦慮。正因為如此,鐵路運輸安全對于整個社會生活是具有重要意義和重大影響的。 鐵路運輸安全的狀況反映了鐵路運輸的設備質量、管理水平、人員素質以及社會秩序的狀況。世界各國鐵路企業和政府當局歷來都十分重視鐵路運輸安全,把防止鐵路運輸事故放在重要位置,并為此而進行持久不懈的努力。各國鐵路和政府通過改善技術設備、加強管理和健全法制三個途徑來不斷改善鐵路運輸安全狀況。
1 有效改善技術設備
改善技術設備是保證運輸安全的重要物質基礎。線路、車站、通信信號以及機車車輛的破損、故障和性能不良是發生運輸事故,首先是行車事故的重要原因。線路上鋼軌的損傷、信號的故障以及機車車輛的車鉤、車軸、轉向架、制動裝置的破損往往導致嚴重的事故。隨著科學技術進步,必須不斷提高各種技術設備的性能、強度和可靠性,并努力采用設備故障防護報警和自動檢測、自動控制、遠程控制等先進手段,切實保證運輸安全。
2 努力健全安全法制
健全鐵路安全的法制是增強運輸安全的重要保證。制定和實施有關鐵路運輸安全的法規、法令,有助于使保證鐵路運輸安全成為各級政府、鐵路企業、各有關行業以及廣大社會公眾共同承擔的義務。目前世界各國,有的在一般法律中列入有關鐵路安全的條款,有的制定關于鐵路安全的專門法律,如鐵路安全法以及其它關于保安設備、特種運輸的安全法規等。
3 完善安全監察體制
為了保證國家有關鐵路安全法規的貫徹執行,加強鐵路運輸安全的監督管理,鐵路安全監督機構主要應做好以下幾方面工作,對新建和改建的土建、信號及電氣化等工程項目進行檢查,為部長依法批準使用作好準備;對上報事故進行調查,編寫鐵路事故報告以備公開發表;向國務大臣提供有關鐵路事宜的技術咨詢意見。鐵路安全監察機構代表政府依據法律執行任務,能夠對鐵路的安全運輸實行有力的監督;在部內設立安全總監察室,根據部令和鐵路有關規程進行工作,代表部長檢查、監察鐵路的安全工作調查處理事故,幫助貫徹安全規章制度,并具體幫助各級單位研究采取防止事故的有效措施,以確保運輸安全。
4 切實加強運輸管理
加強運輸管理是保證鐵路運輸安全的基本環節,大多數的事故都是由于違反規章制度、違反勞動紀律以及職工技術業務素質不良而引起,因此必須反復不斷地健全規章制度,嚴格勞動紀律、并加強技術業務培訓。許多國家鐵路還為此而制定安全獎懲辦法,開展安全月、安全周和各種形式的安全競賽活動。
結語
鐵路運輸的安全狀況反映鐵路的管理水平、設備質量、人員素質和社會秩序的狀況,是鐵路運輸質量的重要表現。鐵路運輸安全直接關系到廣大人民群眾的生命財產安全,這就需要相關的管理單位采取有效地措施,為鐵路運輸安全做出應有的貢獻。
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在市場經濟體制下,各種服務等都可以被看做商品,而鐵路運輸作為一種商品,并不生產有形的產品,而只是改變運輸對象的空間位置。由于鐵路是以獨特的列車方式進行運輸,旅客和貨物依附并伴隨著列車運行而共同移動,完成位置的改變。對于鐵路運輸本身而言,運輸安全不僅是運輸生產過程的基本要求,而且也是鐵路運輸產品質量的第一個重要特性。因此,以列車運行的方式對旅客和貨物進行位移,是鐵路運輸生產過程的基本特點。同樣,列車運行安全,即行車安全,也就成為鐵路運輸安全最重要、最核心的部分,所有旅客運輸安全、行李包裹運輸安全以及貨物運輸安全在很大程度上都取決于行車安全。旅客和貨物在全部運輸過程中,除了由于不可抗拒的天災和由于旅客本身的機能或貨物本身的性質而無法防止的以外,鐵路必須保證不使旅客造成心理和生理機能的損傷,保證不改變貨物的物理性質。在運輸過程中發生的人員傷亡、貨物破損、設備破壞等任何事故,都必然在造成生命財產損失的同時,降低鐵路運輸在公眾中的信譽和在運輸市場上的競爭能力。
一、鐵路運輸安全的現狀
1 缺乏路外事故監管
一般來說,鐵路部門對路外傷亡事故的監管缺乏科學性,嚴格細致措施不夠。由于歷史原因,還存在一些鐵路沿線穿越生活區的情況,而且這些鐵路眼線沒有設立安全防御設施,而且在一定時期內,這些問題的解決的時效性也比較差。但相關法規的立法調研已基本結束,這也將有助于減少鐵路道口和路外傷亡事故的發生。
2 欠缺懲罰欠缺力度
由于法律對危害鐵道安全行為制裁力度的不足,雖然這種行為潛藏著對鐵路公共交通設施的巨大危害,甚至有些地區形成了針對鐵路設施的犯罪產業鏈,而且按照現行的法律,公安機關在處理盜竊設施犯罪時,對屢犯者沒有什么特別有效的制裁手段,法院在審理盜竊鐵路設施的案件中,應考慮犯罪嫌疑人對鐵路設施造成的危害后果,應以危害程度決定刑罰,而不是盜竊物數量,從刑罰上震懾鋌而走險者。
3 創建平安鐵路困難
到近年來,危及行車安全的案件時有發生,慣性治安問題沒有得到根治,個別路段安全防范基礎薄弱,存在治安隱患,而相關主管問題對示范路段創建的重要性認識還不到位,沒有真正納入平安創建和治安綜合治理的整體工作之中,對示范路段人力以及相關的資源投入不夠,部署要求太籠統,缺乏檢查指導,尤其是在當地社會治安綜合治理和平安建設中,沒能發揮好應有的作用,同時,對如何建立長效機制研究和探討不夠。不知道應怎樣防止鐵路治安重點區段發生反復、護路聯防工作如何更加深入地扎根群眾等。
二、確保鐵路運輸安全的對策
作為現代化運輸方式之一,鐵路運輸在世界許多國家中,對于國民經濟發展和滿足人民生活需要起著重要而積極的作用。它聯接城市,深入鄉村,密切聯系著億萬旅客和貨主,不僅對于社會經濟生活,而且對于人民群眾的生命、財產都具有最廣泛、最直接、最迅速的影響。當某一干線鐵路發生運輸堵塞、中斷,或當某一次旅客列車發生列車沖突、脫軌事故時,必然直接妨礙千百個企業的生產或引起千家萬戶的焦慮。正因為如此,鐵路運輸安全對于整個社會生活是具有重要意義和重大影響的。 鐵路運輸安全的狀況反映了鐵路運輸的設備質量、管理水平、人員素質以及社會秩序的狀況。世界各國鐵路企業和政府當局歷來都十分重視鐵路運輸安全,把防止鐵路運輸事故放在重要位置,并為此而進行持久不懈的努力。各國鐵路和政府通過改善技術設備、加強管理和健全法制三個途徑來不斷改善鐵路運輸安全狀況。
1 有效改善技術設備
改善技術設備是保證運輸安全的重要物質基礎。線路、車站、通信信號以及機車車輛的破損、故障和性能不良是發生運輸事故,首先是行車事故的重要原因。線路上鋼軌的損傷、信號的故障以及機車車輛的車鉤、車軸、轉向架、制動裝置的破損往往導致嚴重的事故。隨著科學技術進步,必須不斷提高各種技術設備的性能、強度和可靠性,并努力采用設備故障防護報警和自動檢測、自動控制、遠程控制等先進手段,切實保證運輸安全。
2 努力健全安全法制
健全鐵路安全的法制是增強運輸安全的重要保證。制定和實施有關鐵路運輸安全的法規、法令,有助于使保證鐵路運輸安全成為各級政府、鐵路企業、各有關行業以及廣大社會公眾共同承擔的義務。目前世界各國,有的在一般法律中列入有關鐵路安全的條款,有的制定關于鐵路安全的專門法律,如鐵路安全法以及其它關于保安設備、特種運輸的安全法規等。
3 完善安全監察體制
為了保證國家有關鐵路安全法規的貫徹執行,加強鐵路運輸安全的監督管理,鐵路安全監督機構主要應做好以下幾方面工作,對新建和改建的土建、信號及電氣化等工程項目進行檢查,為部長依法批準使用作好準備;對上報事故進行調查,編寫鐵路事故報告以備公開發表;向國務大臣提供有關鐵路事宜的技術咨詢意見。鐵路安全監察機構代表政府依據法律執行任務,能夠對鐵路的安全運輸實行有力的監督;在部內設立安全總監察室,根據部令和鐵路有關規程進行工作,代表部長檢查、監察鐵路的安全工作調查處理事故,幫助貫徹安全規章制度,并具體幫助各級單位研究采取防止事故的有效措施,以確保運輸安全。
4 切實加強運輸管理
加強運輸管理是保證鐵路運輸安全的基本環節,大多數的事故都是由于違反規章制度、違反勞動紀律以及職工技術業務素質不良而引起,因此必須反復不斷地健全規章制度,嚴格勞動紀律、并加強技術業務培訓。許多國家鐵路還為此而制定安全獎懲辦法,開展安全月、安全周和各種形式的安全競賽活動。
結語
鐵路運輸的安全狀況反映鐵路的管理水平、設備質量、人員素質和社會秩序的狀況,是鐵路運輸質量的重要表現。鐵路運輸安全直接關系到廣大人民群眾的生命財產安全,這就需要相關的管理單位采取有效地措施,為鐵路運輸安全做出應有的貢獻。
篇4
在小導管超前支護的基礎上增加了隧道帷幕注漿，注漿增強了隧道圍巖的穩定性，隧道地面降水有效地控制了隧道內的水壓及水量，改善了圍巖，防止失穩，減少土地占用，原設計在地表打設旋噴止水帷幕，因為地表建筑物較多，采用洞內帷幕注漿可有效減少地表土地使用面積。本工法用于埋深20m以內隧道及地下工程富水流砂層，且穿越既有建筑物的隧道施工。
二、工藝原理
隧道整條線處于粗砂～礫砂層且水量大，隧道地面降水減少隧道掌子面的水量，并起到了改善圍巖的作用；隧道周圈帷幕注漿超前支護起到了穩定掌子面圍巖的作用，防止隧道開挖掌子面失穩同時兼具一定固結及止水效果。
三、工藝流程及操作要點
（一）地面降水施工
結合本地段工程地質，水文水質情況以及現場鉆井設備，降水采用地表700mm管井降水，降水井管選用內徑350mm，每延米長度為1.5米的無砂井管，井壁采用60-80目的尼龍網包裹，井壁管與孔間距采用粒徑1-3cm填充。降水井應穿透含水層，同時井底標高應低于隧道仰拱不小于2米，降水井布置在線路左右兩側及兩隧道的中間，布置在距離隧道邊線2.5m左右，在施工過程中降水井間距及井管材料等根據降水效果調整。
1.降水計算參數
根據地勘單位提供的隧道涌水量、滲透系數、地層巖性，確定降水井的類型，降水井濾水管所伸入的土層。確定井徑，依據經驗計算公式計算單根管井的出水量。由隧道涌水量計算管井根數，換算出管井間距。
2.降水井施工流程
降水井施工流程（見下圖）：
3.降水井試驗成果
針對降水井的降水效果，我單位做了降水試驗，打設降水井3口，沿隧道及垂直隧道方向打設水位觀測孔9個，降水15天后，根據水位觀測孔的每天監測數據繪制降水曲線，通過曲線觀察降水效果，降水效果良好。
（二）隧道帷幕注漿
全斷面及帷幕注漿方式采用后退式分段注漿，分段長度為3.0m左右，注漿每循環長度10.0m，全斷面注漿孔在每一循環開始部位的掌子面上按扇形布置，帷幕注漿孔沿開挖輪廓線布置，注漿孔的間距0.8m左右，同時應保證孔的末端間距控制在1.0m的范圍內，實際間距需要現場試驗后最終確定。注漿后應保證每一斷面2.5m范圍內土體被加固，注漿漿液為水泥-水玻璃雙液漿（CS漿液），注漿時先外圈，后內圈，間隔鉆孔注漿。注漿壓力控制在1.0-1.5Mpa，并注意漿液不能溢出地表。注漿工作面封堵初始注漿段采用80mm后噴射混凝土止漿墻，后續注漿段均預留3.0m已注漿段作為止漿巖盤。
1.施工流程：
鉆孔注漿安設注漿管噴砼封閉掌子面設備就位制漿、連接管路注漿飽滿結束
2.注意事項
（1） CS具有腐蝕性，施工中注意防護和安全；
（2） 備有發電機和水源，注漿過程保證不能停水、停電；
（3） 壓力表必須標定，并保證完好，損壞后立即更換；
（4） 注漿時如遇到竄漿或跑漿，采用間隔一孔或幾孔注漿方式；
（三）隧道開挖、支護
根據現場實際情況，隧道標準斷面采用上下臺階法進行開挖，人防段采用CRD法開挖，每次循環進尺0.75m，開挖后素噴掌子面，每支護一榀格柵立即噴射C25混凝土，監測數據顯示隧道拱頂或地表異常段，格柵密排支護，及時封閉掌子面，進行全斷面注漿。
1.掌子面素噴砼：隧道開挖后為了提高掌子面穩定性，認真檢查圍巖情況處理欠挖后及時素噴拱部砼，將其封閉。
2.安裝格柵鋼架：開挖斷面經檢查合格后，及時安裝格柵鋼架。格柵鋼架安裝由于不能及時成環，需在兩端拱腳處打設鎖腳錨管并進行注漿，并與格柵鋼架焊接牢固。連接板位置螺栓必須鎖緊。
3.噴射混凝土：噴射混凝土采用濕噴法施工。
4.施工注意事項
1） 該區間為富水流砂層，降水、開挖及初期支護各道工序必須銜接緊密，防止圍巖暴露時間過長；
2） 上下臺階法施工，兩個臺階距離不得超過5～6m，需盡早封閉成環。
（四）監控量測
1.地下水位監測
1）采用的儀器和測點的布置：采用水位計進行測試。水位觀測孔按勘察專業水位觀測孔埋設要求制作。
2）測試方法：將電測水位計的探頭沿井管緩慢放下，當測頭接觸水面時，蜂鳴器就會響，此時讀取讀數，該讀數與管口標高差即水位標高。
2.周邊收斂
1）監測目的
通過周邊收斂觀測，了解洞身收斂情況，為支護參數調整及襯砌時間提供依據。
2）監測儀器：收斂儀、鋼尺。
3）監測實施
沿隧道中線每10m布置一組，在確定量測的隧道斷面開挖或初噴后24小時內，在隧道左邊墻和右邊墻部位分別埋設測樁（測樁埋設深度約15cm，鉆孔直徑約20cm，用早強錨固劑固定，測樁設置保護罩），并進行初始讀數。量測儀器采用隧道收斂計。量測方法采用精度較高的水平基線量測方法，并進行溫度修正。
3.拱頂下沉
1）監測目的
通過拱頂沉降觀測，了解拱頂下沉情況，為支護參數調整及襯砌時間提供依據。
2）監測儀器：水準儀、精密水準尺。
3）監測實施
沿隧道中線每10m布置一組，量測方法采用水準抄平方法，必要時采用冗余觀測方法來提高精度。
四、安全保證措施
（一）隧道降水及橋墩加固安全保證措施
1.降水井根據現場實際位置做調整，施工完成后鋼板覆蓋；
2.該地段降水施工時，加強橋墩及地面監測，信息化指導施工，防止因降水導致橋墩及建筑物側向位移及地面沉降；
（二）隧道開挖、初支安全保證措施
1.嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、勤量測、早封閉”的十進行隧道施工；
2.認真做好隧道爆破后的排煙、排險等工作；
3.制定緊急搶險預案，并按預案內容配置搶險物資。
五、工程實例
青島市地鐵一期工程（3號線）河西站～河東站暗挖區間自2010年6月開始施工，該區間地質為粗砂～礫砂層，且富水，開挖過程中容易造成隧道塌方、地標建筑物損壞，為了使隧道正常掘進，地表建筑物的安全，在開挖過程中研究并應用地表降水加洞內帷幕注漿技術，保證隧道順利掘進以及地表建筑物的安全。到目前為止通過監測，地表、隧道拱頂及水平收斂、及側向位移值極小。采用此方法是切實可行的。
參考文獻：
[1]《地下工程淺埋暗挖技術通論》 安徽教育出版社，2004
[2]《淺埋暗挖法修建地下工程幾個問題的討論》 鐵道部隧道工程局科技大會論文集，1999
篇5
Key words: beneath the city； tunnel entrance canopy; design method
中圖分類號：U453.1 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）01-0020-02
引言
隨著鐵路建設的不斷發展，為了鐵路與城市發展和諧發展，更多的在市繁華中心區通過鐵路隧道入地來避免與城市爭奪地面土地資源，并且防止鐵路對城市的割裂作業。
從地圖上俯瞰石家莊，京廣、石太、石德鐵路在省會呈十字形交叉，特別是京廣鐵路從城市中心穿過，把主城區東西分割，而東西向交通是石家莊市交通的主流向，巨大的車流穿地道橋而過，造成石家莊城區的交通瓶頸。石家莊市因鐵路而發展，以火車站為中心，西起維明街，東到體育大街，北起和平路，南至槐安路，在這約 20 平方公里的區域內，集中布置了省、市行政中心，文化活動中心，交通中心，通訊中心，金融中心，商業中心，省、市醫療中心，以及兩個小商品市場，中心區人口密集，交通壓力巨大，市區 40%的交通出行集中在中心區。同時鐵路如果穿城而過對城市中心區交通造成的壓力勢必雪上加霜。鐵路入地成為行之有效的結局方案。石家莊隧道的建設從根本上解決的鐵路對城市分割帶來的影響，隨著鐵路和城市建設的不斷發展，會有更多的穿城鐵路采用下穿隧道的方式來解決鐵路與城區發展的矛盾，而隧道雨棚的建設不僅為隧道提供了防護，也是鐵路隧道更加和諧的融入城市的景觀之中，更可能成為城市的特色景觀。
1．隧道雨棚設計概況：
石家莊穿城入地的六線隧道工程是全國首例，也是我國規模最大的下穿城市鐵路隧道工程，自石家莊北部義堂路入地，至槐中路出地，全長4980米。位于義堂路附近的隧道入口為兩孔四線隧道，為兩聯孔4線隧道。石青客運專線及石德線通過1、2線出入口引入隧道內，出口為三連孔6線隧道。因此共設4個隧道出入口，北側的1、2線、位于義堂路附近的4線入口及南側槐中路的6線出口，4處隧道出入口至線路變坡點長度470米至690米不等，如此長度范圍內匯集的雨水如果不加控制匯入隧道內，就會危及旅客及隧道安全。為了防止雨水進入六線隧道內，需要分別在4處隧道出入口分別設置隧道口雨棚。六線隧道設置的4處進出口雨棚也成為我國規模最大的隧道雨棚工程。
以下著重介紹4處進出口雨棚中跨度最大的6線出口雨棚：雨棚覆蓋面積近2萬平米，長度為456米，雨棚寬42米，高14米，雨棚縱向設計坡度為12.17‰。雨棚結構采用輕型鋼結構和鋼筋混凝土結合，主體結構為單層混凝土結構，垂直于股道方向的梁為鋼筋混凝土弧形梁，弧形梁兩側向外挑2.5m。屋面為輕型鋼結構，面層為直立鎖邊銀灰色鍍鋁鋅壓型鋼板。封檐板采用氟碳噴涂處理的鋁單板。隧道雨棚結構結合了鋼筋混凝土結構的堅固耐用便于維護的特點，又有鋼結構跨度大，結構輕巧，美觀便于施工的優點。通過經濟技術比較，最終確定雨棚沿股道方向柱間距12m最為經濟合理，雨棚柱采用鋼筋混凝土圓柱，雨棚柱均與下部的路基擋墻結合，由路基擋墻承載并分散雨棚的荷載，因此路基擋墻也采用了非標準設計，每塊擋墻結構長度也采用了12米與雨棚柱距相同。垂直于股道方向立四排柱，分3跨，中間兩柱跨度13m，兩側柱跨度12m，每跨設2條線路共6線，總跨度為37m。
2．雨棚防排水設計：
長度覆蓋整個隧道出入口坡道并與隧道出入口無縫結合。雨棚底部設置有路基擋墻，及保護隧道口又防止兩側地面雨水流入隧道內。雨棚頂部為舒緩的弧形雨水自然流到兩側地面，在路基擋墻外2米范圍內設置混凝土散水，散水至排水溝4米范圍內為混凝土硬化地面，雨水最后匯入地面排水溝排入市政。一旦雨棚兩側有部分飄雨進入隧道出入口斜坡，隧道進出口洞門處還都設有截水溝，可以把沿斜坡進入的雨水擋住。排入隧道內截水溝兩側有積水井，通過機拍泵站及時排入城市雨水管網。
3．隧道雨棚空氣動力設計：
列車高速進入隧道時，空氣流動因受到隧道壁面的限制而被阻滯，使列車前端靜止的空氣受到壓縮，從而形成壓縮波。當列車尾部進入隧道后，由于列車尾部的壓力低于大氣壓，原先經過環狀空間流到隧道入口外的空氣改變流向，變成流入列車后方的隧道空間，而且隧道外的空氣也流入該空間。并且，因經環狀空間流入車后隧道空間的空氣流量小于列車所排擠開的空氣流量，于是在列車尾部形成了低于隧道洞口外大氣壓的壓力區，即產生膨脹波。壓縮波和膨脹波均以音速向前傳播，到達隧道出口后，以不同形式的波反射回來，朝入口端傳播，如此不斷反復。因此如果雨棚采用封閉的環狀空間結構，動車進出產生的壓縮波和膨脹波會對雨棚結構產生巨大影響。因此為避免封閉的環狀空間結構，雨棚兩側開敞設計，保證的足夠的通透面積，最大程度減少動車運行對雨棚結構的影響。
4.隧道口雨棚景觀設計：
從景觀設計的觀點來看,傳統的設計缺少對旅客和觀者的考慮,仍然是僅以功能為目的的設計概念.景觀設計則強調從旅客和觀者的心理學印象出發,以提高旅客和觀者的舒適性為目的,把隧道洞口放在城市重要景觀的位置上來研究。隧道洞口開挖改變了周邊的城市環境,洞口及坡面的擋墻以及附屬突出的構筑物對地區局部景觀產生極大的影響。隧道口雨棚景觀設計從創造與周圍環境協調的角度出發,使隧道洞口的設計在滿足基本功能的同時,達到既與周邊環境有機融合又成為景觀亮點的目的。
石家莊隧道洞口屬于端墻式洞口，結構合理，外形簡練剛硬，但作為城市景觀，則太過冰冷，使人產生疏離感，與石家莊城市充滿活力的城市風貌不夠融合。因此隧道雨棚屋面造型方面采用了輕盈柔和的弧形設計。在雨棚的色彩方面：梁柱用淺灰色隱形于背景，而突顯了的白色的弧形雨棚屋面。
雨棚作為聯系鐵路隧道與城市景觀的紐帶，將鐵路功能性為主的工業設計風格巧妙融合到了城市景觀之中，修長的雨棚從地面逐漸抬升至空中，避免了鐵路突然出現在城區的突兀，從心理的角度，反而勾起觀者的遐想空間，對動車從隧道出現產生期待。
5.結語：
隨著石家莊六線隧道的建成使用，鐵路將城市分割為橋東橋西的局面逐步結束，使沿線土地更合理地利用，周圍商業區也將更好地連片發展。石家莊市城區道路建設完全在平面上進行，原本被鐵路阻隔的道路系統將得到完善，十多條路段就能夠平面連通，石家莊市中心可全面實現東西方向交通道路融合，進而優化原來鐵路隔斷的城市網絡結構不合理的局面，提升城市的品位和形象，使交通樞紐優勢更加凸顯，提高物流、人流和輻射能力，增強經濟社會發展的活力。
作為鐵路隧道重要的組成部分，連通鐵路隧道與城市的六線隧道雨棚，也將發揮它應有的作用：除了向城市展示了更加有親和力、更加人文關懷的鐵路形象以外；而更為印象深刻的是，它也將成為矗立在石家莊這座活力城市中心的標志性景觀之一。
參考文獻：
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隨著計算機網絡的廣泛應用，網絡安全問題日漸突出。網絡具有跨國界、無主管、不設防、開放、自由、缺少法律約束力等特性，網絡的這些特性顯示了它的許多優點，但同時也使它容易受到來自各方面的入侵和攻擊。如果不很好地解決這個問題，必將阻礙計算機網絡化發展的進程。
1 網絡安全概述
網絡安全從本質上來講就是網絡上的信息安全，指網絡系統中流動和保存的數據，不受到偶然的或者惡意的破壞、泄露、更改，系統能連續正常的工作，網絡服務不中斷。從廣義上來說，凡是涉及到網絡上信息的保密性、完整性、可用性、真實性和可控性的相關技術和理論都是網絡安全所要研究的領域。
2 網絡安全的威脅因素
歸納起來，網絡安全的威脅主要有：
（1）網絡協議的局限性。 Internet的基石是TCP/IP協議簇，該協議簇在實現上力求效率，而沒有考慮安全因素，因為那樣無疑增大代碼量，從而降低了TCP/IP的運行效率，所以說TCP/IP本身在設計上就是不安全的。并且，由于TCP/IP協議是公布于眾的，若人們對TCP/IP協議很熟悉，就可以利用它的安全缺陷來實施網絡攻擊。
(2) 人為的無意失誤。如操作員安全配置不當造成的安全漏洞，用戶口令選擇不慎，用戶將自己的帳號隨意轉借他人或與別人共享等都會對網絡安全帶來威脅。雖然網絡中設置了不少保護屏障，但由于人們的安全意識淡薄，從而使保護措施形同虛設。例如防火墻，它是一種網絡安全保障手段，是網絡通信時執行的一種訪問控制尺度，其主要目的就是通過控制入、出一個網絡的權限，并迫使所有的連接都經過這樣的檢查，防止一個需要保護的網絡遭受外界因素的干擾和破壞。如有人為了避開防火墻服務器的額外認證，進行直接的PPP連接，就會使防火墻失去保護作用。
（3）計算機病毒的危害。 計算機病毒是一個能夠通過修改程序，把自身復制進去進而去傳染其它程序的程序。它并不獨立存在，而是寄生在其他程序之中，它具有能自我“復制”并能“傳播”這一基本特征，并在計算機網絡內部反復地自我繁殖和擴散，危及網絡系統正常工作，最終使計算機及網絡系統發生故障和癱瘓。目前全世界的計算機活體病毒達14萬多種，其傳播途徑不僅通過軟盤、硬盤傳播，還可以通過網絡的電子郵件和下載軟件傳播。隨著計算機應用的發展，人們深刻地認識到病毒對計算機信息系統造成嚴重的破壞。
(4) 黑客的威脅和攻擊。 這是計算機網絡所面臨的最大威脅，敵手的攻擊和計算機犯罪就屬于這一類。此類攻擊又可以分為2種:一種是網絡攻擊，以各種方式有選擇地破壞對方信息的有效性和完整性;另一類是網絡偵察，他是在不影響網絡正常工作的情況下，進行截獲、竊取、破譯以獲得對方重要的機密信息。這2種攻擊均可對計算機網絡造成極大的危害，并導致機密數據的泄露。網絡軟件不可能是百分之百的無缺陷和無漏洞的，這些漏洞和缺陷恰恰是黑客進行攻擊的首選目標。黑客入侵的例子枚不勝舉，從某種意義上講，黑客對信息安全的危害甚至比一般的電腦病毒更為嚴重。
3計算機網絡安全防范措施
針對網絡系統現實情況，處理好網絡的安全問題是當務之急。為了保證網絡安全采用如下方法：
(1)配置防火墻。防火墻將內部網和公開網分開，實質上是一種隔離技術。它是網絡安全的屏障，是保護網絡安全最主要的手段之一。免費論文。利用防火墻，在網絡通訊時執行一種訪問控制尺度，允許防火墻同意訪問的人與數據進人自己的內部網絡，同時將不允許的用戶與數據拒之門外，最大限度地阻止網絡中的黑客隨意訪問自己的網絡。防火墻是一種行之有效且應用廣泛的網絡安全機制，防止Internet上的不安全因素蔓延到局域網內部，所以，防火墻是網絡安全的重要一環。免費論文。
(2)安裝防病毒網關軟件。防病毒網關放置在內部網絡和互聯網連接處。當在內部網絡發現病毒時，可能已經感染了很多計算機，防病毒網關可以將大部分病毒隔離在外部，它同時具有反垃圾郵件和反間諜軟件的能力。當出現新的病毒時，管理員只要將防病毒網關升級就可以抵御新病毒的攻擊。
(3）應用入侵檢測系統。入侵檢測技術是近20年來出現的一種主動保護自己免受黑客攻擊的新型網絡安全技術。它能夠檢測那些來自網絡的攻擊，檢測到超過授權的非法訪問。一個網絡入侵檢測系統不需要改變服務器等主機的配置。由于它不會在業務系統的主機安裝額外的軟件，從而不會影響這些機器的CPU、I/O與磁盤等資源的使用，不會影響業務的性能。它從系統運行過程中產生的或系統所處理的各種數據中查找出威脅系統安全的因素，并對威脅做出相應的處理。免費論文。入侵檢測被認為是防火墻之后的第二道安全閘門，它在不影響網絡性能的情況下對網絡進行監測，從而提供對內部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時保護。在網絡中同時采用基于網絡和基于主機的入侵檢測系統，則會構架成一套完整立體的主動防御體系。
(4）利用網絡監聽維護子網系統安全。對于網絡外部的入侵可以通過安裝防火墻來解決，但是對于網絡內部的侵襲則無能為力。在這種情況下，可以采用對各個子網做一有一定功能的審計文件，為管理人員分析自己的網絡運作狀態提供依據。設計一個子網專用的監聽程序。該軟件的主要功能為長期監聽子網絡內計算機間相互聯系的情況，為系統中各個服務器的審計文件提供備份。
(5)采用漏洞掃描技術。漏洞掃描是針對特定信息網絡中存在的漏洞而進行的。信息網絡中無論是主機還是網絡設備都可能存在安全隱患，有些是系統設計時考慮不周而留下的，有些是系統建設時出現的。這些漏洞很容易被攻擊，從而危及信息網絡的安全。漏洞掃描是自動檢測遠端或本地主機安全的技術，它查詢TCP/IP各種服務的端口，并記錄目標主機的響應，收集關于某些特定項目的有用信息。它的具體實現是安全掃描程序，掃描程序可以在很短的時間內查出現存的安全脆弱點。掃描程序開發者利用可得到的攻擊方法，把它們集成到整個掃描中，掃描后以統計的格式輸出，便于參考和分析。
(6)應用數據加密技術。數據加密技術就是對信息進行重新編碼，從而隱藏信息內容，使非法用戶無法獲取信息的真實內容的一種技術手段。數據加密技術是為提高信息系統及數據的安全性和保密性，防止秘密數據被外部破析所采用的主要手段之一。
(7)常做數據備份。由于數據備份所占有的重要地位，它已經成為計算機領域里相對獨立的分支機構。時至今日，各種操作系統都附帶有功能較強的備份程序，但同時也還存在這樣或那樣的缺陷;各類數據庫管理系統也都有一定的數據復制的機理和功能，但對整個系統的數據備份來說仍有不夠完備之處。所以，若想根本解決整個系統數據的可靠備份問題，選擇專門的備份軟、硬件，建立專用的數據備份系統是不可缺少的。
結語
隨著網絡的迅速發展，網絡技術的日漸更新，網絡時代的計算機信息安全越來越重要，網絡安全是一個系統的工程，需要仔細考慮系統的安全需求，并將各種安全技術結合在一起，才能生成一個高效、通用、安全的網絡系統。
f參考 文 獻 ]
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Key words: pipe technology；municipal engineering；application；construction process
0 引言
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分，日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內，要對上述市政設施進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段，這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
非開挖技術將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用，本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來，頂管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當IJD外≥2.10時為長管。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝：頂管施 叉稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3）穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；4）悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩定，以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿孔隙，并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應每一種壓漿壓力，都有一個完全確定的滲入深度。
盡管就某種場合來說，隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知，在管子下半部，膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出，而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出韻原因在于，靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙，或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下，膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之，在頂壓力和浮力同時作用下，管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起，于是管底下方便形成了一個低壓區，致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管設計在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開槽埋管更具優越性。時代要前進，城市要發展。市政設施配套完善，地下各種管道建設將會大量增加，頂管設計和施工也會增多。管徑加大，長度加長，有直有曲，種類繁多，這將是今后大城市頂管施工的發展趨勢。因此，我們要重視這個良機，進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術，使之綜合施工技術達到國際水平。
參考文獻
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篇8
隧道病害是一個世界性的難題。日本是隧道較多的國家之一，近年來，日本鐵路運營隧道相繼出現了數起危及行車安全的事故，引起了有關部門的高度重視。1999年6月27日福岡縣境內一座隧道邊墻上重達200kg的混凝土砸在高速行駛的列車上，為此對377處不安全的混凝土襯砌進行了加固。日本運輸省對全國3529座公路隧道檢查，結果發現60％以上的隧道都存在著不同程度的病害。
作為鐵路運輸的咽喉部分，運營隧道結構的安全狀況影響著客貨運輸的效率、效益及安全。但是，由于水害、凍害、不良地質及襯砌材料侵蝕等原因，致使運營隧道的襯砌混凝土產生開裂、變形，產生疏松、剝落、掉塊等，使襯砌的有效厚度減薄，降低襯砌結構的承載能力及其使用壽命；病害嚴重的將導致襯砌結構失穩、破壞，即結構繼續使用的安全性(即結構能繼續使用的可靠性)降低，隨著病害的繼續發展，最終會導致襯砌結構失穩破壞，影響運輸安全。
據鐵道部資料統計，1999年鐵路運營隧道合格率為65.2％，2000年隧道合格率為65.7％。有些隧道的病害還相當嚴重，甚至已危及到行車安全。鐵路部門每年都投入大量的人力、物力和資金用于隧道病害的維修和整治，但隧道設備的狀況仍然沒有根本好轉。
1、鐵路運營隧道病害的主要類型
鐵路隧道的病害類型主要包括：滲漏水病害(包括凍害)、襯砌結構裂損病害、基底破損病害以及其他類型病害等。而這其中，滲漏水病害和襯砌結構破損病害是影響隧道安全性的主要因素。
1.1 隧道滲漏水病害類型隧道滲漏水病害類型包括隧道漏水、涌水(拱部滴水、隧底冒水、孔眼滲水)、隧道襯砌周圍積水、潛流沖刷、侵蝕性水對襯砌的侵蝕以及凍害等幾種。
1.1.1 隧道漏水和涌水。隧道圍巖的地下水，或洞頂地表水直接地(無襯砌)和間接地(通過襯砌的薄弱環節)以滲、漏、淌、涌等形式進入隧道內所造成的危害，叫漏水或涌水。這是隧道中最常見的一種病害。
1.1.2 襯砌周圍積水。隧道建成后，地表水或地下水向隧道周圍滲流匯集，如不能及時排走將引起隧道出現病害就稱為積水。
1.1.3 侵蝕性水對襯砌的侵蝕(水蝕)。圍巖中地下水因含有鹽類、酸類和堿類等化學成分，對混凝土襯砌起腐蝕作用而形成病害(水蝕病害)。
1.1.4 凍害。在嚴寒地區，地下水或地表水進入隧道后，凍結成冰，造成隧道功能受損害，稱為凍害。根據凍害的現象，凍害類型可分為掛冰、冰錐、冰塞、冰楔、圍巖凍脹、襯砌材質凍融破壞和襯砌冷縮開裂等7種。
1.2 鐵路隧道襯砌結構裂損
隧道襯砌裂損類型包括襯砌變形、襯砌移動和襯砌開裂3種。
1.2.1 襯砌變形。襯砌變形有橫向變形和縱向變形兩種。而橫向變形是主要變形。襯砌橫向變形是指襯砌由于受力原因而引起拱軸形狀的改變。
1.2.2 襯砌移動。襯砌移動是指襯砌的整體或其中一部分出現轉動(傾斜)、平移和下沉(或上抬)等變化。襯砌移動也有縱向移動和橫向移動之分。對于大多數已發生裂損的襯砌，往往是縱向和橫向移動同時出現。
1.2.3 襯砌開裂。襯砌開裂是指襯砌表面出現裂縫，是襯砌變形的結果。
隧道襯砌裂縫一般是指作為隧道主要結構的二次襯砌混凝土表面的可見裂縫，它是指二次襯砌混凝土中的不連續面，這些薄弱部位是引起混凝土破壞的主要原因。
2、隧道襯砌裂損的加固技術
在運營條件下，對隧道襯砌裂損的修補與整治是一項復雜而艱巨的工程。一般應在加強觀測，掌握裂紋變形情況和地質資料，查清病害原因的基礎上，對不同裂損地段，采用不同的工程措施。同時注意對襯砌漏水、腐蝕等病害，一并綜合進行整治。貫徹徹底整治的原則，達到穩定圍巖，加固襯砌，確保運營安全的目的。
2.1 加固隧道圍巖
2.1.1 深孔壓漿法
在襯砌上均勻布置孔位，用風鉆打深度4-6米的孔，向襯砌周圍破碎圍巖體內壓漿，加周圍巖。使襯砌周嗣的圍巖在1.5米的范圍形成一個固結圈，使作用在襯砌上的地層壓力大小和分布產生有利轉化，來有效地穩定圍巖同襯砌本身共同受力。同時也可防止地下水的滲入，有利于襯砌結構受力與防水。
2.1.2 深錨桿加固法
對圍巖類別較好的巖體，可以在襯砌上均勻布置孔位，用風鉆打深度4-6米的孔，進行壓漿，然后再打入金屬錨桿。這樣可使襯砌周圍的破碎不穩定巖體相互粘結，形成一定厚度的承載拱；在水平層狀的巖石中把數層巖層串聯成一個組合梁，與襯砌共同受力，防止襯砌變形和破損。采用錨桿加固不僅可以有效地控制襯砌的變形，提高襯砌的穩定性，而且可以使作用在襯砌上的地層壓力大小和分布產生有利轉化。
2.1.3 支擋加固和治水穩固圍巖對偏壓隧道或位于滑坡地段，有可能產生新滑動的隧道，可以采用修建排水設施，防止地表水滲入巖體。同時修筑抗滑墻或抗滑樁來預防山體失穩與滑坡。
2.2 襯砌加同
2.2.1 噴錨加固裂損襯砌
這類方法是目前襯砌加固最常用的方法。這類方法的優點是不用拱架、模板，噴層與鑿毛洗凈的原污工面粘結力強。施工進度快，對行車干擾少，勞動強度低，工程費用低，安全可靠性高。同時噴層早期強度高，密實度高，抗滲性好。一般情況下常常和加固隧道圍巖結合使用，充分發揮襯砌與圍巖的共同作用。目前噴錨加固常用的有素噴、網噴、錨網噴、噴射鋼纖維混凝土和嵌軌網噴。
2.2.2 嵌補襯砌裂紋
即沿裂紋鑿成內口稍大于外口的楔性槽，槽寬不宜小于5cm，槽深應接近縫深，并大于5cm。用水沖洗槽子，使粘接良好。一般采用MIO水泥砂漿嵌填搗實，最好用膨脹性水泥砂漿填灌。如裂縫寬度較大時，也可以采用混凝土填補。如果有條件.采用環氧樹脂或環氧樹脂砂漿嵌補裂縫效果更好。這種方法適用于襯砌局部開裂，但經過一段時間已經停止發展或者襯砌被各向裂紋破壞較嚴重，但襯砌仍是一個完整的整體，尚未喪失承載能力，而且裂紋已經停止發展的情況。
2.2.3 鋼筋混凝土套拱
采用鋼筋混凝土套拱加強原襯砌，一般鋼筋混凝土厚度為20-30cm。在現場多采用單心圓拱以適應不均勻的圍巖壓力。鋼筋混凝土套拱這種方法主要適用于隧道拱部開裂嚴重，拱頂壓劈掉塊，拱腰縱裂錯臺，但還具有一定的整體性和承載能力，而EL邊墻基本完好的情況。不宜采用噴錨整治的，而又未達到拆除重建的嚴重程度的隧道。
2.2.4 嵌補襯砌
如果裂縫發展較快，且有規則，襯砌的整體性也較好，可考慮局部或全環形加設鋼拱支撐。鋼支撐設置方法、大小、間距等視隧道限界凈空尺寸，外載的大小而定。一般是將襯砌鑿開，埋人固定鋼拱架或鋼軌。若拱部設鋼拱，拱腳支撐在墻頂或預埋拱
腳處牛腿上，若全斷面支撐，接頭要形成剛性節點。為了考慮縱向抗彎能力，支撐縱向應加強聯結，安裝后如隧道凈空允許，在原襯砌外再澆筑混凝土套拱。
2.2.5 更換襯砌
更換拱部、邊墻襯砌這種方法一般情況下不宜采用，因為開裂的襯砌仍然具有一定的承載能力。重建的新襯砌一般采用鋼筋混凝土結構.這樣可以提高襯砌的承載能力。并且能針對不同聞巖壓力分布情況配置鋼筋，襯砌厚度可以減少，便于滿足隧道凈空要求，減少開挖數量。但鋼筋綁扎和灌注混凝土施工比較困難。因此也常常采用拆除舊襯砌，用鋼拱架作為臨時支撐，然后將{刊拱架埋人新建隧道襯砌的混凝土中，形成鋼拱架鋼筋混凝土。
2.2.6 隧道底部加固
通過現場試驗、室內模型試驗、理論分析等手段找提出了合理的隧道底部結構形式和排水系統設計及可行的施工方法。
(1)單線隧道直墻襯砌底部結構：加厚鋪底，由20em加厚到40cm.或20cm鋼筋混凝土鋪底；提高鋪底混凝土標號，由C10到C20混凝土；加深兩側邊墻及側溝深至軌面線以下1.6m。
(2)單線隧道曲墻仰拱斷面：由原混凝土充填改為與仰拱同一標號C20混凝土。
(3)隧道底部采用順接襯砌斷面。將原標準設計大墻底改為與仰拱順接，八心圓斷面，使底部結構力學條件更為良好。
(4)深排水溝的埋置深度：深排水溝水面應低于隧道鋪底面20cm。
(5)深排水溝埋設位置，單線隧道深排水溝放置兩側。
2.2.7 增設仰拱
此方法適用于粘土質泥巖軟弱隧底，邊墻下沉，或者膨脹性圍巖，基底病害地段，以及既有仰拱破損地段改建。一般仰拱厚30-50cm，采用C20混凝土。仰拱與邊墻連接必須鑿毛，增設釬釘加強連接。同時應設深側溝，以利排水和維修。
3、隧道滲漏水加固
整治運營隧道滲漏水病害的原則，應做到拱部邊墻不滴水、隧底不涌水、道床不積水、安裝設備的孔眼和錨桿不滲水；寒冷地區洞內無凍害、凍脹、無積水。
3.1 壓注槳液
如果襯砌滲漏水較為普遍，采用壓注漿液補強防水最適宜。通過壓力將防水漿液注入襯砌與圍巖孔隙及巖層節理中，阻止地下水的滲入，使地下水按地下水原來的水系活動，疏導引出。常用的壓漿方式主要有單泵壓漿和雙泵壓漿兩種。
注漿壓力、注漿孔間距、應用材料選擇、以及漿液的水灰比等，均應按襯砌滲漏水情況確定。一般規律是：大范圍滲水布孔宜密鉆孔宜淺，裂隙滲漏布孔宜疏鉆孔宜深。孔徑大于40mm，深入圍巖一般應大于20cm。注漿孔一般采用四方形和三角形兩種布置方式。
3.2 襯砌作防水層
作防水層是目前國內外整治隧道襯砌滲漏應用最普遍的方法，效果明顯，施工簡便，費用較低。從耐久性的角度看，采用外貼式防水層效果較好。但限于隧道凈空與施工安全等問題，目前采用較少。目前常用方法的有砂漿抹面、噴涂防水層、粘貼防水卷材等。作為內貼防水層，目前在隧道維修養護中較為大量采用。
3.3 新型復合防水層
通常使用：①噴涂M1500水泥密封劑防水層；②采用“優止水"(U-Seal)高效防水劑進行表面處理；③采用UP2000結構修補劑進行修補；④采用ADEX混凝土結構修補防護體系；⑤剛柔兼顧復合防水層：剛柔兼顧復合防水層是由剛性和柔性多種材料組成，利用剛性、柔性材料的互補作用，合理的層次結構，使復合防水層達到剛柔兼顧多道防水的目的。剛柔兼顧復合防水層由底層、找平層、柔性層、保護層四層組成。
4、隧道截排水
4.1 截水措施
是指在地表水與地下水來源處將水截斷，防止流向隧道內的方法。
4.2 排水措施
排水方法是將通過襯砌滲入的地下水，引向洞內水溝排走。常用的幾種方法有：排水暗槽，襯砌后盲溝等，是隧道內普遍使用的方法。但襯砌厚度太薄，或要求疏干襯砌周邊巖層厚度太厚時，可采用下列幾種方案：
4.2.1 泄水洞方案：泄水洞主要用于暗河、泉眼等涌水量大的地區。修筑時要設置在隧道地下水上游方向，其斷面大小，視流量要求外，盡可能減小。做到能施工維修，疏通為原則，一般寬為0.8m，高度為1.6m。長大隧道施工遺留平行導坑，也可修筑成泄水洞，利用其靠隧道一側向隧道頂部橫向鉆孔，來排除隧道頂部地下水。
篇9
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分，日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內，要對上述市政設施進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段，這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
非開挖技術將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用，本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來，頂管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當IJD外≥2.10時為長管。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝：頂管施 叉稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3）穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；4）悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩定，以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿孔隙，并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應每一種壓漿壓力，都有一個完全確定的滲入深度。
盡管就某種場合來說，隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知，在管子下半部，膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出，而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出韻原因在于，靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙，或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下，膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之，在頂壓力和浮力同時作用下，管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起，于是管底下方便形成了一個低壓區，致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管設計在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開槽埋管更具優越性。時代要前進，城市要發展。市政設施配套完善，地下各種管道建設將會大量增加，頂管設計和施工也會增多。管徑加大，長度加長，有直有曲，種類繁多，這將是今后大城市頂管施工的發展趨勢。因此，我們要重視這個良機，進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術，使之綜合施工技術達到國際水平。
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(下接第31頁)
而且做工細致。
制作本身就是利用實物演示形象地說明專業理論，如果發動得當，學生會有許多創新產品出現。因此，指導學生制做制作大大提高了學生學習本專業知識的興趣，加深他們對專業理論的理解，進而提高了動手操作能力、創新能力，也培養了他們團結協作的精神。
6.結語
在新課標教育改革下，教師應當要善于避開思維定勢的方向，善于從側向和逆向設奇想、出奇問，跳出傳統教學模式的束縛，對教學環節進行不斷的創新。而作為機械專業的教師來說，要從改善課程的教學質量，提高學生的創新能力，就必須要對機械教學進行創新。
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(下接第32頁)
故障安全評價。對于故障分析時需要考慮哪些故障，就是GB7588―2003中14.1.1.1和附錄H葉|所列出的故障。把這些故障分別輸入評價流程圖中，只有能到達“可接受”的設計才是符合安全標準的。對含有電子元件的
安全電路還需進行規定的型式試驗合格。目前對安全電路進行故障安全評價這一環節未能得到有效地控制。使用計算機軟件(程序)作為安全電路的組成部分，是電梯控制技術發展的趨勢；而GB7588標準中提到的安全電路的三個組成部分卻并不包含軟件(程序)。
4 結語
電梯制造企業在設計電氣控制系統時，應充分考慮其對各種意外情況下的安全保護，應達到不低于標準GB7588-2003的相關要求，電梯檢驗人員在檢驗過程中，亦應加強對電氣控制系統的試驗，嚴格把關。通過對電梯電氣控制系統故障的診斷和分析，找到了電梯電氣控制系統一般故障有效的檢查方法和切實可行的維修方案。
參考文獻：
篇10
Abstract:Through summarizing the research status of the tunnel construction at home and abroad, this paper expounds the elastoplasticity analysis of the supporting structure, emphatically discusses the stability analysis of the supporting structure research based on the theory of finite element in the tunnel construction.By the use of finite element software to simulate the tunnel construction, monitor the displacement of soil and supporting structure, combine with the monitoring results of the construction, to provide a reference for tunnel construction, so as to improve the efficiency and safety of the construction, in this respect, there are many worthy research directions in the future.
Key words: tunnel excavation; Supporting structure; The finite element analysis;
一、 引言
近年來越來越多的大城市通過建造地下隧道來緩解地面上的交通壓力，特別是在以軟土地基為主的上海。上海人口密集度高，為了緩解交通壓力，方便出行，上海的地鐵建設速度非常快，此外黃浦江將上海劃分為浦東和浦西兩塊，為了方便兩片地區的交通運輸，江底隧道也逐漸增多，隧道施工的要求與復雜性也在不斷提升。
城市地下隧道施工，和一系列城市中的建筑工程一樣，大部分會出現一些施工問題。例如噪聲，環境污染，由于降水而出現地下水位下降和地表下沉，隧道冒頂等等一系列問題。而隧道施工最常發生的事故是塌方，每次塌方，輕則造成財產缺失，重則導致數人甚至數十人死亡，并伴隨巨大財產損失，尤其是復雜地質條件下的隧道施工，是隧道施工的重大危險源。例如2010年08月02日，深圳地鐵寶安中心站，工地風井基坑土方開挖至12米深時，支撐脫落，維護結構發生變形，導致坑外土體涌入基坑，發生塌方事故。所幸塌方在夜間，所以并沒有造成人員傷亡，但是造成了巨大的經濟損失，延長了工期也為周圍的居民帶來了不便。這些問題全部是關系到城市人群居住的環境以及安全問題。
在城市建設中如果想要避免這些問題可能帶來的災害，可以結合其它相關案例的報告，通過施工前模擬，分析施工方案中的應力，應變，用所得到模擬數據，來指導施工方案的設計與進行，從而避免在施工過程中可能遇到的問題。
隧道施工中的問題已受到了許多人的關注，隨著中國交通建設不斷加強，在不同的地質條件中開挖隧道也積累了一定的經驗與成果，本文將總結一些國內外基于不同方法對隧道施工所進行的研究，特別是在隧道施工中利用彈塑性原理所進行的相關研究，在此基礎上著重探討了分布施工，及基于有限元理論分析支護結構的研究現狀，展望未來隧道施工中支護結構的彈塑性分析所值得研究的方向。
二、 國內外研究現狀
2.1 隧道施工研究現狀
世界上最早的人工交通隧道一直存有爭議，不過大多數都偏向于是中國的漢中石門[1]，由此可見，中國的隧道建設起源已久。我國對于隧道的研究從未停止過，在過去的20多年中更是突飛猛進，在2002年的國際隧道研討會暨公路建設技術交流大會上，中國工程院院士王夢恕認為中國是世界上隧道和地下工程最多、最復雜、今后發展最快的國家[2]。近十年的發展與研究證明了這一觀點，隨著中國的城市化建設不斷深入，隧道的發展越來越快，與其相關的研究也在不斷的擴大和深入，研究方法也在不斷的更新與提高，例如王紅峽等人[3]研究了不良地質條件下隧洞施工技術。申玉生等人對大跨度鐵路隧道(洞口段跨度20m左右)施工過程的塑性區發展規律進行了深入的有限元數值分析。分析在隧道不同施工工序中塑性區的分布形態，通過大跨度隧道塑性區的分析，指出在施工過程中的圍巖應力危險區域，指明圍巖支護及監控量測的重點和難點，為大跨度隧道的施工提出警示信息[4]。
國外的隧道研究更多的是比較偏向于工程管理，當然由于許多發達國家的城市化水平非常的高，作為城市建設中交通建設的重要一環，其在隧道施工方面的研究也處于很高的水平。Molinero[5]等人利用數值模擬，研究了隧道施工中水文地質條件對隧道推進的影響，類似的Meschke, G[6]等人基于有限元方法來仿真隧道開挖過程中的相關因素，研究了在飽和軟土中隧道的推進問題。而Wu, Jian-Hong[7]等人實驗所得的不對稱垂直壓力和地表沉陷，表明不連續變形分析方法可以應用于模擬復雜的不連續巖體隧道應力和地表沉陷。
此外，一些學者對隧道穩定性問題[8]，隧道襯砌結構[9-10]，隧道支護體[11]，隧道開挖的地質災害[12]，隧道開挖時損失土體產生負載對沉降，土體應力分布的影響[13]等與隧道安全性緊密相連的問題都做了一定的探索。根據大量工程實踐和工程試驗，發生在支護完成前的隧道工程破壞約占總破壞事件的80 %；而襯砌完成后的隧道工程破壞事件則極少。因而，隧道工程施工過程中尋求防止支護過程中完成前的破壞防治措施是首要任務,而對已完成了支護施作的隧道工程破壞，采取診斷、加固、防止也尤為重要[14]。
2.2 分布施工的研究現狀
隧道工程的施工環境是在巖土體內部，所以施工過程中不可避免地會對周圍的巖土體產生一定擾動，引起隧道周邊巖土體發生移動和變形。國內外很多研究表明，在隧道施工中，如果注意開挖方式的選擇，都會一定程度上降低成本，加快施工進度，隨著我國隧道建設的不斷開展，分步施工的研究也在不斷深入[15-20]，而在軟土地基的隧道開挖過程中這一方法也是得到了利用，例如針對某工程典型的軟土地基深基坑土方開挖的施工難點,提出了解決該問題的“分步、分區、分層”措施方法[21]，同時也對施工技術進行了一些探討[22]，而李玉岐等人研究了基坑分步開挖誘發的滲流對作用在地下墻上的水壓力、土壓力及側壓力的影響.研究表明,隨著基坑每步開挖后坑內外水頭的減小，使得主動區作用在地下墻上的側壓力越來越大，而被動區作用在地下墻上的側壓力越來越小，因而對地下墻的穩定是不利的；快速施工則可以提高基坑工程的安全性[23]。因此，在基坑開挖過程中，實行“分層、分塊、平衡、對稱、限時”的土方開挖方法，嚴禁超挖，充分利用基坑開挖具有時空效應的規律，嚴格控制基坑變形，確保基坑工程的安全[24]。
2.3 基于有限元理論分析支護結構的研究現狀
有限元分析的基本概念是用較簡單的問題代替復雜問題后再求解，將函數定義在簡單幾何形狀的單元域上，將復雜邊界條件分割成單邊界，這是有限元法優于其他近似方法的原因之一[25]，Shahin, H.M等人利用有限元分析方法，在一個新開發的圓形隧道設備中用有限元分析彈塑性的本構模型，得出在相同體積的情況下，由于隧道開挖，表面土體的沉降和隧道周圍土壓力明顯影響隧道中的下部土體各點相對于表土的位移[26]。隨著計算機技術的發展，有限元方法漸漸越來越多的被用于各種結構，工程施工的實驗模擬，例如韋立德[27-29]等人利用有限元方法對三維錨桿進行了一定的研究，得出了較為精確的錨桿變形應力規律。
與此同時支護結構的基坑監測監控技術在許多工程得到了應用[30-35]，通過有限元模擬的方法，對要進行開挖的隧道基坑進行模擬[36-41]，預測土體的變形，預報出危險點，以便在施工過程中采取相應的措施，Nagel, Felix 等人基于有限元方法用數值模擬模型，分析盾構開挖隧道過程，實驗證明，由不同隧道推進過程中的參數可以預測隧道的地面變形和應力，地下水條件等[42]。在復雜地質條件中開挖隧道，即使是有良好的地質調查，但因為當地的巖體結構，其不確定性還是存在的，對于這樣的工程，一個可靠的預測，對選擇適當的開挖方式和支護方法顯得非常重要[43]。用有限元的方法，模擬施工，其優點是在施工前就可以模擬各種開挖、支護方式的可行性及其優劣，因而可以節省大量的成本。但是在實際應用中，一定要建立合適的模型，劃分適當的網格，輸入正確的參數。只有這樣，計算模擬得出的結果才具有可靠性[44-46]。
近年來，Mohr-Coulomb模型不斷被完善改進[47]，大量的試驗和工程實踐已證實，Mohr-Coulomb 強度理論能較好地描述巖土材料的強度特性和破壞行為，在巖土工程領域得到了廣泛的應用[48]。在眾多利用Mohr-Coulomb模型的軟件中，ABAQUS最有代表性，利用非線性有限元軟件ABAQUS提供的二次開發功能，可以實現統一強度理論本構模型的嵌入，以及采用該模型進行隧道開挖三維數值分析。結果表明:在ABAQUS中增加統一強度理論本構模型[49-51]，豐富了材料單元庫，提高了計算精度和效率，而且，通過算例驗證和隧道開挖模擬，說明在巖土工程中，考慮材料的主應力效應，可以充分利用材料強度，指導工程實踐，節省造價[52]。
Pedro Alves Costa等人還利用p-q-θ臨界狀態模型用有限元法對軟土地基開挖過程中，對支撐前后的應力進行了分析，對比模擬結果與實驗結果一致[53]。而利用有限元軟件ABAQUS建立模型，結合Mohr-Coulomb強度理論模擬在軟土地基的隧道施工中，基坑的分步開挖，監測所布置支撐的應力，位移變化，為施工提供理論依據，為類似的工程提供參考，在現階段這一方法有待進一步的探討與研究。
三、 總結
基于上述研究現狀，可以發現隧道開挖的研究一直是圍繞著施工方法，巖土與結構的相互作用展開的，根據施工場地的水文地質條件確定施工方法，然后由施工過程中土體與結構的相互影響關系來確定所要采取的支護結構。眾多的研究表明，選取合理的施工方法，通過對施工過程的模擬，監測施工過程中土體應力的變化，監測支護結構的位移應力，進行有效的支護結構布置，不僅可以保證安全性，而且可以大大的提高施工速度，節省成本，提高經濟效應。
施工方法的選取，與隧道開挖所處的場地的地質條件密不可分，可以說，什么樣的場地都有其最適合的施工方法。軟土地基是上海特殊的地質條件，它是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質所組成的土，指的是濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。它具有天然含水量高、天 然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、 靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點。因此在軟土地基中開挖隧道相比較其他一般性的地質條件來講，增加了不小的難度。
隨著有限元方法的不斷推廣，人們將這種方法應用到隧道施工的模擬中，結合不同的強度理論，可以近似的得到一些相關的參數，為隧道施工提供了參考依據，而隨著計算機的發展，有限元模擬軟件的開發，強度理論的進一步完善，使得這一方法應用起來更加的方便，如今有限元分析方法已經成為了隧道工程模擬的利器。
四、 展望
雖然國內外在對于軟土地基中的隧道施工進行了一些研究，但是隧道基坑分步開挖過程中支護結構由于施工階段土體應力變化而產生的位移應力的問題，目前只有很少的一些案例可供參考，而具體到軟土地基中基坑開挖工程中，開挖新的基坑對已經開挖結束支撐結構布置完成的基坑支護結構的影響還沒有相關的研究成果。
綜上所訴，不良地質條件下隧道工程的建設還有進一步提高的空間。利用有限元軟件，模擬隧道施工，監測土體、支護結構的位移變化，研究新開挖基坑對于臨近開挖完畢基坑的影響，用得到的相關數據和參數與實際結果進行比較，可以為支護結構的布置提出依據，使支護結構的布置更加安全，更加合理經濟。
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篇11
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝：頂管施工又稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基下，以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3）穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；4）悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩定，以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿孔隙，并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應每一種壓漿壓力，都有一個完全確定的滲入深度。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管技術由于其在市政工程施工中的眾多優點而逐漸被廣泛應用，本論文在簡單介紹了項管技術的施工特點的基礎上，重點分析了頂管技術在市政工程建設中的應用，并討論了頂管施工的工藝問題，對于進一步提高頂管施工的質量水平具有一定借鑒意義。
【參考文獻】
篇12
大型隧道工程是國家社會經濟的重要基礎設施，其安全正常工作對于社會的可持續發展有著非常重要的作用。隨著我國交通事業的快速發展，特別是隨著西部大開發政策的進一步落實，在西部的高海拔寒冷地區將會有大量新的隧道建成。目前在建的寒冷地區隧道與以往寒冷地區的隧道相比，規模更大、技術要求更高、氣候條件更加惡劣，為地下工程學科提出了更高的要求。復雜地質條件下長大隧道的安全快速修建技術是當前交通建設急需解決的關鍵問題之一，是當前隧道建設研究的熱點和重難點。隧道安全快速施工的關鍵是在施工前對隧道施工前方一定范圍內的地質體情況的準確預測和分析，在此基礎上制定切實可行的施工方案，因此，復雜條件下長大隧道的超前地質預測預報技術就顯得尤為重要。復雜巖溶隧道施工中的超前地質預測預報就是要在隧道施工前采用物探、鉆探等探測手段和方法，結合地質分析對隧道前方一定距離和范圍內的不良地質進行綜合分析和預測，提前發現隧道施工前方巖土體的變化，得到可信的地質信息，并以此為基礎進行隧道開挖方式、支護方案和施工組織的設計、安排，規避風險，確保隧道施工安全。
目前穿越天山溝通南北疆的有G314線、G216線和G217線三條通道，且各相距200多公里。國道217線是一條溝通南北疆的大通道，是新疆“二縱三橫”公路主骨架中的一縱，同時又是國家國防公路網絡中的一條重要組成路線，在新疆公路網中占據著最重要的地位。獨山子至庫車公路是其南段，它正好縱貫天山，全長532 km，其中喬爾瑪至那拉提段需翻越天山玉希莫勒蓋達坂，是其中重要的一段。本次改建以新建隧道翻越玉希莫勒蓋達坂，設計為單洞雙向兩車道，隧道長度1943 m，為長大隧道。隧道位于中天山玉希莫勒蓋達坂，進口位于既有玉希莫勒蓋隧道右側對面山體上，沿既有公路隧道進口里程約為K722+095，位于山前坡積體上；出口里程為K724+038，長度1943 m。進口高程約為3200 m，出口高程約為3230 m，出口與地形等高線基本正交，然后接上廢棄的老路。隧道在進口段穿越斷層，斷層帶分布在玉希莫勒蓋達坂頂部偏南，其長度大于60 km，斷層總體走向N49°W，傾向NE，局部略有曲折，傾角80°～85°，與線路在K723+750（設計樁號）處斜交，斷層破碎帶寬度150～200 m，其主要為因強烈的構造擠壓變質作用形成的綠泥石片巖及絹云母片巖。隧道洞身于K723+600～K724+038通過該斷層破碎帶，受斷裂構造影響，圍巖巖體極為破碎，易產生透水、坍塌等不良地質問題，（圖1）為隧道與總體線路布置關系的示意圖。
1 預報方法的選擇
當前隧道超前地質預測預報技術主要采用物理探測和地質鉆探相結合的方法進行。前者主要有TSP（隧道超前地質預測預報系統）、地質雷達等，后者主要采用超前水平鉆和加長炮孔等；因物探本身具有的特點如多解性和不確定性等，以及地質鉆孔本身的局限性（以一孔之見，推測周邊），探測的精確性和可信度受到限制。特別是在復雜巖溶長大隧道施工中，因巖溶發育的不規則性，物探結合鉆探的探測預報技術的局限性表現的更為突出。為之，結合玉希莫勒蓋隧道特點有針對性地選擇施工超前地質預報技術意義重大。
1.1 預報方法選擇的原則
各種隧道施工期超前地質預報方法各有優缺點，因此選擇正確的隧道施工期超前地質預報方法是預報成功的關鍵。隧道施工地質超前預報是施工提前采取預報措施、避免災害的發生或在一定程度上減少災害發生所引起的損失、保證隧道施工期間安全的需要，同時也是當今環境生態保護給隧道工程建設提出的要求。由于隧道工程面臨的施工地質問題的復雜性，往往靠單一的某種預報方法是難以把握的，因此需要聯合一種或多種地質預報方法。預報方法的選擇應遵循以下原則：（1）有牢固的理論基礎。（2）不占用或很少占用掌子面施工時間。（3）使用性強。（4）操作簡便。（5）能取長補短。（6）能適應隧道工程施工的需要。（7）對隧道施工所面臨的地質問題具有針對性。表1給出了各種地球物理探測方法的主要特點及優缺點對比表。
1.2 玉希莫勒蓋隧道的超前地質預報
玉希莫勒蓋隧道隧址區地質構造較為復雜，主要受玉希莫勒蓋斷層影響，與線路在K723+717（設計樁號）處斜交，斷層破碎帶寬度150～200 m。隧道洞身于K723+600
～K724+038通過該斷層破碎帶，受斷裂構造影響，圍巖巖體極為破碎，易產生透水、坍塌等不良地質問題。地下水類型主要為基巖裂隙水，透水性主要受巖性、節理裂隙的發育程度及連通性控制，屬于弱～中等透水。為保證順利的施工，開展超前地質預報工作，以制定有效的施工方案，確定合適的施工工藝，確保施工的順利進行。此外，新建玉希莫勒蓋隧道下有泄水洞，而泄水洞施工與隧道施工相比超前距離不小于100 m，可以由泄水洞的超前開挖預判隧道的地質情況。
針對以上物探、鉆探的特點，結合玉希莫勒蓋隧道施工特點，通過施工中的不斷實踐和總結，提出了“中、長物探和水平地質鉆探驗證為主，短距離地質素描分析和紅外探水為輔，超長炮孔加密確認為主要內容的“多階段、多層次、多方法”的“綜合立體式超前地質預測預報技術”。
1.2.1 超前探測
（1）綜合超前物探：主要針對斷層破碎帶及其影響帶、層間滑動帶、構造及裂隙發育帶、巖層突變地帶的超前探測。遠距離超前物探：采用TSP203地質探測儀（探測距離150 m）。近距離超前物探：首選方法為地質雷達（探測距離4～30 m），對比方法為數碼成像，跨孔聲波CT成像法（表1）。
（2）水平鉆超前探測：采用鉆孔超前探測，鉆孔主要布置在開挖面及其附近，既可在超前導洞內布置鉆孔，也可以在主洞工作面上進行鉆探，鉆孔長度30～50 m，由鉆進速度的變化、鉆孔取芯鑒定、鉆孔沖洗液顏色、氣味、巖粉、鉆孔出水情況及遇到的其它情況來預報、推斷隧洞前方的地質情況，并驗證近距離超前物探結果。探水鉆孔平面圖及其探水作業流程圖如（圖2～圖3）所示。
1.2.2 常規地質法
（1）正洞掌子面與側壁的量測和地質素描。主要工作有：地層巖性特征、結構面性質與產狀及發育程度、巖體破碎程度與充填情況、洞壁變形破壞特征、突泥與塌方部位、方式與規模及其隨時間的變化特征。
（2）地質構造的地下與地表相關性分析。
（3）地質作圖（幾何作圖、塊體坐標作圖，赤平投影作圖、洞身地質展示圖等）。在此基礎上，對掌子面前方一定范圍內（約5～20 m）的地質條件進行預測預報。
1.2.3 紅外探水
紅外探測可以實現對隧道全空間、全方位的探測，儀器操作簡單，能預測到隧道空間及掘進前方30 m范圍內是否存在隱伏水體或含水構造，而且可利用施工間歇期測試，基本不占用施工時間。現場測試有兩種方法：一是在掌子面上，分上、中、下及左、中、右六條測線的交點測取9個數據，根據這9個數據之間的最大差值來判斷是否有水；二是由掌子面向掘進后方（洞口）按左邊墻、拱部、右邊墻的順序進行測試，按5 m或3 m測取一組數據，共測取50 m或30 m，并繪制相應的紅外輻射曲線，根據曲線的趨勢判斷前方有無含水。掌子面上9個數據的最大差值大于10μw/cm2，就可以判定有水；紅外輻射曲線上升或下降均可以判定有水，其它情況判定無水（圖4）。
1.2.4 洞內涌突水的實時監測
涌突水點（掌子面炮眼涌突水）的實時監測。監測內容包括水的水溫、水量、水壓、水質與同位素化學，各涌突水點的位置（里程）、地層巖性、裂隙發育特征等。洞身涌（突）水動態監測。包括：涌（突）水點地質檔案、涌（突）水點空間分布、單點涌（突）水量及其動態、涌（突）出機制、涌（突）水的化學與同位素化學動態特征。洞內氣溫與溫度監測。
1.3 綜合立體式超前地質預報技術及其應用
受技術發展水平的限制，目前還沒有哪一種技術方法和手段能解決施工超前地質預報中的所有地質問題，因此施工階段采用多種技術方法和手段進行“綜合立體式”超前地質預報十分必要。若采用綜合立體式地質預報方法，地質預報資料的綜合判析就顯得特別重要，它負責對所采用的各種預報手段獲得的資料進行歸納、分析、對比，提出最終預報結論和工程措施建議，指導施工，并確定下一步預報的方案和各預報手段工作計劃。在隧道穿越復雜地質條件的地質超前預報過程中，創造性地提出了以中長超前物探和超前水平地質鉆探驗證為主，輔以短距離地質素描超前分析和施工前超長炮孔加密確認的“多階段、多手段、多層次”的“綜合立體式超前預報技術”。采用綜合立體式超前地質預報技術，長距離預測預報距離為30～120 m，以地質雷達、TSP等為手段結合地面地質工作綜合預報，針對較大物探異常，輔以超前水平鉆驗證；短距離預測預報距離為5～30 m，在長距離預報基礎上，以紅外探水、5～8孔超長炮眼和30 m超前鉆孔為手段，結合掌子面地質素描工作綜合預報；以此形成隧道周圍30 m范圍和隧道前方100 m范圍內有較高精度的超前地質探測。玉希莫勒蓋隧道綜合超前地質預報法的預測結果如表2所示。
2 結論
隧道地質災害超前探測與預報，進行隧道信息化施工，對減小施工的盲目性、確保工程安全有著重要意義。當隧道施工時遇到斷層、巖溶等不良地質情況時，超前地質預報顯得尤為重要。選擇合理的超前地質預報方法，將幾種探測方法有效的結合起來，取長補短，相互印證和補充，能對隧道開挖過程中的不良地質情況進行準確預測。從而避免工程事故的發生，保障了施工安全性和進度，同時節省大量資金。在玉希莫勒蓋隧道地質預測、預報工作中，通過不斷的探索、實踐和總結，逐漸形成了以中長超前物探和超前水平地質鉆探驗證為主，輔以短距離地質素描超前分析和施工前超長炮孔加密確認的“多階段、多手段、多層次”的“綜合立體式超前預報技術”。以此技術為依托對強巖溶區富水隧道施工進行超前地質預測、預報，成功地穿越了玉希莫勒蓋隧道復雜地質條件洞段。玉希莫勒蓋隧道2013年6月30日勝利貫通，實現了施工零傷亡的安全目標，該隧道的施工實踐表明，對于復雜地質條件下的隧道，采用“綜合立體式超前預測預報技術”，能夠比較清楚、可信地了解隧道周邊和掌子面前方100 m范圍內巖層水文地質情況的變化，避免因地質條件不清楚盲目施工而導致發生隧道地質災害，進而獲得可觀的經濟、社會和環境效益。
參考文獻
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