隧道的修建方法篇1
关键词:沉管隧道;管段;节段;工厂化干坞;碎石基础;沉放对接
中图分类号：U45文献标识码：a文章编号：
1前言
随着社会经济的迅速发展，越江跨海通道的需求越来越大。越江跨海的通道通常采用桥梁、隧道两种方式，但随着人们对生态环境要求的提高以及海上运输轮舶吨位的迅猛发展，桥梁建设的条件越来越苛刻，水下隧道的建设取得的飞越式的发展。
目前修建水下隧道的方法有：矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法。沉管法是20世纪初发展起来的一种新型水下隧道修建工法，凭借其埋深浅、断面大、防水效果好等优势，随着工程技术的不断发展，沉管隧道的建设也取得了快速发展。
2沉管隧道的发展历史
2.1国外
1910年美国在跨越美国与加拿大之间的底特律（Detroit）河修建的第一条单层钢壳沉管双线铁路隧道，目前美国已修建沉管隧道26座，世界排名第一，其中大部分以钢壳沉管隧道形式为主。
1941年荷兰在鹿特丹马斯河下建造了第一条矩形混凝土沉管隧道，开创了矩形混凝土沉管新纪元，到目前为止，欧洲已修建了20多座沉管隧道，绝大部分采用矩型钢筋混凝土管段
1944年日本在大阪庵治河下首次采用沉管法修建了一条单层钢壳箱形断面公路隧道，之后采用钢壳结构、钢筋混凝土结构形式修建了20多座沉管隧道。
2.2国内
我国修建沉管隧道起步较晚，1972年在香港首次采用单层钢壳眼镜形结构形式建成跨越维多利亚港的红磡隧道，之后香港共修建了5座沉管隧道。
台湾在1984年修建了下穿高雄港的公路沉管隧道。
1993年在广州珠江修建了首座公铁合建沉管隧道，之后又陆续建成了1996年宁波甬江公路隧道、2002年宁波常洪公路隧道、2003年上海外环路公路隧道、2010年广州仑头隧道、官洲隧道。
目前在建的有：广州洲头咀隧道、广州渔珠长洲岛隧道、天津海河隧道、佛山东平隧道、港珠澳大桥跨海隧道。
迄今为止，全球已建超过120座沉管隧道。
3沉管隧道发展趋势
近十年来，沉管隧道修建技术取得了飞越的发展，出现了一批有代表性的工程，如2000年通车的丹麦-瑞典的厄勒海峡隧道、2011年通车的韩国釜山-巨济沉管隧道、正在修建的土耳其Bosphorus沉管隧道、港珠澳大桥沉管隧道、丹麦-德国Fehmern-Belt沉管隧道。通过这些隧道的修建，可以看出今后沉管隧道技术的发展。
1）沉管隧道结构形式由钢壳结构向矩形钢筋混凝土结构发展
矩形钢筋混凝土结构由于其断面利用率高，结构形式灵活，伴随着大体积混凝土防渗抗裂技术的提高，越来越多的下水沉管隧道逐步采用矩形钢筋混凝土结构形式。
2）沉管隧道单个管段的长度越来越长
1910年美国在跨越美国与加拿大之间的底特律（Detroit）沉管隧道每节管段长80m，后来修建的钢筋混凝土结构管段均采用分段浇筑的整体式管段，受管段纵向应力影响，管段长度一般控制在100m左右。
2000年在丹麦与瑞典之间修建的厄勒海峡隧道，首次采用节段式钢筋混凝土管段形式，管段长度达175m。
3）沉管段长度越来越大
1970年美国海湾地区快速交通铁路沉管隧道长度为5825m，是目前世界上最长的钢壳结构沉管隧道。2000年在丹麦与瑞典之间修建的厄勒海峡沉管隧道长度为3510m，是目前世界上最长的矩形钢筋混凝土结构沉管公路隧道。
如今，在建的港珠澳大桥沉管隧道长度达5655m，而拟建的丹麦-德国Fehmarn-Belt沉管隧道长度将达到18565m。
4）沉管隧道水深越来越大
对于矩形钢筋混凝土管段，以往修建的隧道水深一般在20m左右，随着水上施工技术的发展，沉管隧道的埋深越来越大，正在修建的港珠澳大桥沉管隧道水深达45m，即将建成的韩国釜山-巨济沉管隧道水深达51m，在建土耳其博斯普魯斯海峡（Bosphorus）铁路沉管隧道水深达61m。
4沉管隧道关键技术
4.1节段式管段技术
以往隧道穿越的水域一般在1Km左右，管段均采用整体式，整体式管段由纵向受力、接头抗震受力、变形等因素的影响，管段长度一般在100m左右，但随着隧道跨越水域的宽度越来越大，采用整体式管段会大大增加工程浮运、沉放费及管段接头费用，2000年在丹麦与瑞典之间修建的厄勒海峡隧道，采用节段式钢筋混凝土管段形式，管段长度达175m。由8个管段组成，每个管段长度为22m。
管段与管段之间采用橡胶止水带连接，所有管段之间采用纵向预应力钢索连接使各管段形成一个整体，在节段式管段设计时，根据节段接头、管段接头的抗震设计、各工况下的纵向、横向受力等分析来综合确定。
图1管段节段式接头构造
4.2工厂化干坞技术
在丹麦-瑞典的厄勒海峡隧道设计中，首次采用工厂化干坞方案，干坞由管段预制厂棚、浅坞池、深坞池三大部分组成。厂栅内由钢筋加工厂、钢筋吊装、模板台车、浇筑平台、顶推系统等组成；浅坞池由管段滑行轨道、出厂滑动闸门组成；深坞池由系泊锚、浮动坞门组成，干坞的平面布置及干坞内管段预制工序如下图所示。
图2工厂化干坞内管段预制工序图
工厂化干坞与普通固定干坞相比，具有以下特点：
①管段在工厂内预制，受外界气候影响小，可全天候施工，流水作业，劳动力利用率高，机械化程度高，大大减少的外界因素对工程质量、工期的影响。
②土方开挖量少，仅深坞池需要开挖，开挖土石方可以用于蓄水围堰的修筑，干坞完成后，围堰的土方可以用于深坞池的回填。
③在封闭的厂房里施工，管段分小节一次浇注成形，养护条件好，早期裂缝控制好、质量高，管段无需外防水层，耐久性好。
④所有管段制作仅采用2套钢模板，且管段侧墙无需设冷却水管，管段制作成本低。
⑤管段预制工期短，一节管段的预制周期仅7天左右，整个管段的预制周期为2个月。而普通的干坞预制整个管段的周期为6个月，分次预制的间距时间为2个月，因此，一条工厂化干坞生产线相关于4条管段同时预制。
4.3管段碎石基础技术
碎石基础是先将级配碎石利用机械进行摊铺，后续管段直接坐落了基础上，该种方法对基础顶面的平整度要求较高，一般控制在±25mm以内，以免在底板产生过大的附加弯矩。
碎石基础的特点：
①在相对较大的波浪和水流情况下仍能适用。
②基础垫层和管段沉放施工速度快
③管段沉放连接后能快速形成保护和管段的稳定。
④采用的设备可用于回填的施工。
隧道的修建方法篇2
文章根据公路隧道养护相关技术规范及有关制度要求，结合高速公路隧道运营管理经验和不足，围绕隧道运营管理的主要板块，体现出隧道管理的功能性、联动性与系统性，就隧道运营管理的组织机构、人员配置及职责分工、隧道机电消防等系统的日常运行管理、隧道土建养护、隧道监控管理、隧道现场安全巡查管理、隧道安全管理以及隧道应急处置预案的完善等方面，进一步提升隧道运营管理水平，提出了搭建隧道运营管理体系的初浅实施办法。
关键词：
高速公路；隧道；管理体系；搭建
引言
为进一步提升隧道运营管理水平，体现“规范化、标准化、精细化”的运营理念，参看有关技术规范相关制度要求，结合高速公路隧道运营管理的经验和不足，对隧道运营管理体系如何搭建进行了初浅的摸索。
1明确组织机构、人员配置及职责分工
1.1组织机构
隧道运营管理工在公司层面由收费机电部、养护部、路产管理部、客服中心负责各业务板块的指导及监督，具体事务由分公司隧道机电管理站、养护站、排障中队等部门共同承担。根据隧道交通工程等级为a、B级的隧道或相对集中的隧道群，结合隧道养护等级及公路隧道技术状况评定情况，并充分考虑后勤保障等相关因素，结合邻近的管理区设点组建五个隧道机电管理站。
1.2人员配置
（1）为了开展好对管辖路段内59座隧道，近3万套的隧道照明、通风、监控与通信、应急求助等设施设备日常巡查、经常性检修、定期检修、不定期检修等工作，根据管养每条路的新旧程度和隧道的分布状况，对每个隧道机电管理站和监控室值班人员的工作量进行了测算，并整合公司的机电维护力量，将监控维护员纳入到隧道机电管理站进行统一管理调配，大大地增强了隧道机电管理站的技术能力。（2）隧道机电管理站管理人员由隧道机电工程师、机电技术员、专职安全员、电工四部分组成。（3）为加强安全管理工作，专门在隧道机电管理站配置一名专职安全员，其工作内容是根据安全生产法要求对管辖路段内隧道、收费站的安全工作统一管理，特别是对隧道消防设施按国标规范开展日常巡查、经常性检修、定期检修等工作，并对站内其他岗位人员的设备管理维护工作进行安全培训、指导及监督，其业务主要由公司路产管理部负责指导及监督。（4）电工是依据加强供配电设备维护管理专业化、精细化的管理理念专门给隧道机电管理站专门配置的，其工作内容是对管辖路段内隧道、收费站供配电设施设备进行日常管理及维护，特别是按国标规范要求对隧道供配电（含高压架空线）设施开展日常巡查、经常性检修、定期检修及不定期检修工作。
1.3职责分工
公司对隧道运营管理各版块作了明确的职责分工，收费机电部负责隧道通风、照明、监控与通信设施业务，路产管理部负责隧道供配电、消防设施业务及安全运营，养护部负责隧道土建结构及附属设施的业务，客服中心负责隧道监控及突发事件应急处置的跟踪及协调。具体的隧道照明设施、通风设施、供配电设施、消防设施、监控与通信设施、土建结构、安全应急保畅等工作由分公司的隧道机电管理站、养护站、排障中队等站队共同承担；其中隧道机电管理站主要负责辖区的隧道机电设施（含消防）及信息系统设施设备的日常管理及维护工作，养护站负责隧道土建结构及附属设施的日常养护工作，排障中队负责隧道应急及安全保畅工作。
2隧道机电、消防等系统的日常运行管理
（1）对隧道机电、消防系统应根据相关规范和技术要求、隧道管理办法建立每个隧道的基础管理台账、明确设备管理责任、故障报修流程、故障维修过程管控机制、设施设备损坏赔偿处理流程以及员工考核等6个方面做了要求，细化隧道机电消防日常巡查维护模式，以适应河池公司所辖路段数量多、分布散的隧道机电设施管理难点。（2）公司每半年组织收费机电部、路产管理部、养护部、客服中心等对口业务主管部门对所辖路段重点隧道设施运行情况开展一次全面排查。（3）为加强对隧道安全运营管理，河池公司着力打造发现问题互相报送、处置结果互相监督的隧道巡查信息报送及反馈机制。客服中心、隧道机电管理站、养护站三个单位通过QQ软件建立隧道日常管理三方巡检平台，将各自在日常监控管理或上路巡查中发现的问题在平台中进行通报，由相应责任单位受理并将最终处置结果进行反馈。通过问题信息报送反馈机制，将与隧道运营管理息息相关的客服中心、隧道机电管理站、养护站三个责任单位联系起来，互相查缺补漏，为隧道规范化管理提供有效补充。（4）为了推动隧道设施设备日常保养、维修维护的规范化、专业化，并最大程度下节约运营成本，河池公司目前正在尝试分系统、分项目将基础设备的维修保养进行外包或外聘维修维护的模式进行。例如我们把设备的一些技术要求低、工作量大的日常清洁维护内容经过测算工程量计算工日放在了养护招标工程量里面，由养护中标单位负责实施；将一些专业性强、专有设备维修维护通过建立维护联系平台和明确的议价机制，定专业队伍进行维护等。（5）河池公司要求隧道机电管理站、养护站根据所辖路段内的隧道机电设施设备、土建设施的实际情况，对站内管理人员的业务进行明确分工，分系统、分隧道的将巡查及维护工作打包落实到人（要求按a、B岗每两人一组），将隧道土建、机电设施设备的日常运行管理工作责任落实到岗，即每座隧道日常管理工作由一位主要负责人a和一位协助负责人B共同承担。
3隧道土建养护
土建养护与机电养护同等重要，区别在于机电设备大多是附着式设备，土建养护大多是固定式设施，两者具有很强的关联性。河池公司隧道土建养护由辖区养护站负责。
3.1日常巡查
按《公路隧道养护技术规范》（JtGH12-2015）要求，对隧道土建及附属设施实施经常检查、定期检查和特殊检查，并完善相应台账。结合河池公司隧道管理实际情况，各养护站对所辖隧道土建及附属设施实施地毯式排查。地毯式排查的检查频率调整为1次/季度，以步行巡查的方式，对各隧道土建及附属设施的完好情况进行检查，并填写记录表。
3.2病害处理
对土建巡查中发现的问题，按《公路隧道养护技术规范》（JtGH12-2015）、《广西交通投资集团公路隧道养护管理办法》相关规定处理。
4隧道监控管理
在全面掌握“软、硬”件各类情况的基础上，“如何做好监控巡查、信息、事故监控等日常工作，发挥沟通桥梁作用”，是隧道管理的主要工作、更是关键所在。河池公司辖区管养隧道达59座，面对如此繁重的隧道监控任务，河池公司共设置河池东、都安北两个监控室，由客服中心统一管理，承担全路段隧道的监控巡查和信息任务，制定了客服管理办法、信息管理办法和突发事件处置流程，和辖区路段地方政府应急办、路政、交警、消防等部门构建了良好的联络平台，确保隧道安全监管到位，突发事件信息传递及时有效。
5隧道现场安全巡查管理
隧道现场安全巡查管理的重点是对路面施工、突发事件前期处置、维持秩序等方面发挥现场保障等作用。河池公司隧道现场安全巡查以客服中心监控巡查发现，主要涉路部门（排障中队、养护站、隧道机电管理站）共同协查为主，对隧道路面施工、突发事件前期处置、维持秩序进行有效管控，其内容应包含隧道安全巡查、突发事件前期处置、隧道施工审批、隧道施工监管等方面。
6隧道安全管理
河池公司为做好隧道安全管理，凸显隧道安全管理的重要性、程序性以及安全责任划分，在每个隧道机电管理站设置专职安全员1名，其职责包括隧道各业务板块安全检查及管理，特别是隧道消防器材的检查、维护和保养，组织开展隧道安全应急演练等，指导隧道作业人员安全操作。其内容应包含：隧道安全检查（日常检查、专项检查、重点检查）、隧道安全生产管理制度和办法。
7隧道应急处置预案的完善
将常见的突发事件处理中所涉及跨业务、多方协调的应急预案进行汇总，力求做到遇事有预案，应急反应快、处理好又准。应急预案应根据相关法律法规，按照地方和交通主管部门的规定和要求来制定，并积极和地方政府协调，并入地方应急联动体系。以上是参看相关制度和规范，结合两年多的运营管理工作，对隧道运营管理体系如何搭建的初浅看法，在实际运营管理中，也存在着例如隧道突发事件应急处置的责任主体如何区别划分及相关的人员、消防设施设备配置等不少问题尚待进一步完善解决。
作者：邱民李峰单位：河池高速公路运营有限公司
参考文献
隧道的修建方法篇3
关键词：隧道日常养护问题与措施
中图分类号：U45文献标识码：a
前言：
持续增长的公路里程加快了经济的发展速度，但公路里程的增加及其科技含量的提高也给公路养护工作提出了许多挑战。特别是隧道的维修和养护在公路管理中的重要性日益突出。因为隧道是公路线上的咽喉工程，一旦出现险情，轻者阻塞交通，重则中断运行，必需加以重视。
一、公路隧道养护原则和内容
隧道养护工作首先要正确了解及评价其运营状况及服务水平，根据实际情况，安排养护维修，创建安、畅、舒、美的良好环境。运营和维护的目标是通过管理数据库和有效的预测，建立优质高效的机械化养护方式，采用新技术、新工艺，以最经济的方式保证隧道安全、畅通、设施完好，使公路隧道养护达到高标准、高质量、高效益的要求和服务水平。为此重视调查研究和信息采集，作好养护工作的分析评价，根据不同的病害情况采取不同的技术措施。养护时因地制宜、就地取材，充分发挥现有工程设施的潜力;尽量采用国内外先进的科学技术，推行机械化、专业化，运用新工艺，采用新材料，保证养护的质量标准。
1、系统性维护
1）预防性养护
预防性养护旨在预防操作性故障。经验表明，预防组件和系统损坏式的养护比修补损坏式的养护更安全也更经济。此类养护具有系统性和良好的计划性，因而被称为系统的预防性养护。其养护依据是业主编制并提供的有关操作须知或指南。预防性养护有以下两个类型:
(1)定期养护:通常按日历或运行时间确定养护周期的长短。
(2)根据状态进行的养护。
状态评估:这也是定期养护系统的一部分，对组件检查并评估整个系统，以确定在何时、何种范围内进行必要的整修或更换等，以降低养护成本。检查:最简单的状态评估是目测检查，即搜索渗漏组件脱落和故障、检查结构组件、听有无异常声响等。状态测量:通过设备或自动检测装置对正在运行的设备、结构组件等进行测量和观察，以评估状态。但必须考虑使用这些仪器所产生的费用应与收益相对应。
2）修正性维护
修正性养护就是在操作出现故障或事故发生后要进行的养护措施，亦称基于故障的养护，有问题的部件不是被维修，而是被更换。
2、公路隧道养护管理的内容
1）土建结构
土建结构包括：洞外路堑、路堤、防护、排水等路基工程；洞口仰坡、洞门门柱、端墙、侧墙、翼墙；防积雪和雪崩工程；寒冷地区防冻保温层；引道和洞内外路面工程；洞内衬砌，如拱顶、侧墙等；各种辅助工程，如横洞、竖井、平行导坑、排水边沟、中心深埋水沟、洞顶截水沟、排水吊沟和盲沟等。养护时应使结构物衬砌断面完整，无腐蚀、剥落和变形裂缝，洞内无渗水、滴漏和结冰、挂冰等现象。排水构造物不阻塞，流水通畅，防止洞外水流渗漏或流入洞内。保持路面平整、坚固，无积水，不出现破坏断裂、推移、鼓包、车辙、翻浆、坑槽破碎等变形现象。
2）机电设施
机电设施包括：供电动力部分，有电杆、输电线路，变、配电机具以及临时紧急供电机具等。通风设备因隧道设计时采用的机具不同而种类较多，养护时应以主机或通风管道、排烟机、机房等为其养护对象，相应的检测、监控仪有一氧化碳及烟雾浓度测定仪、温度测定仪等。对这些仪器应定期保养，维修校正，使其保持正常运转。利用竖井、边窗通风的应清除井口杂物，保持井口和窗口不让雨雪灌入。照明设备所使用的灯具要求防振、防尘、防潮，定期检查，保持明亮、干净；所有管线器材注意防潮、防鼠咬。在交通安全工程方面，洞内外标志、标线、灯箱、信号应保持完好，醒目明亮，定期检查或重新拆换，按时喷漆。对消防设备，包括供水水源、洞顶消防池、洞内消防栓、灭火器应保持齐备，定期检查和按时换新。洞外消防工具、用具、灭火砂袋等材料宜放置在固定的地方，必要时可及时调用。
3）装饰
装饰包括：雕塑、艺术品、陈列室、休息室等，要定期打扫和修饰；隧道外绿化注意按时做好洒水、施肥、剪枝、补种或更新等工作，使其保持旺盛不衰。
二、公路隧道常见病害与处置措施
1、交通荷载增加
交通车辆荷载量的增加是公路建成运营后带动本地区经济发展的必然结果，也是公路修建的目的所在。随着车辆数量和车辆荷载的增加，公路隧道路面的强度也受到很大的影响，常见病害有车辙、网裂、龟裂，且多发生在主车道上，加上隧道工程通常是公路交通的咽喉，汽车的启动和制动，特别是紧急制动会使主车道沥青材料面层出现剪切变形和塑性累计变形，容易诱发结构拉力，久而久之导致网裂、龟裂等。
2、水害与冻害
隧道治水的具体措施就是防、排、堵、截相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理，使之既能自成体系，又能互相配合，形成一个完整的隧道防治水体系。
(1)主要的处置方法
①完善或者补充地表和地下截水;
②在娅口和地质不利的地方采取截留和引排使水远离隧道;
③贯通隧道内的原有排水系统;
④衬砌背面注浆;
⑤在渗漏水的衬砌设置排水设施包括引水管、泻水管和引水渡槽;
⑥在衬砌内贴防水层;
⑦在施工缝和变形缝处用止水带、遇水膨胀橡胶等密封防水材料进行封堵;
⑧对严重漏水的隧道应采取套拱加固。
(2)冻害的根本原因就是围岩地下水的冻结，如果能将水排除在冻结圈以外，杜绝水进入冻结圈，就能达到防治冻害的目的，综合治理是防治冻害的最基本措施。为防治冻害而采取的治水措施主要是:
①消灭衬砌漏水缺陷，保证衬砌污工不再充水受冻;
②加强结构层和接缝防水嘶用防水材料要有一定的抗冻性;
③对有冻害的段落，保证排水系统畅通，不允许衬砌背后积水，并防止冻结圈外的地下水向冻结圈内迁移;
④衬砌背后空隙用砂浆回填密实;
⑤保证排水设施或泄水沟应在任何季节，任何条件下不冻结;
⑥在严寒地区可采用中心深埋泄水洞;
⑦更换土壤、增加保温材料防冻、防止融坍、加强结构等措施。
3、衬砌裂损和侵蚀
整治公路隧道衬砌裂损病害，首先要消灭已有的衬砌裂损对结构及运营的一切危害，并防止裂损扩大。其次是采取以稳固围岩为主，稳固岩体与加固村砌相结合的综合治理措施。稳固围岩的工程措施有:治水稳固岩体、锚干加固岩体、注浆加固岩体、支挡加固岩体、衬砌背后空洞压浆、回填和换填等。衬砌更换与加固的方法有:压浆加固、嵌补加固、喷锚加固、套拱加固、更换衬砌等。
采取的防治措施主要有:
(1)提高混凝土的密实性和衬砌的整体性;
(2)外掺加料法;
(3)选用耐侵蚀水泥;
(4)加强衬砌外排水措施，使用密实的与混凝土不起化学反应的材料在衬砌外表面做隔离防水层;
(5)采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌;
(6)向衬砌背后压注防蚀浆液;
(7)使用防腐蚀混凝土等。
三、隧道养护管理的模式
隧道在运营过程中，由于地下水、环境、材料劣化、地震、冻害等自然条件的变化，会发生开裂、错位、冻结、崩塌等各种病害，从而大大缩短其寿命。隧道中即使病害状态相同，结构物的安全性和耐久性也会有很大的差异。因此在养护管理中，必须要掌握可能发生的各种病害，分析发生的原因，评定损伤程度，并分析是否有必要采取相应的措施。一般维修养护的基本模式遵循检查发现病害分析病害原因确定病害后结构物的健全度制定相应的整治措施。隧道维修养护组织及其管理机构，一方面要适应当前养护管理体制转变的基本方针，另一方面也要适应作业模式的基本要求，其目的是提高维修养护作业效率、确保隧道结构物的良好运营环境。根据国内外公路隧道的养护管理经验和做法，可以根据隧道自身的特点，建立相应的养护管理体制，以适应隧道管理技术的发展。设置隧道管理中心作为养护维修综合协调管理机构，其工作主要包括：主体结构维修，电气设备维修，通风、电力、照明等机电设备维修，施工计划与调度、设备检测、灾害监控和微机管理控制等。同时，在出口和进口分别设置养护工区，主要进行经常性的线路及隧道的巡查。
四、提高公路隧道养护管理对策与措施
1、养护管理制度建设
一是健全完善制度。认真总结好的经验和做法，在广泛征求各方意见的基础上，对不适应科学养护的规章制度进行全面的修改和完善，对阻碍隧道养护发展的规章制度终止执行，制定或完善公路隧道养护管理办法、奖惩实施办法、隧道巡查制度、病害修复限时制度、养护责任公示牌制度等。二是严格执行制度，注重制度的严格执行和作用的发挥。防止形式主义，做到职责清楚、事权分明，工作程序规范，克服工作的盲目性和随意性，进一步提高工作管理水平，增强工作的透明度。
2、养护管理数据库的建立
在日常管理中，隧道管理部门要结合实际，翔实记录发生在隧道路段的各类事件、事故，不断总结经验。建立隧道管理信息数据，将发生在公路隧道路段的重大、有代表性的各类事件进行归类，汇编成易于一般工作人员理解的工作手册或操作规程，指导实际工作。同时，不断更新数据的数量和可靠性，或者将数据纳入计算机及其它隧道管理系统，使其具有良好的人机界面，便于总结、推广。
3、重视日常养护
经常性养护:如隧道内的保洁，必须每天进行清扫;灯具要勤检查、维修，如有损坏要及时拆换;通风机械、通讯设施如有故障应派员检修，加以排除，使隧道经常保持正常状态。这些工作以目测为主。
定期性养护:即按一定时间去检查，不管其运转情况如何均按预定的周期去进行。如消防设施、供配电、供水和排水、通风机械、电视和广播等，还有监控中心设施、洞内壁饰、路面等各项工程都要按一定周期进行检查、清刷、维护，使这些项目定期得到保养，处于完好状态。定期检查一般使用测定仪具和量具进行，一至数月检查一次，一年应全面检查并进行保养一次。
特殊性检查:凡发生突发性事情需作专门处理时，应进行特殊性检查。如发生交通事故、洞内火灾等，或出现自然灾害她震、泥石流、洪水等脆及隧道安全时，需作振救与抢险，采取紧急措施方能加以排除，如引起隧道土建结构变形、机电设施损坏、交通工程破坏时需要专门施工单位、养护部门相配合，必要时甚至需要地方有关机构协同作战，才能使隧道尽快恢复。一般先应迅速采取补救措施，待恢复正常通行后再逐渐安排修复工作。
结束语：
本文所讨论的只是隧道宏观养护管理方面的办法，更科学、合理、系统的公路隧道养护维修以及病害治理办法有待于进一步研究和完善。今后公路隧道养护维修发展的方向是应用机械化，配合人工进行，以先进测量仪具检测，对需维修工程及其项目和各隧道技术资料应用微机建立档案实行管理，这是公路隧道养护维修的主体方向。
参考文献:
[1]赵河清，管频，王运周公路桥涵与隧道养护[m]北京:人民交通出版社.2009.
隧道的修建方法篇4
隧道施工；新奥法；传统矿山法
[中图分类号]U45[文献标识码]a[文章编号]1009-9646（2011）08-0031-02
隧道是一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。是一种断面相对较小的细长结构，因此隧道问题可简化为平面应变问题。隧道工程具有以下特点：（1）施工全过程受制于地质条件；（2）大型的隐避工程；（3）施工环境较差；（4）多地处偏远山区，交通不便；（5）狭长建筑物，工作面很少；（6）施工不受气候影响。
基于以上特点隧道施工方法主要有矿山法、明挖法、掘进机法、盾构法、沉管法、顶进法等，在隧道工程发展史上，矿山法一直占据着主导地位。20世纪60年代正式问世的新奥法从理论到施工都与旧的矿山法有很大的不同。
一、新奥法基本理论
新奥法是用薄层支护手段来保持围岩强度，控制围岩变形，以发挥围岩的自承能力，并通过施工监控测量来指导隧道工程的设计与施工。新奥法是一种隧道施工的基本理论，是包含设计和施工内容的隧道工程新概念。新奥法的隧道结构体系计算模型是采用岩体力学模型，将支护与围岩视为一体，作为共同承受荷载的隧道结构体系，围岩是直接的承载单元，支护结构只是用来约束和限制围岩的变形。新奥法必须包括采用锚杆、喷射混凝土的锚喷支护结构，但不能误认为采用了锚喷支护就是新奥法，新奥法采用锚喷支护是为了达到保护围岩的强度、控制围岩变形、实现发挥围岩自承能力的目的。此外新奥法十分重视施工监控测量，只有采用施工监控测量才能掌握围岩变形动态，做到监控变形，同时现场施工测量的资料是完善设计，指导施工的重要依据。
总的来说，新奥法充分考虑了围岩的自承能力，认为围岩塑性强化区和弹性区是主要的承载结构，施工中基本维持围岩原始状态。它是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法。新奥法的基本要点可扼要的概括为：“少扰动、早喷锚，勤量测、紧封闭”。
二、新奥法修建隧道的优点
1.新奥法成为软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法，技术经济效益是明显的。采用现场监控、量测信息指导施工，即通过对隧道施工中量测数据和对开挖面的地质观察等进行预测、预报和反馈，并根据已建立量测数据为基准，对隧道施工方法、断面开挖步骤及顺序，初期支护的参数进行合理调整，从而使隧道围岩稳定，保证施工安全、工程质量和支护结构的经济性。
2.传统的矿山法是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成形后，逐步将临时支撑撤换下来，而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法，木构件支撑由于其耐久性差和对坑道形状的适应性差，支撑撤换工作既麻烦又不安全，且对围岩有所扰动；新奥法的锚喷支护技术与传统的钢木构件支撑技术相比，不仅仅是手段上的不同，更重要的是工程概念的不同，是人们对隧道及地下工程问题的进一步认识和理解。
三、新奥法与传统矿山法比较
新奥法与传统矿山法均采用钻爆法施工，与传统矿山法的最大不同，是新奥法充分考虑了围岩，并视围岩为主体承载结构，考虑其适当变形以充分发挥围岩的自承能力和及时支护以控制围岩变形，另进行施工监测，关注围岩变形情况，以指导施工。
新奥法与传统矿山法主要有以下区别：
1.对围岩压力的认识不同
传统理论认为洞室结构承受来自围岩某一检动范围内(如坍落拱)的全部岩石重量所引起的荷载，而这一范围的大小与支护结构本身无关洞室结构设计采用荷载――结构模式。而新奥法对围岩压力的认识则不一样，它不是给定的，而是支护与围岩力学体系的平衡结果，因而支护结构不采用荷载――结构模式，而是将支护与围岩视为统一的力学体系，采用岩体力学模型。
2.对围岩的认识不一样
传统的矿山法，只是把围岩视为一种被挖去的岩体，强调的是及时支护，视围岩为荷载；而新奥法则把围岩视为承载单元，是围岩――支护体系中的一部分，所以必须尽可能地保护围岩，发挥围岩的自承作用。
3.洞室支护手段不一样
传统矿山法的支护手段，一般是木支撑(临时)和模筑混凝土衬砌，木支撑只能被动地承受围岩的松动荷载；而新奥法的支护手段是多种多洋的，有喷、锚、网、柔性钢架、超前支护、模筑衬砌等，能有效地控制围岩的变形，并充分的发挥围岩的承载能力。新奥法强调闭合支护使得更符合岩体力学的原则，有利于稳定围岩。
4.施工方法不一样
除了在全断面法中，二者都是一个开挖断面外，在其他施工方法中，在同样的条件下，传统矿山法的分块较多，而新奥法采用了锚喷支护，分块较少。
5.洞室防水性能不一样
采用传统矿山法修建的隧道，防水性能较差。而采用新奥法修建的隧道，由于在两次衬砌之间可铺设防承层，因而防水性能大为改善。
6.施工进度不一样
采用传统矿山法修建隧道成洞水平较低。而采用新奥法修建的隧道，由于采用大断面开挖，同时没有了纵横交错密布的木支撑，使得新奥法施工的工作空间大为扩展，大型机械进洞，机械化作业程度较高，因而施工开挖和成洞水平较高。
7.施工安全性不一样
传统矿山法施工，由于采用木支撑，支撵顶替作业频繁，易发生坍方，存在许多不安全因素。而采用新奥法施工的隧道，由于喷锚支护能及时施作，并在监控量测指导下施工，及时反馈围岩及支护的变位信息，使施工的安全性大为提高。
[1]彭立敏,刘小兵.隧道工程[m].中南大学出版社,2009年9月.
[2]代刚.新奥法原理在隧道施工中的应用[J].太原科技,2006（6）.
隧道的修建方法篇5
无损检测技术在验定过程中不会破坏结构原有的性质，通常采用物理方法对隧道内部的岩石情况进行测量，通过红外折射等原理可精准的确定岩石厚度。声波原理可帮助检验隧道内部是否存在破损松动的现象。现阶段无损检测被广泛应用在公路隧道建筑施工中，具有操作过程简便测量结果全面的优秀性能，国内也成立了相应的研究组针对这项技术进行研发，并取得了很大进展。在技术人员培训工作中也成立了相应的检测机构，测量体系不断的完善，为建筑工程业提供了安全保障。
1.1大地雷达检测。大地雷达检测是利用表层上的发射器发射电磁波，当电磁波穿过媒介时，一方面由于材料的不均匀性和导电性的差异会使振幅衰减；另一方面当信号到达中断点处时，由于介电性会反射回来被接收天线接收，因此，频率、反射和导电率三种因素决定了电磁波穿透隧道结构的深度。当发射天线在表层上移动时，根据电磁波反射角和传播时间的改变，可以从传播时间曲线中分析检测出不同深度的缺陷和异常。大地雷达可检测的项目有：施工材料性质的改变、结构异常（有空隙）、衬砌厚度的变化、衬砌的组成材料（如加强钢筋、拱形衬砌等）和围岩情况（衬砌与围岩间的空隙、泉眼以及组成材质的变化和异常情况）。但大地雷达检测有以下局限性：因材料性质会影响检测的深度，所以当水和粘土增多时，电磁波的变动增大；对于钢筋加强的衬砌，检测缺陷将更困难，需要较高频率的雷达发射器，但频率越高，波长越短，穿透深度就越浅。
1.2红外线现场照相术。使用红外热像仪对隧道内部岩石表面的温度辐射进行拍摄，仪器内部设有记录装置，在捕获的同时可将有用信息进行记录。若岩石内部结构出现破损等影响工程质量的情况，其表面的温度辐射会出现变化，检测仪器将这种变化记录后进行计算，技术人员根据参数对比分析从而得知隧道内部岩石结构的情况。这种检测方法通常在内部环境温度低时使用，岩石具有热胀冷缩的物理性质，在炎热的夏天，其内部裂缝两端的石体发生膨胀，相互挤压后裂缝随之减小或消失，且温差对仪器的测量结果有促进作用，因此通常在冬季进行测量工作。测量进展中可将仪器固定在自动化控制的装置上，从隧道的一端进入后扫面洞内全部情况，再由另一端结束工作，完成记录。
1.3多谱分析测量。使用六种覆盖较小频谱范围的特种滤光镜对隧道表面进行拍照，在同一位置每种滤光镜至少应拍照一次。用多谱投影机来分析所拍的胶片，以彩色背景看黑白胶片，可见到细小的灰色阴影；让不同胶片重叠，可看出细小的不同光色，从而离析出墙体表面的湿块和其他病害。
2隧道维修管理模式
2.1隧道维修管理基本模式。隧道多半是穿过山体进行修筑的，岩石山体结果非常不稳定，受到洪水等冲击后泥土很容易脱落，出现滑坡泥石流现象，隧道内部被掏空承载能力下降，受到较大冲击力后内部容易产生有害裂缝，影响结构稳定性，维修工作的主要任务就是对使用过程中的破损部位进行加固，针对不同问题产生的原因制定维修计划。管理部门要定期对隧道进行检查测量，发现隐患后及时商讨对策，避免出现大规模损坏，影响正常使用。采取的维修养护管理基本模式是：检查y发现病害y推定病害原因y明确病害后的结构物的健全度y制定相应的整治措施。具体地说，就是/勤检测、常保养、少维修0的维修养护管理模式。在公路隧道中，为确保交通通畅，为使用者提供舒适安全的环境，根据隧道长度、流量、设计速度等设置了相应规模的附属设施（设备）。对这些附属设施（设备）的维修养护管理也应给予足够的重视。
2.2隧道的养护作业模式。我国目前隧道养护除少数繁忙干线实施开天窗作业外，一般均是由不同专业工区（班组）分散作业，这样的工作模式用于隧道是困难的。因此隧道内的养护工作宜采用集中调度、统一指挥、天窗内作业的维修养护模式，即由各不同专业工区共同组成养护队伍，利用天窗时间统一进洞，分头进行各自的维修工作。
1）多工种利用天窗综合作业的实施方案。多工种合理利用天窗综合作业即把各部门在同一地段的施工，组织在同一时间内平行作业。具体运作中要求：集中指挥首先需要一个指挥机构）隧道养护管理中心，管辖凡在洞内维修施工的各专业工区和职工。拟定维修方案需妥善安排各专业的施工计划，研究各工种施工作业中相互衔接的方案。初步想法是：各专业工区于天窗施工前一日，向管理中心提出次日施工计划（包括起施点线别、里程、作业项目及数量、施工人员和主要机具、车辆以及装卸车数量等）。管理中心综合各专业工区提出的计划重点研究避免相互干扰的办法，结合监控、巡检以及行车部门提供的信息安排实施方案（划分各工区作业地点、施工车辆活动范围、作业时间、各专业施工分界点及防护方式等）。于天窗前两小时通知各工区及有关巡检人员，据此做好施工准备。
隧道的修建方法篇6
目前，国家各地区都认识到修建水利水电工程泄洪兼放空隧洞给人们带来的巨大效益。因此，国家各地区根据自身地形、地貌、地质等不同的特点，修建了适合自己的水利水电工程泄洪兼放空隧洞。云南石门水库龙抬头型隧洞的修建印证了这点。云南省石门水库在前期工作阶段，往往采用临时建筑物作为导流的隧洞，在导流结束之后，往往就会被封堵并废弃。这时泄洪工作全由溢洪道来承担。但在后期工作中，由于对水库来沙量进行了演算和分析，从中了解到水库的来沙量较大。因此，必须结合泄洪建筑物来解决水库来沙量大必须进行排沙的问题。由于石门水库区地形比较狭窄，左岸和右岸都不便于设置具有泄洪和排沙功能的建筑设施。石门水库的左岸已经设有导流隧洞、输水隧洞和溢洪道等建筑设施。因此，在综合考虑水利枢纽区的建筑物的布置后，选择将导流隧洞改为龙抬头型的泄洪兼放空隧洞，这是一项切实可行且经济的有效措施。所谓龙抬头型泄洪兼放空隧洞就是在导流隧道完成导流任务后对其前半部分进行封堵，并做好泄洪工程龙抬头段与导流隧道结合段的连接工作，使其成为永久的泄洪隧洞。泄洪隧洞和溢洪道共同承担着泄洪任务，龙抬头型的泄洪隧洞的既满足了排沙放空的要求，而且减少了溢洪道的过流量，具有社会经济意义。云南石门水库根据自身地形、地质、地貌的特点修建的龙抬头型的泄洪隧洞在汛期泄洪中起到了重要作用。龙抬头泄洪隧洞在汛期期间承担了水库泄洪的全部工作，且在汛期结束后经工作人员对隧洞龙抬头段及反射弧段的详细检查，发现隧洞仍然完好无缺，这充分证明了龙抬头型泄洪隧洞在小流量、低水位的情况下运行是绝对安全的、可行的。实践证明了龙抬头泄洪隧洞修建的合理性和切实可行性。但是水利水电工程泄洪兼放空隧洞在工程施工中仍存在着许多问题。隧洞由于结构与荷载具有特殊性，设计理论和计算方法都还不太完善。因此，隧洞建设还必须对很多关键性问题进行深入地研究，对有些含糊不清的理论和计算方法都必须进行澄清。本文拿水工压力隧洞修建中出现的问题向大家进行了展示说明。
1.1没有考虑隧洞的覆盖厚度问题
对如何能使隧洞衬砌与围岩密切接触进行分析和研究，这是水工压力隧洞设计的核心问题之一。只有隧洞衬砌与围岩密切接触、相互作用、共同承载才能有效避免衬砌与围岩相互脱离造成的严重后果。因此，由于内水压力对隧洞造成的影响，必须考虑隧洞的覆盖厚度的问题。对于因围岩质量好而不进行钢筋混凝土衬砌的隧洞，内水压力将直接作用于围岩，这样就会造成围岩失稳，甚至因渗水过多、过大给隧洞结构安全带来隐患。因此，在施工建设中必须考虑隧洞上覆岩体厚度的问题，应考虑衬砌对内水压力消减的作用，对作用于围岩洞壁上的内压力进行准确计算，并计算出围岩的覆盖厚度。
1.2没有考虑隧洞主应力大小与荷载的关系
由于在修建隧洞的工程中未考虑到隧洞主应力大小顺序大小与荷载的关系，许多文献并未对隧洞主应力大小顺序与荷载的相关联性进行深入探究，造成许多隧洞工程运行期结构计算错误，延误了工程运作期限，造成了施工浪费。水工压力隧洞充分运行时，由于荷载的变化，主应力相应也会发生变化。这样的问题曾一直被水工设计人员所疏忽，即便目前也仍有不少工程师在隧洞建设设计中未考虑隧洞主应力大小顺序与荷载的关系。
2.水利水电工程泄洪兼放空隧洞建立的意义
2.1解决了农民的灌溉问题
由于当今社会自然环境的破坏造成自然灾害频发，人们的生产和生活都受到了严重的影响。洪水期的到来，会淹没大量良田，使农民颗粒无收，这给农民造成了严重的损失。水利水电工程泄洪兼放空隧道的建立在很大程度上避免了这种局面的发生。泄洪隧道在汛期承担着泄洪的全部工作，不仅能有效避免洪水淹没田地的情况的发生，而且泄洪兼放空隧洞的建立能将洪水有效收集起来，并能为人们在旱季灌溉田地时提供充足的水源。这样能使农业生产结构更优化、提高了粮食生产的产量，有效解决了农民的三农问题，提高了人们的生产、生活水平，同时促进了地方经济的发展，有利于社会主义和谐社会的建立。
2.2解决了居民区人畜饮水安全的问题
在一些偏远干旱地区或是洪水多发地区，由于没有安全干净的水源，人畜只能将小水窖或小水塘的水作为日常的人畜饮用水。这些临时建立的人畜饮水工程的水只是经过了简单的物理过滤处理就直接被人畜饮用。由于这里水源的卫生条件差，因此，即便是简单物理过滤处理后的水仍达不到居民生活饮用水的标准，百姓的饮食安全仍得不到有效保障。水利水电工程泄洪兼放空隧道的修建从根本上解决了百姓饮食安全的问题，提高了水源的卫生条件，充足且优质的水源达到了居民生活饮用水的标准，从而提高了人们的生活水平。
3.水利水电工程泄洪兼放空隧洞的设计方案和思路
3.1地质情况选择
水利水电工程泄洪兼放空隧洞的修建必须根据不同地区、不同的地形、地质等情况进行合理位置的选择。不同的地质、地形会采用不同的泄洪兼放空隧洞设计。比如云南石门水库根据地形狭窄的特点采用了龙抬头型的泄洪兼放空隧洞，麻沟水库的泄洪兼放空隧洞则布置在大坝左岸的山体内，隧洞布置紧靠着左坝肩，其轴线的方向与大坝的轴方向是垂直的。
3.2泄流能力计算
按闸孔自由出流的公式对泄洪兼放空隧洞的泄流能力进行计算；同时由于放空隧洞承担着放空水库的工作，因此还需对枯水期放空水库的时间进行计算；对进水口井筒稳定进行计算，井筒计算包括对结构自重、永久机电设备重、水重、回填土石重、静水压力、扬压力、浪压力、泥沙压力、土压力、冰压力等进行计算，如井筒所在地区的地震烈度大于Vi度，则还需考虑地震作用力对井筒稳定造成的影响，重新对井筒进行计算；对井筒整体抗滑稳定计算，只有安全系数大于1.05时，才能满足井筒抗滑稳定的需求；对地基应力进行计算。
3.3工程结构设计
为保证水利水电工程泄洪兼放空隧洞的安全运行，必须正确地对隧洞结构进行合理的设计和计算。针对隧洞结构中存在的许多问题，因此在隧洞的结构设计中应该着重考虑隧洞的覆岩体厚度问题，并对主应力大小与荷载的关系进行探究，着力对钢筋混凝土轴向与环向裂缝开展宽度计算，建立隧洞衬砌限裂设计方案，对隧洞的伸缩缝间距进行合理计算和设计。
4.结束语
隧道的修建方法篇7
关键词：盾构法；暗挖法；修建地铁站；应用前景。
中图分类号：U231+.3文献标识码：a文章编号：
为了保证城市的交通质量，各地都在加快的发展地铁轨道交通，地铁建设的进程明显加快，那么如何在建设过程中加快地铁建设的速度、提高地铁工程的质量、确保地铁施工的安全，就是政府相关部门必须要考虑的问题了。
在当前的地铁修建工程中，一般都是采用盾构法施工。然而，由于区间盾构施工方法始终与车站的整体施工进度不能保持较为严格的一致性，从而就造成了盾构机的使用效率低下，盾构机在使用过程中要频繁的进行拆装工作，以及在区间隧道内出现严重的窝工现象，这些问题的出现都使得盾构法施工的很多优势得不到应有的发挥，反而会给工期的保证带了极大的风险，这也在很大程度上制约了此项技术在修建地铁工程中的应用。
那么，我们在经过对国内外相关的一些资料进行全面的分析之后，再结合国内目前地铁修建过程中较为先进的技术水平，提出了一种新的解决盾构过站问题的方案，即盾构法结合暗挖法来修建地铁车站。本文就是在前人研究的基础上对这样一种新的方案从各方面开展进一步的研究，探讨盾构法与暗挖法结合修建地铁车站的可行性与应用前景。
国外研究盾构法与暗挖法相结合的技术现状
早在上个世纪九十年代，在西方发达国家的地铁建设过程当中，就已经较为灵活的使用了盾构法与暗挖法相结合来修建地铁车站的方法，并且取得了成功。这些施工方法包括很多种类型，比如说单圆盾构与横向通道相结合、单圆盾构与半盾构相结合、单圆盾构与矿山法相结合等等，随着技术的进一步发展，近些年来在日本、德国等地也开发了一些新的方法，比如说双圆、三圆等的“多圆盾构”以及可以扩展到地铁站施工的“扩径盾构”方法、复式微型盾构法等。以下我们就简要的介绍几种比较常见的施工方法
（一）盾构法与扩挖法相结合
这样的方法通常是由三个并列的圆形隧道组成的三拱塔柱式车站。图1就是一个采用这种方法进行施工的地铁三拱塔柱式车站的标准横断面图，它的行车隧道是其两侧的圆形隧道，并在它的里面安置一定数量的站台，而中间的隧道则作为一个集散厅处理，然后再用横向的通道把三个隧道连接起来，使它们成为一个整体，从而便形成了一种复合型的站台。
图1三拱塔柱式车站标准横断面
在图2中我们看到的是俄罗斯某城市采用的地铁三拱墙柱式车站的标准横断面图，这样一种设计通常被称为“闭式车站”。它的两侧的隧道采用与区间隧道一样的断面，但是车站部位并没有专用的带站台的行车隧道，列车只是停在圆形的“区间隧道”里；而所有的站台全部都设置在中央集散厅里面。
图2三拱墙柱式车站标准横断面
（二）采用特殊盾构技术的地铁车站
上个世纪的八九十年代，为了满足一些在城市繁华地区施工的特殊工程的要求，产生了很多的新型的盾构施工技术。这些新的技术主要反映在施工断面上，断面从传统的圆形变成了双圆形、三圆形、方形、长方形以及复合断面，而施工的技术也有所提高，主要体现在对于出洞技术的改进、长距离的施工以及球体盾构、扩径盾构等施工机械的应用，另外，在隧道衬砌技术的改进方面则主要是体现在管片组装技术更加成熟。图3就是一个在日本成功应用三圆形盾构技术修建的铁车站。这个方法成功的解决了在城市繁华地段和区域修建地铁工程时，施工用地及周围的建筑拆迁费用过高的问题，更重要的是，这种方法可以在高地下水位的条件下进行安全的施工。
图3三圆形泥水式盾构技术地铁横断面
国内盾构法与暗挖法结合修建地铁技术现状
在我国，地铁的发展速度也明显加快，但是发展程度还是远不及西方发达国家，国内地铁车站的施工目前基本上还是采用明挖法、盖挖法和浅埋暗挖法这样三种。其中，明挖法以其车站施工比较方便、施工的速度比较快、施工的质量也很容易保证以及管线改移比较简单等优点，易读成为各个地铁车站设计的首选方法；但是由于这种方法对于地面交通和居民生活的影响比较大，同时还会造成很大的环境问题，因此逐渐的被盖挖法和浅埋暗挖法所替代。盖挖法的优点主要是：占用场地的时间比较短；对地面建筑物和人民生活的干扰比较小等。而在对地面交通和地下管线要求都比较高的城市繁华区段，则通常会采用浅埋暗挖法施工，这种方法近年来在我国各大城市的地铁修建工程中得到了很多的应用。
那么，探索适合我国现阶段地铁车站修建的具体施工方法，已经成为国内一些学者的重要研究对象。采用盾构法与暗挖法相结合的方法就是其中的一个比较先进的方法。
三、应用前景探讨
通过以上的论述，我们可以看到，国外在联合盾构法施工的地铁车站也不在少数，技术也较为先进，而我国目前在地铁区间采用暗挖法、明挖法等技术也比较成熟，那么，结合我国目前的地铁车站施工的技术水平与国内经济发展水平，再在成功的借鉴和利用国外高水平施工技术的基础上，我们推荐在以后的地铁施工过程中，要优先的采用单线区间盾构隧道的基础上，再联合浅埋暗挖法或者盖挖法来扩建车站的技术方案。
采用区间盾构与浅埋暗挖法相结合来修建地铁车站，可以首先利用区间盾构来完成车站行车部分的隧道结构并安全的通过车站，然后在施工结束之后，车站部位的盾构隧道中托换一侧的管片衬砌，这样就可以形成纵梁和立柱相结合，再采用浅埋暗挖法便可以形成单层和双层车站这样两种实施方案。
而采用区间盾构与盖挖法相结合来修建车站，则可以首先利用区间盾构完成车站行车隧道的主体结构，并对其充填混凝土作为拱座的基础，然后再使用盖挖法进行车站中厅部分的施工，从而可以形成单拱车站的结构。
所以，相对于目前我国目前的地铁车站施工所采用的单独的明挖法、盖挖法或着浅埋暗挖法，使用盾构隧道技术与这些方法相结合的技术方案有很多的优势，应用前景也十分广阔。
结束语
对于我国目前的地铁施工水平来讲，盾构施工技术处于不断发展的阶段，但是还不够成熟，如果可以让盾构法与国内已成熟的暗挖法等施工方法结合起来，必然会给我国的地铁修建注入新的活力。
参考文献
[1]周文波、郑宜枫、滕丽、商涛平.双圆盾构隧道施工过程中管片力学性状的原位测试研究[J].力学，2005（9）.
隧道的修建方法篇8
关键词：隧道;病害;结构可靠度;经济性;模型;维修;养护
中图分类号：U45文章编码
1.引言
随着交通的迅猛发展,20世纪90年代至今,我国建成了为数可观的各类隧道。这批隧道普遍采用新奥法设计施工技术。隧道结构的主流形式是以锚喷支护作为初期支护,以模筑混凝土作为二次永久衬砌的复合衬砌结构。由于设计、施工及地下水长期侵蚀等原因[1],导致这批隧道现已出现不同程度的病害[2]。鉴于隧道尤其是长大隧道结构在线路中的重要性,隧道主体结构病害原因和处治方法及维修时机的选择已成为重要的研究课题。
2衬砌维修类型分析
在隧道运营过程中，一般需要对衬砌结构进行维护和维修，不同的维修措施对结构性能和可靠度的影响差别是很大的。日常维护对隧道工程是必须的，但它只是对结构的例行保养，不会改变结构的性能和可靠度，属正常维护范畴。而维修则不同，它可以提高衬砌结构的可靠度或者减缓劣化速度，从而延长结构的使用寿命，从而提高衬砌结构的安全性能。
为明确维护和维修对衬砌结构的影响，可以将其分为三类，即日常养护(Routinemaintenance，简称Rm)、预防性维修(preventivemaintenance，简称pm)和维修加固(essentialmaintenance，简称em)][3]。日常维护Rm是设计明确的常规维护维修措施，即结构可靠度定义中的“规定的条件"的正常维护。以上三种维护维修措施有本质的区别，同时也影响隧道全寿命成本的计算。预防性维修pm和维修加固em对结构性能或可靠指标的影响如图1所示。
图.1.预防性维修pm和维修加固em对结构性能的影响示意图
在图.1中，如果不对衬砌结构进行维修加固，该衬砌的使用寿命期为t1。若在时间t1点对衬砌结构进行维修em，结构可靠指标p提高。如果不再进行维修加固，则该衬砌的结构性能将在时间t3时达到结构的最低可靠指标。若在t2时点对衬砌结构进行预防性维修pm，结构的可靠指标p并没有因预防性维修pm而提高，但结构性能的劣化速度降低了，结构将在时间t4时达到结构的最低可靠指标，即衬砌结构的使用寿命延长到t4。
为了简便起见，可以将预防性维修pm和维修加固em通称为维修或修复。从上面的分析中可以看出，不管是预防性维修pm还是维修加固em，主要目的有两个：一是延长衬砌结构的使用寿命：二是降低衬砌结构失效的概率。维修的时点选择非常重要，需要进行综合的技术和经济分析。
3.衬砌损坏因素分析
隧道衬砌是承受地层压力、防止围岩变形坍落的工程主体建筑物。地层压力的大小，主要取决于工程地质、水文地质条件和围岩的物理力学特性，同时与施工方法、支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关。由于形变压力作用、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等，使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形，统称为隧道衬砌裂损病害。衬砌裂损是隧道病害的主要形式，隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性，降低了衬砌结构的安全可靠性，影响隧道的正常使用，甚至危及行车安全。衬砌裂损变形的主要危害有：①降低衬砌结构对同岩的承载能力；②使隧道净空变小，侵入建筑限界，影响车辆安全通过；③拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全；④裂缝漏水，造成洞内设施锈蚀，道床翻浆；⑤铺底和仰拱破损，基床翻浆、线路变形。
衬砌背后的腐蚀性环境水，容易沿衬砌的毛细孔、工作缝、变形缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧，成为隧道渗漏水，对衬砌混凝土和砌石、灰缝产生物理性或化学性的侵蚀作用，造成衬砌腐蚀。隧道衬砌腐蚀分为物理蚀和化学性腐蚀两类。隧道衬砌腐蚀使混凝土变酥松，强度下降，降低衬砌的承载能力，还会导致钢轨及扣件腐蚀，缩短使用寿命，危及行车安全。产生腐蚀的3个要素：①腐蚀介质的存在；②易腐蚀物质的存在；③地下水的存在且具有活动性。衬砌结构安全性综合评价体系如图2所示。
4.衬砌结构维修效益模型
隧道的管理，从经济学角度来看，是成本效益分析的问题。隧道结构的成本包括新建工程及养护维修费用，而隧道结构的的效益则指的是结构在设计年限内，使隧道结构的成本最小化、效益最大化，合理安排维修措施和时间隔、降低隧道生命周期（设计基准期）成本，是隧道维修管理的核心问题。
从美国及欧洲国家的隧道管理系统实践来看，隧道维修需求的预测和维修方案的选择是隧道管理系统的核心部分，也是决定其水平高低的重要因素。在其中，维修成本效益分析是数学模型问题的关键。
(1)Branco&Brito维修模型[4]
Branco&Brito于1995年提出成本有效指数(Costeffectivenessindex，Cei)，用于比较采取维修措施与不采取维修措施之间的成本效益差值的比值，并以此来对各种维修方案进行选择。
(1)
式中：Cei为成本有效指数，该值越大，说明该种维修措施越值得采取，并以具有最大值的维修措施作为最优维修方案；为衬砌生命周期内维修成本；为衬砌结构破坏的损失值；B为采取该种维修措施带来的效益(如提高通行能力等)。
成本有效指数Cei可以在三个层次得到应用：
单条隧道某具体病害的不同处理措施的选择。
单条隧道各病害之间处理优先级别的选择。
③路网中各隧道之间的维修次序的选择。
(2)Frangopol维修模型
美国Colorado大学的FrangopolD．m．于1997年提出了如下维修模型：
(2)式中为生命周期(设计基准期)内的预期成本；为新建结构成本(工程造价)：为生命周期内预防性养护成本；为生命周期内衬砌检测成本；为生命周期内维修成本，为衬砌结构破坏的损失。
按Frangopol维修模型，衬砌在整个生命周期内维修优化应满足：
(3)
式中：为衬砌结构可靠度；为目标可靠度；为整个生命周期(设计基准期)内的预期成本。即在满足的前提下，最小。
(3)BRime维修模型
欧洲桥梁管理系统是欧盟国家桥梁研究实验室的研究项目。该研究提出了维修指数(Ri)的概念，并以此对不同的维修方法选择。维修指数越小，则该种维修措施越有利。
(4)
式中：为新建结构成本(工程造价)；为生命周期内预防性养护成本；为生命周期内维修成本；为衬砌结构破坏的损失；为生命周期内使用成本；为其他成本；为衬砌破坏的抢修成本。
(4)tHeSe维修模型
tHeSe在2002年提出基于累计破坏概率的维修成本及效益的计算模型：
(5)
上两式中：为时结构累计破坏概率；，r为资金利息；为维修措施效益；为不采取维修措施时结构的损坏成本；为采取维修措施时结构的破坏成本；为维修实施时间；为设计基准期。
5.维修模型的改进
从以上模型比较可以看出，Frangopol模型强调维修应满足目标可靠度，并在此前提下，使维修成本最小化。在其模型中，维修成本只考虑了结构检查、维修和破坏的直接成本，而没有考虑结构由于采取维修措施而带来的效益(破坏风险的减少等)，使维修成本效益分析中只有成本分析，而无效益分析。
Branco&Brito模型和BRime模型中把结构免于破坏作为维修措施的效益，而没有考虑到实际破坏概率的存在，同时也忽略了目标可靠度这一重要指标。
tHeSe模型提出了累计破坏概率这一重要概念，使生命周期内的成本分析更具有现实意义，然而同样忽略了目标可靠度对维修方案选择的约束，缺乏可操作性。
(5)综合目标可靠度维修模型
由于以上维修模型存在的种种不足，以现有模型为基础，提出维修模型如下：
(6)
式中：为维修措施效益；为不采取维修措施时衬砌结构的破坏成本；为采取维修措施时结构的破坏成本；为维修实施时间；为设计基准期。式(6-27)中衬砌结构的(不)采取维修措施时衬砌结构的破坏成本可用公式(6-28)求得。
(7)
式中：为考虑资金利息r的维修成本，包括检查和预防性养护的成本。则可应用式(6-29)进行维修方案选择。
(8)
式中：为目标可靠度。
参考文献
[1]watstoni.anintroductiontoCase2basedReasoning[m].London:SpringerVerlag,1995.1994:3—17.
[2]关宝树编译.隧道维修管理手册[Z].日本铁路综合技术研究所,2000:70—78.
[3]董维扬，金明新．高速隧道沥青衬砌快速养护及其养护机械应用研究初探．中国隧道养护技术大会论文集．2004，22：53-57
隧道的修建方法篇9
【关键词】隧道工程特性质量监理要点管理方法
1、隧道工程
隧道工程，指的是在地下或者水下铺设可以供机动车辆通行的铁路等建筑物的工程。根据工程所在位置的不同，可以分为山岭隧道工程、水下隧道工程和城市隧道工程这三大类。山岭隧道工程是指为了减少路面行驶距离，避免大的坡道而从山岭或者丘陵下打通道路实现穿越的工程，它是修建最多的隧道工程；水下隧道工程是指从河流或者海峡穿越，从河流下面或者海底铺设隧道通过的工程；最后一中，是为了满足大城市的需要，在城市的地下实现穿越的工程，即城市隧道工程[2]。
隧道工程因其自身的特殊性，且往往受到地质条件的影响，因而一般具有隐蔽性和应变性。施工过程中，其工序十分复杂，且需要循环性与全天候进行施工作业。
2、隧道工程的质量要求
隧道一般是大型的永久性的地下建筑物，其质量安全意义重大。因而国家对其投资很大，对质量的永久性要求也很高[1]。因而在隧道的建设过程中，从开挖到最后完成的每一道工序、每一个环节施工质量，国家都从技术和政策上做出了很多强制的规定，以及质量标准和最后的验收标准。总得来说，隧道工程的质量要求主要包括以下几个方面：第一，隧道的开挖工程质量；第二，隧道的支护工程质量，其中包括了对各种建筑材料质量的要求；第三，排水工程的质量，其中也包括了对材料质量的要求；第四，隧道的路面工程质量；最后一方面是隧道洞口的工程质量要求。
隧道工程复杂而工程巨大，对质量的要求也很高。因而，做好隧道工程的监理和管理工作，才能最终保障隧道工程的质量。
3、隧道的监理要点
隧道工程的监理主要是通过监理工程师来执行的，作为整个工程质量的检验者，其责任是很重大的[2]。因而，对监理人员自身的要求也很高，监理人员自身责任感应该很强，职业道德方面应当表现良好。应当按照严格的质量标准和设计进行日常检查，能够认真、独立的执行号监理任务，坚持原则。自身专业知识过关，面对具体问题能够具体分析，有较强的解决事情的能力。最后，也是最重要的，作为隧道工程的监理人员，应当做到吃苦耐劳，迎难而上[4]。
监理人员在隧道工程修建中，应做到：
3.1施工中应该注意
3.1.1做好预案
3.1.2技术更新要快，尽量使用先进的掘进的工艺，淘汰旧的工艺
3.1.3隧道工程具有控制性，施工的条件往往比较差，所以选用的队伍应当作风过硬、且敢打硬仗，具有稳定性，技术人员则应当要求有丰富的施工经验以及地质经验。
3.1.5实施二次衬砌的工程时，必需严格遵守隧道工程的施工技术规范，以及相关的规定，水泥必需采用高标号或者早强水泥。
3.2必需严格的控制欠挖，尽量做到减少超挖，监理人员自身则应当提高超、欠挖量的测定频率，并且严格的控制好超挖部分的回填质量。
3.3锚喷支护的方面，在支护工程开始前，所有的原材料，像是锚杆、水泥、砂、碎石等等这些原材料，必须先通过监理人员的抽检和认可。原材料的比例也要严格按照设计的标准。
3.4隧道的施工过程中，还有一项重要的工作就是施工的量测，以及监控现场的施工量测。量测前必需先进行初步的调查，然后根据工程的地质条件，施工的方法和环境的要求以及当时的经济条件等等实行的。
3.4.1计划量测，这方面的工作包括了有，选择好量测的项目、设置好测试断面、测线、测点、测孔、确定好量测的频率和时间，这些计划工作是承包商负责的，监理人员负责计划的审批。
3.4.2实施量测，相关的监理人员专门负责隧道施工进行量测，基于先前制订的计划，观察地质和支护的状况，对周边位移、拱顶下沉，锚杆拉拔力等等这些项目进行重点观测。做到按规定的频率，及时地进行量测，了解掌握围岩以及支护的动态，报告信息，以便后续的施工。
3.4.3监理人员进行监控量测，并记录，然后绘制出围岩以及支护的位移和时间的关系曲线，进行研究分析。以便更新初期的参考数据，更有利于施工。
3.5防排水施工
隧道不漏不渗是质量安全的关键内容之一，要做到工程不渗不漏，就要对二次衬砌前排水的施工质量进行严格的把关。主要应当严格实施好以下点：
3.5.1衬砌防水
3.5.2对施工缝以及沉降缝进行止水试验
3.5.3衬砌的背面保障排水通常
3.5.4调整好防排水的措施
3.5.5做好防排水的工程，确保隧道不渗漏
3.6保障隧道施工的安全
监理人员的工作不仅仅只是对隧道工程的质量进行监理，还应当包括帮助业主实施安全管理，避免发生伤亡事故。
3.6.1开工前认真审查施工组织设计，帮助承包人选择合理的施工方法，对施工场地进行统一规划，建立安全制度，以利文明施工和安全生产。
3.6.2隧道施工安全问题，主要指的是安全问题和质量问题，两者都很重要，平时施工作用中，必须加强对安全问题的重视，严格按照有关规定，做到质量与安全两手抓，两手硬。
3.6.3承包方应当建立起安全责任制，必须有相关熟悉安全生产的操作规定的人员，建立好安全台帐，确保能够每天安全的交底，一切以预防为主，确保安全施工。
3.6.4在施工的技术方面，应当帮助承包人实施管理。保证合理的安排进度、作业循环以及生产均衡。从而，避免因忙碌，抢攻而发生安全事故。
3.6.5严格执行进入工地的人员必须戴好规定的防护用具。
3.6.6施工单位的特殊工种，其工作人员必须持证上岗，应当加强维护和检修机械设备，存贮和领用爆炸物品必须符合规定。
3.6.7加强对施工安全的监督检查，对违犯施工安全规则，危及安全的施工点要求承包人立即纠正，必要时停工整顿，复查合格后方可复工。
3.6.8承包人应当在隧道工程的洞口等等一些适当的场所，设置一个专门储备急救材料的场所。万一在洞内发生了险情，应当立即疏散和撤离施工人员，指定专人看守，且一定要设立好相关的标志。及时向上级报告，并采取相应的措施。
4、隧道工程的管理方法
隧道的修建方法篇10
关键词：软弱围岩；隧道；质量问题；措施
中图分类号：U45文献标识码：a文章编号：
软弱围岩的自支护能力是比较弱的，甚至没有自支护能力。因此，在软弱围岩中施工最重要的是提高围岩的自支护能力，保证开挖及后续作业的进行。在软弱围岩中，提高围岩自支护能力的方法是很多的，根据国内外的施工经验，提高围岩自支护能力的基本方法是控制围岩的松弛、坍塌。
一、软弱围岩隧道施工方法
软弱围岩隧道施工方法主要有明挖法(盖挖法)、暗挖法和盾构法。
1.明挖法
明挖方法是将地面挖开，形成露天的基坑，然后在基坑中修筑隧道衬砌，最后回填土石，恢复地面。明挖法的优点是施工方法简单，技术成熟；工程进度快，根据需要可以分段同时作业；浅埋时工程造价和运营费用均较低，且耗能较少。
2.盖挖法
盖挖法的施工程序是：先筑边墙——开挖顶部土体并修顶盖——回填并恢复路面——在顶盖保护下开挖下部土体——修筑底板及内部结构，即先盖后挖。盖挖法施工按其施工流程可分为盖挖顺作法和盖挖逆作法。
3.暗挖法
在我国目前的地隧道修建中，使用本方法较多，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。对于土质地层，一般需对地层进行预支护或加固后再开挖、支护、衬砌。
4.盾构法
盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进，在护盾的保护下，在机内安全地进行开挖和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法”，盾构法也是隧道暗挖施工法的一种。近年来盾构机械设备和盾构法施工工艺不断发展，适应不同工程地质和水文地质条件的能力大为提高。常用盾构机形式有土压平衡式和泥水平衡式，同时各种断面形式和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现，其应用在不断扩大。
二、软弱围岩隧道施工的质量问题
外界气象条件对施工影响较大；施工对地面环境影响较大，深基坑开挖引起的地面沉降较难控制，且坑内土坡的稳定常常会成为威胁工程安全的重大问题。明挖法又可分为敞口明挖和有围护结构的明挖。敞口明挖也称为无围护结构基坑明挖，适用于地面开阔，周围建筑物稀少，地质条件好，土质稳定且在基坑周围无较大荷载，对基坑周围的位移和沉降无严格要求的情况。而具有围护结构的明挖适用于施工场地狭窄，土质自立性较差，地层松软，地下水丰富，建筑物密集的地区。采用该方法施工时可以较好地控制基坑周围的变形和位移，同时可以满足基坑开挖深度大的要求。
由于盾构法施工具有作业在地下进行，不影响地面交通，减少对附近居民的噪声和振动影响；施工费用不受埋深的影响，有较高的技术经济优越性；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，易于管理，施工人员较少；穿越江、河、海时，不影响航运；施工不受风雨等气候条件影响等有利特点，将对软弱围岩隧道施工技术的发展起到有力的推进作用。
三、软弱围岩隧道施工质量问题的应对措施
超前支护体系主要由长管棚注浆和超前小导管注浆组成，长管棚注浆是隧道施工的辅助工程措施之一，结合隧道工程的地质特点，左、右线浅埋偏压软弱土层段辅助施工采用长管棚注浆作为超前支护体系，从施工长管棚后的开挖效果看，其对隧道安全施工产生明显的效果，为浅埋偏压软弱土层隧道的辅助施工提供了一定的经验依据。
①根据长管棚施工机械的特点和需要，洞内长管棚施工工作室必须比原设计开挖轮廓线大，不同类型的钻机，其开挖断面有所不同，隧道洞内长管棚工作室比原设计开挖断面加宽100cm，洞内工作室长6m，以满足施工需要。②开挖工作室时为了减少搭设作业台架，根据长管棚施工的操作空间可预留核心平台，核心为土体时应全部喷浆封闭，以防长管棚施工时受水冲刷。③根据钢管设置的位置架立导向钢架，在钢架上安设D127mm、壁厚4.5mm、长2m的导向管，并准确测定其角度和方向。④导向拱、导向管准确定位后施作套拱混凝土，套拱面必须与岩面密贴，套拱混凝土脱模后必须对靠近岩面处进行喷浆封闭，以防止注浆时漏浆。⑤材料准备工作：钢管丝扣的加工，用有花孔钢管钻注浆孔，搭设作业平台(所用方木的横断面不小于12cm×12cm，长为4～6m)。
根据长管棚施工和注浆作业工序，设立了成孔班、注浆班和机械维修班．成孔班负责钻机就位、钻孔、扫孔、顶入钢管等工作。注浆班负责长管棚注浆施工作业．机械维修班负责钻机的维修和钢管钻花孔及其他辅助施工。长管棚施工的主要工序：钻孔——扫孔——下管——注浆。
①搭设施工作业平台。作业平台用方木按“井”字形搭设，方木间用扒钉钉接牢固，以利于安装和固定钻机，防止钻机钻进时摆动、倾斜而影响钻孔质量。②钻机就位。为加快施工进度，采用两台钻机平行作业，从低孔开始，由两侧向中间施工。钻机与工作面的距离一般应不小于2m，钻机的钻杆方向应与导向管方向一致，以确保钻孔准确。③钻孔：a．开钻时，先低速低压，待成孔几米后，再加速加压。b．钻孔时，必须根据钻机定位后定下来的基线，随时检查钻孔方向的准确性。c．根据地质情况选择不同的钻头，当遇到坚硬孤石不能钻进或钻进困难时，用冲击钻头把岩石击碎，并用高压风将石屑吹出；当遇到稍软的岩石时，可用合金钻头钻进。d．钻孔过程中发现岩土对管壁的阻力较大，于是前段开孔用Φ125mm的钻头，后段根据钻进需要使用Φ110mm钻头终孔，以便容易顶人钢管。e．在钻进过程中常遇到一些特殊问题，如无法钻进、难以成孔等，应首先分析原因，如果是因为软岩土土层而不能成孔，可采用预注浆加固的办法或采用加长岩心管的办法加以解决。④扫孔。用D108ram的岩芯管进行扫孔，目的是清除孔内碎渣和顺孔，岩芯管长度应不小于2.5m。⑤下管(安装管棚钢管)。安装钢管时先用人工顶进，钢管节间均采用丝扣连接。
结论
大断面软弱围岩隧道建设技术反映了当前软弱围岩隧道设计、施工及管理新理念、新技术和新方法，实现了软弱围岩隧道的安全快速施工，不仅为铁路客运专线软弱围岩隧道的成功建设作出了积极贡献，也积极推动了浅埋、软弱围岩隧道建设的技术进步。
参考文献：
[1]梁飞.软弱围岩隧道施工技术研究[J].科技资讯，2010(32)：135-136.
[2]陈飞飞.浅谈小坡山隧道光面爆破的质量控制[J].科技致富向导，2011(05)：87-88.