隧道毕业设计总结合集12篇

时间:2022-07-16 16:28:28

隧道毕业设计总结

隧道毕业设计总结篇1

近年来,随着中国—东盟自由贸易区的建成和广西北部湾经济区建设的加快,广西城市轨道交通、高速公路、高速铁路建设得到迅猛的发展。2016年6月,南宁地铁1号线南湖至火车东站段开通;截至2015年年底,广西高速公路里程达4288公里;2016年,广西高铁里程达1812公里,占全国高铁里程的10%。“十三五”规划期间,广西的城市轨道建设、高速公路、高速铁路建设还在进一步推进。然而,广西为山区、丘陵地貌,山区众多,路网的建设就避免不了要修建大量的隧道,城市轨道建设也主要为地下工程建设,这需求大量工作在一线岗位地下与隧道工程高技能型人才,这部分人才的供给是否充足,将直接影响到广西路网建设的推进。

一、人才需求分析

地下与隧道工程高技能型人才是指熟练掌握地下与隧道工程的施工技术、工程检测、工程试验、工程测量、工程监理等技能的工作在一线岗位的人才,服务于城市轨道建设、公路隧道建设、铁路隧道建设。广西城市轨道交通的建设、高速公路往山区发展、高速铁路的建设,都需求大量的地下与隧道工程高技能型人才。

(一)广西城市轨道交通的快速发展

急需大量地下与隧道工程高技能型人才。有人说,19世纪是桥的世纪,20世纪是高层建筑的世纪,21世纪是地下空间的发展世纪。特别是随着城市的快速发展,资源的过度开发,人类面临着环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等严重问题,因此人们不得不向地下要生存空间,以缓解土地资源紧张而带来的压力。伴随社会经济高速发展的同时,我国的城市化进程也在不断加快,大量的人口涌入城市,住房问题,交通问题等一系列现实问题使我国的城市土地空间资源的利用遭遇到了严峻的挑战。因此,如何充分利用地下资源,发展城市地下工程具有重大现实意义。可以预见,充分发展地下工程将对我国的城市建设带来不可估量的作用。现阶段,我国大型城市大都在大规模地建设轨道交通或酝酿建设轨道交通,使城市轨道交通建设进入了史无前例的高潮期。目前,国内至少有40个城市有城市轨道交通规划。随着中国—东盟自由贸易区的建成和广西北部湾经济区建设的加快,南宁市将建成区域性国际城市,据南宁市城市总体规划和综合交通规划,南宁市城市轨道交通线网由“四横四纵”、“四主四辅”8条线构成,总长约252公里,设车站184座,概算总投资超过1500亿元。当前,南宁地铁1号线已于2016年12月开通,2、3、4、5号线全部在建。2号线一期计划2017年开通,3号线一期计划2019年开通,4号线一期计划2020年开通。2-5号线近期建设项目总投资为529.37亿元,到2021年,南宁市将形成5条运营线路、总长128.2公里的轨道交通网络。另外,柳州市规划至2030年,建设轨道交通4条。近期规划(至2020年)实施1号线、2号线。1号线线路全长约45.6公里,其中高架线长度约42.42公里,地下线长度约3.18公里(穿越火车站段),工程总投资约126亿元;车站35座。2号线线路全长约27.75公里,高架线长约25.48公里,地下线长约2.27公里(穿越柳江段);工程总投资约60.18亿元;设车站22座。1、2号线总长73.35公里,总投资186.18亿元。桂林市目前也把城市轨道交通建设写进了“十三五”规划,目前正进行网线规划布局,计划建设4条轨道交通。综上所述,至2021年左右,广西区内至少建成城市轨道交通201.65公里,若按每公里配备15人地下与隧道工程高技能型人才,未来广西轨道交通建设至少需求3000多人地下与隧道工程高技能型人才。

(二)广西高速公路向山区挺进急需

大量地下与隧道工程高技能型人才。隧道工程在公路网建设中也显得愈发重要,在当今公路网建设高速发展时期,特别是高速公路开始逐步进入山区已成为当前路网建设的重要内容。过去20多年间广西修建高速公路都是占用了地形条件相对比较好的走廊,都是先修比较好的地方。今后,随着国家土地政策越来越紧,广西修建的铁路和高速公路更加向山区里面延伸,路线走廊越来越狭窄,隧道的数量也越来越多。截至2015年底,广西高速公路通车里程4288公里,87个县(市、区)通高速,还有21个县(市、区)尚未通达。剩下的21个县都是一些车流量少、经济不发达、地形条件恶劣的地方,总里程达3700多公里,桥梁与隧道占总里程的比例较高。2016年广西续建高速公路项目共29个,建设里程3102公里,总投资约2697亿元人民币。全区力争在2020年实现县县通高速的目标,至2020年底,广西高速公路总里程将突破8000公里,形成“6横7纵8支线”的高速公路网络,实现全区所有县(市、区)通达高速公路。由于广西地形以山岭连绵、山区广大、平原狭小,丘陵错综著称,待建的3700公里的高速公路也主要穿越山岭地貌。为了使山区高速公路和铁路达到更安全、更快捷、更环保、更节约的目的,隧道的作用是巨大的。若广西剩下的3700公里高速路建设按20%的桥隧比计算,则隧道桥梁的里程达740公里,按每公里桥隧建设需求10人高技能型人才,则未来五年,高速公路建设至少7400人地下与隧道工程技术高技能型人才。

(三)广西高速铁路的快速发展急需

大量地下与隧道工程高技能型人才。自2013年底广西开通高铁后,高铁建设快速发展,目前广西境内拥有7条高铁线路,高铁总里程1812公里,动车通达14个设区市中的11个,初步形成四通八达的高铁路网新格局。高铁里程全国高铁总里程的十分之一,跃居我国前列,实现从“路网末梢”到区域枢纽的重大转变。到2020年,广西将实现市市通高铁,形成以南宁为中心的高铁经济圈,并依托建成的高铁网络加快打造“一轴一圈两带多组团”的高铁经济带空间格局。建成以南宁为中心的“12310”高铁经济圈:1小时通达南宁周边城市,2小时通达全区设区市,3小时通达周边省会城市,10小时左右通达国内主要中心城市。初步测算,到2020年,广西铁路营业里程将达到7000公里以上,其中高铁里程达到2500公里左右,累计投资规模约3600亿元。鉴于广西的地形,高速铁路建设桥隧里程占总里程的比例很高。例如,贵广高速铁路,桥隧比为92.1%。若以50%的桥隧比计算,未来五年计划建设高铁1700多公里,则桥隧占的比例为850公里,按每公里需10人地下与隧道工程高技能型人才计算,未来五年,广西高铁建设则需求8500人地下与隧道工程高技能型人才。综上所述,广西城市轨道交通、高速公路、高速铁路建设急需大量从事地下与隧道工程建设、既掌握熟练的操作技能又掌握一定的系统技能和过程技能的高技能人才,人才需求数量约为18900人。

二、人才供给来源分析

在当前行业蓬勃发展的背景下,地下与隧道工程专业高技能型人才需求旺盛,目前在岗的人才来源渠道多样化,总体有以下几个方面。第一,来源于本地区高职院校地下与隧道工程本专业的毕业生。广西目前只有广西交通职业技术学院开设了地下与隧道工程专业,已毕业的学生100人,在实习的学生50人,投入一线岗位工作的学生共150人。第二,来源于本地区高职院校类似专业毕业生。例如广西交通职业技术学院、广西建设职业技术学院、柳州铁道职业技术学院等高职院校路桥类专业、轨道类专业毕业生,每年约有1500人从事地下与隧道工程相关工作。自2015年开始计算,至2020年,累计有7500人。第三,来源于区外高职院校本专业或类似专业毕业生。来源于区外各个高职院校相同或相近专业的毕业生每年约300人,自2015年开始计算,至2020年,累计有1500人。综上所述,预计区内未来5年大概有9650人高技能人才从事地下与隧道工程一线岗位工作,还有9250人的缺口。若这9000多人的人才缺口得不到解决,必将影响广西城市轨道、公路和铁路建设的发展,如何解决人才缺口问题迫在眉睫。

三、人才培养途径

(一)鼓励高职院校开设地下与隧道

工程技术专业。随着国家加大对基础设施建设的投入,必将带来交通基础设施建设快速发展的态势,广西地下与隧道工程技术专业高技能型人才的需求量将长期出现供不应求。然而,目前区内只有一个高校开设有地下与隧道工程技术专业。为适应我国和广西城市轨道、高速公路、铁路建设对地下与隧道工程专门人才的需求,国家应适当给区内高职院校一些优惠政策,鼓励区内高校开办地下与隧道工程技术专业或扶持相近专业,可填补广西在地下与隧道工程技术专业人才培养的空白,服务广西经济社会新发展。地下与隧道工程技术专业主要培养德、智、体、美、劳全面发展,掌握地下与隧道工程技术专业所需的基础理论知识,具有较强的实践技能和良好的职业道德,能从事地铁、铁路和公路的岩土、地下结构工程,隧道工程的勘测、设计、施工、检测、维护与加固改造等技术工作,并在工作中具有不断发现问题和解决问题能力的专科层次的高技能型人才。地下与隧道工程技术专业主要面向地下与隧道工程施工一线,毕业生主要去向是铁路、高速公路、城市轨道交通建设市场,目前全国该专业毕业生供求比一直在1∶3以上。按广西铁路、高速路和南宁市城市轨道交通建设和规划,在未来的5年内广西至少存在9250人的缺口。按目前状况发展,地下与隧道工程人才培养远不能满足人才市场需求,今后一定时间内地下与隧道工程人才仍将供不应求。

(二)促进校企合作

鼓励区内高职院校与地下与隧道工程行业的企业单位如南宁轨道交通有限责任公司、南宁铁路局、广西壮族自治区公路桥梁工程总公司、广西路桥建设有限公司展开深度校企合作,或订单培养地下与隧道工程专业高技能人才。院校与企业开展深度合作,企业单位可以解决人才缺口问题,院校可为学生提供良好的实习、就业岗位,互利双赢。1.企业为学生顶岗实习、教师生产实践锻炼提供场所,每届学生可首先选择在合作企业进行顶岗实习。2.企业参与专业教学活动。企业为学校提供兼职教师,参与专业人才培养方案制订,参与课程和教材建设,为专业师生举行专业技术讲座,为课程实施讲练结合、理实一体教学提供真实的项目和素材。3.为毕业生提供就业岗位,60%以上毕业生就业于合作企业内。4.学校为企业量身定做培养人才。学校与企业探索订单式培养,根据企业的要求,开设各种技能方向的班级。5.学校为企业培训员工,进行工种鉴定。举办地下与隧道工程管理与技术人员等培训班,进行施工员、测量员、试验检测员、安全员等职业技能鉴定。6.企业支持专业办学。以企业冠名的方式在专业中设置奖助学金,捐赠教学设备。7.校企共同开发横向课题。与企事业单位共同研发项横向科研课题。8.学校为企业提供技术服务。专业教师主动参与勘测、设计、施工、检测、维护与加固改造等生产活动。促进校企深度合作,整合双方资源,优势互补,相互支持,共同参与专业教育教学、专业建设,共同进行科研技术研发,可实现校企“人才共育,风险共担,利益共享”的目标,填补广西在地下与隧道工程技术专业人才培养的空白。

(三)引进区外高技能人才

政府可以给外省本专业人才提供一些优惠政策,引进外省优秀人才,解决地下与隧道工程高技能型人才的缺口,促进本区城市轨道、高速公路与铁路快速发展。1.广西开设地下与隧道工程技术专业的院校仅有一所,目前仅有100人毕业生,远远不能满足广西对地下与隧道工程技术专业高技能人才的需求。若2017年有院校开办地下与隧道工程技术专业,则最早2020年才有毕业生,然而今后几年为广西城市轨道、高铁、高速建设的关键几年,人才缺口将成为建设推进的瓶颈。因此,必须从区外引进人才才能填补这个缺口。2.广西的城市轨道、高速铁路建设起步较晚,城市轨道2008才开始修建,2016年才开通一号线,高速铁路2013年才开始迅猛发展,高速公路往山区挺进困难重重,剩下的部分都为地形复杂的山区。而广西在这方面的建设经验几乎为零,必须引进国内外先进经验,引进区外地下与隧道工程技术高技能型人才,才能加快广西城市轨道、高速公路、高速铁路的建设进程。综上所述,引进区外优秀人才,为当务之急。只有引进区外人才,才能缓解未来几年地下与隧道工程高技能型人才的缺口。

【参考文献】

[1]陶林芳.国内外城市快速轨道交通的现状与发展趋势[J].上海建设科技,2005(5)

隧道毕业设计总结篇2

作者简介: 王长虹(1978.11- ),男,汉族,湖南衡山人,博士,副教授,研究方向:轨道工程

摘要:根据教师和学生特点,首先对轨道工程大类的毕业论文方向进行分组,毕业设计以专题设计为主,对毕业设计内容进行调研、研究、探讨,拓展专题毕业设计内容,强化后续设计过程,使学生对工程的全过程有比较清楚的认识,培养学生查阅相关文献分析问题、解决问题的能力。在此基础上初步建立轨道工程大类毕业设计指导的数据信息表,不断补充新的资料。

关键词:轨道工程 大类专业 毕业设计

中图分类号:G647文献标识码:A文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00

轨道工程大类专业以“依托行业”为办学宗旨,必须建立具有明显的轨道交通特色、专题性很强的毕业设计模式。因此,夯实专题设计的基础,延伸毕业设计的自身内涵,拓宽毕业设计的范围,使学生能够对设计全过程相关的设计环节都能参与,充分了解专题设计前导、后续的工作环节,培养学生设计总体的概念,以开阔学生的视野,毕业后尽快适应各种不同的新角色[1]。

轨道工程大类专业毕业设计方向涉及线路、桥梁、隧道、地下结构、岩土工程等[2]。对于一个新办专业而言,需要进行相关的毕业设计专题研讨。构建一个动态的毕业设计体系,根据教师和学生的特点,进行毕业设计选题,严格毕业设计过程,以保证设计内容高质量按期完成。

1毕业设计存在的问题

1.1设计内容单一

通过调研发现,铁路高校的轨道工程大类毕业设计可分为线路、桥梁、隧道和地下结构、岩土工程方向。比如轨道工程以轨道结构强度计算、缓和曲线设计、缩短轨计算及无缝线路稳定计算等内容为主的模式;桥梁工程以钢筋混凝土连续梁和连续刚构桥为主。指导老师根据毕业设计教学大纲拟定设计方面的题目,没有考虑学生毕业后的去处,学生毕业设计选择的余地很小。

1.2工作量不足

通过调研发现,由于大量计算软件的使用,如AUTOACD、ANSYS、桥梁博士、FLAC3D、同济启明星等软件。这样在较短时间内即可以完成结构的计算要求,如果仍按照结构计算和设计的要求做毕业设计,则显得设计工作量不够饱满。

1.3 毕业设计反馈情况

鉴于本专业的性质,有必要对轨道工程大类专业毕业课题进行改革,不仅是轨道工程毕业设计类型,让学生根据自己以后所从事的工作选择相关的题目,如线路、桥梁、隧道、基坑工程、深基础等。充实设计任务量,让学生在有限的时间里尽可能多的把所学的线、桥、隧专业知识应用于工程实践,掌握轨道交通工程设计、施工和维护的要点,增加就业机会。

2毕业设计内容的改进

2.1毕业设计题目拟定

拟在制定2014 届毕业设计任务书之前,由教研室主任牵头,了解每位教师的学习背景,和学生以后工作和学习的方向,尽量为同学制定切合工程实际的毕业设计题目。比如毕业生所签单位主要从事地铁隧道建设的公司,可以让教师增设与盾构隧道相关的论文组,对于考取研究生的学生,可以尝试让他们做毕业设计加论文的形式。通过这种“因才施教”制定题目的方法,让学生提前了解以后要从事的工作或研究,起到一个很好的衔接作用。

2.2有效利用计算机辅助软件

随着计算机辅助计算的发展,结构有限元软件、工程制图软件发展迅速,我院专门在第7学期为轨道工程专业的学生开设了ANSYS应用选修课,为毕业设计奠定了良好基础,另外AUTOCAD的广泛使用,为施工出图奠定了良好基础,为了保证工作量饱满,可以适当增加手算、编程计算和施工、管理方面的内容。

3过程控制方法

3.1充分利用两阶段实习收集资料

轨道工程专业学生将于第7学期在企业生产实习4周,学校规定要将毕业设计任务书于第七学期末之前下达给学生,第八学期第1-3 周为毕业实习阶段,在此两阶段实习过程中要求学生通过对工程实施过程的了解,进一步掌握所学的理论知识,尤其是去签约单位实习的学生,可以结合生产任务完成毕业设计。

3.2严格控制设计进度

在设计任务书中明确了各阶段应完成的任务,让学生了解各阶段的设计内容的份量和比重,结合自己的实际情况,参考教师建议的时间表,做出自己的控制性计划。在各个设计阶段,学生及时收集查阅资料,认真完成设计,指导教师亦通过学校的毕业设计管理系统,及时检查学生的阶段性成果,2周和教师完成一次面对面法的交流,以确保保质、按时完成设计任务。

3.3 明确量与质的要求

学校规定除了完成毕业设计以外,对于外文翻译、文字编排要求严格按照学校范本执行。由于办学规模的扩大,学生人数的剧增,教师队伍显得不足,以至于答辩时每组答辩教师人数偏少,答辩过程亦控制不够严格。根据教师人员专业情况,答辩拟按线路、桥梁、隧道分为三组、每答辩组有3-5位教师,每位学生自述设计内容10 分钟,提问5分钟。最后由答辩教师根据学生文本质量、论述情况和回答问题情况严格评分,保证答辩评分的合理性。

4资料整理

拟打算通过2至3届毕业设计的积累,初步建立轨道工程方向毕业设计指导的电子课件及设计资料等数据信息表,规范化毕业设计指导过程。构建一个规范化的毕业设计指导过程体系,在具有实际工程背景的条件下,完整、对口的获取设计资料,具有针对性积累参考资料。

5结语

以培养“卓越一线工程师”为目标的高等学校实践教学研究―高校轨道工程类毕业设计指导模式改革与探讨是完善我院教育教学改革的一个重要环节,是培养创新型毕业生的客观要求,理论上可以促进高校教学及管理环节合理有效,根据毕业设计中反映的问题,可以进一步完善轨道工程大类的毕业设计和专业知识的设置方式,使资源配置更趋合理,实践中可以培养具有鲜明特色、适应性强、能较好服务于社会、服务于行业的工程技术人员。

隧道毕业设计总结篇3

0. 前言

近年来,随着城市经济的快速发展,城市面积的扩大,人民生活水平的提高,对供水的水质和水量有了更高的要求。同时也出现了部分城市现有水源被污染,水量水质不能满足供水要求等的现象。故通过长距离输水的方式,把距离城市较远的优质水源引入城市的长距离输水工程成为了一些城市供水发展必然选择。长距离输水工程具有取水量大,输送距离长,建设难度复杂,投资巨大等特点,属于城市大型给水工程。

盾构法作为一种非开挖施工方式在大型输水工程中有很大的应用前景,目前国内已有一些成功实施的工程。已建成的上海长兴岛青草沙取水工程,输水规模为708万m3/d,采用重力流盾构隧道输水方式,输水管全长约13.9km,2010年已建成通水,运行良好[1]。

下表0-1为国内运用盾构法施工的输水隧道情况[2]。

表0-1

1.工程简介

西江引水工程是为广州市民供水的大型市政工程,从广东佛山三水区境内下陈村的西江引水,输送至广州市自来水公司的江村、石门及西村水厂。解决水厂的水源置换以及未来新建水厂的水源供给。西江引水工程规模为350万m3/d,采用压力管道(隧道)输水方式,输水管道(隧道)全长12 km,其中小塘立交段、官窑立交和白坭水道段采用单隧道方式压力输水,盾构段隧道内径为4.8米,其余的采用双管道输水,管材为PCCP管,内径为3.6米。

2.设计要点

2.1水力坡降

水力坡降的计算对整个长距离输水工程有较大的影响,如计算损失数值偏小,则输水能力达不到设计要求;如计算损失偏大,则会造成工程投资浪费,管网末端消能难度加大。对水头损失的计算不准,都可能会造成相关的加压水泵长期不在高效段运行,效率偏低,增加工程后期运行费用。

西江引水工程盾构段内径为4.8米,可采用普通地铁施工的盾构进行施工,但由于输水隧道建成运行后,需要承受一定的内水压力,属于压力隧道输水,国内关于此类型的隧道没有相关的经验可以借鉴。已建成的青草沙水源工程,其输水隧道为重力输水,内压相对较小。如何解决输水隧道的内压问题,是本次工程设计的重点难点,也是保障工程建成后顺利实施的重要因素,需要设计阶段重点考虑。

整个管线水力坡降的计算,影响到取水头部水泵的选取、隧道段内压计算、水锤分析及二次泵站的设计等,不同材料的管道摩阻系数在《室外给排水设计规范》中有相应取值范围规定,可直接选取。但是盾构隧道的摩阻系数取值,没有相关规范可以参考,需经过具体分析计算确定。

2.1.1混凝土管片手孔封堵

盾构的混凝土管片有拼装手孔,建成后的隧道断面如图2-1所示,可清晰看见手孔分布。地铁交通隧道中,管片手孔不影响使用,可以不做封堵。但作为输水隧道,手孔会影响隧道内壁光滑,影响水力条件,在管片拼装完毕之后,应对手孔进行封堵抹平,设计需考虑这部分的工程量。

图2-1盾构的混凝土管片有拼装手孔图

2.1.2水力坡降计算

封堵完毕的的输水隧道采用达西公式和Colebrook-White(柯尔勃洛克 怀特公式)进行计算[3]:

英国建筑业研究中心根据 15 条水工隧道的观测及水力试验结果,编写了《CIRIA Report 96 - Hydraulic Roughness of Segmentally Lined Tunnels》报告建议如下[4]:

在计算水工隧道的水头损失应使用粗糙高度―ks 及Colebrook-White公式进行计算;粗糙高度,ks 可用下列公式来估算:

(2-3)

西江引水隧道工程环宽1.5m,但环与环的施工误差目前并不知道,因此假设不同的施工误差来计算粗糙高度ks。如表2-1所示,

表2-1

根据目前的施工工艺水平,一般环与环的施工误差不会超出5 mm,因此粗糙高度ks 不大于1.3 mm。根据计算的粗糙高度,可计算出隧道的水力坡度和沿程水头损失。

2.2高内水压隧道段压力计算

输水隧道取水口位于佛山下陈,整个输水段属于高压输水,随着沿程和局部的水头损失,输水管线(隧道)的内压是沿线下降的,参见图2-2

图2-2输水管段(隧道)水力坡降图

输水管道采用预应力钢筒混凝土管(PCCP),其承受内水压最大可达到2.0Mpa,为了施工的便利以及工程的安全可靠,整个输水管道可采用同一承压规格。

但针对隧道管段,需要区别考虑,隧道管片自身通过螺栓连接,无法承受这么高的内水压,因此,需要具体计算每段隧道段的承压能力,采用不同的结构形式。针对四段盾构段不同的内水压力,采用在隧道内侧趁钢内衬或混凝土内衬两种结构形式。

根据内水压的计算结果,在输水段上游内水压力较大,为承受较高的内压,小塘立交、官窑立交及和顺立交采用普通地铁管片内衬钢管的方法,输水管道下游白坭水道至鸦岗泵站采用内衬混凝土管的方法。

3设计难点

3.1备用水源

根据《室外给排水设计规范》,“输水干管不宜少于两条,当有安全贮水池或其它安全供水措施时,也可修建一条”。

西江工程输水隧道段的内径为4.8米,为单隧道输水,设计时必须考虑备用水源的问题。

广州市供水目前依赖流溪河、珠江西航道、东江水源,西江供水工程建成后,应考虑保留现有的西村水厂、石门水厂、江村水厂的取水构筑物,在西江供水工程发生事故时作为备用水源启用,水利等部门要将备用水源规划纳入水资源规划。

3.2管道段与隧道段的连接

内径4.8米的单输水隧道与双管3.6米的钢管如何连接是设计需要重点考虑的,根据设计图3-1,3-2所示,盾构施工时修建工作井施工完毕后可作为双管转单管的工作井,双管通过焊接的45度三通与内径4.8米的钢管在井内连接,通过4.8米内径的钢管与隧道段相连。因为隧道段较管道段埋深要深很多,隧道段的埋深约在15米左右,管道在与隧道的连接处有一个急速的转弯,因此,在转弯的高点设置排气阀,在转弯的低点设置泄水阀,便于日后的运行安全和维修便利。

图3-1 管道与隧道连接平面图

图3-2管道与隧道连接剖面图

4结语

本文通过总结大型长距离输水工程的设计要点,总结了有压输水隧道的水力计算方法,针对输水隧道不同于一般重力输水隧道的特点,隧道的结构形式进行了一系列的改变,在普通的地铁管片基础上,增加了钢板内衬及混凝土内衬,以克服不同的内水水压,为输水隧道设计提供了类似的参考经验。

目前,西江引水工程已建成通水,运行效果良好。

参考文献

陆晓如,沈庞勇,季军,王琪.青草沙水源地原水过江管隧道工程综述.给水排水,2009,(07)50-54

吴长征,凌霄.南水北调中线穿黄工程隧洞设计研究.人民黄河,2004,(1)29-30

成都科技大学.水力学(上册).重庆:人民教育出版社,1983

隧道毕业设计总结篇4

1引言

随着高速公路网络的日益完善,城市之间的交通更加的便捷,高速公路越来越多的穿越城市,为节约土地、减少对周边环境的影响,地下隧道成为高速公路穿越城市的优选方案,为确保优质、高效的完成地下穿越工程,明挖暗埋法也越来越多的应用到城市隧道工程当中。在城区内施工为保证城市各系统的正常运转,对文明施工及工期的要求越来越严格。

2工程概况

东孚隧道为明挖隧道,下穿厦门市海沧区东孚工业区,全线采用双向8车道高速公路标准,设计行车速度为100km/h,基坑开挖深度为9.6~19m,开挖宽度为43.5m,隧道基坑两侧分布有厂房。围护结构为围护桩+锚索+钢围囹体系,在围护桩间采用三轴搅拌桩全断面止水。主体结构施工完经回填后上方建有“五进十三出”收费站一座、兴东路跨线桥一座。隧道全长1000m,其中,下穿厦深铁路段340m已先行施工完成,剩余660m隧道结构形式分为3种,分别为:U型槽敞开段195m、明挖拱形隧道(联拱式125m和分离式110m)235m、明挖双孔矩形隧道230m。东孚隧道是该合同段控制性工程,隧道主体原施工方案为利用四台液压衬砌台车(其中拱形2台,矩形2台)进行施工。截止2013年6月,因征迁滞后各段进度参差不齐,进度快的段落已完成底板及侧墙施工,进度慢的土方还未开挖,现场无法提供连续的工作面,不具备台车施工的必要条件,原施工方案无法实现预期目标,因此必须进行方案优化。

3主体结构施工方案

3.1双孔矩形隧道主体施工方案优化

东孚隧道工程双孔矩形隧道长度230m(K15+630~K15+860),按照原隧道主体施工方法为2台矩形衬砌台车(含外模)同步作业,现场实际情况为矩形隧道K15+815~K15+822处自来水管道(DN800mm球墨铸铁)及高压电缆(110kV))迁改滞后,工作面无法连续。衬砌台车只有在工作面足以满足循环流水作业才能发挥其优势,在原方案无法满足实际需要的情况下,经过多次论证后决定采用满堂支架作为模板支撑体系进行矩形隧道主体施工,见图1。碗扣支架上安置弧形方钢,方钢弧度按照设计弧度进行加工,弧形方钢之上安置15cm×15cm方木,内外模均为竹胶板,以此体系代替衬砌台车;跟矩形台车方案相比,满堂支架方案在工作面不连续的工况下有诸多优势。两方案优缺点对比见表1。图1满堂支架表1满堂支架与台车方案对比表总体考量矩形台车方案经济性较差,也无法满足进度需求;按照满堂支架方案进行施工后,可三个工作面同时进行施工,一个循环最长浇筑25m,最短浇筑10m,工作面出来之后可以及时封顶,避免了工作面闲置,提高了工作效率[1]。

3.2明挖双孔拱形断面施工方案优化

1)双孔拱形分离式断面东孚隧道工程双孔拱形分离式隧道长度110m(K15+395~K15+505),为本工程施工一大难点。该段与先期施工穿越下深铁路的隧道相连为分离式隧道,左右两幅主体施工互不影响,衬砌台车可以单独进行工作。原施工方案台车包含钢外模,因现场工作面狭窄且底板未贯通,现场无法提供吊装场地。若按照原方案进行施工,需台车就位后方可进行钢筋绑扎,钢筋绑扎完毕后才可进行外模安装,衬砌台车利用率低。经过多种方案比选和多次专家论证之后结合矿山法隧道施工理念提出外模采用长条木板代替外钢模板并设计简易钢筋台车(见图2)用于钢筋绑扎,使钢筋先行施工。在台车顶端利用碗扣支架顶托作为限位块,可根据设计高程进行调节,保证钢筋弯曲的弧度符合设计要求,每隔2m设置一环钢筋骨架,钢筋骨架连接采用焊接,钢筋绑扎完毕后在钢筋骨架的作用下可以保持原有形状(见图3);台车底部设有行走及锁止系统,在绑扎钢筋时可保证台车位置固定,在钢筋绑扎完毕后调节顶部顶托可使钢筋台车顺利推出以便衬砌台车进入。简易钢筋台车的引入可将钢筋绑扎不以衬砌台车就位为前提,节约了钢筋绑扎所占用的时间。图2简易钢筋台车图3钢筋骨架2)双孔拱形连拱式断面东孚隧道双孔拱形连拱式隧道长度125m(K15+505~K15+630),为本工程施工难点,因按照原设计方案需要2台衬砌台车相互配合才能完成主体施工(见图4)。现场情况是因左幅厂房拆迁滞后,左右幅土方工程及支护工程进度不同步,使左幅施工进度比右幅滞后1个月。若按照原方案施工,必须等到左右幅进度相同时方可进行隧道主体施工,这样就会浪费一个月的工期,对进度及经济产生不利影响。为确保施工不中断确定了“先墙后拱”,的施工思路,在这种思想的指导下设计了中隔墙模板(见图5)。利用中隔墙模板先施工中隔墙,左右两幅便可分离开来单独施工互不影响,再采用分离式隧道的施工方法,可以提前1个月完成施工。3)明挖双孔拱形隧道施工方法的特点。1)连拱式隧道利用中隔墙先行法可使连拱隧道具备分离式隧道的特点,可利用单台车作业,无需双台车共同作业,提高台车利用率[2]。2)简易钢筋台车可以使钢筋提前2个循环施工完毕,节约钢筋绑扎所占用的时间且保证钢筋绑扎质量。3)长条木模板与钢外模相比具有经济、安全、适合工作面狭窄且不连续的工况等优势。在采用优化方案后,施工效率明显增加,在执行相同质量标准情况下与原方案相比,共计节约工期190d,并且节约了成本,降低了安全风险。

4结语

综上所述,根据施工过程中的实际情况对施工方案进行优化,通过科学组织东孚隧道工程采用多种施工方法相结合的优化施工方案且成功实践,提供了一种在同一结构物中采用多种施工方案的思想,确保了施工质量、进度及安全,为高速公路修建城市下穿隧道提供了成功的经验和案例。

作者:田川江 裴宗文 单位:中交一公局厦门工程有限公司

隧道毕业设计总结篇5

中图分类号:TP311.52

由于公路隧道自身的特殊性,其事故发生率比普通路段显著增高,造成了不同程度的人员伤亡和经济损失,其安全运营管理问题也越来越突出,如何使公路隧道交通诱导与控制系统安全控制交通成为隧道运行的一个重要课题。文献[1-3]分别从本科教学、公路隧道照明节能控制、特长隧道的构思三个方面探讨了公路隧道控制系统的设计与实现,侧重点各有所不同。本文从软件与硬件结合的角度出发,探讨了公路隧道交通诱导仿真平台的设计与实现,为模拟处理隧道内的交通事故提供一个实践平台。

1 公路隧道交通诱导仿真平台的分析

1.1 公路隧道系统构成

2.2 硬件设计

2.3 软件设计

3 基于MCS-51单片机和Visual C++的公路隧道交通诱导仿真平台的实现

3.1 上位机与主单片机通信实现

4 结论

论文简要介绍了公路隧道系统构成及交通诱导控制模式,并应用Proteus软件对部分交通控制诱导策略进行了仿真实现。上位机软件通过串口软件进行连接,可以通过改变上位机软件的操作模式在Proteus仿真软件上显示公路隧道中机电的运行模式,从而可以较为清楚的显示出不同事故状态下的诱导策略。

参考文献:

[1]丁勇.光纤传感器隧道模型在本科教学中的应用分析[D].山西建筑,2009,4.

[2]王治,李念恩.公路隧道照明节能控制系统模型的设计与实现[D].企业技术开发,2009,4.

[3]张利兵.秦岭终南山特长公路隧道控制系统的构思和模型实现[D].公路,2005,5.

[4]赵忠杰.公路隧道机电工程[M].北京:人民交通出版社,2007.

[5]陈劲风.长大隧道交通诱导与控制研究[D].西安:长安大学,2004.

[6]韩直.公路隧道交通控制模式研究[J].公路交通技术,2004.

隧道毕业设计总结篇6

从大瑶山隧道到秦岭隧道,从北京地铁再到越海隧道,王梦恕完成了一个又一个的“第一”,他是我国隧道事业的开疆辟土者,让我国的隧道技术水平逐步步入国际先进行列,向世界证明了中国人的智慧。

1964年,王梦恕刚刚研究生毕业就参加了我国第一条地下铁道――北京地铁一号线的建设。这是我国自行设计、自行施工的首条地铁,当时的批示是:“精心设计、精心施工,在建设过程中一定会有错误、失败,随时注意修正。”这让他记忆犹新,却也感到压力巨大。

但是,建设新中国的号角已经吹响,王梦恕要做的是全力以赴。他废寝忘食、开拓进取,终于不负众望,凭借着自己在隧道专业学到的知识,纠正了隧道内净空确定未考虑施工误差、贯通误差的重大设计失误,受到领导的高度赞扬。之后,他承担了第一段工艺试验,做到了结构滴水不漏、强度满足要求;他还承担了具有国外先进水平的我国第一次盾构大型工艺模拟受力试验并主持设计制造了我国第一台直径7.3米的大型机械化压缩混凝土盾构的制造,为他的隧道事业创造了良好的开局。

王梦恕参与了另一条地铁线的建设。这是一条从经过乡村、山区,再到北京与原平铁路接轨的路线,具有很高的保密性,设计的方法也很严格,仅出口就有三道门,三道门采用不同垂直线路。该项目是完成第一个项目三年后开始的,期间学校希望他能留校,但受导师高渠清教授的影响,王梦恕最终选择了到艰苦的第一线为国家做贡献。凭借着自强不息的精神,王梦恕和他的团队修建地铁的整体技术水平达到了国际先进水平。

1981年,隧道工程局承担11座隧道和3座大桥的建设任务,其中,举世瞩目的大瑶山隧道全长14.295公里,是全国最长的双线电气化铁路隧道。1919年以前修建隧道,技术上主要以人力或小型机械开挖岩体,以木料作临时支撑,再以模筑混凝土替代木料。这种方法进度慢、质量差,在替换的过程中还容易出现塌方,投入运营后也经常发生事故。如何解决长期以来困扰隧道建设的瓶颈?为了尽快寻求新的方法,王梦恕打破常规、大胆创新。他检索到国际上一种尚未成熟的施工原理――新奥法理论后,不是生搬硬套,而是首先开展不同地层工程实验。他带着24名技术人员组成的科技攻关组,在粤北山区炎热的土地上,夜以继日地展开了艰苦卓绝的鏖战。

在那里,王梦恕团队设计了不同地质条件下的新技术、新方法、新结构、新仪器、新设备、新工艺,进行了与传统方法完全不同的全工艺实验,他的创新实践对隧道技术的发展和进步做出了巨大贡献,并产生了深远影响。他的深孔光面爆破、喷锚支护和监控量测等成套自主创新技术成果,使大瑶山隧道工程实现了大断面快速安全施工,将工期从8年减少到6年半,将施工技术从落后国外30年迅速提高到达到世界先进水平。大瑶山隧道工程被称为我国隧道修建史上的第三个里程碑。其中,10项配套技术、42项技术难点达到国际、国内先进水平。大瑶山隧道修建新技术于1990年获铁道部科技进步特等奖,1992年获国家科技进步特等奖。

大秦线军都山隧道是王梦恕的又一项旷世之作。在那里,他进行大跨、软弱、有水、浅埋、上有民房的隧道设计、研究,先后攻克了7项配套技术、14个技术难关,并总结出“浅埋暗挖法”。并首开先河用浅埋暗挖法修建北京地铁复兴门折返线。整个工程比“大揭盖”方案节省资金1亿多元,这项成果被命名为“北京地铁浅埋暗挖法”,荣获北京市科技进步一等奖。随后他又主持新技术攻关项目――大跨度地铁车站浅埋暗挖试验,即复兴门至西单区间大跨度车站试验段工程,车站结构宽22.5米、高7米,土层覆盖仅10米。他将试验成果概括成“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的18字诀,从而再一次发展了浅埋暗挖的施工技术,为浅埋暗挖法应用于地铁车站施工创造了先例。该项成果荣获北京市科技进步二等奖。

“隧道是一门实践性很强的专业,如果只停留在理论研究、计算分析的层面,是无法从根本上改善和解决实际问题的,必须有高层次的人才深入到第一线去,才能结合实际解决关键技术难题 ,实现重大突破。”王梦恕说到了,也做到了。迄今为止,他所参与或主持的工程项目都是全国第一。在北京市建国四十年优秀科技成果奖展览会上,总书记高兴地说:“今后修地铁可以不用明挖了,看了这个展览使人振奋、使人自豪。”

为国为民,奉献终身

1999年由中国土木工程学会、詹天佑土木工程科技发展基金会联合设立的“詹天佑奖”是中国土木工程设立的最大奖项,王梦恕能够连续两次获此殊荣,可见他在祖国发展建设过程中所作出的杰出贡献。

认识王梦恕的人都知道,他是一个具有强烈的责任感和高度事业心的人。他经常强调:“实践是产生真知的源泉,许多可贵的结论和新的观点,大多出自工程现场。”他不仅自己身体力行,还要求自己身边的干部和所带的博士生都必须到现场去,从现场找论文题目,找创新的灵感,找问题的突破口,他甚至要求博士生的论文必须解决现场的一个关键技术,认为这样的论文才是有价值的论文。他还经常告诫身边的年轻工程技术人员,要踏踏实实做事,不断将理论知识与工程实践紧密结合,不断钻研、不断探索,就会有新的发现、新的突破。他经常教育他的学生要多学习知识和技术,要想在事业上有所突破,首先要静下心来,不要急于求成;看准的、选择了的要锲而不舍,一股劲钻到底。因此,他培养出了一批批优秀人才,他们不仅技术全面,而且人品高尚。

作为人大代表,王梦恕院士更是想人民所想,急人民所急,为祖国的各种工程建设建言献策,为祖国的建设贡献着自己的力量。

隧道毕业设计总结篇7

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0173-01

2006年教育部16号文件《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干建议》明确指出“要全面贯彻党的教育方针,以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合发展道路,为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才,为全面建设小康社会,构建社会主义和谐社会作出应有的贡献。”它不仅体现了高职教育办学类型、人才层次及人才规格的定位,表明了对高职教育的高教性和职业性的双重属性的准确认识,也是高职教育观念的深化,是高职院校办学特色之所在。另外,以能力为本位的“基本素质+岗位能力(技能)模块”课程体系是《教育部关于加强高职高专人才培养工作的意见》“培养学生的技术应用能力”为基本理论的课程体系。综上所述,我国目前高职教育的人才培养都在朝着“高素质技能型专门人才”培养目标发展,而人才培养模式,最终只有在课程体系中才能得到体现。为此,该文的内容是以市场为导向,注重企业需求,来制定相应的课程,应用前景广泛,符合高职教育的发展趋势。

1 设计思路

高职院校的学生很多在第四学期就签订了就业协议,鉴于提前明确就业岗位使毕业生未来的工作内容具体化,特别是提前上岗,已经使学习和工作结合起来,进入“工作中学习,学习中工作”的状态。基于现状,在充分听取行业协会和企业专家意见的基础上,经过认真研究、反复论证,大量删减了理论性过强且艰涩难懂的课程。同时,为强化毕业生的岗位适应能力,加大了实训课程和顶岗实习的比重,重构了“学作结合”课程体系。

2 课程开发与设计

2.1 设计依据

依托铁道工程技术专业校企合作委员会,针对专业培养目标,开展社会调研,总结归纳出铁道工程技术专业毕业生核心工作岗位(群),通过职业岗位分析,学生的岗位主要工作内容如下。

(1)线路工,主要工作内容有:作业防护;线路基本作业;钢轨作业;轨枕作业;道床及路基作业;简易测量和识读工程图;检查作业及故障处理。

(2)桥隧工,主要工作内容有:桥面作业;桥跨作业;桥台作业;涵渠、隧道作业;施工作业;桥隧检测;桥隧巡守。

(3)施工员,主要工作内容有:铁路路基工程施工、铁路桥梁工程施工、铁路隧道工程施工、铁路轨道工程施工、施工现场管理。

(4)测量员,主要工作内容有:交接桩和施工复测;施工过程控制测量、构筑物施工放线、监控测量及数据分析;工程测量方案、监控量测方案编写;建立测量仪器台账,按时对测量仪器进行维修保养。

(5)试验员,主要工作内容有:各种原材料试验;施工配合比设计;各种材料的取样、送检、试验、化验、检验、复验工作及报告;路基、桥梁、隧道、轨道结构物自检、抽检等试验工作。

2.2 构建基于“学作结合”的课程体系

面向铁路工程施工与铁路线路养护维修企业,按照铁路工程施工与养护维修岗位技能要求,参照国内铁路工程施工与养护维修规范、标准,与合作企业技术专家共同分析铁路线桥隧工程施工、养护维修、施工组织管理等典型工作任务,按照铁路工程施工与线路养护维修过程确定行动领域、学习领域,依次设计教学内容,选择合理的工作任务为载体,设计若干教学模块,将相关的知识、模块,通过对各教学模块的学习,实现知识、技能、素质的同步提高,具备铁路工程施工与养护维修工作的职业能力。构建“学作结合”的课程体系。其典型工作任务及对应的行动领域及学习领域如下。

(1)典型工作任务,主要包括:铁路线桥隧施工、施工组织管理、铁路线桥隧养护与维修三个方面。

(2)行动领域,主要包括:铁路工程图识图、工程材料试验与检测、铁路工程测量、铁路路基施工、铁路轨道施工、铁路桥隧施工、铁路桥隧养护、铁路工程施工组织、铁路工程概预算等。

(3)学习领域,主要包括:工程制图、土木工程CAD、工程绘图实训、工程测量、工程测量实训、铁路轨道、铁路工程施工、铁路桥隧施工与维护、铁路线路修理、铁路线路修理实训、养路机械实训、高速铁路轨道施工与维修、铁路工程施工组织与概预算、铁路工程预算实训等主要课程。

以上学习内容的基础部分集中在第一和第二学期,专业课集中在第三和第四学期,第四学期结束后学生应具备解决典型工作任务对应的行动领域相关问题的能力。

2.3 课程设计与教学准备

在整体课程设计过程中,从新生入学开始,便将两年后自己能完成的工作内容发给学生,让学生在对每门课程进行学习的过程中能够明确具体的在实际中应用,同时将企业的考核标准及相关要求融入到具体的授课及考核中,激励并锻炼学生的实践应用能力。课程与课程之间要有过渡和协调,用到什么就学什么或补什么。这就要求在做教学准备时,把企业的东西或者相关专家确定下来,在需要的时候能够及时的应用;另外,还要求任课教师建立制定工学结合的课程标准和“以学生为主体”的教学模式与教学设计,大力推动以项目导向、任务驱动教学模式为主,其他教学模式为辅的多元教学模式改革。

3 结语

以上关于高职院校铁道工程技术专业的课程体系构建及课程设计思路的相关内容,是在充分进行企业调研和企业人员参与的基础上进行的,包括了企业需求的工作任务内容对应的课程安排以及实践应用能力培养的设计思路,能够对“高素质技能型专门人才”的培养提供一些帮助或引导。

参考文献

隧道毕业设计总结篇8

近些年,随着我国经济的飞速发展、科技水平的快速提提升,隧道工程项目的建设日益增多,其不仅为城乡建设提供了巨大的推动力,同时也为各个地区间的贸易流通来带了便利。然而,随着隧道工程的施工规模越发庞大,山体、湖底、江底、沿海等施工场地的越发复杂,从而对隧道的防水性能提出了新的要求,倘若隧道内部出现渗水、漏水,不但会加大空气湿度、造成路面系统、照明设施、通讯设备、铁轨出现损毁、故障,也会加速砌砼、混凝土等材料的老化速度,以至于大幅降低隧道的使用寿命,威胁到使用者的人身安全与财产安全。目前,我国隧道的防水设计,主要是根据当地的气候环境与地质条件,采取排水、防渗、堵漏、截留等综合治理的方式,混合使用各类材料、多道设防、刚柔结合。以下,本文就隧道渗水、漏水的成因进行分析,同时提出相应的防水施工技术。

1 隧道渗漏水的成因分析

1.1 地下水影响:

山体、地表下方地下水的渗透,其主要是由内部压力较大的区域向低压区补充、排泄,经过长期的循环、反复形成了循环系统、渗流场,维持了地下水的稳定。然而, 隧道工程的施工在进行开挖时,将破坏原有地层,从而打破地下水的原始平衡状态,由此形成了新的低压区域,以至于地下水的流向发生改变、向隧道流通、汇集。经有关试验、研究表明,隧道工程的开挖施工,将在其施工场地的周边范围内形成围岩松动区,由于原有地质结构的受力条件发生改变,围岩往往会出现变形、裂缝,为地下水的渗漏提供了渠道。

1.2 施工作业影响:

1.2.1 防水混凝土施工不当。目前,我国多数隧道防水的结构,主要采用混凝土材料进行施工,混凝土材料的质量对于隧道防水的效果有着直接影响。然而,在实际的混凝土施工中,往往存在违规、违章作业现象,以至于混凝土的配合比不准确、浇筑出现离析、振捣不密实、过早拆模、养护时间不足,从而导致混凝土衬砌不密实、表面出现孔洞、麻面、蜂窝现象,不仅无法起到防水作用,甚至可能会直接引起安全事故。

1.2.2 裂缝处理不当。作为隧道工程防水施工的重点工作,必须针对渗水、漏水多发的部位、区域的裂缝进行细致处理。然而,我国部分隧道工程在进行裂缝的处理时,普遍存在形式治理、粗糙作业的现象,以至于止水条的随意安放造成变形、扭曲,止水带布置不牢靠造成混凝土卷起。据相关调查发现,我国多数隧道工程是由于变形缝、施工缝而引起的渗漏,后续的处理、整治造成了巨大的经济损失。

1.3 隧道的防水设计不合理:

长期以来,我国许多隧道工程项目的建设,其设计人员、工程师往往并不注重隧道的防水设计,对于渗漏水的危害缺乏正确认识,以至于隧道工程的主体设计通常只是侧重于结构,应为应付有关审核、检查,隧道防水的设计流于形式,缺乏合理性、科学性、有效性。在实际进行隧道设计时,对于一些高水压区域的隧道项目,设计师在进行水压值的计算时,往往仅考虑了项目主体结构强度、刚度、稳定度的需要而进行计算,除水沟断面尺寸外,并未进行其他防水设计的计算,对于软岩、泥岩等防水能力较差的隧道底部,也没能设置仰拱或铺底,从而造成隧道内部道床浸水,严重危害了隧道的通行安全。

2 隧道工程项目的防水施工技术

2.1 隧道排水施工技术:

隧道工程项目在进行开挖施工的过程中,首先需要加强重视地表渗水、地下涌水,倘若发现存有渗水、漏水现象,应及时找出水源,对于地表水应采取引排等措施,为防止出现积水,作业面及其周边区域不允许留有坑槽,对于地下水应进行封堵,倘若水压过高则需要将其引入隧道的排水系统中。在开挖施工完毕后,对于拱部与边墙位置的渗水、漏水,在进行喷射砼的操作前,应事先在岩面上的出水位置埋设水管、盲沟等排水管道并利用钢钉进行固定。对于排水管道,可将其导入拱脚,利用临时挖设的排水沟将水输送至隧道外,待隧道排水系统施工完毕后,再将水导入固定排水设施内。对于隧道底部的涌水现象,可在仰拱施工完毕后,在其下方设置横向、纵向并通往隧道外的盲沟,利用碎石、土工布进行内铺、包裹。隧道施工在完成初期支护后,首先需要齐根切除初期支护外表上的锚杆头、钢筋头等尖锐物质。然后,严格、仔细的检查喷射砼表面的平整度,倘若矢弦比超出1:6则需立即进行补喷、找平,采用砂浆对仍于支护外表的尖锐物质进行抹平,以此避免防水板遭到损坏。依据隧道结构与排水系统的设计要求,对于纵向、横向的排水管以及环向排水盲沟的铺设,应严格控制其缩量、间距、长度,对于周边区域存有出水口的环向盲沟,可是当调整、相对控制布设间距。

2.2 隧道渗漏的施工处理技术:

2.2.1 衬砌两侧墙体渗水的处理。可在出水位置凿设一道排水槽并将水导入隧道的固定排水系统中。一般情况下,排水槽的断面为50mm×50mm,具体规格可根据渗水程度来选择。与此同时,应保证排水槽四周平整、顺畅,以50mm左右的长度截取半根PVC,将其反扣至排水槽内部,最大限度靠拢内壁,采用环氧树脂砂浆、堵水剂等防渗性能较强的材料填充、密实并抹平排水槽。倘若仍无法达到防渗效果,则需要利用嵌缝密封胶对整个排水槽进行密封处理。

2.2.2 裂缝施工处理技术。在隧道施工的过程中,由于砼浇筑的施工作业并不具有连续性,从而难免会出现沉降缝、变形缝、施工缝等,以至于引起渗漏。为此,针对发生渗水、漏水的缝隙,可延其出水位置凿设1cm左右的细小人工缝,清除粉尘、石屑等杂质,将底衬泡沫条压入人工缝底部,以此实现导流效果。最后,采用双组分聚氨酯、单组反映型聚氨酯嵌缝胶,将其注入缝隙内部直至密实。

2.2.3 隧道拱部区域渗漏水的处理。一般情况下,可采用注浆技术进行处理。在实际的施工过程中,注浆孔的布设间距应设定在1m到2m之间、孔径设定为42mm,注浆孔的深度应控制在隧道各段钢筋混凝土衬砌厚度以内,严禁穿透隧道的初期支护。倘若存有少量渗水、漏水,可利用电锤打设一个小注浆孔,设定注浆压力在0.2 Map到0.4 Map之间,利用注浆设备灌注防渗性材料;而若是渗水量较大,则需要采用化学性浆液进行处理。

2.3 衬砌自防水施工技术:

此种防水施工技术,主要是利用隧道衬砌结构自身的密实性来达到防水作用,具有施工成本低、工艺简单等特点。隧道工程项目的防水施工质量,对于隧道使用期间的防水效果有着直接影响,而进一步强化隧道衬砌混凝土的防水能力是一种长期、稳定、有效的防水措施。隧道的防水不应单纯依靠布设防水层与排水系统,应加强重视衬砌结构的自防能力。目前,我国多数的隧道工程为混凝土结构,在实际的施工中,可采用抗渗等级超出S6的防水混凝土进行衬砌施工,同时处理好衬砌各部位的接缝防水。值得注意的是,隧道衬砌结构的施工必须采用专用的防水混凝土,严禁利用高强度的混凝土来代替,施工时加强对混凝土的管理,保证配合比的科学性与合理性、振捣的密实、养护的充足。

3 结束语:

综上所述,随着我国城市规划、交通建设的越发频繁,隧道工程项目日益增多,作为一项系统工程,隧道的防水施工需要多道设防、层层把关,在进一步提升结构自身抗渗能力的基础上,提高防水层、排水系统的施工质量,及时整治渗水、漏水部位,以此保证隧道的质量的安全与功能的完备。

参考文献:

[1]唐光文. 某高速公路隧道防水技术与施工分析[J]. 广东科技, 2009,(04) .

[2]李瑛. 浅谈城市隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2008,(14) .

[3]章忠. 隧道的防水技术分析[J]. 中国新技术新产品, 2009,(06) .

隧道毕业设计总结篇9

“隧道工程”是华东交通大学土木工程专业岩土及地下方向的一门专业课程,也是核心和代表性的必修课程之一,其课程教学目的和任务是使学生掌握隧道的基本概念与构造、基本力学原理、施工作业方法、最新设计理念及行业规范等专业知识,并具备与隧道工程相关的技术和研究工作的能力,为从事各类隧道工程建设的设计、施工及维护管理工作奠定基础[1-3]。

一、“隧道工程”课程教学过程中存在的问题

“隧道工程”课程在本科教学中占有重要地位,其教学内容涉及到隧道设计计算方法,包括线路及平纵断面设计、横断面设计、衬砌结构设计、洞门设计及稳定性验算等铁路、公路隧道设计与施工的理论、方法及相关知识[4-5]。课程学习过程中,不仅要掌握大量的基础理论知识,又包含相当多的工程实践性内容,使得教师在实际教学过程中存在许多问题,主要概括为以下几个方面。首先,目前的教学方式主要采用板书并辅助以PPT的形式,而对于一些复杂的施工工艺流程,仅仅依靠一些简单的图片和流程图很难使学生对知识进行有效掌握,更谈不上将知识熟练地运用到工程实践当中。其次,隧道工程的课程特点是与实际联系紧密,工程实践性强,并且其中的各个知识点看起来相互独立,其实联系紧密。因此,仅仅通过课堂讲授的形式已经不能满足教学需要。最后,大学的教学内容繁多,但毕竟课堂教学时间有限,隧道工程学时经过多次调整,已经从原有的40学时缩减至24学时,并且取消了原有课程设计的安排。因此,在教学过程中,会加快教学进度,导致学生难以消化,难以掌握现代化隧道设计和施工过程中亟待解决的问题,以及最新的技术、方案、科研进展等。针对上述实际教学过程中存在的问题,迫切需要教师结合“隧道工程”这门专业课程的特点及培养要求,从教学内容、实践性教学方法等方面进行探索与改革,引导学生在掌握理论知识的基础上提高动手能力,使其成为一名合格的专业型人才。

二、“隧道工程”课程教学改革与实践方法

隧道围岩压力计算、支护设计理论等基础性知识在“隧道工程”课程教学过程中非常重要,起到承上启下的作用。因此,在教学计划安排时应适当增加学时。在此基础上,华东交通大学土木工程专业根据“隧道工程”课程要求及特点,建立了一套完善且行之有效的实践性教学体系,使学生能够更加牢固地理解与掌握隧道工程的专业知识,了解隧道工程最前沿的技术、工艺和发展方向。

(一)课堂教学方式的改革,增加教学的生动性

根据不同类型隧道,包括铁路隧洞、公路隧洞、水工隧洞、矿山隧洞等的特点及典型工程实例,以Flas的形式建立多媒体课件,并辅以隧道超前支护、工程爆破、出渣作业等现场照片及视频,在此基础上,以课堂授课的形式针对具体工程实例进行剖析与讲解;组织学生针对假设的工程案例,如对富水破碎围岩、高地温、高地应力等典型隧道施工过程中遇到的问题进行分析与讨论,提出施工建议,增加学生互动,调动学生积极性的同时,也可以培养他们的学习能力,使学生在“隧道工程”课程的课堂学习过程中具备一定的分析和解决实际工程问题的能力。

(二)结合课程特点,加强实践性教学环节

充分利用教师手中的资源与科研课题,让本科生参与到在建的隧道工程项目中去。例如,南昌地铁项目、上饶至万年段高速公路隧洞段、黔张常铁路张家界段等,从工程实践的角度使学生对“隧道工程”这门课程的理解与认识得到更进一步的提升。另外,华东交通大学土木建筑学院目前已与中国中铁股份有限公司、中车株洲电力机车有限公司、北京太格时代自动化设备有限公司正式签署战略合作协议,充分利用上述资源,每年定期组织学生前往合作单位进行实践交流学习,在保证安全的基础上,使学生理解与掌握隧道设计、施工及运营的整个过程,并且每年至少会选送50名以上的学生去合作企业和研究机构进行“隧道工程”的毕业设计及课程设计工作,在校外完成实践环节。

(三)增加学术交流,充分掌握学科前沿动态

定期举行学术讲座,邀请校内相关专业的知名教授讲授学习心得及研究体会。在此基础上,结合华东交通大学“孔目湖讲坛”邀请国内外“隧道工程”领域相关专业的知名专家、学者,讲解最新的隧道施工技术、方案、方法,最新出现的亟待解决的问题,以及最新科研进展、工作经验、体会等。

(四)组织教学竞赛,充分激发学生的热情

组织隧道建筑结构模型比赛,使学生能够更加深刻地理解与掌握隧道工程中每一部分的作用与意义。根据“隧道工程”的课程大纲,将4~5名学生分为一组,以自选题目的形式组织隧道设计比赛。题目可以是运用CAD及数值分析软件对隧道的选线及结构荷载进行设计与分析,也可以以建造模型的形式对隧道洞门、洞身及明洞等结构进行创新性设计,并且将设计比赛的评审结果加入到学生的最终成绩考核之中。

三、“隧道工程”课程教学改革与实践的初步成果

华东交通大学土木工程专业“隧道工程”课程教学改革在城市轨道工程、道路与铁道工程、软件+道路与铁道工程、中铁国际班等多个专业领域的本科教学过程中全面展开,每学年受益学生达300人以上,其合理地利用校内外资源,通过工程实例分析、施工现场学习、国内外专家讲座、建筑模型比赛等教学手段,在增强学生的学习兴趣的基础上,有效提高学生的综合能力,并已达到以下几点成效:第一,大幅度地提高了“隧道工程”课程教学质量,充分调动了学生课上学习、课下讨论的积极性和主动性;第二,培养了大量具有专业技术知识的复合型人才。近年来,华东交通大学土木工程毕业生在中国铁建集团、中建集团等隧道类相关单位的各个岗位中均发挥着重要作用;第三,使学生充分掌握了学科的最新发展动态,在此基础上有效提高了学生的工程实践能力;第四,提高了学生的动手能力及团队协作水平。近年来,华东交通大学在土木工程相关专业在全国范围内的结构设计大赛中多次取得优异成绩。总之,针对教学过程中存在的问题,在充分考虑土木工程相关专业本科生所具有的知识背景及需要的基础上,结合学校所具有的教育与工程资源,进行了隧道工程课程的教学改革与实践,对传统教学内容与教学模式进行了调整,锻炼了学生利用知识解决实际问题的能力;组织学生参加到教师的工程及科研实践中,并通过校企合作,大大加强了实践性教学环节;增加学术交流,使学生充分掌握学科发展的前沿动态;组织学生参加各种类型的教学竞赛,充分激发学生的热情,同时增加了学生的团队协作能力。上述方法和成果对同行业的课程建设及教学改革具有借鉴意义及应用价值。

参考文献:

[1]潘建平,汪小平,朱洪威.隧道工程课程教学改革探索[J].山西建筑,2011,37(30):240-241.

[2]王迎超,靖洪文,耿凡.“隧道工程”课程教学改革思路探讨[J].煤炭高等教育,2013(6):116-118.

[3]孙明磊,刘志春,朱桃杏.高等工科院校成人函授教育课程教学改革浅析:以土木工程专业“隧道工程”课程为例[J].中国电力教育,2011(13):105-107.

隧道毕业设计总结篇10

【关键词】

地铁施工;监测;桥桩沉降;拱顶沉降;净空收敛

中图分类号: 文献标识码:

0 引言

西安地铁2号线多处穿越地裂缝,其中以15标段体育场~小寨区间同时下穿长安立交桥及穿越F6、F6'地裂缝,长安立交桥位于南二环与长安路交叉,交通繁忙,自1994年建成以来由于地裂缝活动造成的位错已达40cm。立交桥盖梁及梁体均产生了明显的错动变形(22cm)。受地裂缝及地面沉降影响较大,已经基本接近危桥,承受不均匀沉降变形能力很弱。继而要在隧道施工期间对长安立交桥及桥下隧道实施严格监控,使其施工期间地面沉降得以有效控制,交通照常运营,同时保证隧道内的安全施工。

1 工程概况

长安立交桥建于1994年,距今已有13年历史,长安立交桥桥面总宽51.5m(包括护栏)。桥梁跨径:上交四跨简支先张预应力空心板桥,总跨径为47.4m,基础为扩大基础,下采用1.5m厚片石混凝土处理。由于f6、f6'地裂缝的活动及人为过量开采地下水的影响,长安立交桥已经发生了不均匀沉降且变形明显,最大处梁体错台已达到22cm,基本接近危桥状态。

工程所处位置为南二环与长安路立交范围内,地面交通繁忙,通过调查分析基本不具备地面降水条件,如采取洞内水平降水则因成孔及降水作业引起的围岩扰动就很大,真空降水则不适合本工程地质条件。另外,桥梁附近施工降水时间过长将对桥梁产生沉降影响。

对于桥梁基础可能因隧道施工引起的变形,要采取地表跟踪注浆加固基础解决,并根据监测变化进行动态调控注浆。洞内主要解决掌子面前方软弱土体稳定问题,可通过大管棚+超前小导管进行超前支护,掌子面全断面深孔预注浆改良土体,加大施工监测频率,采取多种监测方式。施工过程中准备好千斤顶及脚手架,并于市政交管部门联系,一旦出现影响桥梁运营安全的沉降变形则立即断道进行抢险加固。

2 监测目的及方案

2.1 监测目的

(1)根据监测数据,分析施工引起的地表隆陷,以及地层应力重分布、地层变位对长安立交桥的影响;以采取相应的加固、防范措施,确保长安立交桥的安全及正常使用。

(2)修改工程设计

将现场测量的数据、信息及时反馈,以修改和完善设计,使设计达到优质安全、经济合理。

(3)了解暗挖隧道支护结构和周围地层的变形情况,为施工日常管理提供信息,保证施工安全。

隧道支护结构和周围土体的变形及应力状态和其稳定情况密切相关,隧道支护结构和周围土体各种破坏形式产生之前通常有大的位移、变形、受力异常等,监测数据和成果是现场施工管理和技术人员判断工程是否安全的重要依据。因此,在施工过程中,通常依据观测结果来验证施工方案的正确性,调整施工参数,必要时采取辅助工程措施,以此达到信息化施工目的。

(4)验证支护结构设计,为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。

我国当前地下工程支护结构设计基本处于半经验半理论状态,土压力多采用经典的理论公式,与现场情况有一定差异;地下结构周围土层软弱,复杂多变,结构设计的荷载常不确定,而且,荷载与支护结构变形、施工工艺有直接关系,因此,在施工中迫切需要知道现场实际的应力和变形情况,与设计值进行比较,必要时对设计方案和施工过程进行修改。施工监测是支护结构设计的重要组成部分。

(5)积累资料,以提高地下工程的设计和施工水平。

支护结构的土压力分布受支护方式、支护结构刚度、施工过程和被支护土类的影响,并直接与支护结构及土体的位移有关,常很复杂,现行设计分析理论尚未达到成熟的阶段,积累完整准确的地下工程开挖与支护监测结果,对于总结工程经验,完善设计分析理论是很有价值的。

2.2 监测方案

2.2.1 桥桩下沉监测

监测目的

地下工程开挖过程中,地层中的应力扰动区延伸至地表,围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降,如附近有建筑物,则地表沉降有可能引起房屋的不均匀下沉,对房屋造成破坏。且地表沉降可以反映隧道开挖过程中围岩变形的全过程。因此必须对地表沉降情况及受影响房屋、管线情况进行严格的监测和控制。桥桩监测点分布示意图见图1。

图1 桥桩监测点分布示意图

监测仪器

莱卡NA2精密水准仪,铟钢尺。

监测实施方法

(1)测点埋设

桥桩上埋设监测点,先在墙(桩)上钻孔,然后将螺栓或螺纹钢预埋件放入,孔与测点四周空隙用水泥砂浆填实,如图2所示。

图2 桥桩监测点示意图

桥桩沉降控制值及检测频率

长安立交桥桥桩沉降控制值为:横桥向同一盖梁两个承台不均匀沉降位移差控制值小于5mm(满足于桥面不返修)。桥梁承台基础的允许沉降数值为20mm。

各监测项目通常的观测频率为:在长安立交各项施工期间,每天观测1~2次;半个月后到一个月内,每2天观测一次;一到三个月每周测读1-2次;三个月后,每月测读1-3次;遇有突发性事件则加强量测,一般每1-2小时监测一次。(拱顶下沉与净空收敛监测频率与此相同。)

2.2.2拱顶下沉

监测目的

拱顶下沉量测值是反映隧道安全和稳定的重要数据,是围岩和支护系统力学形态变化的最直接、最明显的的反映,易于实现量测信息的反馈。

图3 拱顶沉降及净空收敛监测断面图

图4 隧道内监测点布置图(1-1断面)

监测仪器

苏光DSZ-2型精密水准仪及钢挂尺。

监测实施方法

(1)测点埋设

根据设计图纸要求,拱顶测点埋设时,应在掌子面开挖出碴完毕后,拱架架立时,将预埋件焊接至拱顶,待该环砼喷射完毕牢固后,将预埋件上砼清除干净后,即可进行量测。

拱顶测点布设原则为10米布设一测点,与地表沉降布设在同一断面上,特殊情况测点可适当加密。

(2)量测方法

拱顶下沉量测主要采用精密水准仪,量测各测点与基准点之间的相对高程差,本次所测高差与上次所测高差相比较,差值即为本次沉降值,本次所测高差与初始高差相较,差值即为累计沉降值。

(3)数据分析与处理

监测数据的填写、处理与地表沉降相同。如果拱顶下沉超限,可采取以下方法控制拱顶的下沉:改良拱顶岩体或土体的稳定性;改善开挖方法以减小开挖对拱顶围岩的扰动;加强支护等等,或采取以上几种方法进行综合处理。

(4)围岩位移控制基准

洞内允许位移控制基准见下表

表2洞周允许相对位移值

围岩类别 隧道埋深(m)

H

Ⅲ 0.15%~0.5%

Ⅱ 0.2%~0.8%

注:1、水平相对收敛值系指实测收敛与两测点间距离之比,本工程水平收敛值取0.5%B(B为隧道跨度);

2、硬质围岩的隧道取表中较小值,软质围岩的隧道取表中较大值;

3、本表所列数值可在施工过程中通过实测和资料积累作适当修正;

4、拱顶下沉允许值一般按本表数值的0.5~1.0倍采用。本工程拱顶下沉最大允许值采用50mm。

2.2.3 结构净空收敛

监测目的

隧道开挖后,周边点的位移是围岩和支护力学形态变化的最直接、最明显的反映,净空的变化(收缩和扩张)是围岩变形最明显的体现。

监测仪器

钢尺收敛仪

监测实施方法

(1)测点埋设

根据设计图纸要求,收敛测线埋设时,应在掌子面开挖出碴完毕后,拱架架立时,将预埋件焊接至拱腰,应尽量使两预埋件位于同一轴线上。待该环砼喷射完毕牢固后,将预埋件上砼清除干净后,即可进行量测。测线布设原则同拱顶测点,且同拱顶测点布设在同一断面。

(2)收敛量测方法

1)初次量测在钢尺上选择一个适当孔位,将钢尺套在尺架的固定螺杆上。孔位的选择应能使得钢尺张紧时支架与百分表(或数显表)顶端接触且读数在0~25mm的范围内。拧紧钢尺压紧螺帽,并记下钢尺孔位读数。

2)再次量测,按前次钢尺孔位,将钢尺固定在支架的螺杆上,按上述相同程序操作,测得观测值Rn。按下式计算净空变化值:

Un=Rn-Rn-1

式中:

Un-第n次量测的净空变形值

Rn-第n次量测时的观测值

Rn-1-第n-1次量测时的观测值

(3)数据的分析与处理:

首先作出时间-位移及距离-位移散点图,对各量测断面内的测线进行回归分析,并用收敛量测结果判断隧道的稳定性。如果收敛值过大,应改善周围岩体或土体的稳定性,改变开挖方法,尽量减小开挖对周围岩(土)体的扰动;加强支护等等,以确保收敛值在规范允许的范围内。

3 监测数据分析及信息反馈

取得各种监测资料后,需及时进行处理,排除仪器、读数等操作过程中的失误,剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差,避免漏测和错测,保证监测数据的可靠性和完整性,采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作。

3.1 长安立交桥桩沉降数据分析

因长安立交桥于南二环相交,上为南北向长安路,下为东西向南二环,根据受力情况取JQ2监测点进行分析。

JQ2各点变形规律分析:

JQ2-4:前期变化不稳定,但保持在4~5mm之间,7月20日以后变形稳定在5mm左右。

JQ2-7:前期变化同JQ2-4监测点基本吻合,两个点处于同一桥桩承台上,两点沉降差未超过5mm,变形处于安全范围内。

JQ2-8:变形曲线于7月25日后渐趋稳定,最大变形稳定在7mm左右。

JQ2-11:变形曲线于JQ2-8曲线基本并行,与JQ2-8监测点沉降差基本保持在3~5mm,变形稳定在安全范围内。

4 结论

本工程中监测在隧道施工过程中,对长安立交桥的安全及隧道施工预警起到了积极的作用。对长安立交桥基沉降进行了监测分析,及时的提出预警,使施工方对长安立交桥作出了特殊处理,从而保证了隧道的安全施工和长安立交桥的使用安全。

地铁隧道开挖施工过程中对地面既有建筑的监测和隧道内监测对隧道安全施工起到不可替代的作用。本文监测方案成功解决了地铁隧道开挖对地面既有桥梁的安全问题,可广泛应用于城市地下空间施工的安全监测,有广阔的发展前景。

【参考文献】

[1]坪井直道.化学注浆法的实际应用 [M].北京:煤炭工业出版社,1980

隧道毕业设计总结篇11

光面爆破是隧道工程爆破施工中比较常用的一种方法,它是基于新奥法的基本原理而形成的,使用光面爆破的方法可以在最大程度上减少对隧道工程软弱围岩的扰动,同时减少了超挖和欠挖现象的发生,避免了不必要的隧道病害的发生[1]。为了保证隧道工程爆破的质量和效果,我们应当对隧道工程围岩的力学性质进行充分的调查和研究,然后在此基础上结合科学的爆破理论,采用光面爆破的技术对隧道工程的爆破设计和施工进行具体的设计,同时还要注意对隧道工程爆破施工的技术和经验进行总结,以促进隧道工程爆破设计的研究不断进步。为此,我们通过对笔架山隧道的IV级爆破设计及施工情况进行了研究。

1隧道工程概况

笔架山隧道工程是张唐铁路的长大隧道之一,它位于河北省承德市兴隆县境内的燕山山脉中段,属于侵蚀性低~中山区,地形切割中等~较深,沟谷狭窄,海拔一般为500~900m区内植被发育,以灌木为主,隧道所经山脉海拔高程在470m~779m.隧道全长5534m,最大埋深300m,隧道范围穿越地层较为复杂,洞身范围穿越侏罗系侵入二长斑岩脉及正长岩脉;侏罗系中统髫山组安山岩、九龙山组凝灰岩、砂岩。受燕山造山运动影响,该隧道所传越地段出现多处褶皱和断层破碎带,地下水较为发育,主要有孔隙水和裂隙水两种形态。隧道总长度为5534m,其中Ⅴ级围岩89m、总长度比例1.6%;Ⅳ级围岩422m,总长度比例7.6%;Ⅲ级围岩2249m,总长度比例40.6%;Ⅱ级围岩2774m,总长度比例50.2%。隧道为单洞双线设计,标准线间距为4m,综合考虑建筑限界,维修等要求,内轨顶面以上净空横断面积为63.6m2;隧道进口位于半径为3000m的右偏曲线上,曲线长度612.67m;隧道从进口至出口位于5.5‰的下坡上。该隧道从2011年开始施工,采用双口掘进施工,至2013年11月底贯通,扣除冬休时间,共用时21个月,平均月进尺110m,其中IV级围岩月最大进尺110m。爆破完毕后轮廓圆顺,超欠挖量很小,不仅为后续工序施工提供了便利条件,而且节约了大量成本。

2隧道工程的爆破设计

2.1选择合适的爆破器材以及炸药

爆破器材以及炸药的用量与炸药本身的威力、围岩的性质、以及炮眼的直径和深度等是息息相关的,同时在爆破器材的选择时还要注意满足装渣作业和围岩扰动程度的要求。该隧道工程根据上述的条件和要求在爆破设计和施工过程中选用了防水乳化炸药,采用塑料导爆管传爆作为起爆系统来控制隧道工程的爆破,周边的炮眼使用导爆索起爆,并将炸药按照相关的爆破设计要求分成数段均匀绑在了小竹片上,以此来保证合适的装药间距。其中炸药的药卷直径为不超过29mm,以实现不耦合装药的理念。此外,所有的炮眼在装入了炸药以后,要在20cm范围内用黄粘土堵塞。为了在最大程度上避免爆破对隧道工程围岩产生不利影响,还采用非电毫秒雷管微差控制爆破技术,来达到光面爆破和预裂爆破的效果。为了使爆破达到最好的效果,要在现场进行爆破试验,然后依据实验的结果对爆破器材以及炸药的选择进行修正,直到取得最好的爆破效果[2]。

2.2合理选择开挖方法和进尺

经过对该隧道工程围岩状况的深入调查和研究,在爆破设计阶段我们决定采用采用中空孔斜眼楔形掏槽作为主要的掏槽型式,掏槽眼深度超出其他炮眼深度50cm以上;因为隧道的浅埋和断层区域处于浅埋破碎带,并分布有强风化砂岩,可以划分为Ⅳ级围岩,所以此处的稳定系较差,采用三台阶施工的方法来进行爆破施工,分上中下台阶对此处进行开挖,其中上台阶及中、下台阶左、右侧错开3~5m同步施工;上台阶高度为2.89m。开挖面积为24.5m2,计划每循环进尺1m;阶高度为1.89米。开挖面积为17.5m2,计划每循环进尺1m;下台阶高度为3.76m,开挖面积为48.8m2,计划每循环进尺1m。

2.3设置科学的爆破参数

为了减轻爆破时产生的震动对Ⅳ级软弱围岩形成不利影响,除了在周边眼之间设置空眼作为散能和定位外,周边眼均采用小直径光爆药卷。

3结束语

综上所述,我们以笔架山隧道工程为例对关于隧道工程爆破设计进行了分析和研究,并着重提出了选择合适的爆破器材以及炸药、合理布置炮眼和设置科学的爆破参数等三个方面是爆破设计的关键环节,爆破技术的进步是没有止境的,我们还需在爆破设计的过程中勇于创新和突破,不断总结,不断推进隧道工程爆破设计的发展。

参考文献

隧道毕业设计总结篇12

中图分类号:U455.14文献标识码:A文章编号:

1工程概况

1.1工程简介

贺街隧道位于广西省贺州市贺街镇境内,隧道全长2438m,隧道进出口里程分别为DK592+058、DK594+496。隧道内设“人”字坡,DK592+058至DK593+850为11.42‰上坡,隧道内长度1792m;DK593+850至DK594+496为7‰下坡,隧道内坡长646m。

贺街隧道进口多次出现洞口段滑塌和山体地表开裂以及洞顶坍塌现象,造成进口已施工的初期支护发生严重变形,洞内掌子面失稳,隧道进口停止施工。经设计院现场勘察,制定加固方案,在进口隧道左右侧设置抗滑桩,对进口浅埋段采用旋喷桩加固。

1.2地形地貌

贺街位于剥蚀丘陵区,以构造剥蚀中低山为主,地形陡峭,植被发育,隧道最大埋深约200m。隧道轴线总体走向为148°。进口段为浅埋偏压段。洞身穿越地质为第四系残坡积(Q4el+dl)、泥盆系中统郁江阶(D2y)等地层。隧道进口附近发育一向斜构造,两翼岩层产状55°∠32°、274°∠41°;进口边坡顺层。根据地震波折射与EH4电磁波测深资料:DK592+095~+115、DK592+325~+360附近存在物探低速、低阻异常带,围岩以强风化泥质砂岩、强风化泥质粉砂岩、弱风化泥质页岩为主,强风化层厚度>50m。

隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水,除进出口附近富水外,补给源主要为大气降水。通过基岩裂隙、岩层破碎带和下降泉径流和排泄。隧道洞身溪沟较发育,溪沟中常年有水流。

2施工技术方案及工艺

贺街隧道进口两侧设有23根锚固桩防护。DK592+058~+090段为明洞,采用明挖法施工,该段范围采用桩板结构,仰拱底部设置Ф1.25m钻孔桩24根,共8排,间距4.0m,每个横断面3根,间距6.0m; DK592+125~+145段和DK592+210~+255段采用旋喷注浆对地表进行加固;DK+090~+125段原施工初支段采用明拱暗墙法施工,隧道拱部140°范围设计采用1m厚护拱支护,护拱拱脚采用φ1.0m桩基锁脚,此段基底设计采用φ76钢管桩注浆加固;DK592+125~+205段设有Φ159洞口长管棚,自DK592+125~+190段暗洞衬砌类型为Ⅴc,DK592+190~+205段暗洞衬砌类型为Ⅴb,开挖建议工法为CRD法;DK592+205~+255段衬砌类型为Ⅴb,设双层Ф50小导管超前支护,开挖工法:DK592+205~+210为CRD法,DK592+210~+255为四步CD法。

2.1施工工艺流程

锚固桩施工旋喷桩施工洞口截水天沟施工洞口段开挖洞口管棚施工洞口段护拱暗墙段护拱施工拆换洞内原临时仰拱支护洞内DK592+125~+255段开挖、支护及二衬施工,同时进行DK592+058~+090段桩基施工待隧道贯通后隧底钢管桩施工处理DK592+090~+125段初支DK592+058~+090段仰拱施工。

2.2施工情况

2.2.1锚固桩施工

隧道进口共设计锚固桩23根,其中左侧17根,右侧6根,桩径采用2.25m×2.5m和2.5m×2.75m两种形式,桩长16~28m。已于2010年8月完成锚固桩施工。

2.2.2旋喷桩施工

DK592+125~+145段和DK592+210~+255段采用旋喷桩加固处理,其中DK592+125~+145段旋喷桩加固范围为隧底下2m至拱顶上5m,DK592+210~+255段加固范围为拱顶上5m至弱风化灰岩或砂岩面。

旋喷桩施工完毕后,开挖洞顶临时排水沟,对洞口段(DK592+090-DK592+125)覆盖土进行开挖,拆除原洞口段上部初支拱架,并于2011年1月完成洞口长管棚施工。

2011年3月完成明拱暗墙段锁脚桩基施工,2011年5月完成护拱施工。目前护拱顶已完成第一次2m回填。

2.3施工要求

2.3.1原施工临时仰拱

DK592+090-DK592+125段原施工初支拱架因变形较大已经侵限需要拆除,在施工洞口管棚及护拱时已拆除上部初支拱架,目前剩余临时仰拱和下台阶初支拱架及进口仰拱混凝土。人工用风镐破除临时仰拱与初支拱架连接处的混凝土,然后用气割割断临时拱架,每次切割不超过2榀,直至DK592+125位置。

2.3.2 K590+125~+255段洞身施工

隧道进口为Ⅴ级围岩,浅埋偏压,DK592+125~+210段设计建议采用CRD法进行开挖施工(图1),DK592+210~+255段采用四步CD法(图2),以便及时形成临时封闭结构,确保隧道的稳定,保证隧道的施工安全。

图1 CRD法施工工序横断面图

图2 CD法施工工序横断面图

2.3.3 DK292+058~+090段桩基施工

在进行掌子面施工的同时,施工DK592+058~+090段仰拱底部桩基,桩基施工采用冲击钻机钻孔,钢护筒和泥浆护壁,由于桩基有岩溶存在,钻孔过程中采用抛填黏土、片石方式进行回填,对于溶腔较大且危险的桩基采用钢护筒跟进方式进行钻孔,钻孔到位后吊车下放钢筋笼,混凝土采用导管法进行水下灌注。

2.3.4 DK592+090~+125隧底钢管桩注浆加固

DK592+090~+125明拱暗墙段基底位于全风化泥质砂岩、粉砂岩、碳质页岩岩层中,地下水位高,设计采用φ76钢管桩注浆加固,长度9.5~19m不等。注浆范围:钢管桩注浆至基岩面以下0.5m;钢管桩布孔间距为1m×1m,正方形布置;注浆材料采用水泥单液浆。在注浆加固前先采用弱爆破法破除仰拱及填充混凝土,每3.0~4.0m作为一个施工段,一个施工段的仰拱及填充混凝土拆除后进行钻孔注浆加固。

3注意事项

(1)合理安排工序,防止各工序之间相互干扰,确保安全;

(2)施工坚持“明地质、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则;

(3)采用爆破时严格控制炮孔深度及装药量;

(4)钢架间的连接筋要按要求设置,工序变化处钢架要设置锁脚钢管并注浆处理;

(5)临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后方可进行;

(6)加强监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,实施调整支护参数,同时为二衬施作提供依据。

4 实施过程中的检测

贺街隧道进口洞口段隧道埋深浅、地质条件差、地下水位浅,施工风险大,因此在DK592+090-+255段设置试验段,对初支围岩间、初支二衬间的接触压力以及地表、围岩深部、支护结构的变形进行现场监测分析。通过及时、准确的现场监测结果判断隧道结构的安全及周边环境的安全,并及时反馈施工,调整支护参数和施工工艺,从而保证隧道工程施工安全。