隧道施工論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇隧道施工論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：隧道建設(shè)；安全；管理措施

太佳高速公路呂梁段，全長119.55km，共有隧道18座(其中：石質(zhì)隧道2座、土質(zhì)隧道16座)，單洞長45133m，占總里程的19.24％，寶塔山、架梁山、臨縣3號隧道為特長隧道，難度最大，且為全線的控制性工程。由于本項目地處山區(qū)，地形地貌地質(zhì)非常復雜，建設(shè)工期又短，因此，如何安全組織管理好全線隧道工程建設(shè)顯得尤為重要。

1加強培訓，落實責任

加強安全宣傳、教育和培訓，建設(shè)符合工程實際的安全生產(chǎn)文化；提高安全生產(chǎn)認識，認真做好技術(shù)培訓工作，包括光面爆破技術(shù)、濕噴混凝土施工技術(shù)、黃土隧道分部開挖法、隧道施工技術(shù)培訓等。不斷提高管理人員、操作人員的技術(shù)水平和安全生產(chǎn)知識。建管處根據(jù)有關(guān)安全生產(chǎn)的法律法規(guī)和規(guī)章制度，多次通過會議、文件及現(xiàn)場督導等多種方式，促使各施工、監(jiān)理單位建立健全了安全管理組織機構(gòu)和安全生產(chǎn)保障體系，落實各項安全生產(chǎn)措施，做好了隧道塌方、涌水、瓦斯、交通事故等各類事故應(yīng)急救援預(yù)案，配備應(yīng)急救援人員、器材、設(shè)備，應(yīng)急救援預(yù)案按規(guī)定報監(jiān)理單位批準并報建設(shè)單位核實，并進行了多次預(yù)演；各施工單位組織管理人員和作業(yè)人員進行了隧道開挖、噴錨支護、二次襯砌施工的崗前技術(shù)、安全培訓，建管處組織進行考試，考試合格后方可上崗；特種作業(yè)人員必須持證上崗。同時。將地質(zhì)超前預(yù)報、洞內(nèi)通風、鉆爆設(shè)計和爆破器材的管理、圍巖變形監(jiān)控量測及初期支護、二次襯砌、防水堵漏、臨電管理等工作作為主要控制點，通過巡檢、專檢、旁站、指令、專題會議等手段進行監(jiān)控；對預(yù)防坍塌、漏水、突泥、瓦斯爆炸事故措施的落實以及應(yīng)急預(yù)案的審查和演練情況進行監(jiān)控。

2強化組織，規(guī)范現(xiàn)場

嚴格施工現(xiàn)場安全管理，強化安全管理隧道施工組織設(shè)計，把安全生產(chǎn)、危險源識別、評價與控制、應(yīng)急救援預(yù)案等作為主要內(nèi)容。對穿越斷層破碎帶、軟巖變形、膨脹土、富水黃土等不良地質(zhì)地段編制專項施工方案。由項目經(jīng)理、技術(shù)負責人和安全負責人共同組織編制，經(jīng)監(jiān)理部審核、建管處審查以及專家評審論證后實施，并由施工員、專職安全員進行現(xiàn)場監(jiān)督。嚴格按照安全生產(chǎn)的相關(guān)法律法規(guī)、規(guī)章制度和現(xiàn)行隧道施工技術(shù)規(guī)范，對隧道的開挖、錨桿施工、鋼筋網(wǎng)加工及安裝、鋼支撐的加工及安裝、噴射混凝土、仰拱全幅施工、二次襯砌、隧道防排水以及隧道輔助措施等各分項工程進行了逐級交底工作。施工中，嚴格工序管理，規(guī)范作業(yè)流程，加強對進入隧道人員的管理，建立出入隧道登記制度。嚴格按照相關(guān)法律法規(guī)和規(guī)章制度對火工品進行管理，火工品專庫存放專人管理，雷管、炸藥、導爆索分庫存放，嚴格執(zhí)行火工品的出入庫登記和使用登記制度。對納入合同的安全生產(chǎn)費用，必須保證足額投入，絕不允許挪作他用。

3超前預(yù)報，實時監(jiān)測

對隧道施工中可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象，結(jié)合隧道工程地質(zhì)條件和指導性施工組織設(shè)計編制超前地質(zhì)預(yù)報方案，明確隧道超前地質(zhì)預(yù)報的方法、預(yù)報的內(nèi)容、預(yù)報頻次、實施計劃，配備符合信息判斷、數(shù)據(jù)采集與處理、預(yù)報成果報告編制等技術(shù)要求的先進儀器和能夠勝任超前地質(zhì)預(yù)報工作的技術(shù)人員。同時，將超前地質(zhì)預(yù)報工作納入工序管理，嚴格按超前地質(zhì)預(yù)報方案實施。超前地質(zhì)預(yù)報顯示地質(zhì)條件異常時，應(yīng)及時采取措施，防止事故發(fā)生。

在上述前提下，將監(jiān)控量測納入施工工序，制定詳細的監(jiān)控量測方案。配備監(jiān)控量測專業(yè)人員，并根據(jù)地質(zhì)情況及時進行調(diào)整；建立最大日變形量和累計變形量的風險預(yù)警機制；嚴格按照規(guī)范要求布點量測，確保監(jiān)控量測數(shù)據(jù)真實、準確、完整，及時對量測數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整支護參數(shù)。并及時反饋量測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，設(shè)計驗證后及時根據(jù)量測數(shù)據(jù)調(diào)整設(shè)計參數(shù)，隨時調(diào)整開挖輪廓、支護參數(shù)，根據(jù)量測數(shù)據(jù)指導施工生產(chǎn)。

4嚴細程序，穩(wěn)妥進洞

隧道進洞前，由建管處組織設(shè)計單位、技術(shù)專家組、監(jiān)理單位和施工單位的相關(guān)人員參加，詳細調(diào)查洞口地質(zhì)、地形特點，對洞口段100m范圍內(nèi)每2m實測橫斷面，對洞頂沖溝發(fā)育情況進行掌握，并查看地質(zhì)資料，做到心中有數(shù)。同時，結(jié)合隧道洞口的實際情況。每一個隧道洞口均進行了大管棚超前支護，短進尺、強支護、預(yù)留核心土、三臺階開挖支護的進洞方案。進洞施工專人負責監(jiān)控量測，逐榀開挖，及時支護，進洞15m后仰拱封閉成環(huán)，并且在進洞前襯砌臺車進場，對洞口段盡快施工襯砌，確保了安全進洞。

5嚴格工序，均衡推進

隧道施工既不能盲目追求單工序的超前，也不能單單把開挖進尺作為隧道進度的考核指標，而是應(yīng)科學組織、嚴格工序。均衡推進。我們一是做好了開挖支護斷面上中下分部施工之間的工序銜接及質(zhì)量控制，確保在各臺階分部轉(zhuǎn)換時隧道沉降、收斂變形受控，保證開挖支護安全順利進行；二是堅持以新奧法指導施工，開挖后立即初噴混凝土封閉，及時進行初期支護施工，縮短巖面暴露時間，充分發(fā)揮圍巖自穩(wěn)能力，保證洞身穩(wěn)定；三是堅持“仰拱超前，襯砌緊跟”，V級洞口段仰拱距掌子面不大于30m，二襯距掌子面不大于40m，不留隱患。

篇(2)

1．1頂管的技術(shù)特點

(1)屬于頂管鋪管技術(shù)和環(huán)境保護施工方法，并具有不開挖面層就能夠穿越交通設(shè)施和建筑物;(2)由于被鋪設(shè)管道的上部土層未經(jīng)擾動，故管道壽命較長;同時由于無需拆遷土層之上建筑物，故有很高的經(jīng)濟效益;(3)頂管力學性能優(yōu)良，適應(yīng)各種土質(zhì)。

1．2泥水加壓平衡式頂管施工注意事項

泥水加壓平衡式頂管工作原理為采用機械切削泥土并應(yīng)用水力輸送棄土，同時利用泥水壓力平衡地下水壓力和土壓力，控制地表隆起和沉降。在施工中需要注意的事項為:一是注意掘進機處于停機狀態(tài)時需要防止泥水流失，以便保持挖掘面穩(wěn)定。二是施工過程之中，需要注意觀察地下水壓力變化和挖掘面的穩(wěn)定狀況，并檢查泥水濃度和相對密度及進排泥泵流量的正常度。

2地鐵穿越類型及其風險

地鐵穿越區(qū)分為上部穿越和下部穿越，兩者區(qū)分點是頂管是從隧道上方還是下方穿過，如若是上方穿過就是上部穿越，反之如若是下方穿過就是下部穿越。上下部穿越之間的特征最大區(qū)分點是:上部穿越由于集中卸載導致隧道上浮，下部穿越由于地層損失導致隧道下沉;不過兩者都會使得隧道差異沉降，形成小曲率半徑，進而嚴重影響隧道使用狀況甚至結(jié)構(gòu)安全。以下分別探討上部穿越和下部穿越風險:

(1)上部穿越風險:一是隧道隆起具有不可恢復性。下部穿越采取二次注漿措施使得下沉隧道恢復，而上部穿越則對隆起部分毫無辦法使得下沉復位。二是土質(zhì)差，穩(wěn)定所需時間較長，這是緣于施工管道埋深較淺使得土體力學性質(zhì)較差所致。三是應(yīng)對措施有限。在隧道上方卸載是其隆起緣由，但由于隧道上方面層不存在加載條件或不能充分實施加載而使得隆起不能下沉復位。

(2)下部穿越風險:一是后期整改周期長。在列車停運期間，遵循多次、多點、均勻原則并采取二次注漿措施來減少擾動性。二是同步注漿存在注漿壓力過大而使得周邊土體容易劈裂，導致地層損失難以控制。

(3)頂管穿越風險:設(shè)計風險包括工作井施工設(shè)計和洞口加固設(shè)計風險;地質(zhì)勘察風險包括地質(zhì)差異和勘察不準或疏漏;施工參數(shù)風險包括推進速度、頂進正面土壓力、頂進糾偏、管道拼裝、出土量、注漿參數(shù)等;監(jiān)測風險包括監(jiān)測數(shù)據(jù)不準和監(jiān)察數(shù)據(jù)傳輸不及時;此外還包括材料風險和機械故障風險。

3施工風險控制要點

3．1頂管工作井和頂管接收井

頂管工作井屬于頂管施工臨時設(shè)施，可供頂進設(shè)備安放，并對管內(nèi)土方進行提升處理。而在工作坑設(shè)置和頂進形式選擇時，需要兼顧多種因素，并按不同的頂進方向區(qū)分為單向和多向頂進、調(diào)頭和對頭頂進。頂管接收井的圍護結(jié)構(gòu)可采用SMW工法樁進行滿堂加固的高壓旋噴樁和內(nèi)插型鋼，這樣由于頂管施工涉及面較寬，不可避免地影響地鐵結(jié)構(gòu)，因此，嚴禁拔除近地鐵側(cè)型鋼。

3．2頂進速度

在頂管施工過程之中，要保持勻速緩慢速度，并控制在l0mm/min之內(nèi)，以保證刀盤對土體的切削，從而減少擾動。而頂進速度的控制可以通過頂管機的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥和冷卻系統(tǒng)，以對千斤頂頂進油量予以控制并防止油溫過高。

3．3頂管正面壓力

土倉中的壓力須與開挖面的正面水土壓力保持平衡，并控制好頂管頂進速度和出土量，如若頂進速度加快而出土率較小，就會增大土體壓力而使得地面隆起，反之亦然。因此需要做到:頂進速度保持勻速緩慢，頂進方向予以嚴格控制，頂管糾偏力盡減少。

3．4頂管糾偏

在頂管施工過程之中，嚴格遵循頂管施工技術(shù)規(guī)范，不隨意更改施工標準。相對頂管糾偏而言，切實做到頂管頂進l0cm就進行一次糾偏，嚴格禁止單次大幅度糾偏;頂管糾偏操作要做到“勤”和“微”，對于“勤”而言，不僅對顯示屏和指示燈等在內(nèi)的儀器及其它觀察點要做到持續(xù)觀察，而且集中注意力做到勤動作，保持頂進度緩慢均速，頂進方向按照設(shè)計標準進行，不會出現(xiàn)較大偏差。對于“微”而言，保證不會出現(xiàn)大幅度的糾偏和過正糾偏，以便防止出現(xiàn)管接頭開口造成漏水和形成S形管道。這樣，每次頂管糾偏都要采取小角度糾偏，避免造成軸線彎曲和地面沉降。

3．5同步注漿及置換注漿

對于同步注漿而言，注漿壓力需要大于隧道底處的土壓力值，以便保證漿體充分滲人周圍土體;同時，選擇觸變性能良好的膨潤土制漿材料，并盡力將膨潤土泥漿套隨機頭向前移動，以便形成連續(xù)的環(huán)狀漿套。對于置換注漿而言，是在頂管施工完畢后予以換漿，換漿時間因地點差異而有所不同，對于距離隧道15m之外的地方可以不受時間限制而隨時進行換漿，而對于隧道及其前后15m所經(jīng)之處要在列車停運期間內(nèi)進行;在換漿期間，如若一旦發(fā)現(xiàn)隧道變化過大，需要即時停止換漿。

4結(jié)語

篇(3)

關(guān)鍵詞：隧道防排水注漿堵水防水布鋪設(shè)

目前隧道襯砌滲漏水問題,尤其是施工縫處、隧道的接口處及管節(jié)之間的連接處等薄弱環(huán)節(jié)的滲、漏水更為嚴重。如何搞好隧道防排水設(shè)計及裂縫防水技術(shù),是保證行車安全和隧道能否長期使用的重要條件。

一、進洞前防排水處理

首先,在隧道進洞前應(yīng)對隧道軸線范圍內(nèi)的地表水進行了解,分析地表水的補給方式、來源情況,做好地表防排水工作:用分層夯實的粘土回填勘探用的坑洼、探坑;對通過隧道洞頂且底部巖層裂縫較多的溝谷,建議用漿砌片石鋪砌溝底,必要時用水泥砂漿抹面;開溝疏導隧道附近封閉的積水洼地,不得積水;在地表有泉眼的地方,涌水處埋設(shè)導管進行泉水引排;在隧道洞口上方按設(shè)計要求做好天溝,并用漿砌片石砌筑,將地表水排到隧道穿過的地表外側(cè),防止地表水的下滲和對洞口仰坡沖刷,并與路基邊溝順接成排水系統(tǒng);洞頂開挖的仰坡、邊坡坡面可用噴射混凝土將其封閉,并對洞口上方及兩側(cè)掛網(wǎng)噴漿;若在洞頂設(shè)置高壓水池時,應(yīng)做好防滲防溢設(shè)施,且水池宜設(shè)在遠離隧道軸線處等。

二、開挖過程中對涌水地段的防排水處理

(一)涌水地段的防排水處理原則。在隧道施工過程中,應(yīng)對開挖面出現(xiàn)的涌水進行調(diào)查分析,找準原因,采取“以排為主,防、排、截、堵相結(jié)合”的綜合治理原則,因地制宜地制定治理方案,達到排水通暢、防水可靠、經(jīng)濟合理和不留后患的目的。

(二)涌水地段的原因分析。造成隧道涌水現(xiàn)象一般是由于地下水發(fā)育,洞壁局部有水流涌出;碰到斷層地帶,巖石破碎,裂隙發(fā)育,出現(xiàn)涌水現(xiàn)象;洞頂覆蓋層較薄,巖石裂隙發(fā)育,開挖地表水下滲等原因。施工中應(yīng)對洞內(nèi)的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規(guī)律、補給來源及水質(zhì)成分等做好觀測和記錄,并不斷改善防排水措施。

(三)涌水地段的處理方法。對于洞內(nèi)涌水或地下水位較高的地段,可采用超前鉆孔排水、輔助坑道排水、超前小導管預(yù)注漿堵水、超前圍巖預(yù)注漿堵水、井點降水及深井降水等輔助施工方法。當涌水較集中時,噴錨前可用打孔或開縫的摩擦錨桿進行排水;當涌水面積較大時,噴錨前可在圍巖表面設(shè)置樹枝狀軟式透水管,對涌水進行引排,然后再噴射混凝土;當涌水嚴重時,可在圍巖表面設(shè)置匯水孔,邊排水邊噴射。

三、二次襯砌中防排水處理與控制

(一)防水層安裝與控制

1.防水層進場時檢查。除按必要的工作程序進行取樣檢查外,還應(yīng)檢查防水板表面是否存在變色、皺紋(厚薄不均)、斑點、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在質(zhì)量缺陷時,應(yīng)及時處理。

2.防水層鋪設(shè)前對初期支護的檢查和處理。防水層鋪掛前,應(yīng)先對初期支護噴射混凝土進行量測,對欠挖部位加以鑿除,對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應(yīng)分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網(wǎng)應(yīng)頭齊根切除,并用水泥砂漿抹平,使混凝土表面平順。

3.防水層鋪設(shè)好后檢查和處理。防水層鋪掛結(jié)束,監(jiān)理工程師應(yīng)對其焊接質(zhì)量和防水層鋪設(shè)質(zhì)量進行檢查。其檢查方法有:(1)用手托起防水板,看其是否能與噴射混凝土密貼。(2)看防水板表面是否有被劃破、扯破、扎破等破損現(xiàn)象。(3)看焊接或粘結(jié)寬度(焊接時,搭接寬度為10cm,兩側(cè)焊縫寬度應(yīng)不小于2.5cm;粘結(jié)時,搭接寬度為10cm,粘結(jié)寬度不小于5cm)是否符合要求,且有無漏焊、假焊、烤焦等現(xiàn)象。(4)拱部及拱墻壁露的錨固點(釘子)是否有塑料片覆蓋。(5)每鋪設(shè)20延長米～30延長米,剪開焊縫2處～3處,每處0.5m?？词欠裼屑俸?、漏焊現(xiàn)象。(6)進行壓水(氣)試驗,看其有無漏水(氣)現(xiàn)象等,檢查防水板鋪掛質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)存在問題,除應(yīng)詳細記錄外,并立即通知施工單位進行修補,不合格者應(yīng)堅決要求返工。

(二)止水帶安裝與控制

防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的,對于施工縫的防排水處理,在復合式襯砌中,一般采用塑料止水帶或橡膠止水帶。

1.二次襯砌端部的檢查與處理。在澆筑二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆筑完后4h-12h內(nèi),用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆筑過程中是否刺破,止水帶是否發(fā)生偏移,如發(fā)現(xiàn)有割傷、破裂、接頭松動及偏移現(xiàn)象,應(yīng)及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。

2.止水帶安裝質(zhì)量的檢查與處理。檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設(shè)施、止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環(huán)固定并伸入兩端混凝土內(nèi)等項目,做好詳細檢查記錄,如存在問題時,應(yīng)立即通知施工單位進行修補,不合格者應(yīng)堅決要求返工。

(三)混凝土澆筑與控制

襯砌混凝土施工時,應(yīng)督促施工單位加強商品砼的后倉管理,定期不定期的進行檢查。混凝土振搗時必須專人負責,避免出現(xiàn)欠振、漏振、過振等現(xiàn)象。加強施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的混凝土振搗,排除止水帶底部氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結(jié)合。

四、二次襯砌滲漏處理與控制

(一)引流堵漏。對于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向?qū)⒁r砌混凝土鑿出一定寬度和深度(如寬20mm,深30mm)的溝槽,埋設(shè)直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當?shù)陌雸A膠管將水引入邊墻排水溝內(nèi),再用無紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當?shù)姆浪炷练舛禄蚰妗?/p>

(二)注漿堵漏。對于滲漏嚴重部位,可采用注漿堵漏施工方法。如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度(如直徑80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并檢查表面混凝土密實性,從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度建議控制在襯砌厚度范圍內(nèi),埋管注漿,其注漿漿液通過設(shè)計確定。注漿結(jié)束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏處理。

五、結(jié)語

每道工序的施工質(zhì)量都對隧道防排水效果產(chǎn)生很大的影響,施工中的每一點疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此,應(yīng)加強對每道工序的施工質(zhì)量控制,嚴格按規(guī)范施工確保施工達到設(shè)計效果,使隧道防排水工程質(zhì)量有保證。

參考文獻:

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近幾年我國經(jīng)濟發(fā)展不斷提速，作為經(jīng)濟發(fā)展的重要樞紐，道路交通工程建設(shè)也隨之加快進程。然而，建設(shè)過程中頻發(fā)的橋梁隧道坍塌事故，使人們不得不將目光轉(zhuǎn)移到橋梁隧道施工的安全問題上。從另一個角度來看，正是由于人們對施工安全問題的重視，對施工單位起到了很大程度的監(jiān)督作用，加強了施工單位的施工安全意識，促進了橋梁隧道施工安全評估監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。自20世紀50年代開始，道路橋梁隧道的安全監(jiān)控體系就已經(jīng)得到了應(yīng)用，但是由于該安全監(jiān)控體系在我國發(fā)展較晚各方面理論與實際措施并不完善，監(jiān)控范圍與內(nèi)容也相對較少，在應(yīng)用過程中暴露出很多缺陷。隨著科技的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)與計算機技術(shù)得到了廣泛地普及，衍生為結(jié)構(gòu)振動理論、信號分析及處理技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)，為橋梁隧道施工安全評估監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展注入了新鮮的血液，同時公路工程橋梁隧道施工在理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工等各方面的技術(shù)愈加成熟，這些客觀因素都從各個方面推動了我國公路工程橋梁隧道施工安全評估監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，對于該項技術(shù)的研究與科研，也成為了當下國內(nèi)外專家學者的重點課題，大部分國外和國內(nèi)部分橋梁隧道都相繼裝配了安全檢測系統(tǒng)，對于橋梁隧道施工結(jié)構(gòu)損傷識別以及安全監(jiān)控等方面的研究有了顯著的成效。將目光轉(zhuǎn)向國內(nèi)，從20世紀90年代開始，我國開始投用橋梁隧道施工安全評估監(jiān)控系統(tǒng)，較為典型的是宜萬鐵路隧道工程，其安全評估監(jiān)控措施包括紅外探水、地質(zhì)雷達、TSP、超前炮孔、水平鉆探和地質(zhì)素描等。橋梁安全評估監(jiān)控方面，較為典型的是上海徐浦大橋，該工程應(yīng)用了結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢測系統(tǒng)主要涵蓋了應(yīng)變、車輛荷載、撓度、斜拉索振動、溫度、主梁振動等六個方面。

2公路工程橋梁隧道施工安全評估監(jiān)控內(nèi)容及流程分析

公路工程施工中，最重要的內(nèi)容就是橋梁隧道的安全問題。在進行橋梁隧道施工環(huán)節(jié)，地形環(huán)境、地質(zhì)條件、圍巖的變形與荷載、水文情況以及有害氣體等因素，都會誘發(fā)施工中的事故與災(zāi)害，與此同時，施工單位可以通過實施安全評估監(jiān)控，制定詳盡科學的安全預(yù)案，組織專業(yè)的技術(shù)管理團隊，對整個施工過程進行全面、深入的監(jiān)管和控制。同時，要不斷總結(jié)與反思以往施工安全管理中的缺陷，不僅要積極進行工程技術(shù)和管理方面的研究，擴展監(jiān)控內(nèi)容與類別，有效完善安全評估監(jiān)控體系，使之能夠達到地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報、毒性有害氣體探測、水文檢測、監(jiān)控預(yù)警及量測等技術(shù)水平，還需要相關(guān)監(jiān)管人員對施工人員、安全防護設(shè)施等采取合理、實時的管理措施，從細節(jié)入手全方位掌握施工情況，有效降低甚至是杜絕施工安全事故的發(fā)生，或者在事故發(fā)生之后采取及時科學的補救措施，將人員財產(chǎn)損失降到最低，達到優(yōu)化設(shè)計、保障施工安全的目的，實現(xiàn)橋梁隧道施工安全評估監(jiān)控的真正意義。對于橋梁施工過程的安全評估監(jiān)控，主要是通過系統(tǒng)的測試對橋梁結(jié)構(gòu)的參數(shù)（撓度、應(yīng)變、溫度、變形等）實行測量，并將測量的數(shù)值與常規(guī)數(shù)值進行全方位對比，根據(jù)對比結(jié)果判斷該橋梁結(jié)構(gòu)是否屬于正常范圍。該檢測系統(tǒng)僅對橋梁結(jié)構(gòu)施工中的安全情況實行評估，目的在于有效預(yù)報和預(yù)測結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。結(jié)合橋梁的特征和實際情況并遵循剛構(gòu)橋的力學特點，選擇合理的檢測測點、檢測周期、檢測參數(shù)，繼而將預(yù)測結(jié)果與實際檢測結(jié)果進行對比驗證，在對數(shù)值誤差進行變量調(diào)控之后，由相關(guān)設(shè)計人員進行后期施工直至竣工之后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)分析，對后期施工中可能會出現(xiàn)的狀況進行合理的預(yù)測，同時對下一環(huán)節(jié)需要安裝或者已安裝的設(shè)備進行狀態(tài)分析并預(yù)報，從而判斷現(xiàn)階段施工中是否需要調(diào)整相關(guān)變量。

有關(guān)橋梁施工安全評估監(jiān)控系統(tǒng)工作流程如圖1所示。針對隧道施工安全的評估監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過對隧道施工環(huán)境、地質(zhì)條件、水文情況、井內(nèi)巖層變形情況等一系列監(jiān)測信息進行管理、處治、預(yù)警，該評估監(jiān)測的目的是保障施工安全，及時對施工環(huán)境、結(jié)構(gòu)荷載、地質(zhì)災(zāi)害、圍巖變形等一系列施工環(huán)境異常信息的預(yù)警采取及時有效的應(yīng)對措施，該流程是隧道施工安全評估監(jiān)控系統(tǒng)實際價值的體現(xiàn)，也是輔助管理人員有效處理施工過程中安全問題的前提條件，由此可知，對隧道施工安全評估監(jiān)控流程的清晰認知相當重要。針對我國現(xiàn)行公路隧道施工監(jiān)控技術(shù)標準和規(guī)范、監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展狀態(tài)和隧道施工管理監(jiān)控要求分析。

3有效實施公路工程橋梁隧道施工安全評估監(jiān)控的具體措施

3.1建立科學的監(jiān)督管理體系

（1）憑借法律的監(jiān)督和和強制性作用，在管理體系中明確劃分各部門的工作職責。譬如，管理部門要確認在管理、規(guī)劃、監(jiān)理、設(shè)計等內(nèi)容的合同中出現(xiàn)明顯錯誤，以及管理不到位和監(jiān)理不全面因而致使工程發(fā)生問題的責任方。要明確劃分施工單位在施工質(zhì)量、施工現(xiàn)場職業(yè)健康安全、施工環(huán)保等方面的職責，同時，還要明確在實施監(jiān)督管理工作中所參照的檢驗標準和規(guī)范的檢驗程序。另外，還需要定期對工程施工進行分段式檢查，驗收檢查結(jié)果。

（2）在管理體系中對質(zhì)量費用設(shè)立詳細的管理規(guī)范，在進行工程設(shè)計階段時，將質(zhì)量費用納入工程整體預(yù)算中，并結(jié)合工程的實際情況如工程性質(zhì)、工程規(guī)模等要素進行預(yù)算編列。并且，需要將質(zhì)量費用單獨標注在招標文件中，需要注意的是，質(zhì)量費用不屬于投標條件。通常情況下，質(zhì)量費用所占整體建安費用的0.6~2.0%。質(zhì)量費用主要包含第三方管理機構(gòu)對施工材料的抽樣檢查費用，以及相關(guān)工程質(zhì)量管理人員的勞務(wù)費用。

（3）聘任專業(yè)的管理人員實行工程施工質(zhì)量監(jiān)督管理工作，按照相關(guān)條例規(guī)定，施工單位需要在施工現(xiàn)場配備兩名或兩名以上具備專業(yè)資質(zhì)的管理人員，根據(jù)設(shè)計施工圖紙以及有關(guān)合同，結(jié)合技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標準，制定全面的施工質(zhì)量監(jiān)管流程并實施到實際工作中。另外，積極實行施工單位內(nèi)部的質(zhì)量檢查工作，統(tǒng)計檢查結(jié)果并進行深入的分析，根據(jù)自身實際情況制定解決或者完善問題的有效途徑。

3.2對施工質(zhì)量進行嚴格的管理控制

進行工程施工現(xiàn)場安全評估監(jiān)控，主要就是從施工材料檢驗和施工工序檢查等兩個層面入手，確保工程施工的質(zhì)量，該環(huán)節(jié)的工作主要是由第三方監(jiān)理單位實施。第三方監(jiān)理單位需要在工程施工之前，結(jié)合實際的工程內(nèi)容制定出工程監(jiān)理計劃，監(jiān)理計劃中需要確定施工檢查中的重點項目以及關(guān)鍵階段，在實際檢查中要落實檢查方案，細化施工安全與施工質(zhì)量的具體內(nèi)容，并對檢查過程進行錄像保存，以滿足后期工作中的需求。在對工程施工現(xiàn)場安全評估監(jiān)控中，還需要將檢查工作延伸到施工材料的進場監(jiān)督與質(zhì)量審查中，此過程需要取得施工單位、建設(shè)單位與監(jiān)理單位的三方合作，相互配合聯(lián)合實施施工材料的抽樣檢查，在通過三方單位以及具有檢測資質(zhì)的實驗室檢測合格后，才能順利進場投入建設(shè)施工使用中。

4結(jié)束語

篇(5)

關(guān)鍵詞：防水工程防水板抗?jié)B混凝土

公路隧道工作的防排水工程對隧道使用壽命正常運營和安全起著舉足輕重作用，現(xiàn)將丹本高速公路下馬塘隧道防排水施工工藝作一介紹并對一些重點進行分析探索。

1工程概況

丹本高速公路下馬塘隧道為雙線隧道，左線長1070m，又線長1030m，位于遼寧省本溪滿族自治縣下馬塘鎮(zhèn)，地處遼東山區(qū)。屬低山丘陵區(qū)，山勢陡峻，地表植被發(fā)育。年降水量865～1203mm，地下水主要接受大氣降水補給。主要地址為下元古界遼河群蓋縣組三段千枚巖，洞身設(shè)計位置均在地下水位以下。在隧道開挖過程中，斷裂帶、節(jié)理裂隙發(fā)育會有滴水或滲水現(xiàn)象，局部有小股涌水。

2隧道防排水施工要點

為了能做好下馬塘隧道的防排水工程，我們通過熟悉設(shè)計圖紙，充分理解防排水設(shè)計意圖和設(shè)計目的，根據(jù)以排為主、堵、截、引相結(jié)合的設(shè)計思路，并結(jié)合以往排水施工的經(jīng)驗和教訓，除按設(shè)計布置排水設(shè)施外，還在地下水多的地方增設(shè)排水設(shè)施，同時認真按設(shè)計做好三道防水屏障，使水順利排到洞外。為克服以往施工中存在重主體輕防水的思想，定期對干部職工進行思想質(zhì)量意識教育、提高全員質(zhì)量意識，實行逐級崗位責任制，并認真落實“三檢”制，嚴格過程控制，消除質(zhì)量隱患。

21初期支護時通過“引、截、排”相結(jié)合作好的第一道防排水防線

根據(jù)開挖時圍巖的實際涌水情況，詳細作好記錄，并作相應(yīng)的引、排措施。當涌水較集中時，噴錨前先用開縫磨擦錨桿進行導水，當涌水面積較大時，噴錨前設(shè)置樹枝狀軟式透水管排水，當涌水嚴重時設(shè)置匯水孔，邊排水邊噴射。噴錨完成后，使開挖巖石面與噴射混凝土之間形成排水用的匯水孔，使圍巖涌水、滲漏水通過設(shè)置的匯水孔等排水裝置流向墻腳縱向軟式透水管，再由引水管排到隧道中心排水溝內(nèi)。初期支護通過引水導管的引導及噴射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水設(shè)施。經(jīng)過這樣的處理，使圍巖的大部分地下水通過排水設(shè)施排出洞外，噴混凝土后混凝土表面滲水現(xiàn)象很少，真正起到了防水作用。

22通過初砌柔性防水和背面排水工程的設(shè)置，形成防排水第二道防線

221背面排水管安裝

二次襯砌前，先對初期支護噴錨混凝土表面的錨桿和鋼筋網(wǎng)斷頭及凹凸不平的部位進行修鑿、噴補，使混凝土表面平順，符合鋪掛柔性防水的要求。然后按設(shè)計要求在拱部和邊墻環(huán)向掛設(shè)Φ50mm軟式透水管。噴混凝土表面有滲漏水時，根據(jù)滲漏水的多少采用透水管引導，或再增加環(huán)向軟式排水管，并用塑料錨固螺栓綁牢。

222隧道軟性防水板安裝

LDRE軟式放水板鋪設(shè)前，應(yīng)先檢查防水板的質(zhì)量，檢查背面排水管安裝是否符合設(shè)計要求。安裝LDRE放水板時，應(yīng)先根據(jù)防水板的尺寸，布置好塑料錨固螺栓的位置，用電鉆鉆孔安裝塑料錨固螺栓，用螺釘和墊圈環(huán)向整體鋪掛防水板，用專用塑料焊接機及時焊接，保證拱接寬度和焊縫寬度，根據(jù)噴射混凝土面的平順程度在每兩個加固點都留有一定的富余量，襯砌時才能使防水板噴射混凝土面密貼。鋪設(shè)防水板施工工藝如圖。

(1)準備工作：檢查噴射混凝土及背后排水管，檢查防水板質(zhì)量。

(2)焊接工藝

A焊接溫度應(yīng)控制在200～270℃為宜，并保持適當?shù)乃俣燃纯刂圃?1～015m/min范圍內(nèi)；

B搭接尺寸：搭接尺寸為10cm；

C焊縫寬度：焊縫寬度一般為25cm；

D焊接作業(yè)：在鋪設(shè)防水板時，固定工序必須和焊接工序緊密配合。鋪掛固定應(yīng)超前于焊接工作。

a)采用焊接雙縫焊接開始前，應(yīng)在小塊塑料片上試溫。

b)焊縫若有漏焊、假焊應(yīng)予補焊；若有烤焦、焊穿處以及外露的固定點，必須用塑料片焊接覆蓋。

c)焊接接頭應(yīng)平整，不得有氣泡折皺及空隙。

(3)防水板施工注意事項：

A綁扎鋼筋和安裝模板及臺車時，應(yīng)防止碰撞和刮破防水板；擋頭板的支撐在接觸到防水板處必須加設(shè)橡皮墊層；

B澆筑混凝土時，應(yīng)防止碰擊防水板，二次襯砌中埋設(shè)的管料與防水板間距不少于5cm，以防止破損防水板，澆注時應(yīng)有專人觀察，發(fā)現(xiàn)損傷應(yīng)立即修補；

C安裝孔位要嚴格控制方向和排列距離，避免安裝時搭接困難。

(4)特殊情況下的處理辦法：

A在澆灌混凝土過程中若發(fā)現(xiàn)防水板鋪設(shè)繃得過緊，為避免破裂，可根據(jù)范圍大小，將該處塑料防水板破開，另裁一塊防水板破口內(nèi)使其緊貼巖壁，然后再將新舊兩塊防水板焊接成整體；

B大面積漏水或有股水的地段必須先用油布、薄膜、塑料布等材料，將水引離施工工作面，待防水板鋪設(shè)到適當位置時，再行拆除，引水順防水板后流下。

3通過澆注抗?jié)B混凝土及埋設(shè)沉降縫和施工縫止水帶構(gòu)筑防水第三道防線

防水襯砌既在拌制的混凝土中添加防滲防裂的BR－3膨脹劑，增加混凝土的抗?jié)B能力，襯砌模板使用簡易襯砌臺車，保證砼的供給。

231防水襯砌灌注方法

(1)每組襯砌的灌筑工作應(yīng)從離開混凝土泵的最遠處開始，這樣有利于連續(xù)作業(yè)。

(2)為了使混凝土輸送管路安設(shè)后不再移動，靠近灌筑工作面的輸送管接有軟管，并在作業(yè)窗口設(shè)有漏斗。

(3)灌注時左、右側(cè)應(yīng)分層平衡施工，每灌一層，應(yīng)用振搗器搗固密實。

(4)為了便于拱圈封頂密實，我們在臺車頂部預(yù)留5個作業(yè)窗口。在每個作業(yè)窗口上焊有封頂時壓時混凝土的管道。封頂時把作業(yè)窗上壓時混凝土管口與混凝土輸送管連接，用輸送泵直接給壓把混凝土壓入拱圈頂，當輸送泵的工作壓升到正常工作壓2倍甚至更高時，停止加壓，并把作業(yè)窗口混凝土管封閉。然后再把混凝土輸送管接到下一個窗口，直到全部作業(yè)窗口都壓混凝土完畢。

232施工要點及注意事項

(1)混凝土拌和時要按配合比嚴格計算。

(2)混凝土襯砌用輸送泵作業(yè)。因此，粗骨料最大料徑宜于30mm以下，水灰比為0.51，坍落度控制在7～10cm。

(3)防水混凝土施工，每組盡可能一次灌筑完成。

(4)灌注混凝土的入模自落高度超過1.5m時應(yīng)設(shè)有串筒將混凝土送入。

(5)施工中預(yù)留的施工縫要留有凹槽和安裝止水帶，為了使接縫緊密結(jié)合，灌筑前均將接縫表面鑿毛，清理雜質(zhì)，用水沖洗干凈，并保持濕潤，再鋪上厚20～55mm厚的同配比水泥砂漿。

(6)防水混凝土必須振搗密實，插入式振搗器插入間距不超過其有效半徑的15倍，避免欠振、漏振和過振現(xiàn)象，施工縫和預(yù)埋部位尤需注意振搗密實，要防止振搗器觸及模板、止水帶及預(yù)埋件。

2.4作好排水設(shè)施，確保排水暢通

按設(shè)計要求埋設(shè)橫向排水管，安裝好中心保溫溝、邊溝，保證設(shè)計順坡和接縫密實。

施工要點：

2.4.1中心保溫溝、邊溝等預(yù)制件安裝時，預(yù)制件接頭要用瀝青麻絮填塞密實，外面用灌涂熱瀝青的油毛氈圍裹兩道，以防漏水，并確保設(shè)計坡度以便流水順暢。

2.4.2埋設(shè)的離心花管上半面布有梅花形孔眼，在蓋好無紡布后用爐渣填滿壓實。

2.4.3中心排水管出口要按設(shè)計要求做好保暖措施。

篇(6)

在隧道工程中，防排水施工技術(shù)可以分為防水施工技術(shù)和排水施工技術(shù)兩方面，其中防水施工技術(shù)是指利用防水材料、二次襯砌防水混凝土、初襯噴射混凝土等將隧道周圍的地下水隔離開來，避免地下水對隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行侵蝕；排水施工技術(shù)是指對隧道工程進行詳細的分析，設(shè)計出合理的排水系統(tǒng)，從而將隧道中存在的地下水排除，從而為隧道的安全提供保障。在進行隧道工程防排水施工時，要堅持“安全第一、規(guī)避風險、全程監(jiān)控、綜合管理”的原則，嚴格的按照相關(guān)規(guī)定進行操作，從而為整個隧道工程的施工質(zhì)量提供保障。

2工程概況

元壩氣田17億立方米/年滾動建產(chǎn)工程地面集輸工程隧道三標建設(shè)地點位于四川省蒼溪縣境內(nèi)。第三標段共有兩條隧道：牛包山隧道和天坪梁隧道。牛包山隧道穿越地段的微地貌特征為緩坡、陡坡、陡崖、山脊、沖溝等。區(qū)內(nèi)為單斜地層，其巖層產(chǎn)狀為236°∠3°，地下水主要由南向北徑流，巖體的風化裂隙及構(gòu)造裂隙為地下水的主要貯存和富集空間。該隧道隧址區(qū)域內(nèi)無大的地表水匯集區(qū)和流通區(qū)，只在隧道的進出洞口和洞身段發(fā)育多條小沖溝，入洞口沖溝內(nèi)有地表水，水量較大，常年有水。天坪梁隧道隧址區(qū)內(nèi)為單斜地層，其巖層產(chǎn)狀為240～250°∠3～6°，地下水由西南向東北徑流，其含水巖層為砂巖層，風化裂隙及基巖裂隙為地下水的主要貯存和富集空間。該隧道隧址區(qū)域地表水系主要為進洞口側(cè)有一沖溝，進洞口側(cè)沖溝內(nèi)水流較小，由于沖溝上游有堰塘攔截，沖溝內(nèi)水流在暴雨季節(jié)，洪水水位較小。

3隧道工程防排水施工技術(shù)的施工準備

在進行隧道工程防排水施工前，施工單位首先要做好施工準備工作，只有這樣才能為施工的順利進行提供保障，才能確保隧道工程的施工質(zhì)量。在施工前，施工單位要安排測量人員深入施工現(xiàn)場，對各個樁位進行測量，確保各個樁位能滿足施工需求，同時測量人員要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，設(shè)置好水準點和導線網(wǎng)，并對隧道進行測量、復測，確認無誤后，進行二次襯砌放樣。采購人員需要根據(jù)隧道防排水施工設(shè)計要求，購買合理的施工材料，采購人員在選購施工材料時，要對市場進行充分的調(diào)查，選擇質(zhì)量優(yōu)越、價格便宜的施工材料。施工材料在進入施工現(xiàn)場前，施工單位要安排專門的質(zhì)檢人員對施工材料的質(zhì)量進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)施工材料質(zhì)量不合格，要及時將施工材料退回，重新選購，嚴禁質(zhì)量不合格的施工材料進入施工現(xiàn)場。在正式施工前，施工單位還要對施工人員進行技術(shù)培訓和安全培訓，從而有效地提高施工人員的技術(shù)水平和安全意識，確保施工人員能嚴格的按照相關(guān)規(guī)范進行操作，只有這樣才能為隧道工程的施工質(zhì)量提供保障。在施工前，施工人員還要組織施工人員對施工使用的各種機械設(shè)備進行檢查，確保施工機械設(shè)備能安全穩(wěn)定的運行，從而為隧道工程施工的順利進行提供保障。

4防排水施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1測量放樣

在進行測量放樣時，測量放樣人員要利用全站儀將隧道的中心線準確的測量出來，然后沿著隧道中心線向兩側(cè)散開放樣，在本工程中，每隔5m為一個放樣點，水平方向放樣結(jié)束后，測量放樣人員要將縱向排水管道的中心線測量出來，然后每隔10m設(shè)置一個放樣點，最后利用全站儀將排水管道底部的設(shè)計標高測量出來。測量人員還要將矮邊墻的邊線測量出來，每隔5m設(shè)置一個放樣點，并將矮邊墻的頂標高測量出來。

4.2進入隧道前的防排水處理

在進入隧道施工前，施工單位要對隧道內(nèi)部的情況進行充分調(diào)查，了解隧道隧址區(qū)地表水、地下水的情況，并對地表水的補給方式進行分析，根據(jù)實際情況，制定相應(yīng)的地表防排水工作，從而為隧道施工提供方便。在本次隧道工程施工中，施工單位采用漿砌片石截水溝、排水溝將隧址區(qū)地表水排入隧道地表外側(cè)，并將其引入隧址區(qū)原排水系統(tǒng)中，從而有效地防止地表水滲漏對隧道工程施工造成影響。

4.3安裝排水管

在本工程中，施工單位在安裝排水管時，對于環(huán)向排水管的安裝，施工單位首先沿著隧道內(nèi)部，每隔1m設(shè)置一個混凝土懸掛錨釘，然后利用鐵絲將排水管道固定在混凝土懸掛錨釘上，在施工過程中，施工人員要特別注意，錨釘需要牢固的地錨在混凝土表面，從而避免彈簧管墜落對隧道中的行人帶來危害。彈簧管的端頭需要預(yù)留出10cm，從而為彈簧管和縱向排水管的交接提供保障。在安裝縱向排水管時，其安裝工序與環(huán)向排水管的安裝工序大致相同，施工人員首先要沿著隧道坡度，每隔1m設(shè)置一個混凝土懸掛錨釘，利用鐵絲將排水管道固定在混凝土懸掛錨釘上，最后施工人員要縱向排水管道和環(huán)向排水管道交接處割破，將環(huán)向排水管道、縱向排水管道、橫向排水管道連接好，最后對管道的接頭進行密封處理，避免管道接頭處發(fā)生漏水現(xiàn)象。

4.4防水板的安裝

在進行防水板安裝前，施工人員要對隧道初期施工的支護情況進行認真的檢查，并對巖面的欠挖進行處理，避免襯砌臺車進入施工現(xiàn)場后，因沒有處理巖面欠挖，從而對隧道工程防排水施工進度造成影響。施工人員還要鑿除凸出的巖石噴射混凝土，割掉凸出的鋼筋頭和錨桿，同時在鋪設(shè)防水板前，施工人員要先將防水板拼好，然后利用裝載機將防水板放在架子上。在安裝塑料防水板時，施工單位可以采用無釘法，按照順序逐環(huán)安裝；在安裝復合放水板時，施工人員首先要將錨釘釘入混凝土中，然后沿著縱向拉鐵絲，從而對防水板進行保護。施工人員在安裝復合防水板時，要從側(cè)面開始，從上到下依次鋪設(shè)，同時施工人員要在鋪設(shè)過程，將吊帶系在鐵絲上。

5結(jié)語

篇(7)

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)、近接、施工順序、空間間隔、地表沉降

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：

The effects on the earth surface settlement by shield tunnel approaching construction sequence and space interval

Ma Cheng-hao

（Technology Center of China State Construction Engrg Corp.Ltd, Beijing 101300, China）

Abstract: In this paper, we take the shield tunnel approaching construction in a Subway Line No.1 as project background. Use the finite element software MIDAS-GTS to carry out 3D numerical analysis of approaching construction of shield tunnel. Analysis the effects on the earth surface settlement by approaching construction sequence and space interval.

Keywords: shield tunnel; approaching construction; construction sequence; space interval ; earth surface settlement

0引言

隨著我國都市化進程的加快，城市地下軌道交通不斷發(fā)展與完善，由于水文地質(zhì)條件和周圍環(huán)境的限制，地鐵與地鐵以及其它地下工程相鄰、相遇、相交的機率大大增加，帶來了大量近接施工相互影響的問題。

本文旨在以某地地鐵近接盾構(gòu)隧道施工為背景，通過有限元軟件MIDAS-GTS對盾構(gòu)隧道施工過程進行模擬，分析盾構(gòu)隧道近接施工間隔順序?qū)Φ乇沓两档挠绊憽?/p>

1基本參數(shù)

某地地鐵一號線盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)采用裝配式C50鋼筋混凝土管片襯砌，錯縫拼裝，盾構(gòu)管片外徑6.2m，管片內(nèi)徑5.5m，厚0.35m，管片環(huán)寬1.2m。

本文采用MIDAS-GTS有限元法進行分析。模型所用的的地層和材料參數(shù)如表1所示。

表1 地層和材料參數(shù)

2有關(guān)假定和計算前提

計算模型為三維有限元模型，模型縱向長24m，橫向?qū)?0m，豎向36m，隧道頂部覆土11m。計算相關(guān)假定與計算前提有：

（1）由于工程影響范圍不大且附近地層變化平緩，假設(shè)工程所在位置各地層（包括地表）均呈勻質(zhì)水平層狀分布；

（2）小變形假設(shè)：就研究對象土體、施工技術(shù)水平和施工變形控制等條件而言，盾構(gòu)頂推施工所引起的地表變形應(yīng)屬于小變形問題；

（3）地層彈塑性模型假設(shè)：圍巖土體為非線性材料，盾構(gòu)法施工對圍巖穩(wěn)定性擾動較小，土體一般不出現(xiàn)極限破壞變形，且應(yīng)力、應(yīng)變水平較低，屬彈塑性連續(xù)變形；計算中對隧道所處地層土體采用理想彈塑性模型模擬，用實體單元模擬，并采用摩爾――庫侖屈服準則和相關(guān)關(guān)聯(lián)流動法則，同一土層為各向同性；土體與結(jié)構(gòu)之間由位移來協(xié)調(diào)，忽略土體與盾構(gòu)和襯砌之間的相互滑動，從而避免了復雜本構(gòu)模型中各類參數(shù)較難取得等難題；

（4）盾構(gòu)每推進步長即每環(huán)襯砌步長，均等于管片環(huán)寬度1.2m，管片襯砌采用shell單元、線彈性材料模擬；

（5）盾構(gòu)隧道施工對周圍土體的影響是一個漸變的過程；一般情況下，盾構(gòu)刀盤在擠壓土體時以3cm/min的速度掘進，速度較慢，掌子面土體將不會產(chǎn)生過大的擠壓或坍塌變形；掌子面后方襯砌管片環(huán)拼裝時時進行，盾構(gòu)殼體與圍巖土體的相互作用主要是水平摩擦阻力，該阻力應(yīng)力水平較為恒定并將在一定程度上對圍巖產(chǎn)生擾動；計算中忽略該摩阻力，并保持掌子面頂推力為一定值；在本模型中，開挖面支護壓力采用動態(tài)施加的方式在每步施加，以均布壓力的方式施加在開挖面上；

（6）壁后注漿層環(huán)狀假設(shè)：影響地層變形各因素中，土體及襯砌材料力學特性參數(shù)可通過試驗測定，掌子面頂推力可人為調(diào)控；而受土體滲透性、疏密度、地下水、注漿壓力等因素影響下的注漿層厚度和形狀較難量化；計算中假設(shè)壁后注漿層為一均質(zhì)、等厚彈性圓環(huán)，其材料力學參數(shù)結(jié)合工程實際按水泥砂漿壓縮彈性模量取定；

（7）模型四周邊界采用法向約束，下表面采用固定約束，上表面采用自由約束。

3主要計算步驟

根據(jù)盾構(gòu)隧道施工的特點，采用三維有限元模擬盾構(gòu)隧道的施工全過程，其主要步驟如下：

（1）地層首先在自重應(yīng)力下達到初始平衡狀態(tài)；

（2）各單元節(jié)點初始位移置零，向掌子面土體單元施加盾構(gòu)頂推力，模擬土倉壓力，以防止地表隆起或下沉；

（3）“鈍化”開挖隧道土體和隧道外層間隙土單元以模擬核心土體和盾殼土體開挖，間隙土層厚度包括盾尾操作間隙和盾構(gòu)殼厚度之和，激活盾構(gòu)鋼殼單元，向洞周節(jié)點反向施加洞周釋放荷載，掌子面前行，形成毛洞；

（4）“激活”相應(yīng)位置的混凝土管片單元以模擬管片環(huán)拼裝，同時鈍化上一部激活的盾構(gòu)鋼殼單元；

（5）激活管片的間隙土單元并用注漿單元屬性代替原間隙土屬性，模擬盾構(gòu)通過集盾尾注漿過程，釋放剩余應(yīng)力；

（6）在計算至平衡后再進行下一步開挖， 即每一步開挖是在前一步襯砌已建好并產(chǎn)生作用的情況下進行的．依次循環(huán)（2）～（5）以模擬盾構(gòu)頂推施工直至隧道開挖完成。

4模擬工況

表2數(shù)值模擬工況列表

5計算模型

圖1三維計算網(wǎng)格模型

圖2近接隧道空間相對位置關(guān)系

圖3施工過程中盾構(gòu)掌子面及其頂推力

6模擬結(jié)果分析

圖4單隧道貫通后圍巖z方向豎向位移圖

圖5近接隧道貫通后圍巖z方向豎向位移圖

圖6 施工順序與空間間隔對地表橫向沉降影響效應(yīng)曲線圖

見圖6可知，不同施工順序與空間間隔對地表橫向沉降量有一定的影響，主要表現(xiàn)在同時反向同時施工，反向同時施工所引起的最大地表豎直沉降值為11mm，僅比單隧道施工增大了1mm，而其它施工方法所造成的最大地表沉降都在16mm以上。

圖7 施工順序與空間間隔對地表水平位移影響效應(yīng)曲線圖

見圖7可知，不同施工順序與空間間隔對地表水平位移量有一定的影響，主要表現(xiàn)在同時反向施工，同時反向施工地表水平位移最大值為4mm，和單隧道施工時相同，只是發(fā)生最大水平位移的位置略偏向近接隧道，而其它施工方法所造成的地表水平位移都在6mm以上。

圖8 施工順序與空間間隔對既有隧道中心線處地表縱向沉降影響效應(yīng)曲線圖

見圖8可知，不同施工順序與空間間隔對既有隧道中心線處地表縱向沉降量有一定的影響，主要表現(xiàn)在同時反向施工，同時反向施工地表縱向沉降由隧道進口處的11mm，到隧道出口處的7mm，變化了4mm；單隧道施工地表縱向沉降由隧道進口處的10mm，到隧道出口處的3mm，變化了7mm；而其它施工方法所造成的地表縱向沉降由隧道進口處的16mm，到隧道出口處的4mm，變化了12mm。

圖9 施工順序與空間間隔對兩隧道中心線處地表縱向沉降影響效應(yīng)曲線圖

見圖9可知，不同施工順序與空間間隔對兩隧道中心線處地表縱向沉降量有一定的影響，主要表現(xiàn)在同時反向施工，同時反向施工地表縱向沉降由隧道進口處的8mm，到隧道出口處的11mm，提高了3mm；單隧道施工地表縱向沉降由隧道進口處的8mm，到隧道出口處的2mm，降低了6mm；而其它施工方法所造成的地表縱向沉降由隧道進口處的16mm，到隧道出口處的4mm，降低了12mm。

7結(jié)束語

綜上可知，施工順序與空間間隔是影響地表豎直沉降量和水平位移量的重要因素之一，因此應(yīng)在地鐵隧道設(shè)計施工時，嚴格控制施工順序與空間間隔，應(yīng)防止由此產(chǎn)生過大的地表位移，而影響周邊環(huán)境。

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