隧道工程概况范文

导语：如何才能写好一篇隧道工程概况，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：隧道 地下工程 发展概况 前景

中图分类号：TU92 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-00-01

1 隧道及地下工程的发展的必要性及概况

我国正处于社会主义经济发展的重要时期，而基础建设在国民经济的结构中一直占有举足轻重的地位。近年来，由于我国经济的迅速发展以及人口的城市化，为从根本上缓解并解决人口的增长给城市交通、环境等带来的压力，修建各种各样的地下隧道、地下商城及其他形式的地下构建物趋势的增长是必然的。

在我国现代化进程中，离开了地下设施，城市是无法正常运转的。就一般规模的城市而言，其供水供气、排污通讯以及供热都是不可或缺的地下设施，而对于那些人口过50万甚至过百万的大型城市，则地下购物商店，地下文化设施（博物馆等）、地下住宅、地下办公室、地下停车场、地下行人通道、储藏室及废物处置地等集生活、储存、运输及废物处置的地下设施更是极为重要的减轻人口压力的方法。

综上所述，就我国地下工程发展状况来看，我国的修建技术水平不但能够满足国家基本建设的需要，而且进步速度快，发展势头良好。但是我们也应该看到发展中所存在的问题和不足。尤其是我国目前地下工程的技术水平和运用程度与先进国家相比较仍有较大的差距。所以我们更需要进一步对地下工程进行深入的技术研究，对施工大型设备进行制造创新，来促进我国地下工程更好的进步发展。

2 隧道及地下工程基础技术的发展

状况

目前，我国的地下工程建设已经拥有较大的规模，并且由于我国地域广阔、地质条件复杂多变，因此地下工程的技术发展迅速并且种类繁多，几乎囊括了世界上各种技术。地下工程较其它工程技术有它的独特性：历史悠久、业绩辉煌、为人类扩展了无限的生存空间以及它的科学与神秘。作为一门科学，也是一门学科，主要包括以下三个方面：设计技术、施工技术以及管理技术。

2.1 隧道及地下工程的进步

70年代末以来，我国引进和推广了“新奥法”，使得我国地下工程技术有了显著的进步。其实际意义有两点：1、通过数值计算等方法详细了解围岩的力学性能，并充分利用围岩的自承能力，尽量减少施工等人为因素对围岩的扰动，在必要时可以采取一定的加固措施。2、在施工现场要进行切实有效的管理，包括对施工进程的实时把握以及对施工现场的监测、控制。在实践和创新中，我国对“新奥法”的改进和创新也做了大量工作，并建立了具有我国特色的工程技术系统，如浅埋暗挖、盾构

法等。

近年来，我国在地下工程施工设备也在飞速进步。从五十年代初的手工工具到六七十年代的小型施工设备，以化整为零的方法来逐步施工；八十年代的大型机械设备时期，逐步采用全断面开挖方法，大大的提高了地下工程的施工进度，并且实现了围岩的低扰动；九十年代则是以大型掘进机和盾构机为代表的现代化施工，是我国的特长隧道修建能力有了突破性进展。

2.2 隧道及地下工程技术的发展差距

我国地下工程在近几年有着飞速的进步，但仍与地下工程技术强国有着不少差距，主要有：

从地下工程技术层面看，地下工程在我国有着悠久的历史，虽然我国有不少先进技术是引进于国外，但更多的是我们自己的发展与创新。但仍没有形成我们自己的体系，成功经验相对于技术强国仍有不足。

从地质勘察层面看，我国地质勘查无法满足实际需求，我国地域广阔，地质条件复杂，使我国对复杂地质情况无法充足认识，致使地下工程的设计及施工水平也难以提高，并为安全事故埋下隐患。我国优秀地质勘察人员也严重稀缺，同样制约着我国地下工程的发展。

从管理层面看，我国管理技术现对落后，施工过程中没有有效进行施工进程的监测和管理，不能有效的进行信息的采集、处理及反馈，以致酿成事故。

3 隧道及地下工程的发展前景

随着我国综合实力的不断提高，新技术的不断研发，我国的隧道工程的前景是非常广阔的。而交通、水利的发展，特别是西部地区的交通发展与隧道工程的发展有着千丝万缕的联系，逐渐成为了制约交通、水利工程发展的瓶颈所在。随着近年来，我国高速公路网以及铁路网在全国范围内铺开，特别是向着我国多山区地带的西部地区不断的延伸，越来越体现出隧道工程发展的重要性和迫

切性。

近年来，我国城市经济的发展非常迅速，但是随着经济的发展，城市发展与土地资源紧张的矛盾就凸显了出来。而地下工程的大力发展，正是有效解决这一矛盾的方法之一。充分利用地下资源，建设各种城市地下设施，减少地上土地资源的占用量，也是城市经济发展的客观需要和必经之路。

参考文献

[1] 黄宏伟.城市隧道与地下工程的发展与展望[J].地下空间，2001.

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关键词：隧道工程；施工质量；控制

中图分类号：U45文献标识码： A

引言

随着我国经济的不断发展，我国的道路工程建设也取得了长足的进步。由于我国幅员辽阔，地质地形分布比较复杂，所以就造成了我国道路建设中隧道工程施工的常见性及普遍性。隧道工程的施工技术就成为限制我国道路建设的重要因素之一，虽然近年来随着科技的不断发展和进步，我国对于隧道工程的施工技术取得了可喜的进步，但是由于在隧道施工中存在的一些常规问题，还是使得隧道施工中的质量问题不断发生。本文就对隧道施工中质量控制的措施进行了分析，以便为将来的隧道建设提供一些有利的帮助。

一、隧道工程施工质量控制理念

隧道工程施工质量控制以“预防为主”为理念，该理念通过实践不断研究而形成，是目前隧道工程施工的主要发展方向。为了减少因施工质量管理工作不善导致的质量问题、隐患、返工等情况的发生，应在隧道工程施工前做好科学的规划设计，在施工过程中必须严格控制与管理各项施工质量，对隧道工程施工实施综合管理，可有效减少施工成本，保证工程施工质量，对施工企业的经济利益起到维护作用。所以，隧道工程施工企业必须将质量控制作为工程管理的关键，根据工程的具体情况采取适当的措施，对可能影响施工质量的各项因素进行控制，以利于工程施工质量控制。

二、道路隧道工程施工质量控制主要措施

1、改进隧道工程施工技术

在隧道工程施工中，通常需要进行爆破作业，采用比较先进的预裂爆破施工方式，能有效减少爆破造成的破坏范围，并且能得到较为平坦的开挖框架，有助于施工效率与工程质量的提高。在不良地质段与破碎带施工时，可采用超前支护、二次衬砌等先进施工方式，加强结构安全度，提高隧道防水功能。超前支护通常应用于隧道成洞时，以及地质构造带为断层或褶皱，采用支护措施、大管棚或打超前小导管，可有效避免隧道发生坍方。

（1）大管棚长度多为 20 m，管径为φ105、φ135、φ150，根据原有施工条件选取管孔。大管棚多施工于大型断层带内部，拱顶沿隧道轴线方向打入，并以50 ～75 cm为最佳间距，之后进行注浆。若隧道严重涌水，可加速凝剂，不仅能起到堵水作用，还能有效固结顶部围岩，并形成约 3m 固结圈于前方未开挖围岩 20 m 内。

（2）小导管孔直径为 42 mm，具体长度根据围岩破碎及滑裂面深度情况确定，长度有3m、4.5m、6m等。二次衬砌混凝土搅拌中采用程控式搅拌以及应用泵输送混凝土，二衬混凝土可加强初衬，起彻底防止渗水作用。二次衬砌主要包括防水板、土工布与二衬混凝土。防水板可有效防止二衬漏水，厚度为1mm，朝着隧道延伸处进行粘结，其搭接长度大于50cm而环向搭接应大于10cm。土工布以350g/m2为最佳规格，在初衬混凝土上铺设，可保护防水板。二衬混凝土厚度为35～50cm，根据围岩类别确定，与路基混凝土成一体，呈完整环向拱。

2、做好隧道工程施工过程中的质量控制

隧道工程施工过程的质量控制主要是控制和管理施工过程中的各项质量点，加强选用的施工技术质量管理工作，可以保证隧道工程施工的顺利进行及其质量。施工企业在隧道工程施工之前，应以工程的实际概况和技术交底文件为依据，科学合理的设置施工质量控制点，同时相关技术与质量管理人员对这些点进行有效管理和控制。为确保控制点的设置，隧道工程施工企业应以现代施工质量管理理念为原则，合理建立质量控制点数据库，并在该类数据库录入同类工程质量控制点方案，以作为往后相似工程质量控制点设置参考资料。在实际施工中，由于隧道工程的特殊性，必须注意控制防水板、止水带以及仰拱施工缝防水的质量。根据隧道设计对防水板悬挂进行设计与施工管理，可有效奠定防水板悬挂质量基础。

3、隧道工程的防排水质量的控制措施

如今，道路隧道的防排水系统常应用高分子的防水卷材作为防水层，并沿着隧道壁的环向、纵向、横向等三个方向设置排水盲管，这样有利于把渗水引排到纵向排水管中，进而进行集中排除。所以，可通过原材料与施工安装对防水层质量进行控制。由于市场上的防水材料很多，但是质量却良莠不齐，所以在选择高分子防水卷材的时候要严格的把好质量关，选取的原材料不仅要具有抗施工破坏能力强的质量，还应该具有耐酸碱性、耐老化性、使用的寿命长、低温柔性好等优点。采用粘接或焊接方式安装防水层，为了使接头更加牢固，接头强度应大于同质材料，不能存在有气泡、折皱与空隙等情况，其宽度必须满足设计要求，而且铺挂完成后，应与灌注混凝土和喷射混凝土支护后的防水层面密贴。在隧道工程防排水施工中，做好衬砌防排水工程质量控制，可保证隧道投入使用后避免发生漏水、渗水等现象。在具体的施工过程中，必须要采用橡胶或塑料止水防水带，加强混凝土施工缝和沉降缝质量控制。因此，该项施工注意事项主要有：

（1）加强混凝土捣实工作，防止止水带和混凝土出现气泡和空隙。

（2）及时修补被钉子、钢筋与石子刺破的止水带。

（3）固定好止水带，以免在混凝土灌筑过程中发生偏移。

4、利用先进仪器检测隧道工程施工质量

隧道工程施工质量的提高除了依靠合理的施工方法与先进技术以外，采用先进的检测仪器对工程质量进行检测，可及时发现质量隐患，并且有利于制定解决方案，保证施工质量。目前，常采用地质雷达综合检测技术作为隧道衬砌质量检测的措施。在隧道工程施工前期，地质雷达的应用可对地质进行综合检测，地质雷达不仅可以对衬砌施工时产生的裂缝进行检测，还具有检测衬砌厚度、衬砌背后回填密实程度等作用。在隧道工程施工中，极易出现衬砌厚度不足、不密实、空洞及开裂等现象，严重影响工程质量，对雷达检测出的结果进行详细分析，可了解出现质量问题的原因。为了显著提高工程质量，可根据其质量原因作出合理的处理措施，如注浆、衬砌加厚等。

5、建立隧道工程施工质量控制体系

在现代隧道工程施工质量管理工作中，建立健全的隧道工程施工质量控制体系，并以此为基础，运用现代管理方式，科学开展该项管理工作，可显著加强质量控制和管理成效。所以，进行隧道工程施工的相关企业应在工程施工前，应对工程的设计方案与技术交底文件进行综合分析，并对构建出来的量管理体系进行深入探讨，以确保其科学性，促使隧道工程施工质量管理得以顺利展开。为保证隧道工程施工质量，在建立和完善质量管理体系时，必须明确施工企业各部门、岗位、人员的职责，使各岗位的工作能够科学顺利的展开。

结束语

综上所述，对于道路工程中隧道工程的施工工艺、施工管理、施工过程的质量控制是影响其施工质量的主要因素，这就需要相关的单位要重视在隧道施工中的细节问题，采用多种的措施来加强隧道工程的施工质量控制，只有这样才能保证隧道工程可以顺利完成施工的同时，还能取得良好的工程质量。

参考文献

[1]张仁利,陈赛美,吴士华.隧道工程施工质量控制[J].《中国新技术新产品》,2010,(15).

[2]方鹏.隧道工程施工质量控制探讨[J].《建筑工程技术与设计》,2014,(2).

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关键词：材料涨价；铁路工程；公路工程；造价影响

引言

市场经济的直接影响是物价的时涨时落，近两年来，我们又面临着新的一轮物价上涨，特别是钢材、水泥、燃油料、当地料、火工品等主要材料的价格上涨对基建行业产生巨大的冲击，许多企业面临生死存亡的挑战，定量分析物价上涨等因素对工程造价带来的影响是我们必须面临的新的课题，对企业的发展也显的尤为突出和现实。

1 工程概况

我们以新建铁路某段工程作为例，该工程路线全长16.395km，管段工程类型多，结构复杂，综合性强，包含了隧道工程、桥涵工程、路基工程、轨道工程等铁路项目的站前工程。

下面以某新建铁路线某段工程为例进行分析。该段线路全长16.395km，管段工程类型多，结构复杂，包含了路基工程、桥涵工程、隧道工程、轨道工程等站前工程。

本管段内主要工程量有：路基2381延米；八股道站场1座；桥梁5539.18延米/10座，其中双线特大桥2座、大桥5座（其中包含4线大桥447.65延米/2座），中桥3座；涵洞13座；双线隧道共8264延米/13.5座。

该项目投标时内部分劈总造价为66125.11万元，其中隧道工程占48.99%，桥梁工程占41.26%，路基工程占9.73%，轨道工程占0.02%，由于轨道工程所占比重很小，本次分析不考虑。

太中银铁路项目编制办法采用的是《铁路基本建设工程设计概算编制办法》（铁建管[1998]115号文，以下简称“115号文”）及《关于对铁路工程定额和费用进行调整的通知》（铁建设[2003]42号文，以下简称“42号文”），基期价格是《铁路工程建设材料预算价格》（2000年水平）（铁建设[2001]28号文以下简称“28号文基价”），设计概算（投标文件）材料价差已调到铁建设函[2006]2号文关于铁路工程建设2005年度材料价差系数水平；目前太中银铁路项目材料调价方式主要是采用相对于铁路“115号文”“42号文”编制办法的基期价，每年由铁道部材料价差系数进行价差调整，太中银站前工程施工合同中合同价款调整条款中明确铁道部批准调整的有关费用（如材料价差系数调整等）；允许按铁道部的材料价差系数进行价差调整。

针对太中银铁路项目的特点，由于其材料供应方式为主要材料采用的是甲控料，因此分析时重点考虑了水泥、钢材、当地料、火工品、燃油料五大材料及辅助材料价格上涨对工程造价的影响。

两个测算小组分别对该段工程进行定量分析的方法，以太中银铁路工程项目概算编制原则为基础，同时采用公路新定额进行施工图预算编制，采用同一时期材料价格，把两个小组的数据用归纳统计的方法分析各种涨价因子对该工程造价的影响。

2 材料涨价对铁路工程造价的影响

2.1 材料价格上涨分年度对造价的影响 按照该段工程到目前为止完成的工程量，我们重点分析测算了段工程每半年主要材料价格（含运杂费）上涨对所完成工程量造价的影响，其中：

2007年上半年段工程完成总价值占合同额10.34%（其中路基工程0%，桥涵工程14.28%，隧道工程9.09%）主要材料上涨到2007年上半年价格水平对总造价影响1.33%，其中对路基工程影响0%，桥涵工程影响1.69%，隧道工程影响1.29%。

2007年下半年段工程完成总价值占合同额28.43%（其中路基工程1.26%，桥涵工程27.32%，隧道工程34.78%）主要材料上涨到07年下半年价格水平对总造价影响5.41%，其中对路基工程影响0.22%，桥涵工程影响5.08%，隧道工程影响6.56%。

2008年上半年段工程完成总价值占合同额24.1%（其中路基工程3.05%，桥涵工程12.57%，隧道工程38.01%）主要材料上涨到2008年上半年价格水平对总造价影响7.21%，其中对路基工程影响0.81%，桥涵工程影响3.59%，隧道工程影响11.04%。

2.2 五大材料同时上涨对铁路工程造价的影响 我们测算了五大主材上涨对太中银铁路项目该项目部所承担工程造价的影响，分析了主要材料（五大材）同时上涨从1%至50%对工程造价的影响，可以发现假如五大主材同时上涨10%，路基工程造价上涨1.88%，桥涵工程造价上涨3.99%，隧道工程造价上涨3.99%，对整体造价影响达3.58%。

2.3 单项主要材料对铁路工程造价的影响

2.3.1 水泥上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中水泥从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，水泥上涨10%，工程造价上涨1.19%，其中对路基工程影响0.21%，对桥涵工程影响1.25%，对隧道工程影响1.3%。从分析可以看出的水泥涨价对隧道工程影响最大，桥涵工程次之，路基工程影响较小。

2.3.2 钢材上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中钢材从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，钢材上涨10%，工程造价上涨1.27%，其中对路基工程影响0.09%，对桥涵工程影响1.18%，对隧道工程影响1.07%。可以看出：钢材涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。

2.3.3 当地料上涨对工程造价的影响。我们还分析了该段工程中当地料从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，当地料上涨10%，工程造价上涨1.14%，其中对路基工程影响0.81%，对桥涵工程影响1.15%，对隧道工程影响1.2%。分析看出的当地料涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。

2.3.4 火工品上涨对工程造价的影响。

火工品上涨对隧道工程影响较大，我们分析了该段工程中火工品从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以得出结论，火工品上涨10%，工程造价上涨0.25%，其中对路基工程影响0.05%，对桥涵工程影响0%，对隧道工程影响0.47%。分析看出的火工品涨价对隧道工程影响最大，路基工程次之，桥涵工程影响较小。

2.3.5 燃油料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中燃油料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以得出结论：燃油料上涨10%，工程造价上涨1.25%，其中对路基工程影响2.56%，对桥涵工程影响1.09%，对隧道工程影响1.15%。分析看出的燃油料涨价对路基工程影响最大，隧道工程次之，桥涵工程影响较小。

2.4 辅助材料涨价对铁路工程造价的影响 随着主要材料的上涨，辅助材料也同期上涨，我们对辅助材料上涨对工程造价影响做了测算，辅助材料每上涨10%，工程造价上涨0.99%，其中对路基工程影响0.93%，对桥涵工程影响1.16%，对隧道工程影响0.88%，分析看出的辅助材料涨价对桥涵工程影响最大，路基工程次之，隧道工程影响较小。

从上述分析可以看出，由于铁路工程中材料费用占的比重较大，本工程材料费用占44%，各项材料因子价格上涨对工程造价产生了巨大影响，其中，主要材料的涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。

3 材料上涨对公路工程造价的影响

3.1 五大材料同时上涨对公路工程造价的影响 我们根据太中银铁路该段工程施工图数量按照公路新定额进行了预算编制，材料单价采用公路新定额基价（2006年水平），编制出各类章节费用组成，其中隧道工程占55.6%，桥梁工程占32.97%，路基工程占11.43。同样我们主要测算了五大主材上涨对工程造价的影响，分析了主要材料（五大材）同时上涨从1%至50%对工程造价的影响，发现假如五大主材同时上涨10%，路基工程造价上涨3.52%，桥涵工程造价上涨4.33%，隧道工程造价上涨4.08%，对整体造价影响达4.12%。

3.2 单项主要材料对公路工程造价的影响

3.2.1 水泥上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中水泥从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，得出结论：水泥上涨10%，工程造价上涨1.02%，其中对路基工程影响0.19%，对桥涵工程影响1.15%，对隧道工程影响1.08%。水泥涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。

3.2.2 钢材上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中钢材从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，钢材上涨10%，工程造价上涨1.85%，其中对路基工程影响0.26%，对桥涵工程影响2.37%，对隧道工程影响1.74%。分析看出的钢材涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。

3.2.3 当地料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中当地料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，当地料上涨10%，工程造价上涨1.36%，其中对路基工程影响1.46%，对桥涵工程影响1.36%，对隧道工程影响1.35%。当地料涨价对影响桥涵工程和隧道工程基本一样，路基工程影响较大。

3.2.4 火工品上涨对工程造价的影响。火工品上涨对隧道工程影响较大，我们分析了该段工程中火工品从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，分析看出，火工品上涨10%，工程造价上涨0.20%，其中对路基工程影响0.11%，对桥涵工程影响0%，对隧道工程影响0.38%。火工品涨价对隧道工程影响最大，路基工程次之，桥涵工程影响较小。

3.2.5 燃油料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中燃油料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，燃油料上涨10%，工程造价上涨0.95%，其中对路基工程影响4.58%，对桥涵工程影响0.26%，对隧道工程影响0.78%。燃油料涨价对路基工程影响最大，隧道工程次之，桥涵工程影响较小。

3.3 辅助材料涨价对公路工程造价的影响 随着主要材料的上涨，辅助材料也同期上涨，我们对辅助材料上涨对工程造价影响做了测算，辅助材料每上涨10%，工程造价上涨0.87%，其中对路基工程影响0.49%，对桥涵工程影响0.76%，对隧道工程影响1.05%，辅助材料涨价对隧道工程影响最大，桥涵工程次之，路基工程影响较小。

3.4 各种材料涨价对公路工程成本的影响 从材料涨价对公路工程分析可以看出，由于在公路工程中材料费用占的比重较大，本工程材料费用占46%，各项材料因子价格上涨对工程造价产生了巨大影响，和铁路工程一样，主要材料的涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。

4 综合对比分析

通过对材料涨价对铁路、公路工程的定量分析可以看出：各种材料价格上涨对工程造价的影响程度是不一样的，且同一种材料价格上涨对铁路、公路影响的影响程度也各不相同，我们把同一类材料价格上涨对铁路、公路影响的影响程度进行量化，对比

①五大材料同时上涨对铁路、公路工程造价的影响分析对比，同时上涨10%时路基工程铁路比公路低1.64%，桥梁工程铁路比公路低0.34%，隧道工程铁路比公路低0.09%，整体造价影响铁路比公路低0.54%。②单项材料中水泥价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，水泥上涨10%时路基工程铁路比公路高0.02%，桥梁工程铁路比公路高0.1%，隧道工程铁路比公路高0.22%，整体造价影响铁路比公路高0.17%。③单项材料中钢材价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.07%，桥梁工程铁路比公路低1.19%，隧道工程铁路比公路低0.67%，整体造价影响铁路比公路低0.58%。④单项材料中当地料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.31%，桥梁工程铁路比公路低0.16%，隧道工程铁路比公路低0.21%，整体造价影响铁路比公路低0.55%。⑤单项材料中火工品价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.06%，桥梁工程铁路和公路一样，隧道工程铁路比公路高0.09%，整体造价影响铁路比公路高0.05%。⑥单项材料中燃油料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低2.02%，桥梁工程铁路比公路高0.83%，隧道工程铁路比公路高0.37%，整体造价影响铁路比公路高0.3%。⑦单项材料中辅助材料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路高0.44%，桥梁工程铁路比公路高0.4%，隧道工程铁路比公路低0.17%，整体造价影响铁路比公路高0.12%。

综上所述，材料涨价因素对工程造价影响较大，定量分析和研究物价因素上涨对铁路、公路工程的影响，随时掌握市场各种材料的价格变化，作为建设单位可以随时掌握和控制物价因素对建设投资和概算的影响，设计单位可以预测物价上涨对未来几年工程造价影响的大小，施工企业可以做到心中有数，立于不败之地，把物价不稳带来的损失减小到最小，对于项目的成败和企业的发展具有重大的现实意义。

参考文献

[1]铁建管[1998]115号.关于《铁路基本建设工程设计概算编制办法》的通知[S].

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【关键词】 隧道工程 盾构法施工 土压平衡控制

0引言

世界盾构隧道掘进机自1970年以来，开发了具有刀盘切削的密闭式的可平衡开挖面水土压的2种新颖掘进机—泥水加压平衡盾构和土压平衡盾构，使盾构掘进技术发生了一次新的飞跃。1975年，日本隧道业兴起了泥水加压盾构热，1978年起，土压盾构的应用也得到广泛的发展。日本成为泥水加压和泥土加压盾构应用得最多的国家。

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近年来，我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工，其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6．14～6．34m的土压平衡盾构，掘进区间隧道总长度达100km。土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点，在隧道工程中有广泛的发展前景。土压平衡盾构掘进机的机理和适用地层

土压平衡盾构依靠大刀盘漩转切削开挖面土体，土砂切削后进人刀盘后的密封土舱下部的螺旋输送机把土砂送至盾构机后部，见图1历示。通过调整刀盘转速、推进速度来调整切削土量和出土量并保持土舱压力，使之与开挖面水土压力保持平衡。

图1 土压平衡原理图

土压平衡盾构适用于各种粘性地层、砂性地层、砂砾土层。对于风化岩地层、软土与软岩的混合地层，可采用复合型的土压平衡盾构。在砂性、砂砾、软岩地层采用土压盾构掘进施工，应在土舱、螺旋机内以及刀盘上注入泥浆或泡沫，以改良ie的塑流性能。我国土压盾构的引进和消化吸收1985年，上海芙蓉江路排水隧道工程引进日本川崎重工制造的一台φ4．33m小刀盘土压盾构构前端设有3只小刀盘切削丌挖面十体，切削土砂经螺旋输送机运至土箱。开挖而上压平衡，以减小对 周围十体的抗压影响。芙蓉江路排水隧道掘进长度1 450m，这是我国引进的首六简易式土压盾构用于 隧道工程，其施下性能和掘进速度均优丁以往的网格挤压型盾构。

1987年，上海隧道工程公司在消化吸收国外土压平衡盾构机理和设计制造技术的基硎止，研制了 国内首台中4．3m加泥式土压平衡盾构掘进机，见图2。盾构的主要技术指标见表1。

图2 0435m加泥式土压平衡盾构

表1 巾4．35m土压平衡盾构主要工作参数

中4．35m土压平衡盾构用于市南站过江电缆隧道。隧道总长度534m，在黄浦江底掘进，隧道埋深

21～30m，穿越土层主要为砂质粉土。隧道掘进顺利解决了高水压情况下的密封和砂性土的加泥塑流技

术难题，该台盾构还用于福州路过江电缆隧道、上海污水治理1期丁程等多项工程，掘进总长度达4km。

1990年以后，上海隧道工程公司又自行陆续设计制造了10余台中3．8～中6．34m土压平衡盾构，用 于取排水隧道和地铁隧道丁程。1993年制造1台中6．34m土压盾构，用于南京市夹江排水隧道工程， 穿越粉砂地层，掘进长度1 294m。

3 土压平衡盾构在地铁隧道工程中的应用

3．1 上海地铁工程06．34m土压盾构掘进施工

1990年，上海地铁一号线开千建设，双线区间隧道选用土压平衡盾构掘进，经国际招标，7台中6．34m 土压盾构由法国FCB公司、 卜海市隧道工程公司、上海市隧道工程设计院、上海沪东造船厂联合体中 标，利用法国混合贷款1．32亿法郎。第1台中6．34m土压盾构于1991年6月始发推进，7台盾构掘进 总长度17．37km，见图3所示，其主要技术性能见表1。

表2 06．34m土压平衡盾构主要工作参数

1993年2月全线贯通，掘进施工期仅20个月，每台盾构的月掘进长度达200～250m。掘进施工穿越市区建筑群、道路、地下管线等，地面沉降控制达—3～+1cm。φ6．34m土压平衡盾构

1995年上海地铁二号线24．12km区间隧道开始掘进施工，地铁一号线工程所用的7台中6．34m土压盾构经维修以后，继续用于二号线区间隧道掘进，同时又从法国FMT公司和上海的联合体购置2台土压盾构，上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构，共计10台土压盾构用于隧道施工。

于2000年开工兴建的上海地铁明珠线二期工程区I瞄道仍将使用这10台，1>6．34m土6砰衡盾构施工。2001年，向日本三菱重工购置4台 6．34m土压平衡盾构，共计14台酮正在掘进施工。

3．2 广州地铁工程06．14m复合型土压盾构掘进施工

1996年，广州地铁一号线工程中有8．825km区间隧道采用3台CD6．14m盾陶掘进施工，其中1台为复合型土压平衡盾构，2台为泥水加压盾构，均为日本川崎重工制造，由青木建设承包施工。烈士陵园站—农讲所~tr--公园前站2 970m区间隧道采用复合型土压盾构，其刀盘上设置了两种刀具，切削粘土的割刀和切削风化岩石的盘形滚刀。刀盘边缘还将有10cm的迢挖刀。盾构为铰接型，由前后两节组成，机身长7．8m，便于转弯纠偏，左右可纠转1．5度，上下可纠转0．5度。盾构最大推力为32 340kN，刀盘扭矩3430kN·m。广州地铁首次采用盾构施工，也是我国在风化岩地层中首次使用盾构，隧道的掘进速度、工程质量、施工安全均优于采用钻爆矿山法施工的地铁隧道。

2000年，广州地铁二号线工程海珠广场站至江南新村站3 423m园司隧道选用2台由上海隧道工程公司改制的qb6．14m复合型土压盾构掘进施工。盾构从珠江底穿越，埋深16-28m，掘进地层为含水丰富的弱风化岩、强风化岩和中风化岩。为解决因刀盘面板的粘结引起的进土不畅、推进速度慢、刀盘扭矩大的问题，在刀盘上加装了先行刀。2001年，广州地铁工程购置4台φ6．14m德国海瑞克公司制造的复合型土压盾构，掘进速度8m/d，最快达20m／d。

3．3 其他城市地铁的土压盾构应用情况

北京地铁五号线于2001年引进1进1台φ6．20m的海瑞克公司制造的土压盾构，用于试验段工程，其穿越土层为粘土、砂土、含砾砂土。为解决土砂的塑流，在土舱内添加泡沫剂，掘进速度已达8m／d。

南京地铁一号线约16km区间隧道全部采用φ6．34m土压盾构掘进施工，分别从日本和德国引进3台。目前，由上海隧道工程公司承包钓鱼台--三山街站区间隧道已完成上行线。

深圳地铁一号线益田--香密湖、罗湖—国贸2条区间隧道采用3台从日本三菱重和小松建机引进的φ6．14m 复合型土压盾构掘进施工。益田站---香密湖站区间隧道所处的地层为全风化—微风化的燕山期花岗和砾盾粘性土。盾构刀盘上装有切削刀、先行刀和盘式滚刀三种刀具。

4 异形土压盾构掘进机的研究和应用

4．1矩形土压盾构研制和应用

常用的盾构隧道掘进机为圆形，主要是圆形结构受力合理，圆形掘进机施工摩阻力小，即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低，尤其在人行地道和在行隧道工程中，矩形、椭圆形、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本20世纪80年代开发应用了矩形隧道，在20世纪90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构，并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等，使异形盾构技术日益成熟，异形断面隧道工程日益增多。

我国于1995年开始研究矩形隧道技术，1996年研制l台2．5mx2．5m司变网格矩形顶管掘进机，顶进矩形隧道60m，解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月，上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工，研制1台3．8mx 3．8m组合 刀盘矩形顶管掘进机，具有全断面切削和土压平衡功能，螺旋输送机出土，掘进机的主要工作参数见表3，矩形顶管掘进机见图4。

4．2 双圆形土压盾构的研究和工程应用

日本已开发了双圆形、三圆形、多圆形盾构并用于地铁和其他隧道工程。近年来，上海隧道工程公司研究所也完成了对双圆隧道的可行性研究。并进行了霜圆隧道结构的缩尺模拟荷载试验。2002年，上海地铁M8线2区间隧道2．6km将采用DOT双圆盾构掘进施工，由上海隧道工程公司中标承建，将引进日本的DOT双圆盾构，于2002年底始发推进。

5结束语

篇5

关键词：山岭隧道；粉细砂层；塌方风险；AHP

中图分类号： U45文献标识码： A

0 引言

近年来山岭隧道工程的迅猛发展，其安全事故也日益增多，使得山岭隧道工程风险管理发展成为了一个新的研究领域。隧道工程规模大、投资高、工期长、不确定因素多[1]，穿越砂层段受地质、设计和施工不确定性的影响很大，其安全风险相当高。风险管理在隧道工程中已有一定的经验，如范益群[2]在对国内外重大隧道事故统计分析的基础上，研究了水底公路隧道的风险管理模式，邓丽娜[3]针对隧道工程风险评估的特殊点，讨论了层次分析法的基本理论及层次分析法在隧道工程风险评估项目中的具体运用。本文基于AHP[4]，结合大西客专上白隧道工程，针对穿越砂层段的塌方风险进行识别和评价，并制定了有效的处理措施，以期为提高我国类似工程技术作出贡献。

1 工程概况

新建铁路大同至西安客运专线站前施工8标上白隧道位于山西省闻喜县东镇境内，设计为单洞双线隧道，线间距为5m。隧道进口里程为改DK594+747，出口里程为改DK596+464，全长1717m。隧道位于直线上，隧道内设单面坡，自进口至出口为14.5‰的上坡，隧道最大埋深126.22m。

隧道所属地区，黄土台塬地貌，冲沟发育，地形起伏较大。全隧均穿越不同程度的干燥水平砂层，物理性质为粉细砂，干燥、密实、呈松散结构，受开挖扰动后立刻呈现涌砂状态，短时间内可形成堆积体，毫无封闭阻挡时间。因此，掌子面开挖过程中极易出现涌砂，安全风险高，施工难度极大。

2 粉细砂层段塌方风险评估

2.1 建立塌方风险指标体系

组织熟悉上白隧道工程情况的参建各方的专家学者组成专家组，集思广益，建立了用于山岭隧道穿越砂层的塌方风险评估的层次结构模型，如表1所示。

表1 塌方风险评估层次结构

第一层 第二层 第三层 总权重

P

塌

方

风

险 A1

地质

(0.297) B1地下水发育程度(0.160) 0.045

B2砂层物理状态(0.278) 0.082

B3围岩等级(0.163) 0.139

B4砂层力学性质(0.540) 0.028

A2

设计

(0.163) B5常规设计可靠性(0.258) 0.042

B6特殊方案有效性(0.637) 0.104

B7技术交底情况(0.105) 0.017

A3

施工

(0.540) B8施工工艺成熟度(0.238) 0.129

B9施工质量(0.625) 0.337

B10施作时机合适性(0.136) 0.074

2.2 构造判断矩阵

通过专家组对层次结构模型各因素的两两比较，按照1～9标度法打分，构建出两两比较判断矩阵为：

同理，可得到其他判断矩阵、和P。

2.3 计算判断矩阵的特征向量

可利用方根法来计算判断矩阵的特征向量，以矩阵的计算为例：

（1）每行因素方根均值：

，，。

（2）归一化：

，，。

计算可知、、相对权重系数特征向量，同理可得、、，最终计算结果见表1。

2.4 一致性检验

一致性检验是为了对计算矩阵及其结果进行相容性和误差分析，应首先计算其一致性比率，计算式如下：

（1）

其中，，为最大特征根，为矩阵的第i个分量，R.I.为平均随机一致性指标（表2）。

表2 平均一致性指标

矩阵阶数 1 2 3 4 5 6

R.I. 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24

一致性指标C.R.应小于0.10，经检验，本工程中的、、和均满足一致性要求。

3 塌方风险控制措施

根据评估结果与工程的实际情况，本工程采取深层超前预加固咬合桩的技术控制掌子面塌方风险，主要技术措施如下：

（1）隧道断面180°范围内加固桩体设计参数为桩径600mm、桩距350mm、桩长11m、每循环8m搭接3m、外插角3～5%，要求成桩体达到抗压强度0.5～8.0MPa。

（2）掌子面范围施做间距2m、梅花形布置的咬合桩，起到控制正面涌砂、涌砂的作用；周边咬合桩桩体内插φ89大管棚，以提高桩身的抗剪能力；水灰比为是1（水）：1（水泥）：0. 25（膨胀土）。

（3）隧道深层超前预加固咬合桩具有施工科技含量高、配套设备与操作人员要求高、钻机定位与钻进角度精准性要求高、成桩质量要求高和费用高等特点。

4 控制效果

通过实施深层超前预加固咬合桩以加固围岩和掌子面，在以下几个方面取得了一定效果：

（1）根据现场施作情况，由于受粉细砂层地质、设备定位、施工条件及工艺等多方面影响，桩体最佳长度为8m。

（2）实践表明，在有效桩体咬合范围之内，未出现漏砂及涌砂现象，拱顶下沉与收敛值在正常范围之内，施工安全可控。

（3）全断面砂层平均月进度15m（4台机组、2个循环），拱部或中下台阶砂层月进度20m（2台机组、2.5个循环）。

（4）深层超前预加固咬合桩由于堵漏加固砂层效果明显，减少了大量用于回填与处理的施工费用，安全与进度同时得到保证。

5 结语

大西客专上白隧道地质环境复杂，穿越砂层段塌方风险尤为突出。本文针对上白隧道穿越砂层段，基于AHP、专家调查等方法，识别出可能导致塌方的一系列风险因素，建立了相应的风险评估指标体系，并制定了相应的塌方控制措施。实践表明，深层预加固咬合桩能有效起到固结砂层的作用，施工安全可控、进度相对稳定，是适用于上白隧道干燥粉细砂地层的有效处理措施。由此可知制定的控制措施合理有效，为实现安全、质量、环境、工期等目标提供了技术保障。

参考文献：

钱七虎，戎晓力. 中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议[J]. 岩石力学与工程学报，2008，4(4)

范益群，曾明，曹文宏等. 水底公路隧道的风险管理[C]. 全国地铁与地下工程技术风险管理研讨会. 2005(08)

邓丽娜. 层次分析法在隧道工程风险评估中的应用[J]. 四川建筑. 2005(01)

篇6

【关键词】隧道施工技术；支护；新奥法；三导洞法

当前，双连拱隧道以其自身造型美观、占地面积小、线形流畅、空间可利用律高等优点在高等级公路隧道建设中被广泛应用。同时，双联拱隧道在环境保护要求较高和隧道长度较短的隧道工程中表现出较强的优越性。本文以某双连拱隧道工程为例，对隧道施工技术进行分析。

1 工程概况及其主要特点

1.1 工程概况

某隧道工程为一座双连拱隧道，位于广西省宜州至河池地段，隧道长180m，净宽11.85m，净高8.05m，隧道为曲墙半圆拱，拱半径为6.7m。隧道为复合式路面。两侧设有检修专用道，进口设有明洞为7m，出口设有明洞为6m，半明半暗为15m，车速设定为90km/h。由于隧道处于高原向盆地过渡地带，故此地貌以丘陵为主，坡度较陡，地表基岩大部分呈裸漏状，岩体风化较为严重，节理呈裂隙发育。基于岩体特征，导致隧道开挖过程中岩体无自稳能力，很容易出现坍塌，并且隧道内比较潮湿，右侧洞内山体较陡，此隧道属于较为典型的浅埋、偏压隧道。围岩等级如下：Ⅴ级浅埋围岩、Ⅴ级深埋围岩、Ⅳ级深埋围岩。

1.2 双连拱隧道工程的主要特点

双连拱隧道通常都是在通过山势较低、半径不大、横坡较陡、纵向长度较短以及公路上下行线路无法分开的地段的前提下设置的一种双跨连拱隧道。由于双连拱隧道通过的地段的特殊性，决定了其设计、施工具有以下几方面的特点：其一，长度短、埋深浅。由于这类隧道经过的地段通常山势都不是很高，所以其最大的埋深深度基本都在50m-80m这一范围内，并且纵向长度也在500m以下。在山势较高及长度较长的地段一般不采用这种隧道，而是多以单拱隧道为主；其二，偏压。因为双连拱隧道经过的地段地势比较陡，而且上下行线路两侧的埋深深度也基本不同，这就使得隧道在不同程度上会存在一定的偏压，尤其是洞口段较为严重，从而增大了施工难度；其三，跨度较大、结构复杂。与铁路隧道相比双连拱隧道的跨度相当于铁路车站的整体跨度，如此之大的跨度，势必会导致施工困难；其四，施工工序复杂且相互之间影响较大。双联拱隧道设计的特点多以大跨度、偏压为主，这就决定了其施工过程必须分为多个步骤进行，交叉作业必然造成各工序之间相互影响，因此，在进行双联拱隧道施工时，必须要有科学合理的施工组织设计，以此来理清各个工序的先后次序及其之间的具体关联，从而保证整个工程的施工安全。

2 隧道施工技术的具体应用

本隧道工程主要采用的是新奥法以及光面爆破法施工，其中明洞段以明挖法施工为主，直立面开挖采用的是锚网喷注的支护方式，隧道内其他地段按照工程设计要求及围岩具体类别采用三导洞法开挖，拱墙则采用一次衬砌。工程在施工阶段采用超前物探、钻孔以及超前预报系统等手段对实际地址状况进行超前勘探。

2.1 隧道洞口施工

在进行隧道洞口施工时，应遵循“早进洞”的原则，以此来减少洞口仰坡扰动，确保仰拱边坡的稳定。洞口应采取自上而下的顺序进行分层开挖，利用挖掘机对土方进行开挖，石方则采用小孔爆破法进行施工，并按照设计坡率对边坡和仰坡进行修整及地表加固，同时在进行洞口开挖前，先在洞外进行排水系统施工。对于进洞前开挖的工作面必须做好超前支护施工，然后在施以人工掘进或弱爆，当进入到洞内一定距离的时候，再对明洞采取衬砌。为了防止洞内砌体产生偏压，导致塌落，洞口的回填及砌筑必须两侧同时对称进行，可采用挤浆法对砌体进行砌筑，砌筑时为确保砂浆饱满，应采用机械拌和砂浆。

2.2 主洞开挖施工

在进洞之前，先将边坡、仰坡开挖到位，同时做好洞外排水系统施工。进洞后按照设计要求及围岩类别采用三导洞法进行开挖施工，并根据弱爆破、强支护、短进尺和勤检测的原则进行施工。在爆破施工时，槽眼应尽可能设置在软弱围岩处，并采用楔形或直眼进行掏槽，借此提高钻爆效果。本工程主要采用光面爆破技术进行爆破，爆破效果与施工规范的相关要求相符。爆破施工时需注意以下几点：炮眼要求在硬岩中的残留率达到80%以上，中硬岩则需达到60%以上，对于软弱破碎围岩地段必须及早封闭成环，超挖量应控制在规范允许的范围内，爆破参数可根据现场实际爆破效果进行及时调整。此外，钻爆过程中，还应对围岩扰动深度以及各岩柱的破坏程度进行实时监测，以此来确保岩柱稳定。

2.3 支护施工技术

开挖后必须及时进行初期支护。初期支护通常包括临时、系统及加强这三种支护方式。对于洞口或围岩较软弱的地段，应采取联合支护的方式来对围岩进行加固。

2.3.1 洞口支护技术。为了有效地防止洞口在开挖过程中发生坍塌，对于洞口Ⅴ级浅埋围岩可采取长管棚注浆进行支护加固。浆液可采用C30水泥浆液，水灰配合比为1:1。

2.3.2 浅埋段支护。隧道内浅埋段的初期支护施工要点如下：①浅埋段开挖后，必须立即铺设钢筋网，并及时喷射混凝土层；②安装钢拱架及锚杆，二次支护时喷射的混凝土应将钢拱架覆盖不小于3cm厚的防护层；③在安装下部钢拱架及锚杆时，应同时进行挂设钢丝网并喷射混凝土；④及时进行仰拱封底，使之尽早形成封闭式结构。

2.3.3 岩柱加固技术。采用注浆加固技术对岩柱进行加固。在进行隧道洞口刷坡时，应暂时保留中间岩柱坡口位置上的原地面土体，借此来支挡坡面，直至洞口临时支护完毕后，再将这部分土体挖出，然后往中间岩柱内打入小导管，进行注浆加固。注浆的初始压力应为0.5MPa，终止时压力表应为1.0MPa。注浆时需注意以下事项：应在安装注浆管时用胶泥及麻丝将注浆管孔口缠绕，使其能够充分与孔壁挤压塞紧，以此来达到注浆管的稳定，必须待胶泥具有足够强度后方可进行注浆，注浆完毕后，应对注浆效果进行及时检查，确保符合设计要求，若未达到设计要求必须进行布孔再注浆，直到符合要求为止。

2.4 补砌施工技术

在施工过程中，应加强监控量测工作，做好现场记录，并及时对支护参数做出适当地调整，选择合理的二次补砌时间。进行二次补砌应在确定围岩基本处于稳定条件下时方可进行，补砌应尽量采用复合式补砌，可采取整体补砌台车进行。二次补砌的主要作用是为了使隧道成型，并且还能起到防止风化、落石、漏水和保护钢支撑以及对围岩进行补强的作用。

2.5 防排水施工技术

本隧道工程的防排水施工主要采用的是防、堵、导、排相结合的方式进行防排水。具体内容如下：1.在环向施工缝位置处安装止水带，并加防水嵌缝材料；2.在初期支护与二次补砌之间加装复合防水板和环向软式透水管；3.对于隧道埋深较浅以及地层较为破碎的区域进行封闭和引排地表水。

2.6 监控量测

2.6.1 监控量测的目的。对施工现场进行监控量测属于施工组织设计中一项十分重要的内容。监控测量不仅能够判断出工程设计、施工的安全性及经济性，而且还能够验证支护、补砌等的设计效果。

2.6.2 主要监控量测项目。本隧道工程施工过程中主要的监测项目如下：地质现状观测、地表沉降量测、拱顶沉降量测、周边位移量测以以及锚杆应力、围岩裂缝观测等。

2.7 隧道地表沉降的控制措施

其一，在隧道开挖时应尽量采取弱爆破、短进尺的原则进行施工；其二，施工过程中应加强对隧道拱角的处理，应施工锁脚锚杆，以此来增加拱角围岩的实际承载能力；其三，应尽量及时对仰拱进行施工，进而使其形成封闭式结构；其四，当初期支护变形较大时，应对隧道洞内2-3m范围内的围岩进行注浆加固；其五，对于地质条件较差或涌水地段，应采取地表预注浆技术，使之与洞内环形注浆固结；其六，加强对地表沉降以及拱顶沉降的监控量测工作。

3 结论：

总而言之，隧道工程施工是一项复杂且系统的工程，为了确保工程能够顺利完工并保证工程质量，各种隧道施工技术的应用就显得尤为重要。只有施工人员熟练掌握并将这些施工技术合理应用到工程当中，才能有效地保证隧道能够按时完工。

参考文献：

[1]朱魁.高速公路软弱围岩隧道施工技术浅议[J].中国集体经济.2010(10)

[2]秦柳江.赵琳.复杂条件下偏压隧道出洞施工技术[A].第九届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C].2010(8).

[3]杨明浅议甘肃兰州地区湿陷性黄土地质隧道施工技术与管理[J].城市建设理论研究（电子版）.2011(16).

[4]张志和.浅埋隧道下穿城镇减震控制爆破施工技术[A].中国土木工程学会第十四届年会暨隧道及地下工程分会第十六届年会论文集[C].2010(11)

篇7

关键词：隧道工程；施工；技术探讨

中图分类号:U54 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: based on a highway tunnel engineering construction site management, accumulated the tunnel construction process in specific implementation experience to the similar tunnel construction process and field management has certain directive significance.

Keywords: tunnel project; The construction; Technology explore

1 工程概况

本文以某高速公路的隧道工程为例，该工程隧道轴线为南北走向，隧道进口位于山的北端，洞口处的地形为由西至南的倾斜，进口的下端有一电站水渠。由于隧道进口明洞30m左右的土质层以1.54%的坡度下降，因此挖掘十分困难。在经过技术方面的研究与讨论后，制定了从隧道两端相对挖掘的施工方法。

2 确定施工技术方案

2.1 施工作业线的安排

在将中导洞向内掘进40～50m左右后开始并进行中墙的浇注，当中墙混凝土强度达到70%后进入左洞，右洞掌子面与左洞需保持10m的距离。左右洞的二次模筑衬砌需要等到形岩变形稳定后才能进行，一旦遇见围岩变形过大或初期支护力不足的情况，除了要及时增强初期支护外，还应修改二次衬砌的设计参数并提前进行模筑混凝土的施工。左右洞二次衬砌与掌子面的间距要控制在25～35m范围内，这样就在进口与出口处形成了中导洞、中墙、左、右洞开挖、二次模筑衬砌五道并行的作业流水线，不仅拓展了隧道施工的作业面积，同时也有效缩短了工期。

2.2 施工中应注意的问题

2.2.1 通风换气

受周围环境的影响，隧道工程施工现场的空气流通较差，因此需要在隧道两端分别设置一座空气压缩机站，以确保作业面空气的清洁度和含氧量，避免对工人的身体健康造成损害。

2.2.2 供水

由于隧道工程所在地大多地处偏远，因此除了设置专门的送水车外，还可以通过修筑蓄水池、采集山泉的方式来保证工程和生活用水，需要注意的是，饮用水必须要经过消毒处理，以保证工作人员的身体健康。

2.2.3 供电

为了确保工程和生活用电的安全性和稳定性，除了要充分利用施工现场附近的电网系统外，还要在隧道出入口分别设置一台变压器，另外，为了消除停电对工程的不利影响，还要准备至少一台发电机，全部的输电线路都要安装漏电保护开关。

3 施工方法

3.1 中导洞的挖掘

在成洞面完成后开始按轮廓线进行中导洞的挖槽，中导洞的开挖应按照0.5～1.2m距离进行循环进尺，开挖成型中线、水平通过检查后，应立即初喷5厚20号素混凝土。用红漆画点出锚杆孔位，接着用风动凿岩机在垂直于岩面的位置进行钻孔工作，在对孔位进行清理后注入30号水泥砂浆，并将250砂浆锚杆安装到位。用U型钢筋插接方法对两个拱架之间进行对接。中导洞采用两台阶的开式开挖，上台阶开挖后并支护后，才可对下台阶开挖。下台阶先挖中槽后左、右的方式进行挖掘。

3.2 左、右洞的开挖

在中墙混凝土达到设计强度的70%以后，可采取两台阶分步平行的方法对左、右洞进行开挖。为使施工中操作者的站立方便，上台阶应先挖环形导坑再后挖中核，中核与拱顶的垂直距离约1.6m～2.0m，台阶长度控制在5m～10m为宜。下台阶可先由中槽进行挖掘，同时确保外侧边墙上方宽度为2m，下宽4m。中槽挖掘的速度为5m～8m。仰拱与边墙马口在同一时间进行开挖，达到设计要求后立即喷上5cm厚混凝土，形成封闭的环形支护。为加强对周围岩石的支撑，仰拱开挖后应及时进行浇筑仰拱。

3.3 工程初期的支护施工方法

3.3.1 制管

首先就是要制备长度为5m、外径为5cm，壁厚为0.5cm的热轧无缝钢管，然后通过热锻工艺将管的一端制作成锥头形状，并在另一端焊接上钢箍，并注意为止浆段预留40cm。然后沿管壁四周钻出四个间距150mm，孔径为8mm的注浆孔，各排孔的位置要呈十字状相互错开。

3.3.2 钻孔

先在紧靠开挖面支撑点的位置定出孔眼，然后在外钢支撑外侧钻出深度为5m的钻孔。按中导3.2m，左、右洞2.5m的规格来布置小导管的纵向间距。

3.3.3 安装导管注浆

用高压风对成孔后的位置进行清理，安装小导管后用牛角泵压注入压力为0.7MPa～1.0MPa水泥浆，在压力达到要求后需持压15分钟左右。

5 二次衬砌的施工

5.1 中隔墙施工

以中隔墙为工程的施工基础，在左、右洞预埋钢支撑接头钢板。使用大块钢模进行立模、模板的加工，正洞台车与模板的尺寸应保持一致。对模板进行加固时应使用外拉内项的工艺方法。每段隔墙要使用泵送混凝土进行一次性的浇注。充实顶部和中导洞的临时支护。通过在混凝土中掺加早强剂的方式来促进混凝土的缓凝高流态性能。

5.2 左、右洞二次模注衬砌

在确保表面的平整度、确认无明显的渗水后再进行排水设施的铺设。将各种孔、管、线、件预埋在钢筋房内，同时绑扎成型的钢筋。开始进行混凝土的泵送，每次泵送都要完成一节段混凝土的灌注。使用插入式捣固器进行捣固工作。将混凝土与中6%的FS防水剂进行混合。

6 结束语

高速公路隧道工程的施工条件较为恶劣，工序繁多，工艺也比较复杂，另外，不同地区、不同的地质条件对于隧道工程的要求也不尽相同。文中介绍的方法并不适用于全部的隧道工程，这就需要我们的设计和技术人员在工作中不断进行分析、

研究和总结，对现有的施工方式进行进一步的完善，最大限度的提升工程施工过程的安全性和工程成品的质量，为我国公路交通事业的不断向前发展做出自己的贡献。

参考文献：

[1]吴波.隧道施工安全风险管理研究与实务[M].北京：中国铁道出版社，2010.7

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关键词：城市交通隧道 网格盾构 土压盾构 双圆盾构 泥水盾构 沪崇苏越江工程

1　前言

上海城市人口1450万，流动人口300万，面积6340km2，目前已经成为中国的经济、贸易、金融、航运中心城市。城市的经济发展促进城市建设尤其是交通建设的发展，城市地下轨道交通具有快捷、安全的特点。上海城市轨道交通线网规划17条线路，总长780km，其中地铁11条线，长度385km。已建3条线，其中地铁2条线；在建4条线，其中地铁2条线。地铁区间隧道总长度达700km（双线），采用盾构法施工，已建约100km。

黄浦江从东北至西南流经上海城区，把上海分为浦东、浦西2部分，江面宽500m~700m，主航道水深14m~16m。近10年来，浦东的迅速发展促进了越江交通工程建设，采用大直径盾构建造江底交通隧道已得到广泛的应用。已建隧道5条，在建隧道4条拟建隧道6条。

上海地层为第四纪沉积层，其中0~40m深度内均为软弱地层，主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂土等，这类土颗粒微细、固结度低，具有高容水性、高压缩性、易塑流等特性。在该类地层中进行盾构隧道掘进施工，开挖面稳定和控制周围地层的变形沉降十分困难。

上海地区盾构隧道技术的应用，始于1965年，近40年来，尤其是近10年来，盾构隧道技术广泛用于地铁隧道、越江公路隧道和其它市政公用隧道。本文就上海城市交通隧道盾构施工技术的发展和现状，作一个回顾和综述。

2　网络挤压盾构掘进技术的开发和隧道工程应用

2.1　Φ5.18m网格挤压盾构及上海地铁试验工程

1964年，上海市决定进行地铁扩大试验工程，线路位于衡山路北侧，建2条长600m的区间隧道，隧道复土10m，隧道外径5.6m，内径5m。隧道掘进施工采用2台自行设计制造的Φ5.8m网格挤压盾构，辅以气压稳定开挖面土体，于1966年底完成1200m地铁区间掘进施工，地面沉降达10cm。

2.2　打浦路隧道Φ10.2m网格挤压盾构掘进施工

1965年，上海第一条穿越黄浦江底的车行隧道――打浦路隧道，全长2761m，主隧道1324m采用Φ10.2m网格挤压盾构掘进施工，黄浦江约600m，水深16m，见图1所示。

φ10.2m网格挤压盾构掘进机是中国第一台最大直径的盾构，盾构总推力达7.84×104KN，为稳定开挖面土体，采用气压辅助施工方法。盾构穿越的地层为淤泥质粘土和粉砂层，在岸边采用降水辅助工法和气压辅助工法，在江中段采用全气压局部挤压出土法施工。盾构见图2所示。

圆隧道外径10m，由8块钢筋混凝土管片拼装而成。管片环宽90cm，厚60cm。管片环向接头采用双排钢螺栓联接。衬砌接缝防水采用环氧树脂。打浦路隧道于1970年底建成通车，至今已运营33年。

2.3　延安东路隧道北线Φ11.3m网格挤压水力出土盾构施工

1983年，位于上海　外滩的延安东路隧道北线工程开工建设，隧道全长2261m，为穿越黄江底的2车道隧道，其中1310m为圆形主隧道，采用盾构法施工，隧道外径11m，隧道衬砌由8块高精度钢筋混凝土管片拼装而成，管片环宽100cm，厚55cm，接缝防水采用氯丁橡胶防水条。

隧道北线圆形主隧道采用了上海隧道工程公司自行设计研制的φ11.3m网格型水力出土盾构，见图3所示。在密封舱内采用高压水枪冲切开挖面，挤压进网络的土体，搅拌成泥浆后通过泥浆泵接力输送，实现了掘进、出土运输自动化。网格上布有30扇液压闸门，具有调控进土部位、面积和进土量的作用，可辅助盾构纠偏和地面沉降控制。网格板上还布设了20只钢弦式土压计，可随时监测开挖面各部位的土压值变化，实现了信息化施工。盾构最大推力可达1.08×105KN。盾构顺利穿越江中段浅复土层和浦西500m建筑密集区，保护了沿线的主要建筑物和地下管线。

3　土压平衡盾构在城市交通隧道工程的应用和发展

3.1　土压平衡盾构的引进和开发应用

近年来，我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工，其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6.14m～6.34m的土压平衡盾构，掘进区间隧道总长度达400km。土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点，在隧道工程中有广泛的发展前景。

土压平衡盾构适用于各种粘性地层、砂性地层、砂砾土层。对于风化岩地层、软土与软岩的混合地层，可采用复合型的土压平衡盾构。在砂性、砂砾、软岩地层采用土压盾构掘进施工，应在土舱、螺旋输送机内以及刀盘上注入泥浆或泡沫，以改良土砂的塑流性能。

3.2　Φ6.34m土压盾构在上海地铁工程中的应用

1990年，上海地铁1号线开工建设，双线区间隧道选用土压平衡盾构掘进，经国际招标，7台Φ6.34m土压盾构由法国FCB公司、上海市隧道工程公司、上海市隧道工程设计院、上海沪东造船厂联合体中标，利用法国混合贷款1.32亿法郎。第1台Φ6.34m土压盾构于1991年6月始发推进，7台盾构掘进总长度17.37km，1993年2月全线贯通，掘进施工期仅20个月，每台盾构的月掘进长度达200～250m。掘进施工穿越市区建筑群、道路、地下管线等，地面沉降控制达＋1cm～－3cm。Φ6.34m土压平衡盾构见图4所示，其主要技术性能见表1。

1995年上海地铁二号线24.12km区间隧道开始掘进施工，地铁一号线工程所用的7台Φ6.34m土压盾构经维修以后，继续用于二号线区间隧道掘进，同时又从法国FMT公司和上海的联合体购置2台土压盾构，上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构，共计10台土压盾构用于隧道施工。

于2000年开工兴建的上海地铁明4号工程区间隧道仍将使用这10台Φ6.34m土压平衡盾构施工。2001年，向日本三菱重工购置4台Φ6.34m土压平衡盾构，共计14台盾构正在掘进施工。

上海地铁隧道外径6.2m，衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成，通缝拼装，环宽100cm，管片厚35cm。见图5所示，地铁4号线部分区间隧道管片采用错缝拼装，环宽120cm。

上海地铁2号与1号线垂直相交，盾构从1号线区间隧道下1m穿越，掘进施工中采用地层注浆加固、跟踪注浆、信息化施工等技术措施，确保1号线地铁安全运营，沉降控制在2cm以内。地铁4号线与2号线区间隧道相交，4号线盾构从2号线隧道下1m穿越。Φ6.34m土压盾构在城市建筑群下穿越，其沉降一般也在4cm以内。盾构平均月推进长度约250m，最快达400m/月。

3.3　双圆形盾构掘进机的引进和应用

2002年，上海地铁8号线黄兴路至开鲁路站三个区间隧道，长度2，688m，采用DOT双圆盾构隧道工法，并从日本引进2台Φ6300m×W10900mm的双圆形土压盾构掘进机。双圆盾构见图所示，其主要技术参数见表2。

双圆隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片，错缝拼装；每环管片由11块管片拼装而成，其中2块为海鸥形，1块为柱形。管片厚度30cm，环宽120cm，见图7所示。

3.4　Φ7.64m土压盾构掘进外滩观光隧道

3.4.1 工程概况

上海外滩观光隧道是我国第一条行人过江专用隧道，是一条连接南京路外滩和陆家嘴东方明珠塔的江底隧道，全长646m，隧道内径6.76m。隧道内通行一来一往2条观光车轨道。

外滩观光隧道于1998年初开工，1999年底建成运营，土建工程包括黄浦江两岸的2座出入口竖井和一条过江隧道，见图8所示。隧道位于延安东路隧道北侧，并与上海地铁二号线2条过江区间隧道在江底交叉。隧道穿越的主要地层为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土和砂质粉土。

隧道衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成，管片设计强度C50，抗渗等级S8，环宽120cm，厚35cm。管片接缝防水采用EPDM多孔橡胶止水带，管片背面涂防水层。

3.4.2

φ7.65m土压平衡盾构掘进施工

隧道掘进采用φ7.65m土压平衡盾构，见图9所示。盾构大刀盘切削土体，为幅条式结构。盾构长8.935m，中间有较接装置，易于纠偏施工。盾构最大推力5.2×104KN。盾构密闭舱内充满切削土砂，通过直径900mm的螺双输送机排土，通过推进速度、螺旋机转速、排土量来控制密闭舱土压，使之与开挖面水压力平衡。盾构掘进速度为0～4cm/min。

盾构于1998年11月始发推进，隧道纵坡达4.8%，；平曲线最小半径为400m，均为国内越江盾构隧道之最。盾构初推段100m内进行了土体变形、土应力、孔隙水压的监测，反馈盾构施工，调整盾构施工参数，控制施工轴线和地表沉降。盾构掘进的平均速度达8m/d，646m隧道共花费3个月的时间完成，工程质量优良。

3.5　 3.8m×3.8m矩形土压盾构掘进地铁过街人行地道

常用的盾构隧道掘进机为圆形，主要是圆形结构受力合理，圆形掘进机施工摩阻力小，即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低，尤其在人行地道和在行隧道工程中，矩形、椭圆型、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本80年代开发应用了矩形隧道，在90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构，并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等，使异形盾构技术日益成熟，异形断面隧道工程日益增多。

我国于1995年开始研究矩形隧道技术，1996年研制1台2.5m×2.5m可变网格矩形顶管掘进机，顶进矩形隧道60m，解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月，上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工，研制1台3.8m×3.8m组合刀盘矩形顶管掘进机，具有全断面切削和土压平衡功能，螺旋输送机出土，掘进机的主要工作参数见表3，矩形顶管掘进机见图10。

4　大直径泥水加压盾构掘进越江公路隧道施工

4.1 延安东路隧道南线Φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

1995年，为发展浦东建设需要，上海延安东路隧道南线开工建设，为缩短工期和保护隧道沿线建筑物的需求，引进日本三菱重工制造的Φ11.22m泥水加压盾构。盾构本体示意见图11。

隧道南线1300m圆形主隧道采用日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构掘进施工，盾构本体示意见图5。盾构采用刀盘切削，总推力达1.12×105KN，刀盘扭矩4635kn·m，最大掘进速度46mm/min。盾构密封舱充满压力泥浆与开挖面水土压保持平衡，并在开挖面形成泥膜，起到稳定的作用。盾构设有掘进管理、泥水输送、泥水分离和盾尾同步双液注浆系统。掘进管理和姿态自动计测系统能及时反映盾构掘进施工的几十项参数，便于准确设定和调整各类参数。

4.2　大连路隧道Φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

上海大连路隧道全长2565m，为2来2去的两条双车道隧道，工程总投资16.55亿元。工程于2001年5月25日开工，合同工期28个月。隧道平、剖面见图12所示。

圆形主长1263m，采用2台Φ11.22m泥水加压盾构同时掘进施工。隧道衬砌结构在延安东路隧道工程的基础上进行了优化改良，拼装形式由通缝改为错缝，管片厚度从55cm改为48cm，环宽由100cm增大为150cm，管片分块由8块增为9块，管片连接螺栓由直螺栓改为弯螺栓，螺栓手孔改小，管片形式由箱形改为平板型。隧道衬砌结构见图13。

泥水加压盾构的泥水输送和泥水处理是盾构施工的重要组成部分，公司自选研究设计制造了适应上海软土地层的泥水分离系统，见图14所示。

盾构进出洞土体加固全部采用冻结法。

西线隧道于2002年3月28日始发推进，至9月20日隧道贯通，工期6个月。东线隧道于6月18日 发推进，至12月底隧道贯通。盾构掘进速度平均为8m/d，最快为15m/d。两条隧道最小间距为6m。

大连路隧道于2003年9月建成通车，总工期仅28个月，是上海越江公路隧道建设周期最短的。

4.3 上海越江交通工程的发展

2001年底，复兴东路隧道工程开工建设，为2条3车道隧道，隧道外径11m，分为上下两层，是我国第一条双层隧道，全长2785m。2条1215m主隧道于2003年2月和5月先后始发推进，于11月隧道贯通。

2003年6月，翔殷路隧道工程开工建设，为2条2车道隧道，隧道全长2597m，隧道外径11.36m，内径10.2m，是目前车道最宽的盾构隧道，设计车速可达80km/h。

正在设计中的越江隧道有军工路隧道和上中路隧道(中环线配套工程)，正在规划中的越江隧道有长江西路、新建路、人民路、耀华路等4处。

长江口越江通道工程是连接上海－崇明－江苏北部的重要交通工程，位于长江口，从上海浦东－横沙岛－崇明岛－南通，采用桥隧结合的工程方案，全长68km，为3来3去6车道，设计车速100km/h。其中浦东5号沟至横沙岛穿越长江南港，采用盾构隧道施工，全长约8.5km，隧道外径15.2m。横沙岛至崇明岛越江北港，采用桥梁施工，全长9.54km。见图15所示。直径Φ15.2m的盾构隧道，目前是世界上最大直径的盾构隧道，隧道断面见图16。

5　结语

上海城市交通隧道工程的发展提高了盾构隧道技术的水平。从最初的网格挤压盾构，发展到目前的土压平衡盾构和泥水加压盾构，盾构机向机械化、自动化、信息化发展，掘进速度快，盾构开挖面稳定，地面沉降控制好，环境影响小。盾构衬砌不断改进和优化。盾构与隧道技术正在向大深度、大直径、长距离掘进发展。双圆隧道、矩形隧道技术也得到应用。随着上海城市交通隧道工程建设的不断发展，盾构隧道技术水平将进一步的发展和提高。

参考文献

1、 傅德明、杨国祥.　《上海地区越江交通盾构施工技术综述》.　“国际隧道研讨会暨公路建设技术交流大会论文集”.　人民交通出版社.　2002.10

2、 傅德明.　《土压盾构掘进机在我国隧道工程中的应用和发展》. “第三届海峡两岩隧道与地下工程学术与技术研讨会”. 成都. 2002.8

篇9

【关键词】高铁隧道；湿喷混凝土；施工技术

高铁隧道是一项复杂的工程，而湿喷混凝土可以为隧道开挖支护创建良好的安全施工条件，湿喷混凝土技术，无论是材料还是工艺流程上都已得到了优化。在实际施工过程中，应当充分认识到湿喷混凝土工艺的特点，优化湿喷混凝土工艺，创造出高品质的隧道工程。

1.工程概况

某高铁隧道工程总长度1870m。隧道采用曲墙复合式衬砌结构，采用湿喷混凝土技术施工。隧道进出口较为特殊，总共有39m的区域采用的是碎石道床，而余下的均为弹性整体道床。经地质勘察后得知，项目所在区域地质构成较为复杂，主要以三叠系下统砂岩以及二叠系上统泥岩居多，节理裂隙处于较发育状态，部分区域出现了破碎夹层的情况。

2.湿喷混凝土施工工艺特点及流程

工程中采用的是Aliva-500喷射机，该设备具有如下特性：（1）在运行过程中喷枪与喷面能够长期处于垂直状态，可以方便地控制最佳喷射距离，不会受到回弹现象的影响；（2）喷浆作业时沿着特定的轨迹进行，整个过程喷浆姿态不会发生变化，改变了传统机械喷浆方式下机械手灵活性不足的局限，材料的利用率明显提升［1］；（3）相较于常规的人工湿喷方法而言，该设备采用的是机械手喷射的方法，其覆盖范围更广，喷射压力能够稳定在较大状态，喷射角度得到了很好的控制，无需搭设喷浆作业平台；（4）单人便可以进行喷浆施工，相较于人工喷浆施工而言，工程质量更为优良。Aliva-500喷射机组的工艺流程（图1）。

3.湿喷混凝土湿喷施工

3.1喷射混凝土前的准备工作

做好喷射之前的准备工作至关重要，需要将喷浆面的危石以及欠挖部分处理好。如果地表存在大量的积水，则需要埋设盲管，将残留的水集中排放。在进行湿喷施工之前，应对各类电气设备进行全面的检查，确保其处于良好的运行状态。受喷面上存在适量的机械设备，要求现场应满足通风与照明要求，以便为设备的运行提供安全环境。以设计厚度为指导，严格控制锚杆外露长度并作好标记工作，管段初期支护材料以型钢为主。在对粗骨料进行拌和之前，应使用喷射机自带的筛子作过筛处理，确保超粒径材料被筛选出来，否则将会引发堵管等问题。

3.2原材料的要求

水泥以硅酸盐水泥为宜，其强度等级至少为32.5R。液体速凝剂常用的有JL-20液体速凝剂，在试验过程中水泥的用量应控制在1.5%～2.0%范围内，经过3min后达到了初凝状态，经过10min后达到了终凝状态［2］。砂子以连续级配河砂为宜，如果条件允许，级配较好的机制砂也可用。粗骨料的粒径应控制在15mm以内。

3.3湿喷混凝土配合比设计

应进行混凝土配合比试验，在此过程中确定试配强度，可通过式（1）计算得出：式（1）中：f为需要的配制强度；f0为设计强度标准值；δ为混凝土的标准差，此处将该值取为4.0。以混凝土喷射机的管道直径为基准，综合参考工程经验，经分析后将材料的砂率控制在55%～60%范围内，水泥的用量以380～450kg/m3为宜，水灰比应控制在0.45～0.60的基本要求；混凝土的坍落度在80～120mm范围内，以试验结果为参考确定合适的速凝剂掺量，通常来说水泥的用量以2%为宜，在上述基础上最终整合出了喷射混凝土的配合比（表1）。

3.4喷射机高压空气压强的调整

在湿喷混凝土初期阶段时，需要密切关注高压空气压强情况，要求初始高压空气压强应达到0.5MPa。在整个喷射过程中，应对喷嘴高压空气压强进行检测，要求其达到0.2MPa，这样才可以有效避免混凝土出现回弹现象。此外，随着喷射部位的改变，对应的高压空气传送距离也在改变，此时应对喷嘴出料的情况进行检查，对高压空气压强作合理优化，以提高湿喷混凝土的施工质量。

3.5混凝土喷射量及液体速凝剂调整

当Aliva-500电机处于运转状态时，应使用手轮对混凝土喷射量作合适的调整，经调整后的值可以通过显示屏显示出来；此外面板上还设置有液体速凝剂入口，本工程中以水泥用量的2%为宜。

3.6混凝土喷射操作

（1）遵循先墙后拱的原则进行喷射施工，从而形成S曲线型喷射路线。具体来说，首先需要在隧道两侧墙底进行喷射施工，逐步转向拱顶并在中心线处达到闭合状态［3］。（2）在喷射过程中，要求喷头与受喷面处于相垂直的状态，如果喷射角偏小，则会加大混凝土的回弹率。（3）湿喷过程中对高压空气压强有较高的要求，即高压空气压强值应处于较高水平。当使用Aliva喷射机进行作业时，应将喷头与岩面的间距控制在1.2～1.5m范围内。（4）在喷射施工时，起始阶段便需要将机械手大臂伸展开来，在机械手小臂的作用下能够进行灵活地调整，达到与地面相平行的状态，此外还需要进行喷头距离及角度的调整，调整好后方可进行喷射作业，在后续的喷射过程中，通过小臂的自动伸缩便可以顺利进行。（5）如果出现了软管堵塞现象，应在第一时间关闭Aliva喷射机与计量泵，确保高压空气处于隔断状态，对软管进行持续拍打以便将淤堵在其中的混凝土清理干净，再加水喷射洗管，在管路畅通后方可继续进行施工作业。

4.湿喷混凝土作业中需要注意的问题

4.1喷射方法

在喷射混凝土施工时，应遵循分段及自下而上的原则，需先将平岩面凹陷部分进行填平处理，在喷射过程中讲究喷射圆顺的原则。

4.2分段施工

就本文所探讨的高铁隧道工程而言，需要做好上次喷射混凝土的预留斜面控制工作，所形成的斜面宽度应为200～300mm，使用高压水将斜面冲洗干净，方可进行后续喷射混凝土施工。

4.3分层喷射

喷射施工需遵循分层的原则，且只有在上一层终凝后方可进行后续施工，如果已经终凝1h，有必要使用高压水对待喷射的表面作清洗处理，这是保障喷射混凝土质量的关键所在。通常来说，边墙一次喷射混凝土的厚度应为7～15cm范围内，相比之下拱部可以略薄一些，以5～10cm为宜。

4.4喷射中的注意事项

喷射速度应合理控制，这是后续压实作业得以顺利进行的基本保障。如果喷射时高压空气压强偏大，那么喷射速度也需要随之加大。在设备开机时，需要对高压空气压强进行检查。对喷嘴出料情况进行分析，在此基础上对高压空气压强做以合适调整，通常来说，边墙部分以0.3～0.5MPa为宜，而拱部则需要控制在0.4～0.65MPa范围内。

篇10

关键词：挂模湿喷混凝土；隧道工程；施工技术

1.引言

喷混凝土施工技术经过数十年的普及，已经在隧道工程中广泛应用，但是这种喷射混凝土施工过程中，存在粉尘和骨料回弹损耗的问题。虽然随着施工技术的改进，这一问题得到了一定的改善，但是实际的工程施工情况仍不够完善，在这种情况下发展出了挂模湿喷混凝土施工技术。与传统的喷混凝土施工工艺相比，挂模湿喷混凝土技术不仅有效的缩短了隧道封闭成环的时间，同时有效确保了喷射混凝土的均匀性和密实性，而且有效到了解决了回弹和粉尘等问题。

2.工程概况

本工程为某一隧道工程第四合同段施工建设项目。该隧道的3车道上行隧道的长度为1125m，下行隧道的长度为1195m。隧道的设计净跨为14.8m，净高为8.9m，为半圆拱曲墙断面形式。针对本工程初期支护施工，采用全隧道湿喷钢纤维、微硅粉混凝土施工技术。

3.挂模湿喷混凝土配合比设计

（1）基本技术指标。如表1所示为本工程挂模湿喷混凝土基本技术指标。

表1 挂模湿喷混凝土基本技术指标

（2）钢纤维：钢纤维的含量直接关系到喷射效果，一般情况下，纤维越多，长径比越大，增强效果就越好，但是含量过高则可能导致堵管的问题。因此通常情况下，应将钢纤维的含量控制在6%～15%之间。根据本工程的具体情况下，钢纤维的含量控制在9%。

（2）微硅粉：根据试验所确定的微硅粉用量为7%。

（3）速凝剂：根据试验所确定的速凝剂用量为4%。

（4）减水剂：通过减水剂的添加可以有效的降低水灰比，从而达到提高钢喷性能的作用。一般情况相爱，减水剂的用量应控制在0.5%～1%之间。

如表2所示为本工程最终所确定的喷混凝土配合比。

表2 本工程最终所确定的喷混凝土配合比

4.挂模湿喷混凝土施工工艺

4.1挂模湿喷混凝土施工工艺流程

在本工程中进行挂模湿喷混凝土的施工，其具体的施工工艺流程如图1所示。

图1 挂模湿喷混凝土施工工艺流程

4.2喷混凝土前准备工作

（1）在混凝土喷射施工之前，应先对隧道表面进行清理，将其上的危石和欠挖部分去除，并采用高压水枪对表面的杂物进行清理。

（2）如果隧道表面存在少量水上时，应采用带孔排水管外裹一层土工布，并将其固定在型钢拱架上，在混凝土喷射施工完成之后，即可在初期支护内形成永久性的排水孔。

（3）粗骨料和细骨料应分别进行堆放，在存放过程中，应设置遮挡以避免造成雨淋。在混凝土搅拌设备中，应分别设置不同原材料的漏斗、磅秤以及下料管道。

（4）施工之前，应对机械设备进行检查，重点应对湿喷机的开关和管路接头进行检查，确保其处于良好的工作状态。

4.3混合料的搅拌及运输

在本工程中，采用一条龙施工作业线进行挂模湿喷混凝土的搅拌、运输以及喷射等一系列施工。采用强制式搅拌机进行混凝土的搅拌。在拌和施工过程中，应严格配合比要求进行各种原材料的下料。钢纤维直接加入到骨料中。搅拌时间应控制在3min以上。对于混合料的运输采用混凝土运输罐车。在运输过程中，同时进行混凝土的搅拌，这样可以避免混凝土出现离析和凝固等问题，同时确保混凝土有充足的搅拌时间。在进行混凝土喷射施工时，应采用2台混凝土运输车进行交替运料作业，这样可以有效的确保湿喷混凝土的连续进行。

4.4喷射作业

（1）喷射机的操作和喷嘴的移动。对于喷射机的操作人员，应上岗前应进行相应的培训，确保满足要求之后方可上岗作业。在喷射机的操作过程中应严格按照相关的规程进行作业。在喷射施工过程中，应保持均匀、连续以及适当的上料速度，同时确保在料斗内有足够的存储量。在施工中，应及时将振动筛上的大粒粗骨料和杂物清除。在喷射混凝土施工过程中，应及时安排人员对混凝土管进行整理，避免混凝土出现急拐弯憋劲的问题。在喷嘴操作时，应均匀的保持其按照螺旋形转动。在喷射施工中，喷射手应密切关注喷嘴的情况，如果发现堵管问题，应及时停止施工，并对管路进行检查。

（2）喷射混凝土。在进行混凝土的喷射时，液态速凝剂在喷嘴处被雾化后能与混合料混凝土并发生充分的反应。一般情况下，混凝土喷射在岩面上之后在2～4min之内会产生初凝，同时在1min之内则会产生终凝。

在进行喷射施工时，应根据工程的具体情况对混凝土的坍落度进行调整。在进行喷拱作业时，应将混凝土的坍落度控制在8～10cm之间，在进行喷边墙时，应将混凝土的坍落度控制在12～16cm之间。

（3）挂模湿喷。在进行模板设计时，应满足拆装方便的要求，在本工程中进行反复的试验，最终所确定的挂模模具正面结构如图2所示。当进行模板的安装时，通过其上的直卡和弯钩卡即可固定在工具钢拱架上。当进行模板的拆除时，将弯钩卡抽拉工字钢边缘即可实现模板的拆除作业。

图2 挂模模具正面结构示意图

当第2榀或者第3榀型钢拱架安装架立之后，应先对岩面进行初喷，一般其厚度控制在3cm，初喷应确保混凝土与岩面之间紧密贴合。当进行第1榀钢拱架施工时，采用左右对称交替作业的方式。喷嘴应对准混凝土仓面进行混凝土的喷射，重点需要注意的是喷嘴应与仓面保持垂直。如图3所为挂模湿喷混凝土示意图。在高压风的作用下，混凝土喷射向受喷面，从而确保混凝土的密实。在混凝土喷射施工过程中，可以同时进行模板的拆卸和安装。一般情况下始终保持100cm的模板高度，同时确保混凝土喷射作业练习进行。

图3 挂模湿喷混凝土示意图

当第1榀部分喷射约2m的高度时，即可开始进行第2榀拱架的施工作业。第2榀拱架的喷射作业过程基本与第1榀相同，同时在第1榀拱架施工过程中拆卸下来的模板可以继续进行使用。当挂模湿喷混凝土作业达到拱顶之后，应根据要求在设计位置处预留封口位置，并进行喷混凝土封顶作业。对于封口位置，应通过3次或者4次的喷混凝土作业将封口混凝土喷满，确保密实。当模板全部拆除之后，即可对混凝土面进行补喷平整作业。混凝土的喷射施工应确保满足外观质量的要求。在进行下道工序防水层的铺设之前，应先对混凝土面进行验收，确保满足平整度要求方可进入下一道工序的施工。

5.结语

对于隧道工程施工来说，喷射混凝土施工工艺应用广泛，但其存在粉尘和骨料回弹损耗的问题，采取挂模湿喷混凝土施工技术则能够有效地解决该问题。文章通过结合某一隧道工程第四合同段施工建设项目，针对本工程初期支护施工，采用全隧道湿喷钢纤维、微硅粉混凝土施工技术，系统地探讨该施工工艺的具体实施过程，同时提出可行的施工技术措施，为同类工程提供参考实例。

参考文献：

[1] 李自夺.隧道施工中挂模湿喷混凝土技术 [J].交通建设与管理 ，2014，（07）：227-229.

[2] 邓尤东.挂模湿喷混凝土技术在隧道施工中的应用 [J].岩石力学与工程学报，2013，（12）：52-56.