长大隧道施工管理探讨

结合施工实践,从施工准备、施工方案的选择、施工设备管理、施工技术管理、施工进度管理、施工质量安全管理等六个方面详细介绍了长大隧道施工管理内容。     

复杂地质盾构隧道安全管理与风险防范对策

复杂地质条件下盾构隧道施工安全管理和风险防范贯穿于施工阶段的全过程,以武汉市轨道交通二号线越江隧道工程盾构区间隧道施工为例,从地质工作和环境调查、盾构选型及细节功能设计、施工方案制定和优化、风险管理、标准化作业、关键工序节点验收和内控等方面,阐述了复杂地质盾构隧道安全管理的重点和风险防范的对策,较详细地介绍了越江隧道施工过程中的成功经验。     

象山特长隧道长大斜井施工技术

斜井快速施工是长大斜井尽快进入隧道主体施工的关键,结合新建龙岩至厦门铁路象山隧道斜井施工实践,分缓坡斜井(无轨运输)和陡坡斜井(有轨运输),从设计方案的优化(坡度、长度、断面、运输方式、井底车场)、井身的快速掘进、机械设备科学配置和施工组织管理等方面对长大斜井的快速施工技术进行了较为系统的论述,为类似工程的设计、施工提供一点借鉴。     

台湾海峡隧道工程规划方案若干关键性问题的思考

首先对台湾海峡隧道的若干技术关键问题作了简要归纳,包括地质地貌、线位选择、过海交通方式、耐久性问题、施工方法、加建中间服务隧道的必要性及主要功能等。简要分析了修建隧道过海的技术优势和存在的问题,指出对台海大通道桥、隧方案的比选和优化,日后定将是前期方案和工程可行性设计中的重中之重,应从长计议。重点对隧道越海施工方案和工期的设想进行了阐述,推荐采用第1方案(中间服务隧道(5.5)先行,主洞大型TBM(8.0 m)和后面的车架先拆卸成块后从服务隧道和平洞进入主隧道内,经洞内组装后再开挖掘进),第2方案作为备选(先用5.5 m TBM开挖(经横洞时仍需拆卸,待进入主隧道后再在洞内组装);主洞先形成5.5 m小洞后,随后再用钻爆法扩挖成型8.0 m)。按第1种方案对150 km的隧道工期进度进行了估算,含地勘在内的估算工期约为30年。     

高楼山特长公路隧道施工方案研究

针对高楼山隧道特殊的工程特点,本文展开施工方案研究。首先,从工程规模及设备配置、土建投资估算和土建工期等方面进行综合比较,推荐高楼山隧道采用一台小断面TBM小导洞结合钻爆方案和一台全断面TBM结合钻爆施工方案。其次从地质条件、施工管理等方面分析了高楼山隧道采用TBM施工的可行性,得出高楼山隧道采用TBM施工可行。     

软弱黄土公路隧道施工技术实践与分析

文章针对软弱黄土地区隧道施工技术,结合甘肃省平(凉)定(西)高速公路建设的实际情况,从软弱黄土层的形成原因及特性、软弱黄土隧道施工方案、隧道施工阶段的主要病害及原因等方面,对软弱黄土公路隧道施工过程中出现的问题及原因进行了分析研究,提出了以加强超前支护、加强排水和加强地基处理相结合的软弱黄土隧道施工处理措施,对工程实际具有重要的参考意义。     

拱北隧道5台阶14部开挖施工组织方案分析

港珠澳大桥拱北隧道口岸暗挖段采用255 m曲线管幕+冻结法施工，采用5台阶14部开挖方法穿越富水软弱地层及拱北口岸敏感区域。为解决该工法下大断面开挖及多工序交叉作业施工的施工组织及安全问题，从现场管理角度出发介绍5台阶14部开挖法的施工方案，通过现场施工验证方案的可行性，并分析施工中存在的部分台阶断面划分、导洞施工顺序安排、工作面设置等方面存在的问题。据此，提出开挖方案和施工组织优化思路以及增设斜坡道的比选方案，监测结果表明： 施工组织调整及优化是切实可行的，能够确保拱北隧道按期顺利贯通。     

公路隧道施工全过程仿真优化及三维动态可视化研究

公路隧道施工工序繁多,机械设备配套选择和工序协调性对开挖速度影响很大,有必要对其施工过程进行仿真。循环网络模拟技术(CYCLONE)和CPM技术已广泛地应用于工程施工中。全过程仿真技术将二者结合,取长补短,通过计算分析可以得出合理的机械设备配套组合及优化的施工方案,有助于隧道施工实现各工序协调进行。同时,三维可视化技术的应用,为施工信息的同步显示与人机的实时交互提供了便利,可方便进行工程管理。     

悬臂式掘进机隧道铣挖施工顺序优化方法

铣挖施工顺序是悬臂式掘进机隧道铣挖施工的关键技术。首先结合悬臂式掘进机隧道铣挖施工特点及其机械设备工作条件,确定出可能的悬臂式掘进机隧道铣挖施工顺序方案,其次,以上述可能铣挖施工顺序方案为评价对象,建立出悬臂式掘进机隧道铣挖施工顺序方案优化分析模型,并提出该模型参数的确定方法,然后,联合采用数值分析与灰色关联分析方法,基于上述隧道铣挖施工顺序优化分析模型,建立出悬臂式掘进机隧道铣挖施工顺序优化分析方法,并获得悬臂式掘进机隧道合理铣挖施工顺序方案,完善悬臂式掘进机隧道铣挖施工技术。该模型与方法不仅反映了隧道围岩稳定性和机械设备条件对铣挖施工顺序的影响,还反映了铣挖施工顺序对铣挖施工效率与经济性的影响,较现有同类方法具有明显的合理性与优越性。     

某暗挖小净距隧道施工方案优化及爆破施工安全研究

结合武汉市重点工程东湖通道团山隧道项目小净距隧道的工程实际,进行施工工序的优化,改交叉中隔壁法(传统CRD法)为优化后的交叉中隔壁法,提出拆除临时抑拱和中隔壁以利于大型挖机掘进的施工;将摩尔-库仑等面积圆屈服准则代替传统摩尔-库仑准则,建立小净距隧道施工工序优化的有限元分析模型,对不同施工工艺情况下,隧道开挖过程中岩土体受力情况进行了数值模拟分析。结果表明:优化施工工序满足应力应变要求。研究小净距隧道施工优化方案爆破开挖安全性,进行爆破动力响应的二维弹塑性时程分析;研究分析爆破震动作用下初衬动力反应,通过现场实测波形结果,评价按施工下部导洞前拆除临时仰拱的CRD法条件下围岩抗震动的安全性。从而顺利完成了施工,既降低了施工成本、又缩短了施工工期。该研究结果对今后类似小净距隧道的施工具有重要的指导意义。     

我国公路隧道改扩建技术发展现状及研究展望

通过分析近20年来国内隧道改扩建的发展历程，梳理增建隧道、原位扩建隧道、组合扩建隧道及改建隧道等不同型式的案例，归纳隧道改扩建型式、施工工法、施工力学响应、支护参数设计与优化、安全控制等研究热点的进展，并指出存在的不足。具体如下： 1）在改扩建型式研究上，不同工程的选型指标差异大，缺乏指导性标准； 2）在施工工法研究上，设计多偏于保守，如何利用既有隧道衬砌并实现高效施工，亟待系统研究； 3）在施工力学响应及支护参数的研究上，不同工程的现场监测、解析求解、数值模拟结果存在较大差异，且缺乏对复杂动态加卸载条件下围岩变形、应力及塑性区演变规律的研究，需结合更多的工程实践总结出特点及规律，并建立支护参数优化分析体系； 4）在施工安全控制研究上，主要从减轻爆破振动、优化支护布置、软弱围岩局部加固及施工辅助措施方面考虑，并制定风险源评价的定量指标体系。最后，展望隧道改扩建工程标准化设计、信息化管理、绿色施工及快速建造的发展方向。     

刍议我国隧道及地下工程建设风险管理实行统一规范的必要性

为解决我国隧道及地下工程界存在的行业间风险管理标准不一致、不规范的现状,从丰富及普及风险管理知识,提高风险管理水平,构建规范的隧道及地下工程风险管理体系,促进工程担保和工程保险事业发展,促进风险管理制度化、法制化等方面论述我国隧道及地下工程风险管理标准统一的必要性,并通过对现行铁路隧道、公路隧道、城市地下轨道交通风险管理标准的比较,就统一术语、风险分级标准、风险管理程序和风险管理内容等提出建议,供业内人士讨论。     

对隧道及地下工程建设风险管理的认识

分析工程建设风险管理的现状,指出着力执行工程建设风险管理是我国隧道及地下工程建设的迫切需要。阐明工程建设风险管理的概念,以隧道建设期岩溶地质风险的控制为例说明隧道及地下工程建设风险管理的主要时段及操作要点。剖析隧道及地下工程建设风险管理过程的重要特征及管理的突出难点。指出关键在于工程建设风险管理的有效性,并提出提高隧道及地下工程建设风险管理有效性措施:一是必须实施动态化管理,二是正确坚持专家评审制度,三是走专业化的道路。     

隧道土建结构数据分类与编码研究

为了满足沪蓉西高速公路隧道（群）运营管理系统中数据库的建设需求,对隧道土建结构数据进行分类和编码研究。根据隧道建设的全生命周期,将数据按勘查阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段进行分类,并采用层次代码结构进行编码。实践表明：该数据分类与编码体系基本可以涵盖隧道全生命周期中所有的土建结构元素数据;可以满足隧道（群）运营管理系统中数据库建设的需要;可以为其他系统数据的分类与编码提供有益参考。     

孔隙水作用下浅埋圆形隧道支护反力上限计算

浅埋隧道的支护反力的确定是控制隧道围岩稳定性的关键,针对浅埋圆形隧道,基于极限分析上限定理和一定的假设,考虑了孔隙水压力作用,计算了内能耗散和外力功率,得到了孔隙水压力作用下浅埋圆形隧道的支护反力的上限解,将浅埋圆形隧道的支护反力求解转化成一个数学优化问题,并利用MATLAB编制相应计算程序。计算结果表明：埋深H、内摩擦角φ、洞径h、孔隙水压力系数λ都对浅埋圆形隧道的支护力有很大的影响。     

隧道及地下工程作业环境中职业性有害因素防控措施及有关问题的思考

虽然建筑行业已普及了职业健康安全管理体系的认证工作,但由于种种原因,职业健康管理始终是薄弱环节,隧道及地下工程作业空间相对密闭,尤其是钻爆法施工的隧道及地下工程,情况更不容乐观。为引起业内人士对职业健康管理工作的重视,根据国家在职业健康方面的法律法规、规范标准,结合隧道及地下工程特点,系统分析了钻爆法施工的隧道和地下工程作业环境中职业性有害因素的种类、特点及现状,从法规标准、政府监督、安全投入、现场管理、防控技术推广与使用等多方面提出了综合性预防措施,其中对防控技术推广与使用做了重点介绍,指出确保职业健康管理体系有效运行的关键在于政府重视、费用合理、劳动保护用品合格,在隧道及地下工程领域应当重视对作业环境中有害因素的监控、分析以及对施工技术及装备研发的引导与扶持。     

蒙华重载铁路矿山法隧道设计与施工关键技术

为解决铁路隧道施工中存在的忽视围岩的承载主体地位、过分强调支护作用和过度使用支护手段等问题,进一步提高隧道建设技术和管理水平,蒙华铁路公司组织参建各方和科研院所采用科研先行、试验验证、专家论证的技术路线,综合运用模型试验、现场试验和数值模拟等方法对隧道初期支护优化和隧道限阻耗能型支护结构的研发等关键技术进行了研究,形成了适合蒙华铁路建设条件和地质条件的矿山法隧道初期支护体系:在试验表明不设系统锚杆也能满足隧道稳定性要求的前提下,蒙华铁路有钢架的Ⅳ,Ⅴ级围岩地段隧道取消了系统锚杆;隧道喷混凝土结构普遍为小偏心受压状态,格栅钢架代替型钢钢架能够保证隧道的安全,蒙华铁路矿山法隧道的初支钢架全部采用格栅钢架;经全线229座隧道推广应用,支护优化成果得到了充分验证。研发了钢板式限阻耗能型支护新结构,有效解决了老黄土地层和高地应力水平岩层隧道结构开裂破坏的难题,全线推广应用达7 km,取得了显著效益。通过以上矿山法隧道关键技术,实现了全线隧道按时贯通和“0”重伤及以上人身安全事故的总目标。     

论隧道工程的环境问题及其对策

在分析隧道及地下工程的环保优势及其对环境的破坏作用(水土流失、地表沉陷、爆破振动、"三废"危害等)的基础上,着重提出减少隧道工程对环境的不利影响的对策:1)从长计议,合理加大工程投入,适当提高设计与施工标准;2)设计、施工要查明水环境,保护水资源,重视地质预探预报工作;3)正确认识"长隧短打";4)较大幅度地提高隧道及地下工程施工机械和专业化水平;5)做到"达标排放",强调工程材料无公害;6)防灾、救援设施和管理制度必须完备。希望有关方面进一步重视隧道及地下工程的环境问题,力争做到积极开发、合理利用、精心构筑、科学运管。     

导洞施工中群洞效应对地表沉降的影响

导洞为PBA工法进行大型地铁车站施工的主要临时结构,具有距离近、个数多的特点。为研究多个导洞施工的群洞效应,采用三维数值计算模型,讨论了地表沉降影响随导洞的施工顺序、工法、施工间隔和台阶长度等因素的变化规律。以地表沉降为指标,采用正交试验方法进行4因素3水平的试验研究。极差分析结果表明,导洞的施工工法是影响地表沉降的最主要因素,而导洞的施工工序影响较小。导洞的施工间隔和台阶长度对地表沉降的影响并非单调函数,有最优值的存在。因此,可通过优化导洞间施工间隔和台阶长度来降低地表沉降。     

城市地下综合管廊建设管理模式及关键技术

城市地下综合管廊对于城市建设具有重要意义,可以防止管线破裂,杜绝反复开挖路面,有效缓解交通拥堵。在对国内外城市地下综合管廊调研的基础上,通过对国内外城市地下综合管廊建设管理模式的对比分析,总结我国综合管廊建设存在的问题,提出通过PPP模式投资建设综合管廊并建立公司化运作、物业化管理的运营管理模式的建议。同时根据新、老城区的特点,在规划、设计和施工等方面提出相应的建议,重点分析城市地下综合管廊在管线收容、埋深、横断面、交叉节点、抗震等方面的设计问题,并对城市地下综合管廊与其他城市地下空间一体化设计进行分析,从规划、设计、施工等方面为城市地下综合管廊的建设和推广提供参考。