隧道論文范文
時間:2023-03-22 10:19:53
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇隧道論文,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1
關(guān)鍵字:隧道覆蓋覆蓋規(guī)劃鐵路隧道公路隧道
一、概述
對重要的公路、鐵路實(shí)現(xiàn)全線覆蓋是運(yùn)營商提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié),是提高綜合競爭力的一個有力手段。從交通角度來看,目前大多數(shù)隧道的目的是覆蓋盲區(qū),因此需要結(jié)合交通線路的覆蓋設(shè)計(jì)來制訂專門的隧道覆蓋解決方案。
隧道覆蓋主要分為鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道等,每種隧道具有不同的特點(diǎn),一般來說公路隧道比較寬敞,對隧道里面的覆蓋狀況,有車通過與無車通過時差別不大。車輛通過時,隧道內(nèi)剩余空間較大,可根據(jù)實(shí)際情況選擇尺寸大一些的天線,以獲取較高的增益,使覆蓋范圍更大。而鐵路隧道一般來說要狹窄一些,特別是當(dāng)火車經(jīng)過時,被火車填充后所剩余的空間很小,火車對隧道的填充會對信號的傳播產(chǎn)生較大的影響,且天線系統(tǒng)的安裝空間有限,使天線的尺寸和增益受到很大的限制。另外,不管是哪種隧道,都存在長短不一的狀況,短的隧道只有幾百米,而長的隧道有十幾公里。在解決短隧道覆蓋時,可采用靈活經(jīng)濟(jì)的手段,如在隧道口附近用普通的天線向隧道里進(jìn)行覆蓋。但是,這些手段可能在解決長隧道覆蓋時不起作用,對于長隧道的覆蓋必須采取其它一些手段。因此,對于每段隧道的解決方案可能都會有所區(qū)別,必須根據(jù)實(shí)際情況來選定覆蓋解決方案。
在進(jìn)行隧道覆蓋規(guī)劃之前,一般需要知道以下數(shù)據(jù):
隧道長度、隧道寬度、隧道孔數(shù)(1、2)、覆蓋概率(50%、90%、95%、98%、99%)、隧道結(jié)構(gòu)(金屬、混凝土)、載頻數(shù)目、隧道中最小接收電平(一般為-85dBm到-102dBm)、隧道孔間距、AC/DC是否可用、墻壁能否打孔、隧道入口處的信號電平、隧道內(nèi)部已有信號電平等。
二、隧道覆蓋的信號源選擇
為了提供隧道覆蓋,一個GSM信號源與一套分布式系統(tǒng)是必要的。信號源的選擇,需要根據(jù)隧道附近的無線覆蓋狀況和傳輸、話務(wù)、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等情況來決定。隧道覆蓋所采用的信號源包括宏蜂窩基站、微蜂窩基站、直放站等。
對于鐵路、公路隧道覆蓋來說,由于其話務(wù)量小,宏蜂窩基站作為信號源較為少用。但是,在城市地鐵隧道中,人流量大,話務(wù)量也高,這種場合不僅要覆蓋站臺,而且還要覆蓋鐵路系統(tǒng)出口等地方,可采用容量較大的宏蜂窩基站。
使用宏蜂窩基站的優(yōu)點(diǎn)是可以提供更多的信道資源、擴(kuò)容較為容易、單個基站覆蓋能力強(qiáng);缺點(diǎn)是需要用電纜從BTS設(shè)備所在的機(jī)房引入信號覆蓋隧道、增加了饋線損耗、需要較大的機(jī)房等配套設(shè)備、總的投資費(fèi)用高。
對容量要求不是很高的隧道覆蓋,可采用微峰窩基站。使用微蜂窩基站的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備空間小、所需配套設(shè)備少、總的投資費(fèi)用低。
如果附近有信號源可以利用,則可采用無線直放站來作為隧道覆蓋的信號源。采用直放站往往是網(wǎng)絡(luò)拓展的第一步,在網(wǎng)絡(luò)容量上升后再用GSM基站來替換。采用直放站作為信號源的優(yōu)點(diǎn)包括:無需傳輸、綜合成本低、可將遠(yuǎn)處的話務(wù)帶給施主小區(qū),使小區(qū)的信道利用率更高、安裝速度快等。無線直放站有寬帶直放站和選頻直放站兩種,采用無線直放站會使得網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜度增加,不便維護(hù),另外在采用選頻直放站時,施主小區(qū)的頻率發(fā)生變更后,直放站的頻率也要進(jìn)行調(diào)整,不利于整網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化,施主天線和重發(fā)天線需要有足夠的隔離度,造成安裝空間上有些困難等缺點(diǎn)。除采用無線直放站以之外,也可采用光纖直放站作為信號源對隧道進(jìn)行覆蓋。
在實(shí)際工程之中,必須根據(jù)隧道長度、隧道附近的覆蓋狀況、基站分布、話務(wù)分布、建站條件等因素選擇信號源,微蜂窩基站和直放站是隧道覆蓋建設(shè)常用的信號源。
三、隧道覆蓋的天饋系統(tǒng)選擇
在選擇好了GSM信號源之后,則必須根據(jù)實(shí)際情況配置天饋系統(tǒng),對隧道進(jìn)行覆蓋。通常有三種不同配置的天饋系統(tǒng):同軸饋電無源分布式天線、光纖饋電有源分布式天線、泄漏電纜。
1、同軸饋電無源分布式天線
這種覆蓋方案的設(shè)計(jì)比較靈活、價(jià)格相對低、安裝較方便。同軸電纜的饋管衰減較小,天線增益的選擇主要取決于安裝條件,在條件許可的情況下,可選用增益相對較高的天線,來提高覆蓋范圍。該方案的簡化版就是采用單根天線對隧道進(jìn)行覆蓋,對于較短的隧道來說,這種方案確實(shí)是一種低成本解決方案。
2、光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)
在某些復(fù)雜的隧道覆蓋環(huán)境中,可采用光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)來替代同軸饋電無源分布式天線系統(tǒng)。它更適用于覆蓋地下隧道(地鐵隧道)和站臺。采用光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)的主要好處包括在室內(nèi)安裝的電纜數(shù)減少、可適用更細(xì)的電纜、采用光纜可降低電磁干擾、在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計(jì)更靈活等,缺點(diǎn)是成本高。
3、泄露電纜
采用泄漏電纜進(jìn)行隧道覆蓋,是一種最為常用的方法,這種方法的好處在于:
可減小信號陰影和遮擋,在復(fù)雜的隧道中采用分布式天線,手機(jī)與某特定天線之間可能會受到遮擋,導(dǎo)致覆蓋不好;
信號波動范圍減少,與其它天線系統(tǒng)相比,隧道內(nèi)信號覆蓋均勻;
可對多種服務(wù)同時提供覆蓋,泄漏電纜本質(zhì)上是寬帶系統(tǒng),多種不同的無線系統(tǒng)可以共享同一泄漏電纜,考慮到在隧道中經(jīng)常使用某些無線系統(tǒng)(尋呼系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、廣播等),采用共享一條泄漏電纜的方法,可省去架設(shè)多條天線的工程。
泄漏電纜覆蓋設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù),其設(shè)計(jì)方案相對簡單,本文不作重點(diǎn)分析。下面重點(diǎn)分析采用普通同軸饋電無源分布式天線進(jìn)行隧道覆蓋的設(shè)計(jì)方案。
四、隧道的無線傳播
無線電波在隧道中傳播時具有隧道效應(yīng),信號傳播是墻壁反射與直射的結(jié)果,其中直射為主要分量。華為公司基于ITU-R建議,根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對傳播模型進(jìn)行了修正,得出一簡單實(shí)用的隧道傳播模型,用于進(jìn)行隧道覆蓋設(shè)計(jì),該傳播模型為:
Lpath=20lgf+30lgd―8dB
其中:
篇2
關(guān)鍵字:隧道覆蓋覆蓋規(guī)劃鐵路隧道公路隧道
一、概述
對重要的公路、鐵路實(shí)現(xiàn)全線覆蓋是運(yùn)營商提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié),是提高綜合競爭力的一個有力手段。從交通角度來看,目前大多數(shù)隧道的目的是覆蓋盲區(qū),因此需要結(jié)合交通線路的覆蓋設(shè)計(jì)來制訂專門的隧道覆蓋解決方案。
隧道覆蓋主要分為鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道等,每種隧道具有不同的特點(diǎn),一般來說公路隧道比較寬敞,對隧道里面的覆蓋狀況,有車通過與無車通過時差別不大。車輛通過時,隧道內(nèi)剩余空間較大,可根據(jù)實(shí)際情況選擇尺寸大一些的天線,以獲取較高的增益,使覆蓋范圍更大。而鐵路隧道一般來說要狹窄一些,特別是當(dāng)火車經(jīng)過時,被火車填充后所剩余的空間很小,火車對隧道的填充會對信號的傳播產(chǎn)生較大的影響,且天線系統(tǒng)的安裝空間有限,使天線的尺寸和增益受到很大的限制。另外,不管是哪種隧道,都存在長短不一的狀況,短的隧道只有幾百米,而長的隧道有十幾公里。在解決短隧道覆蓋時,可采用靈活經(jīng)濟(jì)的手段,如在隧道口附近用普通的天線向隧道里進(jìn)行覆蓋。但是,這些手段可能在解決長隧道覆蓋時不起作用,對于長隧道的覆蓋必須采取其它一些手段。因此,對于每段隧道的解決方案可能都會有所區(qū)別,必須根據(jù)實(shí)際情況來選定覆蓋解決方案。
在進(jìn)行隧道覆蓋規(guī)劃之前,一般需要知道以下數(shù)據(jù):
隧道長度、隧道寬度、隧道孔數(shù)(1、2)、覆蓋概率(50%、90%、95%、98%、99%)、隧道結(jié)構(gòu)(金屬、混凝土)、載頻數(shù)目、隧道中最小接收電平(一般為-85dBm到-102dBm)、隧道孔間距、AC/DC是否可用、墻壁能否打孔、隧道入口處的信號電平、隧道內(nèi)部已有信號電平等。
二、隧道覆蓋的信號源選擇
為了提供隧道覆蓋,一個GSM信號源與一套分布式系統(tǒng)是必要的。信號源的選擇,需要根據(jù)隧道附近的無線覆蓋狀況和傳輸、話務(wù)、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等情況來決定。隧道覆蓋所采用的信號源包括宏蜂窩基站、微蜂窩基站、直放站等。
對于鐵路、公路隧道覆蓋來說,由于其話務(wù)量小,宏蜂窩基站作為信號源較為少用。但是,在城市地鐵隧道中,人流量大,話務(wù)量也高,這種場合不僅要覆蓋站臺,而且還要覆蓋鐵路系統(tǒng)出口等地方,可采用容量較大的宏蜂窩基站。
使用宏蜂窩基站的優(yōu)點(diǎn)是可以提供更多的信道資源、擴(kuò)容較為容易、單個基站覆蓋能力強(qiáng);缺點(diǎn)是需要用電纜從BTS設(shè)備所在的機(jī)房引入信號覆蓋隧道、增加了饋線損耗、需要較大的機(jī)房等配套設(shè)備、總的投資費(fèi)用高。
對容量要求不是很高的隧道覆蓋,可采用微峰窩基站。使用微蜂窩基站的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備空間小、所需配套設(shè)備少、總的投資費(fèi)用低。
如果附近有信號源可以利用,則可采用無線直放站來作為隧道覆蓋的信號源。采用直放站往往是網(wǎng)絡(luò)拓展的第一步,在網(wǎng)絡(luò)容量上升后再用GSM基站來替換。采用直放站作為信號源的優(yōu)點(diǎn)包括:無需傳輸、綜合成本低、可將遠(yuǎn)處的話務(wù)帶給施主小區(qū),使小區(qū)的信道利用率更高、安裝速度快等。無線直放站有寬帶直放站和選頻直放站兩種,采用無線直放站會使得網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜度增加,不便維護(hù),另外在采用選頻直放站時,施主小區(qū)的頻率發(fā)生變更后,直放站的頻率也要進(jìn)行調(diào)整,不利于整網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化,施主天線和重發(fā)天線需要有足夠的隔離度,造成安裝空間上有些困難等缺點(diǎn)。除采用無線直放站以之外,也可采用光纖直放站作為信號源對隧道進(jìn)行覆蓋。
在實(shí)際工程之中,必須根據(jù)隧道長度、隧道附近的覆蓋狀況、基站分布、話務(wù)分布、建站條件等因素選擇信號源,微蜂窩基站和直放站是隧道覆蓋建設(shè)常用的信號源。
三、隧道覆蓋的天饋系統(tǒng)選擇
在選擇好了GSM信號源之后,則必須根據(jù)實(shí)際情況配置天饋系統(tǒng),對隧道進(jìn)行覆蓋。通常有三種不同配置的天饋系統(tǒng):同軸饋電無源分布式天線、光纖饋電有源分布式天線、泄漏電纜。
1、同軸饋電無源分布式天線
這種覆蓋方案的設(shè)計(jì)比較靈活、價(jià)格相對低、安裝較方便。同軸電纜的饋管衰減較小,天線增益的選擇主要取決于安裝條件,在條件許可的情況下,可選用增益相對較高的天線,來提高覆蓋范圍。該方案的簡化版就是采用單根天線對隧道進(jìn)行覆蓋,對于較短的隧道來說,這種方案確實(shí)是一種低成本解決方案。
2、光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)
在某些復(fù)雜的隧道覆蓋環(huán)境中,可采用光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)來替代同軸饋電無源分布式天線系統(tǒng)。它更適用于覆蓋地下隧道(地鐵隧道)和站臺。采用光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)的主要好處包括在室內(nèi)安裝的電纜數(shù)減少、可適用更細(xì)的電纜、采用光纜可降低電磁干擾、在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計(jì)更靈活等,缺點(diǎn)是成本高。
3、泄露電纜
采用泄漏電纜進(jìn)行隧道覆蓋,是一種最為常用的方法,這種方法的好處在于:
可減小信號陰影和遮擋,在復(fù)雜的隧道中采用分布式天線,手機(jī)與某特定天線之間可能會受到遮擋,導(dǎo)致覆蓋不好;
信號波動范圍減少,與其它天線系統(tǒng)相比,隧道內(nèi)信號覆蓋均勻;
可對多種服務(wù)同時提供覆蓋,泄漏電纜本質(zhì)上是寬帶系統(tǒng),多種不同的無線系統(tǒng)可以共享同一泄漏電纜,考慮到在隧道中經(jīng)常使用某些無線系統(tǒng)(尋呼系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、廣播等),采用共享一條泄漏電纜的方法,可省去架設(shè)多條天線的工程。
泄漏電纜覆蓋設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù),其設(shè)計(jì)方案相對簡單,本文不作重點(diǎn)分析。下面重點(diǎn)分析采用普通同軸饋電無源分布式天線進(jìn)行隧道覆蓋的設(shè)計(jì)方案。
四、隧道的無線傳播
無線電波在隧道中傳播時具有隧道效應(yīng),信號傳播是墻壁反射與直射的結(jié)果,其中直射為主要分量。華為公司基于ITU-R建議,根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對傳播模型進(jìn)行了修正,得出一簡單實(shí)用的隧道傳播模型,用于進(jìn)行隧道覆蓋設(shè)計(jì),該傳播模型為:
Lpath=20lgf+30lgd―8dB
其中:
篇3
1.1GPS在大橋控制測量中的應(yīng)用
在建立大橋控制網(wǎng)時,采用橋梁軸線建立坐標(biāo)系對所應(yīng)用的GPS技術(shù)進(jìn)行處理。在橋梁主軸線上,聯(lián)測或假定一個控制點(diǎn),并且以軸作為GPS控制網(wǎng)方位基準(zhǔn),由高精度測距儀測量主軸線兩端控制點(diǎn)間長度確定網(wǎng)尺度基準(zhǔn)。在主橋高程面上選擇GPS橋梁控制網(wǎng)投影面。
1.2GPS在隧道控制測量中的應(yīng)用
在布設(shè)GPS隧道控制網(wǎng)時,通常采用隧道工程坐標(biāo)系。在布設(shè)隧道工程坐標(biāo)系的過程中,其原點(diǎn)一般選擇隧道洞口控制點(diǎn),并且在方向上要求X軸指向與線路前進(jìn)方向一致,同時通過正交的方式,使得Y軸與X軸構(gòu)成右手系。在對GPS隧道控制網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行選擇埋設(shè)時,需要考慮GPS測量對點(diǎn)位的要求,以及隧道施工的要求。
2GPS高程擬合精度評定指標(biāo)
為了對GPS高程擬合精度進(jìn)行客觀的評論,需要對所有的GPS點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測,在全網(wǎng)上均勻分布起算點(diǎn),選擇其他點(diǎn)作為檢核點(diǎn)。在內(nèi)符合精度方面,根據(jù)參與擬合計(jì)算已知點(diǎn)高程異常與擬合出高程異常求擬合殘差;在外符合精度方面,根據(jù)檢核點(diǎn)高程異常與擬合出高程異常間差值,計(jì)算GPS高程擬合的外符合精度M;GPS水準(zhǔn)精度評定,根據(jù)檢核點(diǎn)與已知點(diǎn)距離L計(jì)算檢核點(diǎn)擬合殘差限值評定GPS擬合高程達(dá)到的精度。
3數(shù)據(jù)介紹隧道主要應(yīng)用
GPS進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)進(jìn)行高程傳遞。對于控制點(diǎn)來說,由于需要進(jìn)行擬合處理,在這種情況下需要的數(shù)據(jù)比較少。以某一橋梁為例,采用20個公共點(diǎn)對三次樣條模型和移動曲面進(jìn)行擬合分析,根據(jù)需要數(shù)據(jù)前四位省略,在數(shù)據(jù)類別方面,根據(jù)GPS高程擬合原理,可以將其分為起算數(shù)據(jù)、檢核數(shù)據(jù)。其中,起算數(shù)據(jù)中的點(diǎn)一方面包含大地高,另一方面包含正常高,同時以此為計(jì)算擬合模型中的參數(shù)。檢核數(shù)據(jù)是已知大地高,高程異常通過應(yīng)用擬合模型進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)一步獲得正常高。本文中將11個數(shù)據(jù)點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù),9個數(shù)據(jù)點(diǎn)作為檢核數(shù)據(jù),具體分配方案為起算數(shù)據(jù)13個,分別為1、3、5、6、7、9、11、14、16、18、20點(diǎn),檢核數(shù)據(jù)9個,分別為2、4、8、10、12、13、15、17、19。
4數(shù)據(jù)解算結(jié)果及分析
分別對三次樣條擬合和移動曲面擬合兩種模型根據(jù)分配好方案進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合,三次樣條擬合法比移動曲面擬合法效果更好一些,兩種方法得到擬合結(jié)果值與已知各點(diǎn)高程異常值關(guān)系。當(dāng)多跨橋梁長度、隧道長度分別小于3000m、6000m時,通過移動曲面擬合法可以滿足精度要求。對于三次樣條曲線擬合,在應(yīng)用過程中,需要注意X分量、Y分量對擬合結(jié)果產(chǎn)生的影響,在某些情況下,三次樣條擬合出高程異常面會出現(xiàn)失真現(xiàn)象。對于多跨橋梁、隧道來說,當(dāng)其長度分別超過3000m、6000m時,在這種情況下,通過移動曲面擬合法獲取高程數(shù)據(jù),在精度方面早已不能滿足要求。對測區(qū)內(nèi)一塊寬1000m,長5000m區(qū)域采用三次樣條擬合法和移動曲面擬合法進(jìn)行高程異常擬合,通過對比分析兩種擬合方法所得結(jié)果及擬合圖形,同時結(jié)合三次樣條和移動曲面擬合原理,可知三次樣條擬合法存在一定的局限性,三次樣條法擬合法與X分量或者Y分量密切相關(guān),擬合結(jié)果受X分量、Y分量的影響,進(jìn)而影響擬合結(jié)果的可靠性。
5結(jié)論
篇4
在隧道工程運(yùn)營階段中,由于地下水產(chǎn)生的影響作用重點(diǎn)表現(xiàn)在襯砌滲漏水方面。滲漏水無論是在隧道的穩(wěn)定方面,還是在隧道設(shè)施與行車的安全方面均會造成極大的不良影響。滲漏水促使襯砌風(fēng)化及腐蝕,同時也使襯砌結(jié)構(gòu)受到破壞。另外,還對設(shè)備的正常使用造成極大的影響,并在很大程度上對行車安全造成嚴(yán)重影響。造成滲漏水的原因主要體現(xiàn)在兩大方面:其一為排水不夠順暢,其二為防水設(shè)施劣質(zhì)。
1.1排水過程不具順暢性
對于隧道的設(shè)計(jì)施工,將新奧法原理理論作為參考依據(jù),在設(shè)計(jì)過程中,把隧道周邊巖體滲水經(jīng)過襯砌之后的倒水設(shè)備,進(jìn)一步往集水溝引入,繼爾往隧道排除。如果存在某些排水設(shè)備系統(tǒng)不能夠正常運(yùn)行,將水往隧道排出,便會基于襯砌后期形成難以解決的集水現(xiàn)象。在此位置的水充滿空隙的狀況下,襯砌會受到和地下水位高度相同靜水的壓力,而并不是基于設(shè)計(jì)當(dāng)中的無水壓,也不是折減水壓。同時,在滲流的動水壓力的影響下,襯砌承受的壓力會在在很大程度上高于此前設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而造成襯砌涌水開裂的破損情況。因?yàn)樗淼冷伒鼗骈L期浸泡在積水當(dāng)中,到列車動力的催動之下,便會引發(fā)底部吊空現(xiàn)象,列車經(jīng)過時產(chǎn)生呼吸作用把碎石排空,也把砂子排空,知識行車產(chǎn)生限速,并且會引發(fā)斷軌等諸多情況。在排水系統(tǒng)不夠順暢的情況下,便會進(jìn)一步造成雨季積水等不良狀況。
1.2防水設(shè)施劣質(zhì)
在隧道和外部水環(huán)境之間,防水層是極其重要的部件,能夠在隧道與外部水環(huán)境分隔中發(fā)揮重要作用。基于隧道工程當(dāng)中,具備兩種防水層:其一是柔性防水層;其二為剛性防水層。對于柔性防水層來說,其效果與材質(zhì)及施工質(zhì)量存在很大的聯(lián)系。若防水材料劣質(zhì),沒有足夠的耐久性,便非常容易在運(yùn)營一段時間后,將防水能力喪失。對于剛性防水層,由于它的功能和混凝土的性能之間具備一定的聯(lián)系性,如果防水混凝土的襯砌施工質(zhì)量比較差,在收縮大的作用下便會呈現(xiàn)孔隙及裂縫等一系列情況,進(jìn)而使得防水層的防水能力大大降低。
2隧道工程影響作用分析
2.1案例分析
隧道工程在建設(shè)過程中,也會對水環(huán)境構(gòu)成極大的影響。隧道工程將地下水滲流原有擁有的平衡破壞,在長期疏干的作用之下,使?jié)B流場產(chǎn)生了極大的變化,進(jìn)而對地下水正常循環(huán)造成了非常大的影響,最后惡化了自然生態(tài)環(huán)境。以某隧道工程作為案例,該隧道工程全長為15.365千米,洞頂埋深為100米~910米,洞中部屬于斑古坳地區(qū),地表面植被非常茂密,年平均氣溫維持在20攝氏度,年均降雨量為1500mm。此隧道的主要問題是滲漏水現(xiàn)象嚴(yán)重,通過多次整治之后,問題仍舊沒有得到有效解決。在長期排水的作用下,致使地下水位呈現(xiàn)下降的現(xiàn)象,井水干涸,并且正常的農(nóng)業(yè)灌溉也受到了非常大的影響。另外,因?yàn)榈孛娉两抵率狗课莓a(chǎn)生變形及開裂情況,使當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)及生活均無法正常開展,該地區(qū)居民只能外遷,從而損失了很大一筆經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。對于此隧道工程,對地下水環(huán)境的主要影響包括兩方面的內(nèi)容:一方面為疏干地下水;另一方面為滲流場變化使巖土應(yīng)力發(fā)生變化。
2.2疏干地下水造成自然環(huán)境災(zāi)害最主要的原因
為隧道長期排水。隧道挖掘之后,把水循環(huán)系統(tǒng)破壞,例如知識地下水資源被很大程度的流失。在隧道積水與匯水的作用下,使形成地下水運(yùn)動的方向發(fā)生較為的改變。在長期排水的情況下,位于隧道中的地下水系統(tǒng)漸漸將地下水排出。將有關(guān)理論當(dāng)作參考標(biāo)準(zhǔn),地下水的補(bǔ)給量不能讓其排水量得到充分滿足,于是其水位便會發(fā)生持續(xù)下降的現(xiàn)象。在地下水位慢慢減弱的狀況下,地下水和地表水徑流間都會產(chǎn)生一定程度的變化,以直接的方式導(dǎo)致巖溶泉發(fā)生出水量極少的情況。與此同時,也可能造成地表的取水井水位下降及水井干涸等現(xiàn)象,進(jìn)一步知識居民生活用水尤為匱乏。另外,地下水位下降會知識原農(nóng)田土壤的含水量大大減退,尤其對水稻區(qū)域的影響更為嚴(yán)峻,可能引發(fā)無法繼續(xù)種植的情況,最終對農(nóng)業(yè)的正常運(yùn)作產(chǎn)生了非常大的影響。
2.3滲流場變化使巖土應(yīng)力發(fā)生變化
首先,由于隧道讓許多地下水疏干,進(jìn)一步讓水位產(chǎn)生下降情況,而飽和巖土層當(dāng)中空隙的水壓力則會呈現(xiàn)減弱的趨勢,不飽和區(qū)域負(fù)水壓力區(qū)變大,在總應(yīng)力不發(fā)生變化的狀況之下,有效的應(yīng)力便會得到進(jìn)一步的上升。其次,應(yīng)滲流場發(fā)生明顯改變,地下水滲流的方向也會隨著發(fā)生改變,變成在新水力梯度的狀況下,便可能朝著隧道中心發(fā)生流動,此時方向?yàn)橄蛳路较?。另外,?yīng)滲流方向發(fā)生明顯變化,地下水的滲流力也會隨之發(fā)生變化,從而讓豎直向下應(yīng)力加大,最終導(dǎo)致總應(yīng)力提升。在此狀況下,巖土便會產(chǎn)生新的沉降,直至達(dá)到新的動態(tài)平衡狀態(tài)為止。土體沉陷則會讓隧址區(qū)的房屋產(chǎn)生傾斜現(xiàn)象,也會產(chǎn)生開裂現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致不能繼續(xù)應(yīng)用,在土體沉陷對農(nóng)田造成嚴(yán)重影響的狀況之下,便在很大程度上增加了農(nóng)業(yè)耕種的難度。
3結(jié)語
篇5
地質(zhì)雷達(dá)一種利用電磁波信號在不同介質(zhì)中傳播運(yùn)動特性的寬帶高頻電磁波信號探測方法。地質(zhì)雷達(dá)探測系統(tǒng)發(fā)射機(jī)將高頻電磁波以短脈沖、寬頻帶的方式,通過發(fā)射天線將其定向發(fā)射至地下,經(jīng)過不同特質(zhì)的地下巖層或目標(biāo)體反射回地質(zhì)雷達(dá)并由接收天線接收。高頻電磁波在巖層中傳播時,由于巖層所含介質(zhì)的差異,導(dǎo)致其傳播路徑、電磁場強(qiáng)度及波形呈不同幾何形態(tài),通過對時域波形的采集、數(shù)據(jù)整理及分析,可確定地下巖層界面或異常巖體的空間結(jié)構(gòu)及其位置。隧道結(jié)構(gòu)地質(zhì)巖層具有明顯的電性差異,這是地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用的前提;這些界面可以形成良好的電磁波反射形態(tài),是地質(zhì)雷達(dá)在隧道襯砌質(zhì)量檢測中應(yīng)用的主要原理。
二、砼厚度的地質(zhì)雷達(dá)探測試驗(yàn)
試驗(yàn)?zāi)康氖欠治龅刭|(zhì)雷達(dá)對鋼筋砼構(gòu)件的檢測精度。試件尺寸為2m×2m鋼筋砼方柱,強(qiáng)度為C25,配合比(kg/m3)為水∶水泥(標(biāo)號為325)∶粗骨料∶細(xì)砂=195∶464∶551∶1170。其中粗骨料為19~31.5、9.5~19、4.75~9.5mm,經(jīng)篩分試驗(yàn)確定3種規(guī)格的摻量分別為30%、60%、10%,形成連續(xù)級配。經(jīng)檢驗(yàn),碎石為同顏色,不帶雜物,含泥量0.5%,壓碎值10.4%,符合規(guī)范要求。鋼筋主筋為直徑16mm二級螺紋鋼,間距93mm;箍筋為直徑10mm一級圓鋼,間距90mm。保護(hù)層厚度統(tǒng)一設(shè)置為40mm響了檢測精度,實(shí)際檢測精度可能更高,地質(zhì)雷達(dá)對于不同介質(zhì)界面的探測具有較高的精度,檢測結(jié)果較為可靠。
三、工程應(yīng)用案例
工程概況某隧道位于贛南山區(qū),為小凈距短隧道。隧道縱坡為單向坡,左、右線縱坡坡率分別為2.125%、2.1%。洞門均為1∶1.6削竹式。按新奧法原理設(shè)計(jì)為復(fù)合式支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)。根據(jù)地質(zhì)勘察揭示的圍巖情況,將洞身(包括緊急停車帶)劃分為FS3b、FS4a、FS4b、FS5a、FS5b、FS5c及明洞FSM等襯砌結(jié)構(gòu)類型。試驗(yàn)主要采用地質(zhì)雷達(dá)對淺埋一般段FS4a襯砌施工質(zhì)量進(jìn)行掃描檢測。FS4a型襯砌的結(jié)構(gòu)如下:初期支護(hù)為22藥卷錨桿(單根長3.0m),錨桿環(huán)距×縱距為1.0m×1.0m,噴射23cm厚C25砼,6@20×20cm雙層鋼筋網(wǎng)片,工字鋼(拱架)縱距1.0m;二次襯砌結(jié)構(gòu)為40cm厚C30鋼筋砼拱圈,40cm厚C30素砼仰拱。檢測結(jié)果分析為地質(zhì)雷達(dá)檢測10榀鋼拱架縱向間距的結(jié)果,為地質(zhì)雷達(dá)掃描檢測初期支護(hù)砼噴射厚度的結(jié)果,為地質(zhì)雷達(dá)掃描檢測二次襯砌砼鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層厚度的結(jié)果。從表2來看,2#、5#、7#鋼架間距超過規(guī)范的允許偏差,施工方需在后續(xù)施工過程中嚴(yán)格控制鋼筋間距,確保鋼筋榀數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。
四、結(jié)語
篇6
為規(guī)范隧道標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝,提高隧道施工質(zhì)量,在隧道施工中推行隧道仰拱端模、背模、仰拱鋼邊止水帶固定、仰拱鋼筋預(yù)彎安裝以及“五線”(鋼筋搭接上層線、鋼筋搭接下層線、縱向盲管線、環(huán)向盲管線、仰拱澆筑面)上墻等標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝。把定制仰拱端模、背模、仰拱鋼邊止水帶固定夾具、仰拱鋼筋預(yù)彎安裝工藝在云桂二標(biāo)中全面推廣使用。
2隧道仰拱標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝
在仰拱施工中,推行仰拱端模、背模、仰拱鋼邊止水帶固定夾具、仰拱鋼筋預(yù)彎安裝標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝,以控制鋼筋間距、排距、鋼筋保護(hù)層厚度、施工縫防水(止水帶及止水條安裝)和仰拱底板混凝土的澆筑質(zhì)量。
2.1仰拱鋼筋加工及安裝施工工藝
①下料:仰拱鋼筋加工采用自制鋼筋彎筋機(jī)進(jìn)行加工,自制彎筋各分部可自行設(shè)計(jì)制作,要求操作方便,安全可行。按照設(shè)計(jì)圖紙對鋼筋進(jìn)行下料。注意需確保同一區(qū)段內(nèi)的鋼筋接頭數(shù)量滿足驗(yàn)標(biāo)要求:綁扎接頭在構(gòu)件的受拉區(qū)不得大于25%。
②預(yù)彎:鋼筋預(yù)彎加工首先按設(shè)計(jì)圖確定預(yù)彎半徑進(jìn)行鋼筋預(yù)彎加工,然后根據(jù)驗(yàn)標(biāo)要求:受拉熱軋帶肋鋼筋的末端應(yīng)采用直角形彎鉤,其彎曲直徑不得小于鋼筋直徑的5倍(HRB335)或7倍(HRB400),鉤端應(yīng)留有不小于鋼筋直徑3倍(HRB335)或5倍(HRB400)的直線段,直角形彎鉤的方向應(yīng)徑向?qū)?,垂直于軸線。鋼筋預(yù)彎加工時現(xiàn)場技術(shù)員需跟班作業(yè),檢查鋼筋預(yù)彎的弧長、半徑以及直角形彎鉤是否符合設(shè)計(jì)和驗(yàn)標(biāo)要求。
③測量定位放線:按照“五線”上墻標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)要求,把鋼筋搭接上層線、鋼筋搭接下層線測量定位后,用紅油漆標(biāo)識到墻上。
④綁扎安裝:鋼筋安裝控制要點(diǎn):鋼筋排距和間距(特別是邊墻露出部分)、邊墻露出部分鋼筋直角形彎鉤的方向應(yīng)是否與隧道軸線平行、鋼筋保護(hù)層厚度。根據(jù)鋼筋安裝控制要點(diǎn)進(jìn)行鋼筋安裝定位放樣,內(nèi)層鋼筋及外層鋼筋位置設(shè)置控制點(diǎn)和鋼筋定位架:縱向上在仰拱兩側(cè)端頭處各設(shè)置一個;環(huán)向上于隧道中線、施工仰拱填充頂面處及兩半徑變化處設(shè)置。以鋼筋定位架控制鋼筋的排距和間距。安裝完成后,現(xiàn)場技術(shù)員檢查每組鋼筋起彎點(diǎn)位置是否在設(shè)計(jì)位置處,尺量排距、保護(hù)層厚度,檢查鋼筋預(yù)留長度及綁扎接頭是否符合設(shè)計(jì),確保鋼筋安裝質(zhì)量。
2.2環(huán)縱向止水帶安裝和止水條預(yù)留槽施工工藝
仰拱縱向中埋式鋼邊止水帶的安裝控制要點(diǎn):保證其安裝位置準(zhǔn)確、順直、不扭曲。
①測量放線:按照“五線”上墻標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)要求,把仰拱澆筑面標(biāo)高用紅油漆標(biāo)識到墻上,仰拱澆筑面標(biāo)高應(yīng)比實(shí)際施工仰拱填充面高出10cm。鋼邊止水帶定位應(yīng)露出仰拱澆筑面一半。
②鋼邊止水帶固定:采用方鋼條(4cm×6cm×6m)和自制“U”型夾具將鋼邊止水帶露出部分夾緊后,固定到定位鋼筋上,以防止?jié)仓艜r上浮跑位。
③施作止水條預(yù)留槽:在仰拱混凝土初凝前,用4cm×6cm方鋼條進(jìn)行止水條壓槽,壓槽位置設(shè)置于內(nèi)層鋼筋靠鋼邊止水帶側(cè)10cm處,約1h后取出方鋼條,以免時間過長不易取出。
2.3仰拱端模、仰拱環(huán)向中埋式和背貼式橡膠止水帶的施工工藝
①仰拱端模加工:仰拱端??刹捎?mm厚的鋼板和8#角鋼加工成“L”“U”形的上下兩塊,根據(jù)隧道仰拱弧形按尺寸分別制作上下各7塊端模?!癠”塊的尺寸為20cm×20cm,中間豎邊每隔25cm刻一條寬16mm長10cm的槽;“L”塊的尺寸為25×20cm,豎邊每隔25cm刻一條寬16mm長10cm的槽。
②仰拱端模和環(huán)向止水帶安裝:先把背貼式橡膠止水帶平鋪在仰拱初支面上,將仰拱下半部端模壓在其上面固定,然后把中埋式橡膠止水帶鋪設(shè)在仰拱下半部端模托板上,放置仰拱上半部端模,把仰拱上下部分端模固定加固,防止中埋式橡膠止水帶移位。
2.4仰拱背模板施工工藝
①仰拱弧形背模加工:仰拱弧形背模采用3mm厚的鋼板和6#角鋼按隧道仰拱弧形尺寸加工成1m或1.5m一塊,每塊模板弧長1.68m。模板之間用Φ12螺栓進(jìn)行拼裝連接。
②仰拱弧形背模安裝:根據(jù)仰拱頂面標(biāo)高定位架放置弧形背模,縱向用螺栓連接好,背模加固采用拉桿(Φ22鋼筋)焊接到預(yù)埋于仰拱初支中的豎向定位鋼筋上固定。拉桿縱向間距1m,同一斷面上在背模底面和頂面處設(shè)置,背模與端模用螺栓固定。
2.5仰拱和仰拱填充混凝土澆筑
仰拱澆筑砼時應(yīng)從中間向兩側(cè)分別進(jìn)行。澆筑邊墻砼時,注意澆筑砼數(shù)量,避免掩埋鋼邊止水帶。加強(qiáng)振搗,確保仰拱砼密實(shí),完成后及時收面。仰拱填充混凝土不得與仰拱混凝土同時澆筑,待仰拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa后才能進(jìn)行填充混凝土澆筑,仰拱填充混凝土澆筑前應(yīng)清除仰拱表面的雜物和積水。仰拱堵頭模板采用4mm厚的鋼板和8#角鐵進(jìn)行加工,模板之間用Φ16螺栓連接。中心水溝采用倒梯形整體模板,采用4mm鋼板和10#角鐵加工成1.0m或1.5m一節(jié),模板之間用Φ16螺栓連接。仰拱填充的高程和橫向坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,表面應(yīng)平順,確保流水暢通、不積水。
3結(jié)語
篇7
施工監(jiān)測
(1)聯(lián)絡(luò)通道的施工監(jiān)測主要內(nèi)容
①溫度監(jiān)測:鹽水溫度、凍結(jié)孔鹽水回路溫度、測溫孔溫度、泄壓孔壓力;
②隧道內(nèi)及聯(lián)絡(luò)通道監(jiān)測:隧道隆沉、隧道水平位移、隧道收斂變形、聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)隆沉及收斂變形;
③周邊環(huán)境監(jiān)測:地表隆沉、管線變形、建構(gòu)筑物變形;監(jiān)測周期:聯(lián)絡(luò)通道鉆孔施工開始至結(jié)構(gòu)融沉注漿結(jié)束。
(2)監(jiān)測范圍
隧道內(nèi):聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)隧道管片左右各延伸20m,共40m。沉降點(diǎn)布設(shè):在通道兩側(cè)20m范圍內(nèi)對隧道水平及垂直方向的收斂變形及施工影響范圍內(nèi)的隧道整體進(jìn)行監(jiān)測。沉降監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)在隧道底環(huán)片上,測點(diǎn)間距為2.4m,測點(diǎn)用道釘打入環(huán)片內(nèi)牢固。位移點(diǎn)布設(shè):位移監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)在隧道兩肩的環(huán)片上,測點(diǎn)間距為2.4m,測點(diǎn)用道釘打入環(huán)片內(nèi)牢固。隧道收斂監(jiān)測點(diǎn)布設(shè):監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)在上、下、左、右隧道壁上,用紅漆做好標(biāo)記。周邊環(huán)境:聯(lián)絡(luò)通道正上方地面投影中心為圓心半徑至少20m范圍內(nèi)。周邊環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)布設(shè):地面有建筑時應(yīng)結(jié)合地面建筑物、管線情況增加布點(diǎn)。布點(diǎn)間距橫向由聯(lián)絡(luò)通道中心向兩側(cè)2m、3m、5m、10m布設(shè)各監(jiān)測點(diǎn),布點(diǎn)間距豎向由聯(lián)絡(luò)通道中心向兩側(cè)4m、4m、5m、5m布設(shè)各監(jiān)測點(diǎn)。
(3)監(jiān)測要求
1)在兩條隧道內(nèi)均應(yīng)設(shè)置測溫孔監(jiān)測凍結(jié)壁厚度、凍結(jié)壁平均溫度和凍結(jié)壁與隧道管片界面溫度,測溫孔(點(diǎn))應(yīng)布置在凍結(jié)孔間距較大的界面上或預(yù)計(jì)凍結(jié)薄弱處。
2)在測定凍結(jié)壁與隧道管片界面溫度時,應(yīng)在界面內(nèi)外兩側(cè)各布置1個測溫點(diǎn),通過差值方法確定界面處溫度。
3)聯(lián)絡(luò)通道工程必須實(shí)施24h監(jiān)控。監(jiān)測單位應(yīng)嚴(yán)格按監(jiān)測方案實(shí)施對聯(lián)絡(luò)通道工程的監(jiān)測工作,加強(qiáng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和異常數(shù)據(jù)的判讀,加強(qiáng)對報(bào)警狀態(tài)下數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓芾恚_保監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時、正確、有效。
4)嚴(yán)格執(zhí)行隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法溫度監(jiān)控、聯(lián)絡(luò)通道“工況圖表”及設(shè)計(jì)圖的要求,其中,聯(lián)絡(luò)通道“工況圖表”實(shí)施工作由總監(jiān)總負(fù)責(zé),現(xiàn)場監(jiān)測監(jiān)控分中心各執(zhí)行層(監(jiān)理單位、施工單位和第一方監(jiān)測單位)負(fù)責(zé)按時更新和上傳相關(guān)的圖表。詳見附件。
5)聯(lián)絡(luò)通道專業(yè)施工隊(duì)伍必須對聯(lián)絡(luò)通道施工全過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和策劃,并對可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)落實(shí)防范或應(yīng)急措施;聯(lián)絡(luò)通道工程施工前須進(jìn)行防范措施或應(yīng)急預(yù)案的演練。
6)施工監(jiān)測應(yīng)由監(jiān)測單位編制專業(yè)監(jiān)測方案,并經(jīng)有關(guān)方面批準(zhǔn)后實(shí)施。
二、聯(lián)絡(luò)通道監(jiān)測監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)化圖表
聯(lián)絡(luò)通道除了嚴(yán)格按照施工組織方案進(jìn)行施工外還要建立一套監(jiān)測監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)化流程,以確保聯(lián)絡(luò)通道在施工過程中和結(jié)構(gòu)后期人員、通道和隧道結(jié)構(gòu)、地面周邊建(構(gòu))筑物的安全。遇到特殊情況不影響現(xiàn)場監(jiān)測實(shí)施,能及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)提供各參建方。
工況圖表信息化手段
聯(lián)絡(luò)通道施工過程中采取“工況圖表”形式配合每日監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控管理,工況圖表主要包括聯(lián)絡(luò)通道施工主要凍結(jié)技術(shù)參數(shù)及鉆孔特征表、凍結(jié)加固溫度監(jiān)測報(bào)表、聯(lián)絡(luò)通道周邊環(huán)境及洞內(nèi)結(jié)構(gòu)監(jiān)測布點(diǎn)圖等。
(1)聯(lián)絡(luò)通道施工主要凍結(jié)技術(shù)參數(shù)及鉆孔特征表、凍結(jié)加固溫度監(jiān)測報(bào)表
明確主要凍結(jié)技術(shù)參數(shù)及鉆孔特征,建立監(jiān)控施工過程凍結(jié)加固日報(bào)和抽檢為手段的結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系。鉆孔的正確位置控制及冰凍過程中的溫度控制是凍結(jié)法施工的關(guān)鍵參數(shù),溫度監(jiān)測頻率為每日一次,采用下列參數(shù)表格控制。包括的主要要素有:主要凍結(jié)技術(shù)參數(shù)、凍結(jié)孔特征、其他鉆孔特征、參建單位及說明等。包括的主要要素有:工點(diǎn)名稱、凍結(jié)天數(shù)、鹽水設(shè)計(jì)溫度、總?cè)ゼ翱偦佧}水溫度、凍結(jié)孔鹽水回路溫度、測溫孔溫度、卸壓孔壓力、監(jiān)測單位、溫控日期及時間等。鉆孔時嚴(yán)格按照鉆孔特征表參數(shù)進(jìn)行施工;溫度監(jiān)測報(bào)表主要作用在于根據(jù)測溫孔的溫度,可以計(jì)算凍結(jié)壁厚度、凍結(jié)壁的平均溫度,以及開挖邊界上的溫度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,同時根據(jù)卸壓孔壓力的日常監(jiān)測,判斷凍結(jié)壁是否閉合。凍結(jié)溫度要求:積極凍結(jié)7d鹽水降至-18℃以下,積極凍結(jié)15d鹽水溫度降至-24℃以下(設(shè)計(jì)最低鹽水溫度高于-24℃時取設(shè)計(jì)最低鹽水溫度),開挖過程中鹽水溫度降至設(shè)計(jì)最低鹽水溫度以下。施工內(nèi)支撐后可進(jìn)行維護(hù)凍結(jié),但維護(hù)凍結(jié)鹽水溫度不宜高于-22℃。開挖過程中,在保證凍結(jié)壁平均溫度和厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求且實(shí)測判定凍結(jié)壁安全的情況下,可適當(dāng)提高鹽水溫度,但不宜高于-25℃;開挖時,去回、路鹽水溫差不宜高于2℃。
(2)傳統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)通道洞內(nèi)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)圖
針對聯(lián)絡(luò)通道洞內(nèi)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)圖,我們在現(xiàn)場實(shí)施監(jiān)測監(jiān)控時,發(fā)現(xiàn)地表環(huán)境各測項(xiàng)測點(diǎn)數(shù)量能夠覆蓋通道開挖的影響范圍,但是地表測點(diǎn)斷面間距較短,測點(diǎn)數(shù)量較多,同一范圍內(nèi)數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)冗余現(xiàn)象;同時隧道內(nèi)結(jié)構(gòu)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量較少,針對靠近凍結(jié)區(qū)域的管片監(jiān)測數(shù)據(jù)較少。
(3)優(yōu)化后的聯(lián)絡(luò)通道洞內(nèi)結(jié)構(gòu)監(jiān)測及周邊環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)布置圖
為了使各參建單位了解聯(lián)絡(luò)通道現(xiàn)場施工情況以及監(jiān)測點(diǎn)變形情況,施工過程中采用以下圖表進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)管理控制。聯(lián)絡(luò)通道內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度圖包括的主要要素有:開挖與構(gòu)筑平/剖面進(jìn)度示意圖、工程進(jìn)度文字說明、參建單位及說明等;施工單位按設(shè)計(jì)圖紙制作該圖,開挖及構(gòu)筑期間每日及時更新工況和工程進(jìn)度,并及時上報(bào)給風(fēng)險(xiǎn)咨詢單位和第三方監(jiān)測單位。聯(lián)絡(luò)通道內(nèi)部結(jié)構(gòu)監(jiān)測布點(diǎn)圖包括的主要要素有:隧道沉降/拱頂沉降監(jiān)測點(diǎn)、融沉期間結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測點(diǎn)、收斂監(jiān)測點(diǎn)等。聯(lián)絡(luò)通道地面環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)圖包括的主要要素有:建筑沉降點(diǎn)、管線監(jiān)測點(diǎn)、地表深層監(jiān)測點(diǎn)、地表模擬監(jiān)測點(diǎn)等;監(jiān)測點(diǎn)布置圖在控制范圍、測點(diǎn)數(shù)量等方面進(jìn)行了優(yōu)化,既保證施工影響范圍內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測,又去除了冗余監(jiān)測點(diǎn),簡潔、實(shí)用,可操作性良好。施工監(jiān)測單位繪制,并報(bào)施工、監(jiān)理、第三方監(jiān)測單位審核,開工前一周左右上報(bào)給風(fēng)險(xiǎn)咨詢單位和第三方監(jiān)測單位備案。
三、結(jié)束語
篇8
本系統(tǒng)基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、平臺及原則的構(gòu)架標(biāo)準(zhǔn),每一個功能模塊夠能通過標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)接口調(diào)用數(shù)據(jù)層提供的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換服務(wù),能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)間的互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享,避免信息孤島現(xiàn)象的出現(xiàn)。本系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)開發(fā)方式,在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時,由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)模塊統(tǒng)一管理,對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一整合,做到統(tǒng)一入口、展現(xiàn)、管理的一體化管理體系。系統(tǒng)能夠?qū)⒏魉淼老嚓P(guān)數(shù)據(jù)整合顯示在一個界面上,提供給用戶直觀的隧道安全狀態(tài)等相關(guān)信息。
2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
2.1洞門安全分析
該模塊主要利用輸入數(shù)據(jù)庫中的資料將某一隧道的洞門和既有隧道的洞門進(jìn)行對比,給出該隧道的洞門安全概率。輸入的基礎(chǔ)資料有圍巖級別、施工方法、最小埋深、施工超前支護(hù)措施、最大邊仰坡刷方高度等,通過查詢有關(guān)資料和系統(tǒng)在項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù),不斷豐富數(shù)據(jù)庫中這些基礎(chǔ)資料。這樣就可以通過統(tǒng)計(jì)對比,給出某隧道在既有隧道中同類圍巖條件下、采用同樣施工方法下所占的安全概率情況,或者給出采用同樣超前支護(hù)措施的隧道洞門安全個數(shù),或者給出最大刷方高度大于本隧道的個數(shù),該系統(tǒng)為應(yīng)用人員提供輔助決策意見。
2.2監(jiān)測數(shù)據(jù)管理
本功能模塊主要實(shí)現(xiàn)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果和監(jiān)測數(shù)據(jù)的上傳、查詢、分析、曲線顯示、生成報(bào)表等功能。通過數(shù)學(xué)分析模型,將其處理為各種分析圖表,用來展現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化情況,從而直觀的給出隧道在某一段時間的變形情況。報(bào)表包括預(yù)警快報(bào)、日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)等。
2.3歷史數(shù)據(jù)對比
本功能模塊主要實(shí)現(xiàn)本隧道和本線隧道或全部隧道在相同的圍巖等級、圍巖值、施工方法、開挖跨度情況下數(shù)據(jù)的對比情況,給出該隧道的安全概率。該模塊主要構(gòu)建數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)庫和坍塌數(shù)據(jù)庫,通過建立算法模型,給出在正常數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中,在本線隧道或者全部隧道中符合上述某一條件的隧道有多少個,變形小于本隧道的隧道個數(shù)以及概率情況,從而統(tǒng)計(jì)出本隧道的安全概率情況,并繪制出安全概率分布直方圖。同樣方法,在坍塌數(shù)據(jù)中,給出和本隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)相同的隧道有多少個,有多少例隧道的變形值大于該隧道,統(tǒng)計(jì)出本隧道的坍塌概率。
2.4預(yù)警預(yù)報(bào)分析
該模塊主要實(shí)現(xiàn)將報(bào)警信息提取分析、再次確認(rèn)報(bào)警信息的準(zhǔn)確性、向上級報(bào)告事件等功能,采取有效措施,從而減少損失。該模塊主要包括預(yù)警值設(shè)定、預(yù)警流程管理、施工進(jìn)度報(bào)警、不及時監(jiān)測報(bào)警、智能報(bào)警等功能。施工進(jìn)度報(bào)警主要是根據(jù)隧道坍塌卡控紅線,判斷某隧道開挖面和仰拱封閉距離、開挖面至二襯距離是否超過規(guī)定值;不及時監(jiān)測報(bào)警是指系統(tǒng)自動識別出該隧道已有多少天未上報(bào)監(jiān)測數(shù)據(jù),給出預(yù)警提醒;智能報(bào)警是指當(dāng)查看某一隧道的具體監(jiān)測斷面時,系統(tǒng)給出時序變形曲線,并與數(shù)據(jù)庫中同樣施工條件下的監(jiān)測平均值比對,判斷是否報(bào)警。
2.5資料管理
該模塊主要實(shí)現(xiàn)資料的上傳、預(yù)覽、刪除、導(dǎo)出等。資料主要包括監(jiān)控量測方案、地質(zhì)調(diào)查資料、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果、設(shè)計(jì)資料、各種布點(diǎn)圖、會議紀(jì)要、施工日志、竣工資料等。上述資料按照不同的隧道以目錄樹的方式進(jìn)行展示,方便用戶調(diào)閱、編輯等。
2.6系統(tǒng)管理
系統(tǒng)管理模塊是用來管理整個系統(tǒng),并保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。擁有系統(tǒng)管理員權(quán)限的用戶才能登錄使用。系統(tǒng)管理分為用戶管理、權(quán)限管理、工程管理、控制值管理、數(shù)據(jù)庫維護(hù)等子模塊。
3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
采用C#語言進(jìn)行開發(fā),數(shù)據(jù)庫為SQLserv-er2005,運(yùn)行操作系統(tǒng)為MicrosoftWindows7Enterprise,主界面如圖2所示。該系統(tǒng)在廣深港客運(yùn)專線深港隧道施工監(jiān)測過程進(jìn)行應(yīng)用,通過數(shù)據(jù)的分析和洞門安全比對,較好的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)預(yù)警信息反饋,為現(xiàn)場施工提供了輔助分析決策建議。
4結(jié)束語
篇9
公路隧道施工工程中,采用的施工技術(shù)新奧法具有許多實(shí)際的優(yōu)點(diǎn),在開挖的過程中,對公路隧道所造成的影響小,能降低土層的松動和下沉率,減少對地層周圍的擾動,開挖地面能夠控制成效,在施工時,安全系數(shù)較高,這樣就能很好的保證施工進(jìn)度和安全。新奧法施工技術(shù)比較靈活,具有很好的適應(yīng)性,充分利用好這些優(yōu)點(diǎn),需要精心設(shè)計(jì)具有高效率的工藝流程,要求施工人員是經(jīng)驗(yàn)豐富的,現(xiàn)場施工有專家進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo),新奧法施工技術(shù)就能富有成效的應(yīng)用在公路隧道施工工程中。
2.新奧法在公路隧道工程中的應(yīng)用
2.1新奧法基本原理
新奧法是現(xiàn)代公路隧道工程中的一項(xiàng)標(biāo)志性的新技術(shù),新奧法的原理首先就是了解隧道結(jié)構(gòu)的主要部分,知道圍巖是其主要承載結(jié)構(gòu)部分;開挖后要加固圍巖,確保圍巖不會在開挖卸載后發(fā)生原有強(qiáng)度不在的情況;公路隧道圍巖時,對圍巖的卸載位移的程度要降低;隧道圍巖支護(hù)工程中可以允許圍巖產(chǎn)生小范圍的變形,產(chǎn)生受力環(huán)區(qū),限制圍巖位移程度,避免變形產(chǎn)生松懈;初次支護(hù)主要是保持圍巖自承狀態(tài),避免松弛;適時建造初次支護(hù),選擇比較適宜的早晚時間,延遲圍巖的變形,讓支撐效果達(dá)到最佳;圍巖要注意對地質(zhì)條件的檢查,評定隧道洞周的位移變形;因?yàn)閲娚浠炷潦芰臁⑴c圍巖密貼等。
2.2應(yīng)用新奧法進(jìn)行隧道圍巖的支護(hù)
開挖工作進(jìn)行過程中,隧道圍巖的應(yīng)力開始重新分布,必須加固圍巖,使圍巖卸載后強(qiáng)度不會失去。結(jié)構(gòu)承載要盡量被滿足,當(dāng)圍巖周圍出現(xiàn)位移和變形,開挖曲面后,就形成拱模效應(yīng),進(jìn)而形成受力環(huán)區(qū),此外,對圍巖位移速度要進(jìn)行控制,防止變形松動。所以,對公路隧道進(jìn)行支護(hù)要采用新奧法支護(hù)結(jié)構(gòu),支護(hù)時初期采用錨噴的方式,再次支護(hù)時,進(jìn)行的復(fù)合襯砌采用的是模筑混凝土。噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土和錨桿共同組成錨噴支護(hù),是一種支護(hù)結(jié)構(gòu)。具有速凝劑的混凝土混合料是噴射混凝土的一種材料,將其混合高壓水和混凝土噴射機(jī),借用高壓空氣的作用,直接噴射至巖面,然后凝結(jié)成形狀。圍巖情況的好與壞決定支護(hù)使用混凝土的種類,圍巖情況好,則支護(hù)的主要方式是噴射混凝土,輔助工具是錨桿;如果圍巖情況不好,那么支護(hù)的主要方式則是錨桿,借用的材料是鋼筋網(wǎng)混凝土和噴射混凝土等其他混凝土,結(jié)合配合使用。新奧法的噴射支護(hù)技術(shù),作為圍巖的承載結(jié)構(gòu)的重要組成部分,被應(yīng)用在公路隧道支護(hù)中。所以,二次襯砌支付時,新奧法支護(hù)技術(shù)是后期的圍巖飾面的承載力,要綜合評估圍巖的變形,評估初期支付和隧道的周邊情況。任何支護(hù)都需要薄型的柔性結(jié)構(gòu),使手受彎變形的情況和撓曲斷裂的情況減少。新奧法施工技術(shù)被應(yīng)用在公路隧道圍巖支護(hù)中,值得注意的是公路隧道巖石的軟硬問題,使用新奧法施工技術(shù),要區(qū)別硬巖隧道和軟巖隧道。軟巖地層的隧道是接近地表的,很難承受再次荷載,再有就是覆蓋土的重力作用大,很難控制其變形,然而在硬巖隧道中如果使用支護(hù)時柔性的,風(fēng)險(xiǎn)就是客觀存在的,釋放過度會導(dǎo)致坍塌。若圍巖中淺埋隧道式軟弱破碎的,新奧法原理就在這時起作用了,可以控制圍巖變形,但是不能采用一次性柔性支護(hù),應(yīng)該加固地層,高強(qiáng)度的預(yù)支護(hù),達(dá)到好的自承性能效果。
2.3應(yīng)用新奧法加強(qiáng)隧道施工監(jiān)測
作為公路隧道新奧法施工技術(shù)核心的公路隧道施工監(jiān)測,監(jiān)測是圍巖穩(wěn)定性的保障,確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)的穩(wěn)定,科學(xué)合理的確定襯砌時間和支護(hù)時間,做出精細(xì)的施工設(shè)計(jì)。所以,開挖公路隧道后首先是及時支付圍巖,保證其穩(wěn)定性,噴射混凝土,加大噴射厚度,添加錨桿和鋼筋網(wǎng);然后是初期結(jié)束后加設(shè)模板,二次襯砌混凝土。采用新奧法施工技術(shù)施工監(jiān)測,力學(xué)計(jì)算,融合整個設(shè)計(jì)、勘察和施工等環(huán)節(jié),所以初步調(diào)查地質(zhì)后使用數(shù)學(xué)計(jì)算進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì),確定好支護(hù)參數(shù),在施工中布置監(jiān)控測試系統(tǒng),全面了解支護(hù)過程和圍巖,通過信息的反饋,確定科學(xué)的開挖方案和支護(hù)參數(shù)。
2.4應(yīng)用新奧法進(jìn)行隧道的開挖施工
公路隧道開挖的方法很多。比如掘進(jìn)機(jī)法、礦山法等這些都離不開爆破手段,爆破是利用了巖石抗裂能力低的特點(diǎn),通過各種措施來減少圍巖周邊的損壞,達(dá)到更加好的效果。爆破還能使開挖受控制,襯砌混凝土量得以節(jié)省,施工進(jìn)度加快,成本降低。利用新奧法施工技術(shù),對公路隧道施工建設(shè)來說,不僅要利用爆破避免圍巖擾動,還要開挖輪廓線,保護(hù)圍巖,增強(qiáng)自承能力。
3.結(jié)論
篇10
由于軟土地區(qū)的土層中,所含的砂質(zhì)、粉層等均含有自然的承壓水,而地鐵隧道施工時必然會進(jìn)行地下挖掘隧道并對含承壓水的土層進(jìn)行撓動,為了減少地基及挖掘后周圍環(huán)境穩(wěn)定性的破壞,勘察時必須要做好含水層的檢測工作。并通過承壓水的突涌計(jì)算測評施工中土層的穩(wěn)定性,也是為采用凍結(jié)法施工做好前提保證。計(jì)算需要了解地下土層的溫度、含水量、含鹽量、飽和度、地下水流速度及地表熱物理指標(biāo)等預(yù)算數(shù)據(jù)。而關(guān)于計(jì)算與土層的穩(wěn)定性都與水文地質(zhì)工作密切相關(guān),在正常自然狀態(tài)下,地下含水質(zhì)的土層、砂質(zhì)等均處于一個相對徑流緩慢、穩(wěn)定和處于停滯的態(tài)勢,而一旦對其進(jìn)行撓動、破壞,其原有的平衡狀態(tài)則會被破壞,從而造成地下地上地表水體的直接接觸,同時在施工中還要采用人為凍結(jié)法進(jìn)行施工,因而形成一種水質(zhì)需控制的局面。因此在采取凍結(jié)法時,需根據(jù)每段施工的實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行就地取材計(jì)算,而采取的數(shù)據(jù)一定是該段含水質(zhì)的土層。
2做好軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害評估
工作地鐵隧道施工是在黑暗的地下進(jìn)行,工程施工時會動用大量挖掘機(jī)、運(yùn)輸車輛等對地下土層進(jìn)行挖洞與土體運(yùn)輸,從而破壞了土層原有的生態(tài)平衡及周邊環(huán)境。自然生態(tài)下,地下土層、砂質(zhì)、粉層等含有的水質(zhì)均處于穩(wěn)定、舒緩、平衡的相對供給、流走的運(yùn)動態(tài)勢。而當(dāng)大興土木建筑時,影響了原有的平衡狀態(tài),造成含有水質(zhì)的土層、砂質(zhì)或粉層由于外界干擾導(dǎo)致水汽蒸發(fā)而快速形成干質(zhì)狀,從而對周邊事物造成影響。所以,在隧道施工時采用凍結(jié)法將隧道周圍環(huán)境進(jìn)行人工制冷凍結(jié)避免發(fā)生事故,同時還要加強(qiáng)對周邊因地質(zhì)變動引起的災(zāi)害問題進(jìn)行評估。包括對周圍地下的建筑結(jié)構(gòu)、管道鋪設(shè)、纜線走向及其相關(guān)設(shè)置位置等,進(jìn)行了解并估測施工后因地質(zhì)破壞而造成的相關(guān)影響;同時對隧道施工中含有水質(zhì)的土層、砂質(zhì)、粉層及地下水等情況進(jìn)行測評,估測并預(yù)計(jì)出一旦采取凍結(jié)法施工失敗后引起的災(zāi)害程度及涉及范圍等。
3合理安排軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的勘察工作
有時候工作人員在地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道圖紙的初期設(shè)計(jì)中,已經(jīng)將聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)計(jì)加進(jìn)去,當(dāng)綜合測評并確定聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)定以后,工作人員在勘察主體隧道后會對聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行單獨(dú)勘探。對于軟土地區(qū)的勘探,初次勘察時可設(shè)置一個勘探口,若出現(xiàn)流沙或粉塵土層灌注時,在下次詳勘時應(yīng)設(shè)置兩個以上的勘探口,通過密切的觀察土層及質(zhì)地,設(shè)置具有抵住巖土、砂層土質(zhì)的措施。而在設(shè)置勘探口時,設(shè)置的方式可采取兩側(cè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)各一個鉆探孔,中間設(shè)置一個靜探口的方法,鉆探孔的勘察需要地上地下同時取土進(jìn)行研究,目的是為了在采用凍結(jié)法加固施工時設(shè)定加固程度。
4結(jié)束語
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