1、a,1,隧道施工的技術(shù)特性和基本理念,a,2,二、隧道工程的技術(shù)特性和基本理念,認(rèn)識(shí)隧道施工的技術(shù)特性和施工的基本理念，是建立良好施工管理的前提。作為施工管理人員首先要清楚地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。,a,3,隧道施工的技術(shù)特性,隱蔽性大； 作業(yè)的循環(huán)性強(qiáng)； 作業(yè)空間有限； 作業(yè)的綜合性； 施工是動(dòng)態(tài)的，施工過(guò)程的力學(xué)動(dòng)態(tài)是變化的，圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)也是變化的； 作業(yè)環(huán)境惡劣； 作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)性大。,a,4,隧道施工的基本理念,根據(jù)作者的體會(huì)，隧道施工的要點(diǎn)，針對(duì)目前存在的問(wèn)題，歸納起來(lái)就是句話：“愛(ài)護(hù)圍巖”、“內(nèi)實(shí)外美”、“重視環(huán)境”、和“動(dòng)態(tài)施工”。這也就是隧道施工的四大理念。,a,5,愛(ài)護(hù)圍巖,“愛(ài)護(hù)圍

2、巖”有2層含義，一層含義是不損傷或少損傷遺留圍巖的固有支護(hù)能力，這可以通過(guò)采用機(jī)械開(kāi)挖技術(shù)和控制爆破技術(shù)予以解決。一層含義是通過(guò)各種手段和方法增強(qiáng)圍巖的自支護(hù)能力，如采用支護(hù)技術(shù)、加固或予加固技術(shù)以及各種輔助施工技術(shù)等。這些技術(shù)形成了隧道施工的核心技術(shù)。,a,6,內(nèi)實(shí)外美,“內(nèi)實(shí)外美”，關(guān)鍵是內(nèi)實(shí)。而內(nèi)實(shí)的關(guān)鍵就是要作到“四密實(shí)（貼）”，即： 混凝土密實(shí)； 噴混凝土密實(shí)； 噴混凝土與圍巖密實(shí)（貼）； 二次襯砌與初期支護(hù)密實(shí)（貼）。,a,7,重視環(huán)境,“重視環(huán)境”，也有2層含義，一層含義是指內(nèi)部環(huán)境，即施工作業(yè)環(huán)境，一層是對(duì)外部環(huán)境即對(duì)周邊環(huán)境的影響。 重視環(huán)境是時(shí)代的要求，許多環(huán)境技術(shù)都是因時(shí)

3、代的變遷而得到發(fā)展，許多基準(zhǔn)都是因環(huán)境的要求而制定。,a,8,動(dòng)態(tài)施工,打開(kāi)來(lái)看，根據(jù)暴露出來(lái)的圍巖狀態(tài)，采取對(duì)策是隧道施工的基本原則。“動(dòng)態(tài)施工”是指：隧道施工過(guò)程中的地質(zhì)條件是不斷變化的；其力學(xué)動(dòng)態(tài)也是不斷變化的。因此，施工過(guò)程就不可能是一成不變的。我們?cè)谑┕み^(guò)程中采用的各種施工方法和技術(shù)都是為了適應(yīng)這種“動(dòng)態(tài)”變化的。因此，隧道施工的各種決策都要在施工階段的地質(zhì)技術(shù)、施工階段的量測(cè)技術(shù)和施工階段的質(zhì)量控制技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行管理。這也就是動(dòng)態(tài)施工的基本含義。,a,9,施工管理技術(shù)是把施工技術(shù)和管理技術(shù)融合在一起的技術(shù)。是管理學(xué)科的一個(gè)重要發(fā)展。,a,10,三、隧道施工管理的基本內(nèi)容和方法,a

4、,11,1、施工管理5對(duì)象,a,12,眾所周知，施工管理5個(gè)對(duì)象是：質(zhì)量、成本、進(jìn)度、安全及環(huán)境，缺一不可。這5者是相互關(guān)聯(lián)的，相互依存的。 其中質(zhì)量是根本，確保安全和環(huán)境是前提。進(jìn)度和成本是管理和技術(shù)水平的體現(xiàn)。 在施工管理中必須處理好這5者的關(guān)系。 在施工管理中應(yīng)按以下步驟進(jìn)行管理： 步驟 階段 1決定目的、目標(biāo)； 1規(guī)劃 2決定達(dá)到目的方法； 3進(jìn)行教育、訓(xùn)練； 2實(shí)施 4實(shí)施； 5檢驗(yàn)結(jié)果； 3檢驗(yàn) 6修正。 4修正 這也就是施工管理的4個(gè)階段6個(gè)步驟。,a,13,2、施工管理4階段6步驟,決定目標(biāo)、目的,a,14,用什么方法進(jìn)行工程管理，目前提出QC的7個(gè)工具，示于圖。大都與概率統(tǒng)計(jì)

5、有關(guān)。如： 1事故件數(shù)分類圖 2散點(diǎn)圖 3檢查表 4管理圖 5直方圖 6特性因素圖 7層次圖。,7個(gè)工具中，主要是把工程表現(xiàn)數(shù)表化，一目了然。并能 找出問(wèn)題的關(guān)鍵，突出重點(diǎn)，進(jìn)行重點(diǎn)管理,a,15,3、施工管理7道具,a,16,現(xiàn)狀與問(wèn)題,到2000年底的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鐵路隧道共有6876座，總延長(zhǎng)3670km，公路隧道近824座，總延長(zhǎng)近700km，基本上是采用礦山法修筑的，目前出現(xiàn)的主要問(wèn)題集中在以下幾個(gè)方面： 1施工階段地質(zhì)判釋的技術(shù)不完善，缺乏有效的判釋方法和手段； 2隧道施工方法，特別是軟弱破碎圍巖的施工方法的工廠化程度有待提高； 3在施工中沒(méi)有牢固樹(shù)立“保護(hù)圍巖、愛(ài)護(hù)圍巖”的觀點(diǎn)和理念

6、；不能有效地控制對(duì)遺留圍巖的損傷和松弛； 4“重外美、輕內(nèi)實(shí)”，結(jié)構(gòu)存在隱患；如：襯砌背后充填不密實(shí)，甚至留有空洞；襯砌厚度不足，有的嚴(yán)重不足；襯砌初期開(kāi)裂普遍存在；基底處理不徹底，運(yùn)營(yíng)不久出現(xiàn)翻漿冒泥現(xiàn)象等；,a,17,現(xiàn)狀與問(wèn)題,5地下水處理始終是薄弱環(huán)節(jié)，防水質(zhì)量欠佳，滲水、漏水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生； 6環(huán)境意識(shí)薄弱，洞內(nèi)施工作業(yè)環(huán)境欠佳，減少對(duì)周邊環(huán)境和結(jié)構(gòu)物影響的措施不力； 7施工階段的工程質(zhì)量的檢測(cè)體制不完善，更為重要的是缺乏有效的檢測(cè)手段和方法； 8應(yīng)變能力不強(qiáng)，一旦出現(xiàn)施工災(zāi)害，有時(shí)束手無(wú)策； 9沒(méi)有真正地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)施工和施工管理。 實(shí)質(zhì)上，這幾點(diǎn)也就是衡量我們隧道施工水平的重要標(biāo)志。我

7、們與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在技術(shù)上的差距，也就在此。施工管理的重點(diǎn)也在此。,a,18,施工質(zhì)量管理 的要點(diǎn)、基準(zhǔn)和方法,隧道施工管理主要指：質(zhì)量、進(jìn)度、造價(jià)、安全、環(huán)境等管理。這里僅僅針對(duì)施工質(zhì)量管理中的一些要點(diǎn)，談一些看法。 對(duì)隧道施工中的管理，要作到“三有”，即：有要點(diǎn)；有基準(zhǔn)，有手段和方法。 下面按照隧道施工作業(yè)，談一談施工質(zhì)量管理的問(wèn)題,a,19,開(kāi)挖,要點(diǎn)：開(kāi)挖輪廓的管理 圍巖級(jí)別的再確認(rèn) 基準(zhǔn)：超欠挖的控制基準(zhǔn) 方法：激光斷面測(cè)試儀 數(shù)碼相機(jī) 掌子面觀察 說(shuō)明：1開(kāi)挖輪廓是如何確定的？ 2改變 “寧超無(wú)欠”的傳統(tǒng)的思想？ 3數(shù)碼相機(jī)的應(yīng)用 4掌子面觀察方法,a,20,控制超欠挖,1）改

8、變“寧超勿欠”的傳統(tǒng)觀念； 在控制超欠挖技術(shù)的研究中，首先應(yīng)改變觀念，即 必需改變“寧超勿欠”的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，樹(shù)立“少欠少超”的觀點(diǎn)。也就是說(shuō)，應(yīng)容許一定程度的欠挖，例如，日本在隧道施工中，基本上容許概率為16的欠挖。即在開(kāi)挖斷面上取100個(gè)點(diǎn)，有不超過(guò)16個(gè)點(diǎn)的超挖就可以了。這樣就可以避免開(kāi)挖輪廓線的無(wú)謂擴(kuò)大，而使超挖得以減少。例如，鐵路隧道施工規(guī)范（TB 10204 200）規(guī)定：當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)，容許巖石個(gè)別突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌。侵入值應(yīng)小于襯砌厚度的1/3，并小于10cm。對(duì)噴錨襯砌應(yīng)不大于5cm。,a,21,控制超欠挖,實(shí)際施工中，周邊孔開(kāi)口位置e有三種情況

9、，其出現(xiàn)機(jī)率和差值大小則主要決定于鉆孔水平。第1種情況（a）不影響超欠挖；在（b）的情況時(shí)，將使超挖增加一個(gè)e值，而第3種情況，將使超挖減小一個(gè)e值，但出現(xiàn)欠挖。因而，鉆孔時(shí)先定位，后鉆進(jìn)，并在掌子面上完整醒目地標(biāo)出周邊孔位線，把e控制在較小范圍內(nèi)（約在3cm）是可能的。,a,22,開(kāi)口孔的位置,a,23,爆破管理,在爆破質(zhì)量管理中，應(yīng)堅(jiān)持以下基本原則： （1）必須采用控制爆破（光面爆破、預(yù)裂爆破等），通過(guò)工程類比和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化爆破參數(shù)設(shè)計(jì)； （2）在滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求的情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采取操作簡(jiǎn)單、且精度高、有良好性能的鉆孔機(jī)械、測(cè)量放線儀器、斷面檢測(cè)儀器以及爆破器材等； （3）應(yīng)嚴(yán)格控制

10、斷面的測(cè)量放線精度，特別是要避免隨意放大或縮小斷面的現(xiàn)象； （4）必須嚴(yán)格控制鉆孔精度，重點(diǎn)是控制周邊眼的外插角、開(kāi)口誤差以及炮眼在斷面分布的均勻性； （5）必須嚴(yán)格控制重要爆破作業(yè)質(zhì)量，特別是要控制裝藥量，并保證正確的起爆順序； （6）必須做到及時(shí)檢測(cè)和及時(shí)反饋； （7）必須強(qiáng)化施工組織管理、推行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、并經(jīng)常加強(qiáng)作業(yè)人員文化和責(zé)任心的教育等。,a,24,圍巖級(jí)別的判定,在施工中，因圍巖級(jí)別的變動(dòng)而變更設(shè)計(jì)（支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工方法等）的情況是屢見(jiàn)不鮮的。有的隧道，在施工過(guò)程中，變更設(shè)計(jì)達(dá)原設(shè)計(jì)的20%50%，不僅延誤了工期，也提高了施工成本，同時(shí)給工程質(zhì)量也造成一定的影響。造成這種現(xiàn)象的

11、原因是多方面的，但主要是施工前的地質(zhì)工作不到位、缺乏有效的圍巖級(jí)別判定的方法，而更為重要的是：我們對(duì)施工中的地質(zhì)工作缺乏足夠地認(rèn)識(shí)，也缺乏有效的判釋方法和手段。,a,25,由于隧道的特性，在最近幾年，各國(guó)都非常重視施工階段的地質(zhì)工作。因?yàn)榇蠹艺J(rèn)識(shí)到：只有開(kāi)挖暴露出來(lái)的地質(zhì)狀態(tài)，才能使我們比較客觀的、可靠的了解在施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象和問(wèn)題。才能使我們采取最符合地質(zhì)狀態(tài)的施工和支護(hù)措施。但如何根據(jù)暴露出來(lái)的地質(zhì)狀態(tài)，來(lái)評(píng)價(jià)圍巖的動(dòng)態(tài)，又成為施工中的關(guān)鍵。,a,26,施工階段圍巖級(jí)別的評(píng)定方法，目前主要類，一類是根據(jù)開(kāi)挖暴露出來(lái)的掌子面觀察的方法，一類是根據(jù)量測(cè)的方法。目前，國(guó)內(nèi)外在隧道及地下工

12、程施工中進(jìn)行圍巖評(píng)價(jià)，主要是根據(jù)掌子面的觀察來(lái)進(jìn)行的。這是比較簡(jiǎn)便而現(xiàn)實(shí)的方法。量測(cè)方法也是判定圍巖狀態(tài)的好方法，但量測(cè)結(jié)果的處理要很長(zhǎng)的時(shí)間，因而當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件變化激烈時(shí)很難適應(yīng)。此外量測(cè)也需要投入大量的儀器和時(shí)間，對(duì)施工作業(yè)有一定的干擾。地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的方法是在必要時(shí)采取的方法，沒(méi)有普遍性。因此，利用掌子面觀察的方法，就成為進(jìn)行圍巖評(píng)價(jià)的主要方法。作為工程技術(shù)人員應(yīng)該掌握這種方法的實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵。,a,27,掌子面觀察,洞內(nèi)觀察是為掌握地質(zhì)狀況，確認(rèn)支護(hù)效果及決定支護(hù)參數(shù)等而實(shí)施的。掌子面觀察是當(dāng)新的掌子面出現(xiàn)后首先進(jìn)行的觀察。要繪制掌子面觀察（素描）圖，進(jìn)行攝影等。在施工中應(yīng)充分地利用觀察到的資料

13、，及時(shí)判釋，來(lái)完善支護(hù)體系和施工方案。這種觀察主要是通過(guò)目視，也可以采用攝影的方法觀察掌子面的地質(zhì)狀態(tài)和地質(zhì)的變化狀況。 觀察中應(yīng)具體地記錄以下各項(xiàng)并描繪掌子面地質(zhì)素描圖。 地質(zhì)狀況及其分布、性質(zhì)和掌子面自穩(wěn)性； 圍巖的軟硬、裂隙間距及方向等圍巖狀態(tài)； 斷層的分布、走向、粘土化程度等； 涌水地點(diǎn)、涌水量及其狀態(tài)； 軟弱層的分布； 其他。,a,28,數(shù)碼相機(jī)的應(yīng)用,a,29,a,30,a,31,a,32,噴混凝土,要點(diǎn)：初期強(qiáng)度和噴射配比 基準(zhǔn)：24小時(shí)的初期強(qiáng)度指標(biāo) 方法：初期強(qiáng)度的檢測(cè)方法，如射釘法等 回彈量及粉塵量 說(shuō)明：1噴混凝土的初期強(qiáng)度的概念 2噴射配比與設(shè)計(jì)配比 3檢測(cè)方法,a,3

14、3,噴混凝土,為了充分發(fā)揮噴混凝土的支護(hù)效果，最重要的是要解決好噴混凝土施工的4要素。 強(qiáng)度：有足夠的強(qiáng)度，特別是初期強(qiáng)度； 厚度：要確保附著層的厚度，或者使噴射表面平滑； 附著：與圍巖牢固附著成為一體，相互間就能夠傳遞力和變形； 密實(shí)：附著層密實(shí)、均質(zhì)、耐久。,a,34,噴混凝土,在配比設(shè)計(jì)中，大家一定要分清楚從噴射口出來(lái)的混凝土配比和附著在圍巖表面上的配比，是不一樣的。前者可以稱為噴射配比，后者稱為附著配比。設(shè)計(jì)規(guī)定的噴混凝土標(biāo)號(hào)，如C20、C25等，應(yīng)該是由我們這里所謂的附著配比決定的。但因現(xiàn)場(chǎng)對(duì)附著配比管理比較困難，因此一般都按照設(shè)計(jì)配比進(jìn)行配比的管理。一般說(shuō)，為了滿足附著配比（即設(shè)計(jì)

15、配比）的要求，就不得不改變現(xiàn)場(chǎng)配比（噴射配比）的參數(shù)。例如表3所列的關(guān)系，就是這種考慮的事例。 表3 噴射前噴混凝土強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,a,35,噴混凝土,日本在規(guī)范中明確規(guī)定：如噴混凝土的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度是18N/mm2（材齡28天）時(shí)，采取的試件強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到2436N/mm2。 檢驗(yàn)噴混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，就是回彈量或粉塵量。 例如日本在新規(guī)范中明確規(guī)定：不管是濕噴還是干噴，粉塵濃度不能超過(guò)5mg/m3。 回彈量一般不超過(guò)20%。 3小時(shí)的初期強(qiáng)度為1.52.0N/mm2，24小時(shí)的初期強(qiáng)度為5.010.0N/mm2。,a,36,射釘法,射釘法的概況如下。 該系統(tǒng)系日本開(kāi)發(fā)的以氣壓射釘槍原理為基

16、礎(chǔ)的強(qiáng)度測(cè)試系統(tǒng)APP Tester。檢測(cè)過(guò)程為在恒定空氣壓力下將經(jīng)過(guò)特殊標(biāo)定的射釘打入檢測(cè)的混凝土之內(nèi)，由其射入深度標(biāo)定公式推算其強(qiáng)度。氣壓射釘槍系統(tǒng)如圖6所示。整個(gè)系統(tǒng)由射釘槍、空壓計(jì)、空壓管、空壓機(jī)、數(shù)顯深度游標(biāo)卡尺等組成。,a,37,a,38,射釘槍是該檢測(cè)系統(tǒng)的主要組成部分之一，用于凝土強(qiáng)度檢測(cè)。射釘是經(jīng)過(guò)特殊標(biāo)定的合金鋼釘，其形狀尺寸和機(jī)械性能離散性很小，根據(jù)檢測(cè)強(qiáng)度范圍的不同，射釘分為射釘A和射釘B兩種。射釘A：1030MPa，射釘B：1OMPa以下。圖7是混凝土強(qiáng)度與射釘貫入深度的關(guān)系。,a,39,a,40,能夠發(fā)揮上述效果的噴混凝土，要求具有一次強(qiáng)度特性、長(zhǎng)期強(qiáng)度特性、防止噴

17、射后的圍巖崩落的良好的附著性、施工性等優(yōu)良的品質(zhì)，考慮隧道洞內(nèi)的溫度、濕度、爆破振動(dòng)等，到目前為止，多采用水泥用量比較多、添加速凝劑的特殊的混凝土。特別是，作為支護(hù)構(gòu)件的噴混凝土，要求在噴射后數(shù)小時(shí)內(nèi)就要產(chǎn)生所需的強(qiáng)度，確保這種品質(zhì)是極為重要的。 這里“初期強(qiáng)度”指噴射后能夠支持自重和隨掌子面推進(jìn)的荷載的施工上所需的強(qiáng)度。意味著材令24小時(shí)的抗壓強(qiáng)度，與通常的混凝土灌注后數(shù)天的“初期強(qiáng)度”是不同的?！伴L(zhǎng)期強(qiáng)度“是指材令28天的抗壓強(qiáng)度，也不是通?；炷恋?0天和180天的強(qiáng)度。,a,41,初期強(qiáng)度的檢查,噴混凝土與一般混凝土比其離散性比較大，在初期強(qiáng)度檢查中要加以注意。 噴混凝土一般不用圓柱模

18、子打試件，原則上向板內(nèi)噴射混凝土取試件進(jìn)行試驗(yàn)。,a,42,日本鐵道公團(tuán)和日本道路公團(tuán)的檢查例示于表。 強(qiáng)度試驗(yàn)的檢查時(shí)期、次數(shù)和判定基準(zhǔn)例（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)qd =2強(qiáng)度18N/mm2的場(chǎng)合）,a,43,噴射厚度的檢查時(shí)期次數(shù)和判定基準(zhǔn)例,a,44,錨桿,要點(diǎn)：錨桿的長(zhǎng)度及密實(shí)度 基準(zhǔn)： 方法：錨桿密實(shí)度檢測(cè)儀 說(shuō)明：1采用商品化錨桿的意義 2錨桿拉拔力的作用 3墊板,a,45,錨桿,墊板問(wèn)題 要發(fā)揮錨桿的效果，墊板的設(shè)置是十分重要的。我們?cè)谑┕ぶ校鄶?shù)是不設(shè)置墊板的。是因?yàn)樵黾訅|板，不僅增加了施工成本，對(duì)工期也有一定影響。但從效果上看，這是得不償失的。日本對(duì)此曾進(jìn)行一些試驗(yàn)研究。試驗(yàn)表明：設(shè)墊板比

19、不設(shè)墊板，加載應(yīng)力提高了2.5倍；墊板面積越大，頭部軸力提高也越多。例如，墊板面積增加1倍，頭部軸力可提高1.25倍等。其次有墊板時(shí)，錨桿軸向應(yīng)變的最大值的位置，向內(nèi)部移動(dòng)。這說(shuō)明錨桿的3維約束效果，得以發(fā)揮。圖5是有墊板和無(wú)墊板的的軸力分布的變化。從圖中可以看出，有墊板 時(shí)，錨桿的口部也發(fā)生了軸力、而且軸力的最大值也增加了1020%。由此可見(jiàn)，墊板的作用是不容忽視的。在錨桿施工中，必須設(shè)置墊板，這在規(guī)范中也有了明確的規(guī)定。,a,46,錨桿,a,47,錨桿,a,48,拉拔試驗(yàn)及錨固材的管理基準(zhǔn),a,49,a,50,a,51,錨桿,我們?cè)阱^桿施工中，最大的問(wèn)題是錨桿的商品化問(wèn)題。可以說(shuō)，在許多國(guó)

20、家，錨桿已經(jīng)是一種商品。只要選擇合適，拿過(guò)來(lái)用就可以了。而我們的錨桿，目前絕大多數(shù)是就地用鋼筋自制的。因此，質(zhì)量的離散性相當(dāng)大、施工工藝也不能標(biāo)準(zhǔn)化，不能充分發(fā)揮錨桿的支護(hù)效果，有時(shí)就成為一種計(jì)價(jià)的“擺設(shè)”。當(dāng)然，也有一些商品化的錨桿開(kāi)始工廠化的生產(chǎn)。但還沒(méi)有完全得到業(yè)主、設(shè)計(jì)和施工人員的認(rèn)可。原因之一，就是商品錨桿的成本高。因此，大力降低錨桿的制造成本，提高商品化的速度，徹底改變錨桿施工的現(xiàn)狀是非常重要的。,a,52,錨桿,錨桿壓漿密實(shí)度的檢測(cè)，一直是個(gè)技術(shù)難題。目前，日本已開(kāi)發(fā)出超聲波檢測(cè)裝置，有的國(guó)家，也采用錘擊方法進(jìn)行檢測(cè)。從現(xiàn)有技術(shù)水平看，都還存在一些問(wèn)題。從目前的施工狀態(tài)看，錨桿壓

21、漿密實(shí)度是不理想的，因此，在很大程度上，影響了錨桿的錨固效果。在這種情況下，開(kāi)發(fā)一種有效的檢測(cè)錨固壓漿密實(shí)度的方法是很必要的。,a,53,錨桿密實(shí)度檢測(cè)儀,Boltometer只是設(shè)計(jì)用來(lái)測(cè)試砂漿錨桿的，它已被成功地應(yīng)用于許多鋼筋和管式錨桿的測(cè)試之中，并且在下列條件下使用可以確保實(shí)現(xiàn)其最佳功能。 鉆孔直徑為25-40mm 錨桿直徑為20-30mm 錨桿長(zhǎng)度應(yīng)大于0.8m 水泥注漿長(zhǎng)度小于4.0m 錨桿外端部必須平滑以保證傳感器接觸良好,a,54,砂漿錨桿的狀態(tài)和錨桿等級(jí)之間的關(guān)系為： 錨桿等級(jí)A對(duì)應(yīng)于具備最適宜功能的錨桿。例如：具有優(yōu)良質(zhì)量的連續(xù)的水泥漿（較低的水灰比）和沿桿體方向無(wú)損壞或裂縫

22、。 錨桿等級(jí)B對(duì)應(yīng)于性能稍微有所減弱的正常的錨桿。例如：或者水泥漿沒(méi)有能夠覆蓋住錨桿的全長(zhǎng)，或者強(qiáng)度有所降低（較高的水灰比）。 錨桿等級(jí)C對(duì)應(yīng)于性能不足的錨桿。例如：水泥漿數(shù)量和質(zhì)量的重大削弱和或錨桿的重大損壞。 錨桿等級(jí)D對(duì)應(yīng)于性能有重大削弱或根本不存在任何性能的錨桿。例如：水泥注漿的全長(zhǎng)小于0.6m和或錨桿存在至少一處的重大損壞。,a,55,分級(jí)體系,*）錨桿可以通過(guò)液壓千斤頂?shù)姆椒ò纬觯ㄓ袝r(shí)大錘的重?fù)艋蛘駝?dòng)也可能使錨桿松動(dòng)）。,a,56,格柵與鋼支撐,要點(diǎn)：與圍巖和噴混凝土的接觸狀態(tài) 基準(zhǔn)：密實(shí)（密貼）的程度 方法：打擊聲法等 說(shuō)明：1格柵與鋼支撐的使用條件； 2與圍巖的接觸狀態(tài)的影響；

23、 3架設(shè)的三要素。,a,57,表1 鋼支撐與格柵的比較,a,58,格柵與鋼支撐,在鋼支撐和格柵的設(shè)計(jì)中必須堅(jiān)持4個(gè)原則。即： 1接頭要盡量少，并有足夠的強(qiáng)度； 2必須用墊塊與圍巖貼緊； 3必須有縱向聯(lián)系，成為一個(gè)支護(hù)體系； 4必須使底腳有足夠的承載力。,a,59,a,60,a,61,二次襯砌,要點(diǎn)：襯砌 厚度及厚度的均勻性 與初期支護(hù)的密貼程度 基準(zhǔn)：大于或等于設(shè)計(jì)最小厚度 方法：電磁波法或打擊聲法 說(shuō)明：1襯砌厚度的定義 2與初期支護(hù)的關(guān)系 3開(kāi)裂問(wèn)題,a,62,襯砌厚度,a,63,厚度檢測(cè)釘,a,64,a,65,混凝土的灌注方法及標(biāo)準(zhǔn),a,66,混凝土的搗固方法及標(biāo)準(zhǔn),a,67,混凝土養(yǎng)生

24、方法及標(biāo)準(zhǔn),a,68,混凝土配比強(qiáng)度應(yīng)大于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度 我們?cè)谠O(shè)計(jì)中規(guī)定的混凝土標(biāo)號(hào)決定了混凝土的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度。并不是指現(xiàn)場(chǎng)的配比強(qiáng)度。但在施工中為了保證混凝土的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度，其配比強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度、現(xiàn)場(chǎng)必要的脫模強(qiáng)度及混凝土品質(zhì)的離散性決定。日本規(guī)定混凝土配比強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值，但其低于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)的概率不大于5%的條件決定。 襯砌混凝土的要求強(qiáng)度因圍巖特性、襯砌形狀、支護(hù)類型及作用在襯砌上的荷載而異，除特殊場(chǎng)合外，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度一般取1824N/mm2。素混凝土取18N/mm2，鋼筋混凝土取2124N/mm2。最近在大斷面隧道中，采用30N/mm2以上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度。

25、 現(xiàn)場(chǎng)混凝土的品質(zhì)，一般受到骨料、水泥等品質(zhì)的變動(dòng)、計(jì)量的誤差、拌合作業(yè)的變動(dòng)等而有一定程度上的變化。因此，為了保證襯砌任何部位的混凝土抗壓強(qiáng)度不過(guò)度地小于基準(zhǔn)強(qiáng)度，視現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，混凝土的配比強(qiáng)度應(yīng)大于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度。一般，隧道襯砌多在1220小時(shí)左右脫模，因此，必要的配比強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿足所要求脫模時(shí)的強(qiáng)度和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度。 脫模后沒(méi)有進(jìn)行充分養(yǎng)生的場(chǎng)合，應(yīng)選定配比強(qiáng)度大的配比，來(lái)確保所要求的品質(zhì)。,a,69,a,70,防水板,要點(diǎn)：如何避免施工中防水板的破損 基準(zhǔn)：無(wú)破損 方法：破損檢測(cè) 說(shuō)明：1造成破損的原因分析 2基本措施,a,71,防水板,這是保證隧道防水功能的重要措施。自從在隧道中采用

26、防水板技術(shù)以來(lái)，隧道的防水功能有所強(qiáng)化，但存在的問(wèn)題也不少。其中突出地表現(xiàn)在防水板 質(zhì)量上。如：破損嚴(yán)重、接頭不密實(shí)、鋪設(shè)過(guò)緊過(guò)松等等，極大地影響了防水功能的發(fā)揮。許多隧道建成后，漏水現(xiàn)象十分嚴(yán)重。這與防水板施工有密切關(guān)系。 造成防水板破損的原因是多方面的，歸納起來(lái)大致有以下幾種情況： 噴混凝土表面或圍巖表面顯著凹凸不平，防水板鋪設(shè)過(guò)松過(guò)緊； 錨桿突出噴混凝土表面，防水板直接與之接觸； 灌注混凝土?xí)r的摩擦力，使防水板過(guò)度蹦緊，結(jié)合部被拉開(kāi)； 采用鋼筋混凝土襯砌時(shí)，鋼筋作業(yè)造成的損傷等。 在防水板施工上應(yīng)認(rèn)真地解決以上的問(wèn)題。,a,72,突出噴混凝土面的錨桿頭部，是板破損的重要原因，應(yīng)加以處理。

27、這個(gè)問(wèn)題常常被施工所忽視。板張掛前，可采取以下方法進(jìn)行處理。 （1）切斷處理：這是最簡(jiǎn)單，采用最多的方法。如圖3所示，切斷并用砂漿和緩沖材等處理； （2）加設(shè)帽蓋：用經(jīng)過(guò)加工的帽蓋（金屬的、樹(shù)脂的），套在錨桿的頭部，如圖4示。應(yīng)該說(shuō)，這種方法與錨桿商品化是聯(lián)系在一起的。 圖5也是一種處理方法。 圖3 錨桿頭部切斷處理 圖4 錨桿頭部的帽蓋,a,73,a,74,襯砌 施工逢,要點(diǎn)：位置及處理方法 基準(zhǔn)：符合設(shè)計(jì)要求 方法： 說(shuō)明：1施工縫位置的意義 2施工縫的防水處理,a,75,a,76,背貼式防水板,a,77,襯砌開(kāi)裂,襯砌開(kāi)裂有2類： 1初期開(kāi)裂； 2承載（受力）開(kāi)裂。 這2種開(kāi)裂，對(duì)襯砌承

28、載能力的影響是不同的，但都應(yīng)加以關(guān)注。 目前許多隧道在交付營(yíng)運(yùn)時(shí)，就已經(jīng)發(fā)生開(kāi)裂，應(yīng)該仔細(xì)分析開(kāi)裂的性質(zhì)和程度，采取措施加以補(bǔ)救，不要把后患留給營(yíng)運(yùn)部門(mén)。,a,78,襯砌的初期開(kāi)裂,要點(diǎn)：襯砌初期開(kāi)裂 基準(zhǔn)：判斷開(kāi)裂的性質(zhì)及基準(zhǔn) 方法：目視和數(shù)碼相機(jī) 說(shuō)明：1襯砌初期開(kāi)裂的形成及后患 2減少或避免初期開(kāi)裂的方法,a,79,溫度收縮及干燥收縮而產(chǎn)生的開(kāi)裂模式,a,80,模式的開(kāi)裂易在拱頂部附近及拱下部范圍內(nèi)發(fā)生，大約沿隧道縱向呈直線分布。 模式的開(kāi)裂是與隧道縱向成直角方向分布的，易在起拱線和變斷面處附近，幾乎以規(guī)則的間隔產(chǎn)生的，但也有沿隧道全周發(fā)生的。 模式是在施工縫附近，沿隧道縱向發(fā)生的，長(zhǎng)度

29、比較短，間隔規(guī)則。 模式是隨機(jī)方向的開(kāi)裂或呈龜甲狀或網(wǎng)目狀分布，易于在拱部發(fā)生。 這些模式的開(kāi)裂，也有貫通整個(gè)襯砌厚度的。在模式的開(kāi)裂中，有與游離石灰不同的膠狀物析出時(shí)，可能懷疑是堿性骨料反應(yīng)所致。 這些開(kāi)裂都是伴隨溫度收縮和干燥收縮而產(chǎn)生的。但幾乎都達(dá)不到顯著損傷襯砌功能的程度，如有貫通的開(kāi)裂從防水和耐久性角度看，或形成3維交差的開(kāi)裂有可能掉塊的場(chǎng)合，就應(yīng)該采取對(duì)策。,a,81,a,82,施工方法產(chǎn)生的開(kāi)裂模式,a,83,模式的開(kāi)裂是在施工縫附近，沿已灌注好的混凝土的上部的模板接觸面，因安裝或拆除模板時(shí)的過(guò)大壓力而發(fā)生的。 模式是在盾構(gòu)襯砌中發(fā)生的。 模式的開(kāi)裂是沿水平方向或混凝土流的方向分

30、布的，易在搗固難的拱上半部，在灌注中斷的界面上發(fā)生的。 模式是在混凝土表面不易發(fā)現(xiàn)而在斷面內(nèi)部的局部發(fā)生的，是因模板下沉或模板與混凝土附著不良等原因造成的。,a,84,受力開(kāi)裂,a,85,a,86,a,87,a,88,表1 開(kāi)裂有發(fā)展性的判定基準(zhǔn),a,89,表2 開(kāi)裂不能確認(rèn)有無(wú)發(fā)展性的判定基準(zhǔn),a,90,開(kāi)裂有的是繼續(xù)發(fā)展的，有的是停止發(fā)展的，這對(duì)判斷開(kāi)裂的影響是致關(guān)重要的。開(kāi)裂有發(fā)展性的其判定基準(zhǔn)列于表1。無(wú)發(fā)展性的列于表2。 表中的開(kāi)裂是以水平方向或剪切開(kāi)裂為主要對(duì)象的。橫斷方向的開(kāi)裂,可按降1級(jí)進(jìn)行判定。同時(shí)，0.30.5mm以上的開(kāi)裂密度，超過(guò)200cm/m2 時(shí),要提高1級(jí)進(jìn)行判定

31、或采用分級(jí)中較高的級(jí)別判定。,a,91,最近開(kāi)始采用全方位的數(shù)碼相機(jī)、激光攝影系統(tǒng)等方法,編制展開(kāi)圖,取得了一定的效果。 對(duì)顯著的變異，在進(jìn)行目視觀察、素描的同時(shí)，可輔以攝影觀察，作為客觀地掌握變異狀況的資料。在攝影時(shí)，要記錄攝影地點(diǎn)的里程、攝影部位(拱、墻等)、攝影方向(左右、上下等)，同時(shí)最好能把判斷對(duì)象物大小的比較物(人物、折尺等)攝入畫(huà)面。 此外，可采用360 旋轉(zhuǎn)的照象機(jī)進(jìn)行全方位攝的影記錄，對(duì)掌握全體狀況是很有效的。 作為補(bǔ)充目視觀察、素描記錄的技術(shù)，近年對(duì)襯砌表面連續(xù)攝影的方法，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行畫(huà)像處理的技術(shù)已經(jīng)確立。該技術(shù)不僅記錄了畫(huà)像數(shù)據(jù)，也可以用來(lái)進(jìn)行健全度的判定。,a,92

32、,圖9是利用能夠檢測(cè)0.1C溫度差的紅外線攝象機(jī)，檢測(cè)襯砌的溫度差，判斷襯砌剝離狀態(tài)和開(kāi)裂狀態(tài)。比錘擊檢查精度高，對(duì)深度10cm左右的剝離可以判斷出來(lái)。,a,93,動(dòng)態(tài)的施工管理,所謂的信息化（動(dòng)態(tài)）設(shè)計(jì)施工系統(tǒng)，根據(jù)日本建設(shè)省定義是：在建設(shè)事業(yè)的調(diào)查、設(shè)計(jì)、預(yù)算、發(fā)包、施工、維修管理的實(shí)施過(guò)程中，以施工為重點(diǎn)，利用在各過(guò)程中獲得的與施工有關(guān)的電子情報(bào)和從各種作業(yè)中獲得的電子情報(bào)，根據(jù)使用機(jī)械和電子儀器、量測(cè)儀器的組合加以連動(dòng)控制或?qū)崿F(xiàn)電子網(wǎng)絡(luò)的一元化施工管理，以提高整個(gè)施工的生產(chǎn)性。這是一個(gè)立足于電子技術(shù)的建設(shè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。 這里的關(guān)鍵問(wèn)題的開(kāi)發(fā)出一個(gè)能夠收集情報(bào)、分析評(píng)價(jià)、決策以及實(shí)施作業(yè)

33、的情報(bào)化系統(tǒng)。 一個(gè)完善的系統(tǒng)應(yīng)該包括： 1） 信息收集和通信子系統(tǒng)； 2） 信息整理、分析和評(píng)價(jià)子系統(tǒng)； 3） 決策及實(shí)施子系統(tǒng)； 4） 施工管理子系統(tǒng)。 這幾個(gè)子系統(tǒng)，有機(jī)地構(gòu)成了一個(gè)用電子網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起的大系統(tǒng)。,a,94,圖 1 信息化設(shè)計(jì)施工系統(tǒng)的功能,a,95,1） 信息收集、通信子系統(tǒng) 信息形式及內(nèi)容：應(yīng)包括：隧道設(shè)計(jì)施工文件及圖表、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、施工監(jiān)控量測(cè)、掌子面地質(zhì)、壓注設(shè)計(jì)及參數(shù)、地下水及掌子面涌水量、施工管理（質(zhì)量、進(jìn)度、材料消耗、成本核算等）、工程實(shí)驗(yàn)及試驗(yàn)等信息。 2）分析、評(píng)價(jià)子系統(tǒng) 對(duì)各種信息進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果作出評(píng)價(jià)的系統(tǒng)。重點(diǎn)在： 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)信息的分析

34、和評(píng)價(jià)； 壓注實(shí)驗(yàn)效果的分析和評(píng)價(jià)； 量測(cè)數(shù)據(jù)的分析和評(píng)價(jià)； 施工管理數(shù)據(jù)的分析和評(píng)價(jià)；,a,96,3)決策、實(shí)施子系統(tǒng) 此系統(tǒng)應(yīng)包括： 設(shè)計(jì)反饋系統(tǒng)和施工反饋系統(tǒng)2部分。前者是把根據(jù)信息決策的建議，反饋到設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)。而后者則是根據(jù)信息決策的建議，反饋到施工中實(shí)施的系統(tǒng)。因?yàn)橛械男枰O(shè)計(jì)后，才能實(shí)施的，有的可以直接反饋到施工中實(shí)施的。這2種情況應(yīng)分別予以考慮。 4）施工管理子系統(tǒng) 施工管理子系統(tǒng)是對(duì)隧道施工質(zhì)量、進(jìn)度、成本、勞動(dòng)衛(wèi)生環(huán)境及安全進(jìn)行管理的系統(tǒng)。此系統(tǒng)應(yīng)考慮施工單位的實(shí)際情況，進(jìn)行編制。,a,97,管理中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)信息的公共性，應(yīng)該對(duì)獲取信息的方法作出規(guī)定。 1） 超前地質(zhì)預(yù)

35、報(bào)信息由以下方法獲取。 TSP方法； 超前鉆孔方法 掌子面地質(zhì)雷達(dá)方法 數(shù)值相機(jī)超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、掌子面圍巖級(jí)別判定等。 2） 監(jiān)控量測(cè)信息由以下方法獲取。 隧道斷面激光測(cè)試儀； 數(shù)值相機(jī)斷面位移測(cè)試方法； 空隙水壓計(jì)； 一般測(cè)試方法，如數(shù)值收斂計(jì)； 有可能的話，建議對(duì)光纖維量測(cè)襯砌應(yīng)力、應(yīng)變的技術(shù)進(jìn)行研究。,a,98,1） 實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)數(shù)據(jù) 掌子面取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)； 掌子面直接進(jìn)行試驗(yàn)的方法，如回彈儀、射釘槍等方法； 空隙水壓計(jì)、涌水量測(cè)試等； 2） 質(zhì)量控制數(shù)據(jù) 襯砌厚度檢測(cè)、噴混凝土厚度檢測(cè)； 混凝土、噴混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)； 錨桿密實(shí)度測(cè)試儀； 背后空洞檢測(cè)方法，如錘擊發(fā)等。 但不管采用何種方法

36、，最好首選電子儀器測(cè)試方法，以便能夠在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行信息的通信、傳輸、處理等作業(yè)。,a,99,進(jìn)度管理也是工程管理的重要對(duì)象之一。 首先應(yīng)該明確這里所謂的進(jìn)度的概念。 在隧道中,我們通常是用隧道的月均衡成洞速度(m/月)來(lái)表示進(jìn)度的。因此，均衡的成洞速度就是進(jìn)度的基本概念。成洞速度表示開(kāi)挖、襯砌（一般不包括鋪軌等）等單項(xiàng)工序的綜合速度。 實(shí)際上,成洞速度是不均衡的,開(kāi)工初期和接近竣工時(shí),速度都是比較低的,而在正常施工條件下,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較高的成洞速度。在地質(zhì)變化急劇的情況下,成洞速度也不會(huì)很高。根據(jù)我國(guó)有關(guān)單線隧道月均衡成洞速度的統(tǒng)計(jì),是比較低的。最近在硬質(zhì)圍巖中例如終南山隧道的月掘進(jìn)進(jìn)度達(dá)到40

37、0m以上、在烏鞘嶺隧道的軟弱圍巖地段的月掘進(jìn)速度也達(dá)到250m以上。,進(jìn)度管理,a,100,均衡進(jìn)度是由整個(gè)工程規(guī)劃（如工區(qū)的劃分）和規(guī)定的工期要求決定的。 在進(jìn)度管理中，首先要抓住機(jī)械配套的實(shí)施。也就是在滿足工期的條件下,設(shè)備最簡(jiǎn)單、效率最高的配套方案是最佳選擇。不要盲目地追求高度機(jī)械化。在很多場(chǎng)合，一些大型機(jī)械是處于“英雄無(wú)用武之地”的處境。 為保證實(shí)現(xiàn)均衡速度的目標(biāo),配套的生產(chǎn)能力應(yīng)具有一定的富裕。即: 配套的生產(chǎn)能力(1.21.5)均衡的生產(chǎn)能力 月均衡成洞速度即要考慮技術(shù)的發(fā)展,也要考慮我們的現(xiàn)狀,不宜規(guī)定得過(guò)高。,a,101,在機(jī)械配套中，必需改變“輕運(yùn)輸機(jī)械、重視開(kāi)挖機(jī)械”的觀點(diǎn)

38、； 運(yùn)輸設(shè)備是保證充分發(fā)揮開(kāi)挖機(jī)械和支護(hù)機(jī)械能力的關(guān)鍵設(shè)備，是完成目標(biāo)函數(shù)的基本條件。因此，在配套中必需使運(yùn)輸能力大于開(kāi)挖能力，為不斷提高掘進(jìn)速度創(chuàng)造條件。 從目前的技術(shù)進(jìn)步看，出碴作業(yè)的基本要求是迅速地、大容量地將石碴撤離掌子面，使掌子面能及早恢復(fù)作業(yè)。因此，二次倒運(yùn)的運(yùn)輸方式和大容量斗車的采用，在國(guó)外已成為隧道運(yùn)輸?shù)闹髁?。這一點(diǎn)，在我們研究機(jī)械配套方案時(shí)應(yīng)給予足夠的關(guān)注。,a,102,在單線鐵路隧道采用無(wú)軌運(yùn)輸和有軌運(yùn)輸都是可行的。因此，從運(yùn)輸方式看，機(jī)械化配套方案要包括兩種方案，以供選擇。因此，研究在何種條件下，選擇何種配套方案的問(wèn)題是十分重要的。 在運(yùn)輸方式上目前采用的有以下幾種方式：

39、 （1）有軌運(yùn)輸方式； （2）無(wú)軌運(yùn)輸方式； （3）集裝箱運(yùn)輸方式； （4）皮帶運(yùn)輸機(jī)方式； （5）管道運(yùn)輸方式。 目前運(yùn)輸方式主要在有軌運(yùn)輸和無(wú)軌運(yùn)輸兩種方式中選擇。在大斷面隧道中偏重選擇無(wú)軌運(yùn)輸方式。在中、小斷面或獨(dú)頭掘進(jìn)長(zhǎng)度較大的隧道中，則多選擇有軌運(yùn)輸方式。,a,103,1皮帶運(yùn)輸出碴系統(tǒng) 日本在九州新干線的飯?zhí)锼淼酪约疤锷纤淼谰捎昧似н\(yùn)輸機(jī)的出碴系統(tǒng)，直接地把掌子面的石碴，運(yùn)到洞外。 田上隧道長(zhǎng)6988m，因與臨近的另一座長(zhǎng)3440m的隧道僅僅相臨，不得不將2座隧道并作一個(gè)隧道施工，因此隧道總長(zhǎng)度達(dá)10428m。一個(gè)口的掘進(jìn)長(zhǎng)度達(dá)5240m。隧道采用超短臺(tái)階法施工，開(kāi)挖斷面積約7

40、4.5m2。 采用皮帶運(yùn)輸機(jī)的理由是：無(wú)軌方式，為了維護(hù)洞內(nèi)的安全和環(huán)境，需要大量的通風(fēng)設(shè)備和勞力，根本的解決辦法是采用不使用內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)輸系統(tǒng)。皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸從過(guò)去的定置式的改為一定長(zhǎng)度固定式的皮帶運(yùn)輸機(jī)（圖12）。皮帶運(yùn)輸機(jī)的規(guī)格是：皮帶寬度610mm；皮帶速度168m/min；運(yùn)輸能力300t/h。動(dòng)力是一臺(tái)440V的主馬達(dá)（112kW）驅(qū)動(dòng)。在2500m以后，再增加一臺(tái)，最終是2臺(tái)驅(qū)動(dòng)。皮帶運(yùn)輸機(jī)每10m延伸一次。,a,104,a,105,2集裝箱出碴系統(tǒng) 在日本關(guān)越公路隧道，曾采用了集裝箱出碴系統(tǒng)。其概況如下。 關(guān)越隧道長(zhǎng)約11km，為了快速施工，在開(kāi)挖、出碴、支護(hù)等作業(yè)中，均采用大型

41、的施工機(jī)械。其中出碴系統(tǒng)采用了集裝箱系統(tǒng)。一般隧道出碴方式，都是在掌子面用汽車將石碴運(yùn)出洞外的棄碴場(chǎng)，再返回掌子面，反復(fù)進(jìn)行之。但在關(guān)越隧道中這種往返就需要1個(gè)小時(shí)以上，為了連續(xù)的運(yùn)輸，就需要投入大量的汽車，不僅增加了運(yùn)輸費(fèi)用，也造成洞內(nèi)環(huán)境的惡化。 集裝箱出碴系統(tǒng)，是在掌子面后方，先準(zhǔn)備好大型的集裝箱（22m3），爆破后運(yùn)到掌子面裝碴，再放到掌子面后方200400m處，臨時(shí)放置。裝碴采用CAT988B裝碴機(jī)，集裝箱運(yùn)搬用K250大型叉車。在洞內(nèi)臨時(shí)設(shè)置的集裝箱，在洞內(nèi)進(jìn)行鉆孔、噴混凝土、錨桿等作業(yè)的同時(shí)運(yùn)出洞外。,a,106,此方式的特征是： 準(zhǔn)備好與一次爆破相適應(yīng)數(shù)量的集裝箱，用少量叉車就

42、可以完成，比較省力； 與隧道長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，運(yùn)輸距離固定，可保持穩(wěn)定的循環(huán)； 因集裝箱容量大，采用大型裝碴機(jī)，裝碴時(shí)間大為縮短； 叉車臺(tái)數(shù)少，對(duì)洞內(nèi)污染小； 集裝箱是臨時(shí)設(shè)置的，洞內(nèi)環(huán)境井然； 對(duì)較大塊石碴也能適應(yīng)。,a,107,a,108,3氣體輸送出碴系統(tǒng)（管道輸送系統(tǒng)） 日本在長(zhǎng)8km的秋間鐵路隧道，試行了空氣輸送出碴系統(tǒng)，同時(shí)也是襯砌混凝土材料的輸送系統(tǒng)。此系統(tǒng)是充滿氣體的管道內(nèi)，設(shè)置小車，利用前后的氣體的壓力差，讓小車走行。氣體是有鼓風(fēng)機(jī)提供的。,a,109,a,110,進(jìn)度管理 速度與效益是掛鉤的。在同等條件下，月成洞100m和200m，效益是不同的。因此有的提出速度就是金錢(qián)，也是有道理

43、的。 作為企業(yè)應(yīng)該鼓勵(lì)承包商，采取新技術(shù)、新方法不斷提高掘進(jìn)速度。 另外，也要認(rèn)識(shí)到，這里所謂的速度是指單口月成洞速度。目前有些單位，把多工作面的速度，合計(jì)在一起來(lái)談速度，好象速度很高，實(shí)際上并不高，給人以假象。 如何提高單口月成洞速度，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不是一個(gè)主要問(wèn)題了。烏鞘嶺隧道、秦嶺隧道在軟弱圍巖和硬巖中都創(chuàng)造了很好的速度記錄。 在進(jìn)度管理中，要盡量做到不搞突擊、不搞獻(xiàn)禮、實(shí)現(xiàn)進(jìn)度的均衡管理。,a,111,獻(xiàn)禮、搶工期是提高成本、留有隱患、造成事故的大敵。,a,112,成本管理 成本管理是施工管理的重要內(nèi)容之一。,a,113,地下結(jié)構(gòu)，如果僅僅從初期投資的土木工程的造價(jià)上看，是比較昂貴的

44、。但如綜合考慮其投資效果（初期投資、工程的社會(huì)效益等）或從可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)出發(fā)，是比較有發(fā)展前景的。 但不管怎么說(shuō)，土木工程的造價(jià)是很可觀的。因此，目前許多國(guó)家都非常注意如何降低土木工程，當(dāng)然也包括地下工程的造價(jià)問(wèn)題。例如日本在比較了與美國(guó)在一些工程領(lǐng)域中的工程費(fèi)后，明確指出：平均來(lái)說(shuō)，日本的工程費(fèi)約比美國(guó)高出2845。因此，日本建設(shè)省，提出削減工程費(fèi)的提示。提出：從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始就采取縮小結(jié)構(gòu)物斷面、結(jié)構(gòu)物形狀單純化、構(gòu)件預(yù)制化、材料規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化及施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等5大基本措,a,114,從目前技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)看，降低隧道工程造價(jià)的途徑，可從以下幾方面進(jìn)行： 1減少和控制超欠挖技術(shù)； 2采用高強(qiáng)

45、噴混凝土、或 纖維混凝土技術(shù)、減少永久襯砌厚度 或取消二次襯砌的技術(shù)； 3施工方法模式化，輔助施工措施標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)； 4減少施工中的災(zāi)害事故的發(fā)生和發(fā)展，加強(qiáng)施工地質(zhì)的預(yù)測(cè)技術(shù)； 5施工中控制施工質(zhì)量的技術(shù)； 6良好的施工管理是保證工程質(zhì)量、降低工程造價(jià)的保證。,a,115,1 縮小結(jié)構(gòu)物斷而尺 以山嶺隧道，盾構(gòu)隧道為例，在確保必要的功能前提下盡量減小結(jié)構(gòu)物的斷面尺寸。例如，日本在盾構(gòu)隧道中，為減小一次襯砌的厚度，采用了高強(qiáng)的薄管片。在瓦斯管道中，過(guò)去的管片厚度為1 7 52 0 0 mm，改為1 5 0 mm。這樣使隧道外徑變?yōu)? 9 5 0 mm。此外，為減小二次襯砌厚度，采用噴23 mm樹(shù)

46、脂的方法，使外徑從3.8 m，變?yōu)?.4 m，減小0.4 m。這樣，開(kāi)挖土方量減少2 5，工期縮短4 0%。在某一共同溝工程中，將二次襯砌省去節(jié)省造價(jià)9.9。當(dāng)然省略二次襯砌是有條件的。 在山嶺隧道中日本鐵道公團(tuán)，在北陸新干線的隧道工程中，將拱部?jī)?nèi)半徑從4.8 m改為4.7 5 m，減小5 c m。在舞子隧道的通風(fēng)橫洞(斷而積8 0 m2)中，在一次襯砌的(1 5 c m)上，增噴5 c m的高強(qiáng)噴混凝土，而取消了厚3 5 c m的二次襯砌。由此可見(jiàn)，縮小斷麗尺、主要與采用新技術(shù)，新工藝有關(guān)。如采用高強(qiáng)的噴混凝土和混凝土，噴射樹(shù)脂等，其次在滿足凈空的條件下，盡可能地縮小隧道內(nèi)輪廓尺寸，最終減薄

47、二次襯砌或取消二次襯砌。,a,116,2 結(jié)構(gòu)物形狀的單純化 從實(shí)際出發(fā)，除地下鐵道車站外，隧道的斷面形狀是比較單純的。形狀單純化，可使鋼筋和模板的架設(shè)簡(jiǎn)單，與之配套的資材也可以標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化。如采用鋼筋骨架和定尺鋼筋等。隧道的拱部最好采用單心圓，在公路隧道中，整個(gè)上部也最好采用單心圓等。對(duì)鋼筋混凝土襯砌的鋼筋，采用頂制的鋼筋骨架方式，也取得了良好的效果。例如，4車道的公路隧道，是采用4車道的大斷面隧道，或是采用聯(lián)拱型4車道斷面，就需要進(jìn)一步研究，從形狀單純化角度看，顯然采用形狀單純的4車道斷面是合理的，同時(shí)也簡(jiǎn)化了施工程序。實(shí)踐已指出，目前采用的聯(lián)拱隧道的成本是比較高的。 地下鐵道車站形式的

48、標(biāo)準(zhǔn)化，也是各國(guó)追求的目標(biāo)。在滿足功能要求的前提下盡量縮小車站的規(guī)模也是車站設(shè)計(jì)的主流趨勢(shì)。這也是“降造”所要求的。,a,117,3 構(gòu)件予制化 結(jié)構(gòu)形狀單純化與構(gòu)件予制化是有聯(lián)系的。構(gòu)件預(yù)制化，使制造簡(jiǎn)單，質(zhì)量可靠，安裝方便，且便于采用新材料。 在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)予制化的構(gòu)件，盡可能地向大型、長(zhǎng)尺寸方向發(fā)展。如日本的瓦斯管 道的管片寬度從0.2 m改為1.2 m，使架設(shè)時(shí)間大為縮短。 在鐵路隧道中，仰拱構(gòu)件予制化是一個(gè)方向，特別是單線鐵路隧道，更有發(fā)展前景。秦嶺隧道的仰拱采用顱制仰拱獲得成功。在鐵路隧道中研究二襯砌的構(gòu)件預(yù)制化的問(wèn)題是有重要意義的。 隧道襯砌、明洞等結(jié)構(gòu)物的頂制化，是提高結(jié)構(gòu)物質(zhì)量、

49、降低造價(jià)的基本措施。也是許多國(guó)家正在研究的課題。下面介紹2個(gè)示例，僅是其中的部分。,a,118,仰拱：為了降低成本和提高修筑仰拱的速度，在某公路隧道采用預(yù)制構(gòu)件修筑仰拱。首先開(kāi)挖隧道底部后，灌注坍落度為0的混凝土。而后在其上鋪設(shè)預(yù)制的帶突起的混凝土板，用震搗器搗固，使與混凝土成為一體。隧道是雙車道1的，施工長(zhǎng)度約6m，一塊板的大小約寬3m，長(zhǎng) 1.5m。施工后車輛可以立即通行?？梢宰咝袧M載土砂的總重量達(dá)39tf的卡車。仰拱的卜沉量只有3mm。因?yàn)椴恍枰O(shè)置和拆除模板，比現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土降低成本1015。隧道開(kāi)挖后，能夠立即施工仰拱，從而能夠控制底部的變形。,a,119,襯砌予制板：在山嶺隧道的二

50、次襯砌中，也開(kāi)發(fā)出予制板兼模板的技術(shù)。預(yù)制板是鋼筋混凝土板。鋼筋從板背后伸出，現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土?xí)r使之成為一體。開(kāi)挖后向巖面噴射混凝土，沿內(nèi)壁架設(shè)鋼架(間距12m)，使用專門(mén)機(jī)具把預(yù)制板用螺栓連接到鋼架上。予制板上設(shè)有直徑lOcm的孔，用以灌注混凝土。此法較采用活動(dòng)模板灌注混凝土的方法能夠降低成本20-30，并縮短了工期。,a,120,4材料標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化 材料的規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化是與結(jié)構(gòu)斷面的單純化相聯(lián)系的。將材料按照設(shè)計(jì)規(guī)格，予以標(biāo)準(zhǔn)化，而在工廠或工地預(yù)制好，可大大技術(shù)減少架設(shè)的時(shí)間和材料的無(wú)理消耗。例如日本在某管路工程中，采用高流動(dòng)性混凝土管片(直徑4m)，在長(zhǎng)lkm的隧道中，節(jié)省約4000萬(wàn)日

51、元。,a,121,5 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和模式化 隧道施工方法的標(biāo)準(zhǔn)化和模式化是提高隧道修建速度和質(zhì)量，降低工程造價(jià)的關(guān)鍵。 目前，在山嶺隧道中，采用的的施工方法，越來(lái)越集中在少數(shù)兒種方法上，如超短臺(tái)階法及全斷面法，中隔壁法及眼鏡法等，因此，使這兒種方法標(biāo)準(zhǔn)化和模式化是當(dāng)務(wù)之急。應(yīng)該指出，目前施工方法混亂、工藝不標(biāo)準(zhǔn)、施工機(jī)械不配套等，是使隧道造價(jià)增加的重要原因之一。,a,122,在礦山法、盾構(gòu)法和明挖法中，遇到不良地質(zhì)條件時(shí)，不論采用何種施工方法，都必須采用各種輔助工法。這是工程中最難控制造價(jià)的部分。 在施工中，輔助施工方法常常是不可避免的，特別是礦山法。 在設(shè)計(jì)中，輔助施工方法的選擇，對(duì)控制造

52、價(jià)是極端重要的。 目前，在設(shè)計(jì)上有種傾向：由于心中無(wú)底、責(zé)任心不強(qiáng)，采用的輔助工法過(guò)多、過(guò)濫。使成本大幅度飆升。因此，根據(jù)地質(zhì)條件，使輔助工法模式化，控制輔助工法的應(yīng)用，也許對(duì)控制成本有一定的意義。,a,123,在認(rèn)識(shí)上我提出了3個(gè)觀點(diǎn)、一句話。3個(gè)觀點(diǎn)是：土木工程的造價(jià)是有潛力可挖的：“降造”要形成“雙贏”的局而：只有提高技術(shù)水平才能真止地把造價(jià)降下來(lái)。一句話是：降低造價(jià)必須有可靠的技術(shù)保證，否則就是一句空話。,a,124,安全和環(huán)境管理 安全管理最重要的是：要了解災(zāi)害是如何發(fā)生的。因此，日本在1993年，對(duì)隧道工程中的災(zāi)害進(jìn)行一次大規(guī)模的調(diào)查。調(diào)查結(jié)果如下： 1災(zāi)害事例：土砂崩塌（35.1

53、）；施工機(jī)械（28.1）；墜落傾覆（10.5）；掉物等（5.3）；爆發(fā)火災(zāi)（5.3）；汽車等（3.5）；其它（12.3 ）。 2災(zāi)害發(fā)生地點(diǎn)：掌子面（64.9）；洞內(nèi)（29.8）；洞外（3.5）；洞口（1.8）。 3災(zāi)害發(fā)生原因： 人為的原因：忽視規(guī)則（15件）；情況判斷錯(cuò)誤（12件）；檢查不足（29件）；知識(shí)技能不足（5件）；指導(dǎo)不力（16件）；其它不安全行為（16件） 物的原因：機(jī)械缺陷（5件）；安全設(shè)備缺陷（8件）；周邊配置不當(dāng)（1件）；作業(yè)環(huán)境缺陷（5件）；其它物的原因（1件） 不可抗拒的原因：1件,a,125,分析隧道勞動(dòng)災(zāi)害事例后就可以知道，在許多原因中，一個(gè)很重要的原因就是施工。

54、采取的措施不充分所致。 為此，充實(shí)施工計(jì)劃階段等施工開(kāi)始前的措施，則成為今后隧道施工中防止災(zāi)害發(fā)生的一個(gè)重要課題。最近對(duì)此實(shí)施“安全評(píng)價(jià)”的必要性談得很多。 但是，隧道施工時(shí)其地質(zhì)、地形、長(zhǎng)度、斷面等條件，各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)極不相同，因此施工中各種措施，要在施工計(jì)劃階段中給與確定，困難是很多的。 因此，到目前為止，雖然對(duì)安全評(píng)價(jià)談得不少，但有關(guān)具體手法、步驟等基本觀點(diǎn)還沒(méi)有形成，還有待研究和開(kāi)發(fā)。 下面記述的是日本目前采用的一個(gè)方法。,a,126,一基本觀點(diǎn) (1) 第一階段，要充分收集進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)資料。其次，基于獲得到情報(bào)。按下述步驟研究安全措施。 (2)對(duì)確保施工安全所不可缺少的基本事項(xiàng)是否采

55、取了適當(dāng)?shù)卮胧?，或確認(rèn)是否采取了措施。 (3) 在2)中確認(rèn)基本措施后，對(duì)該隧道發(fā)生頻率可能性高的特有災(zāi)害，評(píng)價(jià)其在施工中發(fā)生的危臉性。所謂特有災(zāi)害指瓦斯爆發(fā)、異常涌水、火災(zāi)、運(yùn)輸災(zāi)害及塌方等。同時(shí)，對(duì)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)要盡量加以科學(xué)的定量。 （4）最后，對(duì)特有災(zāi)害通過(guò)（3）的評(píng)價(jià)，確定危險(xiǎn)性后，研究與之適應(yīng)的措施。要確認(rèn)施工計(jì)劃書(shū)是否充分考慮到這一點(diǎn)，此外在特有災(zāi)害這，對(duì)由(3)階段得出危險(xiǎn)度高的結(jié)論的災(zāi)害，還有由（2）反覆確認(rèn)。,a,127,三安全評(píng)價(jià)的手法 1適用范圍 適用于山嶺隧道施工，在施工開(kāi)始前由由施工單位實(shí)施。 2事前評(píng)價(jià)的具體步驟 按下述四個(gè)階段進(jìn)行。 第一階段 收集基礎(chǔ)資料 第二階段

56、 研究基本事項(xiàng) 第三階段 危險(xiǎn)度劃分 第四階段 研究安全措施,a,128,（1） 收集基礎(chǔ)資料：第一階段 這一階段是收集隊(duì)隧道施工安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)所需的基礎(chǔ)資料，其代表性資料有以下幾種： 地形圖、地質(zhì)圖、環(huán)境調(diào)查書(shū)、氣象調(diào)查等各種成果； 關(guān)于設(shè)計(jì)圖等承包合同書(shū)等資料； 現(xiàn)場(chǎng)附近以及類似工程的施工記錄； 災(zāi)害情報(bào)； 勞動(dòng)安全衛(wèi)生法等一個(gè)法令； 各種安全技術(shù)指針；,a,129,（2）基本事項(xiàng)的研究（第二階段） 這一階段是按附件的“關(guān)于基本事項(xiàng)大安全措施評(píng)價(jià)表“的內(nèi)容所記述的觀點(diǎn)對(duì)是否采取了安全措施或采取的安全措施是否已實(shí)施等進(jìn)行校核，如有必要，要采取改變施工計(jì)劃的措施。 對(duì)應(yīng)采取得措施，還要研究其實(shí)

57、施時(shí)期，方法等。,a,130,（3）劃分危險(xiǎn)度等級(jí)（第三階段） 這一階段評(píng)價(jià)施工中特有災(zāi)害的危險(xiǎn)性。 下面舉出瓦斯爆炸等特有災(zāi)害，按地質(zhì)、長(zhǎng)度、斷面、洞口形式的因素劃分危險(xiǎn)度的簡(jiǎn) 便手法例。,a,131,瓦斯爆炸： 首先，對(duì)各因素按“條件“欄中所述，給以分?jǐn)?shù)，并代入下式，求出關(guān)于瓦斯爆發(fā)危險(xiǎn)性的評(píng)分。 瓦斯爆發(fā)危險(xiǎn)性的評(píng)點(diǎn)g（las）,a,132,其次，根據(jù)得出的評(píng)分按下表進(jìn)行危險(xiǎn)度劃分。,a,133,異常涌水的危險(xiǎn)性評(píng)分g（la+s ） 異常涌水,a,134,火災(zāi)、運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)度分極如下表。,a,135,塌方,a,136,塌方危險(xiǎn)度的劃分見(jiàn)下表。,a,137,（4）研究安全措施(第四階段) 這一階段研究與前階段的特有災(zāi)