第一篇:隧道與地下工程實習報告(xiexiebang推薦)
土木工程認知實習
——隧道與地下工程方向
學 院:土木建筑工程學院 專業班級:土木1208 姓 名: 學 號:
指導教師:隧道與地下工程系 實習日期:2014年7月24日
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目錄
第一部分 前言
…………………………………………………………………2
第二部分 專論
………………………………………………………3
(1)隧道部分
………………………………………………………3
隧道簡介
………………………………………………………3
隧道實地認識實習
………………………………………………………4(2)地下工程部分
………………………………………………………7 地下工程簡介
………………………………………………………7 地下工程實地認識
………………………………………………………10 第三部分 結論及建議
…………………………………………………………………12
第四部分 結束語
…………………………………………………………………13
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第一部分 前言
實習目的及任務
為了增加對隧道與地下工程的感性認識,同時也適應建筑學科發展的新要求,拓展視野,提高工程實踐能力,學院組織了本次隧道與嗲下工程認識實習。由于我們土木工程專業的大二學生還沒有學習到太多的專業課,所以此行的目的主要是為了讓我們從實踐中對將來有可能從事的行業有一個感性的認識,同時也為今后的專業課學習打下必要的基礎。在實習中我們不僅可以學習到許許多多課堂上學習不到的東西,還可以開闊視野,增加對隧道工程以及地下工程工程常識的儲備,一邊在將來更好地將其應用到實際工作中去。
通過對不同類型隧道于地下工程的參觀,我們加深了對隧道與地下工程技術的重要性認識,了解其各方面結構,發現隧道與地下工程施工和管理過程中存在的問題、理論與實際相符合或相沖突的一些例子,學習了綜合運用所學知識以及提供分析和解決專業問題的能力。
實習時間
2014年7月24日
實習地點
1.北京交通大學地下實驗室 2.門頭溝區妙峰山大臺線鐵路隧道
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第二部分
專論
1、隧道部分
1)隧道工程簡介
隧道的定義
隧道是埋置于地層內的工程建筑物,是人類利用地下空間的一種形式。隧道可分為交通隧道,水工隧道,市政隧道,礦山隧道。
1970年國際經濟合作與發展組織召開的隧道會議綜合了各種因素,對隧道所下的定義為:“以某種用途、在地面下作用任何方法規定形狀和尺寸修筑的斷面積大于2㎡的洞室。”
組成
隧道的結構包括主體建筑物和附屬設備兩部分。主體建筑物由洞身和洞門組成,附屬設備包括避車洞、消防設施、應急通訊和防排水設施,長大隧道還有專門的通風和照明設備。
高速鐵路隧道內不設置供養護維修人員待避的洞室,但應考慮設置存放維修工具和其他業務部門需要的專用洞室。高速鐵路隧道內應設置安全空間和貫通的救援通道。安全空間應設置在距線路中心處3.0m以外,單線隧道在救援通道一側設置,多線隧道在雙側設置。安全空間的高度不應小于2.2m,寬度不應小于0.8m。救援通道設置在安全空間一側,距線路中心不應小于2.3m。救援通道的寬度不宜小于1.5m,高度不應小于2.2m。
高速鐵路長度大于50m的隧道,應在洞內設置余長電纜腔,并應與專用洞室結合設置。余長電纜腔沿隧道兩側交錯布置,每側間距宜為500m。長度500-1000m的隧道,可只在其中部設置一處。長度500m以上的隧道應設置作業照明設置,長度5km及以上的隧道還應設置應急照明。
高速鐵路長隧道及特長隧道應結合輔助坑道情況設置緊急出口,緊急出口上方應設標示牌和緊急照明設施。緊急出口通道的設置應符合相關規定。
分類:
鐵路隧道分類:
(1)特長隧道:全長10000m以上;
(2)長隧道:全長3000m以上至10000m,含10000m;(3)中隧道:全長500m以上至3000m,含3000m;(4)短隧道:全長500m及以下。
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公路隧道分類:
(1)特長隧道:全長3000m以上;
(2)長隧道:全長1000m以上至3000m,含3000m;(3)中隧道:全長500m以上至1000m,含1000m;(4)短隧道:全長500m及以下。
2)實地實習:觀察隧道圍巖特征
實習地點:門頭溝妙峰山大臺線隧道
圍巖是洞室四周圍繞的巖石,這個洞室可以是人工開鑿的(例如各種隧道、地下倉庫等等),也可以是天然形成的(例如山洞、溶洞等等)。
該洞口屬于無襯砌的隧道工程,該洞口屬于無襯砌的隧道工程 圍巖穩定性較好。因為此處的巖石是沉積 型的石灰巖,巖石本身硬度較大 巖石本身硬度
較大,且巖體的節理不多巖體的完整性較好,的節理不多巖體的完整性較好 加之此隧 道空口地處向斜構造的邊緣地下水較少,道空口地處向斜構造的邊緣地下水較少 故地下水引起的圍巖穩定性問題不突出。故地下水引起的圍巖穩定性問題不突出(工程中我們把圍巖分為 工程中我們把圍巖分為Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ五個等級,從Ⅰ到Ⅴ巖石的工程性質由好逐漸變差,此處的圍巖為Ⅱ級或Ⅲ級,巖石工程性質較好。所以該隧道洞口的圍巖穩定性較好,不需要做襯砌。
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北面洞口屬于無襯砌的隧道工程,該洞口屬于無襯砌的隧道工程 圍巖穩定性較好。因為此處的巖石是沉積 型的石灰巖,巖石本身硬度較大巖石本身硬度較大,且巖體的節理不多巖體的完整性較好,的節理不多巖體的完整性較好 加之此隧道空口地處向斜構造的邊緣地下水較少,道空口地處向斜構造的邊緣地下水較少故地下水引起的圍巖穩定性問題不突出。該隧道洞口的圍巖穩定性較好,不需要做襯砌。而南面隧道在此處做了襯砌 隧道在此處做了襯砌,因為此 處的圍巖穩定性不好,雖然與大臺鐵路2號隧道北面洞口相同這里的巖石也是較為堅硬的石灰巖但是此處地下水的循環作用較強,此處洞頂的上方有許多大小不等的巖溶現象,包括溶孔和溶洞包括溶孔和溶洞(較小為溶孔,較大的為溶洞)巖溶問題在此處的西南方向表現較為突出,北方不突出)。巖溶問題在此處的西南方向表現較為突出。這是由此處的地下水循環條件決定的這是由此處的地下水循環條件決定的。由于巖溶作用的影響,此處的圍巖出現了不均勻沉降,這也是添加襯砌的原因之一。通過觀察我們可知此處邊坡的圍巖穩定性較好,節理不多,故沒有添加襯砌。
后圖所示的鐵路隧道布置在背斜的核部,而前圖所示的鐵路隧道出口布置在向斜的軸部,因為布置在背斜的核部的巷道或其它地下洞
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室能有效利用頂板巖體的自然成拱作用,增加洞室的穩定性。而布置在向斜的核部的巷道或其它地下洞室,一旦兩幫巖石下滑,造成頂部巖石冒落事故,洞室頂部將很難進行進一步維護,所以前圖的洞室出口需要堆砌洞室圍巖來保護洞室,再圍巖的頂部設有排水設施,用來防止雨水的滲透破壞作用。
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二、地下工程部分
1)地下工程簡介
地下工程定義:
地下工程是指深入地面以下為開發利用地下空間資源所建造的地下土木工程。包括各種工業、交通、民用和軍用的地下工程。從廣義上理解,尚應計入各種用途的地下構筑物,如房屋和橋梁的基礎,礦山井巷,輸水、輸油和煤氣管線,電纜線,以及其他一些公用和服務性的地下設施。
發展簡況和特點
地下建筑工程的歷史可以追溯到遠古(見地下空間的開發和利用)。近代的地下建筑工程,開始是在采礦、地下交通運輸、市政、工業和水工地下建筑工程等方面得到廣泛的發展,如礦井和巷道、鐵路隧道和道路隧道、地下鐵道和水底隧道、地下倉庫和油庫,以及各種用途的輸水和其他的水工隧洞等。
在第二次世界大戰期間,地下建筑物在戰爭防護方面的優越性受到了重視。不少國家都將一些軍事設施和工廠、倉庫、油庫等修建在深層地下,并利用原有的許多地下工程,如城市地下鐵道、大樓地下室、廢舊的礦井巷道以及天然溶洞等作為防空掩蔽所和地下兵工廠。這期間,在中國的一些后方城市也陸續修建了不少防空洞。戰后,地下防護工程迅速發展,修建和防護技術也更加先進。
近30年來,由于一些尖端產品的生產工藝對恒溫、恒濕條件的嚴格要求(如精密導彈儀表等),將生產這些產品的車間設在地下更顯示其優越性。為了獲得更高的水頭,或節省高山峽谷內大面積的地面開挖工程量,多年來在世界范圍內修建了大量的水電站地下廠房及其附屬洞室。在一些北歐國家(如瑞典等),為了節約地上工程建成后的運營和維護費用(如裝修、通風、取暖、照明以及平日維修保養方面耗用的資金),并與山區地面施
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工經過詳細的技術經濟比較以后,也常將一些工業建筑物改設在地下,出現了技術先進的地下工廠(車間)。
一定厚度的巖層和土層,可以承受來自地下建筑物內部的超壓,能夠防止和限制因在地下建筑物內部貯存高壓氣體引起的爆炸危害。此外,地下環境的密閉性也為防范火災的發生和蔓延,以及為減輕環境污染提供有利條件,將核廢料和工業垃圾封存于深層地下的巖洞內是一種有效的措施。
但是,修建地下建筑物對地質條件要求較高,施工比較困難、工期長,一次性投資大,以及地下工作和生活條件較差(陰冷、潮濕、噪聲、排煙和缺少光照等問題不易解決)。這些局限性將隨著生產力的提高和科學技術的進步得到改善和克服。
分類 地下建筑物有三種不同的分類:
按使用功能分類可分為:①工業建筑。包括倉庫、油庫、糧庫、冷庫、各種地下工廠(車間),以及火電站、核電站的地下廠房等。②民用建筑。包括各種民防(人防)工程(人員掩蔽部、指揮所和通信樞紐、救護站和地下醫院等),一些平戰結合的地下公共建筑,如地下街、車庫、影劇院餐廳、招待所和物資貯存倉庫,以及地下住宅等。中國西北黃土地區修建了為數眾多的窯洞民居。③交通運輸建筑。包括鐵路和道路隧道、城市地下鐵道、運河隧道和水底隧道等。④水工建筑。包括水電站地下廠房和附屬洞室,以及引水、尾水等水工隧洞、電纜洞和調壓井等。⑤礦山建筑。包括各種礦井(豎井和斜井)、水平巷道和作業坑道等。⑥軍事建筑。包括各種永備的和野戰工事(筑城)、屯兵和作戰坑道、指揮所、通信樞紐部、人員和武器掩蔽所、飛機和艦艇洞庫、軍用油庫、導彈發射井,以及軍火、炸藥和各種軍用物資倉庫等。⑦公用和服務性建筑。包括給排水管道、熱力和電力管道、輸油和煤氣管道、通信電纜道,以及一些綜合性的市政隧道等。
按地質條件和建造方式分類可分為:①巖石中的地下建筑。包括在山地中各種新建的人工洞室、利用石灰巖地區已有的天然溶洞,以及經過加固
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和改造后的廢舊礦坑等。②土層中的地下建筑。包括采用明挖法施工的淺埋通道和地下室,和在深層土體中采用暗挖法施工(見隧道及地下工程施工方法)的深埋通道和洞室建筑。
按習慣稱謂分類當地下建筑獨立地修建在地層內,在其地面直接上方不再有其他地面建筑物的,稱為單建式地下建筑;各種地面建筑物的地下室部分,稱為附建式地下建筑。在中國,還習慣于按軍事術語進行地下建筑分類。
結構形式
地下建筑物可以構筑成隧道形式,也可以和地面房屋相似,在平面布局上采用棋盤式和房間式的布置,并可建成多層多跨的框架結構。它的橫斷面可以有各種不同的形狀,最常見的有圓形、矩形、拱頂直墻(包括厚拱薄墻)、拱頂曲墻(當地基軟弱時在底板處多加設仰拱)、落地拱、穹頂直墻等幾種。
襯砌和材料
地下建筑物的襯砌可與圍巖密貼,也可以離壁;既可以是整體灌筑和用磚石、砌塊等模筑式的,也可以是預制裝配式的和復合式的。修筑襯砌的建筑材料過去多沿用石塊、磚砌體和木材,以后逐步發展為混凝土、鋼筋混凝土和鋼材,也有采用預應力混凝土的。對不承力的圍護結構還可以采用各種塑料、波紋鋼板和其他金屬制品作襯砌。
施工方法
在巖石地層內的開挖,多采用礦山法和隧洞掘進機。前者常采用鉆眼爆破,分部或全斷面一次開挖。后者則用掘進機切削巖層一次開挖成洞。也有采用在盾構掩護下的切割式鑿巖機開挖坑道。最近30年來,噴錨支護得到很大發展。采用噴錨作為初期支護,然后用模筑方法修筑整體式二次支護的復合式襯砌,能最大限度地利用圍巖的自承能力,保護施工安全,得到廣泛應用。
在軟土地層內建造地下建筑時,其施工方法有很大的不同。它應根據建筑物的類型、當地的水文地質情況和施工條件等來確定。最常用的施工方法有:明挖法、頂管法、沉井法(見地下工程沉井法施工)、盾構法、地下連續墻法以及礦山法等。在含水地層的豎井施工中,也有采用凍結法或大鉆頭鉆井的方法。修建水底隧道的水下段,還可以采用沉管法施工。
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施工技術的發展主要表現在機械化和工業化方面,如各種大型高效綜合機械化施工機具的采用,預制裝配式構件的快速組裝,以及現場混凝土拌和、運輸和灌筑一條龍的施工組織和管理方法。
防水和防潮
對于不同使用要求的各類地下建筑物,除施作防水混凝土襯砌外,還分別采用各種類別的防水材料,包括在襯砌背后注漿防水,在襯砌表面噴涂防水膠劑,設置嵌縫材料和敷設外貼式或其他油氈類防水層等。在夏季室外溫、濕度較高的地區,為避免地下建筑物內部墻面結露和儀表設備等受潮銹蝕,以及保護內部人員的健康,要求從材料、設備、土建和溫、濕度控制等多方面進行綜合的防潮去濕處理。此外,地下建筑物內部環境的整治,如消毒、減噪、控制有害氣體濃度和適宜的人工照明等,均應作周密考慮。
2)實地實習:地下空間結構認識 實習地點:北京交通大學地下實驗室
實驗室簡介:
北京交通大學地下軌道減振試驗室是我校與中國鐵路工程總公司聯合所屬隧道工程研究中心以及教育部隧道工程中心試驗室的一部分,是國內唯一建在地下的隧道與軌道工程試驗室。它可開展隧道工程及軌道工程等相關專業的工程試驗及科學研究。此試驗室建成于2001年,共投資1060萬,總面積約400平方米。由兩個上下重疊的隧道組成,上層隧道為曲線隧道,下層為直線隧道。兩個試驗隧道底板埋深分別為10m和19m,夾層土厚度為4m(與北京地鐵的埋深一致)。隧道標準斷面洞身高為4m。在第二層鋪設了當前世界上最新技術
隧 道 和 地 下 工 程 實習報 告 的鋼彈簧浮置板軌道結構(及梯形軌道結構)與模擬地鐵列車的激振和測試設備。
隧道與地下實驗室的墻壁由多層混凝土襯砌構成,但在每次澆灌混凝土時都會產生一些縫隙,這樣就會導致漏水的問題。實驗室地下一層的漏水問題較嚴重,地下二層漏水情況有所緩和,但仍然存在。
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第三部分
結論和建議
通過這次實習,我們不僅學到一些新的知識,也鞏固了在校期間所學到的基礎力學理論知識。就個人情況來講,我對本次實習非常滿意!不過為了學院今后組織的外出實習能夠更加完善,我簡單說說自己的一些建議。
第一,希望學院能夠在每次實習前做好準備工作,比如由教師將實習中可能遇到的一些專業知識提前告知學生,讓大家做到做好預習工作,同學們心中有數可以使整個實習過程更加緊湊;
第二,由于每位老師所帶領的學生過多,不便于管理,建議將學生分為5-6人一組,設小組長一名代為管理,時刻提醒大家跟緊老師的步伐。如此既可以使隊伍緊湊,又可以保障安全。
希望學院領導及各位老師可以認真考慮我的意見,相信在我們師生的共同努力下,學院的明天會更加美好!
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第四部分
結束語
在接近一天的外出實習中,老師給我們進行詳細的講解,讓我們對世道和地下工程的各種結構組成以及其受力工作情況有了更加感性的認識。本次實習是一次很好的實踐過程。毫無疑問,只有通過實踐,才能更好檢驗理論上的知識,只有理論聯系實際才能在這個領域真正的做出成績。
一個人的知識和能力只有在實踐中才能發揮作用,才能得到發展、豐富和完善。大學生成長,就要勤于實踐,將所學的理論 知識與實踐相結合一起,在實踐中繼續學習,不斷總結,逐步完善,有所創新,并在實踐中提高自己由知識、能力、智慧等因素融合成的綜合素質和能力,為自己事業的成功打下良好的基礎。
最后感謝這次實習的帶隊老師,你們生動地講解使我們對隧道和地下工程有了更加深刻的認識,也令我們發現了學習它的樂趣,我想告訴你們,你們的努力沒有白費,未來的某一天,我們之中的某些人一定會繼承你們的衣缽,將這條光榮的道路開拓下去!
感謝為本次實習做出努力的所有人。
第二篇:(隧道與地下工程)認識實習報告
土木工程(隧道與地下工程)認識實習報告
一、實習目的
1、通過對一些典型工地的參觀與了解,增強我們對本專業——土木工程的好奇心與興趣。在感性認識的基礎上逐漸升華為理性認識。
2、通過參觀,培養我們提出問題、分析問題、解決問題的能力。以便我們在以后的專業課的學習中更能夠理論聯系實際。
3、通過施工現場操作和參觀,了解隧道和道路施工的基本工序和施工方法。了解隧道的勘測、設計、貫通控制測量和施工等工作。
4、通過實習,將所學理論知識與實踐知識相結合,同時為以后的專業知識的學習打下基礎。
二、實習時間
2013年6月8號
三、實習地點
重慶中環公司承建的渝中連接隧道
四、隧道與地下工程簡介
地下工程是以深入地面以下為開發利用地下空間資源所建造的地下土木工程。它包括地下房屋和地下構筑物,地下鐵道,公路隧道,水下隧道,地下共同溝和過街地下通道等。但狹義上是一般把礦井和礦山巷道等地下構筑物排除,單指建造在地下的工業、交通、民用和軍事建筑物;隧道,廣義定義:最終使用于地表面以下,不論以何種方式建造的所需形狀和尺寸的空洞,內部凈空面積在2平方米以上者。狹義定義:是一種修建在地下的工程建筑物,修建在地下、兩端有出入口,供車輛、行人、水流及管線等通過的通道。嚴格來說,它只是地下工程的一大類,但因其在地下工程中占有絕對多的數量和特殊的重要性,往往將其與地下工程并列而稱為隧道與地下工程。隧道與地下工程因其建造于地下,不同于地面結構,由支護結構以外的巖體或土體(稱作圍巖)、支護結構以及支護結構(襯砌)所圍成的空間組成。由于地質條件以及周圍建筑環境的多樣性和復雜性,需要采用的施工方法和建造工藝也有多種,故隧道與地下工程的結構形式和施工方法多樣。
四、工程總體施工方案
渝中連接隧道一端連接千廝門大橋,位于洪崖洞附近,一端連接東水門大橋,位于東水門附近。隧道與兩座大橋一樣,設計為雙向四車道,時速40公里,隧道單洞長約717米。將串起江北嘴、解放碑、彈子石三大中央商務區。項目負責人稱,“渝中連接隧道工程難度之大,是過去從未遇到過的。”所以設計了安全兩端兩套施工方案:
一是兩江大橋是公路和輕軌同橋分層通過的大橋,上層公路與下層輕軌隧道間的最小距離只有32厘米,作業時不能用炸藥爆破。二是施工區內高樓林立,其基樁侵入隧道施工巖層,必須采取先托換基樁,再進行切除的技術處理。而且,隧道兩端與兩座大橋的橋梁路面不平行,只有挖斷公路,延伸一百多米后才能鑿洞施工,極有可能影響交通。加上施工區內地下管網縱橫交錯,不僅施工難度大,很可能影響水電氣供應。
項目部最后確定隧道東水門一端,采用另開施工便道以避開障礙的施工方案,千廝門一端則采用長距離明挖公路進洞的施工方案。“兩個方案,既保證了安全,又最大限度地方便市民。
五、實習內容
今天我們來到的是重慶中環公司承建的渝中連接隧道施工現場,從老師口中我們知道地下工程的施工方法較多,一般隧道開挖方法分為明挖法和暗挖法。明挖法多用于淺埋隧道或城市鐵路隧道,而山嶺鐵路隧道多用暗挖法。按開挖斷面大小、位置分,有分部開挖法和全斷面開挖法。在石質巖層中采用鉆爆法最為廣泛,采用掘進機直接開挖也逐漸推廣。在松軟地質中采用盾構法開挖較多。從現場我們可以看出,在渝中連接隧道的修建中采用的是明挖法和暗挖法相結合的辦法,由于巖層較硬,故其主要采用鉆爆法。先是挖一深坑做好防護后再在要挖的位置在隧道洞門在施工過程中首先是套拱,這不僅起擋土支架的作用,還為開挖提供了工作面,拱養護好回填表層土。而拱身則是采用新奧法循環施工,一個循環為爆破,除渣,初次襯砌,二次襯砌。洞身施工則采用典型新奧法工序,首先是爆破,然后除碴,接著是用工字鋼弧線形支柱和噴射混凝土進行初期支護。在進行初期支護養護好后,開挖下部基礎,澆注兩拱混凝土以支撐側向壓力,達到結構整體性效果。下部結構中部留有排水溝,在兩側拱腳加設鋼板防止拱產生水平推力產生側向位移。最后進行二次支護,在初期支護和二次支護層間加有防水布,將山體可能產生的土下水隔在外層。二次支護在打好二襯鋼拱后采用二襯臺車進行澆注混凝土,自動化控制,大大減小施工工序。
六、內容拓展:隧道設計、施工及維護
一、隧道設計
1、選線:根據線路標準、地形、地質等條件選定隧道位置和長度。選線應作多種方案的比較。長隧道要考慮輔助坑道和運營通風的設置。洞口位置的選擇要依據地質情況。考慮邊坡和仰坡的穩定,避免塌方。
2、縱斷面設計:沿隧道中線的縱向坡度要服從線路設計的限制坡度。因隧道內濕度大,輪軌間粘著系數減小,列車空氣阻力增大,因此在較長隧道內縱向坡度應加以折減。縱坡形狀以單坡和人字坡居多,單坡有利于爭取高程,人字坡便于施工排水和出碴。為利于排水,最小縱坡一般為2‰~3‰。
3、橫斷面設計:隧道橫斷面即襯砌內輪廓,是根據不侵入隧道建筑限界而制定的。中國隧道建筑限界分為蒸汽及內燃機車牽引區段、電力機車牽引區段兩種,這兩種又各分為單線斷面和雙線斷面。襯砌內輪廓一般由單心圓或三心圓形成的拱部和直邊墻或曲邊墻所組成。在地質松軟地帶另加仰拱。單線隧道軌面以上內輪廓面積約為27~32平方米,雙線約為58~67平方米。在曲線地段由于外軌超高車輛傾斜等因素,斷面須適當加大。電氣化鐵路隧道因懸掛接觸網等應提高內輪廓高度。中、美、蘇三國所用輪廓尺寸為:單線隧道高度約為 6.6~7.0米、寬度約為4.9~5.6米;雙線隧道高度約為7.2~8.0米,寬度約為8.8~10.6米。在雙線鐵路修建兩座單線隧道時,其中線間距離須考慮地層壓力分布的影響,石質隧道約為20~25米,土質隧道應適當加寬。
4、輔助坑道設計:輔助坑道有斜井、豎井、平行導坑及橫洞四種。斜井是在中線附近的山上有利地點開鑿的斜向正洞的坑道。斜井傾角一般在18°~27°之間,采用卷揚機提升。斜井斷面一般為長方形,面積約為8~14平方米。豎井是由山頂中線附近垂直開挖的坑道,通向正洞。其平面位置可在鐵路中線上或在中線的一側(距中線約20米)。豎井斷面多為圓形,內徑約為4.5~6.0米。平行導坑是距隧道中線17~25米開挖的平行小坑道,以斜向通道與隧道連接,亦可作將來擴建為第二線的導洞。橫洞是在傍山隧道靠河谷一側地形有利之處開辟的小斷面坑道。
二、隧道施工
隧道施工法分為明挖法和暗挖法。明挖法分為基坑開挖法、蓋挖法、沉管法,其中蓋挖法又分為逆筑法和順筑法。暗挖法分為鉆爆法(礦山法)和非鉆爆法。其中鉆爆法分為傳統的礦山法和新奧法,非鉆爆法分為盾構法、掘進機法和頂進法。
1、鉆爆法:在隧道巖面上鉆眼,并裝填炸藥爆破,用全斷面開挖或分部開挖等將隧道開挖成型的施工方法。鉆爆法開挖作業程序包括測量、鉆孔、裝藥、爆破、通風、出碴、錨桿、立架、掛網、噴錨等工序。
①鉆孔:要先設計炮孔方案,然后按設計的炮孔位置、方向和深度嚴格鉆孔。單線隧道全斷面開挖,采用鉆孔臺車配備中型鑿巖機。雙線隧道全斷面開挖采用大型鑿巖臺車配備重型鑿巖機。炮孔分為掏槽孔(開辟臨空面)、掘進孔(保證進度)和周邊孔(控制輪廓)。②裝藥:在掘進孔、掏槽孔和周邊孔內裝填炸藥。一般裝填硝胺炸藥,有時也用膠質炸藥。③爆破:在全斷面掘進中,為了減低爆破對圍巖的震動和破壞,并保證爆破的效果,多采用分時間階段爆破的電雷管或毫秒雷管起爆。④施工通風:排出或稀釋爆破后產生的有害氣體和由內燃機產生的氮氧化物及一氧化碳,同時排除煙塵,供給新鮮空氣,借以保證隧道施工人員的安全和改善工作環境。⑤施工支護:隧道開挖必須及時支護,以減少圍巖松動,防止塌方。施工支護分為構件支撐和噴錨支護。噴錨支護特點是支護及時、穩固可靠,具有一定柔性,與圍巖密貼,能給施工場地提供較大活動空間。⑥裝碴與運輸:在開挖作業中,裝碴機可采用多種類型,如后翻式、裝載式、扒斗式、蟹爪式和大鏟斗內燃裝載機等。運輸車輛有大斗車、槽式列車、梭式礦車及大型自卸汽車等。
鉆爆法開挖采用的方法有全斷面開挖法和分部開挖法:①全斷面開挖法:一次開挖成型的方法。一般采用帶有鑿巖機的臺車鉆孔,用毫秒爆破,噴錨支護。還要有大型裝碴運輸機械和通風設備。全斷面開挖法又演變為半斷面法。半斷面法是弧形上半部領先,下半部隔一段距離施工。②分部開挖法:先用小斷面超前開挖導坑,然后,將導坑擴大到半斷面或全斷面的開挖方法。這種方法主要優點是可采用輕型機械施工,多開工作面,各工序間拉開一定的安全距離。缺點是工序多,有干擾,用人多。
2、上導坑法、中央導坑法、下導坑法、臺階法
根據導坑在隧道斷面的位置分為:上導坑法、中央導坑法、下導坑法以及由上下導坑互相配合的各種方法,另有把全斷面縱向分為臺階進行開挖,而各層臺階距離較短的臺階法。
1)、上導坑法適用于軟弱巖層、襯砌順序是先拱后墻,中國短隧道一般用這種方法。2)、中央導坑法是導坑開挖后向四周打輻射炮眼爆破出全斷面或先擴大上半部。3)、下導坑法即下導坑領先的方法。其中包括:a.上下導坑法,利用領先的下導坑向上預打漏斗孔,便于開展上導坑等多工序平行作業。襯砌順序多用先拱后墻,遇圍巖較好時亦可改為先墻后拱。b.漏斗棚架法,適用于堅硬地層,以下導坑掘進領先,由下而上分層開挖,設棚架,先襯砌邊墻后砌拱。c.蘑菇形法,同漏斗棚架法類似,也設棚架,但先襯砌拱部后砌邊墻。d.側壁導坑法。4)、臺階法。在穩定性較差的巖層中施工時,將整個隧道斷面分為幾層,由上向下分部進行開挖,每層開挖面的前后距離較小而形成幾個臺階。臺階法包括長臺階法、短臺階法和超短臺階法三種,其劃分是根據臺階長度來決定的。長臺階法可以上下同時作業,而超短臺階法只能采取交替作業。最后是分部開挖法,分部開挖法是把設計的隧道斷面劃分成若干部分,進行二次及其以上開挖,最后達到隧道設計開挖斷面的一種施工方法。
3、盾構法
采用盾構作為施工機具的隧道施工方法。松軟地質多采用盾構法開挖。盾構是一種圓形鋼結構開挖機械,其前端為切口環,中間為支撐環,后端為盾尾。開挖時,切口環首先切入地層并能掩護工人安全地工作;支撐環是承受荷載的主要部分,其中安設多臺推進盾構的千斤頂及其他機械;盾尾隨著上述兩部分前進,保護工人安裝鑄鐵管片或鋼筋混凝土管片。盾構法適用于松軟地層,施工安全,對地層擾動少,控制圍巖周邊準確,極少超挖。
4、掘進機法
在整個隧道斷面上,用連續掘進的聯動機施工的方法。掘進機是一種用強力切割地層的圓形鋼結構機械,有多種類型。普通型的掘進機的前端是一個金屬圓盤,以強大的旋轉和推進力驅動旋轉,圓盤上裝有數十把特制刀具,切割地層,圓盤周邊裝有若干鏟斗將切割的碎石傾入皮帶運輸機,自后部運出。機身中部有數對可伸縮的支撐機構,當刀具切割地層時,它先外伸撐緊在周圍巖壁上,以平衡強大的扭矩和推力。掘進機法的優點是對圍巖擾動少,控制斷面準確,無超挖,速度快,操作人員少。
掘進機是全斷面開挖隧洞的專用設備。它利用大直徑轉動刀盤上的刀具對巖石的擠壓、滾切作用來破碎巖石。隧洞掘進機開挖比鉆爆法掘進速度快,用工少,施工安全,開挖面平整,造價低,但機體龐大,運輸不便,只能適用于長洞的開挖,并且本機直徑不能調整,對地質條件及巖性變化的適應性差,使用有局限性。
5、新奧法施工
新奧法是應用巖體力學的理論,通過對隧道圍巖變形的量測、監控,采用新型的支護結構,盡量利用圍巖自承能力指導隧道設計和施工的方法。其特點是在開挖面附近及時施作密貼于圍巖的薄層柔性噴射混凝土和錨桿支護,以便控制圍巖的變形和應力釋放,從而在支護和圍巖的共同變形過程中,調整圍巖應力重分布而達到新的平衡,以求最大限度地保持圍巖的固有強度和利用其自承能力。其目的在于促使圍巖能夠形成圓環狀承載結構,故一般應及時修筑仰拱,使斷面閉合成圓環。它適用于各種不同的地質條件,在軟弱圍巖中更為有效。
6、隧道襯砌
隧道開挖后,為使圍巖穩定,確保運營安全,需按一定輪廓尺寸建造一層具有足夠強度的支護結構,這種隧道支護結構稱為隧道襯砌。常用的襯砌種類有就地灌注混凝土類、預制塊拼裝、噴錨或單噴混凝土、復合式襯砌。復合式襯砌是在噴錨或單噴支護之后,再就地灌注一層混凝土,形成噴錨支護同混凝土襯砌結合的復合式襯砌結構。如遇有水地段可在兩層支護間加掛一層塑料板或做其他防水層。
七、實習感言
實踐是大學生活的第二課堂,是知識常新和發展的源泉,是檢驗真理的試金石,也是大學生鍛煉成長的有效途徑。一個人的知識和能力只有在實踐中才能發揮作用,才能得到豐富、完善和發展。
通過這次認識實習,我不僅學到一些新的知識,也鞏固了在校期間所學到的理論知識,同時也增強了我對專業學習的熱情。以前對一些工程地質問題及工程問題的處理,只是從理論上略知一二,在實習過程中我們卻有了感性上的認識,這樣不僅增強了自己的實際處理問題的能力,也豐富和提高了自己的理論水平。
實習結束了,我要感謝陪我們一路走來的老師,我堅信通過這一段時間的實習,所獲得的實踐經驗對我終身受益,我會不斷的理解和體會實習中所學到的知識,并不斷加強對理論知道的學習,在未來的工作中理論知識和實踐經驗不斷的應用到實際工作去。
第三篇:北京交通大學認知實習隧道及地下工程報告
隧道與地下工程認知實習報告
姓名:學號:
李昱奇 班級: 土木1104班 學院:土建學院
11231081 李昱奇 11231081 土木1104
目錄
前言.............................................3 具體內容..........................................1. 背景介紹..................................3 2. 妙峰山——隧道............................4 3.古北口——潮河關2號隧道及其周圍隧道及北京交通大學隧道中心地下隧道..........................5 4.感受總結..................................12
李昱奇 11231081 土木1104
前言
土木工程的學習,我們不僅要注意知識的積累,更應該注意實踐能力的培養,因為土木工程專業本來就是一個應用性很強的專業,如果現在不注意實踐能力的培養,將來走上工作崗位我們肯定會后悔不迭的。為此,學校為了讓大家對本專業有更好的認識,培養大家的實踐能力,組織了本次外出實習,好讓大家可以建立一個專業基礎,這對將來的學習將會有很大幫助,因為等將來一開專業課我們都能聯想起來這幾次實習所見到的東西,所以我們都很高興能有這些寶貴的實習機會,既豐富了學習生活又有了近距離接觸工程實踐的機會。
認識實習是土木工程教學計劃中第一個實踐性教學環節,所以對我們建立正確的專業思想,樹立正確的專業知識學習態度有極其重要的影響作用。通過本次實習參觀中,我們主要了解了如下內容:
1.實際觀察了妙峰山的兩處隧道,又在古北口了解古北口隧道的工程問題及選線,初步認識并了解了隧道及地下工程的結構;
2.通過自己實地的觀察并記錄以及老師的講解,了解了相關的知識,對于隧道及地下工程方向有了一個大致的宏觀的把握。
3.認識到土木工程專業的復雜性以及技術性,認識到必須努力學好專業知識,勤奮好學以便減少將來走上工作崗位所遇到的困難。
專業介紹
一. 背景介紹
隧道及地下工程是從事研究和建造各種隧道及地下工程的規劃、勘測、設計、施工和養護的一門應用科學和工程技術,是土木工程的一個分支。隧道及地下工程也指在巖體或土層中修建的通道和各種類型的地下建筑物,包括交通運輸方面的鐵路、道路、運河隧道,以及地下鐵道和水底隧道等;工業和民用方面的市政、防空、采礦、儲存和生產等用途的地下工程;軍用方面的各種國防坑道;水利發電工程方面的地下發電廠房以及其他各種水工隧洞等。
李昱奇 11231081 土木1104 二.妙峰山——隧道
周六上午,我們乘車來到了妙峰山,了解隧道的相關知識。
首先介紹一下專業背景。隧道及地下工程一般分為勘測設計和施工兩大階段。
勘測設計。隧道位置的選擇一般應服從路線走向。由于隧道工程數量、造價、工期控制等因素,隧道位置在選線方案中是經濟技術比較的重要組成部分。對不良地質地段的隧道,特別是長大復雜隧道線及全線或局部線路方案的成立與否,必須精心勘測設計。通過對隧道位置所處的地形、地質、水文等要素的測 繪、勘測、測試及綜合評定,設計正洞和明洞的長度和結構,決定施工方法,設計輔助坑道、排水系統和附屬工程。在現場學習時,老師告訴我們這兩個隧道選在了山邊,一個所選的山體結構面向左傾斜45度,所以隧道頂部為弧形另一個選在水平層狀結構中,所以隨到的頂部也是水平的。可見隧道頂部是隨所選山體結構層面而定的。對于這種有傾斜度的斜狀層里,隧道應選在向斜層狀里。
施工。中國1949年以來為克服山嶺障礙修建了總延長2000多公里的鐵路隧道,正在修建中的大瑤山鐵路隧道長達14公里。還修建了許多公路隧道。較長的有河南省輝陵公路的向陽隧道,長1400米。鐵路和公路常需要跨越江河港口。為此,需要修建水下的鐵路或公路隧道。修建水底隧道過去多采用盾構法。但盾構法施工的斷面是圓形的,內部凈空不能很好利
李昱奇 11231081 土木1104 用,且埋深較大,使隧道總長度增加。采用沉管法可避免上述缺點。在荷蘭已經用沉管法修建了十幾條水底隧道。正在修建第二條越江隧道,還準備用沉管法修建第三條越江隧道。在日本,已經修建了許多鐵路或公路隧道,把一些島嶼聯結起來,橫越英法海峽的海底隧道還在研究技術經濟方案。現在通過直布羅陀海峽的隧道方案正進行可行性研究。從九龍到香港的海底隧道已修建完成。此外還有①鉆眼爆破法。位于各類巖石地層內的隧道,均可采用鉆眼、裝藥、爆破的方法開挖。在硬巖中開挖隧道可采用鑿巖臺車鉆眼,進行全斷面開挖。②新奧法。20世紀30年代發展起來的新方法。其要義是以隧道圍巖作為支護的主要手段。施工過程中盡量減少圍巖的松動破壞,并在開挖后及時支護,以確保離臨空面一定深度處的圍巖內形成承載圈。支護設置有一個最佳時間:過早支護會使噴射混凝土和巖層間產生很大地層壓力;過遲支護則圍巖將因變形過度而松動。為了正確估計合理的支護時間,必須對開挖后的隧道圍巖及時進行收斂量測。③掘進機開挖法。近年來得到了大力推廣。掘進機是利用安裝在機軸轉盤上的刀具直接切削巖層。首先制造的是美國羅隧洞掘進機賓斯公司。中國已經制造了直徑 5.8米的水工隧洞掘進機,使用效果良好。近年來隧道開挖后的支護有了很大的發展。噴錨支護為各種復雜地質條件下使用礦山法修建各種隧道提供了有效的支護。隧道施工技術,主要是研究解決隧道工程各種施工方法所需的技術方案和技術措施,特殊地質、不良地質地段的施工手段,隧道工程施工過程中的爆破、襯砌、支護、通風、防塵、防瓦斯、防有害氣體,及照明、水、風和電的作業方式及操作技術標準和要求,圍巖變化的測量監控方法等等。施工技術是確保所選擇的施工方法的實施,隨機性強。
老師當時告訴我們以前由于技術限制,不得不依山傍嶺建造,要先制作毛洞,毛洞制作完后,再制作復合式襯砌。
二. 古北口區京通鐵路潮河關——隧道
這個周六一大早,老師就帶領我們坐著校車來到古北口,主要是認識不良工程地質現象等對隧道選線的影響,了解有關隧道選線的更多信息。古北口潮
李昱奇 11231081 土木1104 河關隧道周邊地貌特征是潮河經古北口后,蛇曲發育,在地貌上形成∩形,在古北口鎮南,潮河由東向西流,對沿岸山坡進行猛烈沖刷,洪水季節侵蝕更為強烈,山坡坡腳被掏空,造成山體崩塌,山坡后退變陡不穩定。鐵路舊線南端有幾個古滑坡連在一起,形成滑坡群。
潮河關2號隧道是京通鐵路的必經隧道之一,全長1219.50米。修建于1977年。如右圖:
由于當時的隧遂工程設計人員選線時,沒有考慮到這里特殊的山體巖性,導致修建隧道的時候,施工產生的振動載荷使得山體產生滑坡,二號隧道因滑體廢棄,從而導致三號、四號隧遂也無法使用,造成了巨大的工程事故,經濟損失在現在算來有六、七個億。
從圖中可以很明顯地看出三號隧道,拱頂處出現的裂縫,正是由于選線時考慮不夠周到,導致選擇了不合適的線路,工程進行到一半時,隧道頂部出現了裂
李昱奇 11231081 土木1104 縫,隧道不得不改線,使上坡的原來是單線隧道的二號隧道改為雙線隧道,很大程度上增加了工程的造價,拖延了二期,造成很大的經濟損失。
隧道選線的“寧里勿外”原則。而分析臥虎山二號隧道和三號隧道的成功和失敗原因,我們可以得出一個很明顯的結論,“寧里勿外”解釋起來很簡單,從巖石風化角度來考慮,越內側的巖石應該受風化作用影響的程度越弱,而越靠 外側,則會越強。二號隧道所處的位置處于山體靠內部,而三號隧道的位置處于山體的靠外側,那么巖石風化程度就是前者強于后者,再實地觀察兩條隧道的周圍的巖體,發現確實跟推斷是相符的,三號隧道的巖體比較破碎,出現了較多的結構面,而且山體的褶皺構造運動也會對其穩定性產生較大的不利影響,因此,三號隧道沒修建多久,就被廢棄了,而雙線運作的二號隧道一直沿用至今。
接下來介紹一下地下工程的施工,地下工程的施工是按設計圖紙實施隧道掘進、襯砌和安裝作業的過程。施工方法比較典型的是明挖法和暗挖法。前者多用于淺埋隧道和地下建筑。對于大多數隧道和地下工程,多用暗挖法施工,并按開挖方法和所用機具分為礦山法、盾構法和地下連續墻法。此外,修筑水底隧道時,可用沉管法;穿越鐵路、道路、河流或建筑物時,可用頂管法;修建地下的池槽、廠房、倉庫和地下井時,還可使用沉井法。
接下來再具體介紹一下明挖發和盾構法。所謂明挖法,即敞口開挖基坑,再在基坑中修建地下結構,最后用土石重新覆蓋填實。盾構法是用開挖盾構隧道的一種施工法。盾構為一個鋼制圓筒,前部為切口環,目的為保護開挖面上工作人員的安全;中部為支承環,承受地層壓力,安設并靠這些千斤頂將盾構向前推進。盾構內部空間用橫向及豎向隔板分隔成小的工作室,并在隔板上安設輔助機具。后部盾尾部分是用來支撐坑道,并作為裝配襯砌環的空間。修建時在開挖面上掘進襯砌的一環長度后,盾構可推進到挖好的空間內,并在盾殼保護下裝配隧道襯砌。在含水淤泥地層中可采用以穩定工壓縮空氣作面。在日本以及其他國家,針對這類地層情況已經設計并推廣了泥水盾構。其基本類型可分為兩種,一種是泥水平衡式,一種是土壓平衡式。泥水平衡盾構采用一個可以旋轉的切削輪,可以在封
李昱奇 11231081 土木1104 閉于工作倉壁和隧道作業面之間的有壓粘土泥漿中開挖地層;儲氣罐給泥漿保持需要的壓力,借以控制地下水并穩定作業面。土壓平衡盾構是在有土壓的密封倉里切削地層,并用螺旋出土機排泥。盾構開挖法采用的襯砌類型有預制混凝土管片、剛性砌塊和就地澆筑的鋼纖維混凝土等。地下連續墻法是在地下鐵道或其他地下結構的兩個邊墻位置處沿線路方向挖槽,灌注特制的泥水,以穩定槽壁,然后安放鋼筋籠,灌筑混凝土邊墻。在兩側邊墻的保護下,可以挖開街道先修建結構頂蓋,然后進行填實,恢復交通,再進行下部地層的開挖。此法優點是對地面交通的干擾時間短,范圍小,對路邊建筑物的影響也較小。意大利米蘭地鐵就是用此法修筑的典型例子。介紹了這么多,其實也只是一個方面,因為有了這些方法還遠遠不夠,隧道工程施工最重要的是合理選擇施工方法。在我國隧道工程(鐵路、公路)施工實踐中,積累了豐富的施工經驗和理淪,逐漸形成了具有中國特色的隧道施工方法體系。
選擇隧道工程施工方法的原則是:除了考慮隧道工程的地質條件外,還要強調施工方法必須符合快速、安全、質量及環境的要求。而且環境因素有時成為選擇施工方法的決定性因素。如在地質條件適合的條件下選用大型的掘進機施工方法,這種方法機械化、自動化程度高,它可滿足快速、安全、質量的要求,但是在洞口現場平面狹窄,無法組拼大型掘進機的環境下,限制了大型掘進機的施工方法,這時環境決定了施工方法的選擇。選擇隧道工程施工方法應考慮的基本要素有以下幾點:
1.施工條件
施工條件包括施工隊伍的施工能力,施工人員素質,及施工管理水平,裝備水平。在選擇施工方法時,應充分考慮這個因素。如隧道地質條件允許采用全斷面開挖法,但施工裝備滿足不了。一般全斷面開挖選用鉆孔臺車打眼一次性鉆孔完畢,若沒有這種裝備,最好選用短臺階開挖法。
2.地質條件
地質條件包括巖石級別、地下水及不良地質現象等,巖石級別是隧道工程圍巖性質的綜合判斷,對施下方法的選擇起著重要的甚至決定性的作用。在隧道施工過程中巖石的級別發生變化時,必須變換施工方法。按11l口Ⅳ巖石選擇全
李昱奇 11231081 土木1104 斷面結合超短臺階法的施工方法,但在施工過程中,巖石級別變為Ⅱ級,這時施工方法相應地改變為上導坑、中槽馬馬口開挖方法。
3.隧道斷面積
隧道斷面尺寸和形狀,對施工方法的選擇有一定的影響。鐵路單線和雙線隧道、公路的雙車道隧道,越來越多地選擇采用全斷面法和臺階法施工。目前,隧道斷面有向大斷面方向發展的趨勢,如公路隧道修建3車道,至4車道隧道,水電工程中大斷面洞室更是屢見不鮮。所以施工方法必須適應其發展。大斷面隧道工程施工中,目前一般是先采用各種方法開挖小斷導坑,再擴大形成全斷面的施工方法。
4.埋深
隧道埋深與圍巖的初始應力場及多種因素有關。一般將埋深分淺埋和深埋兩類,淺埋又分為超淺埋和淺埋兩類。在同樣的地質條件下,由埋深不同施工方法有很大差別。·般淺埋隧道往往采用先將地面挖開,修筑完成支護結構后再回填土石的明挖施工。如隧道進出u埋深比較淺時常采用明挖施工。深埋隧道則采用不挖開地面的暗挖法施丁,即在地下開挖及修筑支護結構。
5.工期
隧道工程合同工期的要求,在一定程度上會影響墓本施工方法的選擇。隧道工程施丁中,工期決定廠在均衡生產條件下,對開挖襯砌、運輸等綜合生產能力的基本要求,對施工方法,施上均衡進度,機械化水平和管理模式的要求。相同地質條件下,工期短的隧道要比工期長的隧道機械化程度高,管理更加科學、嚴格。
6.環境條件
隧道施工會對周圍環境產生爆破振動,地表卜沉,施工噪聲,地下水的變化,綠色覆蓋的變化等不良影響,這時,環境條件將成為選擇隧道施工方法的重要因素之一。特別是在城市隧道施工,環境條件成為選擇施工方法的決定因素。還要介紹一下施工過程中容易遇到的問題。目前隧道施工,基本上采用礦山法修筑,出現的問題表現如下:
1.施工段地質判斷技術不完善,缺乏有效的判斷方法和手段。如地質超前
李昱奇 11231081 土木1104 預報技術和設備,還沒有推廣和應用。
2.在施工過程中,人們沒有牢固樹立“保護圍巖、愛護圍巖”的觀點和理念,造成不能有效地控制對遺留圍巖的損傷和松弛。如,為加快施工進度,在掘進時裝藥不按爆破設計用藥量裝藥,隨意增加藥量,使遺留圍巖損傷嚴重,或初期支撐不在要求時間內支護完畢,使得遺留圍巖暴露時間過長,使圍巖松弛。這些現象都是造成隧道施工塌方的隱患。
3.隧道施工方法工廠化程度不高。特別是軟弱破碎圍巖的施工方法的工廠化程度更加有待提高。工廠化程度可使施工快速,及時使圍巖形成自應力,有效避免塌方。
4.隧道圬工工程“重外美,輕內實”,圬工結構存在嚴重的隱患。如襯砌厚度不夠,欠挖不處理,使得襯砌厚度嚴重不足;襯砌背后填允不按規定施工,靠近襯砌先用漿砌片石填允,余下超挖空間再用于砌片石填密,因此,留下空洞;襯砌初期開裂普遍存在;拱腳、基底清理不徹底灌注混凝土;拱部和邊墻接觸不密,形不成襯砌整體作用,基底與隧道鋪底工程分離開,運營后出現翻漿、冒泥現象等。
5.隧道施工過程中,地下水處理始終是薄弱環節,防止工程施工質量存在問題,造成隧道成洞地段襯砌滲水、洞水現象常有發牛。
6.施工階段工程質量的檢測體制不完善,更重要的是缺乏有效的檢測手段和方法。貫徹ISO 9000質量管理標準流寸:形式,施工操作不按作業指導書去做,甚至有的不編寫作業指導書。
7.環境意識薄弱。洞內施工作業環境欠佳,施工高壓風、水管漏水,通風管漏風,粉塵含量超過標準,機械、車輛廢氣超標準等。洞外控制對周邊環境和結構物的影響措施不利。
8.參加施工人員(技術人員、管理人員及職工)的應變能力不強,沒有對不良施工災害的預測,一旦出現施工災害,有時束手無策。
那么施工之前該做些什么準備呢錒工單位在接受施工任務后,首先就是要做好施工的各項準備工作,這類工作細致復雜,涉及面廣,直接影響基本工程是否順利進行。隧道工程施工準備階段的工作內容如下。
1.臨時工程的設計與施工
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臨時工程內容有臨時房屋(含生活、生產房屋)、道路、通信、供水、供電等施工保障性設施。
2.施工現場平面布置
隧道工程為保證正常施工現場,平面布置很重要。隧道工程與其他工程(如路基、橋涵)比臨時設施內容較多,材料品種多、機械設備多,場地小。因此,科學的現場平面布置可減少施工干擾。
3.組織資源進場
根據施工進度的要求組織資源(包括勞動力、材料及機器、機械設備等)進場。
4.組織編制隧道施工組織設計
5,組織人員進行現場調查
各級施工部門必須組織有關人員到工地進行技術和施工調查,就地核對設計文件,察看地形、地質,了解當地材料、氣候、水文、交通運輸、動力及生活物資等供應情況。
6.隧道施工責任成本編制及分包合同的簽訂
7.隧道施工風險預測
8.征地、拆遷、環保、生活供應、醫藥衛生等
9.隧道工程施工測量的準備工作
隧道工程施工測量的準備工作如下:
(1)對長大隧道工程設置的精密三角網或精密導線網,應定期對其基準點和水準點進行校核。
(2)對隧道洞外的水準點、中線點應根據隧道平縱面、隧道長度等定期進行復核,洞內控制點應根據施工進度設定。
(3)隧道測量一般要求精度較高,其樁點必須穩定、可靠。因為公路隧道在施工過程中很難用其他方法檢驗結果,而且測量得是否正確并達到必要的精度,只有在隧道貫通時才知道。因此,隧道施工測量必須以規定的精度認真、慎重地進行,避免產生嚴重后果,造成浪費和返工。
(4)洞內水準點可與中線點同時埋設,并沒在堅硬巖石上,鐵芯可用螺栓或道釘。
①設在堅硬巖石或墓碑上的水準點,應修鑿成大于5cm直徑的半圓頂作標
李昱奇 11231081 土木1104 記。
②挖一小洞,放人圓頭鐵芯,并澆筑混凝土。鐵芯為大于20mm的金屬棒,頂部制成圓形,下部制成倒鉤。
隧道施工準備工作的粗與細、快與慢,直接關系到施工階段的施工能否順利進行。準備工作粗,考慮得不周到,會造成在施工過程中缺這少那,影響施工進度,嚴重的停工等候。所以,施工準備工作關系到施工能否按著規定進度要求實施。在隧道工程整個施工過程占有很重要的地位,是不可敷衍了事的。只有周密、細致、全面地考慮和進行施工準備工作,才能保證施工正常進行。在未來,地下工程有著廣闊的前景。在未來,將會更加因地制宜,開拓地下空間資源和發展其經濟效益,這也是當前各國在隧道及地下工程領域中總的發展趨勢。例如,中國在云、貴、川及閩、浙一帶可以有選擇地利用天然溶洞;在西北黃土高原可利用噴錨支護和加強通風照明來修建窯洞民居。各大城市加強地下交通運輸系統和公用管道的規劃,以及民防和市政地下工程的總體規劃。隧道及地下工程的結構理論研究中,新的學科——地下結構施工力學正在形成。在長大隧道和重點地下工程中,推行施工綜合機械化。在軟土地層中,采用適合地層條件的盾構、頂管、沉管和連續墻施工方案;在硬巖中采用新型掘進機或高效水鉆臺車,以及光面爆破和預裂爆破等先進技術。在一些長隧道中采用水平鉆井已取得成功。以噴錨支護為基礎的新奧法施工,可大力推廣。
下午回到學校后,老師又帶領我們參觀了隧道中心的地下隧道,給我們講解了城市隧道與山區隧道的不同,使我們對隧道的理解又加深了。
四、感受總結
經過了這次雖然勞累但收獲頗豐的實習,我深刻地認識到了土木工程專業極高的復雜性以及將來工作的辛苦,因為我們看到很多隧道都是在野外,條件不佳,此外地形地貌,水土結構,城市布局,交通流量及影響,經費,技術水平等等各種條件直接制約了隧道及地下工程的形式及設計,需要考慮的條件如此之多,無論對于隧道及地下工程的設計還是施工都是一個巨大的考驗,這一切的一切,無一不需要土木工程師們打好堅實的基礎,虛心學習,努力積累工程實踐經驗,可見學校安排專業認識實習時十
李昱奇 11231081 土木1104 分有必要和有效果的。雖然要成為一個合格的土木工程師有如此多的要求和條件,我卻并沒有因此而感到氣餒,相反激發了我學習的興趣,我一定要努力學習好目前的課程,以后及時抓住機會參加更多的實踐,為成為一個合格的土木工程師不斷努力,并建出無愧于土木工程師這個稱號的隧道與宏偉的地下工程!
第四篇:地下工程實習報告
地下工程實習報告
地下工程實習報告
本次地下工程實習,我們來到了位于五棵松附近的地下通道的施工現場。這一工程是將一號線地鐵站同商場連接起來的地下通道,也做地下商城使用。由于施工位置較淺,本次施工采用明挖發施工方式,明挖法【open cut method】:指的是先將隧道部位的巖(土)體全部挖除,然后修建洞身、洞門,再進行回填的施工方法。
明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。
明挖法的關鍵工序是:降低地下水位,邊坡支護,土方開挖,結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有:
(1)放坡開挖技術。適用于地面開闊和地下地質條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖,隨挖隨刷邊坡,必要時采用水泥粘土護坡。
(2)型鋼支護技術。一般使用單排工字鋼或鋼板樁,基坑較深時可采用雙排樁,由拉桿或連梁連結共同受力,也可采用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結構。
(3)連續墻支護技術。一般采用鋼絲繩和液壓抓斗成槽,也可采用多頭鉆和切削輪式設備成槽。連續墻不僅能承受較大載荷,同時具有隔水效果,適用于軟土和松散含水地層。
(4)混凝土灌注樁支護技術。一般有人工挖孔或機械鉆孔兩種方式。鉆孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成樁。支護可采用雙排樁加混凝土連梁,還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系。
(5)土釘墻支護技術。在原位土體中用機械鉆孔或洛陽鏟人工成孔,加入較密間距排列的鋼筋或鋼管,外注水泥砂漿或注漿,并噴射混凝土,使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結合成土釘支護體系。
(6)錨桿(索)支護技術。在孔內放入鋼筋或鋼索后注漿,達到強度后與樁墻進行拉錨,并加預應力錨固后共同受力,適用于高邊坡及受載大的場所。
(7)混凝土和鋼結構支撐支護方法。依據設計計算在不同開挖位置上灌注混凝土內支撐體系和安裝鋼結構內支撐體系,與灌注樁或連續墻形成一個框架支護體系,承受側向土壓力,內支撐體系在做結構時要拆除。適用于高層建筑物密集區和軟弱淤泥地層。
下圖就是明挖發施工的現場照片
這一部分為開挖區,在照片的左邊部分已經封蓋,在封蓋上有梁梁和頂板采用整體澆注的方式一次性成型,加大了整體強度。左邊部分已開始回填作業,土方回填目前均推薦使用原有的開挖土,對其進行篩選之后進行回填作業,回填時要不斷進行夯實操作,進行土密實度采樣分析,以保證回填質量。在右側梁上的黑色材料為瀝青卷材,起作用主要適用于防水處理,在諸如此類的地下工程中,防水是十分中要的。這是因為地上建筑都是以排為主,雨水在屋面上停留的時間短,能通過有組織或無組織的排水方法,從落水管或檐口排入下水道,對防水層形成不了透水壓力。而地下工程長期置于地下水的包圍之中,如果沒有防水措施,或者僅有措施而效果不好,地下水就會滲入結構內部,不但影響地下工程的使用,而且會使混凝土腐蝕,鋼筋生銹,地基下沉,甚至淹沒構筑物,直接危及地下工程的安全。因此修建地下工程時,必須認真考慮和做好防水處理,否則無法使用。
卷材疊層熱粘貼施工,目前只用于傳統的石油瀝青油氈疊層施工。油氈疊層熱施工是先在找平層上涂刷冷底子油,將熬制的馬蒂脂趁熱澆灑,并立即逐層鋪貼油氈基層,最后在面層澆灑一層熱馬蒂脂,并隨時撒鋪綠豆砂保護層。鋪貼油氈的基層必須干凈、干凈,含水率小于10%,否則會造成油氈粘貼不牢、卷材起鼓。鋪貼油氈前,基層必須涂刷冷底子油兩道,并涂刷均勻,不露底,使卷材與基層粘貼牢固。馬蒂脂配比要準確,否則會引起耐熱度偏高或偏低而導致油氈流淌。另外,熬制馬蒂脂的加入溫度不應高于240℃,使用溫度不宜低于190℃。加熱溫度過高,會使瀝青質碳化變脆;過低,則脫水不凈。使用溫度過低,燒灑馬蒂脂過厚,也會造成流淌現象。粘貼油氈的熱馬蒂脂的厚度每層為1-1.5mm,面層厚度宜為2-3mm。這關系到加熱溫度和涂刮工藝,過薄不利于粘貼,過厚則會造成油氈流淌和馬蒂脂的浪費。因此,馬蒂脂涂刮要均勻,不堆積。天溝、檐溝鋪貼油氈,應從溝底開始,縱向鋪貼。如溝底過寬,縱向的搭接縫必須用密封材料封口,以保證防水的可靠。油氈端部收頭常是油氈防水層破損的一個部位,可將油氈端頭裁齊后壓入預留的凹槽內,再用壓條或墊片壓緊釘壓牢固,并用密封材料將端頭封嚴,最后用聚合物水泥砂漿將凹槽抹平。這樣,可以避免油氈端頭翹起、起鼓。在無保溫層的裝配式屋面上,為避免結構變形而將防水層拉裂,在分格縫上必須采取卷材空鋪或加鋪附加層空鋪。卷材直接空鋪,只要在分格縫上涂刷200-300mm寬的隔離劑或鋪貼離型紙即可。空鋪附加層時,要裁剪寬200-300mm的油氈條,單邊點貼于分格縫上,然后鋪貼大面積油氈。
油氈保護層的傳統做法是鋪撒綠豆砂。為使綠豆砂與面層粘貼牢固,不易被雨水沖刷掉,綠豆砂要干凈、干燥,并預熱至100℃左右,趁面層熱馬蒂脂澆灑時隨鋪撒熱綠豆砂。其操作工藝順序如下
清理基層→涂刷冷底子油→鋪貼附件層油氈→鋪貼大面油氈→檢查驗收→蓄水試驗→鋪設綠豆砂保護層
在操作時應注意以下幾點
(1)清理基層:將基層清掃干。
(2)涂刷冷底子油:一般采用手工涂刷,用棕刷在基層上滿刷一道冷底子油。涂刷宜在鋪油氈前1-2d進行,使冷底子油干燥而又不沾灰塵。
(3)鋪貼附加層:油氈在平面與立面的轉角處、落水口、管道根部鋪貼附加層油氈。(4)鋪貼大面積油氈:油氈鋪貼方法有滿鋪、花鋪等。滿鋪法是在油氈下滿刷瀝青膠結材料,全部進行粘結。花鋪法適用于在潮濕的基層上鋪貼油氈。當保溫層和找平層干燥有困難時,可采用花鋪法。花鋪法的特點是在鋪第一層油氈時,不滿涂瀝青膠結材料,而是采用條刷、點刷,使第一層油氈與基層之間有若干個相互串通的空隙。
(5)檢查驗收:油氈防水層鋪貼完后,應仔細檢查油氈卷材鋪貼質量,各層油氈的搭接縫應用瀝青膠結材料仔細封嚴。
(6)蓄水試驗:屋面蓄水24h無滲漏或淋雨試驗不漏水為合格。
(7)鋪撒綠豆砂保護層:油氈屋面必須鋪設保護層。用綠豆砂作保護層,綠豆砂必須清潔、干凈,粒徑宜為3-5mm,色淺,耐風化,顆粒均勻。鋪設時,應在油氈表面涂刷2-3mm厚的馬蒂脂,并將綠豆砂預熱,溫度宜為100℃,趁熱鋪撒。綠豆砂必須與馬蒂脂粘結牢固,未粘結的綠豆砂應隨時清掃干凈。
在施工中應注意如下幾點(1)鋪貼油氈不宜在負溫施工;
(2)瀝青鍋附件應備有防火設備,如干砂、鐵鍬、鐵鍋蓋、滅火器等;(3)運送膠結材料應用加蓋的桶或專用車,以免燙傷;(4)施工人員要穿戴工作服、手套,腳上應扎帆布護蓋;
(5)調制冷底子油,加入溶劑時防止發生火災。
卷材疊層冷粘貼工藝,目前可用冷馬蒂脂粘貼油氈疊層施工方法。它先將冷馬蒂脂涂刷與基層,再鋪貼各層油氈,然后在涂刷面層冷馬蒂脂后均勻地鋪撒粒料保護層。
施工工藝要點是:粘貼油氈的每層冷馬蒂脂厚度宜為0.5-1mm面層厚度宜為1-1.5mm。冷馬蒂脂含有溶劑,它的侵潤性強,找平層上可不涂刷冷底子油。施工時,須待涂刷的馬蒂脂中溶劑部分揮發后才能鋪貼油氈,否則,會使油氈產生小泡。其他的要點和卷材疊層熱施工工藝相同。
在本次實習中,同學們對于地下工程施工有了一個深入淺出的了解,從直觀上認識了明挖發施工的方式,了解了回填作業的基本要求,并在現場觀察了《土木工程材料》這門課程中所涉及到的諸多建筑材料,為以后的學習做了一個很好的實踐基礎。
第五篇:地下工程實習報告
土木工程生產實習報告
報告提綱
? 地下工程的概念-第 2頁
? 地下工程的類型及用途-----------------------第 2頁
? 地下工程的主要施工方法--------------------第 7 頁
? 所實習工程的情況-----------------------------第 9 頁
? 實習認識和收獲-第11頁
一、地下工程的概念
地下工程是指深入地面以下為開發利用地下空間資源所建造的地下土木工程.它包括地下房屋和地下構筑物,地下鐵道,公路隧道、水下隧道、地下共同溝和過街地下通道等。
二、地下工程的類型及用途
(一)地下工程的分類
1.按地下工程的用途分類有:地下交通工程、地下人防工程、地下國防工程、地下貯庫工程、地下工業工程、地下商業工程、地下居住工程、地下旅游工程、地下宗教工程、地下市政管線工程。
2.按地下工程的存在環境及建造方式分類
(1)巖石中的地下工程
巖石中的地下工程包括如下三種形式:一是現代城市在巖石中建設的各種地下工程;二是開發地下礦藏、石油而形成的廢舊礦井空間加以改造利用而形成的地下工程;三是利用和改造天然溶洞形成的地下工程。
(2)土中地下工程
根據建造方式分為單建式和附建式兩類。單建式地下工程,是指地下工程獨立建在土中,在地面以上沒有其他建筑物;附建式地下工程,是指各種建筑物的地下室部分。
3.按地下工程的開發深度分類.地下工程按開發深度分為三類,即淺層地下工程、中層地下工程和深層地下工程。淺層地下工程,一般是指地表至―10m深度空間建設的地下工程,主要用于商業、文娛和部分業務空間;中層地下工程,是指―l0m至―30m深度空間內建設的地下工程,主要用于地下交通、地下污水處理場及城市水、電、氣、通訊等公用設施;深層地下工程,主要是指在―30m以下建設的地下工程,可以建設高速地下交通軌道,危險品倉庫、冷庫、油庫等地下工程。
(二)地下工程的主要特點
1.地下工程建設的無限性與制約性
2.地下工程建設的層次性與不可逆性
3.地下工程的致密性與穩定性
地下空間是巖石圈空間的一部分,它具有致密性和構造單元的長期穩定性,因此地下工程受地震的破壞作用要比地面建筑輕得多
(三)地下交通工程
1.地下鐵路
凡以電能為動力,采用輪軌運行方式的交通系統,旅行速度大于30km/h,單向客運能力超過1萬人次/h,這樣的交通系統即為城市快速軌道交通系統。它主要由地面鐵路、高架鐵路和地下鐵路組成。
地下鐵路的優點:速度快,運送能力大,安全,交通組織簡單。缺點:施工困難,工期長,造價高。
(1)地下鐵路建設的前提條件分析.真正制約地下鐵路建設的因素是經濟性問題。城市地下鐵路建設必須考慮以下三點:
1)城市人口。按資料統計分析,城市人口100萬,應作為城市地鐵建設的宏觀前提。
2)城市交通流量。按城市人口多少只能是一種宏觀前提,只能是在采取增加車輛或拓寬道路等措施后仍無法滿足客流量的增長時,才有必要考慮建設地鐵。
3)城市地面、上部空間進行地鐵建設的可能性。我國的地面、上部空間并未充分開發,地面存在很大的改造調整余地。
(2)地下鐵路路網的基本類型及其布置原則
1)地下鐵路路網的基本類型。
(a)單線式。僅在客運最繁忙的地段重點地修一、二條線路。
(b)單環式。在客流量集中的道路下面設置地鐵線路,并閉合成環,便于車輛運行,減少折返設備。
(c)多線式。城市具有幾條方向各異或客流量大的街道,可設置多線式線路網,這幾條線路往往在市中心區交匯,這樣,便于乘客自一條線路換乘另一條線路,也有利于線路的延長擴建。
(d)蛛網式。該路網由多條輻射狀線路與環形線路組合,其運送能力很大,可減少旅客的換乘次數,又能避免客流集中堵塞,減輕像多線式存在的市中區換乘的負擔。
(e)棋盤式。地鐵線路沿城市棋盤式的道路系統建設而成,線路網密度大,客流量分散,但乘客換乘次數增多,增加了車站設備的復雜性。
2)地下鐵路網布置的基本原則。
(a)基本走向要滿足城市交通的需要。路網應貫穿城市中心和城市人口集中區域及城市的重大樞紐。
(b)要充分利用城市現有道路網。
(c)必須考慮城市的發展遠景。
(d)應考慮技術水平和施工能力。
2.地下公路.(1)地下公路的形式
1)地下越江(海)公路。
2)地下立交公路。當公路與鐵路相交時,或兩條公路交叉又都需具較快速度、大容量交通特定點時,需要考慮利用地下立交公路來解決。地下立交公路一般距離短,在我國較為常見。
3)地下快速公路。
4)半地下公路。該種公路有兩種結構形式,即塹壕構造和U形構造。
(2)地下公路的線路與斷面特點
地下公路與普通道路一樣,根據公路規范設計。地下公路隧道的縱坡通常應不小于0.3%,并不大于3%。
地下公路隧道凈空,是指隧道襯砌內廓線所包圍的空間,它包括公路的建筑限界、通風及其他需要的斷面積。
建筑限界是指隧道襯砌等任何建筑物不得侵入的一種限界。地下公路的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度以及車道,人行道的凈高。公路隧道的橫斷面凈空,除了包括建筑限界之外,還包括通過管道、照明、防災、監控、運行管理等附屬設備所需的空間,以及富裕量和施工允許誤差等。
公路隧道凈空斷面的形狀,即為襯砌的內輪廓形狀,其形狀的確定,應使襯砌受力合理、圍巖穩定。在淺埋和深埋公路隧道中,多采用矩形或近橢圓形斷面。3.地下停車場
(1)地下停車場按設置形態、利用方法、設置場所等有各種分類
1)公路式地下停車場。設置于公路下方。
2)公園式地下停車場。
3)廣場式地下停車場。
4)建筑物地下室式停車場。
(2)汽車停車場的構造基準。
停車場的構造基準是設計的基礎尺寸,包括車道寬度、梁下有效高度、彎曲度的回轉半徑、斜道坡度等。
1)車道寬度。雙向行駛的汽車道寬度應大于5.5m,單向行駛車道可采用3.5m以上。
2)梁下有效高度。指梁底至路面的高度,在車道位置要求不低于2.3m,在停車位置應不低于2.1m。
3)彎曲段回轉半徑。為使汽車在彎道順利行駛,單向行駛的車道有效寬度應在又5m以上,雙向行駛在5.5m以上進行設計。
4)斜道坡度。斜道的縱坡,一般規定在17%以下。如出入口直接相連時,應盡可能采取緩坡。
(四)地下公共建筑工程
1.地下公共建筑工程的種類
(1)城市地下商業建筑工程
(2)城市地下行政辦公建筑工程
(3)城市地下文教與展覽建筑工程
(4)城市地下文娛與體育建筑
2.城市地下綜合體.(1)城市地下綜合體的涵義
地下綜合體,是隨著城市立體化再開發,建設沿三維空間發展的多用途的 大型公共地下建筑工程。
(2)城市地下綜合體的發展
地下綜合體是在近三、四十年間發展起來的一種新的建筑類型。
(3)城市地下綜合體的類型與特點
1)新建城鎮的地下綜合體。
2)與高層建筑群相結合的地下綜合體。
(4)城市廣場和街道下的地下綜合體
在城市的廣場,以及交通和商業高度集中的街道和街道交叉口,都適合于建設地下綜合體。
(5)我國城市地下綜合體的發展在我國應優先發展以下幾種類型的地下綜合體。
1)道路交叉口型。即在城市中心區路面交通繁忙的道路交叉口地帶,以解決人行過街交通為主,建設中小型初級的地下綜合體。同時,應適當考慮城市的發展與未來地下網絡體系連接的可能。
2)車站型。我國部分城市正在規劃和建設地鐵、結合少量重點地鐵車站的建設,把部分商業、貯存、人行過街交通道、市政管線工程,以及災害時的人員疏散、掩蔽等功能結合起來,并與地面的改造相結合,進行整體規劃與設計,實施聯合開發。這是一條提高地下交通系統整體效益,探索中國城市現代化改造的有效途徑。
3)站前廣場型。即在大城市的大型交通樞紐地帶,結合該區域的改造、更新,進行整體設計、聯合開發建設的大中型地下綜合體。
4)副都心型。為了達到大城市中心職能疏解的目的,往往需在城市的部分重點地區新建一些反磁力中心(亦稱分中心、副都心)。
5)中心廣場型。許多城市在整頓城市空間的同時,充分利用地下空間資源,建設大型地下綜合體,以補充地面功能的單一化,保護廣場周圍的傳統風貌。
(五)地下人防工程。
人防工程是一個戰時能生活、能生產、能疏散自成體系的綜合性工程,通常有六類:通信指揮工程,醫療救護工程,防空專業隊工程,人員掩蔽工程,物質保障工程,干道工程。
1.指揮工程
人防指揮工程的建設應注意如下問題:(1)內部功能和組成應當完備。
(2)內部布置應當緊湊。應以指揮室為中心,合理進行功能分區。
(3)具備長時間堅持運轉的能力。必須有獨立的內部電源、燃料、飲用水和食品的儲備量,應夠戰時15-30d使用,低等級的也不應少于7d。
2.人員掩蔽工程
人員掩蔽工程分為人員掩蔽所和專業隊掩蔽所兩大類。人員掩蔽所是為普通居民掩蔽用的,專業隊掩蔽所包括醫療救護、工程搶險、消防、運輸、防化、治安等多種。人員掩蔽工程的數量多、分布廣,需要大量資金,因此除合理進行規劃布局外,每一個單項工程均需發揮最大的效益,盡最大努力提高掩蔽率和生存率。
3.醫療救護工程
地下醫療救護工程的任務是為戰時進行緊急搶救和治療,并承擔受襲擊地區的衛生防疫工作。
人防醫療救護設施宜分為三級:救護站、急救醫院和中心醫院。
三、地下工程的主要施工方法
地下工程施工方法:明挖法、淺埋暗挖法。(還有盾構法、沉管法等,這些方法一般用于地鐵或公路隧道的區間上,屬于線狀長條結構,不適合于寬、大、不規則地下工程)。
(一)明挖法有兩種形式:放坡開挖和非放坡開挖。
1.放坡開挖一般用于基坑較淺、地面無房屋、場地開闊、地下管線較少、地層具有一定的自穩(站立)能力,必要時做些土釘噴層支護形成類似重力擋土墻的作用。
2.非放坡開挖是指基坑垂直,在坑內一層層取土,為保證基坑不倒,基坑周邊需要設置支護結構,如鉆孔灌注樁、地下連續墻。為保證支護結構站穩,又需要在支護結構上架設水平支撐,挖一層土架一層撐,逐步向下挖到底,再從下面一步步向上做結構。當基坑較窄時,一般坑內設置鋼支撐,撐住兩側的支護結構,當基坑較寬時,如果地層較硬一般在坑外設置錨桿或錨索,當地層較軟時就不能采用錨桿了,需要設置坑內環撐,支撐形式很復雜,設計難度也很大。
那么什么叫鉆孔灌注樁、地下連續墻呢?
鉆孔灌注樁就是用鉆機在地上鉆個園的深孔,將鋼筋籠放入,再澆入混凝土,過一個月左右達到強度,就形成一根鋼筋混凝土樁。用在基坑中時,需要在坑邊做成一排,由于樁之間有縫隙,基坑開挖時如果基坑外側有水或軟泥就會從縫隙流進來,可怕的是水還會將坑外邊的土一起帶進坑內,坑外土流走了地面就會陷
下去,坑內有水人下不去也就不能挖土施工了,還有種技術可以在樁縫旋噴注漿止水,這種技術理論上很成熟,但由于基坑較深,一旦旋噴不密實,水土還會跑到坑里,還也能引起事故;北京等地的基坑基本都是用樁,然后在坑外抽水,這是因為北京的地層比較硬,土空隙大,北京地下水水位較低,降水較容易,而且降水引起的地面沉降較小,在軟土層尤其是淤泥質地層中,降水就不好使了,還會引起地面較大沉降,為什么呢?拿豆腐比喻軟土,豆腐一旦失水變成豆腐干,是不是很大塊的豆腐變得很小了? 地面沉降大了,地面沉下去了,首先路不平了,路下可能有空洞,路下的管線可能要斷,地面上的樓房可能傾斜倒塌了。所以軟土地層就不應大量抽水,怎么辦,就發明了地下連續墻。墻的好處,第一,一道連續的鋼筋混凝土墻,可以將基坑外的水擋在基坑外面,坑外的道路、管線、樓房受到最小影響,第二墻的剛度比樁大,可以用他強壯背擋住后面的土給它的壓力。目前在上海、杭州的淤泥性地層中修建地鐵、大型深基坑工程都是采用地下連續墻,在深圳、南京、廣州的軟土層中修建地鐵也是首選地下連續墻的。連續墻的缺點是比樁貴,但用在軟土層中最合適、最安全。
杭州地區的地質條件就比較復雜,什么淤泥質粘性土(灰色,飽和,流塑狀,多含有機質,靈敏度高)、可塑狀粘性土(以黃色調為主,一般呈可塑狀),有人叫橡皮土,用樁作為基坑的圍護結構肯定不安全,隱患較多,采用地下連續墻是最佳選擇。
(二)淺埋暗挖法
據說在國內城市是在北京最先用起來,地鐵復-八的天安門西站、東單站、王府井站以及復興門以東長安街下面的地鐵區間都是采用了淺埋暗挖法,所謂淺埋就是埋得不深,上面的土厚度小于洞寬的兩倍左右,這相對于埋在山里的鐵路隧道動不動幾百米深當然很淺了。所謂暗挖,就是施工時即使在你的腳底下無關人員根本看不見,甚至不知道,不動管線不拆房。是一種好好的施工方法,但卻有缺點,就是很不安全,老鼠掏洞因為洞很小所以安全,隧道甚至寬二十多米高十六、七米的地鐵車站挖起來可就難了,更何況上面有道路、路下有大量地下管線,甚至地面上還有樓房,那樣都要保安全。人在洞內開挖,有水不行,所以必須解決水的問題,對于地下水就需要降水,在軟土中降水很難達到無水要求,引起地面過大沉降也不行,另外路面下的地下管線不停地滲漏水,這些水就無法降了,這些水漏到洞內危險極了,因為水會將上方的土一起帶下,土下來了也就意味著要隧道有坍塌危險。在上海淤泥質地層中好像還沒有采用過淺埋暗挖法施工的工程。在北京也是很小心的,對于暗挖工程甲方會請專家一遍一遍地論證,從設計方案到施工方案。由于北京地下水位低,地層屬于硬土,地層具有一定的自穩能力,所以在不得以時可以采用暗挖法施工。打個比喻吧,北京的土象月餅,上海、杭州的土象嫩豆腐,在月餅里打個洞還是可以的,在嫩豆腐里呢?不知道了!
四、所實習工程的情況
本溪市丹霍線千金嶺隧道及引線工程位于本溪市橋頭至千金嶺段,隧道全長1398米,樁號為K6+062至K7+460。路線等級為二級,單洞雙向行駛。隧道平面線形為直線,縱斷面線形為直線,縱坡為-2.7%,隧道路面橫坡為雙向橫坡,坡度為2%。隧道設計車速為60km/h,隧道凈空10.5m,隧道建筑限界凈高為5.0m,檢修道凈高2.5m。本溪市丹霍線千金嶺隧道工程于2013年4月15日開工,2014年2月24日順利貫通。現場檢測貫通誤差滿足規范要求,橫向貫通誤差3cm,縱向貫通誤差1.8cm。
圖一,2013年7月15日洞口開挖
在丹霍線千金嶺隧道的施工現場,施工人員正在對隧道引線路基和隧道內緊急停車帶進行施工作業。
丹霍線千金嶺隧道及引線工程是丹霍線本溪段改造的節點性工程,位于本溪市南部橋頭至千金嶺段。整個項目估算總投資1.38億元,主要建設內容包括1.4公里的千金嶺隧道和兩側1.6公里的引線。
該工程于2013年4月15日開工建設以來,采用弱爆破、短進尺、強支護等施工技術,采取雙向施工、24小時三班倒的方式,破解了隧道施工中存在的斷層、涌水等多項不良地質難題,經過近10個月的奮戰,隧道高質量提前貫通。
截至目前,千金嶺隧道已完成總工程量的90%,開始實施二次襯砌,其中完成隧道洞身開挖和初期支護1398米、二次襯砌1358米,瓷磚鑲嵌1060米,路基挖方9.9萬立全部完成,填方18.7萬立全部完成;1.6公里的引線工程路基已經全部完工,即將進行路面施工。全部工程將在今年9月末竣工。
圖三,k32+000-k32+800輸排水管線 圖三,橋面鋼筋焊接
剛吊裝完成的橋面,正在進行鋼筋的焊接工作
圖四,地下涵洞及排水 圖五,水泥穩定沙礫基層鋪設
K32路段水泥穩定沙礫基層鋪墊工作,關門山至湯溝公路改擴建工程湯溝口至湯溝段路基工程起于湯溝口,終點位于湯溝綠石谷風景區門前,全長6.159公里,全線采用二級公路標準,路基寬13.5米,路面寬12米,橋梁荷載采用公路Ⅱ級。路基寬度13.5米,路面寬度12.0米,設計行車時速60公里/小時。
截止日前該段公路基層施工已全部完成,待第三方檢測合格后進行瀝青混凝土攤鋪作業,全線橋涵等附屬設施施工進展順利。累計完成土石方22萬立方米,防護工程完成2617.3立方米;漿砌邊溝完成900立方米;涵洞完成5道;橋梁完成2座。
六、實習認識與收獲
本次實習,讓我深刻體會到了施工安全的重要性。千金嶺隧道施工中,監理師傅一直強調我要注重安全問題,不時叮囑我相關安全注意事項。考慮到安全問題,我只是在隧道外圍參觀,并沒有走進隧道內部。想必隧道施工方也相當注重安全問題,但是據說施工過程中還是出了一些事故。對于施工安全問題,我們要做到慎之又慎,確保無誤。
同時我還學習了路面道橋的有關施工過程,不過可惜的是沒有在隧道貫通之前來到這里,我想如果早點來到這里一定能學到更多有關地下工程,隧道建設的專業知識,在實習中我接觸更多的是公路,畢竟我的實習單位是公路監理公司,而且被分配的部門并不是負責隧道工程的監理,但公路建設,橋梁建設,隧道建設都是一個大的專業方面,了解更多一些總是沒有壞處的。
實習中我始終是跟著監理們住在施工工程附近的監理宿舍,這里遠離城市,人煙稀少,有的只是工程機械發出的巨大噪音,但是我漸漸熟悉這里之后,我開始去習慣,去適應,我僅僅是來實習的,真正的監理要在這里呆上幾個月甚至幾年,這背后的幸苦只有土木人才知道,我慢慢認識了這里的每一個人,大家對我都非常好,而且耐心的幫助我,指導我。這里環境很苦,可是他們從來沒有抱怨,也許已經習慣了,也許是作為工程監理的那一份責任心。我了解到本溪很多公路都是他們監理的工程,還有我家的環城公路也是他們監理的,對比施工單位,監理單位可能不需要出太多力氣,但是無論烈日還是暴雨,只要施工開始,監理就到到位,施工結束監理就要整理數據,記錄進度。這些繁瑣而又細致的工作正是監理所要做的。
通過這次的實習,所獲得的實踐經驗對我終身受益,我明白了理論唯有與實際結合起來,才能發揮它的真正效應。這些實踐經驗在我畢業后的實際工作中將不斷的得到驗證,我會不斷的理解和體會實習中所學到的知識,在未來的工作中我將把我所學到的理論知識和實踐經驗不斷的應用到實際工作來,充分展示自我的個人價值和人生價值。為實現自我的理想和光明的前程努力。這才真正達到了實習的目的。