五指山公路隧道工程技術(shù)

前言

　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路建設(shè)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，特別是2000年以后，全國公路建設(shè)飛速發(fā)展，日新月異。從1988年上海至嘉定高速公路建成通車至今的20年間，在“國道主干線系統(tǒng)規(guī)劃”的指導(dǎo)下，中國高速公路總體上實(shí)現(xiàn)了持續(xù)、快速和有序的發(fā)展，特別是1998年以來，國家實(shí)施積極的財(cái)政政策，高速公路得到快速發(fā)展，年均通車?yán)锍坛^了4000km，到2004年底，中國高速公路通車?yán)锍桃殉^3.4萬公里，繼續(xù)保持世界第二。國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃采用放射線與縱橫網(wǎng)格相結(jié)合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及橫連東西、縱貫?zāi)媳钡拇笸ǖ?，?條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成，簡稱為“7918網(wǎng)”，總規(guī)模約8.5萬公里，其中主線6.8萬公里，地區(qū)環(huán)線、聯(lián)絡(luò)線等其他路線約1.7萬公里。重點(diǎn)建設(shè)高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的“五射兩縱七橫”共14條路線，并力爭到2010年基本貫通。因此，我國的公路建設(shè)任重而道遠(yuǎn)?！　　笆晃濉逼陂g，四川公路建設(shè)計(jì)劃投資1453億元，全面建設(shè)進(jìn)出川國道主干線、西部開發(fā)省際通道和主要站點(diǎn)，5年間新增高速公路1401km以上，至20lO年建成公路出川大通道11條，在建7條。這較以往四川省規(guī)劃的14條出川大通道新增4條。新增的4條出川大通道分別是：成渝高速公路復(fù)線，預(yù)計(jì)2009年開工，總投資107億元；達(dá)州至重慶萬州高速公路，預(yù)計(jì)2009年開工，總投資45億元；瀘州（合江）至貴州界高速公路，預(yù)計(jì)2010年開工，總投資38億元；攀枝花至云南麗江高速公路，預(yù)計(jì)2010年開工，總投資42億元?！　∥覈且粋€(gè)多山的國家，平原地區(qū)公路建設(shè)已基本完成，今后要修建的公路多數(shù)集中在山區(qū)。在山區(qū)修建公路必然要受地形的限制，必然要設(shè)計(jì)一定數(shù)量的隧道。隨著公路等級的不斷提高，隧道在山區(qū)公路中的比例越來越大，單座公路隧道的長度也越來越長，這將對公路隧道的建設(shè)提出新的要求。我國公路隧道建設(shè)起步較晚，雖在隧道設(shè)計(jì)與施工方面取得很大的成績，但與發(fā)達(dá)國家相比，施工技術(shù)水平還有一定的差距。我國除少數(shù)隧道采用.FBM、盾構(gòu)機(jī)施工外，其余的隧道幾乎都采用鉆爆法施工，施工速度慢，人工鉆眼爆破，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，工人工作環(huán)境比較惡劣。公路隧道工程受地質(zhì)條件的影響較大，施工技術(shù)復(fù)雜，如遇地下富水、巖溶、斷層破碎帶、高地應(yīng)力、巖爆、瓦斯、偏壓等不良地質(zhì)，施工起來難度就更大。我國幅員遼闊，南方與北方、高海拔與低海拔地區(qū)地質(zhì)情況相差較大，在設(shè)計(jì)與施工中，不能采用一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和方法，要根據(jù)具體情況加以分析?！　∥覈m然在20世紀(jì)80年代便開始學(xué)習(xí)新奧法，但由于施工隊(duì)伍的技術(shù)水平不平衡，對新奧法的基本原理缺乏深入的學(xué)習(xí)，在施工中未認(rèn)真研究和應(yīng)用，對新奧法的三大技術(shù)措施（光面爆破、錨噴支護(hù)、監(jiān)控量測）缺乏深入的理解，導(dǎo)致大多數(shù)隧道在施工中對超欠挖、錨噴支護(hù)施工、隧道監(jiān)控量測不夠重視，形成超欠挖較嚴(yán)重、注漿錨桿的施工質(zhì)量達(dá)不到要求、噴混凝土回彈量大、浪費(fèi)嚴(yán)重。在隧道施工管理中，有些地方仍采用管理道路和橋梁的方法來管理隧道，對于圍巖與設(shè)計(jì)有不一致的，有些單位不敢變更、害怕變更，認(rèn)為變更多了無法向上級交代。

內(nèi)容概要

本書以五指山特長隧道為工程背景，較詳細(xì)地介紹了五指山特長隧道的勘察設(shè)計(jì)及施工。在勘察設(shè)計(jì)方面，介紹了五指山隧道的原設(shè)計(jì)、突水坍方后五指山隧道的專項(xiàng)水文地質(zhì)調(diào)查、物探工作及變更設(shè)計(jì)；在施工方面，介紹了五指山隧道的洞口施工、洞身開挖、超欠挖控制、監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在五指山隧道中的應(yīng)用；迂回導(dǎo)洞施工時(shí)，對主洞影響的數(shù)值模擬，主要介紹了五指山特長隧道涌水地段、坍方地段、膏鹽地段的施工以及特大突水及坍方的處治過程。本書是對五指山特長隧道施工技術(shù)的全面總結(jié)，內(nèi)容全面，資料翔實(shí)。    本書可供從事隧道工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理及科研工作的工程技術(shù)人員使用，也可供大中專院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

第一章  綜述  第一節(jié)  五指山隧道工程概況  第二節(jié)  五指山隧道施工概況第二章  五指山特長隧道勘察與設(shè)計(jì)  第一節(jié)  五指山隧道勘察概述  第二節(jié)  五指山隧道勘察成果  第三節(jié)  五指山隧道補(bǔ)充地質(zhì)勘察  第四節(jié)  物探成果  第五節(jié)  五指山隧道新奧法設(shè)計(jì)第三章  洞口設(shè)計(jì)與施工  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  五指山隧道的線形、洞門位置及形式  第三節(jié)  邊仰坡防護(hù)及洞口開挖第四章  五指山隧道洞身開挖  第一節(jié)  五指山隧道開挖方法  第二節(jié)  鉆爆設(shè)計(jì)與施工第五章  五指山隧道開挖與支護(hù)的數(shù)值模擬  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  FLAC程序簡介  第三節(jié)  五指山隧道三維計(jì)算模型  第四節(jié)  三維計(jì)算結(jié)果分析  第五節(jié)  迂回導(dǎo)洞修建對主洞的影響分析第六章  復(fù)合式襯砌施工  第一節(jié)  錨噴支護(hù)  第二節(jié)  二襯施工第七章  超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測  第一節(jié)  超前地質(zhì)預(yù)報(bào)  第二節(jié)  隧道監(jiān)控量測第八章  五指山隧道不良地質(zhì)施工  第一節(jié)  不良地質(zhì)施工輔助措施  第二節(jié)  五指山隧道軟弱圍巖施工  第三節(jié)  五指山隧道涌水地段的施工  第四節(jié)  迂回導(dǎo)洞施工  第五節(jié)  膏鹽地層處治  第六節(jié)  五指山隧道坍方處治  第七節(jié)  未開挖段：K29+600～K30+900段施工第九章  特大突涌水及坍方處治  第一節(jié)  特大突涌水、坍方情況簡介及原因分析  第二節(jié)  突水及坍方發(fā)生后的搶險(xiǎn)工作  第三節(jié)  突水坍方前期處治  第四節(jié)  突水坍方后期處治  第五節(jié)  突水坍方處治過程回顧及感想第十章  防排水設(shè)計(jì)與施工  第一節(jié)  隧道防排水設(shè)計(jì)  第二節(jié)  隧道防排水設(shè)計(jì)變更  第三節(jié)  防排水施工  第四節(jié)  隧道進(jìn)口端洞內(nèi)集水池設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.施工地質(zhì)探測施工地質(zhì)探測是用機(jī)械設(shè)備或儀器，預(yù)測隧道開挖工作面前方圍巖的工程地質(zhì)。這種探測方法可靠性較高，是預(yù)報(bào)隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的可靠方法，主要包括導(dǎo)坑探測、鉆探及物探。長大隧道或地質(zhì)情況特別復(fù)雜的隧道中，用超前導(dǎo)坑或平行導(dǎo)坑超前進(jìn)行探測，根據(jù)導(dǎo)坑揭露的地質(zhì)情況，可較清楚地了解并準(zhǔn)確地預(yù)測隧道開挖工作面前方的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況；鉆探包括超前水平芯探和開挖面上的淺孔鉆探，超前水平芯探可以看作是隧道中的微型導(dǎo)坑，通過所取巖芯的性質(zhì)、取芯率、巖芯長度等預(yù)報(bào)前方圍巖情況。工作面上的淺孔鉆探主要是在鉆進(jìn)過程中，從鉆進(jìn)的時(shí)間、速度、壓力、沖洗液的顏色、成分以及是否卡鉆、跳鉆、鉆孔的出水情況判斷前方地質(zhì)條件。如在遇到斷層泥時(shí)，鉆進(jìn)時(shí)間短，鉆進(jìn)速度快，遇卡鉆時(shí)說明巖體破碎，遇跳鉆時(shí)，說明前方有可能出現(xiàn)空洞或溶洞。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的手段用于隧道施工。物探主要包括地質(zhì)雷達(dá)、超聲波、地震波探測、物探測井，利用最大的是地質(zhì)雷達(dá)、超聲波及地震波。3.施工地質(zhì)預(yù)測施工地質(zhì)預(yù)測，是根據(jù)施工地質(zhì)調(diào)查和施工地質(zhì)探測情況的預(yù)報(bào)，按照已開挖地段圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征，對隧道開挖工作面前方一定長度范圍的圍巖工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件所做的分析推斷和評估工作?！　。?）圍巖工程地質(zhì)特征的預(yù)測　　通過工程地質(zhì)調(diào)查，預(yù)報(bào)圍巖工程地質(zhì)特征有兩種方法，一是前推法，另一個(gè)是平推法。前推法是根據(jù)隧道掌子面及其附近的地質(zhì)情況，推斷、預(yù)測掌子面前方圍巖的工程地質(zhì)特征。一般預(yù)測長度為幾米至幾十米。具體做法是首先按一定比例尺作出開挖面附近及開挖面前方一定長度的隧道設(shè)計(jì)尺寸展開圖，然后逐一將開挖面或其附近邊墻素描圖上的巖性、斷層界限，節(jié)理軌跡線等，按其產(chǎn)狀并按隧道展開圖的比例尺，展繪到展開圖上，即得到用于地質(zhì)預(yù)報(bào)的隧道預(yù)測平面圖。平推法是按適當(dāng)比例尺作超前導(dǎo)坑（或平行導(dǎo)坑）已施工和未施工地段底板（或拱頂）的平面圖或展示圖，然后將超前導(dǎo)坑（或超前平行導(dǎo)坑）底板（或拱部）的地質(zhì)界線逐一沿其走向延伸到隧道兩邊墻腳（或拱腳），即得到隧道底板（或拱頂）預(yù)測地質(zhì)平面圖，如再由兩邊墻腳（或拱腳）按其視傾角延伸到邊墻上，即得到隧道預(yù)測地質(zhì)展示圖。　?。?）隧道涌水的預(yù)測　　①相似比擬法。相似比擬法是通過導(dǎo)坑開挖時(shí)的實(shí)測涌水量來推算正洞涌水量，或用正洞已開挖地段實(shí)測涌水量來推斷未開挖地段的涌水量。它建立在巖層裂隙比較均勻，比擬段的水文地質(zhì)條件相似，涌水量與坑道體積成正比的基礎(chǔ)上。　?、诟鶕?jù)開挖工作面上的超前炮眼鉆孔或探水孔的涌水量預(yù)測前方幾米至幾十米的水情。這種方法的原理是利用爆破后的出水量和爆破前炮眼水噴距的一定比例關(guān)系，用噴距的大小來預(yù)測開挖后的涌水量。

編輯推薦

　　《五指山公路隧道工程技術(shù)》可供從事隧道工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理及科研工作的工程技術(shù)人員使用，也可供大中專院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

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