隧道工程教学PPT

简答1.1地下工程概述能源供给设施地下生活设施地下储藏设施地下商业及交通设施放射性废弃物处理设施地下工程的利用形态•一、隧道的定义及分类•1.定义：隧道一般是指作为地下通道的工程产品。有道路隧道、水底隧道、城市道路隧道、底下铁道、铁路隧道和航运隧道、引水隧道等。•2.分类：通常隧道可分为两大类，一类是修建在岩层中的，称为岩石隧道；一类是修建在土层中的成为软土隧道。选择填空大题1.2隧道工程的发展简介•二、隧道的用途及要求•1.用途：在山岭地区，修建隧道可以有效地克服地形或高程障碍，改善路线线形，提高路线等级，缩短行车里程，节约能源和时间。在江河、海峡、港湾地区修建水底隧道，可减少桥梁对水路交通的影响。城市公路隧道可以减少用地，实现立体交叉。此外，隧道还能增加隐蔽性、提高防护能力。•2.要求：为保持隧道四周岩体的稳定，确保行车安全，通常要修筑主体的洞门、洞身衬砌，并安装配套的通风、照明、防排水、安全设备等。洞身衬砌的主要作用是承受岩土的压力、结构自重及其它荷载，防止岩土风化、崩塌等。通风照明、防排水、安全设备等的主要作用是确保行车安全、舒适。大题1.2隧道工程的发展简介填空选择1.2隧道工程的发展简介水底隧道施工方法施工方法山岭隧道施工方法浅埋及软土隧道施工方法大题1.2隧道工程的发展简介•？山岭隧道施工方法又包括掘进机法和矿山法（钻爆法）——传统矿山法、新奥法；浅埋及软土隧道施工方法又包括明挖法、地下连续墙法、盖挖法、浅埋暗挖法和盾构法；水底隧道施工方法又包括沉埋法和盾构法等多种施工方法。•？掘进机法是挖掘隧道、巷道及其它地下空间的一种方法。简称TBM(tunnelboringmanchine）法，是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后通过配套的运输设备将碎石运出。具有掘进速度快，超挖小，围岩松动小，多用于没有塑性围压和涌水的中等坚硬的岩石，有一定的局限性。•新奥法与传统施工方法的区别：传统方法认为巷道围岩是一种荷载，应用厚壁混凝土加以支护松动围岩。而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构（以喷锚支护为主要手段）来承受压力并保持围岩稳定。•新奥法施工时应尽可能全断面掘进，以减少巷道周边围岩应力的扰动，并采用光面爆破等措施，减少应力集中。因此新奥法的三大要素为喷射混凝土、锚杆、光面爆破，主要原则可概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”现在大多数的钻爆隧道掘进都采用新奥法。•1.2隧道工程的发展简介填空•一、施工特点•1.隐蔽性大，未知因素多；•2.作业空间有限，工作面狭窄，施工工序干扰大；•3.施工过程作业的循环性强，施工时要严格地按照一定的顺序循环作业；•4.施工作业的综合性强，在同一工作环境下进行多工序作业（掘进、支护、衬砌等）；•5.施工过程的地质力学状态是变化的，围岩的物理力学性质也是变化的，因此，施工过程也是动态变化的；•6.作业环境恶劣，作业空间狭窄，施工噪声大，粉尘，烟雾，潮湿，光线暗，地质条件差等给施工人员带来了不利的工作环境。•7.作业风险性大。风险性是和隐蔽性和动态性相关联的，在施工过程中，施工人员必须随时关注隧道施工的风险性。大题论述1.3隧道与地下工程施工的特点与原则•针对隧道工程的施工特点，隧道工程的施工技术，主要是研究解决隧道工程各种施工方法所需的技术方案、技术措施和安全保障措施，特殊地质、不良地质地段的施工手段，隧道工程施工过程中的爆破、衬砌、支护、通风、防尘、防瓦斯、防有害气体，及照明、水、风和电的作业方式及操作技术标准和要求，围岩变化的测量监控方法等等。•隧道的围岩，是隧道的主要承载单元，在隧道的施工过程中应充分保护和维护围岩，避免过度破坏和损伤遗留围岩的强度，使暴露的围岩尽量保留既有状态，这是隧道施工技术选择时最重要的基本原则。填空1.3隧道与地下工程施工的特点与原则•1.施工过程中要做好围岩的保护和维护工作•隧道施工穿过岩体时，要尽量做到不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力。为此，可采用机械开挖技术和控制爆破技术及各种技术措施、手段和方法。•2.隧道圬工工程做到内实外美•隧道圬工工程是指混凝土、喷射混凝土、干砌和浆砌工程。内实的关键是保证“六密实”，外美即混凝土外露表面要美。两者中内实是关键。•3.隧道施工要确保安全、重视环境•安全的重点是要防止坍塌。环境包括内部环境和外部环境。内部环境是指施工作业环境，它直接关系施工人员的身心健康。外部环境是指对周边环境的影响，包括施工污水、弃渣的处理排放、噪音、粉尘污染等。简答1.3隧道与地下工程施工的特点与原则2.1隧道与地下工程施工的特点与原则•一、安全保证体系要求•在施工现场安全生产保证体系应围绕实现项目安全目标和不断提高安全管理成效来建立，按照制定措施、贯彻实施、检查落实、不断改进的模式来运行。其要求为：•1.建立有效的组织机构•工程项目部安全管理组织的建立应满足工程实际需要，精炼高效，不能只做表面文章，走走形式。可在已有的管理机构中明确安全职能所在部门（或岗位），也可按工程规模和状况要求，设置专门的安全组织机构，有条件的可设置安全工程师岗位。要明确职责和权限，并形成文件，确定资源配置和工作流程，确保安全管理工作行之有效。•2.制定安全目标•每个项目都应制定明确的安全目标，将安全事故的发生率和人员伤亡率控制在最低限度。为实现这一目标，项目部就要采取行之有效的措施来保证。简答•3.危险源与不利环境因素的识别、评价和预防•在做工程技术准备时应有效进行危险源和不利环境因素的识别、评价，并制定相应的预防措施。在识别和评价方面应尽量充分，必须覆盖项目经理部中的各种活动，施工现场内的所有物料、设施和设备，同时要全面考虑可能发生的各类安全风险和不利环境影响。所采用的识别和评价方法要合理，要与项目经理部的实际运行经验和控制能力相适应，具有可操作性。•4.监督、检查执行情况•在工程施工过程中，要监督、检查措施落实执行情况，并根据实际情况的发展变化，对预防措施及时进行调整和更新。第2章隧道与地下工程安全管理2.1隧道与地下工程施工的特点与原则•5.总结•每个工程完成后，及时总结经验教训，为今后更好地完善安全保证体系奠定基础。•二、安全保证体系的建立•1.建立安全保证体系的基本原则•预防为主的原则；从实际出发的原则；全员参与；持续改进。•2.建立安全保证体系的程序•教育培训，组织落实阶段；文件化阶段；体系运行阶段。第2章隧道与地下工程安全管理2.1隧道与地下工程施工的特点与原则•一、施工现场安全管理的概念•1.定义：施工现场的安全管理是指在施工过程中组织安全生产的全部管理活动。安全管理以国家的法律、法规和技术标准为依据，采取各种手段，通过对生产要素过程的控制，使生产要素的不安全行为和不安全状态得以减少或消除，达到减少一般事故，杜绝伤亡事故的目的，从而保证安全管理目标的实现。填空选择2.2隧道与地下工程安全管理的基本方法管理面广•由于隧道工程规模较大，工艺复杂，工序多，不确定因素多，所以，安全管理工作涉及的范围大，控制面广。管理动态性强•由于工程项目的单一性，使每项工程的施工条件和方法都有所不同，所面临的危险因素和防范措施也会有所改变。管理系统交叉•工程建设过程受自然环境和社会环境影响很大，安全管理需要把工程系统与环境系统和社会系统结合起来进行全面有效地控制。管理的严谨性•安全控制措施必须严谨，一旦失控，导致安全事故发生，就会造成损失和伤害。大题2.2隧道与地下工程安全管理的基本方法2.安全管理的特点•二、安全管理的程序•1.确定项目的安全目标。在以项目经理为中心的项目管理系统内进行分解，从而确定各岗位的安全目标，实现全员安全控制。•2.编制安全生产保证计划。对生产过程中的不安全因素，用技术手段加以消除和控制，落实“预防为主”的方针，并用文件化的方式表示，作为项目安全控制的指导性文件。选择填空2.2隧道与地下工程安全管理的基本方法•3.安全生产保证计划的落实与实施。建立健全安全生产责任制，设置安全生产设施，进行安全教育和培训，沟通、交流信息，通过安全控制使生产作业的安全状况处于受控状态。•4.安全生产保证计划的检查。对计划的落实执行情况进行检查，纠正不符合要求的情况，并做好检查记录，根据实际情况补充和修改安全技术措施。•5.不断改进，直至项目顺利完成。第2章隧道与地下工程安全管理2.2隧道与地下工程安全管理的基本方法安全法规安全技术经济手段安全教育安全检查与评价简答2.2隧道与地下工程安全管理的基本方法一、隧道及地下工程风险概述定义：在建设过程中可能发生的不利后果或负面影响的集合。换言之，工程风险是与预期利益相悖的可能损失、不利影响，或由各种不确定性所引发的涉及建设各方及源于建设影响的第三方的不利后果及影响。风险需要具备两个条件：一是不确定性，二是产生损失后果。不具备以上两个条件就不能称为风险。•最早的从事地下工程风险分析的人物：H.H.EinsteinSalazar.G.F——不确定性影响与工程造价的联系C.L.Leihton——地下工程风险链的定量风险评估Dr.B.V.Shastri——GIS地质风险评估研究填空选择2.3隧道及地下工程建设风险管理•目前主要的风险管理系统是MIT（麻省理工学院）和EPFL（路桑联邦理工学院）共同合作研发的隧道工期成本风险管理决策支持系统（DAT）•指导性的法规：国际隧道工程和地下空间协会2004年发布的《隧道工程风险管理指南》、英国隧道协会和保险业协会2003年9月联合发布的《英国隧道工程建设风险管理》等。•我国地下工程风险管理研究和实践时间处于起步阶段，风险分析在地下工程领域中的应用才刚刚开始。主要研究集中在整合地铁风险管理的各种资源，如何减少风险源以及风险因素各权值的确定；实现周期风险损失最小化；利用模糊函数曲线描述深基坑施工期的风险；分析接收准则的计算方法和标准。二、风险管理组成简答风险界定风险辨识风险估计风险评价风险管理论述3.1施工准备阶段安全管理施工前，应深入施工现场调查了解，掌握地形地貌的具体情况，交通运输条件，周围的环境等，据此分析在施工过程中可能存在的安全事故隐患，结合所确定的施工方案，编制安全施工措施方案，并作为施工组织设计的一部分用于指导施工，保证施工安全。通过熟悉设计文件，掌握设计要求及工程的重点和难点，核对隧道平面、纵断面设计，了解隧道与所在区段的总平面、纵断面设计的关系；核对洞口位置、式样、衬砌类型是否与洞口周围环境相适应；核对洞外排水系统和设施的布置是否与地形、地貌、水文气象等条件相适应。施工组织设计是指导工程施工的纲领性文件。主要内容包括：工程概况，施工方案，进度计划及各项资源需要量计划，质量、安全、进度、成本降低、文明施工、冬雨期施工等专项措施，施工平面布置图等。安全管理和安全技术措施是施工组织设计中的一部分内容。深入施工现场调查熟悉设计文件编制施工组织设计•一、洞口施工洞口施工是隧道工程施工的开始，洞口就像咽喉，洞口段的安全可靠是隧道施工成败的关键。同时，洞口地段的地质一般较差，且地表水汇集，施工难度大。由于每座隧道的地形、地质及线路不同，要很明确规定洞口段的范围是比较困难的，通常可以将隧道开挖可能给上坡地形造成不良影响的洞口范围称为洞口加强段。施工时，应根据围岩条件来确定洞口段范围。隧道洞口工程主要包括边、仰坡土石方；边、仰坡防护；端墙、翼墙等洞口圬工；洞口排水系统；洞口检查设备安装；洞口段洞身衬砌。选择填空都可能隧道洞口段施工技术要点•套拱应有一定的长度，一般3~4m为宜；•套拱的基础应支承在稳定的地层或结构物上；•大管棚施工应保持较高的水平精度，避免进入隧道开挖空间；•套拱与地层的连接部位应进行加固处理，以免刚度差异较大引起的地层坍塌；•及时封闭和施作仰拱，并加强地层变形监测，严格控制地层沉降和收敛。•二、明洞施工明洞就是用明挖法修建的隧道，分为独立式和接长式，常因地形、地质条件不同而有许多种结构形式，采用最多的是拱式明洞和棚式明洞。明洞大多设置在塌方、落石、泥石流等地质不良或受地形限制的地段。其施工方法主要有：1、全部明挖先墙后拱法