浅谈地下工程与隧道技术论文
目前我国是世界上隧道和地下工程最多、最复杂、今后发展最快的国家，地下工程与隧道技术也在不断的发展。下面是学习啦小编为大家整理的地下工程与隧道论文，供大家参考。
地下工程与隧道论文篇一：《轨道交通工程中利用竖井施工地下隧道工程浅析》
摘要：在城市轨道交通地下隧道工程施工过程中，施工现场条件无法满足明挖法施工和利用出碴支洞或斜井暗挖法施工的情况下，利用竖井施工暗挖车站和区间隧道工程成为一种常用的施工方法。本文以重庆轨道交通一号线一期工程歇台子车站施工为例，简要阐述利用通风竖井施工地下车站的一些基本情况和要素。本文可为类似工程提供参考和借鉴。
关键词：轨道交通，竖井，隧道
随着国家大力发展城市轨道交通政策的出台，为改善日益拥堵的城市交通状况，近年来，城市轨道交通建设在全国高速发展。轨道交通工程是一项浩大的城市建设工程，轨道交通线路一般都经过人流密集区和商业区，与城市的建筑、设施、环境以及人们的生活息息相关，工程施工期间必将对城市的正常生活造成影响。随着城市的发展，可供轨道交通建设占用的土地已非常有限。加上物权法实施后，使城市内的拆迁工作的难度加大、成本大幅提高，如何利用非常有限的空间高效、优质的完成城市轨道交通工程建设，就成为所用轨道交通建设者需要共同面对和解决的问题。在施工现场既有的条件无法满足明挖法施工和利用出碴支洞或斜井暗挖法施工的情况下，利用竖井施工暗挖车站和区间隧道工程的方法就被广泛的采用。下面本人就结合工程实例，对利用竖井施工城市轨道交通地下隧道工程谈点浅显的认识。
施工竖井一般是利用车站或区间的通风竖井，也可根据工程实际情况单独设置。根据工期及施工安全要求，一座暗挖或盖挖车站宜在车站两端各选一处竖井进行施工，暗挖整区间隧道应尽量在区间隧道的中部设置竖井进行施工。竖井的深度及断面尺寸应根据线路高程及施工进度指标、工期要求，结合提升设备，管线布置等经计算确定。下面以即将完工的重庆轨道交通一号线一期工程歇台子车站施工为例，简要阐述利用通风竖井施工地下车站的一些基本情况和要素。
歇台子车站位于重庆市主要交通干道渝州路与科园六路的交叉口，渝州路的地面下。为超浅埋大跨度暗挖车站，车站总长185.1m，开挖总宽度20.815m，总高度为17.712m。渝州路为城市主干道，站位处建筑物较多，以多层为主;道路为双向四车道，路面交通繁忙，地下管线密集。受周围环境限制，设置施工竖井以形成车站主体隧道及区间隧道施工通道。车站设有两座风井(兼做施工竖井)、两座风道、一个紧急疏散通道和两个个出入口通道及一个预留出入口通道。两座风井、风道分别位于车站首尾两端，施工期间作为主体隧道的施工竖井和出碴通道，同时，也作为两端矿山法区间的施工通道。
下面以歇台子车站1号施工竖井为例介绍施工作业情况。
1、井筒断面形状及支护竖井断面形状主要根据井筒的用途、服务年限、井筒穿过的岩层性质、选择的支护方式及施工方法等因素确定。由于该竖井提升容量大、断面管线多、服务年限长为主要特点，竖井选择了断面利用率高的矩形断面。支护选用了钢结构支撑和喷射砼相结合的支护方法。该井筒深31m，井筒开挖断面尺寸为6.6m× 17.3m，竖井深度27m。2、井筒内布置井筒内布置考虑了提升容量大小，梯子间平面尺寸，各种管路、电缆的敷设以及风井布置等因素，如图所示：
①风筒、② 喷砼材料管、③ 压风管、④ 进水管⑤ 排水管、⑥电缆、⑦提升间、⑧梯子间井筒内梯子间为钢结构，宽1.2m、每深4.5m设一平台，人梯与提升间用钢丝网隔开，以策安全，提升设备为门式20吨吊车，另配一5吨电动葫芦，吊车为固定式，行走跨度26m，每次提升量为8m3。3、竖井口周围施工场地平面布置竖井口周围施工场地平面布置内容主要围绕掘进作业面需要而设置，尽量少占地，布置内容及位置如下图：
1号竖井场地布置占地约600m2
①矿渣坑、② 施工竖井、③ 搅拌站、④ 通风机⑤ 压风机、⑥ 配电箱、⑦ 材料加工、⑧ 砂石料场、⑨ 装载机位置、⑩ 大门4、隧道内施工作业1)运输系统隧道内掘进作业采用钻爆法施工、装载机装渣，自卸汽车运至竖井底，装与吊车渣斗后提升至地面，通过走行设备运至渣坑卸载，然后通过装载机将石渣装车外运，运输系统流畅。井下安排3～4辆4吨汽车运输。2)排水系统隧道内设临时水沟，在竖井底设临时水仓，深2m长1m宽1m，用泵将水抽至地面排入市政排水管网。3)供电系统在井口附近设配电箱，通过竖井将电缆引至洞内沿壁铺设，再通过井下配电箱供掘进、喷射砼、排水、照明等用电。4)进度安排1号竖井进入车站后，原则上是尽量多开工作面，如图所示：
车站主体隧道及区间隧道共安排4个工作面平行作业，车站月进平均30m/面，区间月进平均60m/面，整个土建工程约20个月完成。
综上所述，我们可以得出结论，利用竖井施工轨道交通地下车站和区间隧道完全可行。只要井口位置有一块600㎡以上的施工场地，同时充分考虑提升设备等其它因素，做好施工组织，即可基本满足施工需要，保证工期和安全的要求。同时，由于竖井本身深度较浅(一般在50M以内)、井口占地面积较小，利用通风竖井兼做施工竖井比传统的利用出碴支洞或斜井施工要节约工程投资，减少拆迁和对周边环境的影响。当然，由于受到提升设备能力和效率的影响，利用竖井施工在出碴能力和运输材料能力上比利用出碴支洞或斜井施工要差，工程进度也会比利用出碴支洞或斜井施工缓慢。但是在城市轨道交通建设中，处于城市中心地带的地下车站和区间隧道工程，必将会越来越多的利用竖井施工。
地下工程与隧道论文篇二：《浅谈地下工程的基础技术》
论文关键词：地下 工程 施工 展望
论文摘要：随着城市化进程的加快，城市建设快速发展，城市规模不断扩大，城市人口急剧膨胀，许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病，给人们居住生活带来很大影响，也制约城市经济与社会的进一步发展，成为我国现代城市可持续发展的障碍。在这样的背景下，我国城市地下空间发展由九十年代前的人防工程建设转变到九十年代以“城市可持续发展”为目标的地下空间开发利用的发展战略上来。这时，地下工程的建设显得尤为重要，本文通过对地下工程的施工技术方法的简要论述，揭示了未来我国的地下工程的发展前景，以及未来的施工工艺。
引言
在我国随着我国城市化进程的不断发展、进步，人民的物质生活水平的不断提高，城市出现了用房拥挤的情况，开发地下工程已成为城市发展壮大的必然，也是一个城市发展的亮点。苔罗阿尼先生认为:所谓地下工程是指在开挖深度不到6m时，单凭经验施工也不会遭到失败，即使地基土质略差，用一般方法也能安全施工。在设计中过分保守是不经济的。另外，如果深度大于6m，需要涉及到土力学方面的一些问题。根据一些专家的建议，处理开挖时挡土墙周围地基的稳定问题。
1地下工程的关键技术
我国在地下空间开发过程中，发展了非常成熟的地下工程技术，其中具有代表性的是下列三项技术。
明挖技术(基坑技术)随着我国地下空间的发展，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，产生了大量的深基坑工程，并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术。从支撑技术上形成并发展了重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术，从围护工法上形成并发展了简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法、逆作法(又叫盖挖法)等多种工法。基坑工程的设计理论、计算方法也得到不断改进，基坑工程的设计规范也有一定的发展。
九十年代以来，基坑工程规模不断加大，深度不断加深，与建筑物等已有设施距离越来越近，推动了深基坑工程的设计向更高水平迈进，使我国基坑工程的设计施工进入环境设计阶段，促进了时空效应基坑工法的生产与应用，并达到国际领先水平。
该方法考虑时空效应，科学地利用土体自身的控制地层位移的潜力，以解决软土深基坑稳定和变形问题。这种方法的主要特点是设计与施工密切结合。在设计中，设计参数(如被动区水平抗力系数K)的取值从现场反应来确定;施工中，开挖与支撑的施工工序基本是按分块、分层、分步、对称、平衡的原则制定，并以科学的施工工艺，有效地控制基坑的变形。
暗挖技术(以隧道设计施工技术为代表)在我国，大量的线形地下空间均是以暗挖法形成的。其中两项关键技术，适于软土(岩)地区的盾构法与适于硬土(岩)地区的新奥法(及矿山法)在我国均有较大的应用与发展。
盾构法我国自六十年代研究开发盾构技术以来，已成功地采用盾构施工技术修建了几十条车行和水工隧道，盾构机械装备从早先的机械式盾构、网格挤压式盾构，在引进和消化国外技术的基础上，发展到今天的上压平衡盾构(EPB)、泥水加压式平衡盾构。隧道衬砌设计及计算机理论大致经历了起步阶段(主要是借鉴国外的设计原理进行刚性衬砌设计)、柔性衬砌阶段和目前正在进行的以地层移动理论研究为主的阶段，其集中在对隧道的纵向变形及隧道纵横向内力、变形的影响问题、衬砌厚度偏大问题、管片宽度偏小问题、纵向拼装错缝问题等方面的研究和开发。 从矿山法到新奥法我国在硬岩中开发地下空间取得举世瞩目的成就，拥有世界上最多的山岭隧道。在近几年的成昆铁路、京九铁路及秦岭隧道建设与开发中，通过对国内外各种设计施工的招投标及研发，使得我国的硬岩地下空间开发技术达到世界先进水平，形成设计理论先进、施工技术完备的硬岩中地下空间开发技术。从设计方法上，从岩体松散压力控制设计的矿山法发展到岩体变形压力控制设计的新奥法，并且利用各种计算机数值法，对岩体中的变形受力机理能够进行比较准确的计算与预测。在施工技术上，由钻孔爆破法发展到TBM机法，施工机械化程度越来越高，喷锚与混凝土支护技术得到极大进步，开挖断面灵活多样，同时其他辅助技术，如岩爆预测技术、开挖面前方岩性与地下水探测技术等都有巨大进步。
托换技术 我国城市的密集与空间的紧张，在地下空间开发利用中，遇到大量的设施冲突、空间交叉及文物和环境等需要保护的情况，由此促进了托换技术的发展。托换技术是解决对原有建筑的地基需要处理和基础要加固的问题，和解决在原有建筑基础下需要修建地下工程以及邻近需要建造新工程而影响到原有建筑物的安全等问题的技术总称。
在我国大量的地下工程实践中，发展了基础扩大托换、坑式托换、预试桩托换、压入桩托换、打入桩或灌注桩托换、树根桩托换、锚杆静压桩托换、基础加压纠偏法托换、基础减压和加强刚度法托换、化学加固法托换、地下铁道穿越托换和结构物的迁移等门类齐全的多种托换技术，在城市建设和地下空间开发中发挥着不可替代的重大作用。
2地下空间开发利用展望
随着我国经济、科学技术水平发展、城市化水平的提高及城市可持续发展战略的贯彻，开发利用城市地下空间越来越表现出巨大效益和潜力，我国城市地下空间开发利用必将向现代化、国际化、科学化的方向发展。具体说来，我国城市地下空间开发利用事业将出现下述几个发展趋势：
综合开发利用的趋势。城市地下空间开发利用将不再是满足某一单项功能，将立足于城市的整体建设与功能要求，是多项城市功能的整合共容，如满足交通、商业、供给与环境等的大型综合体。同时，也不再是一种空间形态的孤立，而是由点、线、面、体等多种形态的空间灵活组合贯通的有机的、丰富的空间整体。
规划与设计理论的发展。建立在城市可持续发展与城市三维立体发展的战略思路上，将地下空间作为城市三维发展的一个维度，地下空间规划与设计理论将会逐步充实完善，其将指导城市科学地向地下延伸。
开发技术的发展。我国目前的地下空间开发的土木技术已接近或处于世界先进水平，但涉及到一些关键辅助设备等技术，如机具技术、计算机与电气控制技术、自动化技术等等，与世界先进水平还有大的差距，会影响到地下空间开发的规模与成本，将来随着对引进技术的消化吸收和加大研制开发的投入，将会逐步缩小这些差距。
法规与管理维护越来越完善。不仅有完备的法规、政策及管理措施和先进的维护技术水平，还将形成一整套推动地下空间综合开发利用的实体和管理部门。
环境要求与环境控制将被更加重视，相应技术工艺日益成熟。无人的城市地下空间设施会更加安全、高效，有人的城市地下空间设施会更加舒适、美观，地下空间内环境中的造景、幻境及地面环境模拟等技术会大大发展。同时，将更多地从环境保护、城市景观保护和历史文物保护的角度开发利用城市地下空间。
新工艺与新材料不断涌现。为了降低城市地下空间开发的成本与难度，并适应多种形态的地下空间的组合，满足多种设施功能的交叉与共容，高效、经济的施工工艺将会不断产生，尤其是机械挖掘技术与施工自动化技术会有较大进步。同时，新的建筑装饰材料尤其是地下防水与环境改善的材料也会不断涌现。
参考文献：
[1]刘昌用 试论城市地下工程浅埋暗挖技术.隧道及地下工程第十二届年会论文集.2002.10
[2]曹文贵地下工程位移反分析及开挖顺序优化方法研究 .2006-04-26
[3]任国辉 软岩地下工程支护方案优化研究 .2003-12-01
[4]苏超 抽水蓄能电站地下工程施工技术 2006-03-01
地下工程与隧道论文篇三：《浅谈隧道及地下工程超前地质预报技术》
摘要：超前地质预报技术是近些年来的一个热点技术，尤其是在隧道及地下工程建设中，超前地质预报技术更是得到了长期有效地发展。但是即便是如此，也没什么设备或是仪器能真真正正的解决地质上的一切问题。所以说地质超前预报技术需要不断的去完善，一些工程建设中需要的设备和仪器也要进行不断的更新和改进。所以这篇文章就关于超前地质预报技术的各种手段以及其运行原理，还有它的优缺点进行详细的分析，希望能供大家参考，给大家提供帮助。
关键字：隧道;地下工程;超前地质预报技术;手段;优缺点;
地质超前技术的手段有很多，通常是分为：物探手段、地质手段、遥感手段、信息技术手段四种。其中物探手段又分为很多方法，例如：超前地质预报法、地质雷达法、陆地声纳法等等;地质手段包括的的是超前地质钻孔法、平行导坑法、地质素描法等等;遥感手段呢，一般指的就是红外探测技术;信息技术手段说的也就是现在比较流行的数码成像的技术，今天我们就一些超前地质预报技术的分支手段的原理以及手段的适用范围和它的优点及缺点进行一下介绍：
1.超前地质预报方法。
1.1超前地质预报方法的原理。
超前地质预报方法的原理就是在不均匀的一个地质体中，利用一定的地震波，从而在地质体中产生一些反射波，运用这样的原理来预报隧道的掘进面的前方或是它的周围地区的一些地质状况。说的详细一点就是在一个施工的掌子面的后方墙边上的固定范围之内去放置一行爆破点，用这些爆破点进行一些微弱的爆破活动，爆破中会产生一些地震波，这些地震波信号就会在隧道的地质体内进行传播，如果一些地质特点发生改变的岩体接收到信号，一部分的信号就会被迫返回，被返回来的信号强度弱，说明隧道界面两侧的岩石强度就会越大，反之则越小。而被反射回来的信号，穿过经过特殊设计的信息接收器，进而转变为电信号，然后我们将其放大，在依据信号返回来时的方向以及返回来的时间，在经过一些专用的数据处理软件进行处理，我们就能从处理来的信息中得出那些强度发生变化的岩石界面的具体方向及位置。
1.2超前地质预报方法的优点、缺点以及适用的范围。
1.2.1技术的适用范围比较广泛。
这种超前地质预报技术主要适用于超软岩和超硬岩之间的所有地质情况，适用范围相当广泛。
1.2.2可预报很长一段的距离。
这种技术的预报距离非常的长，大概能够预报施工掌子面前方大概一百二十米到一百五十米范围内的一些地质状况。这种预报距离的长短与周围岩石的硬度与完整度有关，周围岩石越完整越硬，所能够预测的距离也就越长。
1.2.3对于隧道的施工工作的干扰比较小。
这种技术对于隧道的施工工作没有太大的影响，因为这种技术能够在隧道施工间的细小间隙中进行，就算是对这项工作进行专门的开展，总共用时也不过就是三十分钟左右。
1.2.4预报的准确性有待提高。
我们知道预报的信息主要就是地质体距离掌子面的具体位置，但是这是要依据二十四个爆破孔和信息接收器两者之间的弹性波的速度平均值与地质体的反射波所要到达信息接收器所用的时间来决定的，但是因为弹性波的速度差异，致使对于地质体的位置上的预报与真正的实际状况之间存在差异，准确性不高。
2.超前地质钻孔电视成像技术预测法。
2.1超前地质钻孔电视成像技术的工作原理。
超前地质钻孔发的工作原理主要是运用水平钻机这一设备在隧道施工的掌子面上进行水平的地质钻探工作，从中来获取隧道的地质信息，是地质超前预报技术的一种方式手段。
2.2超前地质钻孔法的优缺点。
2.2.1优点
第一个优点就是能够给我们一个比较直观的信息，让施工人员对钻孔工作所经过的所有部位的岩石地质的完整情况、地质的特性、溶洞的大小、裂开的细缝程度以及可探测的水压的高低情况有更明确的了解;第二个优点就是如果施工的地质是煤系地层的话，这种超前地质钻孔法能够通过钻孔对孔内的瓦斯的参数以及煤的参数进行详细的测定，然后根据测出来的参数，运用相应的施工方法，采取正确的施工防治的措施，以防瓦斯和煤的突出。
2.2.2缺点
这种超前地质钻孔的方法虽然有点很多，但它也有很多不足之处，正所谓：“人无完人，物无完物”，这种超前地质钻孔的预测方法的缺点主要是费用相对较高，因为在钻孔的过程中需要配备先进的钻孔设备，而这种设备一般的费用都相对比较高;除此之外，它的缺点还有运行过程时间先对较长，这样会占用总施工的时间;最最重要的就是，这种手段预测的出来的地质信息相对不够准确，因为钻孔得来的信息只是一孔内的地质信息，并不能代表整个施工地质层的信息。
3.地质雷达预测法。
3.1地质雷达预测法的工作原理。
我们今天所说的地质雷达预测法的运作基础是一种高频的电磁波理论。主要就是用一种宽频带短脉冲的一种高频率的电磁波反射来进行对目的体的探测。这种地质雷达预测系统发射电磁脉冲给需探测的物体，被测物的介质表面被电磁脉冲穿过，然后碰到那些不同介质的表面就会将电磁波反射回来，我们再根据电磁波双程走时出现的长短的不同，来预测被探目标的形状和状态以及它的属性。
3.2红外探测预测法的优缺点
(1)我国目前主要是依靠采购国外的一些设备，我国还没有专门针对隧道及地下地质预报技术中雷达预测仪器和设备的设计，图像解密主要是依靠前期地质勘查及经验解析，存在一定局限性;(2)地质雷达，根据其发射波的频率，通常可以预测0到30米，比较适合于无损检测。另外，高频波主要用于隧道的二衬后面的钢筋，有无空洞等监测。而低频波，其主要用于隧道超前预报，有效距离达到了25-30米;(3)对于一些重点的岩溶发育、节理裂隙密集、岩脉发育的地方，可以用这种雷达预测地质的手段。
4.数码成像技术预测法。
4.1数码成像技术预测法的原理。
数码成像技术除了在我们日常生活中运用到摄像机和照相机中，也能运用到我们今天所说的隧道施工及地下超前地质预报的技术中。这种数码成像技术预测法的原理就是：利用隧道施工掌子面经过超前钻孔技术，或者是隧道洞已经开始挖掘段的坑壁的一些画像的准确情报，然后运用一些计算机软件对这些数值信息进行处理等等的方法，然后再进行相关高科技的处理，就能对隧道施工阶段的周围岩层的级别进行准确的判断和确定，继而能够对隧道施工掌子面的前方地质情况进行预测。
4.2数码成像技术预测法的优缺点。
4.2.1优点
由于数码成像技术已经成为一种现如今社会紧跟潮流的技术，所以在隧道施工中，对于地质的预测工程运用此方法，在设备的获取上比较容易，因为，这种方法所需要的设备仅仅就是几台甚至一台分辨率较高的数码相机，除了这个之外，也就是一些普通的相机附属配件。
4.2.2缺点
其实也算不上是缺点，只能说是有待改进的地方，就是现在这门技术应用在隧道及地下工程的超前地质预报上这种方法，我国对其的研究还处于不成熟阶段。
5.结语
除了上面我所介绍的超前地质预报技术的方法外，其实还有很多，比如：声监测预测法、电测预测法、声探测预测法、正洞导坑预测法等等很多地质信息的预测方法，但是由于技术上的限制，没有哪种方法能真正的解决地质信息的探测问题，所以鉴于各种方法的优缺点，最好采用长距离与短距离结合的方法，当长距离探明那段为异常段时，在此段再采用适用于短距离预报的孔内电视或地质雷达，并将不同的手段预测出的信息进行总的归纳总结、详细分析、严格对比，最终得出一个最接近实际情况的信息，为隧道工程以及地下工程的顺利进行打好基础。
参考文献
1.刘听成;岩石力学有关名词词解[M]，煤炭工业出版社;1986年
2.齐传生;TSP202隧道地震波超前地质预报系统的应用[J]，世界隧道;2000.37(1)：36-40;
1.浅谈工程管理论文
浅谈地下工程与隧道技术论文
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