地下工程与隧道论文

　　随着我国交通基础设施建设事业和城市规模扩大化的快速发展,我国已经成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、今后发展最快的国家。下文是学习啦小编为大家搜集整理的关于地下工程与隧道论文的内容，欢迎大家阅读参考!

　　地下工程与隧道论文篇1

　　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;

　　地下工程与隧道论文篇2

　　论隧道与地下工程渗水现状及其防治措施

　　【摘 要】俗话说得好，要想富，先修路。改革开放三十多年来，交通运输业的发展为我国经济的腾飞做出了巨大的贡献。我国是一个多山地的国家，要想在山区建设成畅通的公路，隧道以及地下工程的安全质量好似工程的关机所在。而目前来看，隧道地下工程的面临最大的问题就是渗水的状况。本文通过介绍上海地区质构随道地铁车站的防水经验及日本在这方面的防水技术以及对隧道及地下工程的堵漏技术、原则和常用材料的概述，来对于上海隧道防水防渗漏技术进行展望。

　　【关键词】防水工程地下工程渗漏水防水措施

　　1 目前防渗漏水的工程现状

　　经过了多年的隧道建设经验来看，我国虽然有了多年的隧道建设经验，也修建过秦岭隧道等一系列耗时长、工程量大的工程，也总结了不少关于地下工程和隧道建设的经验，但是就仅仅从隧道的防水措施上来看我国在这一方面的技术还不够成熟和完善，防水建筑设计以及建筑工程上总有一些防水缺陷，时常有水渗漏的情况出现。建设部曾于 1998年对全国10 个省市210 个混凝土衬砌的地下室进行调查,发现渗漏水工程占半数以上。上海地铁新客站施工时就发现顶板、衬砌有裂缝及漏水,经过堵漏后又出现多处渗漏1991 年兴建的上海人民广场地下变电站、上海地铁徐家汇车站等,虽在防水设计方面作了比较周密的考虑,但因未能全部实施,还是出现了严重的渗漏水,此外,我国的各种公路、铁路、水底隧道和地下铁道以及各类人防工事也存在着不同程度的渗漏病害。,全国的多座铁路隧道中,有近三分之一数量的隧道存在着水的渗漏问题。细微的渗水问题看似是小事，但是水滴石穿的古训一直存在，经过长时间的渗水侵蚀，会导致混凝土的耐久性大大的降低，契合面和围岩的间隙变大，导致对于自然力如地震的抵抗能力减弱，从而出现较大的安全隐患。更加严重的是隧道行车道上衬砌面造成破坏，主要的表现是混凝土的翻浆冒泥，不得不限速运营同时也降低了隧道内各种设施的机能,恶化了隧道的环境。另外,数千公里的人防程自70 年代修建以来,由于工程质量差,目前除少数大城市的一些工程经维修处理利用外,其它城市大部分由于渗漏水病害,未充分利用,难以发挥其战备作用及社会效益。近年来,南方山岭地区由于发展当地交通事业的需要,修建了许多公路隧道,而这些山岭公路隧道由于种种原因,也出现了许多渗漏现象,有的甚至还很严重。这种情况若不治理好在很大程度上将制约当地公路交通的进一步发展。

　　2 隧道及地下工程出现各种渗水问题的原因分析

　　出现问题的原因是多方面的，综合的因素导致的，下面就形成的常见的主要的质量原因进行分析研究。

　　2.1 在勘探和设计方面。

　　我国在隧道的勘探和设计方面存在着较大的缺陷。1986年之前，国家对于隧道设计没有明确的规范，在当年的7月1日以后才有了“防、排、截、堵”等总的方正和方略。这个技术规范原则明显的不够细致，对于某些设计安全上的规范模棱两可，足见我国的建设部门没有进行规范的实地调差以及充分总结吸收以往隧道建设的经验，从而做出的一个不系统部科学的原则和规范。

　　隧道及地下工程的防水是一项系统工程,它与工程地质及水文地质勘察、防水设计、防水材料选择、施工工艺密切相关。设计人员在设计隧道与地下工程时,往往只重视建筑和结构上的要求,而忽视了防排水的设计要求在防水设计之前,对其工程地质及水文地质情况了解得不够仔细,对衬砌周围地下水源、水量、流向及水质勘察不全此外,还缺乏反映防水材料性能的室内试验数据,对结构抗渗、抗腐蚀未作具体要求,防水设计费也偏低。总之,在设计中存在上述问题,则很容易使隧道及地下工程渗水的现象。

　　2.2 施工方面

　　在施工方面出现的问题主要是由于施工单位管理部够科学，没有一套合理科学的质量管理体系大致导致的。在技术方面过于墨守成规整齐划一，没有因地适宜的来进行施工地点的分析、设计、施工。有些在施工前期就造成了较大的渗水隐患。在隧道开挖前期的爆破阶段爆破效果过差，造成隧道面光洁度不够，导致了混凝土路面难以进行防水板的设置，即使设置上了，也会有缝隙的存在，焊缝不牢固是普遍的现象。

　　2.3 材料方面

　　目前国内许多生产防水材料的厂家由于其设备陈旧,原材料选择不严、工艺落后,而致使质量较差尤其缺乏材料的基本性能试验,又无长期耐久性试验数据,有些产品不符合国家、省、部标准,无国家认可的产品许可证及质检部门的检验报告。使用这样的产品,很难保证长期防水质量的要求,所以在选用防水材料时,应严格把关。

　　2.4 在工程监督管理方面

　　工程监督管理体制的不健全导致了工程在建设设计初期就埋下了安全隐患，或是在施工过程中的细节管理不到位，在最后验收的时候又马马虎虎，最终导致了渗水的问题，而在经过检验和监理的同时，又没有科学的方式方法，导致成本的上升，所以，在这一方面存在的缺陷较大。

　　3 隧道地下工程防治措施

　　3.1 良好的工程设计

　　在公路隧道的设计当中，一定要考虑到水是无孔不入的。无论是地下水，还是雨水，都会穿过各种各样的岩体，影响工程的质量。因此，综合治水是公路隧道设计中永恒的话题。我们一定要确定的防水设计原则是《公路隧道施工技术规范》的前提下，设计规划复合式衬砌初期支护与二次衬砌之间要设置PVC防水板，防水板最好采用具有韧性好、阻燃、抗冻裂性能、易铺设的产品，最好厚度在1.2ram左右。在防水板铺设前应在初期支护表面铺设土工布，PVC防水板采用无钉铺设，防水板接头质量采用充气检验。PVC防水板的设置是整个隧道防水系统中最重要的一项措施，其施工质量的好坏直接影响到隧道使用及衬砌结构的安全。

　　3.2 科学的工程管理方法

　　目前在公路隧道设计当中使用较多而且比较科学的方法是新奥。其隧道工程设计施工的方法和原则是各类施工方式的基础，比如动态施工法，工程监理法的设计都是在其基础上进行的。总得来说呢，新奥法就是要依据设计规范、施工之前的调查状况、以及自身的具体情况进行分析类比设计。加强在公路隧道设计中对新奥法原理的理解即是,“设计、施工、量测、设计”的步骤的循环，则是新奥法的根本所在,属动态信息管理。在工程设计当中加强监控量测工作的策划,按规定进行量测、科学分析、信息及时反馈,指导工程施工是极为重要的。

　　3.3 防水技术措施

　　用新奥法构筑隧道时,在初期与二次衬砌之间设置防水层来解决防水问题,普遍被认为是比较理想的方法,目前构筑防水层主要有下列方法。

　　喷涂防水膜在初期与二次衬砌之间喷涂防水膜。这样形成的防水膜要求初期的底层比较平整,否则,将影响防水膜的附着力,降低防水效果。所以,这种防水层只适用于没有涌水和滴水的隧道。

　　此法的不足之处在于防水膜厚度较难控制此外,由于这种防水层完全隔断水的渗漏而不能把水疏导排出,所以二次衬砌结构要承受外水压力。设置防水隔板平板或带肋板在初期与二次衬砌之间设置平板或带肋板,平板材质为聚乙烯或聚醋。采用平板作防水层的优点是能在涌水条件下施工,质量易于保证,对初始层的平整度的要求比喷涂防水膜法低。

　　采用带肋板作防水层的特点是不仅可以隔断渗漏水或涌水,并且还可以把隔断在板后面的水疏导出,即在墙基部设置集中导水管把水排出。因此用本法时,二次衬砌一般不会受到外水压力的作用,这在很大程度上就克服了因隧道超挖而造成的防水难题。

　　4 结束语

　　通过上文对于隧道地下工程渗水漏水现状的分析以及综合治理措施的提出，相信在不久的将来我国的工程质量会随着技术水平、管理水平、材料开发的提高而提高，让我们未来隧道工程越来越好的为人们服务。

　　参考文献：

　　[1]耿世清.北京市交通委员会路政局延庆公路分局 西铁路隧道施工专家论证会[Z]. 北京延庆年鉴: 2010,.

　　[2]杨玉堂主编. 咨询与监理 铁路工程监理[Z]. 中国铁路工程总公司年鉴: 2010,.