【正文】 工技術(shù) 六 盾構(gòu)施工技術(shù) 八 沉埋管段法施工技術(shù) 九 輔助工法 十 隧道及地下工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理 十一 一、中國(guó)是世界上隧道發(fā)展強(qiáng)國(guó) 中國(guó)是世界隧道和地下工程最多、發(fā)展最快、水文地質(zhì)及結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜的國(guó)家 我國(guó)鐵路隧道截止 2022年已營(yíng)業(yè)線路的隧道 5941座 ， 總長(zhǎng) 3750km為世界第一 ， 目前正在開工建設(shè)的鐵路隧道超過(guò) 4700km， 2022年以后開工建設(shè)的隧道將超過(guò) 9000km。目前已建成公路隧道近 5000座，總長(zhǎng)近 3000Km。 青島海底隧道平面位置 港、珠、澳海上大通道 全長(zhǎng) 36km，分別由 6km沉埋管段和大橋相聯(lián)后，用 ，在珠海拱北上岸，再用橋和 6km長(zhǎng)的山嶺隧道相聯(lián)，并和太澳公路相聯(lián)，工程規(guī)模為雙向六車道。評(píng)估內(nèi)容為：施工安全評(píng)價(jià)、施工質(zhì)量評(píng)估、環(huán)境評(píng)估，最后是施工進(jìn)度和施工成本評(píng)估。這是打破常規(guī)的新模式，取消了在洞口采用大功率主扇壓入式向洞內(nèi)輸送新風(fēng)的模式。（如石家莊市客運(yùn)專線） 平行既有線采用明挖法施工，對(duì)運(yùn)營(yíng)、施工安全影響很大 城市交通路口采用蓋挖逆作法施工，嚴(yán)重影響交通和環(huán)境 （三）隧道輔助導(dǎo)洞設(shè)置問(wèn)題 利用平導(dǎo)增設(shè)工作面、解決施工通風(fēng)是最好的方法。網(wǎng)構(gòu)鋼拱架在 X、 Y方向能做到等強(qiáng)度、等剛度、等穩(wěn)定度。 在二襯及防水板鋪設(shè)前應(yīng)進(jìn)行初期支護(hù)，背后充填灌漿，確保二襯在無(wú)水下施工。采用上堵下排的原理、方法。 結(jié)論：應(yīng)合理慎重規(guī)劃應(yīng)用盾構(gòu)。 盾構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視的幾個(gè)新動(dòng)向 格柵一般分 為 3個(gè)臺(tái)階 , 人可直立工作。 江河水底隧道應(yīng)用 。 四 鉆爆法隧道施工技術(shù) （ 一 ） 鉆爆法施工必須遵守的四項(xiàng)原則 光面爆破 噴錨支護(hù) 信息化施工監(jiān)控量測(cè)與信息反饋 動(dòng)態(tài)管理：做到及時(shí)支護(hù) 、 及時(shí)量測(cè) 、 及時(shí)反饋 、及時(shí)修正 。 135 雙線鐵路隧道施工時(shí) ， 采用無(wú)軌運(yùn)輸一般應(yīng)該選用15～ 25噸級(jí)的 、 具有廢氣凈化裝置的自卸汽車 。 五 淺埋暗挖法施工技術(shù) 一、淺埋暗挖法施工要點(diǎn) （ 1）首先系統(tǒng)采用小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)，靠近工作面架設(shè)的第一排鋼拱架，是不受力的。 六 明挖法施工 在選擇基坑的施工方法時(shí)，應(yīng)從技術(shù)、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面進(jìn)行綜合對(duì)比分析。 (c) 在砂層中進(jìn)行大斷面、長(zhǎng)距離推進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)，大多采用泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)。 刀盤特性比較 插刀盾構(gòu)法；土壓平衡盾構(gòu)法；泥水盾構(gòu)法；復(fù)合式盾構(gòu)法；頂管法。 （二）隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在安全風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)注意的問(wèn)題 隧道洞口位置 、 間距的確定原則 （ 1）從洞口安全、環(huán)保出發(fā)，應(yīng)遵守早進(jìn)晚出、不刷洞口仰坡，甚至可設(shè)置明洞段進(jìn)洞，應(yīng)追求環(huán)境效益第一、社會(huì)效益第二、工程本身效益第三的原則，一味追求短而省錢的理念應(yīng)予克服。洞口段一般在 30m～ 50m處設(shè)一條減震變形縫，全洞不得變形縫。當(dāng)正臺(tái)階法滿足不了地層的穩(wěn)定，可采用 CD法、 CRD法和雙側(cè)臂導(dǎo)洞法等。 因此 ， 開展無(wú)動(dòng)力照明 、 通風(fēng) 、 設(shè)置流動(dòng)救災(zāi)設(shè)備是今后研究的重點(diǎn) 。 曝光 6：施工單位搞你死我活的壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，搞虧損投標(biāo)，如某施工單位可以用 /米盾構(gòu)區(qū)間中標(biāo)，又以 3萬(wàn) /米的價(jià)格轉(zhuǎn)包別人干，每米明虧 2022元，美其名為取得一個(gè)盾構(gòu)資質(zhì)。我看這些由外國(guó)人建筑師設(shè)計(jì)的建筑早晚將會(huì)成建筑垃圾，而被后人取掉，真是舉不勝舉。對(duì)于不講理、低水平的甲方，不準(zhǔn)修改合約總價(jià)，不尊重 BQ單，這在國(guó)內(nèi)外是少有的，但大陸這種甲方是存在的。 建立簡(jiǎn)易的報(bào)警 、 救災(zāi) 、 監(jiān)視措施 。目前應(yīng)用先進(jìn)的無(wú)尺量測(cè)儀器和軟件是非常必要的。在巖溶、石灰?guī)r地區(qū)的隧道更應(yīng)重視這個(gè)問(wèn)題。 公路選線應(yīng)靠山、不占良田，線路間距應(yīng)盡量靠近，中間隔離帶，在滿足綠化、安全的前提下應(yīng)越窄越好，以節(jié)約土地，尤其耕地， 2022年僅公路建設(shè)占用耕地達(dá) ，比 2022年增加 40萬(wàn)畝，大手筆的占地設(shè)計(jì)不可取。 刀盤扭矩 刀盤扭矩阻力大，需增加設(shè)備能力，造價(jià)高。在含水的黃土地層，有時(shí)不需要水或只需要加很少量的水，通過(guò)攪拌形成塑性好的泥漿將刀盤全部糊死。 （ 11）大跨施工應(yīng)選擇變大跨為小跨的施工方法，如 CD法、雙 CD法。kW 137 可見(jiàn) ， 在加強(qiáng)通風(fēng)方面 ， 也要耗費(fèi)大筆資金 。防水板鋪設(shè)到邊墻，采用無(wú)釘鋪設(shè)。建議小于１ km隧道不設(shè)通風(fēng)、照明。對(duì)刀盤刀具的磨耗也小。 目前一些甲方盲目追求使用國(guó)外最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，既不考慮性能價(jià)格比，也不考慮國(guó)內(nèi)制造業(yè)的同步發(fā)展，造成不斷的重復(fù)引進(jìn)，對(duì)大量資金納稅人的錢流向國(guó)外，發(fā)展國(guó)外經(jīng)濟(jì)，提高國(guó)外人民生活水平很有“魂力”，而對(duì)養(yǎng)育自己的祖國(guó)和人民冷酷無(wú)情，這是什么工作感情和能力。 (3)盾構(gòu)從豎井拆除再組裝一次 30～ 50萬(wàn) /次。 軟弱地層必須采用潮噴混凝土，不提倡濕噴混凝土。 錨桿在設(shè)計(jì)計(jì)算中是無(wú)法作為支護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)考慮的。不計(jì)水壓力（以繞排降壓）。 （二）隧道縱坡設(shè)置問(wèn)題 應(yīng)高位選線（如南昆線），可避免許多災(zāi)害。 設(shè)計(jì)失誤 41%不可抗力 18%施工缺陷21%地質(zhì)勘探不足 12 %信息缺乏 8%設(shè)計(jì)失誤不可抗力施工缺陷三 隧道及地下工程設(shè)計(jì)理念 (一 )單洞雙線隧道和兩個(gè)單線隧道的選擇原則，選擇前提，應(yīng)遵守的原則 鉆爆法施工時(shí)，①有軌運(yùn)輸堵頭通風(fēng)最大長(zhǎng)度 7～ 8Km；②無(wú)軌運(yùn)輸堵頭通風(fēng)最大長(zhǎng)度 。 不合理工期、不合理造價(jià)、限額設(shè)計(jì)、輕方案研究是產(chǎn)生根本性遺憾之源。目前，南京市政府采用雙向六車道，工程造價(jià)約44億元。 廿十一世紀(jì)是地下空間開發(fā)的世紀(jì) 城市交通：以地下鐵、城市輕軌為主，已開工 20多座城市，北京、廣州、深圳、上海、南京、重慶、成都、天津、沈陽(yáng)、哈爾濱、杭州、西安、武漢、蘇州、鄭州、無(wú)錫、寧波、溫州、大連、長(zhǎng)沙、合肥、青島、昆明、鄭州等，待批的城市有石家莊、長(zhǎng)春、廈門、東莞等 城際鐵路：介于大鐵路與城市地鐵之間的快速交通網(wǎng)絡(luò)。 每年以 10～20km增長(zhǎng) ， 以解決城市交通的不暢 。 截止 2022年 ， 我國(guó)公路隧道總數(shù) 1782座 ， 總長(zhǎng) 704km。 沉管隧道斷面圖 隧道單元預(yù)制圖 1瓊州海峽 34km 跨海隧道，采用盾構(gòu)法修建鐵路海底隧道，正在論證中，目前輪渡過(guò)渡。隧道工程不定因素很多，設(shè)計(jì)者必須實(shí)事求是，及時(shí)修改圖紙?？刹灰魏涡必Q井實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)、長(zhǎng)隧道的安全、快速施工。 施工分段應(yīng)考慮施工通風(fēng)的方式，從隧道中部分段優(yōu)點(diǎn)很多。 二次襯砌作為安全儲(chǔ)備，從有利百年大計(jì)出發(fā)可不設(shè)鋼筋（當(dāng)斷面輪廓為小偏心受壓時(shí)），襯砌厚度一般定為 30～ 40cm，不隨圍巖改變而改變。 采用光面爆破工藝、導(dǎo)洞超前、全斷面擴(kuò)大、二次鉆爆法實(shí)現(xiàn)減震、光爆、快速。長(zhǎng)管棚的直徑應(yīng)和地層剛度相匹配，當(dāng) Φ超過(guò) 150mm時(shí)，對(duì)控制地表下沉作用很小。 ②能及時(shí)支護(hù)，有利于洞室穩(wěn)定，護(hù)盾式不利于及時(shí)支護(hù)、易塌方。 二、有刀盤盾構(gòu) 有刀盤盾構(gòu)是指靠土壓、泥水壓、局部氣壓穩(wěn)定工作面的盾構(gòu)。 在 TBM上加裝錨桿機(jī)、混凝土噴射機(jī)、鋼拱架安裝機(jī)、以及超前鉆機(jī)，而且在確定刀間距、推力和扭矩的參數(shù)上以及撐靴的支撐力上，能適應(yīng)軟巖、硬巖的切削特性。 復(fù)合式襯砌由一次支護(hù)和二次模筑襯砌組成 ，兩層之間設(shè)防水隔離層 。 卸汽車同噸位時(shí)一般要低 10～ 20km／ h， 載重量與自重比值上 Stare 1491型自卸汽車的優(yōu)勢(shì)，特別是VolvoA25C車長(zhǎng)長(zhǎng)了近 500mm， 這對(duì)隧道的斷面寬度來(lái)講，是十分不利的。 （ 6）采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，一次支護(hù)由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、網(wǎng)構(gòu)鋼拱架組成。 地鐵車站明挖法：敞口明挖法；復(fù)工板明挖法；鋼支撐法、錨索法。 其中： P2受面板開口影響不易確定，而 P3=P1P2開挖面壓力不易控制，同時(shí)控制壓力實(shí)際低于開挖面壓力。 隧道縱坡 一般為不小于 %、不大于 3%，對(duì)于二、三、四級(jí)公路的中短隧道可適當(dāng)放寬到 5%以下，隧道內(nèi)的變坡點(diǎn)不宜過(guò)多，要有較大直徑的豎曲線以滿足視距要求。 兩洞間距已不受 ～ 3倍洞徑的規(guī)定，當(dāng)時(shí)規(guī)范是按松散特沙基原理確定的，該理論已不符合目前施工技術(shù)不斷提高的要求，目前一些隧道設(shè)計(jì)已取消了這個(gè)規(guī)定，這是一大進(jìn)步。否則，會(huì)造成重大災(zāi)害，在實(shí)踐中增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)和判斷能力。 當(dāng)前政績(jī)工程必須禁止，要有科學(xué)發(fā)展觀，合理的設(shè)計(jì)周期能全面優(yōu)化方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，過(guò)短的設(shè)計(jì)周期和不合理的施工工期是違背科學(xué)的，趕工期、低造價(jià)是嚴(yán)重影響安全，可靠性的大忌，風(fēng)險(xiǎn)大、質(zhì)量低、百年壽命都不能實(shí)現(xiàn)。 嚴(yán)格照章辦事，嚴(yán)格管理、嚴(yán)格紀(jì)律、嚴(yán)格工藝。 如此種種在我們工程界，在我們工程管理界面前暴露的非常突出，難道不應(yīng)該進(jìn)行回味暴光、總結(jié)嗎？人民的血汗錢、稅收錢該如何管理好、用好是需要認(rèn)真思考，是需要認(rèn)真對(duì)建設(shè)甲方進(jìn)行投標(biāo)，競(jìng)選單位和人選。 3. 每個(gè)工程應(yīng)確定合理的建設(shè)周期，因?yàn)楹芏喟踩胧┑膶?shí)施是需要時(shí)間的！ ，要實(shí)事求是，不贊成工程的限額設(shè)計(jì)，這樣很難保證安全措施的落實(shí)到位。工程管理，從甲方、施工方、監(jiān)理方都應(yīng)“ 強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)格成本控制，創(chuàng)立市場(chǎng)信譽(yù) ” 。 （四）公路隧道運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn) 隧道內(nèi)的設(shè)計(jì)速度可以是 80km/h但真正運(yùn)營(yíng)速度不宜過(guò)高，一般不易超過(guò) 60km/h， 也就是 1km長(zhǎng)的隧道 1分鐘穿過(guò)去比用 ，僅少了 ，有什么意義。 211 （三）施工階段安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)重視的幾個(gè)問(wèn)題 必須將地質(zhì)超前預(yù)報(bào)做為工序配設(shè)備 、配人員有費(fèi)用 。因此，上下洞口之間應(yīng)設(shè)置高擋墻，或建筑小品，或?qū)⑸舷滦械亩纯谠诶锍躺襄e(cuò)開 30m左右，不要設(shè)在一個(gè)橫斷面上。所以，在進(jìn)洞口附近更不宜設(shè)置較大的下坡和小直徑的平面曲線進(jìn)洞。 砂、土適應(yīng)性 （粒徑＜ 15 cm） 由于開挖面土體受面板開口影響，進(jìn)入密封艙內(nèi)不順暢，易粘結(jié)，易堵塞。 七 掘進(jìn)機(jī)施工 TBM全斷面掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)： 開敞式、單護(hù)盾法 雙護(hù)盾法大 TBM。 （ 7）淺埋暗挖法 18字方針是施工的原則和要點(diǎn)的精辟總結(jié)，即：“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”。 另一方面的問(wèn)題，則是排氣污染問(wèn)題。 如鐵路隧道一般厚度都是 30cm。 噴錨支護(hù)情況 壓縮混凝土襯砌 縮混凝土襯砌就是以現(xiàn)澆混凝土作襯砌來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的管片襯砌。 2．泥水平衡式盾構(gòu)。 ④造價(jià)比雙護(hù)盾便宜 10%— 30%。 大斷面硬巖隧道宜采用小導(dǎo)洞超前爆破，可減震 30%，也可采用小 TBM超前，鉆爆法擴(kuò)大。 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可以超前預(yù)報(bào)； （ 2）爆破減振 30%，炸藥比全斷面爆破減少 5— 10%； （ 3）擴(kuò)大爆破，炮眼利用率為 100%，所以提高開挖速度 2— 3倍； （ 4）炮眼半孔保存率 80%