土木工程隧道论文篇(1)
中***分类号:G6420;U45文献标志码:A文章编号:10052909(2016)03007204近年来,随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展,出现了越来越多的隧道工程,交通、市***建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一[1-2]。笔者在隧道工程教学过程中发现,该课程内容覆盖面广,且较为零散,采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果,亟需探索新的教学模式。
起源于德国的“模块化教学”[3]方法,可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理,把课程内容分解成若干个部分,再将具有相同或相近主题的内容进行整合,形成具有内在联系的单元模块并进行教学[4-6],可以提高学生学习的灵活度,激发学生学习的积极性和主动性,进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例,探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。
一、隧道工程课程特点及教学现状
(一)内容覆盖面广
目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》[7],同时参考了丁文其[8]、覃仁辉[9]、朱永全[10]等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括:绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见,隧道工程课程内容涵盖面广,包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面,既有基本概念和理论,又有施工工艺和方法;既包含技术层面问题,又包含管理层面问题。
(二)主要内容之间***性强
隧道工程课程不仅知识点多,而且其主要内容之间具有较强的***性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等,主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识;隧道主体结构与附属结构,主要涉及建筑结构等知识;隧道施工,主要涉及工程爆破、工程机械等知识;隧道支护,主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。
(三) 与先行课程关系密切
隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设,在此之前,学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课,掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系,具体见表1。表1隧道工程课程主要内容与先行课程关系课程内容相关先行课程隧道工程勘测设计工程地质、工程测量、道路勘测设计隧道主体、附属结构建筑结构、钢筋混凝土结构围岩分级、围岩压力、支护结构计算工程地质、岩体力学、材料力学、弹性力学、钢筋混凝土结构隧道施工土木工程施工、施工组织与管理隧道支护岩土工程、建筑材料、地下结构防水隧道通风及高速铁路隧道空气动力学问题流体力学、施工组织与管理(四)教学困境
综上,隧道工程课程内容庞杂,涉及土木工程专业大部分基础知识,导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题,学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣,是授课教师面临的一大挑战。
另一方面,隧道工程课程内容具有较强的综合性,如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类,使之成为若干个相互联系的有机整体,则不仅能够提升学生的学习兴趣,还可以帮助学生构建专业知识体系,使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。
二、模块化教学设计
针对上述问题,采用模块化基本理论和方法,并根据涉及科学、工程问题的不同,将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块(表2),具体分述如下:
(一) 基本概念模块
主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种,有别于一般建筑工程,该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。
(二)地质、力学及支护结构模块
主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中,其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性,隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用,即围岩的地质力学问题。
(三)传统施工方法模块
主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同,可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工,土质隧道多采用盾构法(掘进机法的一种)。新奥法不是具体的施工方法,但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。
(四)非传统施工方法模块
主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程,与之配套的新技术、新方法也日趋成熟,其占有重要地位。
(五) 施工管理与运营维护模块
主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程,在施工过程中作业空间有限,作业环境危险性高,且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段,车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响,隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。表2隧道工程教学内容模块化设计(Ⅰ)编号模块名称主要内容学时分配1基本概念隧道分类及发展历史1隧道主体结构2隧道附属结构12地质、力学及支护结构隧道工程勘测设计2隧道围岩分类1隧道围岩压力1隧道支护结构的计算13传统施工方法钻爆法施工2掘进机法施工1隧道辅助施工作业2新奥法24非传统施工方法高速铁路隧道工程2城市地铁隧道工程1海底隧道工程15施工管理与运营维护隧道施工组织管理2隧道运营阶段养护与维修2上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨,包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外,和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样,也可以将隧道工程作为工程项目的一种,相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工,再到后期管理等。按照该思路,可以将隧道工程课程的内容划分为:隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块,这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程(***1)。
三、模块化教学实施及效果评价
武汉工程大学土木工程专业创办于1992年,是学校“十二五”重点建设学科之一,为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向,以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始,将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业(中英班)、土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。
首先,按照表2中的方法,从内容属性的角度出发进行模块划分,在讲授每一个模块之前,提醒学生复习与之相关的课程内容;在讲授课程的过程中,提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识,从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次,在每一个模块内容讲授完毕时,归纳总结该模块的主要内容,详细分析将这些内容作为一个模块的原因,让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次,在全部课程内容讲授完毕时,引导学生回顾课程内容,分析各部分内容之间的逻辑关系,帮助学生建立专业思维,构建专业知识体系。最后,采用上述工程项目建设阶段模块(***1),引导学生再次回顾教学内容,可以有效促进学生的开放性思维,并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。
经过一年多的模块化教学探索和实践,该课程教学取得了一定成效,学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映,在学习隧道工程课程过程中,较全面地回顾了先行课程涉及到的知识,对专业知识体系的认识上升到了新的高度。
四、结语
基于学习迁移理论基本原理,按照涉及科学、工程问题的不同,将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外,按照工程项目建设的阶段,将该课程内容划分为:基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密,互为补充。实施该模块化教学方法,提高了学生的学习积极性,促进学生深入理解课程内容,培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力,帮助学生构建专业知识体系,收到了良好效果。
需要指出的是,模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中,需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系,并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成,从而帮助学生构建专业知识体系,培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习,并布置课程作业,充分发挥学生自主性,实现师生之间互动。
参考文献:
[1]高长征. 应用型人才培养的“模块化”建筑教学研究[J]. 高等建筑教育,2015,24(2):73-77.
[2]路江. 浅析模块化教学改革中的若干问题[J].合肥学院学报:自然科学版,2015,25(2):74-77.
[3]徐理勤,赵东福,顾建民. 从德国汉诺威应用科学大学模块化教学改革看学生能力的培养[J].高教探索,2008,24(3):70-72.
[4]赵超. 大学语文“模块化教学”探索[J].教育评论,2014,30(12):125-127.
[5]李向农,万莹. 留学生预科汉语模块化教学模式的探索与实践[J].华中师范大学学报:人文社会科学版,2013,52(6):176-181.
[6]王淑青,雷桂斌,熊正烨,等. 基于模块化的单片机实践教学模式改革[J].电气电子教学学报,2014,36(4):100-104.
[7]彭立敏,刘小兵. 隧道工程[M].长沙:中南大学出版社,2009.
[8]丁文其,杨林德. 隧道工程[M].北京:人民交通出版社,2012.
[9]覃仁辉,王成. 隧道工程[M].重庆:重庆大学出版社,2013.
土木工程隧道论文篇(2)
“隧道工程”是华东交通大学土木工程专业岩土及地下方向的一门专业课程,也是核心和代表性的必修课程之一,其课程教学目的和任务是使学生掌握隧道的基本概念与构造、基本力学原理、施工作业方法、最新设计理念及行业规范等专业知识,并具备与隧道工程相关的技术和研究工作的能力,为从事各类隧道工程建设的设计、施工及维护管理工作奠定基础[1-3]。
一、“隧道工程”课程教学过程中存在的问题
“隧道工程”课程在本科教学中占有重要地位,其教学内容涉及到隧道设计计算方法,包括线路及平纵断面设计、横断面设计、衬砌结构设计、洞门设计及稳定性验算等铁路、公路隧道设计与施工的理论、方法及相关知识[4-5]。课程学习过程中,不仅要掌握大量的基础理论知识,又包含相当多的工程实践性内容,使得教师在实际教学过程中存在许多问题,主要概括为以下几个方面。首先,目前的教学方式主要采用板书并辅助以PPT的形式,而对于一些复杂的施工工艺流程,仅仅依靠一些简单的***片和流程***很难使学生对知识进行有效掌握,更谈不上将知识熟练地运用到工程实践当中。其次,隧道工程的课程特点是与实际联系紧密,工程实践性强,并且其中的各个知识点看起来相互***,其实联系紧密。因此,仅仅通过课堂讲授的形式已经不能满足教学需要。最后,大学的教学内容繁多,但毕竟课堂教学时间有限,隧道工程学时经过多次调整,已经从原有的40学时缩减至24学时,并且取消了原有课程设计的安排。因此,在教学过程中,会加快教学进度,导致学生难以消化,难以掌握现代化隧道设计和施工过程中亟待解决的问题,以及最新的技术、方案、科研进展等。针对上述实际教学过程中存在的问题,迫切需要教师结合“隧道工程”这门专业课程的特点及培养要求,从教学内容、实践性教学方法等方面进行探索与改革,引导学生在掌握理论知识的基础上提高动手能力,使其成为一名合格的专业型人才。
二、“隧道工程”课程教学改革与实践方法
隧道围岩压力计算、支护设计理论等基础性知识在“隧道工程”课程教学过程中非常重要,起到承上启下的作用。因此,在教学计划安排时应适当增加学时。在此基础上,华东交通大学土木工程专业根据“隧道工程”课程要求及特点,建立了一套完善且行之有效的实践性教学体系,使学生能够更加牢固地理解与掌握隧道工程的专业知识,了解隧道工程最前沿的技术、工艺和发展方向。
(一)课堂教学方式的改革,增加教学的生动性
根据不同类型隧道,包括铁路隧洞、公路隧洞、水工隧洞、矿山隧洞等的特点及典型工程实例,以Flas的形式建立多媒体课件,并辅以隧道超前支护、工程爆破、出渣作业等现场照片及视频,在此基础上,以课堂授课的形式针对具体工程实例进行剖析与讲解;组织学生针对假设的工程案例,如对富水破碎围岩、高地温、高地应力等典型隧道施工过程中遇到的问题进行分析与讨论,提出施工建议,增加学生互动,调动学生积极性的同时,也可以培养他们的学习能力,使学生在“隧道工程”课程的课堂学习过程中具备一定的分析和解决实际工程问题的能力。
(二)结合课程特点,加强实践性教学环节
充分利用教师手中的资源与科研课题,让本科生参与到在建的隧道工程项目中去。例如,南昌地铁项目、上饶至万年段高速公路隧洞段、黔张常铁路张家界段等,从工程实践的角度使学生对“隧道工程”这门课程的理解与认识得到更进一步的提升。另外,华东交通大学土木建筑学院目前已与中国中铁股份有限公司、中车株洲电力机车有限公司、北京太格时代自动化设备有限公司正式签署战略合作协议,充分利用上述资源,每年定期组织学生前往合作单位进行实践交流学习,在保证安全的基础上,使学生理解与掌握隧道设计、施工及运营的整个过程,并且每年至少会选送50名以上的学生去合作企业和研究机构进行“隧道工程”的毕业设计及课程设计工作,在校外完成实践环节。
(三)增加学术交流,充分掌握学科前沿动态
定期举行学术讲座,邀请校内相关专业的知名教授讲授学习心得及研究体会。在此基础上,结合华东交通大学“孔目湖讲坛”邀请国内外“隧道工程”领域相关专业的知名专家、学者,讲解最新的隧道施工技术、方案、方法,最新出现的亟待解决的问题,以及最新科研进展、工作经验、体会等。
(四)组织教学竞赛,充分激发学生的热情
组织隧道建筑结构模型比赛,使学生能够更加深刻地理解与掌握隧道工程中每一部分的作用与意义。根据“隧道工程”的课程大纲,将4~5名学生分为一组,以自选题目的形式组织隧道设计比赛。题目可以是运用CAD及数值分析软件对隧道的选线及结构荷载进行设计与分析,也可以以建造模型的形式对隧道洞门、洞身及明洞等结构进行创新性设计,并且将设计比赛的评审结果加入到学生的最终成绩考核之中。
三、“隧道工程”课程教学改革与实践的初步成果
华东交通大学土木工程专业“隧道工程”课程教学改革在城市轨道工程、道路与铁道工程、软件+道路与铁道工程、中铁国际班等多个专业领域的本科教学过程中全面展开,每学年受益学生达300人以上,其合理地利用校内外资源,通过工程实例分析、施工现场学习、国内外专家讲座、建筑模型比赛等教学手段,在增强学生的学习兴趣的基础上,有效提高学生的综合能力,并已达到以下几点成效:第一,大幅度地提高了“隧道工程”课程教学质量,充分调动了学生课上学习、课下讨论的积极性和主动性;第二,培养了大量具有专业技术知识的复合型人才。近年来,华东交通大学土木工程毕业生在中国铁建集团、中建集团等隧道类相关单位的各个岗位中均发挥着重要作用;第三,使学生充分掌握了学科的最新发展动态,在此基础上有效提高了学生的工程实践能力;第四,提高了学生的动手能力及团队协作水平。近年来,华东交通大学在土木工程相关专业在全国范围内的结构设计大赛中多次取得优异成绩。总之,针对教学过程中存在的问题,在充分考虑土木工程相关专业本科生所具有的知识背景及需要的基础上,结合学校所具有的教育与工程资源,进行了隧道工程课程的教学改革与实践,对传统教学内容与教学模式进行了调整,锻炼了学生利用知识解决实际问题的能力;组织学生参加到教师的工程及科研实践中,并通过校企合作,大大加强了实践性教学环节;增加学术交流,使学生充分掌握学科发展的前沿动态;组织学生参加各种类型的教学竞赛,充分激发学生的热情,同时增加了学生的团队协作能力。上述方法和成果对同行业的课程建设及教学改革具有借鉴意义及应用价值。
参考文献:
[1]潘建平,汪小平,朱洪威.隧道工程课程教学改革探索[J].山西建筑,2011,37(30):240-241.
[2]王迎超,靖洪文,耿凡.“隧道工程”课程教学改革思路探讨[J].煤炭高等教育,2013(6):116-118.
[3]孙明磊,刘志春,朱桃杏.高等工科院校成人函授教育课程教学改革浅析:以土木工程专业“隧道工程”课程为例[J].中国电力教育,2011(13):105-107.
土木工程隧道论文篇(3)
中***分类号:U455.1 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)-10-0187-01
1、前 言
景婺黄(常)高速公路B1标段线路长4.209km,起讫桩号为K55+290-K59+500,地处婺源县紫阳镇、中云镇境内。沿线地形复杂,植被茂密,基本穿越深山低谷。从施工开始到竣工结束,都始终同绕着“建典型示范,创精品特色”这一目标,根据实际地形地貌,投入了大量的人力、物力,从利用隧道弃渣、弃土场的处理、洞口绿化、废水及废气和噪声的处理等方面人手,在环境保护方面取得了良好的实际效果。
2、洞口绿化工程
景婺黄(常)高速公路中的中云隧道,从设计阶段就将洞口的绿化工程列入设计内容,并明确指出此项工程为环保工程。其具体项目为:隧道进出口绿化用地面积13441m2,植灌木1098m2。植草皮1920m2。
为了减少在隧道进出口草皮被剥离的影响,在隧道进出口修建了一段假隧道(即明洞),然后再重新种植;同时还修仰式洞门,最大限度减少对原地面的破坏。
3、施工阶段的环保工作
3.1 隧道的洞口施工
采取保护山坡的方法进行隧道洞口施工,即不劈坡进洞,而是先修接长明洞再修洞门,然后采用在明洞里暗洞施工,小型爆破进洞。这样既可保全洞口山坡及生态植物免遭破坏,减小洞口仰坡防护工程,又可保证仰坡的稳定。
3.2 洞内施工
由于采用钻爆开挖、无轨运输、锚喷作业,往往会产生大量粉尘和有毒、有害气体。造成作业面及隧道沿途长时间污染,危害施工人员身心健康,成为制约工程进度、质量、施工安全、机械使用效率低的主要因素之一。在中云隧道施工中,我们采用了一下施工方法:
(1)水封爆破―即在炮眼底部装入炸药后,用木塞或黄泥封严,封口后向孔内注水,再进行爆破。当炸药爆炸时所形成的高温、高压水迅速汽化,然后冷凝形成微小水滴,受爆破波冲击的瞬间微小的水滴和粉尘获得大的功能,加速碰撞而凝结并使粉尘渐渐沉降而不致飞扬。
(2)水幕降尘―其原理是以高压水经喷头雾化成微小水滴而射到空气中,当它与尘粒接触,这些尘粒即附着于水滴上,或与被湿润的尘粒碰撞,而凝聚成较大的颗粒,从而加速沉降,达到降尘的目的。
(3)严格控制隧道超挖。隧道不超挖既减少弃土。少占弃土场场地,又可以节约水泥和大量粗细骨料,减少经济投入。
(4)请教农业专家,变废地为良田。在弃土、弃石上面铺垫一层30-50cm厚的可耕土,利用工地现场的人工粪便作肥料,使可耕土变得更加肥沃,成为优质良田。
4、利用隧道弃渣
隧道施工时难免产生许多废渣,应作妥善放置,不能随便堆放,以免阻塞河道造成水土流失或占用当地农田。对优质石碴可加以利用,如防护用的片石、路面骨料和混凝土集料可分类堆放,以便充分利用,有条件时也可利用荒沟,在其中筑坝填入废碴,变荒沟成良田,增加耕地。
5、弃土场的处理
统筹安排废方堆放点,堆放点远离河道,尽量避免压盖植被,尽可能选择荒地;为防止水土流失、美化环境,应及时压实弃方,并在表面覆盖植被,可种植草皮、灌木或树木;尽量把弃土方整治后用作耕地。隧道工程弃渣点选择在植被稀疏的荒地,弃渣的下部和边角宜砌筑拦渣坝或墙,以防水土流失。
6、对废水、废气的处理
6.1 废水处理
采取所有合理措施,如沉淀池可防止向河流和灌溉水渠直接排放建筑污水。施工管理区污水,生活垃圾要集体处理,不得直接排入水体。机械油料的泄露会引起水污染,所以应加强环境管理,展开环保工作,防患于未然。施工材料如沥青,油料,化学品不宜堆放在民用水井及河流水体附近,应远离河流,并应备有临时遮挡的帆布,防止大风暴雨的冲刷而进入水体;
6.2 废气处理
机动车辆排放物以及排放物的二次衍生物一光化学烟雾等均对水、土有着不同程度的影响,在隧道内施工,除了机动车辆排放物外,还有凿岩时粉尘和放炮后硝烟等废气。湿式凿岩法较好的解决了粉尘对人体的危害,其他气体主要依靠风机和管道清除。施工现场及主要运料道路在无雨的天气,则采用定期洒水,防止尘土飞扬。
7、消除噪音影响
严格执行工业企业噪声标准以防止建筑工人受噪声的侵害,靠近强声源的丁人应带上耳塞和头盔,并限制工作时间。150m内有居民区的施工场所,噪声大的施工工序不能在夜间进行,同时加强机械和车辆的维修以使它们保持较低的噪声。在学校附近路段施工时和校方协议,调整高噪声机械施工的时间。
8、结 语
环境保护是当今世界瞩目的课题,中云隧道的施工结合实际地形地貌,从隧道弃渣、弃土场的处理、洞口绿化、废水及废气和噪声的处理等方面入手,取得了良好的实际效果。
土木工程隧道论文篇(4)
1隧道工程课程的必要性
伴随着国家新型城镇化建设、新一轮西部大开发、一带一路,海绵城市、城市地下综合管廊,城市轨道交通等战略发展规划,这将为我国隧道及地下工程领域技术发展带来契机。在这种情况下,将会出现越来越多地质条件复杂的隧道及地下工程,这必然需要有大量理论基础扎实、实践经验丰富的专业技术人员[1]。在此背景下,贵州理工学院土木工程专业(道路与桥梁工程方向)开设隧道工程课程,其中隧道工程是土木工程专业(道桥方向)一门非常重要的专业课程。隧道工程课程是一门综合性、实践性极强的专业课,该课程内容与工程实践联系密切。课程内容涵盖隧道工程的勘测设计、主体结构及附属建筑设计、隧道施工方法以及隧道运营管理养护维修等。由此可见,隧道工程这门课程对土木工程(道路与桥梁工程方向)专业技术人才的培养尤为重要。
2人才培养定位
贵州理工学院是在***中央、***的亲切关怀和***、贵州省委省***府的大力支持下,应中共贵州省委、贵州省人民***府实施工业强省战略和城镇化带动战略对理工类应用型人才之需,于2013年4月18日成立。学校以学生学习成效为导向的工程教育模式,注重学生创新创业素养和工程实践能力的培养,为社会培养“强责任、精技术、善管理、重实践、求创新”的高素质应用型人才。在学校人才培养的定位下,土木工程专业(道路与桥梁工程方向)为更好适应市场经济的发展,旨在培养具有深厚理论基础、适应能力强、注重工程实践的高素质应用型人才。因此,与传统教学模式相比,此人才培养的定位就促进了该课程教学体系、课程教学模式以及教学方法等方面的改革;教学方式的灵活运用、激发学生学习的积极性和主动性、教学效果的不断提高才能满足人才培养的需求[2]。
3隧道工程课程教学过程中存在的问题
在土木工程专业(道路与桥梁工程方向)人才培养目标的定位下,传统的教学模式很难达到其培养的效果。对于隧道工程这门综合性、实践性极强的专业课来说更是如此。通过对毕业生就业后跟踪调研、社会人才需求情况以及在读学生问卷调查等方面的调研,传统的隧道工程课程教学过程中存在以下问题:(1)学生学习兴趣低,主观能动性差。该课程专业理论知识比较强,学生接触实际工程案例少,导致学生对所学知识不甚理解,甚至完全不懂。部分学生不知如何将该课程知识应用于以后工作中。因此,由于这些因素的存在将导致学生学习积极性降低。(2)学习实际操作目标要求不明确,且可操作性差。(3)多采用“以讲为主”的单一教学方式和教学方法。此方法对于培养理论基础、适应能力强、注重工程实践的高素质应用型人才方面是不利的。(4)课程教学内容与学时安排不当。隧道工程课程知识点较多,涉及隧道工程的勘察、设计、施工、管理全过程。各个知识点本身相对***,但是在特定的条件下它们之间又相互交叉,这就显得结构体系松散、重点不便于学生把握,学生不知从何学起[3]。此外,在制定培养方案时课程学时从最初的54学时被压缩到36学时,这与课程教学内容知识点较多不匹配。(5)教学内容设置主要依据教材,目前,教材种类繁多,且结构体系混乱[4],部分教材更新较慢,难以适应科技进步的变化。(6)课程教学与实践脱节严重,影响对所学知识的理解与掌握[4]。隧道工程是专业实践性和应用性强较强的课程,学生只有到隧道工程施工现场,才能更好地理解和掌握所学知识。(7)传统教学考核方式单一,主要以期末考试结果作为评价学生学习效果的依据。此种评价方式不利于培养学生的综合素质。综上所述,针对隧道工程课程传统教学存在的问题,以及社会对土木工程专业(道路与桥梁工程方向)的人才需求,笔者结合隧道工程课程的特点和贵州理工学院人才培养定位,对隧道工程课程教学方法改革进行探索。
4隧道工程课程教学改革探索
隧道工程课程是土木工程专业(道路与桥梁工程方向)的专业课,更是一门实践性较强的课程,在人才培养方案中设置集中实践课程“隧道工程课程设计”。在传统教学过程中,一般将课程设计设置在学期末。在笔者教学过程中发现,由于传统教学方式存在的问题,导致学生对理论知识的掌握程度较低,在进行课程设计实践课时存在较大的困难。此时,实践课的设置所起的作用不大。针对这种现象笔者提出以成果导向、课堂讨论、实践与理论相结合的教学方式,充分发挥和调动学生的自主学习能动性。
4.1课程教学方法介绍
在隧道工程课程改革中,笔者采用以学生为主体的成果导向+课堂讨论式教学方法。概括讲,课程主要以实践教学为主。教师将结合实际工程将课程设计按内容分模块,每个模块制定主要纲要,学生针对每一模块纲要搜集相关资料并进行自学,课堂分组汇报讨论,教师针对学生汇报情况进行总结点评,对学生不理解存在问题的知识的进行详细讲解,学生根据汇报讨论结果形成各模块成果,当所有模块成果完成后,按章节进行汇总形成隧道工程课程设计最终成果。成果导向+课堂讨论式教学方式不仅能够充分调动学生的自主学习兴趣,进而激发学生对课程知识的探索欲望。此教学方法要顺利完成共包括6个教学环节。(1)对学生进行分组。每组设定一名组长,负责本组任务分布。对每一个模块按纲要进行资料收集、整理和自学,最终形成汇报成果。成果汇报人则课堂随机抽取,这样就避免了个别同学不参与的现象,同时也锻炼了学生的团队协作精神。(2)教师按课程设计大纲要求制定每一模块纲要,分组完成后,按时每一模块纲要和要求。如隧道工程课程设计第一部分隧道的勘测设计,则需要学生去学习隧道的勘察内容、方法、勘察报告以及隧道线路设计、洞口位置选定等内容。同时给出每一个知识点要求的掌握程度。(3)学生根据每一模块要求,收集资料、查阅相关教材、期刊、规范等文献,通过小组共同学习最终形成汇报成果。为保证让所有学生参与,每组每一模块设计要求不同。学生通过自主学习[5-6],及时发现问题,小组讨论更能加深对知识的掌握和理解。同时也提高了学生***思考和分析问题的能力。(4)课堂汇报,每组由教师随机抽取一人进行汇报,汇报时间10分钟左右。通过小组汇报,提供了知识不同的理解思路,互相学习及解决疑惑的机会,同时也丰富了课堂内容,活跃课堂气氛,在一定程度上拓宽了学生视野,加深学生对知识点的理解和掌握。(5)教师总结点评,对每一组汇报内容进行总结点评,指出每小组做的好的方面以及下一次需要改进的地方。同时对学生都存在疑问的知识进行详细讲解。最后,针对汇报模块相关知识点进行一个系统讲解,让学生根据自学、课堂汇报、讨论以及教师讲解加深对知识的掌握,梳理知识点形成完整的知识体系。同时根据每个模块知识特点引入相关工程实例、视频动画等加深学生对知识的理解和掌握。在条件允许的情况下,到施工现场参观学习。(6)最后学生根据自学、小组讨论、汇报、教师点评总结和知识点讲解,对模块内容进行归纳和梳理形成课程设计各模块成果。对各模块成果进行梳理汇总形成隧道工程课程设计最终成果。以学生为主体的成果导向+课堂讨论式教学方法包含了以上6个教学环节,采用此教学方法后学生对隧道工程课程知识的掌握程度远远高于传统教学模式。
4.2课程考核方式
传统教学考核方式较为单一,主要以期末考试结果作为评价学生学习效果的依据。此种评价方式不利于培养学生的综合技能。以学生为主体的成果导向+课堂讨论式教学方法的考核方式主要考察学生的综合素质,体现在对课程学习的全过程。包含平时表现和最终成果质量以及最终成果的答辩情况。平时表现主要体现在资料收集、整理、自学、课堂汇报和课堂参与度等方面。
4.3能力培养
土木工程隧道论文篇(5)
[中***分类号] TU7-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0079-03
我国土木工程建设有着飞快的进步,房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起,增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深,而且开挖对周围环境的影响越发敏感;全国30多座城市已建或在建地铁,大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米,海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时,近些年我国工程建设中事故频发,如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此,我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高,水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。
1998年***颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,成为一个宽口径的大专业土木工程,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,对学科全貌充分认识与把握,以期培养出的学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市***工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习,对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。
一、水文与地质专业对土木工程的重要性
资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化,对人类的生产和生活造成极大的影响,如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震,特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中,不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识,而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看,高级应用型技术人才普遍不足。
水文与工程地质的毕业生,既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识,又有较强的实践技能,可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作,也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。
二、土木工程概论课程的特点
(一)涵盖内容全面
本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容,其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容,还涉及规划、施工及监理方面的内容,因此学好这门课程,对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言,理解本专业的培养目标意义重大。
(二)发展变化快
土木工程虽然是一门古老的学科,但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。
(三)应用性广
随着城市化的发展,我国对能源需求越来越大,高层及超高层建筑越来越多,建筑基础形式多以桩基础等深基础为主,这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识,同时又为毕业生就业提供了更多的机会。
三、土木工程概论课程存在的不足
(一)教材内容的滞后
土木工程建设种类、规模发展日新月异,由于时效性,教材不可能及时反映土木工程的变化,已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。
(二)课堂教学方式不丰富
土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言,能够大大提高教学效率,在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程,学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术,这就导致教学效果不理想,学生对知识的掌握不牢靠。
(三)教学素材收集难
由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆盖面相当广泛,要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。
四、土木工程概论课程教学改革
(一)精选教学内容
土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例,如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等,以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维,从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时,在教学中将学生带到实际工程现场,进行现场教学,让学生提前接触生产实际,掌握一些现场施工的知识,为他们走向工作岗位奠定坚实基础。
(二)采用形式多样的教学方法
为激发学生学习兴趣、提高课堂效率,各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来,以此提高学生对工程的直观认识,加深学生的理论知识,以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩,为避免课程内容变得枯燥无味,教师在课堂教学中不应仅仅以静态***片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论,这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片,如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放,让学生掌握各种土木工程的施工方法。
(三)穿插专题讲座
为了让学生了解土木工程的最新发展状况,针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座,如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展,近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中,邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座,如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面,而且能引导学生从事土木工程的就业方向。
(四)知名人物及实验平台介绍
为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况,教师在讲解到各种土木工程时,可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时,可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室;讲到地下工程时,可介绍同济大学岩土及地下工程***重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪;讲到铁路工程时,可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程***重点实验室;讲建筑工程时,可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等;讲到土木工程灾害时,可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。
(五)新近知名土木工程建筑介绍
国内外的知名建筑发展日新月异,现有的教材很难跟上其发展变化。因此,在讲授土木工程概论时,应介绍国内外最新的土木工程建设进展,以增加本课程的时效性,从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时,可穿插装修材料的最新发展状况;讲高层建筑时,可介绍国内正在建设的摩天大厦,如上海中心大厦;讲桥梁工程时,可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况;讲高铁建设工程时,可结合京福高铁来讲;讲水利工程时,可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站,如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况,可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离,以此激发学生学习本门课程的兴趣。
(六)授课教师的优选与培养
土木工程概论涉及现有的各种工程,要求授课教师不仅要具有宽广的知识面,而且要有丰富的实践经验,为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来,由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足,尤其是有一批青年教师缺乏实践经验,致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此,不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带,鼓励年轻教师参与相关研究课题中,而且为了掌握土木工程的最新进展,年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议,在寒暑假期间,尽量去工地实习、锻炼,掌握现场施工的细节,不断更新土木工程概论的教学内容。
五、结论
土木工程概论课程教学改革可起到几点作用:1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率,激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性,加深理解水文工程地质对各类工程的影响,以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中,保护水文与工程地质环境的自觉性,能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件,并能针对具体问题提出处理措施。
[ 注 释 ]
[1] 傅光耀.关于土木工程专业建筑工程方向教学改革的探讨[J].高等建筑教育,2001(1):25-26.
[2] 王清标,初明祥,胡永强.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践,2012(4):75-77.
土木工程隧道论文篇(6)
中***分类号:U45文献标识码: A
作者简介:曹利凌(1989-),女,汉族,山东烟台人,毕业于青岛理工大学土木学院,研究方向:建筑与土木工程
曲磊,(1988-),男,汉族,山东青岛人,毕业于青岛理工大学土木学院,研究方向:结构工程
1.引言
随着随着国民经济的恢复和发展,科技技术的飞速发展,人们生活水平不断提高,城市呈现出空间紧张状态――城市用地越来越紧张,城市生活越来越拥挤,城市建筑越来越密集,原有的地面交通已经不能满足高节奏的城市生活了。人们转向了对地下空间的开发利用-----隧道成为城市地下交通的主要网络命脉,与此同时隧道的安全性也随之成为一个重要的课题,隧道周边地面上进行建筑施工到底会对既有的隧道产生怎样的扰动,会不会导致隧道失稳破坏,隧道周围岩土体的应力应变会发生怎样的变化,距离隧道的安全距离究竟是多少最合理,何充分利用地下空间的同时,又不浪费宝贵的地上空间,做好两者的协调,是关系城市和谐发展、正常运转的关键问题!
2、工程项目简介
2.1 拟评价建筑B-2#与隧道位置关系
B区主要建筑物:分别为:B-1#、B-2#、B-3#、B-5#、B-6#,建成后均为地上32层,地下1层。其中,B-2#距离隧道的位置较近,其建造可能对隧道的影响最较大,其连线与隧道断面垂直,可以同时对邻近的隧道断面产生影响。筏板基底最大内力均为0.65MPa,基础标高为10.6m左右,地基上部约为5m的土层,其余为风化岩层。每座主要建筑物的占地面积约为600m2,其中距隧道断面较近的B-2#楼房与隧道边线的距离分别为34.063m。B区楼房的平面布置见***2.1所示,B-2#与隧道断面的相对位置示意***如***2.1所示。
2.2隧道断面、材料介绍
B-2#建筑物处临近的隧道拱部采用Φ25mm中空锚杆进行支护,锚杆长度为3.5m,锚杆间排距为1000mm×1000mm。采用Φ8mm钢筋网,网格间距为200mm×200mm,初衬厚度为0.5m,喷射C25混凝土,二衬厚度为0.25m,采用C35混凝土。隧道断面的衬砌形式如***2.2所示。
***2.1B区楼房平面布置示意******2.2Ⅳ级围岩隧道断面衬砌***
3 . B区B-2#楼模拟结果与分析
3.1B-2#荷载施压前后对隧道周围岩土体应力影响分析
从***3.1中可以看到,施加拟建B#2楼楼房荷载后,隧道周围岩土体最大拉应力为1.520MPa,拉应力区主要在靠近拟建建筑物一侧围岩壁上;隧道周围岩土体最大压应力达到0.025Mpa,压应力区主要集中在拱顶和拱底处的围岩上。
***3.1B-2楼施加一半、全部荷载后岩土体的最大主应力
3.2B-2#荷载施压前后对隧道周围岩土体竖向位移影响分析
从***3.2可以看到,荷载施加前后,拱顶的竖向位移变化为1.8mm;对拱底的位移变化影响可忽略不计;
***3.2B-2楼施加一半荷载、全部后与隧道轴线垂直的截面岩土体的竖向位移
4. 小结
本文运用三维有限元分析软件MIDAS/GTS模拟了拟建筑B-2#建筑对隧道的影响,分析了基坑开挖、荷载施压这两个阶段隧道周围岩土体的应力场、位移场发展变化情况,给出了建筑施工过程中造成土体内应力重分布的过程,对评价新建建筑B-2#对已有隧道的影响有可行性。
通过数值模拟分析结构指导施工过程应注意的问题:
(1)基坑开挖以及施加荷载的过程中势必会造成应力的重分布,隧道的拱底和拱顶以及靠近基坑一侧的围岩要进行适当的加固,尽量避免对围岩的扰动;
(2)在建筑物施工的工程中,不可避免的会对隧道造成扰动,应做好位移监测工作和加固措施。
参考文献
土木工程隧道论文篇(7)
中***分类号:文献标识码:文章编号:
Abstract: Based on Urumqi Metro #1 constructing running shield tunnel side-crossing close to main hall of shanxi temple,using numerical simulation method,the ground settlement and the foundation uneven settlement and inclination of the main hall of shanxi temple affected by the constructing shield tunnel are studied and analyzed.The simulation results show that the maximum ground settlement is 6mm, It happens in both the center line of the tunnel to the ground. The excavation of the left line has less effect on buildings. With the excavation of right tunnel, the maximum settlement for point A is 1.75 mm. In the process of the excavation of the right line, Building foundation biggest inclination happens in AB border, about 1.42 e-4.
Key word: shield tunnel;heritage building ;uneven settlement; numerical simulation
中***分类号:U45 文献标识码:A
1 引言
盾构施工以其高效、地层适应性强及对周围地层影响小的优点在城市地铁工程中得到了广泛应用。然而盾构施工将不可避免地对土体产生扰动,引发不同程度的地层位移和地表变形,引起建筑物基础的不均匀沉降及上部结构的附加变形],甚至导致建筑物开裂、破坏和倒塌。特别是穿越悠久的古老的保护性建筑时,对盾构的推进提出了更高的要求。如何预测盾构穿越所引起的地层位移,确保已有建筑物正常使用和盾构的顺利掘进,是盾构隧道设计与施工中非常关键的问题。
本文结合乌鲁木齐轨道交通1号线盾构隧道侧穿陕西大寺大殿文物建筑工程,采用FLAC3D数值分析方法,就盾构推进过程中地表沉降及对邻近文物建筑的基础不均匀沉降等问题进行了深入分析。
2 工程概况
规划乌鲁木齐地铁1号线南起三屯碑站,终点站为地窝堡机场站,线路全长26.48km,均为地下线。陕西大寺大殿位于二道桥车站与南门车站区间,其与线路位置关系见***1.陕西大寺大殿由歇山建筑和攒尖建筑两部分组成(***2),属典型的砖木结构,建筑物最高点为10.2m。建筑物西侧A点至右线最近点距离为10.38m。盾构机由南向北从二道桥站向南门站掘进,为了减小隧道开挖对文物建筑的影响,盾构施工采取先后掘进的方法,左线先行推进,贯通后右线开始掘进。陕西大寺大殿所在区间自然地面标高在886.56~886.84m之间,隧道埋深约为21m,盾构外径为6.25m,管片宽1.5m,厚0.3m,隧道所在地层为中风化泥岩,埋深为21.3m,两隧道间距为7.0m。
***1 隧道与建筑物平面示意*** ***2陕西大寺大殿立面***
3 数值模拟分析
3.1 模型建立
本文采用FLAC3D有限差分软件计算分析,隧道开挖影响范围约为3~5倍洞径,以左、右线隧道中心为原点,水平向右为X轴方向,沿隧道轴向为Y轴正方向,垂直向上为Z轴正方向,整个模型在xyz方向大小分别为130m、60m、50m。模型共划分网格单元62080个,节点66871个。边界条件为:模型顶面自由,约束四周各边界面的法向位移,底面各方向位移完全约束。地层采用实体单元,按弹塑性材料模拟,取用Mohr-Coulomb 模型,管片采用Shell 单元,用线弹性材料模拟。在模拟开挖过程中,利用FLAC3D软件自带fish语言在掌子面进行施加盾构机推力,同时实现围岩应力释放。沿隧道开挖方向共计60m,每开挖一环计算一步,共计40步。
3.2 参数选取
根据地质勘查报告,土层具体参数见表1。管片采用C50混凝土,弹性模量取34.5Gpa,密度2500Kg/m3,泊松比为0.2。根据《营造法式》古建筑基础做法,取陕西大寺大殿基础为灰土基础,弹性模量40 Mpa,密度2300Kg/m3,深度为2m,泊松比为0.3, 文物建筑采用等效荷载替代的方法,将上部砖木结构自重以大小10Kpa的力施加在基础上。
表1地层参数表
***3FLAC3D模型
3.3 计算结果分析
计算过程模拟盾构机由二道桥站向南门站推进,先开挖左线,后开挖右线。对施工所引起的的地表及陕西大寺大殿基础各角点(A~H)的沉降进行全程跟踪,并设定在盾构区间每推进6m进行一次记录,从而得到地表沉降特征曲线和陕西大寺大殿基础沉降值。***4~5分别为左线、左右双线贯通后沉降云***。左线开挖引起的地表沉降值最大约为3.7mm,发生在左线隧道中心上正上方地表。右线开挖对区间土体产生了二次扰动,使地表沉降相应叠加,由计算分析得出两隧道中心线正上方地表最大沉降值约为6mm。
***4 左线开挖完成后Z向位移云*** ***5 左右双线贯通沉降云***
陕西大寺大殿基础角点A距离两隧道中心线水平距离为19.88m,左线开挖过程中A点最大沉降值为0.15mm。由于文物建筑与左线隧道水平距离较远,左线施工对其基础其余各角点沉降影响很小。***6为右线开挖过程中每开挖6m时基础各角点竖向沉降跟踪监测值,可以看出除远离右线隧道中心的基础E、F两点外,其余各点均产生沉降。由于盾构机先通过B点所在的开挖面,B点的沉降值在右线掘进36m之前大于A点,此后A点沉降值大于B点,在左线开挖至60m时,A点最大沉降值为1.75mm,右线开挖对陕西大寺大殿影响较大。古建筑基础地表及其顶面产生的最大沉降量不超过+5~-15 mm,由以上分析可以看出基础沉降值均满足要求。
国内外对砖砌体结构建筑物的允许变形值评价主要采用局部倾斜,现有建筑标准中最严格的规定是地基沉降变形允许值按局部倾斜0.001控制。***7为陕西大寺大殿基础各边界在右线开挖过程中的倾斜值,从***中可以看出基础最大倾斜值发生在AH边界,最大倾斜为1.42E-4,各基础边界倾斜均小于0.001。
***6 右线开挖过程中基础沉降
***7 建筑基础倾斜
4 结论
利用FLA3D对隧道开挖过程进行模拟分析,计算得出左右线开挖贯通后,地表沉降最大值约为6mm。
陕西大寺大殿位于左线沉降槽范围外,其开挖过程对文物建筑的影响可以忽略不计。右线开挖过程中基础A点达到最大沉降值约为1.75mm,基础边界由于不均匀沉降产生的最大倾斜发生在AH边界,约为1.42E-4。
陕西大寺大殿为全国重点保护文物,在隧道开挖过程中要及时做好监测工作,把监测结果及时反馈到施工过程中,以保证施工安全。
参考文献:
[1]刘招伟, 王梦恕, 董新平. 地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2003, 22(8):1297-1301.
[2]蒋洪胜,侯学渊. 盾构掘进对隧道周围土层扰动的理论与实测分析[J]. 岩石力学与工程学报,2003,22(9):1 514–1 520.
[3] 魏 纲. 盾构法隧道施工引起的土体变形预测[J]. 岩石力学与工程学报,2009,28(2):418–424
[4] 刘 波,叶圣国,陶龙光,等. 地铁盾构施工引起邻近基础沉降的FLAC 元数值模拟[J]. 煤炭科学技术,2002,30(10):9–11.
[5] 彭畅,伋雨林,骆汉宾,等. 双线盾构施工对邻近建筑物影响的数值分析[J]. 岩石力学与工程学报,2008,27(增2):3 868–3 874.
[6] 葛世平,廖少明,陈立生,等. 地铁隧道建设与运营对地面房屋的沉降影响与对策[J]. 岩石力学与工程学报,2008,27(3):550–556.
土木工程隧道论文篇(8)
德靖铁路那坡隧道位于百色市靖西县境内,全长1.6km,为单线隧道,均处在直线上。为通过隧道内发育的一个跨度为35米的大溶腔,设计上采用了桥跨通过的施工方案,为人工架梁。列车荷裁由桥梁承担,隧道围岩压力由隧道结构承担,隧道结构采用跨越拱形式。由于工期紧张,而人工架梁时间过长,经方案讨论优化,洞中桥T梁采用机械架梁的方法施工,洞中桥梁为32m直线梁。
由于该工程洞中桥T梁采用机械架梁的方法施工,当架梁机架梁时,因受作业空间限制,需先架梁后进行跨越拱上二衬施工。当跨越拱上二衬施工时,须等到铺架完成后,封锁线路进行揭盖施工。封锁后重新推台车进洞施工,施工难度较大。且封锁线路揭盖施工,对参建单位的协调组织要求较高。
2、施工总体方案
从德保台胸墙往小里程62.5m范围铺架地段轨顶设置为两个下坡。其中,D1K30+642.5~+672.399共29.899m采用4.0‰下坡;D1K30+672.399~+704.5共32.101m采用1.296‰下坡,实际铺轨长度为胸墙往小里程0.5m至+642.5共62m范围,为避免矮轨地段与竖曲线重合,D1K30+642.5标高计算按设计轨顶标高降低14.0cm计算。D1K30+642.5~+672.399段铺设标准轨,轨下枕木过渡顺序为Ⅱ型钢筋砼枕木枕木板直接铺设于仰拱上。D1K30+672.399~+704.5德保台胸墙共32.101米铺设矮轨。矮轨铺设于砂垫层上。矮轨底砂垫层厚度不大于2cm。
施工时,首先浇筑D1K30+711.73~+719.13段两版二衬,然后进行两桥台间隧底刷方,最后对D1K30+666.245~+701.5段仰拱进行拆除,按照方案确定仰拱坡度重新浇筑仰拱底板。待正线铺至靖西站后,并预留坡那进口至靖西站的长轨暂不进行更换,对线路进行封锁揭盖施工,完成仰拱填充层及剩余二衬施工。恢复线路后,进行剩余长轨的更换作业。
3、施工工艺
(1)两版二衬及仰拱施工:首先沿隧道中线控制轨道布设,中线距轨道中距离为1.2m,轨道与轨道之间连接的夹板连接牢固,采用钻孔锚钢筋进行轨道的固定,锚筋梅花形布置间距1m。进行每模混凝土浇筑前均涂脱模剂,涂脱模剂涂抹均匀。有钢筋段脱模剂在定位前进行涂抹,以避免钢筋污染。基面清除干净、无杂物及积水;施工缝处的水泥砂浆薄膜、松动石子或松弱混凝土层应凿除,并用水冲净、湿润,使其表面形成新鲜清洁有一定石子外露起伏不平的麻面;在新混凝土浇筑前,在横向施工缝处先铺一层厚25~30mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆,然后再接续浇筑新层混凝土。
(2)两桥台间隧底刷方:刷方深度为3.8米。刷方分两次进行,第一层厚1.5m,第二层厚2.3m,均从大里程往小里程方向依次刷方。采用钻爆法施工,挖掘机配备出碴汽车进行出碴。靠近跨越拱位置先采用膨胀炸药开挖,待清除松散岩石后,填充粘土,防止后续爆破损伤跨越拱。为防止爆破飞石损伤跨越拱,爆破前采用炮被覆盖。
(3)机械架梁施工:由于隧道内机械架梁作业空间有限,隧道内轨顶至隧道拱顶高度为6.71米(浇筑完二衬后),隧顶需2.6m宽才能满足架梁要求,隧道拱顶往下0.31m时隧道宽为2.6米,故架梁可用高度为6.4米,而JQ160架桥机正常架梁高度为7.67米,无法满足架梁要求。为满足架梁高度,采取如下措施:一、架梁段二衬在架梁完成后利用铺设站场轨道的空隙封锁线路进行揭盖施工。二、仰拱填充面在架梁完成后利用铺设站场轨道的空隙封锁线路进行揭盖施工。三、架梁采用矮轨施工,矮轨直接置于铺设钢板的混凝土面上。具体施工如下:
①降低线路高度,从德保桥台胸墙往后32.601m范围内不铺底碴,不铺轨节;轨道上层采用40mm厚、80mm宽,顶部工作边导角处理成弧形,7m长的钢板做架桥机临时走行线;轨道下层采用用20mm厚,300mm宽,7m长的钢板做垫板,并将上部临时走行线和下部钢板电焊连接;下层钢板钻Φ25的螺栓孔,用膨胀螺栓与隧道仰拱混凝土联结成一个整体,控制轨距,防止轨道横向位移,下层钢板底部用河沙垫平整。
架桥机正常架桥状态时高度为7.67m,矮轨高度0.1m,正常架桥需要高度7.77m。为保证架桥机外部尺寸能满足隧道净空尺寸的要求,将不施工架桥影响段二衬和0.3m厚填充。隧顶满足铺架1.3m半宽要求,需拱顶往下0.31m,隧道高度为H=6.71+0.69+0.3+0.4-0.31=7.79m。高度满足铺架限界要求。
②压道、整道。顺坡线路及临时线路铺设完后检查线路方向左右水平,特别是过渡线路一定要加强整道。压道按规定进行,随时注意观察线路变化情况。线路压道后要加强整道,必须确保架桥机安全。
③架桥机对位,拖臂,立零号柱。架桥机以每小时3~5公里速度对位,对位时必须慢行,加强瞭望。对位后穿铁鞋,撑丝杆,顶支撑油缸,升臂,升至第五个眼时穿销。拖臂至架设32m梁位置,穿一号柱顶部销子。然后放零号柱,接零号柱,立零号柱。搭实零号柱基础,升二号柱,二号柱上升过程中派专人观察顶部与隧道顶部之间的距离,防止强行挤碰隧道顶部。零号柱受力后,将二号吊梁小车推至二号柱后面,一号吊梁小车回到一、二号柱中部,一、二号吊梁小车同时向桥梁挡碴墙反方向横移到吊梁架不碰触桥梁挡碴墙为止。
④龙门架换装。考虑到龙门架高度和位置,为了满足架梁要求,不安装支座,支座用链条葫芦吊起,待落梁后再在墩台上面现场安装。换装时顶梁油缸扁担上只能放0.05m厚的薄木板,二号车运梁上的木板也只能放0.15m厚的木板。
⑤桥梁落到二号车后打好支撑,二号车走行、对位、顶梁、落梁、拖拉,驮梁走行速度按每小时3~5公里速度平稳行使。当二号车驮梁与一号车连挂前一度停车,并以每小时0.5公里的速度连挂主机。由于一、二号柱跟顶面至拖梁小车走行线顶面高0.30m。桥梁下端隔板底部距离桥梁底部只有0.15m高,在拖拉时牛腿过不了一、二号柱跟顶部,这样只有采取加高垫梁木板的措施,牛腿位置高过柱跟部,桥梁才能顺利拖拉。一号拖梁小车垫0.15m厚的垫梁木板接梁,当一号拖梁小车受力时,二号车液压缸扁担完全脱离桥梁底部后打好支撑。由于架桥机内各部尺寸比较小,拖梁时要加强监护运行,发现障碍物及时清除处理。桥梁尾部拖拉至二号车前端,液压油缸顶梁,二号车拖梁小车推回锁定位置锁定。主机二号拖梁小车接梁,液压油缸下降。
结语
该工程隧道内架桥施工技术在国内属首次,属于重点控制工程,桥梁架设技术要求高,条件差,难度大。为安全、优质、顺利完成洞中桥的架设,需多次对施工现场进行实地勘测,对洞中桥架设的空间高度、道床要求、设备操作等各种技术参数进行综合考虑,反复测算,并制定了详细地施工方案,科学组织施工,最后成功的攻克溶腔难关。
土木工程隧道论文篇(9)
中***分类号:U45文献标识码: A 文章编号:
一、连拱隧道的结构特点
如***1所示,与分离式相比,双连拱隧道的最大特点是其左右洞之间由一道中隔墙分隔,加大了隧道跨径,因此,中隔墙就成了结构受力的关键部位。目前公路隧道常见中隔墙结构形式有如下几种:
1)直墙式:墙身一次浇筑成形,在肩部有两道纵向施工缝,左右洞防水布紧贴墙顶,排水管预埋在中隔墙中间,如***2。
***2直墙式中隔墙
2)曲墙式:又分两种,第一种,如***3,墙身一次浇筑成形。第二种,如***4,墙身分三次浇筑。
二、连拱隧道的施工特点
连拱隧道施工多采用三导坑或多导坑先墙后拱法施工。但无论采用上述哪种方法开挖,中隔墙顶部围岩均受到洞室开挖的多次扰动,围岩稳定性受到很大影响,同时,先期浇注完成的中隔墙也受到左右洞室开挖的爆破震动波的影响,易产生裂缝(***5中隔墙裂缝)。
***5 中隔墙裂缝
三、实例分析
某高速公路双连拱短隧道长191m(K17+434~K17+625),最大埋深82m,隧道所穿越的山体山势陡峭,隧道中部为中低山梁部,进口位于山体腰部陡坎上,出口位于山体斜坡上,地势相对较高,地形起伏大,相对高差约80m。在施工过程中中隔墙出现裂缝(***6),为保证隧道的安全,对问题进行分析处理。
***6
1、设计标准
隧道按新奥法进行设计,设计速度80km/h,隧道单洞限宽11.25m(0.75+0.5+2×3.75+1.5+1.0),限高5.2m。双侧设检修道,内轮廓除满足有关规定外,还考虑了对结构受力有利及便于施工和模板台车制作等因素,综合确定采用为三心圆。
隧道平纵设计时考虑地形地质条件、隧道长度、通风、排水、两端洞口接线、施工期间的排水、出渣、材料运输、环境保护等条件。
2、地层岩性
隧址区主要位于中低山丘陵区,地层结构简单,地层岩性主要为元古界(Pt2)板岩。另外,沟谷、山坡地表分布厚度不等的第四系全新统残积(Q4el)含碎石粘性土。隧道划分为2个围岩分段,其中Ⅳ级围岩2段,位于隧道进出口段,总长55m;Ⅲ级围岩1段,总长136m。
3、隧道衬砌
隧道采用带仰拱的曲墙复合式衬砌,以锚杆、钢筋网喷混凝土、钢拱架为初期支护,模筑防水混凝土为二次衬砌,共同组成永久性承载结构。中隔墙为复合式,采用C25混凝土,总厚度250cm。初期支护参数选择以工程类比为主,结合构造要求,并通过必要的理论分析计算进行检验较核,施工中通过监控量测分析,及时调整支护参数,实现动态设计、信息化施工。
二次衬砌采用C25泵送自防水混凝土结构,混凝土抗渗等级应不下于S8级。
4、防排水
隧道防排水设计以“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理” 为原则。隧道暗洞段采用土工布加防水板,衬砌后设φ100环向排水半圆管排水;底部设φ160半边打孔PE波纹纵向排水管与φ100横向引水管相连,将暗洞衬砌背后水引入隧道路面边沟排走;在环向施工缝处设置膨胀止水条(14×30mm),变形缝全断面设置橡胶止水带。同时,沿隧道纵向每50m左右布设一纵向排水管检查井。路面冲洗水通过路拱横坡排入边沟。
明洞段采用土工布夹“三油两毡”及粘土隔水层防水,采用φ160半边打孔PE双壁波纹排水管排水。
5、施工方案
隧道施工方法采取先贯通中导洞并浇筑中墙混凝土,然后采用台阶法开挖左右洞,最后全断面施作二次衬砌。
6、问题分析
隧道右洞主洞施工进入Ⅲ级围岩90m,左洞主洞施工进入Ⅲ级围岩65m后,已浇筑的中隔墙顶部混凝土在主洞施工时表面出现水平裂缝,裂缝最大宽度为1cm,裂缝纵向长度约为10m,并且有继续发展的倾向。经过研究,认为裂缝产生的主要原因是由于施工质量造成混凝土强度不足,振捣不密实,中隔墙顶部存在空洞,造成结构受力不合理,同时因为中隔墙和拱部混凝土胶结不好而产生的非结构性裂缝。设计单位经过计算,确定采取对中墙进行加固处理的方案,具体加固方案为:
1)、中墙顶部初期支护脚部采用φ28HRB335钢筋制作的两端带丝口锚杆对拉,改变中墙的受力状态。对拉锚杆纵向间距为100cm,横向间距50cm,共计三排,锚杆垫板采用150×150×10mm的钢板。
2)、对中墙顶部的初期支护脚部增加φ25砂浆锚杆。锚杆长度3.5m,纵向间距同对拉锚杆,每个断面左右洞均增设2根。
3)、对Ⅲ级围岩二次衬砌增加钢筋混凝土仰拱,使二次衬砌成环,增加隧道二次衬砌的受力。
4)、为使中墙顶部密实,在施工二次衬砌前对中墙顶部注浆,注浆采用φ50和φ42钢管进行,间距250cm交错布置,φ50管灌注早强M25砂浆,φ42导管灌注水泥浆液,两种浆液均掺加速凝剂。
5)、对中墙加强临时支撑。临时支撑采用150×150mm的方木加槽钢。间距250cm(纵向)×150cm(环向)。同时,在初期支护未落地前对中墙下部采用土石回填密实。
6)、变更隧道开挖掘进方案,具体方案如***7。
施工顺序为首先完成对中隔墙的加固,然后对Ⅰ采用土石回填中墙下部并压实。然后在Ⅱ完成后,采用方木对中隔墙进行支撑,接着开挖Ⅲ并完成上导坑的初期支护,第Ⅳ步开挖后完成初期支护落地。最后开挖Ⅴ并及时进行初期支护和仰拱施工,完成后立即进行二次衬砌浇筑,先行洞的二次衬砌浇筑完成后方可进行后进洞的第Ⅴ步并及时进行初期支护、仰拱施工和二次衬砌浇筑。第Ⅳ开挖掘进每次不应大于5m,第Ⅴ步没施工前严禁撤销中墙方木支撑和土石回填。
7)、加强隧道监控量测,将监控量测结果及时反馈给设计单位。
7、实施效果
处理方案在实施后取得了良好的成果,在随后的施工中,裂缝不再继续发展,也没有出现新的裂缝,经进一步检测,处理方案达到了处置问题的效果。
四、结束语
经过本次问题的处理,给作者积累了丰富的工作经验,在以后的隧道设计中,除应按照现行的标准、规范、规程和技术条例,进行工程测量、勘测工程地质和水文地质等勘察工作外,还应考虑到施工的各种复杂因素,综合考虑施工工艺以及施工单位的施工水平,设计出安全、经济、耐用的隧道结构物。
参考文献:
1、《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004);
土木工程隧道论文篇(10)
引言
顶管施工技术,能够大幅度降低市***工程电力隧道施工建设的工作量以及作业难度。然而,由于电力隧道施工建设环境的日趋复杂,其需涉及雨水管线、电力管线以及排污管线的交叉操作问题。为此,相关建设人员应在明确顶管施工技术应用原理基础上,找出具体优化的方法。这样一来,城市隧道电力工程就能以健康稳定的状态,为居民的日常生产生活提供便利。
1、研究市***工程电力隧道顶管施工技术应用的重要性
现阶段,市***工程各类基础设施的多元化发展,使得其建设环境与施工应用技术日趋复杂。其中,电力隧道地下管线工程在实际建设过程中出现了重复施工、交叉施工的现象,极大地浪费了市***工程的建设资源。相关数据证实,市***工程中电力隧道工程具有工作量大且施工难度系数高的特点,即在有限的空间内,施工技术人员要将通讯管线、排污管线、雨水管线以及电力管线等进行合理设置。为避免电力隧道管线施工建设出现交叉施工现象,相关建设人员应采用顶管施工技术,提高作业精准度、施工效率以及土方结构开挖的质量。
2、市***工程中电力隧道顶管施工技术应用方法
2.1顶管施工技术准备
(1)考察与技术准备
在对市***电力隧道工程进行顶管施工作业前,施工技术人员必须对涉及施工现场进行地址情况勘察和土方开挖条件。这样一来,顶管施工技术人员,就能确定管线铺设的基本施工方案。此外,方案确定人员还要充分了解当地管线施工建设的资料和相关文件,以提高方案***纸设计的有效性。对于一线施工操作人员的顶管施工准备,就是要充分掌握机械设备运行的机理以及维修方法,即通过制定出相应危机解决方案,来避免施工过程中可能出现的一些问题影响。
(2)基础资料准备
电力隧道顶管施工技术应用的基础资料准备工作,主要针对的是施工材料、施工方法的质量控制。在施工管材资料准备方面,相关人员要提供厂家生产产品的性能分析和技术统计资料。例如,对于方木和木板材料的选择,其厚度和长宽比例要与施工技术应用要求相符,且禁止使用存在蚁蚀及虫蛀问题严重的木材,这是确保顶管施工技术应用安全性的关键。此外,对于管道接口处护口铁应符合一定的质量和规范要求,不得有缺棱掉角的情况出现;对于管材混凝土外表面施工效果,应以平整、无蜂窝无麻面的状态,来保证其结构的回弹检测强度;而电力隧道工程建O中的工字钢,基础材料准备人员将其划分到顶管工作坑支护操作范畴。
(3)施工机械设备准备
对于顶管施工技术的器材准备工作,市***电力隧道工程建设人员应为机械设备的使用提供一个压实平整的作业场地。对于作业场地的大小,顶管施工技术人员应根据电力隧道施工建设的实际情况进行确定。对于一些特殊作业场合,施工人员应采用围挡设施,即通过与外界的隔离以提高机械设备作业的效率。值得注意的是,这里指的施工围挡并不是全封闭的,要预留出便于管道施工材料进出施工现场的通道。就目前的市场环境来说,可供市***电力隧道管线顶管施工技术进行选择的对象包括:油泵、千斤顶、与管材相应半径护口铁、水泥浆搅拌机、卷扬机、顶铁、导轨、注浆机以及枕木等。同样,相关建设人员应按工程建设的实际情况与设计要求,进行作业器材的优化选择。
2.2顶管施工技术的工艺类型及工作井施工技术
(1)工艺类型
近几年,顶管施工技术逐渐成为市***电力隧道施工建设重点研究对象,这就使得技术应用效率日趋完善。发展愈加迅速,成为继盾构施工之后成熟最快,工程建设最有效的一种地下作业技术。它的用途十分的广泛,可以帮助铺设电力管线、自来水管线、排污管线、通讯管线、煤气管线等管道的施工。顶管施工技术不需要大量的作业,对工程建设周围的环境破坏性小,并且作业简单,易于操作,这种技术还能够穿越各类建筑物、沥青公路、跌路、河流沟渠等,是一种非开挖的敷设地下管道的新型施工技术。作业主要是地下管线的有效铺设、调试、更迭保养和维修等,分为开放型和密闭型两种作业类型。
(2)工作井的作业探究
电力隧道工作井可分为两类,即顶进井和接收井两种。工作坑是顶管施工技术应用主要的场所,人员要在其中布置导轨、千斤顶等作业器具。为保证施工作业器具使用的安全稳定性,在进行工作坑作业时,应按照如下设计公式进行考虑:L工=L管+L顶+L余公式中,L工为工作坑长度,m;L管为管道分节的最大长度,m;L顶为千斤顶长度,m;L余为富余长度,m。工作坑纵断面形状有直槽形、阶梯形、平面有矩形、圆形不等。土质不稳定的工作坑壁应支设支撑,即松散或饱和土层。因此,施工技术人员应进行土方开挖施工操作时,应按照“先挖后顶,随挖随顶”的施工工艺原则,最大限度将土质不稳定性影响降到最低。此外,市***电力隧道顶管管道顶通后须作内接口处理,将管节间的胶合板(软木衬垫)凿2-3cm的深槽,用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。
结语
经上述研究过程表示,市***工程中电力隧道顶管施工技术的应用质量控制,要做好如下几点工作内容。①为保证顶管施工技术应用方法的合理性,实际施工前,相关人员应对工程现场的地质情况进行勘察,以避免松软土体对其的影响。②为保证管材设备以及施工材料使用的科学合理性,施工技术人员应根据作业场地的大小以及材料的技术性能指标来进行控制。③为降低作业井顶进土质变化带来的不稳定性问题,施工技术人员应采用“先挖后顶,随挖随顶”的工艺方法,提升土方开挖操作的效率及质量。
土木工程隧道论文篇(11)
1 工程概述
吉林高速公路河口至平台段简称长延二期高速公路(以下简称“本项目”),起点位于公主岭城区河口镇,顺接梅河口高速公路终点,与全长约98.47 km。本项目是吉林省省交通厅首批科技示范工程之一。下面本文就该工程在环保方面的一些施工措施作以简要总结。
2 隧道工程施工采取的一些环保技术措施
2.1 隧道洞口环保技术措施
隧道洞口工程尽量采用技术措施,有条件地取消“仰坡开挖”,实现“贴壁进洞”。传统隧道进洞施工工艺流程为:施作截水沟――边仰坡开挖加固――成洞面开挖加固――暗洞施工,其中仰坡开挖对隧道顶部的植被破坏最大。
2.2 隧道施工废水的化学处理
在洞口设滤油池、沉淀池、处理池。隧道施工废水首先进行处理,达到排放标准后,再排入沉淀池进行沉淀、去除泥浆等杂质;沉淀在底部的泥浆定时清运,上部清液循环利用或外排。
2.3 隧道爆破作业时的施工
隧道爆破作业时采用“水幕除尘”技术隧道爆破作业精心设计详细的爆破施工方案,以保证对周边环境造成的影响最小,隧道爆破作业时采用“水幕除尘”的技术除尘或者在炮眼中封入水,水在爆破瞬间雾化,可以消除扬尘。喷射混凝土施工时,采用湿喷法,取消干喷法。另外隧道内注意洒水除尘,保证路面湿润,避免隧道内扬尘。对隧道洞壁也经常进行冲洗,防止上面附着的烟尘颗粒再次飞扬,二次污染。
2.4 帷幕止水,防止水流失
由于高速公路很多隧道顶部区域有附近村民生活、生产水源,因此隧道施工时针对此类位置采取措施防止地下水流失。广梧高速公路隧道施工采取“帷幕止水”技术减少隧道开挖后水流失对水环境的破坏。
2.5 隧道内进行环境检测,确保隧道施工环境
隧道内空气通常因受施工机械、爆破作业等影响而遭受污染,因此必须按隧道长短、污染源等情况通过通风量计算选择通风方式、安置通风机,保证隧道内空气新鲜。
3 路基工程施工采取的一些环保技术措施
路基施工环保工作坚持一个原则:即坚持“最小程度破坏、最大程度恢复”的原则。在具体施工中做到“施工不流土、竣工不露土”,做到“三不、五隐蔽”,即:不乱挖乱填,不砍风景林、名贵树木,不扰乱山洪水系;取土场要隐蔽,弃土场要隐蔽,采石场要隐蔽,拌和场要隐蔽,建筑垃圾要隐蔽。
3.1 路基施工引入“施工红线”概念
施工单位在施工前即需确定现场工作界线,并保护所有规定保留的植物及构造物。挖方地段的工作界线应为实际开挖坡顶线,坡顶线外的植被必须保留;填方界线以排水沟外侧边缘为界,排水沟外侧边缘至征地桩的植被必须保留。
3.2 路基“表土利用”技术
清表前先放出挖方坡口线,只准进行坡口线以内的砍树、挖根和清除表土等作业,严禁清除坡口线以外的植被。清表的土方必须集中堆放,不得与其他弃方混堆,并做好临时防护和排水,用作以后中央分隔带、互通式立交区、服务区、边坡绿化及弃土场复耕绿化的回填土。
3.3 坚持取、弃土场的“恢复性”原则
弃土场选择原则是:节约用地、少占耕地,保持水土、保护自然景观,符合当地环境、植被和水土保持要求,符合“保护性”原则;便于水土保持、植被恢复和美化环境,符合“恢复性”原则。弃土场应充分考虑环保和水保要求,设置在距离拟建项目较近的山间汇水面积比较小的沟谷,对行洪汇水没有影响的荒地或劣质地,并设置必要的防护、环保设施、排水系统,弃土场必须先施工防护设施,然后才能弃土。
3.4 利用“本土植物”进行绿化
高速公路绿化尽可能采用本土植物。边坡绿化必须与周边环境相结合,在植物的颜色、高度、物种等方面尽量做到与周边自然环境相一致;在边坡绿化中采用乔、灌木、草本植物相结合的方式;在边坡绿化中尽量使种类丰富,避免单一;结合不同的土质、石质,选用适合本地生长的、根系发达的不同种类的乔、灌木(如马尾松、荷木、黧蒴栲等)进行绿化;并充分利用表土来覆盖,表土应占总土量的80%。表土应用富含腐殖质的土壤。
4 桥涵工程施工采取的一些环保技术措施
4.1 钻孔灌注桩的“泥浆循环利用”
选择枯水期或平水期进行桥涵水下施工,尽量避开雨季、汛期。并及时疏通河道和沟渠,确保汛期及时排洪排涝。人工挖孔时挖出的桩渣应废弃或利用到合理的地点,不允许乱倒乱放;钻孑L灌注桩施工时,采用“泥浆循环利用”技术:钻进过程中,泥浆从孔内出来后,通过泥浆筒初步除去大直径颗粒并沉淀后,进入另一条护筒沉淀,然后进人钻孔护筒,如此循环(见***1)。
***1 泥浆处理循环系统
4.2 下部构造墩帽的“架空模架”施工技术
桥梁墩台修筑完毕,及时清除围堰等临时工程的堆积物,并将施工中产生的废浆、弃土和废弃物及时运到弃渣场,恢复河道河岸。生活垃圾、施工废料应分类回收,集中堆放和处理;对桥墩和平台上及箱梁内的施工垃圾,必须清理干净。
4.3 上部构造施工采用“移动模架”、架桥机“预制
吊装”施工技术现浇桥梁尽可能采用移动模架或架空模架施工,尽量少用满堂式支架施工,以保护桥下树木和植被。必须采用满堂式模架施工时,在地基承载力满足要求的情况下,少硬化场地,硬化部分在模架施工完毕后挖除、恢复植被。预制场尽可能设在桥头路基范围之内,或设在视线以外植被较少且容易恢复原貌的隐蔽处。禁止在建城河、黑河、高村水等Ⅱ类水体堤岸内侧,最高水位线以下的滩涂、岸坡设置预制场、堆料场、拌和站。预制场四周设立沉淀池过滤,防止废水无处理排放。
5 对临时工程与设施采取的环保技术措施
5.1 施工便道硬化处理
施工便道全线统一规划,尽可能利用已有的村道、县道、省道,注意生态保护。新建的施工便道尽可能不砍或少砍树木,确实需要清理的树木尽量移植;少占用农田、林地,不破坏原有水系,不造成水土流失。便道的路面进行泥结碎石处理,陡坡路段可以采用混凝土硬化,并经常洒水、养护,避免尘土飞扬,污染环境。根据施工便道附近的地形条件,布设必要的排水系统,将径流引入路旁天然沟渠、河流;同时在施工便道设置必要的交通标志,经过村镇路段需要限速。
5.2 拌和站采取“管道除尘”、“三级沉淀过滤”技术
水泥混凝土拌和站、稳定土拌和场和沥青混凝土拌和站尽量选用荒坡和劣质的土地,远离村庄、学校、医院等敏感目标,一般都选在处于上述环境敏感点主导风向的下风处200 m以外;远离河道,以减少对河道水质的影响。投料器需设有防尘设备,不得采用开敞式或半封闭式沥青熬化作业。做好防尘、减少噪声和废气污染等工作。拌和楼顶部需设置管道收集储藏罐排出的水泥粉,收集后的水泥粉通过沉淀池过滤;拌和站施工废水也要经过三级沉淀过滤处理达标后才能排放。
6 全文小结
综上所述,只有在施工过程中,针对不同的施工环节,采取相应的环保技术措施,坚持“不破坏,就是最大的环境保护”的理念,才能达到“安全、环保、舒适、和谐”的目标,才能真正“建设资源节约型、环境友好型社会”的高速公路。
参考文献:
[1]中华人民共和国环境保护法[M].1989.
[2]关于开展公路勘察设计典型示范工程活动的通知[M].交公路发[2004]172号文件,2004.
[3]毛荣华,王继东.江西景婺黄高速公路建设新理念.中国公路学会2005年学术年会论文集(上)2005年.
[4]JTG D70--2004公路隧道设计规范Is].
转载请注明出处我优求知网 » 土木工程隧道论文大全