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中圖分類號：U45文獻標識碼： A 文章編號：

1引言

隨著城市建設和市政基礎工程的快速發展，地下空間不斷被開發利用，各種地下工程諸如地下車庫、地下商場、地下通道、地鐵車站以及區間隧道等地下建筑物已在各大城市隨處可見[1.2]。而隨著此類地下建筑物的修建以及網絡的形成，后期施工的建筑物與既有建筑物（尤其是地下管線隧道和地下鐵道）的相遇也就不可避免[3]。這樣對后期施工的建筑物來說，保證既有地下建筑物的安全使用就成為一個必須考慮的因素。本文正是基于施工過程中經常遇到的這種情況，以藍天加油站與恩施金鳳大道許家坪隧道為依托工程，對既有隧道與后建加油站的相互作用進行分析研究，評估既有隧道安全性，并提出相應的處治措施。

2項目背景

恩施金鳳大道許家坪隧道位于紅旗大道與施州大道平交口處，路線呈東西走向，終點至紅旗大道與金桂大道平交口處，左線隧道長995m，右線范圍隧道長980m，埋深約為60m。新建藍天加油站位于隧道左洞正上方，長約72m，寬約55m，位置示意圖如圖1所示。

圖1 加油站平面位置示意圖 圖2 模擬影響范圍示意圖

3建立有限元模型

3.1 計算假設及依據

本次計算采用Ansys軟件進行三維數值模擬分析。計算范圍內的巖體采用三維實體單元模擬；隧道錨桿采用桿單元單元模擬。為了確保三維模型有足夠計算精度，本次計算對計算范圍進行了一定的限制。計算范圍示意圖如圖2所示。

3.2計算參數

1）巖體力學參數

表1 巖體力學參數

2)荷載取值

根據《汽車加油加氣站設計與施工規范》[4]，加油站等級為二級。依據《建筑結構荷載規范》[5]，建筑結構重量（單位面積）取值約為16KN/m2。

3.3 分析步驟

有限元模擬計算以初始地應力場（重力荷載）、隧道開挖、施加加油站建筑荷載等過程進行，根據《公路隧道設計規范》（JTG D70-2004）[6]在模擬開挖過程時，隧道開挖和初期支護在相應邊界節點應力釋放60%，施作二襯和仰拱完成后在相應邊界節點應力釋放40%。數值模擬分5步進行，具體見表2：

表2 模擬分析步驟

3.4 模型

為減小邊界效應保證計算的準確性，模型尺寸為：隧道中線右側取70m，左線隧道左側取100m，豎直向上取至地表，地表至拱頂60m，地表至下邊界120m。計算模型示意圖如下圖2所示。 整個計算模型有限元網格共有167089個單元，節點總數為101982個，有限元網格劃分如圖3所示。

圖3隧道洞門結構有限元模型

4 結語

通過加油站工程對既有隧道影響的有限元計算結構計算可以得到如下結論:

(1)對隧道位移沉降和應力對比表分析表明，位移及各項應力均變化較大，但總的位移和各支護內力都很小。隧道處于安全狀態，但是由于加油站工程的施工會對隧道產生一定影響，因此建筑基礎施工時應特別重視保護巖體完整性。

(2)通過對加油站修建后的隧道結構內力計算表明，建筑物修建時對隧道結構有一定的沉降和變形影響。為了保證隧道的安全，在工程施工的影響范圍內的施工過程中，要對此影響范圍進行監測，并根據監測結果指導加油站施工，以實現信息化施工，從而確保許家坪隧道的運營和結構安全。

參考文獻

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    前言

    在市場經濟體制下,各種服務等都可以被看做商品,而鐵路運輸作為一種商品,并不生產有形的產品,而只是改變運輸對象的空間位置。由于鐵路是以獨特的列車方式進行運輸,旅客和貨物依附并伴隨著列車運行而共同移動,完成位置的改變。對于鐵路運輸本身而言,運輸安全不僅是運輸生產過程的基本要求,而且也是鐵路運輸產品質量的第一個重要特性。因此,以列車運行的方式對旅客和貨物進行位移,是鐵路運輸生產過程的基本特點。同樣,列車運行安全,即行車安全,也就成為鐵路運輸安全最重要、最核心的部分,所有旅客運輸安全、行李包裹運輸安全以及貨物運輸安全在很大程度上都取決于行車安全。旅客和貨物在全部運輸過程中,除了由于不可抗拒的天災和由于旅客本身的機能或貨物本身的性質而無法防止的以外,鐵路必須保證不使旅客造成心理和生理機能的損傷,保證不改變貨物的物理性質。在運輸過程中發生的人員傷亡、貨物破損、設備破壞等任何事故,都必然在造成生命財產損失的同時,降低鐵路運輸在公眾中的信譽和在運輸市場上的競爭能力。

    一、鐵路運輸安全的現狀

    1 缺乏路外事故監管

    一般來說,鐵路部門對路外傷亡事故的監管缺乏科學性,嚴格細致措施不夠。由于歷史原因,還存在一些鐵路沿線穿越生活區的情況,而且這些鐵路眼線沒有設立安全防御設施,而且在一定時期內,這些問題的解決的時效性也比較差。但相關法規的立法調研已基本結束,這也將有助于減少鐵路道口和路外傷亡事故的發生。

    2 欠缺懲罰欠缺力度

    由于法律對危害鐵道安全行為制裁力度的不足,雖然這種行為潛藏著對鐵路公共交通設施的巨大危害,甚至有些地區形成了針對鐵路設施的犯罪產業鏈,而且按照現行的法律,公安機關在處理盜竊設施犯罪時,對屢犯者沒有什么特別有效的制裁手段,法院在審理盜竊鐵路設施的案件中,應考慮犯罪嫌疑人對鐵路設施造成的危害后果,應以危害程度決定刑罰,而不是盜竊物數量,從刑罰上震懾鋌而走險者。

    3 創建平安鐵路困難

    到近年來,危及行車安全的案件時有發生,慣性治安問題沒有得到根治,個別路段安全防范基礎薄弱,存在治安隱患,而相關主管問題對示范路段創建的重要性認識還不到位,沒有真正納入平安創建和治安綜合治理的整體工作之中,對示范路段人力以及相關的資源投入不夠,部署要求太籠統,缺乏檢查指導,尤其是在當地社會治安綜合治理和平安建設中,沒能發揮好應有的作用,同時,對如何建立長效機制研究和探討不夠。不知道應怎樣防止鐵路治安重點區段發生反復、護路聯防工作如何更加深入地扎根群眾等。

    二、確保鐵路運輸安全的對策

    作為現代化運輸方式之一,鐵路運輸在世界許多國家中,對于國民經濟發展和滿足人民生活需要起著重要而積極的作用。它聯接城市,深入鄉村,密切聯系著億萬旅客和貨主,不僅對于社會經濟生活,而且對于人民群眾的生命、財產都具有最廣泛、最直接、最迅速的影響。當某一干線鐵路發生運輸堵塞、中斷,或當某一次旅客列車發生列車沖突、脫軌事故時,必然直接妨礙千百個企業的生產或引起千家萬戶的焦慮。正因為如此,鐵路運輸安全對于整個社會生活是具有重要意義和重大影響的。 鐵路運輸安全的狀況反映了鐵路運輸的設備質量、管理水平、人員素質以及社會秩序的狀況。世界各國鐵路企業和政府當局歷來都十分重視鐵路運輸安全,把防止鐵路運輸事故放在重要位置,并為此而進行持久不懈的努力。各國鐵路和政府通過改善技術設備、加強管理和健全法制三個途徑來不斷改善鐵路運輸安全狀況。

    1 有效改善技術設備

    改善技術設備是保證運輸安全的重要物質基礎。線路、車站、通信信號以及機車車輛的破損、故障和性能不良是發生運輸事故,首先是行車事故的重要原因。線路上鋼軌的損傷、信號的故障以及機車車輛的車鉤、車軸、轉向架、制動裝置的破損往往導致嚴重的事故。隨著科學技術進步,必須不斷提高各種技術設備的性能、強度和可靠性,并努力采用設備故障防護報警和自動檢測、自動控制、遠程控制等先進手段,切實保證運輸安全。

    2 努力健全安全法制

    健全鐵路安全的法制是增強運輸安全的重要保證。制定和實施有關鐵路運輸安全的法規、法令,有助于使保證鐵路運輸安全成為各級政府、鐵路企業、各有關行業以及廣大社會公眾共同承擔的義務。目前世界各國,有的在一般法律中列入有關鐵路安全的條款,有的制定關于鐵路安全的專門法律,如鐵路安全法以及其它關于保安設備、特種運輸的安全法規等。

    3 完善安全監察體制

    為了保證國家有關鐵路安全法規的貫徹執行,加強鐵路運輸安全的監督管理,鐵路安全監督機構主要應做好以下幾方面工作,對新建和改建的土建、信號及電氣化等工程項目進行檢查,為部長依法批準使用作好準備;對上報事故進行調查,編寫鐵路事故報告以備公開發表;向國務大臣提供有關鐵路事宜的技術咨詢意見。鐵路安全監察機構代表政府依據法律執行任務,能夠對鐵路的安全運輸實行有力的監督;在部內設立安全總監察室,根據部令和鐵路有關規程進行工作,代表部長檢查、監察鐵路的安全工作調查處理事故,幫助貫徹安全規章制度,并具體幫助各級單位研究采取防止事故的有效措施,以確保運輸安全。

    4 切實加強運輸管理

    加強運輸管理是保證鐵路運輸安全的基本環節,大多數的事故都是由于違反規章制度、違反勞動紀律以及職工技術業務素質不良而引起,因此必須反復不斷地健全規章制度,嚴格勞動紀律、并加強技術業務培訓。許多國家鐵路還為此而制定安全獎懲辦法,開展安全月、安全周和各種形式的安全競賽活動。

    結語

    鐵路運輸的安全狀況反映鐵路的管理水平、設備質量、人員素質和社會秩序的狀況,是鐵路運輸質量的重要表現。鐵路運輸安全直接關系到廣大人民群眾的生命財產安全,這就需要相關的管理單位采取有效地措施,為鐵路運輸安全做出應有的貢獻。

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0 引言

一直以來，下穿問題的研究都是隧道建設者的重要課題。如何保障既有建筑物的安全，以及新建隧道的安全修建是這類工程問題的關鍵點。隨著數學、力學和數值模擬計算的發展[1]，對近接問題的研究越來越深入。為許多高難度的工程修建提供了有力的條件。國外一些學者研究了一些隧道下穿建筑的課題，并取得了不錯的成果，解決了許多技術難題，確保了工程的順利進行[2]。國內許多隧道專家在近接方面做了很多工作，總結了前人的研究成果，并提出了比較系統的近接力學理論，為解決下穿問題奠定了力學基礎[3~4]。雙孔分離式隧道正交下穿機場跑道，工程施工過程對機場建筑的影響是工程的難點。為保障機場的正常運營，避免造成重大的損失，應加強隧道施工的安全工作。控制地表沉降、拱頂下沉等工程參數，預防、避免重大安全事故的發生。

1 工程概況

某隧道工程位于某市城區，隧道采用雙孔雙向四車道布置型式，為左、右兩個分離式隧道。線路向北避開右側監獄，進入機場范圍，左、右線先下穿機場停車場、航站樓，然后正交下穿機場停機坪、機場滑行道、機場跑道，從機場邊坡的農田出地面，以路基型式連接另一面大道。

本工程范圍左線SZKO+000~SZK1+490.445，右線為SYKO+000~SYKI+486.798。道路采用城市主干道Ⅱ級標準，雙向四車道：設計速度為40km/H；建筑限界：隧道單向寬度（2×3.75m+2×0.25m+1.5m+0.75m）。

2 監控量測方案

安全是工程的生命，為保障工程建設順利進行，針對工程問題的具體性質，采取相應的策略，做到早發現、早治理，將危險從根源上清除，避免損失。根據工程的特點，對地表沉降、拱頂下沉等重要安全指標采取相應的技術保障措施，指導施工，確保工程安全。

2.1地表沉降

由于高速公路隧道下穿機場工程的特殊性，控制地表的下沉狀況，確保機場工程的安全是隧道修建必須保障的工程指標。如何控制隧道修建引起的地表建筑物下沉，尤其是對機場敏感建筑物的影響控制在允許的范圍內，是工程的難點和重點。做好地表下沉的測量作業，將結果應用在指導施工上，為工程的安全建設提供必要的指導。

地表下沉量測主要在隧道淺埋處、機場航站樓及下穿機場跑道范圍的地表建筑物和跑道進行，地表下沉量測應在開挖面前方（h+9）m處開始（h為隧道覆蓋層厚度），直到襯砌結構封閉，下沉基本停止時為止。根據觀測數據匯總表，繪制出主要沉降點的沉降過程線，它可以明顯地反映出沉降的趨勢、規律和幅度。沉降趨勢預報是沉降測量的重要環節；通過大量的沉降觀測后，獲得對地表沉降規律的理性認識，確定未來的沉降趨勢，這是確保地表建（構）筑物安全運營的可靠保證。

2.2拱頂下沉

隧道開挖后，由于圍巖自重和應力調整造成隧道頂板向下移動。拱頂下沉量是隧道安全的重要控制因素，做好拱頂下沉量的測量工作，根據測量結果指導施工工作是工程建設的重要環節。拱頂下沉量測斷面的間距為：Ⅳ級圍巖不大于25m，Ⅴ級圍巖應小于20m。圍巖變形處應適當加密，在各類圍巖的起始地段增設拱頂下沉測點1~2個。當發生較大涌水時，Ⅴ級圍巖量測斷面的間距應縮小至5~10m。各測點應在避免爆破作業破壞測點的前提下，盡可能靠近工作面埋設，一般為0.5~2.0m，并在下一次爆破循環前獲得初始讀數。初讀數應在開挖后12h內讀取，最遲不得超過24h，而且在下一循環開挖前，必須完成初期變形值的讀數。對監測結果進行分析，可以得出累計沉降、單次沉降等曲線，并可對其進行擬合，進而可以對其最終沉降做出預測，來指導施工。

2.3周邊收斂

周邊收斂量測和拱頂下沉量測應布置在同一個斷面，是衡量隧道開挖后圍巖變化的另一個重要參數。測量時將收斂計一端連接掛鉤與測點錨栓上不銹鋼環（鉤）相連，展開鋼尺使掛鉤與另一測點的錨栓相連。張力粗調可把收斂計測力裝置上的插銷定位于鋼尺穿孔來完成。張力細調則通過測力裝置微調至恒定拉力為止。在實施中，隧道開挖后在設計的監測點位埋置監測掛鉤，測量初始值，然后根據施工的進程監測收斂值，直到穩定為止。將量測結果進行分析，可以得出累計洞周凈空收斂與時間的關系曲線，對曲線進行擬合分析，可以對隧道洞室的最終變形進行預測，從而達到指導施工的目的。

2.4 地質勘探

在地下工程中，開挖前的地質勘探工作很難提供非常準確的地質資料，所以，在隧道過程中對前進的開挖工作面附近圍巖的巖石性質、狀態應進行觀察，對開挖后動態進行觀察。地質勘探主要目的：（1）預測開挖面前方的地質條件；（2）為判斷圍巖、隧道的穩定性提供地質依據；（3）根據噴層表面狀態及錨桿的工作狀態，分析支護結構的可靠程度。地質勘探包括洞內觀察和洞外觀察。洞內觀察分開挖工作面觀察和已施工區段觀察兩部分，開挖工作面觀察應在每次開挖后進行一次，內容包括節理裂隙發育情況、工作面穩定狀態、涌水情況及底板是否隆起等。初期支護完成區段觀察內容包括：噴混凝土是否產生裂隙或剝離，要特別注意噴混凝土是否發生剪切破壞的現象等。洞外觀察包括洞口及洞身淺埋段地表情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩定、地表水滲透的觀察。

2.5 其他重要指標

隧道安全控制指標除了上述4個指標以外，還包括圍巖的位移、錨桿應力、后行洞襯砌鋼筋應力、圍巖與支護結構界面及初期支護與模筑襯砌界面壓應力等。這幾個主要是隧道結構的安全指標，其中，為了探明支護系統上承受的荷載，進一步研究支架與圍巖相互作用之間的關系，不僅需要量測支護空間產生的相對位移(或空間斷面的變形)，而且還需要對圍巖深部巖移進行監測和掌握。錨桿應力、后行洞襯砌鋼筋應力、圍巖與支護結構界面和初期支護與模筑襯砌界面壓應力主要反映支護措施的作用效果，屬可控認為可控因素，做好測量反饋工作，尋找相應的規律，最大限度地發揮支護作用，為地表建筑物指標控制工作提供更寬松的操作條件。

3 結言

針對工程的特殊情況，對地表沉降、拱頂下沉等工程重要指標進行嚴密監控，并及時根據測量結果進行分析，指導施工工作。地表沉降沉降等指標能合理反應隧道施工對地表建筑物的影響，監控方案科學、可靠。

參考文獻：

潘昌實．隧道力學數值方法[M]．中國鐵道出版社．北京：1995

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1國內外鐵路客車及其空調系統的發展

中國鐵路擁有十分輝煌的過去。然而，隨著中國航空業的重組和大量高速公路的修建，航空運輸和長途公路運輸開始興起，到1996年，中國的公路客運量甚至超過了鐵路客運量。從1997年開始，中國鐵路開始進行全國性的鐵路提速。此后中國鐵路經過了幾次提速，到2003年客車最高運行時速已經達到了200公里以上。[1]

在國外，高速鐵路客車發展非常迅猛。例如，法國的高速鐵路技術是一種比較成熟的技術，高速鐵路（TGV）(TrainaGrandeVitesse法文超高速列車之意)已達到每小時513公里的實驗速度。而日本也正在開發"21世紀之星"高速列車，這種列車除時速達350公里的超高速外，在性能上較以往有大幅度的提高，還具有乘坐舒適和車內安靜的特點[2]。德國將磁懸浮列車作為未來的新型交通工具，幾年內這種列車最高時速將達到400公里。

國內外高速鐵路客車的發展告訴我們，鐵路即將進入一個高速時代。為適應鐵路高速化的要求，必須對現有的空調系統進行改進或提出新的空調理念。

2鐵路高速化對客車空調裝置提出的挑戰

與普通空調客車相比，高速空調客車無論是速度還是設計結構都有較大區別，因此只有針對高速客車的實際情況設計研制適宜的空氣調節系統，才能保證客車內達到所要求的空氣參數和空氣品質，為旅客提供舒適的旅行環境。

針對高速客車的運行特點對其空調系統提出了如下要求：

1）空調設備的安裝位置要求降低

高速客車由于其速度快（一般都在200km/h以上），為了保證行車的安全并且為了提高運行的平穩性，其輔助設備（包括空調系統）及車體重心位置必須降低，以利于整車重心的降低。

2）空調系統的運轉部件要求少

高速客車由于其停站間隔長，同時維護正常運營的人員少，因此必須保證其空氣調節系統具有較高的穩定性和可靠性，這就要求高速客車空氣調節系統的運轉部件盡可能減少，以降低事故率，易于維護管理。

3）空調裝置的安裝空間要求小

高速客車由于其獨特的設計結構（車體一般采用流線型優化設計），給其空氣調節系統設備預留的安裝空間較小，因此，只有針對其預留空間的結構特點設計研制合適的空氣調節系統，才能滿足車內的空氣參數設計要求。

4）空調系統的運行品質要求高

高速客車由于其速度快，車廂的氣密性高，車內人員較密集，同時客車運行時間比較長，因此對車內的空氣品質要求高，否則旅客極易產生疲勞、惡心、乏力等不適癥狀。

5）空調系統的調節性能要求好

高速客車中一般都將整個車廂分割為若干個小包間，要求每個包間內都能夠方便的單獨調節每個包間內的空氣參數，而且由于客車經過的地域室外參數差別較大，這就要求其空氣調節系統的調節性能好，以利于適應不同的工況要求。

6）空調系統的工作條件差

高速客車空調系統的空氣處理裝置置于野外高速行駛的運動載體上，經常處于不穩定的環境條件下工作，列車本身的振動和與車軌的撞擊會給其空調系統的運行帶來很大的負面影響。

綜合以上條件可以看出，高速客車對空調系統有較高的要求，因此，必須針對高速客車實際的運行工作條件研制設計相應的空氣調節系統。針對高速鐵路客車對空調系統的新的、更高的要求，本文提出了誘導空調系統在高速客車上應用。

3全空氣誘導空調系統在高速客車上的應用分析

按照誘導器內是否設置盤管，誘導空調系統可以分為兩種類別：“空氣－水”誘導器系統和全空氣誘導器系統。“空氣－水”誘導器系統的一部分夏季室內冷負荷由空氣負擔，另一部分由水（通過二次盤管加熱或冷卻二次風）負擔。但是由于此種系統內部結構較復雜，一旦損壞維修量大，且占用空間大，同時需要一套單獨的水系統，所以不適于高速客車的要求。在高速客車上采用的是另一種誘導空調系統——全空氣誘導空調系統。

采用全空氣誘導空調系統時，車內所需的冷負荷全部由空氣（一次風）負擔。這種誘導器不帶二次冷卻盤管，實際是一個特殊的送風裝置，能夠誘導一定數量的室內空氣，達到增加送風量和減少送風溫差的作用，有時也可以在誘導器內部裝置電加熱器以適應室內負荷變動的需要。

全空氣誘導空調系統在客車上工作過程是：一次風（車外空氣經過處理由風機送入車內）進入到誘導器的靜壓箱，經噴嘴高速噴出。由于高速噴射氣流的引射作用使得車內的空氣（二次風）被誘導到誘導器中，在混合箱中與一次風充分混合，然后經出風口送入到車內[3]。

全空氣誘導空調系統特別適用于高速客車，與高速客車對空調系統的特殊要求相對照可以看出，全空氣誘導空調系統具有以下優點：

節省車廂內的空間

高速客車由于其獨特的設計結構，對于空間要求極為嚴格，空調占用的車廂空間應盡可能的小。由于誘導器系統空氣處理設備的送風量僅為一次風量，因而風量小，使得系統處理設備及風道截面也較小，與以往的集中式空調系統相比，較好的解決了風道安裝空間狹小的矛盾。且誘導器在車內布置靈活，能適應各種車型的需要。

2）提高車廂內的空氣品質及人體的舒適性

由于高速客車密閉性高，運行時間長，所以對車廂內的舒適性及空氣品質要求較高。而全空氣誘導空調系統送風溫差較小，送風量大，新風量充足，人體的舒適感和室內的空氣品質較高。另外，在軟硬座客車中，常用的頂送風空調系統氣流直接吹向旅客頭部，這樣，在冬季會使旅客感覺頭暈、不適，而夏季冷風先吹頭部也容易使人感冒。而誘導器通常安裝在客車車窗下部，不會對人體直吹，而且從送風口出來的氣流沿車窗貼附流動到車頂部，在橫斷面方向形成環流，使旅客居留區處于空氣的回流區內，大大提高了舒適度；并且由于新風量大，人體的舒適感也會明顯提高。而對于軟硬臥客車來講，由于一般是兩層或三層臥鋪，車內空間有限，如采用大風道通風系統，冷風會直接從頂部吹到上鋪旅客身上，人體的舒適感較差；而采用全空氣誘導空調系統，風道布置于車廂下部，而誘導器布置于車窗下部，不會造成直吹，這樣會大大提高車廂內人體的舒適度。

系統的穩定性與可靠性高

高速客車由于停站間隔較長，且由于列車高速行駛，工作條件惡劣，要求空調的穩定性與可靠性較高。誘導器空調系統的運轉部件遠遠少于其他空調系統，這對于穩定性與可靠性都要求很高的高速列車來講無疑是一個很大的優勢；而且由于系統需要處理的風量變少了，這樣，空氣處理設備的使用壽命會大大提高，同時也就降低了空氣處理設備的損壞率，為高速列車在惡劣工作環境下正常運行提供了保證。

4）設備安裝位置低

高速客車由于速度快，為了保證車身平穩及運行安全，要求車體的重心盡可能低。相比于頂置式空調系統來說，全空氣誘導空調系統采用下部送風，空調機組可以安裝在車下，且誘導器安裝于車廂下部，從而降低了車體重心。

5）系統適用范圍大，并可以單獨調節

鐵路客車由于經過的區域范圍大，外部環境差別非常明顯，因此要求空調系統能根據情況，及時調整。誘導空調系統可以在誘導器內裝置電加熱器以適應車內負荷變化的需要。當車內負荷變化時，可以通過開啟電加熱裝置進行適應調整，使得系統的工況調節范圍變大，更好的保證車內空氣參數。同時，在每個誘導器入口處可以設置錐形調節閥，以實現包間內系統的單獨調節[4]。

6）誘導器通常安裝于車窗下部，這樣，冬季由于熱風首先接觸玻璃窗，可以解決窗口由于溫度低而產生凝結水和結霜問題。

綜上所述可以看出，誘導空調系統是一種非常適用于高速鐵路客車的空調形式，但是，其也存在著一些缺點需要進行改進。

4高速鐵路客車誘導空調系統的改進

4.1誘導空調系統存在的缺點

雖然全空氣誘導空調系統非常適合于高速鐵路客車的要求，但是它還存在著以下缺點需要加以改進：

新風比大，風機壓頭高，致使系統的能量消耗大。

系統的噪聲較大，會造成噪聲污染，影響車內的舒適度。

春秋過渡季節無法充分利用室外新風，系統冷量消耗大。

4.2誘導空調系統的改進措施

針對以上存在的缺點，可以采用以下措施加以克服：

集中排風，設置能量回收裝置

根據文獻[5]，可以設置集中排風裝置，并在排風與新風管道系統設置全熱交換器，以利于回收排風冷量，降低系統能量消耗。

采取消聲措施，降低系統噪聲

為了降低系統噪聲，在風機的出口管路設置消聲靜壓箱，以降低風機噪聲；在誘導器內部的靜壓箱內壁以及混合箱內壁貼高頻吸聲材料，以消除噴射噪聲。由于誘導器噪聲主要是由于噴嘴氣流速度太大而引起噪聲，因此可以通過增加噴嘴數量，增大噴嘴面積，降低噴嘴的氣流速度來降低噴嘴噴射噪聲。

設置旁通風道，充分利用自然冷量

為了在春秋季節充分利用室外新風，可以在空調包間的送風支管上設置旁通風道，使過渡季節的室外新風不經過靜壓箱和噴嘴而直接進入室內，這樣，既節約了冷量，又提高了空氣品質。

5結語

本文對誘導器的基本原理及特點進行了簡單介紹，針對高速鐵路客車進行了全空氣誘導空調系統的適用性分析，并對其某些缺點采取了改進措施。誘導空調系統在高速列車上的應用目前在國內尚無研究，而在國外已經進行了多項研究并部分投入使用。隨著我國高速鐵路客車的發展，誘導空調系統由于其對高速客車的良好適用性定將漸受重視。

參考文獻：

1俞展猷.國外高速列車發展簡述與我國提速列車試驗的回顧,鐵道機車車輛,1999,(3):1~6

2郭榮生.國外高速旅客列車發展概況，國外鐵道車輛，1991,(1):7~11

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隨著計算機網絡的廣泛應用，網絡安全問題日漸突出。網絡具有跨國界、無主管、不設防、開放、自由、缺少法律約束力等特性，網絡的這些特性顯示了它的許多優點，但同時也使它容易受到來自各方面的入侵和攻擊。如果不很好地解決這個問題，必將阻礙計算機網絡化發展的進程。

1 網絡安全概述

網絡安全從本質上來講就是網絡上的信息安全，指網絡系統中流動和保存的數據，不受到偶然的或者惡意的破壞、泄露、更改，系統能連續正常的工作，網絡服務不中斷。從廣義上來說，凡是涉及到網絡上信息的保密性、完整性、可用性、真實性和可控性的相關技術和理論都是網絡安全所要研究的領域。

2 網絡安全的威脅因素

歸納起來，網絡安全的威脅主要有：

（1）網絡協議的局限性。　Internet的基石是TCP/IP協議簇，該協議簇在實現上力求效率，而沒有考慮安全因素，因為那樣無疑增大代碼量，從而降低了TCP/IP的運行效率，所以說TCP/IP本身在設計上就是不安全的。并且，由于TCP/IP協議是公布于眾的，若人們對TCP/IP協議很熟悉，就可以利用它的安全缺陷來實施網絡攻擊。

(2) 人為的無意失誤。如操作員安全配置不當造成的安全漏洞，用戶口令選擇不慎，用戶將自己的帳號隨意轉借他人或與別人共享等都會對網絡安全帶來威脅。雖然網絡中設置了不少保護屏障，但由于人們的安全意識淡薄，從而使保護措施形同虛設。例如防火墻，它是一種網絡安全保障手段，是網絡通信時執行的一種訪問控制尺度，其主要目的就是通過控制入、出一個網絡的權限，并迫使所有的連接都經過這樣的檢查，防止一個需要保護的網絡遭受外界因素的干擾和破壞。如有人為了避開防火墻服務器的額外認證，進行直接的PPP連接，就會使防火墻失去保護作用。

（3）計算機病毒的危害。　計算機病毒是一個能夠通過修改程序，把自身復制進去進而去傳染其它程序的程序。它并不獨立存在，而是寄生在其他程序之中，它具有能自我“復制”并能“傳播”這一基本特征，并在計算機網絡內部反復地自我繁殖和擴散，危及網絡系統正常工作，最終使計算機及網絡系統發生故障和癱瘓。目前全世界的計算機活體病毒達14萬多種，其傳播途徑不僅通過軟盤、硬盤傳播，還可以通過網絡的電子郵件和下載軟件傳播。隨著計算機應用的發展，人們深刻地認識到病毒對計算機信息系統造成嚴重的破壞。

(4) 黑客的威脅和攻擊。　這是計算機網絡所面臨的最大威脅，敵手的攻擊和計算機犯罪就屬于這一類。此類攻擊又可以分為2種:一種是網絡攻擊，以各種方式有選擇地破壞對方信息的有效性和完整性;另一類是網絡偵察，他是在不影響網絡正常工作的情況下，進行截獲、竊取、破譯以獲得對方重要的機密信息。這2種攻擊均可對計算機網絡造成極大的危害，并導致機密數據的泄露。網絡軟件不可能是百分之百的無缺陷和無漏洞的，這些漏洞和缺陷恰恰是黑客進行攻擊的首選目標。黑客入侵的例子枚不勝舉，從某種意義上講，黑客對信息安全的危害甚至比一般的電腦病毒更為嚴重。

3計算機網絡安全防范措施

針對網絡系統現實情況，處理好網絡的安全問題是當務之急。為了保證網絡安全采用如下方法：

(1)配置防火墻。防火墻將內部網和公開網分開，實質上是一種隔離技術。它是網絡安全的屏障，是保護網絡安全最主要的手段之一。免費論文。利用防火墻，在網絡通訊時執行一種訪問控制尺度，允許防火墻同意訪問的人與數據進人自己的內部網絡，同時將不允許的用戶與數據拒之門外，最大限度地阻止網絡中的黑客隨意訪問自己的網絡。防火墻是一種行之有效且應用廣泛的網絡安全機制，防止Internet上的不安全因素蔓延到局域網內部，所以，防火墻是網絡安全的重要一環。免費論文。

(2)安裝防病毒網關軟件。防病毒網關放置在內部網絡和互聯網連接處。當在內部網絡發現病毒時，可能已經感染了很多計算機，防病毒網關可以將大部分病毒隔離在外部，它同時具有反垃圾郵件和反間諜軟件的能力。當出現新的病毒時，管理員只要將防病毒網關升級就可以抵御新病毒的攻擊。

(3）應用入侵檢測系統。入侵檢測技術是近20年來出現的一種主動保護自己免受黑客攻擊的新型網絡安全技術。它能夠檢測那些來自網絡的攻擊，檢測到超過授權的非法訪問。一個網絡入侵檢測系統不需要改變服務器等主機的配置。由于它不會在業務系統的主機安裝額外的軟件，從而不會影響這些機器的CPU、I/O與磁盤等資源的使用，不會影響業務的性能。它從系統運行過程中產生的或系統所處理的各種數據中查找出威脅系統安全的因素，并對威脅做出相應的處理。免費論文。入侵檢測被認為是防火墻之后的第二道安全閘門，它在不影響網絡性能的情況下對網絡進行監測，從而提供對內部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時保護。在網絡中同時采用基于網絡和基于主機的入侵檢測系統，則會構架成一套完整立體的主動防御體系。

(4）利用網絡監聽維護子網系統安全。對于網絡外部的入侵可以通過安裝防火墻來解決，但是對于網絡內部的侵襲則無能為力。在這種情況下，可以采用對各個子網做一有一定功能的審計文件，為管理人員分析自己的網絡運作狀態提供依據。設計一個子網專用的監聽程序。該軟件的主要功能為長期監聽子網絡內計算機間相互聯系的情況，為系統中各個服務器的審計文件提供備份。

(5)采用漏洞掃描技術。漏洞掃描是針對特定信息網絡中存在的漏洞而進行的。信息網絡中無論是主機還是網絡設備都可能存在安全隱患，有些是系統設計時考慮不周而留下的，有些是系統建設時出現的。這些漏洞很容易被攻擊，從而危及信息網絡的安全。漏洞掃描是自動檢測遠端或本地主機安全的技術，它查詢TCP/IP各種服務的端口，并記錄目標主機的響應，收集關于某些特定項目的有用信息。它的具體實現是安全掃描程序，掃描程序可以在很短的時間內查出現存的安全脆弱點。掃描程序開發者利用可得到的攻擊方法，把它們集成到整個掃描中，掃描后以統計的格式輸出，便于參考和分析。

(6)應用數據加密技術。數據加密技術就是對信息進行重新編碼，從而隱藏信息內容，使非法用戶無法獲取信息的真實內容的一種技術手段。數據加密技術是為提高信息系統及數據的安全性和保密性，防止秘密數據被外部破析所采用的主要手段之一。

(7)常做數據備份。由于數據備份所占有的重要地位，它已經成為計算機領域里相對獨立的分支機構。時至今日，各種操作系統都附帶有功能較強的備份程序，但同時也還存在這樣或那樣的缺陷;各類數據庫管理系統也都有一定的數據復制的機理和功能，但對整個系統的數據備份來說仍有不夠完備之處。所以，若想根本解決整個系統數據的可靠備份問題，選擇專門的備份軟、硬件，建立專用的數據備份系統是不可缺少的。

結語

隨著網絡的迅速發展，網絡技術的日漸更新，網絡時代的計算機信息安全越來越重要，網絡安全是一個系統的工程，需要仔細考慮系統的安全需求，并將各種安全技術結合在一起，才能生成一個高效、通用、安全的網絡系統。

f參考 文 獻 ]

[1盧開澄:《計算機密碼學一計算機網絡中的數據預安全》(清華大學出版社1998).

[2余建斌:《黑客的攻擊手段及用戶對策》(北京人民郵電出版社1998).

[3〕蔡立軍:《計算機網絡安全技術》(中國水利水電出版社2002).

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中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0039-02

1 軟弱圍巖

軟弱圍巖是地下工程對于地質條件的一個綜合性的界定，在地下隧道工程與巖土工程施工中，圍巖的性質與基本條件將決定著工程所應使用的施工方法與工程本身的技術難度。因此，對于隧道工程首先要明確圍巖的基本條件，掌握圍巖的基本性質，在此基礎上才可以在后期的施工進程中準確把握施工要點，以達到順利施工的目標。

一般而言，在地下鐵道、巖土及隧道等工程中，圍巖的種類如何界定是根據圍巖本身的強度及穩定性、風化程度及完整性等因素進行綜合考慮，進而分成不同等級和種類的圍巖，在現實施工的前期勘察階段，通過一定的技術手段對圍巖進行勘測與性質的測定，結合工程的特點得出圍巖的具體類別。隨著施工技術的不斷發展，施工工程具有相對復雜的趨勢，施工人員對地質條件的判斷與界定也有了更深層次的認識，對于圍巖的分類與認識也在不斷加深，靠簡單的感性判斷不夠科學，需要借助一些新的設備與技術才可以準確得知圍巖的具體物理性質。因此對于圍巖的認識，不同階段、不同的地質條件、不同的工程特點，圍巖的特殊性很難一概而論，需要具體問題具體解決。

2 隧道工程施工方法與理論

對于地下空間的探索，實際上歷史已經久遠，從遠古時期人們以地為穴的居住方式就形成了地下空間施工的雛形。隨著目前我國大規模的地下工程建設，包括地鐵、地下隧道、公路的地基施工等都涉及到地下工程的施工。一般而言，針對地下隧道工程，常用的基本方法有礦山法、新奧法、地質工程施工法。

2.1 礦山法

作為一種傳統的地下隧道施工方法，其基本原理是在隧道爆破后，造成周圍巖石穩定性與強度下降，受力上整體處于松弛狀態，是一種軟弱性質的圍巖，在該條件下，進行邊支護邊施工，以防止圍巖坍塌對于隧道穩定性與安全的影響。在支護的環節上，對于軟弱圍巖主要是利用剛性襯砌作為支撐，剛性襯砌最大程度地防止隧道斷面的變形，并有效地抵擋了擾動后的圍巖對開挖面的荷載。礦山法是一種暗挖法，以爆破的方式形成開挖面，并借以剛性襯砌作為臨時支撐，在實際隧道開挖的施工過程中，采用分部開挖的方式，邊開挖，邊修筑襯砌，邊支護。開挖時，首先要開挖導坑，為了最小限度減少圍巖的擾動，以導坑作為開挖的基礎向周分部擴大開挖，尤其對于軟弱具有坍塌可能的圍巖就需要結合開挖斷面的尺寸，在分部開挖中具體采取何種順序與方式進行仔細衡量才可以確定。

2.2 新奧法

新奧法是在礦山法的基礎上發展而來，其施工原理在于強調圍巖的自承重能力，以錨桿、鋼筋網、噴射混凝土等柔性手段進行主要支撐，以此抵抗圍巖的變形。實際在此過程中圍巖作為了支護系統的重要組成部分與受力部分。與傳統的礦山法相比，在手段與施工概念上而言都是一種突破。新奧法通過錨桿而形成的加固拱與噴射混凝土層形成內外兩層襯砌，混凝土同時以強大的噴射力注入到圍巖土層的縫隙中，與土層進行了結合，圍巖的穩定性與抗變形能力得到進一步提升。此外，新奧法減少了圍巖擾動的強度、頻率與持續周期，新奧法的支護手段一般不需要拆除，作為永久性支撐，嵌入到開挖面中，減少了施工的程序，相對較小的噴射層厚度又可以保證開挖的工作量，節省了開挖跨度對工程周期與穩定性的影響。

2.3 地質工程施工

地質工程施工是在隧道開挖面進行開挖與圍巖擾動前期對地質條件進行主動加固的一種方法。如常利用在隧道開挖洞口的大管棚支護技術和地面注漿技術。地質工程施工主要采用一定的工程措施，以主動方式去控制圍巖的變形與穩定性，平衡圍巖和支護的共同強度，以保住一開始就為隧道順利掘進與開挖創造一個相對寬松的施工環境。

隨著工程難度的差異性，一般在地下隧道工程中常常根據特定的地質綜合條件、水文狀況、圍巖的性質、工程性質與復雜程度，采取不同的隧道施工方法，有時候為了保障工程的安全性與穩定性常常綜合幾種方法共同發揮作用而不是單純采用其中一種。對礦山法、新奧法、地質工程施工法的分析中，筆者得知不同的方法都有其各自的優勢與不足，在實際施工中應該相互借鑒，取長補短。例如在礦山法施工的過程中常常借鑒新奧法對于支護的安全度進行監測與控制。對于地質條件比較特殊的情況，新奧法的施工比礦山法更加成熟有效，對于襯砌的要求也更加嚴格。而地質工程的施工則結合了新奧法與礦山法的優勢，從前期就開始對影響隧道施工的各種因素進行預測與準備，從宏觀上與整體施工戰略上給隧道工程一些指導。

3 軟弱圍巖下隧道工程施工方法與技術

在隧道實際施工工程中，主要涉及開挖與襯砌兩道施工工序，其次涉及到一些輔助工程如防水排水等工藝技術。在上節對三種主要隧道施工方法進行闡述的基礎上，該節重點討論對于軟弱圍巖條件下隧道工程的施工技術與方法。

首先對于實際工程的地質特征，圍巖的性質必須有個明確的認識。對地質條件與圍巖特征進行詳細的預測與勘察是在隧道工程的設計階段與施工階段首先要解決的現實問題。如在施工中采取超前地質預報、地質素描、圍巖彈性波速等對圍巖進行全面的了解與接觸，在此基礎上才可以精準確定隧道施工方案，事先做好預案工作。

其次，施工的最開始應堅持地質工程施工的基本理念，盡量做好基礎性支護工作，如對開挖洞口的大管棚超前支護、地面注漿技術等對圍巖進行事先的預應力主動防護，此舉可以有效保證后期隧道開挖中圍巖受力更加合理，并可以提高軟弱圍巖的基本力學屬性。

第三，在實際開挖的進程中，應盡量采取新奧法，對圍巖避免過多的擾動，采取光面爆破技術，保證圍巖基本受力面的均衡。對若軟圍巖應盡量增強圍巖的自穩能力，必要條件下，可以輔助配合礦山法施工，將兩者的優勢充分結合。在新奧法施工的指導下，進行分部施工，根據開挖工作面尺寸與地坑深度選擇正確的分部施工方法，如對單側壁導坑法、雙側壁導坑法、臺階法的合理運用。在軟弱圍巖受到大擾動的情況下，要盡量做好及時的防護工作，應盡量采用柔性支護技術。開挖時還應做好圍巖的監測工作，對支護系統的穩定性進行實時的反饋與控制。

第四，軟弱圍巖條件下的隧道施工，常常由于地質條件的不確定性，同一隧道不同跨度與進尺的圍巖特征存在差異性變化，對于軟弱圍巖新奧法配合礦山法往往有時候更加有效保證了隧道的順利施工。

4 結語

軟弱圍巖是隧道施工中常常碰到的地質情況，該情況下，隧道保證正常施工需要對圍巖首先有個比較全面的認識，并盡可能做好圍巖的超前支護措施，實際開挖過程中要根據工程的實際特點選擇正確的施工方法，對礦山法與新奧法進行有選擇的運用，保證隧道圍巖的自穩能力和抗變形能力。圍巖在施工擾動后，為了抵抗其松弛變形盡可能綜合運用柔性支護與剛性襯砌結合的支護手段，同時做好圍巖的實時監測與控制措施。

參考文獻

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中圖分類號：U45文獻標識碼： A

工程概況

福建省莆田至永定（閩粵界）高速公路永春至永定泉州段大鼓山隧道位于安溪縣感德鎮尾園村，隧道總體走向呈南東-北西向曲線形展布，隧道為上下行分離的四車道分離式隧道，隧道凈空均為（寬×高）10.25×5.0m，設計時速80km/h。隧道與縣道x339線斜交，夾角62°，隧道下穿縣道，埋深16~18m，公路路肩距離隧道洞口最小處不足40m（見圖1）。

此縣道為安溪縣通往龍巖的主要通道，日間有公交線路通行，且為連接后三個標段的唯一通道，業主及相關部門提出公路沉降值要求最大值不得超過30cm。地質情況：主要由殘積砂質粘性土及全-強風化花崗巖組成，圍巖呈松散結構，且節理、裂隙發育。

二、主要控制措施

大管棚施工

施工圖設計采用40m長超前大管棚施工工藝，按照相對位置，大管棚已經深入到縣道正下方，如何保證管棚的施工長度和注漿效果是控制公路下沉量和隧道安全開挖的關鍵。

管棚套拱施工

沿隧道襯砌設計外輪廓線外（考慮拱頂預留沉降量）設60cm厚C25鋼架砼套拱，鋼架采用3榀I18工字鋼，縱向間距75cm，各榀鋼架間焊接環向間距為1m的Φ25連接鋼筋，套拱縱向長度200cm。施工時為了減少鉆孔中鉆桿因自重和鉆桿剛度下沉帶來的孔位下垂，根據施工經驗在套拱中沿鉆孔方向預埋仰角4°的φ127×4mm孔口管（考慮設計縱坡），用全站儀通過坐標法確定其平面位置，運用坡度尺設定孔口管仰角及外插角。孔口管密貼鋼拱架外延焊接牢固，以防止套拱砼施工時產生偏移。

施工機械

超前大管棚鉆孔機采用海王星-90B型多功能全液壓履帶鉆機，該鉆機最高水平鉆進高度3m，主臂垂直360°回轉。采用頂驅雙作用沖擊和回轉，將套管和鉆桿同時沖擊回轉鉆入軟弱圍巖，鉆孔時采用液壓夾持器和大通孔動力頭、大扭矩回轉鉆桿鉆進穿孔，既提高了空向精度，也提高了鉆孔深度。

管件制作

管棚采用42m長φ108×6mm熱軋無縫鋼管，環向間距40cm，共40根（圖2）。為利于管棚整體受力，相鄰鋼管的接頭應前后錯開1m以上，選用節長3m、6m兩種長度規格的鋼管，鋼管接頭采用長15cm絲扣連接。鋼管周邊鉆設φ10mm注漿孔，孔間距20cm梅花形布置，管頭制作成錐形，尾部4.5m不鉆孔（圖3）。

圖2管棚布置圖

圖3鋼管制作示意圖

鉆孔

為了保證鋼管安裝質量，選用直徑φ127mm鉆頭一次成孔。鉆機開鉆時，應先低速低壓鉆進，待成孔8m后根據地質情況調整鉆速（圖4），鉆進過程中經常用坡度尺檢測鉆設角度。認真做好鉆進過程的原始記錄，并根據巖屑判斷地質狀況，作為洞身地質預報參考資料，指導洞身開挖施工。

頂管施工

成孔后，采用鉆機的大扭矩、大動力頭鉆進工藝，旋轉頂推鋼管。鋼管接頭絲扣連接為滿足管棚受力要求，同一橫斷面內的接頭數量不大于50%，將編號為奇數的有孔鋼花管的第一節管采用3m鋼管，編號為偶數的鋼管的第一節管采用6m鋼管，以后每節均采用6m長鋼管。

注漿

安裝好長鋼管后即對孔內注漿，注漿參數：

水泥漿水灰比：（0.8～1）:1

水玻璃濃度：35波美度，模數2.4

水泥：水玻璃（體積比）1：（1～0.8）

注漿壓力：0.5～1.5Mpa，終壓2.0Mpa，持壓10分鐘。

注漿時若壓力不符合要求，漿液流失時，采用間歇注漿，間歇時間5~15分鐘。也可采用反復注入，稀漿與濃漿交替，壓力控制與注入漿液量控制相結合的措施，注漿壓力從低到高逐漸加壓，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙填充飽滿。

洞頂及縣道加固處理（圖5）

洞頂加固處理

進洞開挖前沿隧道洞頂公路路肩外1m約40米長范圍內，插打長度為15m的兩排φ108×8mm有孔鋼花管注漿，間距1×2m梅花型布置，外露1m，注漿結束后澆筑90cm高C25抗滑混凝土擋墻封閉成整體。增加鋼管的剛度和強度。注漿參數同管棚注漿，應在施工中不斷調整，以盡量保證鋼管之間漿液充填飽滿，形成穩定殼體。

公路加固處理。

此處縣道為半填半挖地段，一側靠近山體，一側設置約6m高漿砌片石擋土墻，因此，注漿加固路面下方的填方路基可以減少公路的整體沉降，為此，我們采取了下列方案進行縣道加固處理

縣道外側漿砌片石擋土墻坡面模筑50cm厚C25混凝土封閉層，增加擋土墻的整體性，并為壓漿做準備。

沿擋土墻垂直墻面方向鉆設ф42mm小導管注漿加固，長度6m，間距1.2×1.2m梅花形布置。注漿采用32.5R普通硅酸鹽水泥凈漿，注漿壓力0.5Mpa,水灰比用0.5，摻入適量的外加劑，水泥用量應不少于25kg/m，若久注不滿，在排除水泥漿液滲入地下或冒出地表等情況外，可采用二次注漿工藝注漿法。

洞內施工控制

洞身開挖采用三臺階加臨時仰拱開挖法，施工工藝見圖6，為了減小對隧道圍巖的擾動，開挖過程中，應選用人工配合小型挖掘設備開挖，嚴禁采用大挖機開挖。主要施工工藝如下：

1）在上一循環的超前支護下，開挖①部施做①部周邊的初期支護：初噴混凝土，鋪鋼筋網，架立鋼架，鉆設徑向錨桿，復噴混凝土至設計厚度。

2）開挖②-1部施做②-1部初期支護：初噴混凝土，鋪鋼筋網，架立鋼架，鉆設徑向錨桿，復噴混凝土至設計厚度施做臨時仰拱：架設臨時橫撐A（每2榀初支鋼架設一處），鋪設鋼筋網，并噴混凝土封閉臨時仰拱。

3）同②-1部施工工序，開挖支護②-2。

4）開挖③-1部施做③-1部邊墻初期支護，既初噴混凝土，鋪鋼筋網，架立鋼架，鉆設徑向錨桿，復噴混凝土至設計厚度。

5）同③-1部施工工序，開挖③-2，開挖④部施做④部仰拱初期支護，既初噴混凝土，鋪鋼筋網，架設鋼架，復噴混凝土至設計厚度。

6）灌筑部仰拱與邊墻基礎。待仰拱混凝土初凝后，灌注仰拱填充部至設計高度。

7）根據監控量測結果分析，待初期支護收斂后，利用襯砌模板臺車一次性澆注襯砌（拱墻襯砌一次施做）。

三、沉降觀察與安全防護

地表沉降觀測

在隧道開挖施工開始觀測，在隧道開挖到公路下方時，根據量測變化可調整至一天1到3次，待隧道通過公路，施做完二次襯砌且沉降穩定后停止量測。具體測量頻率見下圖:

路面下沉監控量測方法及頻率

項目名稱 方法及工具 布置 量測間隔時間

地表下沉量測 水平儀 測點間距5*5m 開挖面距離公路30m至隧道襯砌結束并襯砌穩定

掘進面距公路≥10m 10m＞掘進面距公路≥0m 隧道穿越公路時 10m＞二襯距公路≥0m

1次/1天 2次/1天 3次/1天 2次/1天

觀測點設置

在公路兩側，距離隧道穿過公路軸線的前后二十米的范圍內設置監控點，監控點設置間距為5m。監控點設置要求：設點牢固，位置正確，通視性良好。

防護方案

在縣道距離洞頂200米處各設置一個警示標志，上寫“前方200米為施工地段，請減速慢行”，要求行車速度不大于20公里/小時。沿擋土墻內側1m處間隔2m設置錐形桶，夜間警示照明設施的燈照方向一律背向縣道，并在公路行車方向設置遮擋，避免夜間影響行使車輛。同時安排專人進行24小時值守。

結束語

通過以上方法的運用，使得大鼓山隧道在下穿縣道x339線施工中進展順利，路面下沉累計最大為22cm。保證了公路的暢通和隧道安全施工要求，對今后類似工程具有一定的借鑒作用。

參考文獻

[1] 彭立敏, 劉小兵. 交通隧道工程[M]. 湖南長沙:中南大學出版社, 2003.

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引言

地下管網是城市基礎設施的重要組成部分，日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內，要對上述市政設施進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段，這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。

非開挖技術將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用，本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。

1 頂管施工的特點

頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來，頂管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價。

2 頂管技術施工應用分析

2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。

一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當IJD外≥2.10時為長管。

2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。

2.3 頂管施工的工藝：頂管施 叉稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。

2.3.1 頂管井的設計：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。

2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3）穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；4）悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。

3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用

在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩定，以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿孔隙，并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應每一種壓漿壓力，都有一個完全確定的滲入深度。

盡管就某種場合來說，隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知，在管子下半部，膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出，而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出韻原因在于，靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙，或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下，膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之，在頂壓力和浮力同時作用下，管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起，于是管底下方便形成了一個低壓區，致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。

4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力

只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響

5 結語

頂管設計在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開槽埋管更具優越性。時代要前進，城市要發展。市政設施配套完善，地下各種管道建設將會大量增加，頂管設計和施工也會增多。管徑加大，長度加長，有直有曲，種類繁多，這將是今后大城市頂管施工的發展趨勢。因此，我們要重視這個良機，進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術，使之綜合施工技術達到國際水平。

參考文獻：

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［2］ 鄧雅婷.地下建筑與工程專業揭密及院校介紹［J］.高校招生,2002,(07) :58；學校學報,2010,(01):23-24,37.

［3］ 張振宇.盾構法施工技術在我國的應用與發展［J］.武漢工程職業技術學院學報,2005,(04):26-28,36.

［4］ 馬福海.發展中的中國非開挖事業［J］.非開挖技術，2006,(03):85.

［5］ 方客軍.北京地鐵蒲黃榆車站超前長管棚試驗研究［J］.鐵道建筑技術，2005,(05)63.

(下接第31頁)

而且做工細致。

制作本身就是利用實物演示形象地說明專業理論，如果發動得當，學生會有許多創新產品出現。因此，指導學生制做制作大大提高了學生學習本專業知識的興趣，加深他們對專業理論的理解，進而提高了動手操作能力、創新能力，也培養了他們團結協作的精神。

6.結語

在新課標教育改革下，教師應當要善于避開思維定勢的方向，善于從側向和逆向設奇想、出奇問，跳出傳統教學模式的束縛，對教學環節進行不斷的創新。而作為機械專業的教師來說，要從改善課程的教學質量，提高學生的創新能力，就必須要對機械教學進行創新。

參考文獻：

［1］ 薛小雯.創新教育在機械基礎課程中的實踐［J］.無錫教育學院學報，20O4(l) .

［2］ 干成.機械基礎教學中的形象思維培養［J］.職業教育研究，2004 .

［3］ 王五一在《機械基礎》教學中應注重學生創新素質的培養［J］.教學研究與實踐，2004(1).

(下接第32頁)

故障安全評價。對于故障分析時需要考慮哪些故障，就是GB7588―2003中14.1.1.1和附錄H葉|所列出的故障。把這些故障分別輸入評價流程圖中，只有能到達“可接受”的設計才是符合安全標準的。對含有電子元件的

安全電路還需進行規定的型式試驗合格。目前對安全電路進行故障安全評價這一環節未能得到有效地控制。使用計算機軟件(程序)作為安全電路的組成部分，是電梯控制技術發展的趨勢；而GB7588標準中提到的安全電路的三個組成部分卻并不包含軟件(程序)。

4 結語

電梯制造企業在設計電氣控制系統時，應充分考慮其對各種意外情況下的安全保護，應達到不低于標準GB7588-2003的相關要求，電梯檢驗人員在檢驗過程中，亦應加強對電氣控制系統的試驗，嚴格把關。通過對電梯電氣控制系統故障的診斷和分析，找到了電梯電氣控制系統一般故障有效的檢查方法和切實可行的維修方案。

參考文獻：

篇（9）

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 05-001-02

1前言

隨著我國公路建設規模日益擴大,公路隧道建設也取得了迅猛發展,但由于技術手段、經濟狀況等方面的原因,在隧道設計階段所獲得的地質資料有限,導致預設計階段做出的隧道設計圖常會遺漏一些只能在隧道掘進過程中才能發現的不良地質體;由此而導致在隧道工程施工過程中,由于前方地質情況不明,常常出現塌方、涌水、巖爆、泥石流等各種地質災害,這些問題的發生嚴重影響了工程的進展,增加了工程造價,有時甚至會產生重大的事故。因此在隧道施工時,對隧道掘進方向的地質情況通過技術手段進行超前預報、預測,以便提早、及時地采取有效的施工方法,就顯得尤為重要。近幾年各級工程管理部門,已經認識到隧道施工過程中超前地質預報的重要性,開始在國內隧道施工中逐漸采用地質超前預報工作 。本文以肇興隧道為依托,通過采用地質超前預報技術,較好的避免了地質災害的發生,為隧道安全施工和提高施工進度起到了不可估量的作用。

2肇興隧道工程概況

肇興隧道是廈蓉高速公路(貴州境)水格段的一項控制性工程,目前是貴州第一公路長隧;左幅全長4752米,右幅全長4755米,最大埋深357m。隧道穿越云貴高原東部斜坡地帶,受侵蝕-剝蝕影響,地形條件復雜;隧道場區屬一級構造單元華南褶皺帶,場地構造有斷層及褶皺,巖性為變余砂巖、變余砂狀、層狀結構 。

3超前地質預報所用儀器及基本原理

肇興隧道超前地質預報 主要采用地質雷達法、陸地聲納法、瞬變電磁法相結合探測方法,并結合水平鉆孔進行探測,幾種技術手段相輔相成,相互驗證并與地面地質調查成果緊密結合,提高預報精度。

地質雷達法是探地雷達(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR)方法,一種用于確定地下介質分布的廣譜電磁波技術,采用儀器為拉脫維亞地質Zond-12e型地質雷達及配套分析軟件對掌子面前方圍巖破碎情況進行探測。基本原理是在檢測范圍無大量鐵磁性物體干擾的情況下,利用探地雷達天線向地下發射電磁脈沖,并接收由地下不同介質界面的反射波,根據電磁波在介質中傳播時,其路徑、電磁場強度與波形將隨所通過介質的電性質(如介電常數 r)及幾何形態的變化而變化。根據接收到的回波時間、幅度和波形等信息,可判定地下介質的結構與埋藏體的位置與形態。其測試原理如圖1所示。

陸地聲納法所用儀器為鐵道部科學研究院鐵建所研發生產的LDS-1陸地聲納儀及配套分析軟件對掌子面前方圍巖破碎情況進行探測;其原理(圖2)為在被測對象表面用錘擊產生震動彈性波,彈性波在巖體中傳播,遇到波速和密度不同的界面可產生反射,用在錘擊點近旁設置的檢波儀接收這一系列反射波。沿一測線上許多測點逐一測取后,將各測點的記錄(時間曲線) 繪成一張圖――時間剖面(其縱坐標為反射時t,以毫秒(ms)表示;橫坐標為測點,或水平距離、長度),從圖中可以連成一條線的同一反射面的反射波,就可判斷出各反射界面。以其反射時t,以及在巖體表面測的彈性波速度V,就可以算出反射面深度h。

h=Vt/2

本方法用錘激震源以及檢波器和儀器結合,可激發和接收從10Hz～4000Hz的波,然后可通過分窗口帶通濾波提取不同頻段的反射波,高頻段的反射波可反映薄層和大節理等和小溶洞,低頻段的反射波可反映較大的斷層、較厚的巖脈、巖層和大溶洞,通過不同頻段反射的圖像對比,可以分辨不同的不良地質體。

瞬變電磁法采用設備為IGGETEM-20瞬變電磁儀,該法原理(圖3)是利用不接地線向地下發射一次脈沖磁場,在一次脈沖磁場的間歇期間(斷電),觀測二次渦流場的方法。當發射回線中的電流突然斷開時,在介質中激勵出二次渦流場(激發極化場),在二次渦流場的衰減過程中,早期反映淺層信息,晚期反映深層信息,研究瞬變電磁場隨時間的變化規律,通過對二次場接收回線觀測,對所觀測的數據進行分析和處理,據此,解釋地下介質及相關物理參數。

在隧道(洞)中探測時,一般采用3m的方形線框,探測距離80m左右,如圖,在掌子面上掛一個方形電纜發射接收天線,采用中心裝置,接收用探頭,發射機線圈給一個脈沖電流,由瞬變電磁儀接收,測量脈沖電流斷去后,不同時刻的感應電動勢值,以e(t)/I表示,式中I為脈沖電流強度(以安為單位),e(t)表示脈沖電流斷去(t)秒的場強,以微伏表示。經數值處理,繪制成瞬變電磁多測道圖、視電阻率斷面等值線圖、視縱向電導斷面圖、視縱向電導微分成像圖。

4工程實例

現以肇興隧道出口端右幅YK21+524～YK21+424段所采用三種方法探測的結果與隧道開挖的地質情況進行對比分析。 (圖4-1、圖4-2、圖4-3為陸地聲納測試成果圖)

對采集陸地聲納時間剖面計算分析認為:掌子面前方100米范圍內(YK21+524～YK21+424),圍巖為變余砂巖,炭化較嚴重,巖體較破碎、圍巖滲水。其中: 掌子面前方0～43m段為炭質巖及其影響帶,該段圍巖破碎,且遇水軟化;60～74m、94～100m兩區段圍巖節理裂隙發育,局部可能出現軟弱夾層,圍巖破碎。

采用瞬變電磁進行探測位置為YK21+524,圖5為瞬變電磁測試成果圖

圖5瞬變電磁探測視電阻率等值線圖

對視電阻率等值線圖分析認為:掌子面(YK21+524)前方5～45米范圍內圍巖整體視電阻不低,推測前方45米內滲水。其中掌子面前方30～45m范圍內低電阻相對較低,推測該段圍巖裂隙發育,巖體較破碎,且含水較多,局部水量較大。

通過陸地聲納法和瞬變電磁法所測得數據,并結合地質情況綜合分析得出肇興隧道出口右洞YK21+524前方100范圍裂隙發育,圍巖較破碎,特別提出YK21+524前方0～45米為炭質巖及其影響帶,且圍巖滲水。

根據兩種方法所測結果,采用地質雷達法進行短距離探測印證(圖6),從電磁波的反射振幅變化來看,掌子面前方0～20m,電磁波信號衰減總體較快,且局部反射信號強烈,推測前方圍巖破碎,節理裂隙發育。該段圍巖破碎,裂隙很發育,圍巖自穩能力差。

根據超前地質預報結果,業主、監理、設計及施工方相當重視,制定了應急預案,要求隧道在開挖施工時密切注意掌子面地質變化情況,并及時匯報。當肇興隧道掘進至YK21+524時,掌子面巖體破碎,節理裂隙發育,自穩能力較差,3/4斷面發現炭質帶,并有延伸擴大的趨勢,且掌子面整體滲水,伴有小股流水,巖體遇水即軟化分裂,開挖時極易發生坍塌。針對開挖地質情況,業主立即召集設計、監理、施工等部門召開專題會議,按照事先準備的預案落實了各項處理應對措施,及時調整了施工參數,避免了地質災害的發生,保證了隧道正常施工及人員安全。在肇興隧道施工過程中, 超前地質預報曾多次成功探明巖體破碎帶等不良地質體,使施工人員做到心中有數,提前采取施工措施,修正支護參數,確保了隧道的施工安全,進一步提高了隧道施工的工作效率。

5結論及建議

(1)隧道及洞室地下工程地質情況具有復雜性和不可見性,通過采用超前地質預報,可以減少隧道施工過程中的盲目性,能較好的避受地質災害的發生;并根據現場預報結果,及時調整或修正設計參數及施工方法,正確指導施工,使施工快速、安全、經濟、合理。因此,在地質條件復雜的情況下,以地質分析為主線,采用多種預報方法進行綜合地質預報是解決隧道的超前預報問題重要方法,只有通過綜合分析預報才能獲得更加科學的超前預報成果。精確的地質預報成果不但可以提前采取相應的措施來預防地質災害的發生,而且可以提高隧道施工的工作效率,更進一步確保隧道施工和人員安全,提高經濟效益和社會效益。

(2)根據我國隧道施工現狀,地質預報工作起步較晚,目前的超前預報尚處于技術的發展階段,由于當前技術水平和其它因素的影響,超前地質預報的準確率還有待進一步提高。同時,地質預報工作也應在工程施工得到重視,在施工過程中應將超前地質預報工作納入施工管理程序,真正做到先預報后施工,以達到安全施工和優化設計的目的。

(3)隧道的超前地質預報是避免施工災害事故、保證隧道施工順利進行、提高隧道科學化、信息化施工水平的有效手段,但任何一種物探手段都不是萬能的,應充分利用各自的特點,發展綜合超前地質預報技術,使得超前地質預報水平越來越高;同時進行新技術新方法的研究和現有設備軟件處理水平的提高,不斷提高我國的超前地質預報水平,使超前地質預報逐漸成為工程地質學的一個重要組成部分。

注釋:

篇（10）

Keywords:Karst;Tunnel; risk management; control

中圖分類號： [U45]文獻標識碼：A 文章編號：

1工程概況：

雙碑隧道位于重慶市沙坪壩區，隧道全長4373m，隧道路線中線間距為20m，雙向6車道，Ⅴ級圍巖開挖寬度約16m,停車帶開挖寬度19.31m。 隧道平面線形為直線，不均勻人字坡。隧址區大地貌位于川東平行嶺谷區的中梁山南延部分。地貌構造剝蝕條帶狀低山地貌，山脈沿北北東-南南西方向延伸，隧道穿越華鎣山帚狀褶皺束的觀音峽背斜，其為不對稱梳狀扭轉背斜，背斜軸在走向上呈波狀起伏，且背斜軸線有南東偏轉現象，隧道通過段背斜軸線近南北向。隧址區域地下水分布廣泛，中梁山地表、地下水聯系十分復雜，巖溶構造及富水主要發育在觀音峽背斜兩翼的三疊系雷口坡組和嘉陵江組地層中，同時，隧道所穿越的中梁地表水庫、泉眼、魚塘密布，地下水資源豐富，洞內可能涌水較大，施工困難，且可能會引起地表水大量流失；巖溶分布規模不均，隧道施工遇高壓涌水、突泥風險性較高。隧道預計平時涌水量10592m3/d,雨季涌水量26480m3/d。靜水壓力達1.80～2.00MPa，屬于靜水壓力較大的隧道。隧道道路等級為城市快速路，設計洪水頻率為1/100。

2隧道風險管理理論

在隧道工程中，風險是指事故發生的可能性（概率）及其損失（后果）的組合；事故，是指可能造成工程發生人員傷亡、傷害、職業病、設備或財產損失、環境影響、經濟損失的不利事件，也稱為風險事件、風險事故。損失，是指工程建設中任何潛在的或外在的負面影響或不利的后果，包括人員傷亡、經濟損失、環境影響、社會影響或其他等。隧道安全風險管理，是指工程建設各方通過風險界定、風險辨別、風險估計、風險評價、風險處理和風險檢測等優化組合各種管理技術，對工程實施有效風險控制和妥善的跟蹤處理，以求減少風險的影響，以較低合理的成本獲得最大安全保障的安全管理行為。其管理流程圖如下圖一：

圖1風險管理流程圖

3雙碑隧道風險管理

雙碑隧道處于大跨、高壓、富水巖溶地層條件下，自然因素、工程地質條件、水文地質條件、施工和設計水平都有可能引起隧道的大變形、塌方、突水、突泥等災害事故，使得產生人員傷亡的風險，環境影響的風險，經濟損失的風險，工程延期的風險和社會影響的風險。在項目管理中要充分認識項目的風險因素，對工程項目進行風險界定、風險辨別、風險估計、風險評價，從而做出風險抉擇，以便于采取風險消除，風險降低，風險轉移和風險自留的處理措施，達到收益的最大化。因此，對雙碑隧道目前存在的各種施工風險進行有效的評估，對這些不確定因素進行分析，將不可預見的風險因素轉化為定性、定量的指標，進而提出針對大跨、高壓、富水巖溶隧道的風險管理與控制的具體措施，幫助建設單位和有關部門完成最后的決策，對工程潛在主要風險進行控制，從而實現工程建設的安全、經濟、高效的管理目標。

3.1風險管理規劃

風險管理規劃就是根據風險管理目標，制定相關的風險控制手段，并評價其可行性，形成相關文件(主要指風險管理計劃）；隧道施工階段的風險管理應首先針對工程特點、設計階段風險評估成果、施工水平等制定風險管理計劃，明確管理目標和手段。雙碑隧道地處重慶市區，地下水與地表水聯系密切，地表建筑密集，地下水對其的環境的影響為“不能接受”的嚴格標準，同時相鄰隧道出現過突涌水的安全事故，所以對坍方、涌水是“零容忍”的極度嚴格的標準。

3.2.風險辨識

工程風險辨識就是明確風險辨識對象，選取適當的風險辨識方法，按照一定原則辨識出工程施工環節中可能存在的風險，這些風險可能對項目的進展產生哪些影響，各自具有哪些特點。雙碑隧道處于大跨、高壓、富水巖溶地層條件下，自然因素、工程地質條件（圍巖級別、埋深、偏壓、斷層破碎帶）、水文地質條件（地表水、地下水）、施工和設計水平（開挖方法的不合理、開挖跨度大小、施工技術和管理水平、設計的不完善）都有可能引起隧道的大變形、塌方、突水、突泥等災害事故，使得產生人員傷亡的風險，環境影響的風險，經濟損失的風險，工程延期的風險和社會影響的風險。雙碑隧道采用風險因素核對表法確定了如下風險因素和風險種類（見圖2）

圖2 雙碑隧道風險識別因素核對標

3.3.風險估計

工程風險估計是指對識別出來的風險的大小盡量化為風險事件發生的概率險后果等級，確定各個風險因素的大小，以此為基礎可以形成的風險清單。各國對風險的分析已有多年的歷史，取得了豐富的經驗，提出了很多方法：專家評議法、層次分析法、故障樹法、事件樹法、蒙特卡羅模擬法、模糊數學法、統計和概率法、敏感性分析法、CIM 模型和影響圖等辦法。這些方法各有利弊，可以認為至目前為止尚未發現一種萬能的方法。在雙碑隧道的風險評價過程中，首先確定了風險因素，結合以往的工程實例、信息和風險分析管理專家的豐富經驗，利用層次分析法和 matlab 編程計算了施工風險因素權重如圖3 所示。

雙碑隧道施工風險U

圖3雙碑隧道風險因素權重

3.4.風險評價

風險評價就是在風險估計的基礎上，綜合評價風險事件發生概率P和產生的后果C兩個指標，對風險可能對應嚴重程度判斷，重點是綜合考慮各種風險因素對項目總體目標的影響；風險評價方法有定性和定量兩種，定性的方法一般以表格分析的方式進行，定量的方法主要是通過建立數學模型進行。

在雙碑隧道的風險評價中先后采用加權平均法對專家經驗法得到的數據進行處理，確定風險概率的隸屬度。將專家大致分為三類，一類最權威1.0.二類0.9，三類0.8。然后按照《城市軌道交通地下工程建設風險管理規范》進行風險概率分級和風險損失分級，如圖4、圖5. 然后根據第

圖險發生可能性標準

圖5風險損失等級 i個專家對第 j 個風險因素的 5 個發生概率等級隸屬度作出評價，采用以下公式計算專家模糊估計：

然后根據 n 個專家對某基本風險因素 j 的概率隸屬度評價結果，進行加權平均，則得到基本風險因素 j 發生概率的模糊集P.

根據以上過程，可得到雙碑隧道基本風險因素的概率隸屬。

根據風險發生的可能性和風險損失，工程建設風險可以分為四級，如下表5.

圖5風險等級標準

針對不同等級風險，應采用不通的風險處置原則和控制方案，各等級風險控制準則應該符合下圖6。

圖6風險接受準則

通過測算得知，雙碑隧道在塌方、涌水（突泥）的風險等級為II級，大變形風險為III級，隧道整體風險等級為II級，屬于不愿接受的接受準則和應該實施風險管理降低風險，且風險降低所需成本不應該高于風險發生后發生的損失的處置原則，同時應該采取風險防范與監測，制定風險處置措施的控制方案，該風險屬于政府主管部門和工程建設各方共同應對的風險。

險控制

4.1風險處理

工程項目中需要采取一定的風險處置對策來避免風險的發生或減少風險造成的損失。但是同時由于工程具體情況的不同，每類工程風險處置方法中有著不同的實施過程，因此不同工程的風險安排方案是不同的。目前常用的風險處理方式有以下四種：(1)風險消除，指的是避免從事產生風險的某一項任務來中斷風險源，將工程風險發生的概率降低直至到零；(2)風險緩解，也稱為風險降低，指的是通過采取措施或修改技術方案降低工程風險發生的概率和損失；(3)風險轉移，指的是通過契約或者保險的形式，依法將某些風險轉移給第三方；(4)風險自留（風險保留），指的是當項目主體找不到其他合適的風險應對策略，而自行承擔風險后果；或者在認為某一風險較小，可以承受時，而主動保留這一風險。

根據以上四種處理方法，針對雙碑隧道風險等級及大跨、高壓、巖溶等特點，做出在開挖、支護、二次襯砌和施工防排水等方面的工程措施方案：

開挖：根據圍巖條件和等級，在現場實測數據的基礎上進行科學的爆破設計，嚴格執行“短進尺、弱爆破”的原則，做到開挖面規整度好，超欠挖有效控制。對于大斷面和特大斷面,隧道采用分部開挖法進行，如臺階法、側壁導坑法、CD 法、CRD 法等，以此來進行風險消除或緩解處理。

支護和襯砌：初期支護對于隧道的穩定起到決定性的作用，支護的目的就是提高圍巖的自穩能力，延長其自穩時間，以保證在施作二次襯砌之前不發生塌方。因此,隧道的初期支護的參數和質量務必達到設計要求，特殊情況下，還可以采用預應力錨桿、膨脹性錨桿、邁式錨桿，噴射混凝土可采用鋼纖維噴射混凝土、碳纖維噴射混凝土等技術手段。 在圍巖自穩時間小于循環支護時間的的段落采用超前支護，其主要內容有:超前錨桿、超前小導管注漿、管棚、全斷面預注漿、帷幕注漿以及在洞口淺埋段采用地表注漿等措施。二次襯砌不得嚴重滯后初期支護，軟弱圍巖地段，應緊跟開挖，Ⅳ、Ⅴ級圍巖，需根據量測結果確定最佳施作時間，但一般情況下，二次襯砌不應滯后開挖面三個月時間，或距開挖面的距離不得大于 150m，以此來進行風險消除或緩解處理

注漿堵水：從K5+380,隧道進入了涌水段落，流量達到1000方/小時，該隧道立即啟動注漿堵水方案，采用全斷面預注漿、帷幕注漿技術，堵水效果明顯，以此來進行風險緩解處理。

監控量測：它是隧道的前沿信息，從圍巖內位移、拱架受力、噴混壓力、錨桿軸力、地表下沉等數據能準確預報坍方等事故的發生，以此來進行風險緩解處理。

工程保險：在施工開始，項目不采用了0.6%的費率進行工程保險，以此來進行風險轉移處理。

4.2風險監控

風險因素以及風險管理的過程并非是出于靜止狀態的，影響項目風險管理目標的各種風險因素會隨著工程項目的進展和相關措施的實施發生變化，這就要求風險管理人員對風險因素進行監控，發現新的風險因素和原有風險因素產生的變化，作為實時修改風險管理計劃和風險處理措施的依據。

5結束語

國內風險管理還處于起步階段，特別是地下工程的風險管理有待于進一步探索和直觀化，本文本章首先簡要地介紹了雙碑隧道隧址區域地形地貌、地層巖性、水文和工程地質條件，指出了隧道所處區域的背斜不良地質構造和巖溶的分部特征，然后參照《鐵路隧道風險評估與管理暫行規定》，結合專家經驗得到了施工風險事件和風險因素；然后運用層次分析法和 matlab 編程確定了施工風險因素權重；由專家評議得到風險概率和風險損失的模糊隸屬度；再利用前面的模糊層次綜合分析法，按照《城市軌道交通地下工程建設風險管理規范》進行風險概率分級和風險損失分級，給出最終的風險評結果，即雙碑隧道施工風險屬于II級。最后根據風險等級的要求確定了風險消除、風險緩解和風險轉移等處理方案。本文可為公路隧道施工過程中的風險管理提供參考。

參考文獻：

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篇（11）

中圖分類號：U456.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0037-04

大型隧道工程是國家社會經濟的重要基礎設施，其安全正常工作對于社會的可持續發展有著非常重要的作用。隨著我國交通事業的快速發展，特別是隨著西部大開發政策的進一步落實，在西部的高海拔寒冷地區將會有大量新的隧道建成。目前在建的寒冷地區隧道與以往寒冷地區的隧道相比，規模更大、技術要求更高、氣候條件更加惡劣，為地下工程學科提出了更高的要求。復雜地質條件下長大隧道的安全快速修建技術是當前交通建設急需解決的關鍵問題之一，是當前隧道建設研究的熱點和重難點。隧道安全快速施工的關鍵是在施工前對隧道施工前方一定范圍內的地質體情況的準確預測和分析，在此基礎上制定切實可行的施工方案，因此，復雜條件下長大隧道的超前地質預測預報技術就顯得尤為重要。復雜巖溶隧道施工中的超前地質預測預報就是要在隧道施工前采用物探、鉆探等探測手段和方法，結合地質分析對隧道前方一定距離和范圍內的不良地質進行綜合分析和預測，提前發現隧道施工前方巖土體的變化，得到可信的地質信息，并以此為基礎進行隧道開挖方式、支護方案和施工組織的設計、安排，規避風險，確保隧道施工安全。

目前穿越天山溝通南北疆的有G314線、G216線和G217線三條通道，且各相距200多公里。國道217線是一條溝通南北疆的大通道，是新疆“二縱三橫”公路主骨架中的一縱，同時又是國家國防公路網絡中的一條重要組成路線，在新疆公路網中占據著最重要的地位。獨山子至庫車公路是其南段，它正好縱貫天山，全長532 km，其中喬爾瑪至那拉提段需翻越天山玉希莫勒蓋達坂，是其中重要的一段。本次改建以新建隧道翻越玉希莫勒蓋達坂，設計為單洞雙向兩車道，隧道長度1943 m，為長大隧道。隧道位于中天山玉希莫勒蓋達坂，進口位于既有玉希莫勒蓋隧道右側對面山體上，沿既有公路隧道進口里程約為K722+095，位于山前坡積體上；出口里程為K724+038，長度1943 m。進口高程約為3200 m，出口高程約為3230 m，出口與地形等高線基本正交，然后接上廢棄的老路。隧道在進口段穿越斷層，斷層帶分布在玉希莫勒蓋達坂頂部偏南，其長度大于60 km，斷層總體走向N49°W，傾向NE，局部略有曲折，傾角80°～85°，與線路在K723+750（設計樁號）處斜交，斷層破碎帶寬度150～200 m，其主要為因強烈的構造擠壓變質作用形成的綠泥石片巖及絹云母片巖。隧道洞身于K723+600～K724+038通過該斷層破碎帶，受斷裂構造影響，圍巖巖體極為破碎，易產生透水、坍塌等不良地質問題，（圖1）為隧道與總體線路布置關系的示意圖。

1 預報方法的選擇

當前隧道超前地質預測預報技術主要采用物理探測和地質鉆探相結合的方法進行。前者主要有TSP（隧道超前地質預測預報系統）、地質雷達等，后者主要采用超前水平鉆和加長炮孔等；因物探本身具有的特點如多解性和不確定性等，以及地質鉆孔本身的局限性（以一孔之見，推測周邊），探測的精確性和可信度受到限制。特別是在復雜巖溶長大隧道施工中，因巖溶發育的不規則性，物探結合鉆探的探測預報技術的局限性表現的更為突出。為之，結合玉希莫勒蓋隧道特點有針對性地選擇施工超前地質預報技術意義重大。

1.1 預報方法選擇的原則

各種隧道施工期超前地質預報方法各有優缺點，因此選擇正確的隧道施工期超前地質預報方法是預報成功的關鍵。隧道施工地質超前預報是施工提前采取預報措施、避免災害的發生或在一定程度上減少災害發生所引起的損失、保證隧道施工期間安全的需要，同時也是當今環境生態保護給隧道工程建設提出的要求。由于隧道工程面臨的施工地質問題的復雜性，往往靠單一的某種預報方法是難以把握的，因此需要聯合一種或多種地質預報方法。預報方法的選擇應遵循以下原則：（1）有牢固的理論基礎。（2）不占用或很少占用掌子面施工時間。（3）使用性強。（4）操作簡便。（5）能取長補短。（6）能適應隧道工程施工的需要。（7）對隧道施工所面臨的地質問題具有針對性。表1給出了各種地球物理探測方法的主要特點及優缺點對比表。

1.2 玉希莫勒蓋隧道的超前地質預報

玉希莫勒蓋隧道隧址區地質構造較為復雜，主要受玉希莫勒蓋斷層影響，與線路在K723+717（設計樁號）處斜交，斷層破碎帶寬度150～200 m。隧道洞身于K723+600

～K724+038通過該斷層破碎帶，受斷裂構造影響，圍巖巖體極為破碎，易產生透水、坍塌等不良地質問題。地下水類型主要為基巖裂隙水，透水性主要受巖性、節理裂隙的發育程度及連通性控制，屬于弱～中等透水。為保證順利的施工，開展超前地質預報工作，以制定有效的施工方案，確定合適的施工工藝，確保施工的順利進行。此外，新建玉希莫勒蓋隧道下有泄水洞，而泄水洞施工與隧道施工相比超前距離不小于100 m，可以由泄水洞的超前開挖預判隧道的地質情況。

針對以上物探、鉆探的特點，結合玉希莫勒蓋隧道施工特點，通過施工中的不斷實踐和總結，提出了“中、長物探和水平地質鉆探驗證為主，短距離地質素描分析和紅外探水為輔，超長炮孔加密確認為主要內容的“多階段、多層次、多方法”的“綜合立體式超前地質預測預報技術”。

1.2.1 超前探測

（1）綜合超前物探：主要針對斷層破碎帶及其影響帶、層間滑動帶、構造及裂隙發育帶、巖層突變地帶的超前探測。遠距離超前物探：采用TSP203地質探測儀（探測距離150 m）。近距離超前物探：首選方法為地質雷達（探測距離4～30 m），對比方法為數碼成像，跨孔聲波CT成像法（表1）。

（2）水平鉆超前探測：采用鉆孔超前探測，鉆孔主要布置在開挖面及其附近，既可在超前導洞內布置鉆孔，也可以在主洞工作面上進行鉆探，鉆孔長度30～50 m，由鉆進速度的變化、鉆孔取芯鑒定、鉆孔沖洗液顏色、氣味、巖粉、鉆孔出水情況及遇到的其它情況來預報、推斷隧洞前方的地質情況，并驗證近距離超前物探結果。探水鉆孔平面圖及其探水作業流程圖如（圖2～圖3）所示。

1.2.2 常規地質法

（1）正洞掌子面與側壁的量測和地質素描。主要工作有：地層巖性特征、結構面性質與產狀及發育程度、巖體破碎程度與充填情況、洞壁變形破壞特征、突泥與塌方部位、方式與規模及其隨時間的變化特征。

（2）地質構造的地下與地表相關性分析。

（3）地質作圖（幾何作圖、塊體坐標作圖，赤平投影作圖、洞身地質展示圖等）。在此基礎上，對掌子面前方一定范圍內（約5～20 m）的地質條件進行預測預報。

1.2.3 紅外探水

紅外探測可以實現對隧道全空間、全方位的探測，儀器操作簡單，能預測到隧道空間及掘進前方30 m范圍內是否存在隱伏水體或含水構造，而且可利用施工間歇期測試，基本不占用施工時間。現場測試有兩種方法：一是在掌子面上，分上、中、下及左、中、右六條測線的交點測取9個數據，根據這9個數據之間的最大差值來判斷是否有水；二是由掌子面向掘進后方（洞口）按左邊墻、拱部、右邊墻的順序進行測試，按5 m或3 m測取一組數據，共測取50 m或30 m，并繪制相應的紅外輻射曲線，根據曲線的趨勢判斷前方有無含水。掌子面上9個數據的最大差值大于10μw/cm2，就可以判定有水；紅外輻射曲線上升或下降均可以判定有水，其它情況判定無水（圖4）。

1.2.4 洞內涌突水的實時監測

涌突水點（掌子面炮眼涌突水）的實時監測。監測內容包括水的水溫、水量、水壓、水質與同位素化學，各涌突水點的位置（里程）、地層巖性、裂隙發育特征等。洞身涌（突）水動態監測。包括：涌（突）水點地質檔案、涌（突）水點空間分布、單點涌（突）水量及其動態、涌（突）出機制、涌（突）水的化學與同位素化學動態特征。洞內氣溫與溫度監測。

1.3 綜合立體式超前地質預報技術及其應用

受技術發展水平的限制，目前還沒有哪一種技術方法和手段能解決施工超前地質預報中的所有地質問題，因此施工階段采用多種技術方法和手段進行“綜合立體式”超前地質預報十分必要。若采用綜合立體式地質預報方法，地質預報資料的綜合判析就顯得特別重要，它負責對所采用的各種預報手段獲得的資料進行歸納、分析、對比，提出最終預報結論和工程措施建議，指導施工，并確定下一步預報的方案和各預報手段工作計劃。在隧道穿越復雜地質條件的地質超前預報過程中，創造性地提出了以中長超前物探和超前水平地質鉆探驗證為主，輔以短距離地質素描超前分析和施工前超長炮孔加密確認的“多階段、多手段、多層次”的“綜合立體式超前預報技術”。采用綜合立體式超前地質預報技術，長距離預測預報距離為30～120 m，以地質雷達、TSP等為手段結合地面地質工作綜合預報，針對較大物探異常，輔以超前水平鉆驗證；短距離預測預報距離為5～30 m，在長距離預報基礎上，以紅外探水、5～8孔超長炮眼和30 m超前鉆孔為手段，結合掌子面地質素描工作綜合預報；以此形成隧道周圍30 m范圍和隧道前方100 m范圍內有較高精度的超前地質探測。玉希莫勒蓋隧道綜合超前地質預報法的預測結果如表2所示。

2 結論

隧道地質災害超前探測與預報，進行隧道信息化施工，對減小施工的盲目性、確保工程安全有著重要意義。當隧道施工時遇到斷層、巖溶等不良地質情況時，超前地質預報顯得尤為重要。選擇合理的超前地質預報方法，將幾種探測方法有效的結合起來，取長補短，相互印證和補充，能對隧道開挖過程中的不良地質情況進行準確預測。從而避免工程事故的發生，保障了施工安全性和進度，同時節省大量資金。在玉希莫勒蓋隧道地質預測、預報工作中，通過不斷的探索、實踐和總結，逐漸形成了以中長超前物探和超前水平地質鉆探驗證為主，輔以短距離地質素描超前分析和施工前超長炮孔加密確認的“多階段、多手段、多層次”的“綜合立體式超前預報技術”。以此技術為依托對強巖溶區富水隧道施工進行超前地質預測、預報，成功地穿越了玉希莫勒蓋隧道復雜地質條件洞段。玉希莫勒蓋隧道2013年6月30日勝利貫通，實現了施工零傷亡的安全目標，該隧道的施工實踐表明，對于復雜地質條件下的隧道，采用“綜合立體式超前預測預報技術”，能夠比較清楚、可信地了解隧道周邊和掌子面前方100 m范圍內巖層水文地質情況的變化，避免因地質條件不清楚盲目施工而導致發生隧道地質災害，進而獲得可觀的經濟、社會和環境效益。

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