(隧道與地下工程)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告

土木工程（隧道和地下工程）相識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)目的1、通過對(duì)一些典型工地的參觀和了解，增加我們對(duì)本專業(yè)——土木工程的新奇心和愛好。在感性相識(shí)的基礎(chǔ)上漸漸升華為理性相識(shí)。2、通過參觀，培育我們提出問題、分析問題、解決問題的實(shí)力。以便我們?cè)谝院蟮膶I(yè)課的學(xué)習(xí)中更能夠理論聯(lián)系實(shí)際。3、通過施工現(xiàn)場(chǎng)操作和參觀，了解隧道和道路施工的基本工序和施工方法。了解隧道的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、貫穿限制測(cè)量和施工等工作。4、通過實(shí)習(xí)，將所學(xué)理論學(xué)問和實(shí)踐學(xué)問相結(jié)合，同時(shí)為以后的專業(yè)學(xué)問的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、實(shí)習(xí)時(shí)間2013年6月8號(hào)三、實(shí)習(xí)地點(diǎn)重慶中環(huán)公司承建的渝中連接隧道四、隧道和地下工程簡介地下工程是以深化地面以下為開發(fā)利用地下空間資源所建立的地下土木工程。它包括地下房屋和地下構(gòu)筑物，地下鐵道，馬路隧道，水下隧道，地下共同溝和過街地下通道等。但狹義上是一般把礦井和礦山巷道等地下構(gòu)筑物解除，單指建立在地下的工業(yè)、交通、民用和軍事建筑物；隧道，廣義定義：最終運(yùn)用于地表面以下，不論以何種方式建立的所需形態(tài)和尺寸的空洞，內(nèi)部凈空面積在2平方米以上者。狹義定義：是一種修建在地下的工程建筑物，修建在地下、兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線等通過的通道。嚴(yán)格來說，它只是地下工程的一大類，但因其在地下工程中占有肯定多的數(shù)量和特別的重要性，往往將其和地下工程并列而稱為隧道和地下工程。隧道和地下工程因其建立于地下，不同于地面結(jié)構(gòu)，由支護(hù)結(jié)構(gòu)以外的巖體或土體（稱作圍巖）、支護(hù)結(jié)構(gòu)以及支護(hù)結(jié)構(gòu)（襯砌）所圍成的空間組成。由于地質(zhì)條件以及四周建筑環(huán)境的多樣性和困難性，須要采納的施工方法和建立工藝也有多種，故隧道和地下工程的結(jié)構(gòu)形式和施工方法多樣。四、工程總體施工方案渝中連接隧道一端連接千廝門大橋，位于洪崖洞旁邊，一端連接?xùn)|水門大橋，位于東水門旁邊。隧道和兩座大橋一樣，設(shè)計(jì)為雙向四車道，時(shí)速40公里，隧道單洞長約717米。將串起江北嘴、解放碑、彈子石三大中心商務(wù)區(qū)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人稱，“渝中連接隧道工程難度之大，是過去從未遇到過的?！彼栽O(shè)計(jì)了平安兩端兩套施工方案：一是兩江大橋是馬路和輕軌同橋分層通過的大橋，上層馬路和下層輕軌隧道間的最小距離只有32厘米，作業(yè)時(shí)不能用炸藥爆破。二是施工區(qū)內(nèi)高樓林立，其基樁侵入隧道施工巖層，必需實(shí)行先托換基樁，再進(jìn)行切除的技術(shù)處理。而且，隧道兩端和兩座大橋的橋梁路面不平行，只有挖斷馬路，延長一百多米后才能鑿洞施工，極有可能影響交通。加上施工區(qū)內(nèi)地下管網(wǎng)犬牙交織，不僅施工難度大，很可能影響水電氣供應(yīng)。項(xiàng)目部最終確定隧道東水門一端，采納另開施工便道以避開障礙的施工方案，千廝門一端則采納長距離明挖馬路進(jìn)洞的施工方案。“兩個(gè)方案，既保證了平安，又最大限度地便利市民。五、實(shí)習(xí)內(nèi)容今日我們來到的是重慶中環(huán)公司承建的渝中連接隧道施工現(xiàn)場(chǎng)，從老師口中我們知道地下工程的施工方法較多，一般隧道開挖方法分為明挖法和暗挖法。明挖法多用于淺埋隧道或城市鐵路隧道，而山嶺鐵路隧道多用暗挖法。按開挖斷面大小、位置分，有分部開挖法和全斷面開挖法。在石質(zhì)巖層中采納鉆爆法最為廣泛，采納掘進(jìn)機(jī)干脆開挖也漸漸推廣。在松軟地質(zhì)中采納盾構(gòu)法開挖較多。從現(xiàn)場(chǎng)我們可以看出，在渝中連接隧道的修建中采納的是明挖法和暗挖法相結(jié)合的方法，由于巖層較硬，故其主要采納鉆爆法。先是挖一深坑做好防護(hù)后再在要挖的位置在隧道洞門在施工過程中首先是套拱，這不僅起擋土支架的作用，還為開挖供應(yīng)了工作面，拱養(yǎng)護(hù)好回填表層土。而拱身則是采納新奧法循環(huán)施工，一個(gè)循環(huán)為爆破，除渣，初次襯砌，二次襯砌。洞身施工則采納典型新奧法工序，首先是爆破，然后除碴，接著是用工字鋼弧線形支柱和噴射混凝土進(jìn)行初期支護(hù)。在進(jìn)行初期支護(hù)養(yǎng)護(hù)好后，開挖下部基礎(chǔ)，澆注兩拱混凝土以支撐側(cè)向壓力，達(dá)到結(jié)構(gòu)整體性效果。下部結(jié)構(gòu)中部留有排水溝，在兩側(cè)拱腳加設(shè)鋼板防止拱產(chǎn)生水平推力產(chǎn)生側(cè)向位移。最終進(jìn)行二次支護(hù)，在初期支護(hù)和二次支護(hù)層間加有防水布，將山體可能產(chǎn)生的土下水隔在外層。二次支護(hù)在打好二襯鋼拱后采納二襯臺(tái)車進(jìn)行澆注混凝土，自動(dòng)化限制，大大減小施工工序。六、內(nèi)容拓展：隧道設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)一、隧道設(shè)計(jì)1、選線：依據(jù)線路標(biāo)準(zhǔn)、地形、地質(zhì)等條件選定隧道位置和長度。選線應(yīng)作多種方案的比較。長隧道要考慮協(xié)助坑道和運(yùn)營通風(fēng)的設(shè)置。洞口位置的選擇要依據(jù)地質(zhì)狀況?？紤]邊坡和仰坡的穩(wěn)定，避開塌方。2、縱斷面設(shè)計(jì)：沿隧道中線的縱向坡度要聽從線路設(shè)計(jì)的限制坡度。因隧道內(nèi)濕度大，輪軌間粘著系數(shù)減小，列車空氣阻力增大，因此在較長隧道內(nèi)縱向坡度應(yīng)加以折減?？v坡形態(tài)以單坡和人字坡居多，單坡有利于爭(zhēng)取高程，人字坡便于施工排水和出碴。為利于排水，最小縱坡一般為2‰～3‰。3、橫斷面設(shè)計(jì)：隧道橫斷面即襯砌內(nèi)輪廓，是依據(jù)不侵入隧道建筑限界而制定的。中國隧道建筑限界分為蒸汽及內(nèi)燃機(jī)車牽引區(qū)段、電力機(jī)車牽引區(qū)段兩種，這兩種又各分為單線斷面和雙線斷面。襯砌內(nèi)輪廓一般由單心圓或三心圓形成的拱部和直邊墻或曲邊墻所組成。在地質(zhì)松軟地帶另加仰拱。單線隧道軌面以上內(nèi)輪廓面積約為27～32平方米，雙線約為58～67平方米。在曲線地段由于外軌超高車輛傾斜等因素，斷面須適當(dāng)加大。電氣化鐵路隧道因懸掛接觸網(wǎng)等應(yīng)提高內(nèi)輪廓高度。中、美、蘇三國所用輪廓尺寸為：單線隧道高度約為6.6～7.0米、寬度約為4.9～5.6米；雙線隧道高度約為7.2～8.0米，寬度約為8.8～10.6米。在雙線鐵路修建兩座單線隧道時(shí),其中線間距離須考慮地層壓力分布的影響,石質(zhì)隧道約為20～25米，土質(zhì)隧道應(yīng)適當(dāng)加寬。4、協(xié)助坑道設(shè)計(jì)：協(xié)助坑道有斜井、豎井、平行導(dǎo)坑及橫洞四種。斜井是在中線旁邊的山上有利地點(diǎn)開鑿的斜向正洞的坑道。斜井傾角一般在18°～27°之間，采納卷揚(yáng)機(jī)提升。斜井?dāng)嗝嬉话銥殚L方形,面積約為8～14平方米。豎井是由山頂中線旁邊垂直開挖的坑道，通向正洞。其平面位置可在鐵路中線上或在中線的一側(cè)（距中線約20米）。豎井?dāng)嗝娑酁閳A形，內(nèi)徑約為4.5～6.0米。平行導(dǎo)坑是距隧道中線17～25米開挖的平行小坑道，以斜向通道和隧道連接，亦可作將來擴(kuò)建為其次線的導(dǎo)洞。橫洞是在傍山隧道靠河谷一側(cè)地形有利之處開拓的小斷面坑道。 二、隧道施工隧道施工法分為明挖法和暗挖法。明挖法分為基坑開挖法、蓋挖法、沉管法，其中蓋挖法又分為逆筑法和順筑法。暗挖法分為鉆爆法（礦山法）和非鉆爆法。其中鉆爆法分為傳統(tǒng)的礦山法和新奧法，非鉆爆法分為盾構(gòu)法、掘進(jìn)機(jī)法和頂進(jìn)法。1、鉆爆法：在隧道巖面上鉆眼，并裝填炸藥爆破，用全斷面開挖或分部開挖等將隧道開挖成型的施工方法。鉆爆法開挖作業(yè)程序包括測(cè)量、鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)、出碴、錨桿、立架、掛網(wǎng)、噴錨等工序。①鉆孔：要先設(shè)計(jì)炮孔方案，然后按設(shè)計(jì)的炮孔位置、方向和深度嚴(yán)格鉆孔。單線隧道全斷面開挖，采納鉆孔臺(tái)車配備中型鑿巖機(jī)。雙線隧道全斷面開挖采納大型鑿巖臺(tái)車配備重型鑿巖機(jī)。炮孔分為掏槽孔（開拓臨空面）、掘進(jìn)孔（保證進(jìn)度）和周邊孔（限制輪廓）。②裝藥：在掘進(jìn)孔、掏槽孔和周邊孔內(nèi)裝填炸藥。一般裝填硝胺炸藥，有時(shí)也用膠質(zhì)炸藥。③爆破：在全斷面掘進(jìn)中，為了減低爆破對(duì)圍巖的振動(dòng)和破壞，并保證爆破的效果，多采納分時(shí)間階段爆破的電雷管或毫秒雷管起爆。④施工通風(fēng)：排出或稀釋爆破后產(chǎn)生的有害氣體和由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的氮氧化物及一氧化碳,同時(shí)解除煙塵,供應(yīng)簇新空氣，借以保證隧道施工人員的平安和改善工作環(huán)境。⑤施工支護(hù)：隧道開挖必需剛好支護(hù)，以削減圍巖松動(dòng)，防止塌方。施工支護(hù)分為構(gòu)件支撐和噴錨支護(hù)。噴錨支護(hù)特點(diǎn)是支護(hù)剛好、穩(wěn)固牢靠，具有肯定柔性，和圍巖密貼，能給施工場(chǎng)地供應(yīng)較大活動(dòng)空間。⑥裝碴和運(yùn)輸：在開挖作業(yè)中，裝碴機(jī)可采納多種類型，如后翻式、裝載式、扒斗式、蟹爪式和大鏟斗內(nèi)燃裝載機(jī)等。運(yùn)輸車輛有大斗車、槽式列車、梭式礦車及大型自卸汽車等。鉆爆法開挖采納的方法有全斷面開挖法和分部開挖法：①全斷面開挖法：一次開挖成型的方法。一般采納帶有鑿巖機(jī)的臺(tái)車鉆孔，用毫秒爆破，噴錨支護(hù)。還要有大型裝碴運(yùn)輸機(jī)械和通風(fēng)設(shè)備。全斷面開挖法又演化為半斷面法。半斷面法是弧形上半部領(lǐng)先，下半部隔一段距離施工。②分部開挖法：先用小斷面超前開挖導(dǎo)坑,然后,將導(dǎo)坑擴(kuò)大到半斷面或全斷面的開挖方法。這種方法主要優(yōu)點(diǎn)是可采納輕型機(jī)械施工，多開工作面，各工序間拉開肯定的平安距離。缺點(diǎn)是工序多,有干擾,用人多。2、上導(dǎo)坑法、中心導(dǎo)坑法、下導(dǎo)坑法、臺(tái)階法依據(jù)導(dǎo)坑在隧道斷面的位置分為：上導(dǎo)坑法、中心導(dǎo)坑法、下導(dǎo)坑法以及由上下導(dǎo)坑相互協(xié)作的各種方法，另有把全斷面縱向分為臺(tái)階進(jìn)行開挖，而各層臺(tái)階距離較短的臺(tái)階法。1）、上導(dǎo)坑法適用于懦弱巖層、襯砌依次是先拱后墻，中國短隧道一般用這種方法。2）、中心導(dǎo)坑法是導(dǎo)坑開挖后向四周打輻射炮眼爆破出全斷面或先擴(kuò)大上半部。3）、下導(dǎo)坑法即下導(dǎo)坑領(lǐng)先的方法。其中包括：a.上下導(dǎo)坑法，利用領(lǐng)先的下導(dǎo)坑向上預(yù)打漏斗孔，便于開展上導(dǎo)坑等多工序平行作業(yè)。襯砌依次多用先拱后墻，遇圍巖較好時(shí)亦可改為先墻后拱。b.漏斗棚架法，適用于堅(jiān)硬地層，以下導(dǎo)坑掘進(jìn)領(lǐng)先，由下而上分層開挖，設(shè)棚架，先襯砌邊墻后砌拱。c.蘑菇形法，同漏斗棚架法類似，也設(shè)棚架，但先襯砌拱部后砌邊墻。d.側(cè)壁導(dǎo)坑法。4）、臺(tái)階法。在穩(wěn)定性較差的巖層中施工時(shí)，將整個(gè)隧道斷面分為幾層，由上向下分部進(jìn)行開挖，每層開挖面的前后距離較小而形成幾個(gè)臺(tái)階。臺(tái)階法包括長臺(tái)階法、短臺(tái)階法和超短臺(tái)階法三種，其劃分是依據(jù)臺(tái)階長度來確定的。長臺(tái)階法可以上下同時(shí)作業(yè)，而超短臺(tái)階法只能實(shí)行交替作業(yè)。最終是分部開挖法，分部開挖法是把設(shè)計(jì)的隧道斷面劃分成若干部分，進(jìn)行二次及其以上開挖，最終達(dá)到隧道設(shè)計(jì)開挖斷面的一種施工方法。3、盾構(gòu)法采納盾構(gòu)作為施工機(jī)具的隧道施工方法。松軟地質(zhì)多采納盾構(gòu)法開挖。盾構(gòu)是一種圓形鋼結(jié)構(gòu)開挖機(jī)械，其前端為切口環(huán)，中間為支撐環(huán)，后端為盾尾。開挖時(shí)，切口環(huán)首先切入地層并能掩護(hù)工人平安地工作;支撐環(huán)是承受荷載的主要部分,其中安設(shè)多臺(tái)推動(dòng)盾構(gòu)的千斤頂及其他機(jī)械；盾跟隨著上述兩部分前進(jìn)，愛護(hù)工人安裝鑄鐵管片或鋼筋混凝土管片。盾構(gòu)法適用于松軟地層，施工平安，對(duì)地層擾動(dòng)少，限制圍巖周邊精確，極少超挖。4、掘進(jìn)機(jī)法在整個(gè)隧道斷面上，用連續(xù)掘進(jìn)的聯(lián)動(dòng)機(jī)施工的方法。掘進(jìn)機(jī)是一種用強(qiáng)力切割地層的圓形鋼結(jié)構(gòu)機(jī)械，有多種類型。一般型的掘進(jìn)機(jī)的前端是一個(gè)金屬圓盤，以強(qiáng)大的旋轉(zhuǎn)和推動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，圓盤上裝有數(shù)十把特制刀具，切割地層，圓盤周邊裝有若干鏟斗將切割的碎石傾入皮帶運(yùn)輸機(jī)，自后部運(yùn)出。機(jī)身中部有數(shù)對(duì)可伸縮的支撐機(jī)構(gòu)，當(dāng)?shù)毒咔懈畹貙訒r(shí)，它先外伸撐緊在四周巖壁上，以平衡強(qiáng)大的扭矩和推力。掘進(jìn)機(jī)法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)圍巖擾動(dòng)少,限制斷面精確，無超挖,速度快，操作人員少。掘進(jìn)機(jī)是全斷面開挖隧洞的專用設(shè)備。它利用大直徑轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤上的刀具對(duì)巖石的擠壓、滾切作用來破裂巖石。隧洞掘進(jìn)機(jī)開挖比鉆爆法掘進(jìn)速度快，用工少，施工平安，開挖面平整，造價(jià)低，但機(jī)體浩大，運(yùn)輸不便，只能適用于長洞的開挖，并且本機(jī)直徑不能調(diào)整，對(duì)地質(zhì)條件及巖性改變的適應(yīng)性差，運(yùn)用有局限性。5、新奧法施工新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)的理論，通過對(duì)隧道圍巖變形的量測(cè)、監(jiān)控，采納新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)，盡量利用圍巖自承實(shí)力指導(dǎo)隧道設(shè)計(jì)和施工的方法。其特點(diǎn)是在開挖面旁邊剛好施作密貼于圍巖的薄層柔性噴射混凝土和錨桿支護(hù)，以便限制圍巖的變形和應(yīng)力釋放，從而在支護(hù)和圍巖的共同變形過程中，調(diào)整圍巖應(yīng)力重分布而達(dá)到新的平衡，以求最大限度地保持圍巖的固有強(qiáng)度和利用其自承實(shí)力。其目的在于促使圍巖能夠形成圓環(huán)狀承載結(jié)構(gòu),故一般應(yīng)剛好修筑仰拱,使斷面閉合成圓環(huán)。它適用于各種不同的地質(zhì)條件，在懦弱圍巖中更為有效。6、隧道襯砌隧道開挖后，為使圍巖穩(wěn)定，確保運(yùn)營平安，需按肯定輪廓尺寸建立一層具有足夠強(qiáng)度的支護(hù)結(jié)構(gòu)，這種隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)稱為隧道襯砌。常用的襯砌種類有就地灌注混凝土類、預(yù)制塊拼裝、噴錨或單噴混凝土、復(fù)合式襯砌。復(fù)合式襯砌是在噴錨或單噴支護(hù)之后，再就地灌注一層混凝土，形成噴錨支護(hù)同混凝土襯砌結(jié)合的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。如遇有水地段可在兩層支護(hù)間加掛一層塑料板或做其他防水層。七、實(shí)習(xí)感言實(shí)踐是高校生活的其次課堂，是學(xué)問常新和發(fā)展的源泉，是檢驗(yàn)真理的試金石，也是高校生熬煉成長的有效途徑。一個(gè)人的學(xué)問和實(shí)力只有在實(shí)踐中才能發(fā)揮作用，才能