01-钱七虎 水下隧道发展现状与存在的问题
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隧道工程施工存在的问题及对策分析一、隧道工程施工特点(1)环境恶劣隧道工程多存在野外艰苦的环境中,在实际的施工过程易受到水文地质条件的影响,在施工过程中需要使用多种大规格的机械设备,在进行布置安排有一定的困难,与此同时,隧道内部空气和光线不足加剧了施工难度,还要时刻预防隧道坍塌、地下水涌出和瓦斯气体的恶劣环境因素的影响,在一定程度会影响到隧道施工的进度和质量,严重的还能危及施工人员生命安全。
所以,在隧道施工过程要根据实际环境的考察结果,制定切实有效的施工技术安排。
(2)工序复杂隧道施工是集多工序和多工种联合的地下综合作业施工,在狭窄的工作面进行大规模的进料和出渣运输,施工工序复杂且艰巨。
要保证施工进度就要进行全面科学的规划,在隧道施工前,对坑道加以支撑保证其能受地层压力,再进行有效组织和施工。
在施工阶段要将隧道工程的施工工序循环起来,在不断循环中推进施工进度,与此同时,也在高标准和高要求下实现隧道施工的连续性,在短时间内完成高工作量,防止因时间的拖延造成施工隐患。
二、隧道施工存在的问题(1)施工工艺问题隧道工程项目施工技术难度大,工程量多,如果工期紧张,隧道设计队伍就很难对隧道围岩地质状况进行仔细研究和勘察,基本上都直接参考前人经验和设计图纸,这种状况直接导致不少隧道工程开挖后要更改施工工艺和施工方法。
或者也有因为勘察队伍不谨慎,技术力量不足或者是经验水平不够,导致地质勘查不到位,资料不齐全,很容易造成边勘察边设计图纸的现象,从而容易找出施工工艺出现问题,如:深竖井施工工艺、防火救灾防护工艺等等,一般这类问题都会引起极大的浪费。
(2)裂缝在隧道施工过程中需要使用混凝土,在混凝土结构中裂缝是经常出现的问题,会对施工质量以及施工进度产生十分严重的影响。
在施工过程中,经常会由于混凝土材料质量不过关或是施工人员的使用方式错误等原因致使裂缝出现,另外,施工人员在工作中没有留意到混凝土的具体强度等级,致使混凝土在外暴露的时间过长、在配制时没有按照标准严格进行、在浇灌时用力过大或是用力不足以及没有进行后期的养护等都有可能致使裂缝出现。
海底隧道施工技术:突破极限的持久斗争近年来,随着全球海洋经济的快速发展和资源开发的需求,海底隧道作为海陆交通的重要通道,逐渐成为各国发展的焦点之一。
然而,由于深水、高压、恶劣环境等诸多技术挑战,海底隧道的施工变得愈发困难。
为了突破这些极限,工程师们进行了持久斗争,并取得了令人瞩目的成果。
首先,海底隧道施工技术需要克服的一个重要挑战是深水施工。
深水区域的施工带来了巨大的水压力和工作环境的不稳定性,使得施工人员难以进入和操作。
为了解决这个问题,工程师们研发了各种深水施工装备。
例如,他们设计了能够潜入海底并进行施工的潜水器,利用这些潜水器可以在深水区域进行钻孔、爆破和修补等工作。
此外,他们还采用了特殊材料和结构设计,以增强海底隧道的抗压能力和稳定性,确保其在深水环境下的安全运营。
其次,海底隧道施工技术还需应对高压环境的挑战。
作为在水下运行的交通通道,海底隧道不仅要面临水压力,还要承受来自海洋波浪和涌浪的冲击力。
因此,在设计和施工海底隧道时,工程师们必须考虑到高压环境对隧道结构和施工材料的影响。
一方面,他们采用了先进的海洋工程建设材料,如高强度钢材和耐腐蚀材料,以确保海底隧道在高压条件下的耐久性和稳定性。
另一方面,他们运用了隧道支护技术,如喷射混凝土支护和海底围堰技术,以增强隧道的抗浪冲能力,确保隧道的安全运行。
同时,恶劣环境也是海底隧道施工技术所面临的又一个难题。
海洋环境的特殊性,如海底泥沙、海水腐蚀等,给海底隧道的施工和运维带来了很大的挑战。
在施工过程中,工程师们利用先进的海洋勘探技术和海底地形测绘技术,对海域底质进行了详细研究和分析,以选择最佳的隧道路线和施工方案。
此外,他们还开发了特殊的地基处理技术,如海底钻孔灌注桩技术和地下连续墙技术,以增加隧道的稳定性和承载能力,降低地层滑塌和沉降的风险。
除了面临技术挑战外,海底隧道的施工还受到成本和时间限制的影响。
由于施工设备、材料和人力成本的提高,以及复杂的海洋环境导致施工周期延长,海底隧道的建设往往成为一项庞大的投资。
浅谈隧道工程施工中存在的问题与措施引言隧道工程的建设在现代交通和基础设施建设中非常重要,然而,在其施工过程中常常会遇到各种问题。
本文将就隧道工程施工中存在的问题及相应的解决措施进行探讨。
问题一:地质条件不利在隧道工程施工中,地质条件是一个至关重要的因素。
不同地质条件下,存在岩溶、泥石流、断裂带等问题,这些都会对施工造成一定的困扰。
解决措施- 在隧道设计阶段,进行充分的地质勘察,全面了解地质情况,以便制定相应的施工方案。
- 对于地质条件不利的区域,可以采用掌子面、加固支护等技术手段来应对。
问题二:隧道工程施工安全隐患隧道工程的施工过程中存在一定的安全隐患,例如崩塌、坍塌、瓦斯爆炸等。
解决措施- 设计合理的安全措施,包括严格的施工规范、安全防护设施等。
- 定期进行安全培训,提高工人的安全意识和应急处理能力。
- 在施工中进行监测,及时发现并修复潜在的安全隐患。
问题三:环境污染与生态破坏隧道工程施工会对周边环境和生态系统造成一定的影响,如噪音、振动、土地占用等。
解决措施- 制定环境保护措施,例如建立隧道施工垃圾处理站、减少施工噪音等。
- 进行环境影响评价,合理规划施工过程,减少对生态系统的破坏。
- 在施工结束后进行生态恢复工作,使得周边环境可以尽快恢复到正常状态。
问题四:隧道施工资金投入隧道工程施工需要大量的资金投入,这对于许多企业和地方政府来说是一个挑战。
解决措施- 在工程初期,做好预算和资金规划,确保资金的充足。
- 鼓励引入民间资本,采取PPP等方式,减轻政府负担。
- 加强监管,保证投资的合理使用,避免资金浪费。
结论隧道工程施工中存在的问题主要包括地质条件不利、施工安全隐患、环境污染与生态破坏以及资金投入等方面。
针对这些问题,我们可以通过制定合理的施工方案、加强安全管理、实施环境保护措施以及有效的资金管理来解决。
只有充分认识并应对这些问题,才能确保隧道工程施工的顺利进行。
海底隧道施工技术:超越极限的创造力引言:随着城市化进程的加速和交通需求的不断增长,建设海底隧道已经成为连接陆地挥之不去的愿景。
海底隧道作为一项极具技术挑战的工程,涉及到复杂的地质环境、高强度水压、长时间的施工等多个方面,要依靠当代科技来攻克难题。
本文将探讨海底隧道施工技术的现状、挑战和创新,以及未来的发展方向。
一、海底隧道施工技术的现状1. 传统隧道施工技术在过去的几十年里,传统的隧道施工技术被广泛应用于陆地和海底隧道工程。
这些技术包括盾构、爆破法和钻爆法等。
然而,在海底隧道工程中,这些技术面临着很多挑战,比如地质环境的不稳定性和水下工况的复杂性。
2. 现代海底隧道施工技术随着科技的进步,现代海底隧道施工技术不断创新和发展。
其中,一种主要的技术是盾构机技术。
盾构机是一种设备,能够在地下或水下挖掘隧道,同时进行土壤的支撑和封固。
它通过不断推进,挖掘土壤并同时奠定隧道墙壁,使得隧道的施工速度大大提高。
二、海底隧道施工技术的挑战1. 地质环境的复杂性海底隧道工程所面临的地质环境通常非常复杂,包括软弱土层、岩石层、腐蚀性地质等。
这些地质特点给施工带来了严峻的考验,如地面沉陷、土壤涌泉、地震风险等。
2. 水下工况的挑战海底隧道施工需要面对高强度的水压、海底沉积物的不稳定性和水下工程的防水等问题。
水下施工过程中,需要解决隧道的渗水问题,确保隧道的结构安全。
三、海底隧道施工技术的创新1. 隧道施工材料和手段的改进为了应对海底隧道工程的挑战,科技工作者们不断改进施工材料和工具。
例如,高强度钢材的使用、全自动监测设备、防水涂料等,都大大提高了海底隧道的施工质量和安全性。
2. 数字化技术在施工中的应用数字化技术的革新也为海底隧道施工带来了新的机遇。
在设计和施工中,通过现代软件的应用,提前进行模拟和预测,可以更好地理解和应对地质和水下工况的挑战,从而提高施工效率和质量。
3. 环保理念的引入随着环保意识的提高,海底隧道施工技术也面临着更高的要求。
文章编号:1001-831X(2002)01-0001-11隧道掘进机在中国地下工程中应用现状及前景展望*钱七虎1, 李朝甫2, 傅德明3(1.总参科学技术委员会,北京 100857;2.解放军理工大学,南京 210007;3.上海隧道技术研究所,上海 200032) 摘 要:本文概括地介绍了隧道掘进机在中国地下工程施工中的应用情况,针对21世纪中国对地下工程的需求,展望了隧道掘进机的应用前景,进一步提出了有效使用隧道掘进机的一些建议。
关键词:隧道掘进机;地下工程;展望;建议中图分类号:TV554+.2 U455.3+ 文献识别码:A1 引 言随着地下工程快速开挖的需要和科学技术水平的提高,隧道掘进机施工技术在中国得到了快速应用和发展。
隧道掘进机是一种专门用于开挖地下通道工程的大型高科技施工装备,它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点。
掘进机技术体现了计算机、新材料、自动化、信息化、系统科学、管理科学等高新技术的综合和密集,反映了一个国家的综合国力和科技水平。
按照地层条件和具体施工方法的不同,一般将隧道掘进机分为三类,即盾构掘进机(shield machine)、岩石掘进机(tunnel boring machine,TB M)和顶管掘进机(pipe jacking machine)。
现代掘进机技术的最大特点是广泛使用遥测、遥控、电子、信息技术对全部作业进行制导和监控,使掘进过程始终处于最佳状态,使掘进机向着机械、电气、液压和自动控制一体化、智能化设备方向发展。
21世纪,随着中国基础设施的大规模建设、西部大开发的进展以及北京申办2008年奥运会的成功,中国的铁路、公路、大中型水电站建设以及南水北调、西气东输等工程中将有大量的长大隧道需要建设;现代城市建设中的地铁工程、市政工程(排污管、输水管等)、越江隧道也在不断增加。
开挖这些大量的地下隧道工程,工期对经济效益和生态环境等方面有着重大影响,而且地下工程掘进工作面又常常受到很大的限制,面对速度、环保、效益等这些问题,使用隧道掘进机无疑是最好的选择。
一、现状评价进入二十一世纪以后,中国城市地下空间的开发数量快速增长,体系不断完善,特大城市地下空间开发利用的总体规模和发展速度已居世界同类城市的先进前列。
中国已经成为世界城市地下空间开发利用的大国。
正在得到各级政府自上而下的普遍重视。
中国城市地下空间开发利用在功能上以地下交通为主流:城市轨道交通建设速度已居世界首位;城市地下快速道路建设已经起步并将加速发展;城市地下物流系统正在研究;特大城市和大城市地下空间专项规划已经和正在普遍开展;很多城市中心区结合改造和新区建设已经编制和正在编制详细规划;城市大型地下综合体的建设已经成为许多大城市地下空间开发利用的亮点,并达到了国际先进水平。
但是地下空间的综合利用效益尚得改进,市政综合管廊(共同沟)建设刚刚起步,深层地下空间开发利用还基本处于空白,在法律、政策、运作管理以及自主产权的核心技术的地下施工装备等方面和发达国家仍有一定的差距。
城市地下空间开发利用已经成为提高城市容量、缓解城市交通、改善城市环境的重要手段,正在成为建设资源节约型、环境友好型城市的重要途径。
以北京为例,目前北京地下空间建成面积已达到3000万平方米;全市地下空间今后平均每年将增加建筑面积约300万平方米,占总建筑面积的10%。
当前,中国城市轨道交通建设速度已居世界首位,2010年前,中国将开通运营的城市地下轨道交通线路将达到1200km以上,今后每年平均建成的线路为180km。
城市地下空间规划得到普遍重视。
到目前为止,已有北京、上海、重庆、南京、杭州、青岛等20多个城市编制了城市地下空间专项规划,有效地规范了城市地下空间开发利用。
许多城市结合城市中心区改造和新区建设编制了地下空间详细规划,如北京的中央商务区、中关村西区、奥运中心区、金融街、王府井商业区等,对该地区科学、合理、有序地开发利用地下空间起到了有效控制和科学引导的作用。
中国城市地下空间开发利用的现状评价和前景展望钱七虎中国工程院院士大型城市地下综合体建设项目多、规模大、水平高。
隧道施工中的困难与挑战分析隧道施工是一项复杂且具有挑战性的工程,其中涉及到多方面的难题和困难。
本文将对隧道施工中的困难与挑战进行分析,旨在探究施工过程中可能遇到的问题,并提出相应的解决方案。
第一部分:地质条件与稳定性隧道施工的首要困难是地质条件与稳定性问题。
不同地区的地质情况存在差异,有的地区可能岩层坚硬,有的地区则是软弱的土壤。
对于岩石地层,需要使用爆破等方法进行开挖,而在软弱土壤中进行开挖则需要采取更加谨慎的方法,以防止塌方事故的发生。
通过合理的地质勘探和地质预测,可以更好地了解地质条件,从而采取相应的施工措施,确保隧道的稳定性。
第二部分:水文条件与排水隧道施工中另一个重要的困难与挑战是水文条件与排水问题。
由于地下水位的不同,有时会遇到水涌的情况,这会给施工带来很大困扰。
水涌不仅会影响开挖的稳定性,还会给施工区域带来大量的水压力。
因此,在隧道施工过程中,需要采取相应的排水措施来控制水位,以确保施工区域的安全。
第三部分:环境保护与生态影响隧道施工不仅涉及到地下的工程施工,还与周围的环境和生态系统紧密相关。
施工过程中产生的噪音、振动和粉尘等对周围环境会产生一定的影响。
此外,隧道施工还可能损害地下水资源,破坏生态环境。
因此,在隧道施工前需要进行充分的环境评估,采取相应的环保措施,以减少对自然环境的影响。
第四部分:施工安全与风险管理在隧道施工过程中,施工安全是至关重要的。
地下工程的特殊性决定了施工过程中安全风险较高。
例如,涉及到高强度爆破、高温作业等,都存在一定的安全隐患。
因此,在隧道施工中,需要制定详细的施工方案,并加强施工人员的安全培训,确保施工过程中的安全可控。
第五部分:材料供应与管理隧道施工中,材料的供应与管理也是一个重要的困难与挑战。
由于隧道施工常常位于偏远地区或人口密集的城市中心,材料的运输存在一定的困难。
此外,材料的管理也需要精细化操作,以确保材料的质量和施工进度的顺利进行。
第六部分:质量控制与工艺改进隧道施工中的质量控制与工艺改进是一个需要持续改进的过程。
科学界如何评价渤海湾隧道(图)2014-09-04 中国科学报【声明】:转载《中国公路》《中国交通信息化》《中国高速公路》《中国公路文化》《中国交通建设监理》《交通决策参考》稿件须经书面授权。
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“世界最长海底隧道”、“烟台-大连半小时可达”、“2600亿巨资打造”……连日来,渤海湾海底隧道未建先“红”,成为人们茶余饭后的谈资,仿佛可以轻易打通渤海湾海底交通的“任督二脉”,谈笑间,天堑变通途。
现实远未如此简单。
事实上,渤海湾海底通道工程在目前仍然只是一个咨询项目。
中国工程院院士、防护工程专家钱七虎告诉记者,对长距离海底通道这样的大工程,应当“宜桥则桥,宜隧则隧”,有时还要因地制宜“桥隧并举”。
他强调,无论哪种方式,海底交通工程都不是简单的工作,海底通道要从图纸上“走”下来,还需要克服一系列难题。
架桥?通隧?正如钱七虎所说,我国江河两岸、海上交通命脉的打通,既有大桥,也有隧道,还有许多海湾实施桥隧结合的工程。
举世瞩目的港珠澳跨海大桥即是采用桥隧结合的方式,利用人工岛在伶仃洋主航道下连接约6.7公里的海底隧道与海上部分的跨海大桥。
港珠澳大桥之所以建海底隧道,主要是为保证30万吨级油轮和15万吨级以上集装箱顺利通航(若架桥需要架设非常高,成本更高且技术难度更大)。
另外,该处海域位于中华白海豚保护区,建海底隧道亦能减少对中华白海豚栖息地的影响。
钱七虎认为,从建造成本上讲,一般情况下,大桥的修建相对略低。
“桥梁工程的工厂化程度高、建成工期短,且成本一般来说比隧道要低,但如果大桥引桥涉及到拆迁征地等情况,就不能一概而论了。
”钱七虎举例说,南京、武汉大桥一端建在城市建城区,除建桥成本之外,还需要支付一笔拆迁费用。
钱七虎指出,虽然藏埋在海湾里的海底隧道一般不会在建城区,但隧道需要开通风孔、通风井,以排掉通过隧道的汽车尾气和烟尘(假定修建公路隧道)。
如果隧道距离太长又没有自然形成的小岛,还需要修建人工岛。