顶管施工技术方案
顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。下面我为大家分享顶管施工技术方案,欢迎大家阅读浏览。
一、顶管工作原理及工艺选择
顶管工作原理:顶管施工是以顶管工作井为起始点,在工作井内安装主顶千斤顶系统提供水平推力,先将安装在导轨上的顶管机头从前墙预留的出洞口破封门推入土中,由机头导向,然后将钢筋砼管跟随机头一节一节地推向前顶进。与此同时,机头挖掘的泥土被不断排出,经水平运输至工作井,再经垂直运输至地面外运弃土。采用24小时连续施工,直至机头进入接收井回收,完成该次顶管管道铺设。
顶管工艺选择:顶管有土压平衡法、泥水平衡法及气压平衡法等多种施工方法,是由顶管工具管(机头)的功能分类而定的。应根据机头穿越的土层性质和地下水情况等因素,选择合适的顶管机头。顶管机头安装在管道的前端,它具有控制顶管方向、挖掘和防止坍方等功能,其外形和尺寸与管节相近。本工程拟选择泥水平衡平衡机头。
二、设备配置和安装
(1)井内顶推设备
1、主顶千斤顶:每套顶进总站配置3台300t油压千斤顶,其中1台备用。
2、组合支架:主顶千斤顶固定在组合支架上,按管道截面左右对称布置。
3、油泵:为保证油压千斤顶行程同步,共同作用,采用1台电动高压油泵形成并联油路向千斤顶供油压。每个千斤顶均备有独立的控制阀。
4、后座承压壁:主顶油缸提供水平推力将管道在土层中向前推进,其反推力作用在后座钢构件上并传递扩散到工作井后壁上。后座结构采用50mm厚钢板(重约2t),和厚50cm砼墙体组成。后座与工作井后壁之间垫一层5cm厚木板,这样即可将2台油缸的集中顶力传递扩散到工作井壁上。
5、顶铁和分压环:分压环外径、内径与钢筋砼管一致,其长度为50cm,二台主顶油缸的顶推力作用在分压环上,分压环再均匀扩散传递到砼管的后端面。环形顶铁的结构与分压环一样,它的作用是由于油缸的一次行程不足以将一节砼管推顶到位,需要将油缸收回后,在分压环与油缸之间加垫该顶铁结构,然后利用油缸的第二次行程再推,这样反复多次即可将一节大大超过油缸行程长度的砼管推顶到位。本工程长度的顶铁各两件,采用20cm厚钢板加工而成,重量约1t。
6、中继间的设置及位置
A、 Ø800中继站由10个30T的液压千斤顶组成,总顶力为300t,伸缩量均为30cm,中继间在管道上的分段安放位置,可通过顶进阻力计算确定。
B、 按常规,由于机头前方迎面阻力和管道外壁阻力等不确定因素太多,为留有较大的安全顶力储备,因此第一号中继间应尽量设置在距机头比较近的位置处,一般设置在距机头20m处附近(,后面的中继间再按一定长度布置。本工程每段顶管只需设置一座中继间,即1#中继站。
三、顶管工具管安装
顶管机头维修调试好,运到现场后,被吊放到工作井内导轨上。检查测定机头与轨道是否平衡、吻合,机头的前后端中心方向和相对高差小于2mm,然后对机头的油路、泥浆和操纵系统等设备进行逐一连接,各部件连接牢固,不得渗漏,安装正确,并对各系统进行认真检查和试运行。
四、工作井地面设施
1、膨润注浆系统:包括膨润土拌合池、压浆泵、管道等。对于长距离顶管,泥浆泵的泵压能力要求更高,压力不得低于3Mpa。
2、弃土泥浆池:采用泥水平衡,井上地面需设置弃土泥浆池。弃土泥浆经过泥浆泵送入泥浆车运到政府指定地点排放。沉淀池设置两个连在一起的循环过滤池。单个泥浆池内空尺寸为长10m,宽5m, 高度为2m,四周井壁采用750mm砖砌墙体,采用Mu100的砖,M10水泥砂浆砌筑,内外抹20mm厚的水泥砂浆;井底采用30cm厚的C15混凝土基础底板。
3、蓄水池:采用泥水平衡,机头前方需要大量水供高压水破土,需在地面上建造一蓄水池,蓄水池内空尺寸为长5m,宽5m, 高度为2m,四周井壁采用750mm砖砌墙体,采用Mu100的砖,M10水泥砂浆砌筑,内外抹20mm厚的水泥砂浆;井底采用20cm厚的C15混凝土基础底板。
4、高压油泵站:包括高压油泵、油管、油箱、限压阀、溢流阀和压力表等指示保护装置。选用1台50Mpa高压油泵,液压系统设备安装完毕后要进行试车,使用过程中定时检修维护,及时排除故障。
5、空压站:是向管道内及机头供气,以确保管道内工作人员的呼吸安全和气仓内带压条件。由空压机生产压缩空气,通过净化后输入管道内。采用1台3m3的空压机。
6、泥浆站:包括压浆泵、搅拌机、泥浆池、管道、压力表和阀门等,用以向管道内供应减阻泥浆。共配置1台压浆泵()。
7、起重设备:选用一台25吨汽车式起重机。
五、顶管出洞
当井内、井外的准备工作全部完成后,可将机头吊放到井内导轨上,调整好方向,开始顶管的出洞,工作井壁前墙有机头及管道出洞的预留洞口。由于地下水位比较丰富,为防止井外水土从预留洞口与机头外壁之间的缝隙流入工作井内,预留孔洞与管道间取消常规的密封装置而改用动密封装置。
1、洞口密封结构:出洞口密封结构的作用是阻止在顶管过程中泥水从管节与洞口间的间隙流入井内。由于地下水位较高,改一般性的密封结构
根据管道中心线与井壁预留孔的位置,制作一个双层钢结构的内套环,套环内圈设有多层橡胶止水带,止水带之间填充黄油,套环安装在预留孔与管节之间,外围焊接在孔的预埋钢板上,内圈橡胶紧贴管节。
2、破墙的出洞:当机头前端进入洞口密封圈后,即可破墙出洞。工作井预留洞口已用钢封门临时封堵,在顶前采用气割按水平方向一点点地将封门割除,然后将机头推进,切入土体中,随后即可进行正常顶管施工。为保证顶管机头出洞的万无一失,除采用大管径井点外,应事先对洞口周围一定范围内的土体进行双液注浆压密,更有效地防止外侧的水土进入工作井。双液注浆压密范围为:长2m×宽4m×深6m。
3、方向监测:顶管出洞方向控制得好,整条管道才有可能顶好,顶管出洞不好,整条管道都难于顶好,故必须严格控制顶管出洞精度,采用跟踪测量,随时调整机头出洞的方向及高程偏差。
六、顶进施工
A、当工具管顶入沉井前壁外的土体后,留其尾部约30cm长搁置在导轨上,收回千斤顶活塞杆,卸走顶铁,安装管节和分压环,开始进行管道的顶进施工。
B、为实现有一次能顶进80m的距离,本工程拟采用下述两项技术措施:第一、在管壁外压注触变泥浆,形成一定厚度的泥浆套,利用触变泥浆的润滑作用,以减少顶进阻力;第二、采用中继间接力顶进技术,实行分段逐次顶进。
C、注浆减阻:压注触变泥浆填充管道的外周空隙,是减小地层损失控制地面沉降,减小顶进阻力实现长距离顶管的重要措施。对顶管机头尾端的.压浆,要紧随管道顶进同步压浆。为使管道外周形成的泥浆始终起到支承地层和减阻作用,在后续管道的适当点位,还必须进行跟踪补浆,以补充在顶进中的泥浆损失量。压浆所用设备有:①注浆泵(螺杆泵,排量1000L/min,压力3Mpa);②搅拌器;③注浆管道(主管φ50mm钢管,支管φ25mm);④管道阀门和压力计。所用的触变泥浆是由膨润土、水和掺合剂按一定比例混合而成。施工现场按重量计的触变泥浆配合比为:水:膨润土=8:1,膨润土:CMC=30:1,本工程拟购置膨润土袋装复合材料,在现场施工加水拌和。压浆量为管道外围环形空隙的倍,压注压力根据管顶水压力而定。
七、测量与纠偏
①顶管测量控制
测量控制网及井下测量平台的建立:开工前根据设计图纸和业主提供的测量控制点,在工作井周围布设一个高精度的测量控制网,设置临时水准点。按设计要求在地面定出管道中心线,并在工作井的两端放设中心线桩,并按照设定的管道中心线和工作井井位建立地面与地下测量控制系统。控制桩设在不易扰动,视线畅通便于校核的地方。
在顶进工作井内的顶管轴线上,靠近后靠背处,设置测量平台,其上设置由地面水准点引入的临时水准点,在交接班时进行仪器高程的校对与调整。顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪或挂垂线的方法引入井内的,并在井内布设2—3个后视点,以便相互校核。设置的井下测量平台必须稳固,不与管道、设备、后靠背接触,不受顶管操作的影响。
②顶管轴线与标高测量
顶管方向和管轴线偏差采用激光经纬仪测定,以控制掘进机的定线准直。测量方法是将激光经纬仪设备在井下测量平台的起始点,对准设在管内测点的激光靶板,激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离,即为顶管轴线的偏差值,但方向相反。顶管标高采用水准仪测定。
③顶管地面测量控制
顶管施工地面或多或少会产生沉降,关键是要随时进行沉降观测并采取有效的措施。一般是在顶管轴线上每间隔10米设置一组沉降观测点进行定点定时观测,发现有较大的沉降就应进行处理。处理方式是采取地面注浆的方式,处理面积按测量情况确定。
④顶管纠偏
管道是否沿设计管轴线顶进,是靠测量方法进行检查,管道轴线位置偏差采用经纬仪测量检查,管道内底高程采用水准测量。
管道在顶进过程中所发生的偏差,是通过操纵机头内的纠偏千斤顶组来调整机头方向完成偏差。
纠偏时应做到在顶进中纠偏,采用小角度分次逐步纠偏,做到勤测、勤纠。
⑤轴线和高程控制标准
执行有关规范的标准。
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函授本科毕业论文写作指南
函授本科毕业论文怎么写?下面我给大家了一些论文写作中需要注意的事项,供大家参考。
一、论文印装
毕业论文用A4纸打印。正文用宋体小四号字,行间距18磅;版面页边距上3cm,下、左,右2cm;页眉加“烟台大学毕业论文(设计)”,字体为隶书3号字,居中,页眉距边界2cm;页码用小五号字,底端居中,页脚距边界。
二、论文结构及要求
毕业论文由以下部分组成:
A.封面;B.扉页;C.中文摘要;D.目录(*);E.正文;F.致谢(*);G.参考文献;H.附录(*);I.有关图纸(大于3#图幅时单独处理)(*)。注:(*)为非要求项目(下同)。
(一)封面及扉页
封面及扉页样表见附2-1、附2-2。论文题目一般不超过20个字,要简练、准确,可分为两行。
(二)中文摘要及关键词
摘要是论文内容的简要陈述,应尽量反映论文的.主要信息,内容包括研究目的、方法、成果和结论,不含图表,不加注释,具有独立性和完整性。中文摘要一般为200~400字左右。摘要前加黑体“摘要”,并外加“[]”,作为标识。
关键词是反映毕业论文(设计)主题内容的名词,是供检索使用的。主题词条应为通用技术词汇,不得自造关键词,尽量从《汉语主题词表》中选用。关键词一般为3—5个,按词条外延层次(学科目录分类),由高至低顺序排列,关键词之间应以分号隔开。关键词排在摘要部分下方。
(三)目录
目录按三级标题编写,要求层次清晰,与正文标题一致。主要包括前言或引言、正文主体、结论(*)、致谢(*)、参考文献、附录(*)。
(四)正文主体是论文的主要组成部分。要求层次清楚,文字简练、通顺,重点突出。
土木工程施工论文范例篇2 浅析土木工程施工管理问题 【摘要】如今建筑行业已经成为我国国民经济的重要支柱产业,随着施工技术的不断创新,各种类型的施工项目不断涌现,各种土木工程项目也随处可见,对土木工程项目的管理问题也越来越凸显出来,因此我们需要对土木工程施工管理提出新的要求。本文针对目前土木工程施工管理中存在的问题,分析其原因,提出了改进土木工程施工管理的建议,以促进土木工程施工管理的健康可持续性发展。 【关键字】土木工程;施工管理;管理问题 1、引言 土木工程项目施工管理工作就是在土木工程施工阶段,对各种施工生产活动管理工作进行有效的组织,使施工过程变得规范化、合理化,避免因施工不当而产生的经济损失,并保证土木工程的质量。土木工程施工过程的好坏,不仅直接影响了整个企业的经济效益,更对企业的施工信誉有着重大影响。近几年来,土木工程施工管理体制不断进行改革,广泛实施了招投标制度,对土木工程施工的标准也越来越严格。在土木工程实际施工中,存在着监理人员、施工作业人员素质偏低,工程招标的不规范,管理体制不健全,安全管理重视程度低,环境保护意识差等问题,直接影响了土木工程的施工管理工作。因此,加强土木工程施工管理就显得十分有必要,下面针对土木工程施工管理中存在的问题进行分析。 2、土木工程施工管理中存在的问题 监理人员、施工作业人员素质偏低 首先,目前土木工程的监理人员存在着素质偏低的情况,不重视施工管理,多数人认为监理工作的范围就是对施工阶段的管理,缺乏工程勘察、设计、研究等方面的经验,而且对这些方面也不够重视,多数监理人员在工作中存在敷衍的心态。实际上一些土木工程出现质量问题很大程度上是监理不严所致。 其次,从施工作业人员来看,由于现阶段市场上人力成本增长较快,大部分施工企业出于成本方面考虑,内部雇佣的固定施工作业人员很少,有工程项目时临时聘用市场上一些非专业人员,他们大多数来自于农村的农民工,没有接受过专业的施工技术培训,对工程施工的工序及操作规范等方面知之甚少,加之技术培训跟不上,专业水平普遍较低,主要表现在施工过程中,操作不规范,技艺不娴熟,很难达到施工质量标准要求,使得工程施工质量难以得到有效的保证。 土木工程招标管理不规范 在土木工程项目中,存在招标管理不规范的现象。国内对于一些工程项目普遍存在招标“走后门”的现象,导致在招标时弄虚作假,招标工作没有按照规定的顺序进行,造成了项目承包价格不合理,甚至一些土木工程项目承包时的价格已经低于成本价,这样承包商就会在土木工程实际施工时偷工减料,对工程的质量造成了严重的影响。 管理体制问题 管理体制与土木工程施工项目管理的特点不相适应。土木工程施工项目的主要特征是它的单件性和永久性,这就决定了土木工程施工要进度快、质量优、成本低、安全好,要进行综合性管理,加强约束的控制性管理。 此外,施工企业是以管理体制为依据对土木工程进行管理的,管理体制不完善将会影响到整个土木工程的施工建设。国内的土木工程项目为了节省人力开支,采取了大量削减工程的管理机构、管理部门以及管理人员的方式,直接导致施工单位管理人员的缺乏,这样既可能降低了管理部门员工工作的热情度与积极性,又可能制约了管理工作的实际落实,管理工作没有真正落实,难以发挥管理土木工程的作用。 对安全管理重视不够 任何工程施工都是以安全为基本前提,安全管理也是进行土木工程管理的关键,安全既影响到施工单位的声誉,同时也直接影响了施工单位的经济效益。但是就安全意识来看,多数施工人员存在缺乏安全意识的情况。首先是在土木工程的管理工作中,没有完善的组织机构,缺乏施工安全意识;没有专门的人员对施工人员进行安全培训,造成施工现场的安全管理意识不够,同时没有相对应的安全管理措施。 环境保护意识问题 主要表现在:施工噪音严重扰民,影响民众工作、生活和休息;建筑垃圾带来安全隐患,清运、存放和再利用不科学;缺乏对生态环境的保护,对耕地的非法占用,对绿地的破坏及对未破坏的环境也不能有效保护。 3、土木工程施工管理的改进建议 提高监理人员管理素质 作为施工单位进行工程管理的直接人员,对土木工程的勘察、设计、研究以及工程的整体施工都应该起到监督管理的作用,首先施工单位在选择监理人员的时候,应该选用具有综合素质的监理人员,对其技术、管理水平、管理经验都应该有更高的要求,同时在其实施管理的过程中不断培训监理人员的管理知识,从而提高其管理水平。监理人员应该常驻于施工现场,这样才能保证及时观测、掌握施工项目,如果发现问题应该及时与发生问题环节的工作人员以及工程的领导进行及时汇报,从而及时采取控制措施进行解决,争取最大限度的降低问题可能带来的损失。 规范土木工程的招标 对于土木工程招标中存在的徇私舞弊行为,应该在招标时对招标的标准进行严格控制,避免弄虚作假,将土木工程交由信誉好、工程质量高的施工单位。施工企业针对自身质量管理模式,制定出关于工程质量目标与方针的质量管理手册,为土木工程能够顺利进行提供完善的质量保证体系,确保工程质量。 推行项目管理责任制 由于建筑工程项目的规模大、分项工程和单项工程比较多,因此,在施工管理和合同管理方面难度较大。在精干主体的基础上,必须进一步减化生产关系,减少管理层次变金字塔式的管理为扁平式管理。项目经理要保证工程项目的协调有序实施,同时企业内部要用完善的管理机制和监督机制保证项目经理责任制的落实。建设承包公司下达生产计划和各项经济技术考核指标,以保证实现预期的项目管理目标。此外,还要建立起一套完善的项目管理责任体系,以便明确项目管理责任人及建设承包公司与各施工生产单位的管理责任。 解决施工过程中的环境问题 想要有效地降低土建施工带来的环境问题,可以采取以下的一些措施: (1)采用先进的施工技术。主要是在施工过程中大量的应用各种环保技术,减少施工造成的大气中有害气体、粉尘、以及废弃物和噪声等施工公害。首先要在施工过程中采用先进的技术来控制施工产生的噪音,同时采用先进的施工技术还能缩短施工周期、节省原材料,可以极大的降低对周围环境造成的施工影响。 (2)施工中使用优质的工程材料。施工中材料的选择,直接决定了对环境的影响程度。优质的工程材料可以把对周围环境的影响控制到最低。在施工过程中采用优质材料还能极大的避免在施工过程中的安全隐患的出现。 (3)引进先进的施工机械设备,这样可以极大的提高施工的效率。 4、结语 综上所述,土木工程施工管理仍面临着很多的问题,有很多新东西要去研究。监理人员、施工作业人员素质偏低,工程招标的不规范,管理体制不健全,安全管理重视程度低,环境保护意识差等问题都制约了土木工程管理水平的提高。我们在工作中只有善于发现问题,积极寻找解决的办法,才能不断的纠正土木工程施工管理中存在的漏洞。项目工程开始实施后的主要环节就是施工管理,因此必须对这一问题提起足够的重视,确保高质量的完成土木工程施工。 参考文献 [1]穆静波.土木工程施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2009. [2]陈兴武.浅谈如何加强工民建工程施工管理[J].价值工程,2010(18). [3]王烨.土木工程施工管理中存在的问题分析及相关建议[J].城市建设理论研究,2012. 猜你喜欢: 1. 土木工程施工技术论文范文 2. 土木工程施工论文范文 3. 关于土木工程施工毕业论文 4. 土木工程论文范本 5. 土木工程论文免费范例
一个成功的工程,必须要有过硬的施工技术。下面是我精心推荐的施工技术论文 范文 ,希望你能有所感触!
隧道施工技术
摘要: 在交通建设中,隧道占据着十分重要的地位。隧道施工是一件十分复杂的工程,掌握好隧道施工技术,就能够很好的把握住隧道施工的质量,这对于交通工程的安全及质量来说意义重大。
Abstract: In traffic construction, tunnel occupies a very important position. Tunnel construction is a very complex project, master well the quality of tunnel construction technology can have a good grasp of the tunnel construction, which has great significance for the safety and quality of traffic construction.
关键词: 隧道施工;问题;施工;技术; 方法
Key words: tunnel construction;problems;construction;technology;method
中图分类号: 文献标识码:A 文章 编号:1006-4311(2014)14-0098-02
0 引言
随着公路隧道建筑规模的逐渐扩大,两车隧道已经远远不能满足日渐增长的行车需要,三车隧道在实践中得到大规模的运用。但是隧道规模越大技术也相应复杂,因此,与过去一般的公路隧道相比,在设计、施工以及运营管理方面均有质的不同,这就给公路隧道建设者带来挑战。本文就公路隧道施工技术结合自身工作 经验 进行了探析。
1 我国隧道工程常用施工技术及存在的问题
我国目前主要的施工技术有:深海底抗压建设技术;深层钻爆施工技术;超浅埋、浅埋暗造技术;辅助工程建造技术;盾构法建造技术;开敞式新型挖掘技术;保护环境施工技术;深管道埋藏技术等许多 其它 新技术。
在施工修建的过程中存在的问题也很多,就目前隧道工程发展而言,其主要问题有:①对土质结构了解不深,致使确定施工方案存有不合理之处,造成出现豆腐渣工程现状;②高原冷冻铁路的质量难以保证,耐用性能较弱;③海底隧道抗压效果达不到实际要求,常出现变形问题;④新技术开发速度较慢,满足不了社会建设的需求,亟待提高;⑤环保隧道技术做的不够到位,造成环境被破坏的现象时有发生;⑥隧道工程建设系统缺乏统一的施工标准要求,常出现施工不科学问题。
2 施工准备期的技术准备
施工环境的勘测 ①我们根据地质钻探资料的审查对围岩进行分类,不难看出在对地质工程特点进行分析的时候,如果对岩层走向、褶曲、断层以及地下水和特殊土等分析有误,对施工就会造成十分严重的影响。②有针对性的对施工现场进行核查,核查的方面主要就是包括:地质、供水、气象、排水、原材料、动力供应、运输条件、弃渣、场地等。对于风化堆积较为严重的洞口及浅埋段等,我们要有健全的方案进行治理或补偿。
施工材料设备和方案的准备 ①要想工地实验室期限达到质监站临时资质审批要求,就需要我们有健全的试验设备、技术人员以及完善的管理制度。当承包商与业主签订合同后,监理工程师就可以根据合同规定的时间,要求承包商按照合同承诺进行各项筹备工作了。②开工前监理工程对两端反外控制点近反复检查。③承包商及时按合同规定的日期上报总体性计划和具体实施计划,这样才能保证监理工程师对工程进行整体调查、分析,然后根据出现的问题与承包商进行讨论、澄清、修改。
3 施工方法
隧道施工方法主要有:全断面法、台阶法、台阶分部法、上(下)导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等六种。
目前,我国隧道施工主要是以新奥法为主的,新奥法施工的精髓就是将围岩作为支护的一部分,共同承受上覆荷载的压力。利用新奥法进行隧道施工,无论在进度上还是质量上以及工程费用上都会存在明显的优越性。然而,随着设计的支护形式和施工工艺存在的差异,在施工过程中要想根据围岩性质及地质变化适时对施工工艺以及支护形式进行调整。我们在进行大跨度隧道施工的时候,主要选择的方法就是:上半断面台阶法,中隔壁法和双侧臂导坑法(眼镜法)等。
4 隧道施工的主要技术分析
软弱破碎围岩段施工技术 针对软弱的围岩可能发生的大变形,采用增大预留变形量和喷射混凝土、锚杆、钢筋网和可缩性的U型钢拱架复合式衬砌手段,采用分部开挖的方法,初期支护及时封闭,喷射混凝土可以分2~3次施工,然后加强监控量测,利用反馈的信息进行施工指导。通过软弱破碎带段富水段时,先治水,采用排堵结合等治理 措施 。开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班,及时监控地质变化情况,指导现场施工。
加强监控量测,当初期支护变形异常且无收敛趋势的时候,就是需要我们调整支护参数,必要时可以实施二次衬砌。因此,二次衬砌就是为了增设钢筋和提高混凝土强度的一种措施。
隧道防渗漏、防坍塌技术 ①防渗漏技术。隧道的二次衬砌主要是提高混凝土的抗渗性能,也是避免膨胀的一道工序,主要作用就是防止复合防水板局部因为破裂等原因造成的渗水。因此,我们要根据水量的增加情况,对盲沟布设进行设计,以更佳有利于排水。在进行防水板施工的时候,我们除了要严格检查焊缝焊接情况,还要确保施工缝、变形缝等不渗不漏。②防坍塌技术措施。采用减震爆破,尽量减少对围岩的扰动。开挖成型后及时施作喷砼等初期支护,使围岩尽早达到稳定状态。对围岩自稳能力较差地段,采用超前支护或超前加固前方围岩,坚持先护顶后开挖的原则组织施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时,采取初期支护加强措施,并提前施做二次衬砌。在二次衬砌中,采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。根据地质勘察资料,岩层与隧道轴线夹角较小,为此,采取减小循环进尺,加强超前支护,加固围岩的措施进行预防。在围岩含水地段先治水:当有渗水流时设置橡胶带盲沟引排:渗水面积较大时橡胶带盲沟可并排设置。当有集中股水流时设置弹簧盲沟引排,将水压力对初期支护的影响降至最小。为了加强对施工过程的控制:开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班,及时监控地质变化情况,指导现场施工。软弱不稳定围岩地段,主要领导轮流值班,强管理,严要求,及时处理紧急问题。
防排水施工技术 ①施工缝、变形缝防水。施工缝主要是隧道衬砌混凝土在施工时候所产生的冷接造成的,也是防水的薄弱环节,是整个隧道中最容易发生渗漏的地方。因此,我们在对隧道进行衬砌施工处理的时候,要避免因为处理不好而造成隧道的正常使用和行车安全,严重的还会降低结构的强度和耐久性。为了防止衬砌不均匀引起的裂损,我们就需要对沉降缝进行设置,避免因为温度的剧烈变化而导致混凝土收缩引起衬砌开裂。②防水混凝土。隧道二次衬砌混凝土既是外力的承载结构,也是最后一道防水线。而防水混凝土大多数都是通过规定的级进行配比,并掺入少量外加剂,通过调整配合比配置成具有一定抗渗能力的防水混凝土。我国的铁路隧道工程技术指南要求的二次混凝土的抗渗等级不得低于P8。
隧道二衬施工技术 ①钢筋加工及安装。钢筋采用加工专用设备进行加工,主要采用的就是单面焊接形式对钢筋接头进行焊接,焊接的长度一般不得低于10d。钢筋焊接主要就是保证焊缝饱满度,并凿除焊渣。采用自制台车进行安装,安装时应根据设计尺寸及保护层进行施工。②灌注砼。台车就位后,可以采用松木板将端头封牢。砼输送泵管道通过台车上部的天窗接入模内,同时砼输送车将砼倒入输送泵内,由输送泵将砼通过管道压入模内。
5 结束语
在进行隧道施工时,要在安全、有序、优质、高效的指导思想下,努力控制隧道施工质量达到最优化。不断的更新隧道的施工技术,针对各个控制点,有针对性的采取合适的施工技术,确保隧道施工的质量。
参考文献:
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超声波检测技术是现代科学技术发展的产物,其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能,这是我为大家整理的超声波检测技术论文,仅供参考!
关于超声波无损检测技术的应用研究
摘要:超声波无损检测技术是现代科学技术发展的产物,其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能,从而获取物品的性质和特征对其进行检测。超声波无损检测技术通过结合高科技的技术来完成检测的过程,检测的结果真实可靠,可以体现出超声波无损检测技术的应用性,同时超声波无损检测技术在检测时,也存在一些缺点。
关键词:超声波无损检测;脉冲反射式技术;检测技术
中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)05-0029-02
超声波无损检测技术在检测的过程中,会使用到很多的技术,这些技术既满足了检测的需要,又能有效的解决检测中出现的问题。经过技术人员的不断探索,通过人工神经网络的技术来减少检测的缺陷,并实现了降低噪音的效果,满足了超声波无损检测的更高要求。在检测的过程中,要合理科学的利用技术手法,来提高检测结果的准确性。
1 超声波无损检测技术的发展趋势和主要功能
超声波无损检测技术的发展趋势
在超声波无损检测技术应用的过程中,需要很多理论知识的支持,检测时也对检测的方法和工艺流程有严格的要求,这些规范的检测方式使超声波无损检测的结果可以更准确。发现检测缺陷时,技术人员应用非接触方式的检测技术,运用激光超声来提高检测的效果,所以未来超声波无损检测技术一定会向着自动化操作的水平去发展。自动化的检测方法可以简化检测工作,实现专业检测的目标,扩大超声波无损检测技术应用的范围,同时随着超声技术的应用,在检测的过程中,也会实现数字化检测的目标,利用超声信号来处理技术的应用,使检测技术可以实现统一使用的要求,同时数字化操作的检测过程也会提高检测的准确性,有利于检测技术的发展。所以超声波无损检测技术将会实现全面的现代化操作要求,利用现代化科学技术的发展,来规范超声波无损检测的检测行为,也具备了处理缺陷的功能,提高了检测的效率。
超声波无损检测技术系统的主要功能
目前,我国超声波无损检测主要应用的技术是脉冲反射式的检测方法,这种技术的应用可以准确的定位缺陷出现的位置和形式,具有非常高的灵敏度,简化了技术人员检查缺陷的工作,完善了技术标准。脉冲反射式的检测技术还具有非常高的灵活性和适用性,可以适应超声波无损检测的要求,并实现一台仪器检测多种波形的检测工作。根据脉冲反射式的检测技术要求,可以实现缺陷检查的功能、操作界面切换显示的功能、显示日历时钟的功能,在实际的检测过程中功能键的使用也非常方便,简化了技术人员的操作过程,并且脉冲反射式技术具有灵敏度高的功能,使其可以及时的发现检测过程中出现的缺陷,有利于技术人员进行检修的工作,提高了检测工作的工作效率。
系统主要功能的技术指标
脉冲反射式技术在使用的过程中有很多的要求,其中要满足功能使用的技术指标,从而实现规范化的操作标准。反射电压的电量要控制在400伏,实现半波或者射频的检波方式,检测的范围要在4000-5000毫米之间,只有满足了这些技术标准才能合理的设置出技术应用的框架。同时在超声波无损检测技术应用的过程中有严格要求的电路设计,如果不能满足技术的指标要求,那么在实际检测的过程中,会存在很大的风险,会对技术人员造成严重的生命安全威胁。所以在检测工作实施之前,必须要按照相关的技术指标来合理的构建检测的环境,提高检测工作的安全性,保障检测工作可以顺利的进行。
2 超声波无损检测技术检测的方法和缺陷的显示
超声波无损检测技术检测的主要应用方法
超声波无损检测技术的检测方法按照具体的分类可以分为很多种,从检测的原理进行分析,超声波无损检测技术应用的主要方法是穿透法、脉冲反射法、共振法,按照检测探头来分类,检测的主要方法有单探头法、双探头法、多探头法,按照检测试件的耦合类型来分类,检测的主要方法有液浸法、直接接触法。这些具体的方法可以满足很多情况下的检测工作,并且提高了检测结果的准确性,完善了超声波无损检测技术的检测要求,所以技术人员要根据具体的检测环境和试件的类型来选择正确的检测方法,通过方法的应用要提高检测工作的效率,降低缺陷出现的可能。随着我国现代化科学技术的不断发展,人们对检测技术的应用也提出了更高的要求,检测工作的检测范围也越来越广,同时要求在对试件检测的过程中,不可以损坏试件的质量和性能,同时还要保准检测结果的准确性,所以技术人员要严格的按照检测标准,完成检测的工作,要对检测的方法进行改善,使其可以满足时代发展的要求。
缺陷的显示
在超声波无损检测技术检测的过程中,会出现不同类型的缺陷,主要分为A、B、C三种类型的显示,在工业检测的过程中,A类显示是应用最广泛的一种类型,在显示器上以脉冲的形式显示出来,对显示器上的长度和宽度进行标记,从而当超声波返回缺陷信号时,可以在屏幕上明确的显示出缺陷出现的位置。B类显示是通过回波信号来完成显示的过程,回波信号发出时会点亮提示灯,通过显示器的显示可以观察到缺陷出现的水平位置,这种类型的显示比较直观,有利于技术人员的观察和分析。C类显示是通过反射的回波信号来调制显示的内容,通过亮灯和暗灯来显示接收的结果,检测到缺陷时会出现亮灯,因此技术人员只需要观察灯的变化,就可以判断缺陷出现的情况。所以在实际检测的过程中,技术人员一定要认真观察缺陷出现的位置和内容,从而制定出科学合理的改善方案,来降低缺陷出现的可能,提高超声波无损检测技术检测的效果。
缺陷的定位
对于脉冲反射式超声检测技术来说,显示器的水平数值变化就是缺陷出现的位置,这时技术人员要对缺陷出现的位置进行定位,从而可以分析在检测过程中出现缺陷的环节。根据反映出的缺陷声波,经过计算,得出准确的缺陷产生的位置。
3 结语
科学技术的发展会带动我国的生产力水平的提高,同时也会促进技术的研发,超声波无损检测技术就是因为科学技术的不断发展,才实现了检测的目标,在检测的过程中,可以结合现代化的技术来提高检测的效率和结果的准确性。超声波无损检测技术实现了无损试件的检测要求,提高了检测的质量和水平,应该得到社会各界的关注,扩大检测的范围。
参考文献
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作者简介:李新明(1992―),男,湖北人,大连理工大学学生。
长输管道超声波内检测技术现状
【摘要】超声波内检测技术是长输管道的主要检测技术。本文介绍了长输管道超声波内检测的技术优势、国内外的发展现状,以供参考。
【关键词】长输管道 超声波 内检测 优势 现状
一、前言
长输管道是石油、天然气重要的运输手段,要保证管道的稳定运行,就要加强日常的检测和维护,及时发现问题,防止重大事故发生。
二、管道内检测主要技术及优势
管道内检测是涵盖检测方案决策、管道检测、检测数据解释分析和管道安全评价等过程的系统工程。利用智能检测器进行管线内检测是目前较为普遍的方式,该方法是通过运行在管道内的智能检测器收集、处理、存储管道检测数据,包括管道壁厚、管道腐蚀区域位置、管道腐蚀程度、管道裂纹和焊接缺陷,再将处理数据与显示技术结合描绘管道真实状况的三维图像,为管道维护方案的制定提供决策依据。超声波内检测技术和漏磁检测技术是现在最常用的海管内检测技术。
超声波内检测技术是在检测器中心安放一个水平放置的超声波传感器,传感器沿着平行于管壁的方向发射声波,声波沿着平行于管壁的方向行进直至被一个旋转镜面反射后,垂直穿透管道壁,声波触碰管道外壁后按照原路径反射回传感器,计算机计算声波发射及反射回传感器的时间,该时间就被转换为距离及管道壁厚的测量值。声波反射镜面每秒旋转2周,检测器每米可以采集3万个左右的测量值。超声波内检测技术可以原理简单,数据准确可靠,该方法可以精确测量管道的壁厚,不仅可以测量金属管线,对于非金属管线,如高密度聚乙烯管也能够有效测量,并且可测管道管径的尺寸范围较大,甚至能够测量壁厚等级80以上的大壁厚管道,对于变径管道同样适用。
管道漏磁检测技术利用磁铁在管壁上产生的纵向回路磁场来探测管道内外壁的金属损失以及裂纹等缺陷,确定上述缺陷的准确位置,检测器所带磁铁将检测器经过的管壁饱磁化,使管壁周圈形成磁回路。若管道的内壁或外壁有缺陷,围绕着管道缺陷,管道壁的磁力线将会重新进行分布,部分磁力线会在这个过程中泄露从而进入到周围的介质中去,这就是所谓的漏磁场。磁极之间紧贴管壁的探头检测到泄漏的磁场,检测到的信号经过滤波、放大、转换等处理过程后会被记录到存储器中,通过数据分析系统的处理对信号进行判断和识别。管道的漏磁检测技术具有准确性高的优点,通过在气管线中低阻力和低磨损的设计取得较高质量的数据,可以在没有收球和发球装置的情况下完成检测,对于路径超过200公里的长输管道能够以每分钟200米左右的速度进行检测。
三、长输管道建设工艺技术发展现状
1、管道焊接
管道焊接是管道建设的最重要的一个方面,现场焊接的效率高,安全性和可靠性在每个管道的建设是重要的角色。从国内长途管道工程在1950年的第一条运输管道建设以来,管道现场焊接施工在我国发展的半个世纪里主要经历了有四个发展过程,分别是:手工电弧焊上向焊、手工电弧焊下向焊、半自动焊和自动焊。
(1)手工电弧焊上向焊和手工电弧焊下向焊。90年代初手工电弧焊下向焊和手工电弧焊下向焊作为当时国内传输管道的一种焊接方法,得到了广泛的应用,突出的优点是高电流、焊接速度高,根焊接速度可达20到50厘米/分钟,焊接效率高。目前在进行焊接位置相对困难的位置和焊接设备难进入的位置时采用手工电弧焊焊接。
(2)半自动焊。电焊工通过半自动焊枪进行焊接,由连续送丝装置送丝焊接的一种方式叫做半自动焊。半自动焊是长输管道焊接的主要方式,因为在焊接送丝比较连续,就省了换焊条和其他辅助工作时间,同时熔敷率高、减少焊接接头,减少焊接电弧,电弧焊接缺陷、焊接合格率提高,
(3)自动焊。自动焊方法使整个焊接过程自动化,人工主要从事监控操作。国内开始从西到东的天然气管道项目,就是大面积的自动焊接的应用程序。自动焊接技术在新疆,戈壁等地区比较适合。
2、非开挖穿越施工技术
遇到埋管道的建设,跨越河流,道路,铁路等障碍时,有许多问题如果使用传统开挖方法则会比较难实施,而“非开挖”铺设地下管道是当前国际管道项目进行了先进的施工方法,已广泛应用于这个国家。我国近年来建设大量的长输管道采用了盾穿越技术,有许多大河流使用了盾构穿越。顶管穿越通过短距离管道穿越技术在1970年代后期开始得到使用。传统意义上的顶管施工是以人工开采为主。后来当使用螺旋钻开采和输送管顶土,后来又派生出了土压力平衡方法,泥水平衡方法,通过顶管技术,可以达到超过1千米以上的距离。通过液压以控制管切割前方的覆土,以保证顶管的方向正确,和顶采用继电器,激光测距,头部方位校正方法顶推的施工工作,长距离顶管的问题和方向问题得到了解决。
3、定向穿越技术
我国从美国引进的定向钻是在1985年首次应用于黄河的长输管道建设。在过去的20年里,非开挖定向穿越管道技术在我国得到了迅速的发展。定向钻井在非开挖管道穿越技术已广泛应用于管道业。定向钻用于铺设管道取得了巨大的成就。我国在2002年2月以2308米和273米直径的长度穿越了钱塘江,是世界上最长的穿越长度,被载入吉尼斯世界纪录。定向穿越管道施工技术是一个多学科,多技术,根据于一体的系统工程,任何部分在施工过程中存在的问题的设备集成,并可能导致整个项目的失败,造成了巨大的损失。而被广泛使用,由于定向钻井,通过建设,使技术已经取得了长足的进步和发展的方向。硬石国际各种施工方法,如泥浆马达,震荡的顶部,双管钻进的建设。广泛采用PLC控制,电液比例控制技术,负荷传感系统,具有特殊的结构设计软件的使用。
四、管道超声内检测技术现状
1、相控阵超声波检测器
美国GE公司研制的超声波相控阵管道内检测器于2005年开始应用于油气管道内检测,目前已检测管道长度4700km,该检测器包括两种不同的检测模式:超声波壁厚测量模式和超声腐蚀检测模式,适用于管径610~660mm的成品油管道。该检测器有别于传统检测器的单探头入射管道表面检测的方法,采用探头组的形式来布置探头环,几个相邻并非常靠近(间距左右)的探头组成一个探头组,一个探头组内的探头按照一定的时间顺序来激发并产生超声波脉冲,而该激发顺序决定了产生的超声波脉冲的方向和角度,因此控制一个探头组内不同探头的激发顺序就可以产生聚焦的超声波脉冲。检测器包括3个探头环、44个探头组,每个探头环提供一种检测模式,可根据不同的管道检测需求来确定探头环。
该检测器与其他内检测器相同,包括清管器、电源、相控阵传感器、数据处理和储存模块4部分。清管器位于整个检测器的头部并装有聚氨酯皮碗,一方面负责清管以确保检测精度,另一方面起密封作用,使得检测器可以在前后压力差的作用下驱动前进。探头仓由3个独立的探头环组成,每个探头环的探头布置都能实现超声波信号周向全覆盖。检测器能够实现长25mm、深1mm的裂纹检测,检测准确率超过90%;最小检测腐蚀面积10×10mm ,检测精度大于90%。
2、弹性波管道检测器
安桥管道公司管理着世界上最长和最复杂的石油管道网络。其研发的内检测器已经在超过15000km的管道中开展检测。其中基于声波原理的检测器主要有弹性波检测器和超声波管道腐蚀检测器。弹性波检测器的弹性波信号可以在气体管道中传播,主要用于检测管道的焊缝特征,尤其是对长焊缝和应力腐蚀裂纹有较好的检测效果。最新的MKIII弹性波检测器最多可以装备96个超声波传感器,用于在液体祸合条件下发射接收超声波信号,进行管道检测。MKIII弹性波检测器的最大运行距离为150km,相对于二代产品的45km有了很大程度的提高。
五、结束语
综上所述,随着科技水平的快速发展和进步,超声波内检测技术也将更加完善,对于长输管道的检测也将更加准确,为管道的正常使用和安全运行发挥更大的作用。
参考文献
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给排水管道建设在城市中承担着日益重要的作用,本论文针对传统的给排水管道施工方法的不足,对顶管施工方法进行了探讨,在简单分析了顶管施工的特点的基础上,重点对顶管施工在给排水管道建设中的施工应用进行了分析讨论,对于进一步推动给排水管道的顶管施工应用具有一定的借鉴意义。1顶管施工的特点顶管法又称为非开挖管道敷设技术,它具有不需要开挖面层,就能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特点,相比开挖敷设技术,投资和工期将大大节省。同时,顶管施工技术可以降低噪音,减少粉尘,减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏,属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点,在市政工程中尤其是在市政给排水管线工程中得到了广泛地应用。概括起来,顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价,其主要缺点是施工技术难度较高,需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。2顶管技术施工应用分析顶进管的选择顶进管一般选用钢筋砼管,如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程,特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。顶进管直径的选择顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径,根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚,进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人,所以一般管内径不小于500mm。顶进管长度的选择顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数,取得良好的效果,但随着管长度的增长,如果偏离原定的路线,使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大,挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。反之,在直线上推顶很短的管也较困难,因为短管比较容易向周围土层中挤入,致使整个管列呈蛇形弯曲,这便降低了管路顶进的可控性。一般情况下,管长度须相对于管径来衡量,当L/D外≤时,为短管;当L/D外=时,为标准管;当L/D外≥时为长管。顶管施工的前期准备现场平面布置平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备,工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。顶管机进、出洞处以及后靠土体加固为确保顶管机出洞的绝对安全,需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失,并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失,必须在工作井安装洞口止水装置。顶管施工的工艺顶管施工又称为顶进法施工,是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基,以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井,然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体,由机头导向,将预制的钢筋混凝土管向前顶进,前端土体通过工作井运出,最后完成管道铺设。顶管井的设计顶管井分工作井与接收井两种,顶管井的建造结构有很多种类,一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等,后者则大多为矩形,它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。结构布置时,可在井内设置内支撑,改善结构受力。在建造过程中,工作井按双向顶进设计,与接收井间隔布置,间距与设计检查井间距一致,施工完毕,在工作井和接收井的位置上按设计要求做检查井。顶管施工工序①穿墙:打开穿墙闷板将工具管顶出井外,并安装穿墙止水装置,主要技术施工措施如下:a穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土,以起到临时性阻水挡土作用;b为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度,工作井工具管穿墙前,对穿墙管外侧采取注浆固结措施;c穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施;d闷板开启后迅速推进工具管,同时做好穿墙止水,本工程采用止水法兰加压板,中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环,要求具有较高的拉伸率和耐磨性,借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置,应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞:顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题,顶管出洞,即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程,是顶管技术中的关键工序,也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜,应采取工具管调零,在工具管下的井壁上加设支撑,若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏,工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻:在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙,形成一道泥浆保护套,起到支撑地层,减少地面沉降,减少顶进阻力的作用。在施工中,首先对顶管机头尾部压浆,并要与顶进工作同步,然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆,以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。④顶管纠偏:纠偏是指机头偏离设计轴线后,利用设置在后部的纠偏千斤顶组,改变机头端面的方向,减少偏差,使管道沿设计轴线顶进。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组的方法,进行纠偏操作,若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩,反之亦然。如果同时有高程和方向偏差,则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行,勤调微纠。当顶管机头发生旋转时,可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的,相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象;另外一方面从切实做到保护环境入手,加大推广顶管施工技术力度势在必行,可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
桥梁与隧道工程论文参考文献
参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。那么,桥梁与隧道工程论文参考文献有哪些呢?下面我为大家收集一些优秀的范例,大家不妨多加参考!
桥梁与隧道工程论文参考文献一
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深埋隧道工程的灾害地质问题论文
摘要 :在进行深埋隧道工程施工过程中,由于洞程较长,洞深埋设较大,地质条件较复杂,在施工时,如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此,以实际工程为例,对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨,保证了施工的顺利进行,以期为类似工程提供参考与借鉴。
关键词 :深埋隧道工程;灾害地质;高压涌水
1工程概况
太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道,隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740,长3116;右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例,对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。
2深埋隧道中的高地温难题
深埋地下隧道的工程中,地质问题是需要进行探索和研究的关键领域,最先要通过预测天然地温,一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境,还会严重降低工人的劳动生产率,甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外,对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而,地温值是随着地下工程埋深在不断变化的,但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的,因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。
3深埋隧道与岩爆的高地应力问题
在深埋地下隧道的工程中,其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深,其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外,最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力,还导致硐顶部出现高拉应力,这样会导致硐室围岩不稳定,埋下隐患。由于高地应力的存在,一些黏性土含量较高,而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放,地下隧洞就会发生变形,往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始,洞身变形的长度有40m,起初的支架保护结构破坏就会非常严重,通过测量计算,隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间,隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位,甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力,考虑使用约1万根超长锚杆,要求总长超过11×104m,把地下隧洞中的断面改成环形成拱,做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破,也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动,但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现,岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列,岩石是胶结连接还是结晶连接,是钙质胶结还是硅质胶结,这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如:(1)随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度,会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些;(2)结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强;(3)具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。
4深埋隧道中的高压涌水难题
深埋地下隧道的施工过程中,除了高地温以外,涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂,隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元,一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时,就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下,在岩体的突水点附近,岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的,受网状交织的构造裂隙影响,经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大,地下水水压越来越高,会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况,就会迅速连通裂隙,空隙的张裂程度就会越来越大,涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响,裂隙会再扩展,而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中,容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带,岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震,还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中,瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中,由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破,其灾害性极强。
5基岩裂隙水
基岩裂隙水的含义
只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水,才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中,根据含水介质的基础特征,可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种,但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质,在地下水勘探中,关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间,是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分,还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石,都属于基岩裂隙水,而它与其他类型地下水的基本区别,关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂,主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较,那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。
基岩裂隙水的特点
由于主控因素作用,不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同,具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统,其主要特点如下。(1)基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道,叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状,以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状,都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水,大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较,会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中,像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处,富水段的形成就会比较容易,而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。(2)复杂的基岩裂隙水中,由于储存空间中不均匀的介质,埋深程度不同的同一含水层,其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙,最基础的因素是地质构造,主要表现在:岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响,其中,基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同,即便是在基岩相同的裂缝水中,也是有时而出现无压水,时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态,因此,基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感,是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。
6结论
在深埋地下隧道的工程中,比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外,还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是,在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中,关于灾害地质的研究,对隧道工程能否顺利开展是关键的一步,在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况,采取有效、有针对性的防御措施。
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隧道通信施工技术论文篇二 一种深井隧道通信系统 【摘要】 本文介绍一种借助井下隧道铺设的泄漏感应传输线进行无线电通信的收发系统,它可以广泛应用于井下联络和急救,具有很好的社会价值和市场前景。 井下作业常受到塌方、瓦斯爆炸以及迷失方向等威胁,井下通信对提高工效、保证安全是非常重要的。然而,井下通讯是封闭在地下局部环境中,地形复杂,因而电波传播极其困难。主要原因是:矿井巷道的狭窄空间完全破坏了无线电波在地面自由空间的传播规律,且巷道断面多变、表面粗糙,巷道内存在各种电缆线、金属管路和各种金属体机械设备等,进一步改变了无线电波的传播规律,致使无线电波在井巷中自由传播的距离极为有限。以往的系统在使用中都存在不同程度的缺点和不足,主要表现为通信距离有限、噪音大、系统传输参数不稳定等。采用无线电泄漏方式进行通信的系统可以大大改善通信状况。使用时持机人通过感应电线通话,对讲机与感应线之间属于无线通讯,感应线感应到的已调频载波信号在感应线中进行有线传输,可以使通信距离达到3km以上。 系统原理与设计 实现井下通信的关键是解决电波传播问题。理论分析和试验表明:在中短波频段,矿井隧道对电波的衰减最大,通信距离最近。在超短波频段,通信距离随着频率升高而增加,电波传播衰减逐渐减小,这是因为在该频段隧道可认为是其波导型通道。而低频段,由于频率低,电缆的传输损耗小(2~4dB/km),因而通信距离大。如果加接中继器,通信距离可继续扩大,因此,低频导引通信系统简单实用、造价最低。综合各种因素,我们把工作频率设定在455kHz。电波借助敷设在井下的泄漏通信电缆在矿井中非自由空间进行传播。也就是说,利用这种泄漏电磁场的存在,通过沿巷道敷设的泄漏电缆使无线电收发信机实现信息交换。因而泄漏电缆为矿井巷道等非自由空间的无线电传播提供了一种类似长天线作用的专用媒介,构成高传输质量的矿井无线电传输通道,是矿井无线电泄漏通信系统的关键组成部分,也是我们设计的井下通信系统的主要特点。系统采用单频半双工体制,收发天线共用。由于调频比调幅具有抗干扰性能好、传送信息保真度高、机器设备简单等优点,因而在我们的系统设计中采用调频工作方式。该系统的另一个特点是:455kHz中频载波发生器和调频调制器并不是由通常单一的振荡器、调制器组成,而是利用MC2833单片FM(调频)发射机子系统中的压控振荡器与晶体及相应电感、电容组成的外围电路产生的话音已调信号,送到MC3359射频输入端,而MC3359内置振荡器与外围晶体及相应电容组成的电路产生的信号,于是这两个信号在MC3359内置混频器作用下产生以中频(455kHz)为载波的已调信号。考虑到系统中其它部分电路的功能与一般半双工工作方式的电路基本类似,故不赘述。整个系统的功能框图如图1所示。 系统实现 系统设计上的主要技术考虑:工作频率选定455kHz;通信体制为调频半双工方式;信号传输方式为无线(手持机与井下泄漏电缆间)与有线(井下泄漏电缆传输)混合工作;发射机输出功率不小于2W;手持机相互间能随意通话;接收效果尽量减少噪声;采用~、12V电源供电;对讲机通过井下铺设的泄漏电缆作为感应传输线,使通讯距离能够达到3km。 由于集成元件与分立器件比较起来具有性能稳定、可靠性高、体积小、重量轻,而且价格比较便宜,因此在系统的实现方法上我们首先选用集成元件。所选用的集成元件主要有:MC2833、MC3359、MC34119、455kHz陶瓷滤波器、晶体、晶体;选用的分立元件主要有:低噪声晶体放大管3DG30G、晶体驱动放大管3DK9H、晶体末级功放管C4382A、TTF-2-1中周、电位器、电阻电容,以及拾音器、扬声器等电声转换器。 MC2833是单片FM(调频)发射机子系统,它包含一个话筒放大器、一个压控振荡器和两个辅助晶体管。在其典型应用电路中,我们将其进行改造,使之产生的话音调制信号输送给MC3359的混频输入端;MC3359是低功率的FM(调频)/IF(中频)接收机芯片,它包含振荡器、混频器、限幅放大器、AFC(自动频率控制)、正交鉴频器、运算放大器、静噪电路、搜索控制和沉默开关。同样,我们对其外围电路进行改造,使它产生经过初步放大的话音已调信号(载波455kHz),然后送给下一级功放电路进行放大。此外,系统设计中采用了收发共用MC3359,不仅节省成本和减小体积,而且试验效果也不错;MC34119是主要用于电话(例如扬声器话机)上的低功率音频放大器集成电路,具有可以在低电源电压的条件(最低为)以最大的输出摆动差动扬声器输出,以及并不需要和扬声器相联的耦合电容等一系列优点。 考虑到末级功放输出的功率可达2W以上,两个末级功放管C4382A产生的热量较多,所以需要对两个管子散热。为了有效散热,我们特意制作了一个大铝板,将两个C4382A功放管安装在这个大铝板上,对其进行散热。同时,这个铝板还起到了将两个收发部分隔开的目的。整个系统的电路原理图如图2所示。 试验结果 试验表明,该系统输出功率达,效率达50%以上。接收机灵敏度可达(-100dBm),而且在无信号输入时,扬声器输出的电流噪声很小。在地面自由空间的通信距离可达100m,井下借助沿隧道铺设的泄漏感应电缆进行通信,距离可达3km。 结束语 455kHz对讲机系统不仅性能稳定,工作可靠,而且生产成本低,容易实现。该项产品的问世,不仅改善了井下通讯条件,而且有利于加强井下安全生产的管理,保证井下工人的人身安全。所以,这项技术具有很好的应用价值和市场前景。 看了“隧道通信施工技术论文”的人还看: 1. 关于隧道施工技术论文 2. 关于隧道施工技术论文(2) 3. 道路桥梁施工技术论文 4. 地铁施工技术论文 5. 盾构施工技术论文