公路隧道施工技术的研究论文

1．公路隧道病害成因分析1.1公路隧道渗漏水近年来，随着我国公路隧道施工技术的飞速发展，在隧道建设方面取得了优异的成绩，但绝大部分隧道仍有不同程度的渗漏，有些隧道的渗漏状况相当严重。隧道渗漏水是因为修筑隧道损害了山体原始的水系统均衡，隧道成为所穿越山体附近地下水集聚的通道。在工程勘测设计中对其工程地质及水文地质情况了解得不够仔细，对衬砌周围地下水源、水量、流向及水质勘察不全；有时还缺乏反映防水材料性能的室内实验数据和对结构抗渗、抗腐蚀的具体要求。1.2衬砌裂损衬砌裂损变形的主要危害有：(1)降低衬砌结构对围岩的承载能力；(2)使隧道净空变小，侵入建筑限界，影响车辆安全通过；(3)拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全；(4)裂缝漏水，造成洞内设施锈蚀，严寒和寒冷地区产生冻害；(5)在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治，施工与运输互相干扰，费用增大。1.3衬砌腐蚀病害复合性侵蚀包含了上述两种侵蚀的特性。隧道衬砌的物理性腐蚀：包括冻融交替冻胀性裂损干湿交替盐类结晶性胀裂损坏。受强侵蚀部位，表现为隧道拱部、边墙、侧沟等渗水(干湿交替)硫酸盐结晶腐蚀处所，沿裂缝呈条带状、或分散的渗水点呈蜂窝洞穴状，析出芒硝、石膏结晶，结构进一步疏松、溃散、露石、脱落。2.公路隧道病害治理措施2.1公路隧道防排水技术公路隧道的防排水体系设计具有圈层构造，可用“一堵两排两防”来概括：既一圈围岩注浆堵水。喷射混凝土与防水层间、防水层与衬砌间两圈排水，防水层与衬砌混凝土两层防水。2.2围岩注桨堵水围岩注浆堵水既可在隧道开挖前从地表钻孔实施，也可在隧道开挖后通过径向或超前向围岩钻孔注浆来完成。隧道围岩注浆施工工艺包括四个方面的内容：注浆材料的选择、注浆浆液、注浆参数、注浆施工。选择注浆材料时，要考虑下列各点：浆液在受压的岩层中具有良好的渗入性。即在一定的压力下，能渗到一定宽度的裂缝或空洞中。浆液凝结成结石后，应具有一定强度和粘结力。注浆孔数目及其布置直接影响注浆效果和成本。布孔时应根据设备能力、地下水情况、浆液有效扩散半径、岩层裂隙状态、偏斜率和注浆孔密度等条件，采用作图与计算相结合的方法，进行反复比较后来确定。注浆孔宜长短结合呈伞形辐射状，其倾斜角度随注浆段长度而异。具体布置时，应根据涌水方向、渗水及地质情况进行调整。裂隙愈密小，孔数应增多；反之可以减少。注浆泵压力低，孔数也应适当增多。注浆方式有分段注浆和全段注浆。分段注浆的顺序有上行式和下行式。施工时应根据钻孔出水情况、裂隙发育程度和注浆设备能力等确定注浆方式。2.3喷射混凝土土与防水层间的排水目前防水卷材的铺设工艺有三种：无钉热合铺设法、有钉冷粘铺设法、多点复合免钉穿铺设法。无钉热合铺设法。塑料垫片和防水板为同质材料，固定防水板时，电烙铁从防水板表面加热防水板和垫片，经过加热，防水板先处于熔融状态，然后由于热传导，垫片才进入熔融状态，最后使二者融合。一般垫片的熔点要低于防水板的熔点，这样可以防止防水板“过热”。有钉冷粘铺设法：固定防水板时，先采用射钉固定塑料垫片，塑料垫片外压防水卷材，卷材垫片间的粘接采用卷材厂家提供的专用胶，可冷涂施工。最后用比固定塑料垫片稍大的卷材块涂胶后修补射钉孔。这种工艺特点是防水卷材铺成的表面留有钉疤，接茬时用胶冷粘。2.4防水层与二次衬砌间的排水防水层与二次衬砌间的排水也很重要。目前隧道防排水体系大都采用止水条及可排水橡胶止水带。遇水膨胀止水条是以改性橡胶为主要原料而制成的一种新型条状防水材料。改性后的橡胶除了保持原有橡胶防水制品优良的弹性、延展性、密封性外，还具有遇水膨胀的特性。可排水止水带是一种复合橡胶产品，相对于传统的止水带，它增加了绕道、排水通道、止浆滤水带和翼缘等一些构造，使之具备了堵水、排水两项功能。止水带的下部必须与排水管连接牢靠、畅通。只有这样，才能保证渗漏水顺畅的进入纵向排水管排出洞外。避免在施工时截断止水带。应当尽量做到一条工作缝一条止水带，避免搭接，这样可以避免接头位置的安装缺陷。2.5衬砌裂损和腐蚀病害治理裂缝整修小裂缝，又无渗水，可用水泥浆嵌补，或先凿槽后再用1：1水泥砂浆或环氧树脂砂浆涂抹。为防止砂浆固结后收缩，可在制备砂浆时加入10%～17%微膨胀剂。裂损严重，拱圈有多道裂缝，部分失去承载能力，原则上拆除重建，一般用锚网喷或喷射早强钢钎维混凝土。开裂严重，但拱圈基本形状无较大变形时，可采用素喷或网喷混凝土整治。2）衬砌背后空洞压浆。压浆可以填充拱背(墙背)空隙，约束衬砌变形，固结稳定衬砌背后松散围岩，填充衬砌裂缝空隙，压浆填充拱背空隙，可以改善衬砌受力状态。隧道压浆耗费水泥量较大，为了节省水泥用量，可选用水泥粉煤灰砂浆、水泥沸石粉砂浆、水泥粘土砂浆等可灌性好，抗渗性、耐腐蚀性较好的廉价材料。3）路基的稳定处理。路基既是传力结构又是受力结构，路基不稳定直接影响仰拱的稳定性。易风化泥化的泥质岩类隧底，排水不良，路基容易损坏，产生翻浆冒泥病害，一般采用改建加深侧沟或建深侧沟的方法整治。加深排水沟，疏干地下水，消除路基软化。对已软化的路基。2.6衬砌腐蚀病害治理隧道衬砌防腐蚀措施，应首先从搞好勘测设计着手，掌握隧道工程地质和水文地质资料，查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分，在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的程度地基础上，因地制宜地采取防治措施。产生腐蚀的三个要素是：①腐蚀介质的存在；②易腐蚀物质的存在；③地下水的存在具有活动性。针对隧道腐蚀产生的原因和条件，对公路隧道侵蚀采取的防治措施主要有：①提高混凝土的密实性和衬砌的整体性；②外掺加料法；③选用耐侵蚀水泥；④加强衬砌外排水措施；使用密实的与混凝土不起化学反应的材料在衬砌外表面做隔离防水层；⑤采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌；⑥向衬砌背后压注防蚀浆液；⑦使用防腐蚀混凝土。3.结语总之，高速公路隧道病害防治对整个高速公路隧道运行起着至关重要的作用，论文结合笔者实际经验，总结了公路隧道结构病害成因、并对防治对策进行了较深入全面的研究，希望对实际工程提供参考。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：

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10.7MHz晶体及相应电感、电容组成的外围电路产生10.7MHz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10.245MHz晶体及相应电容组成的电路产生10.245MHz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0.5～0.8Ah、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、10.7MHz晶体、10.245MHz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10.7MHz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2.0V)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2.4W，效率达50%以上。接收机灵敏度可达2.2mV(-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