隧道工程施工技术及其发展的论文

地质工程是社会发展所依赖的一项基础工程,其已成为国民经济目标设计及社会进步的关键技术支撑。下文是我为大家搜集整理的关于地质工程师发表论文的内容，欢迎大家阅读参考!地质工程师发表论文篇1 浅析隧道与地下工程施工技术与管理 摘要：地下工程以及隧道建设施工一直以来都受到广泛的关注，本文首先通过对于我国的施工技术水平进行 总结 ，然后就隧道与地下工程施工技术与管理工作进行简单的探讨，并对于未来技术 方法 的发展方向进行展望。 关键词：隧道;地下工程;技术管理 绪论 随着我国的不断发展，各行各业的也在进步着，科技也是如此。地上建筑行业正在如火如荼的发展比拼，而相对的低下建筑也在进行的，对于地下工程的建设也成为近几年来的热门，在中国随着一批大型建设工程的成功落地，引发了一股设计施工的热潮，比如青藏铁路等项目的顺利开展，也为我国相关施工科研技术的水平提高，提供了良好的实验条件。对于大型隧道等地下工程的进一步开展，我国地下隧道等相关工程的施工技术水平的要求也越来越高，对于技术的完善和总结是未来发展的必备因素，同时也是安全施工提高保障的有利条件，这些都要求着我国隧道与地下工程施工技术与管理工作必须不断地发展。 中国地下工程现状 改革开放迎来了我国地下工程建设技术的春天，同时相关的配套的开发技术也去得了令人瞩目的成功。特别是近几年的发展更是如此，从隧道铁路、公路、城市地铁等等都取得了重大的发展，同时设计技术与施工技术也得到了很大的提高。 交通隧道 隧道属于地下工程，主要是指铁路、公路以及地铁隧道的建设。目前在我国，铁路的隧道不论是在长度、设计技术还是施工技术都处于我国地下工程建设的领先地位，地铁方面的建设目前运行中的城市并不多，长度也不长，在建的工程相对较多，在地铁已经开通的城市也正在进行扩建工程建设。上个世纪八十年代，我国就有公路隧道的建设，但是由于那个时代的各方面技术受到限制，所以公路隧道的发展规模并不大，大多数都是集中在短小的隧道建设，很难出现较长较大规模的隧道设计，在改革开放后，为了有效提高我国运输行业快速安全的发展，开始投建了一批公路隧道，其中有辽宁八盘岭双线公路隧道，总长达到了1600m，这些年来我国高速公路的迅猛发展，使得我国拥有隧道近两千座，有很多隧道长度都超过了10km。 水利水电隧洞 水利水电隧洞工程是指水工隧洞和地下厂房，其中隧洞是指包含引水隧道、导流隧洞等等，而地下厂房指包含电站主副厂房在内的相关不过水的洞室。我国水利水电隧洞在上世纪七十年代中后期开始大力发展，并且小有所成，建立了一批著名的水电工程项目。 地下工程 作为我国地下工程主要是包括市政管线工程，地下商场等等地下建筑。随着我国经济的不断发展，城市规划也不断的发展，由于城市化的发展造成了城市密度增大，为了保证居民生活水平的稳步提高，各种设施的需求也不断的增加，比如电气等等，这就要求管线需要进行更加优化的设计，以及对于旧有的管线进行完善的改建，对于这一问题的解决是建立在城市地下隧道建设上的，目前对于城市地下空间的使用已经越来越多，很多城市都建设了地下商场等项目，由于地下工程防灾抗灾能力强，且受干扰小，所以越老越受到关注，同时，一些地下储库也不断发展。 我国地下施工技术现状 新奥法 我国目前地下施工方式主要采取的有新奥法，所谓新奥法主要是指新奥地利隧道施工技术，而在我国我国经常称之为锚喷构筑法。对于该法主要是利用于地下隧道的建设，新奥法的主要优势是施工时对于地面上的干扰很小，同时建设的投资成本较低，而且由于在我国长期的使用和发展，使得其运用技术 经验 也比较成熟。新奥法在使用中，对于岩石地质主要是通过分布或者全断面的开凿，而对于土质地址层，会通过先加固然后再开始开凿的方式，对于有地下水的工程中会采取先降水然后在施工的方案。新奥法主要针对的工程项目是岭隧道、地铁以及地下厂房等。目前是我国主要采用的施工方法。 新奥法在世界地下工程领域也得到广泛的运用，同时也取得了很大的成绩和发展和，很多国家的项目都采取了新奥法进行施工。根据我国特有的地质状况，新奥法也不断发展创新，开发了新型的浅埋暗挖法，其优势主要是对于特殊地质层的适应度灵活度比较高，目前我国地铁施工项目多采取新奥法进行开发。 盾构法 盾构法的使用要追述到上世纪五六十年代的上海，那时候上海需要进行城市低下排水系统的建设，采取的是传统的盾构机进行施工。随着时间来了八九十年代，我国对盾构法进行了更多的创新比如采取的方式有压气式、网格式等转换成泥水式、土压式。盾构法主要的优势是施工过程安全、快速且不会给环境造成过大的压力比较环保。目前我国很多地铁等工程都适用该方法。随着盾构法在施工项目中的长期使用和发展和，其施工技术水平等也得到了更快的提高，新兴技术的改变使得盾构法的使用范围更加广泛，同时也适用于各种地质项目。 盾构法的改善还包括了四点：首先参与盾构机的设计，使其更加适合项目的开展，同时也提高了我国相关的设计制造水平。其次更加熟悉的使用盾构隧道的技术方法和计算技术。再次掌握了相关的技术，使得工程的建设更加的安全和高效。最后，关于不用地质条件的施工经验都不断的提高。 浅埋暗挖法 浅埋暗挖法是从新奥法延伸出来的，这主要是是1986年北京地铁项目的建设中，中国设计师创新了修建方法，其主要是针对新奥法不适用与松散土介质围岩条件地质。其主要的优势在于不会产生污染，同时适合各种大小隧道洞室。浅埋暗挖法主要是通过对于土层开挖短时间的自稳能力，采取的支护 措施 ，由于浅埋暗挖法能够节省很多拆迁掘路等工序，所以被普遍采用。 钻爆发 我国幅员辽阔，地质类型也繁多，对于地质比较坚硬的岩层更加适合钻爆发的使用。钻爆法的使用有很多开挖方式，比如正台阶法、反台阶法等等，对于爆破，初期支护等都有更多方式的选择。其采取的防水方式被认为是一种良好的防渗漏措施。 我国的研发通过多年的施工经验，总结出来很多更加适合各种地质的新技术，比如冻土区的施工工艺，比如过江隧道施工中的水平冻结法等等。 隧道及地下工程的发展 地下工程发展趋势 在我国地下隧道工程的不断发展，是与国家城市的发展和规划同步的，可以说想两者是相连的，地下工程的发展提高了我国经济的发展，我国经济的腾飞也提升了施工技术发展。我国西部大开发中，对于隧道交通、水电工程都有更高的要求，这是为了提高当地的经济发展建设的必要条件，而对于沿海城市，地下连接等工程也都在迅速的发展。我国在各种交通隧道以及水电方面都有了很大的发展，并且建设了一大批大型的工厂项目，使得我国地下工程建设走入了一个更加繁盛的发展时期。 地下工程发展前景 由于有巨大的财力支持，很多地下工程都得到了支持和发展，而针对不断开发的城市，以及人口密度大的问题，使得地下工程的需求更加大，近十年来，我国的城市规划发展提高到了一个新的阶段，地下资源的使用和建设城市发展的条件，而城市的告诉发展也给我国带来了更快的经济发展高潮。使得一些城市成为发达城市。 结束语 我国的经济发展也带动了地下工程的不断发展，在不断的累计经验和建设的过程中，地下工程建设也取得了相应的成就。由于很多城市响应国家经济发展的新策略，更加需要地下工程的建设，这对于相关的施工技术的要求也更加的高，相信在未来，我国的隧道地下工程会拥有更美好的前景，同时也一定会取得更大的成就。 参考文献 [1]张晋毅.中洞法开挖的地铁车站施工力学分析[J].地下空间与工程学报.2010 [2]王明远,马保国,高延继,周庆.武汉长江隧道盾构管片混凝土渗透性能研究[J].地下工程与隧道.2009 [3]康立清.深埋隧洞围岩稳定性研究[J].山西建筑.2008 [4]陈竹涛,刘新荣,梁宁慧,朱泽兵.大跨浅埋城市轻轨车站隧道施工力学数值分析[J].地下空间与工程学报.2008 [5] __厚.云南山岭公路隧道修筑技术研究[D].长安大学.2009 地质工程师发表论文篇2 浅谈工程地质勘察 【摘要】工程地质勘察是进行工程建设的前提和基础，本文以下内容将对工程地质勘察进行简要的分析，仅供参考。 【关键词】工程;地质勘察;调查;地貌;水文 1. 前言 改革开放以来，随着经济的不断发展，我国的基础设施迎来了建设的高潮，工程地质勘察是为查明影响工程建设的地质因素而进行的地质调查研究工作，其作为基础设施建设的必要前提和基础，也得到了很大的发展。本文以下内容将对工程地质勘察进行简要的分析，仅供参考。 2. 工程地质勘察的内容 工程地质勘察是研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称，其为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。工程地质勘察是为了查明影响工程建设的地质因素而进行的地质调查研究工作，所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造、地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然(物理)地质现象和天然建筑材料等，这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后，需根据建设项目的结构和运行特点，预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模，并作出正确的评价，为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。根据笔者多年的实践经验，认为地质勘察的内容主要包含如下几个方面内容： (1)搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料，以及工程经验和已有的勘察 报告 等。 (2)工程地质勘察与测绘。 (3)工程地质勘探见工程地质测绘和勘探。 (4)岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试。 (5)资料整理和编写工程地质勘察报告。 工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行，而对于不同类别的工程项目，阶段划分也不一样。对于有一定工程资料的中小型工程和工程地质条件简单，勘察阶段也可适当合并。 3. 工程地质勘察的方法 根据笔者多年的实践经验，并参考了 其它 资料，认为工程地质勘察方法主要有如下几个方面： 工程地质测绘，在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件，测制成一定比例尺的工程地质图，分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响，并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据，其是工程地质勘察的基础性工作。比例尺的选择和测绘范围，既取决于已有研究程度和建筑区地质条件的复杂程度，也取决于建筑物的规模、类型和设计阶段。规划选点阶段，区域性工程地质测绘用小比例尺(1:10万，1:5万);设计阶段，水库区测绘大多用中比例尺(1:万，1:1万)，坝址、厂址则用大比例尺(1:5000，1:2000，1:1000，1:500)。工程地质测绘所需调研的内容有地质构造、地层岩性、地貌及第四纪地质、天然建筑材料、水文地质条件、自然(物理)地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究，都必须以预测或论证地质条件与工程活动的相互制约或相互作用为目的，紧密结合该项工程活动的特点。当这些条件在深部分布不明或露头不好时，需配合以探槽、试坑、平洞、钻孔、竖井等勘探工作进行必要的揭露。工程地质测绘通常是以仪器测量方法来测制，以一定比例尺的地形图为底图，采用航空像片、卫星像片和陆地摄影像片，通过室内判读调绘成草图，到现场有目的地进行复查，进一步的与照片判读反复验证，可以测制出更精确的工程地质图。并可提高测绘的效率和精度，减少地面调查的工作量。 工程地质勘探，其主要包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容。下面将分别进行简要的分析： (1)工程地球物理勘探，简称工程物探，其目的是利用专门仪器，测定各类岩、土体或地质体的密度、导电性、弹性、磁性、放射性等物理性质的差别，通过分析解释判断地面下的工程地质条件，其是在测绘工作的基础上探测地下工程地质条件的一种间接勘探方法。按工作条件分为井下物探(测井)和地面物探;按被探测的物理性质可分为电法、地震、声波、重力、磁法、放射性等方法。工程地质勘察中最常用的地面物探为电法中的视电阻率法，地震勘探中的浅层折射法，声波勘探等;测井则多采用综合测井。物探的优点在于通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的，且能经济而迅速地探测较大范围。以这些资料为基础，在异常点和控制点上试验工作、布置勘探，既可提高精度，又可减少盲目性。测井不仅可以提高其质量而且还可以增补钻探工作所得资料。通过开展多种方法综合物探，并根据综合成果进行对比分析，可以显著的提高地质勘察的质量，扩大物探解决问题的范围，缩短工程地质勘探周期并降低其成本。由于物探需要间接解释，所以只有某种物理性质有显著差异或地质体之间的物理状态(如含水率、破碎程度、喀斯特化程度)，才能取得良好效果。 (2)钻探和坑探，采用钻探机械钻进或矿山掘进法，直接揭露建筑物布置范围和影响深度内的工程地质条件，为工程设计提供准确的工程地质剖面的勘察方法。其任务是查明建筑物影响范围内的地质构造，了解岩层的破坏情况或完整性，为建筑物探寻良好的持力层和查明对建筑物稳定性有不利影响的结构面(如软弱夹层、断层与裂隙)或岩体结构，揭露地下水并观测其动态;采取试验用的岩土试样;为现场测试或长期观测提供钻孔或坑道。钻探比坑探工效高，受地下水、地面水及探测深度的影响较小，故广为采用。但不易取得软弱夹层岩心和河床卵砾石层样品，钻孔也不能用来进行大型现场试验。因此，有时需在钻孔中运用钻孔摄影，或采用大孔径钻探技术，采用综合物探测井或孔内电视以弥补其不足。但在关键部位还需采用便于直接观察和测试目的层的平洞、斜井、竖井等坑探工程。坑探和钻探的工作成本高，故应在物探工作和工程地质测绘的基础上，根据不同工程地质勘探阶段需要查明的问题，合理设计洞、坑、孔的数量、位置、深度、方向和结构，以尽可能少的工作量取得尽可能多的地质资料，并保证必要的精度。 实验室试验及现场原位测试，获得工程地质设计和施工参数，定量评价工程地质条件和工程地质问题的手段，是工程地质勘察的组成部分。室内试验包括：岩、土体样品的物理性质、力学性质参数和水理性质的测定。现场原位测试包括：原位直剪试验、触探试验、承压板载荷试验以及地应力量测等。，大型建筑物的早期设计阶段或设计项目规模较小，且易于取得岩、土体试样的情况下，往往采用实验室试验。但室内试验试样小，难以保持天然结构，且缺乏代表性。因此，为了给建设项目的初步设计至施工图设计提供各种参数，必须在现场对有代表性的天然结构的大型试样或对含水层进行测试。要获取液态软粘土、疏松含水细砂、强裂隙化岩体之类的、不能得到原状结构试样的岩土体的物理力学参数，必须进行现场原位测试。 长期观测，用专门的观测仪器对建筑区工程地质条件各要素或对工程建筑活动有重要影响的自然(物理)地质作用和某些重要的工程地质作用随时间的发展变化，进行长时期的重复测量的工作。观测的主要内容有：岩、土体内地下水位变化;岩、土体位移范围、方向、速度;岩体内破坏面上的压力;爆破引起的质点速度;峰值质点加速度;人工加固系统的载荷变化等。此项工作主要是在论证建设项目施工图设计的详细勘察阶段进行，工程地质作用的观测则往往在施工和建筑物使用期间进行。长期观测取得的资料经过整理分析以后，可直接用于工程地质评价，以检验工程地质预测的准确性，对不良地质作用及时采取防治措施，确保工程安全。 4. 结尾 工程地质勘察作为工程建设所必需的技术条件，对保证工程建设的安全和降低工程造价也具有非常重要的意义，作为一名技术人员，应该在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，为提高工程地质勘察质量做出应有的贡献。 猜你喜欢： 1. 关于地质工程毕业论文 2. 地质工程论文 3. 地质工程施工技术论文 4. 工程地质论文 5. 工程地质勘查论文

在交通建设中，隧道占据着十分重要的地位。下面是我整理的关于隧道施工技术论文，希望你能从中得到感悟!

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：

[1]陈小雄主编.隧道施工技术[M].北京：人民交通出版社， 2011，6.

[2]王浩楠，隧道施工技术质量控制概述[J].公路施工与管理，2012.

[3]冯旭.雪峰山特长隧道施工管理技术[J].科技创新导报，2009.

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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