高速铁路隧道技术发展现状存在问题及其展望
2023年高速铁路隧道行业市场环境分析

2023年高速铁路隧道行业市场环境分析高速铁路隧道是现代化交通运输基础设施的重要组成部分,其在实现城市间快速连接、促进经济发展、提高人民生活水平等方面发挥着不可替代的作用。
本文从市场环境角度,探讨高速铁路隧道行业的发展现状和趋势。
一、市场需求当前,我国铁路交通客运量、货运量保持快速增长,城市化和区域一体化建设也在不断推进,因此高速铁路隧道的需求持续增加。
同时,社会对交通安全性、环保性和节能性的要求也不断提高,这为高速铁路隧道行业提供了新的发展机遇。
二、市场竞争高速铁路隧道建设需要强大的技术、资金和管理实力,因此在市场上具有一定的垄断性。
但是,随着技术的不断进步和竞争的加剧,高速铁路隧道建设行业的竞争也日益激烈。
除了国内企业之间的竞争,国外企业也在逐渐进入我国市场。
另外,政府和市场双方在价格、质量和服务等方面的争夺也是激烈的。
三、政策支持国家对于高速铁路隧道建设的重视程度不断加大,政策不断出台,这对于行业的发展是有力的支持。
例如,《十三五规划》提出了优化空间布局、加快建设新型城镇化、推进交通基础设施建设等目标,这些都为高速铁路隧道建设提供了新的机遇。
四、技术难题高速铁路隧道建设是一个技术密集型的领域,需要面对许多技术难题。
首先,高速列车的运行速度和线路的设计、建造要求非常高,隧道的施工也相应地更加复杂 and难度更大。
其次,新技术和新材料的应用也对施工带来了巨大的挑战,如掘进机的设计、前进方向控制、钻井效率等问题。
五、发展趋势随着技术的不断进步和市场需求不断增加,高速铁路隧道建设行业将会越来越具有活力和竞争力。
未来的发展趋势可能包括:一是创新技术的应用将会得到更广泛的推广,从而降低成本、提高效率和质量;二是政策和市场双方对于环保和节能方面的要求将会更加严格,行业将会更加注重可持续发展;三是随着城市化的加速和区域经济一体化的推进,城际交通将会更加密集,随之而来的隧道建设将会更加多样化和广泛化。
综上所述,高速铁路隧道建设行业的发展前景是乐观的,但同时也面临一定的挑战和压力,需要行业企业和政府多方合作,加强技术创新和管理创新,探索新的市场机会和发展路径,共同推进行业的高质量发展。
铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施铁路隧道工程是一项复杂而重要的工程,它不仅关乎铁路运输的安全和效率,还涉及到地质、土壤和工程建设等多个方面的技术问题。
在铁路隧道工程施工中,往往会遇到各种技术问题,影响工程进展和质量。
本文将从隧道工程施工存在的技术问题及解决措施两个方面进行深入探讨,旨在为相关领域的从业者提供参考和借鉴。
一、铁路隧道工程施工存在的技术问题1. 地质条件复杂地质条件是影响隧道工程施工的重要因素之一。
在实际施工中,隧道所经过的地质条件可能会出现变化,如岩层不稳定、强破碎带、地表沉降等问题,给施工带来一定的风险和挑战。
2. 施工设备适应性隧道工程施工需要大量的专用设备和机械,包括钻机、掘进机、爆破设备等。
有些地段由于地质条件原因,可能会对施工设备的稳定性和适应性提出更高的要求,使得施工过程变得复杂和困难。
3. 安全隐患隧道工程施工中常常涉及到爆破作业、高空作业、大型设备作业等高风险工序,工人的安全保障成为一项重要的问题。
而且在一些工程重大隧道工程中需要进行高风险和复杂的爆破作业,在没有得到有效的控制和防护措施的情况下可能引发事故。
4. 施工质量控制隧道工程施工质量的控制需要对原材料质量、工艺水平、施工规范等多方面加以监督和检测,一旦控制不到位,可能导致工程质量不达标、安全隐患等问题。
5. 环境保护隧道工程施工对周边的环境会造成一定程度的影响,如噪音、震动、振动等,如果没有有效的环境保护措施可能会影响周边居民的生活和工作,甚至引发环境污染等问题。
二、铁路隧道工程施工存在的技术问题的解决措施1. 地质条件复杂针对地质条件复杂的问题,可以实施前期调查与勘察工作,进行地质勘探,充分了解地层情况和地质特点,制定相应的施工方案,进行合理的风险评估和预测,为施工提供科学依据。
2. 施工设备适应性提高隧道机械设备的适应性和稳定性,采用先进技术和设备,结合施工现场的实际条件进行技术改造和升级,提高设备的适应性和稳定性,确保施工设备能够正常运行并保证施工质量。
我国高速铁路隧道技术要点与有关建议

我国高速铁路隧道技术要点与有关建议1. 引言1.1 背景介绍高速铁路隧道是高速铁路建设中不可或缺的一部分,其建设和运营对于我国交通运输和经济发展具有重要意义。
随着我国高速铁路网规模的不断扩大,隧道技术也在不断创新和发展。
隧道作为高速铁路建设中的重要组成部分,直接关系到高速铁路线路的安全和效益。
我国高速铁路隧道技术的发展经历了多年的努力和实践,取得了一定的成果。
随着科技水平的提高和经验的积累,我国高速铁路隧道技术水平逐渐提升,隧道建设质量得到了有效保障。
随着高速铁路建设规模的不断扩大和技术的不断更新,隧道技术面临着新的挑战和机遇。
对我国高速铁路隧道技术进行深入的研究和分析,总结经验,提出建议,具有重要的理论和实践意义。
本文将对我国高速铁路隧道技术的现状进行分析,探讨隧道技术的要点,分析存在的问题,并提出相关建议,旨在为我国高速铁路隧道技术的进一步发展提供参考和借鉴。
1.2 问题意义高速铁路隧道技术的问题意义在于其直接关系到我国高速铁路建设的质量和安全水平,而隧道作为高铁线路中不可或缺的重要部分,其技术水平的高低直接影响着高铁的安全性、舒适性和经济效益。
隧道在高铁线路中起到了连接不同地区、穿越山脉丘陵的重要作用,因此其建设和维护必须要达到一定的技术标准。
目前我国高速铁路隧道技术仍存在一些问题,如设计矛盾、施工质量不稳定、监测手段不完善等,这些问题如果不及时解决将会对高铁运行安全和线路使用寿命造成严重影响。
加强我国高速铁路隧道技术研究和实践,解决存在的问题,提高隧道设计与施工水平,具有重要的现实意义和发展前景。
为此,本文将就我国高速铁路隧道技术现状、要点分析、存在的问题,以及加强隧道设计与施工技术创新和监测与维护工作等方面进行深入探讨和建议。
2. 正文2.1 我国高速铁路隧道技术现状我国高速铁路隧道技术在近年来取得了长足的发展,隧道建设规模不断扩大,技术水平不断提升。
目前,我国的高速铁路隧道技术已经达到了世界领先水平,具有以下特点:隧道施工技术不断创新。
2024年高速铁路隧道市场发展现状

2024年高速铁路隧道市场发展现状引言随着城市化进程的加速和人们对交通运输效率的不断追求,高速铁路在现代交通领域发挥着越来越重要的作用。
在高速铁路中,隧道作为一种重要的基础设施,扮演着保障列车运行安全和提高运输效率的重要角色。
本文将探讨当前高速铁路隧道市场的发展现状,并分析影响其发展的主要因素。
高速铁路隧道市场概述隧道工程是高速铁路建设中不可或缺的一部分,它的发展与高速铁路的快速发展密切相关。
在过去的几十年中,随着高速铁路项目的不断建设,隧道市场也呈现出快速增长的态势。
隧道市场主要分为投资、设计、施工和设备等多个环节,并涵盖隧道工程的各个方面。
高速铁路隧道市场的发展趋势技术创新与隧道质量提升随着科技的不断进步,高速铁路隧道工程的设计和施工技术也在不断创新。
新技术的引入,如数字化设计和建模技术、先进的隧道掘进机械、高性能材料的使用等,使得隧道质量得到提升,并能够更好地应对复杂地质条件和自然灾害。
国内外需求的增长随着世界各国对高速铁路建设的不断重视,国内外对高速铁路隧道的需求也在持续增长。
特别是在中国,随着“一带一路”倡议的推进,高速铁路建设在国内和国际上都得到了迅速的推动,为隧道市场提供了广阔的发展空间。
环保和可持续发展的需求高速铁路隧道的建设与运营对环境的影响不可忽视。
随着社会对环保和可持续发展的要求日益增加,高速铁路隧道市场也需要适应这一需求。
通过采用低碳材料和环保施工技术,实现隧道建设与环境保护的良性循环,将成为未来隧道市场发展的重要趋势。
国家政策的支持隧道市场的发展还离不开国家政策的支持。
各国政府通过制定相关政策和法规来推动高速铁路隧道市场的繁荣。
鼓励民间资本参与、提供财政支持和投资奖励等政策措施,将有效促进高速铁路隧道市场的发展。
高速铁路隧道市场的挑战与对策高成本与投资回报不确定性隧道建设的复杂性和高风险性导致隧道市场的投资成本较高,而且投资回报周期较长。
为了解决这一问题,政府和企业可以通过建立合理的投融资机制,降低运营风险、增加利润空间,提高投资吸引力。
2024年高速铁路隧道市场分析现状

2024年高速铁路隧道市场分析现状一、市场概述随着城市化进程的加速和人口流动的增加,高速铁路在现代交通领域具有重要地位。
高速铁路隧道作为高速铁路建设不可或缺的一部分,在加速交通运输效率、减少运输成本和保护环境方面发挥着至关重要的作用。
随着中国高速铁路建设的快速发展,高速铁路隧道市场也蓬勃发展。
二、市场规模众所周知,中国高速铁路网是世界上最大的高速铁路网之一。
截至目前,中国高速铁路总里程已超过3万公里,其中大部分穿越了山区和平原。
高速铁路隧道在中国高速铁路建设中占有重要地位,隧道长度已超过1.2万公里。
这显示出高速铁路隧道市场的巨大潜力。
三、市场竞争高速铁路隧道市场具有激烈的竞争环境。
目前,中国拥有多家优秀的隧道建设公司和技术团队,它们在高速铁路隧道设计、施工和运营方面积累了丰富的经验。
同时,国外企业也在中国市场积极参与高速铁路隧道建设,如德国、法国等。
市场竞争将推动高速铁路隧道行业的技术不断创新和提高。
四、市场发展趋势近年来,中国高速铁路隧道市场发展迅猛,未来仍有巨大发展潜力。
随着高速铁路网络的不断延伸和完善,将需要更多的隧道来穿越更多的地理条件复杂的区域。
同时,随着技术的不断发展,高速铁路隧道的施工周期将会缩短,施工质量将会更加稳定可靠。
五、市场挑战尽管高速铁路隧道市场前景广阔,但也面临一些挑战。
首先,高速铁路隧道建设需要庞大的投资,这对于一些中小型企业来说可能会成为限制。
其次,地质条件的复杂性可能增加隧道施工的风险。
最后,隧道的建设和运营需要遵守严格的安全标准和环境保护要求,这对企业来说也是一项挑战。
六、市场前景展望综合以上分析,高速铁路隧道市场将继续保持快速增长的势头。
未来几年,中国可能会加快高速铁路建设的步伐,进一步拓宽高速铁路隧道市场空间。
同时,随着中国技术水平的提高,中国企业可能在国际市场上也具备竞争力。
高速铁路隧道市场的未来充满了机遇和挑战,企业应抓住机遇,应对挑战,不断提高自身实力,以适应市场的快速变化。
铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施铁路隧道工程是现代铁路建设中重要的一环,隧道的施工涉及到多方面的技术问题。
在实际的工程中,施工过程中难免会遇到各种技术问题,这些问题如果不得当处理,就会影响到隧道工程的质量和进度。
及时解决隧道施工中存在的技术问题是非常重要的。
本文将针对铁路隧道工程施工存在的技术问题进行分析,并提出解决措施。
一、隧道施工存在的技术问题1. 地质条件复杂隧道工程在施工过程中,常常面临地质条件非常复杂的情况。
隧道穿越的地质构造不稳定,地层受到强烈的地震影响等,这些都会给施工带来困难。
2. 土压和水压隧道施工过程中,常常会受到土压和水压的影响,尤其是在软土地质条件下更为严重。
土压和水压容易导致隧道的变形、渗水等问题。
3. 施工机械故障隧道工程施工需要大量的机械设备,这些机械设备在施工过程中难免会出现故障,给施工带来不便。
二、解决措施1. 地质勘察和预测面对地质条件复杂的情况,可以采取密集的地质勘察,了解隧道所经过的地质情况,做好地质预测。
在设计阶段就应该对地质情况有充分的了解,并采取相应的施工措施。
2. 土压和水压处理在隧道施工中,应该考虑土压和水压的影响,采取防渗措施、加固支护等技术手段,确保隧道工程的安全。
3. 健全的机械设备管理体系要做好机械设备的保养和维护工作,建立健全的机械设备管理体系,及时排除设备故障,确保施工的正常进行。
4. 强化安全管理隧道工程的施工中一定要严格执行安全操作规程,加强对施工现场的安全监管和检查,提高工作人员的安全意识,确保安全生产。
高速铁路技术在交通领域的发展现状与未来展望

高速铁路技术在交通领域的发展现状与未来展望近年来,高速铁路技术以其快速、安全、便捷的特点在全球范围内快速发展,成为当今交通领域不可忽视的重要力量。
随着科技的不断进步和创新,高速铁路技术有望在未来继续深入发展和应用,在交通运输领域发挥更重要的作用。
一、现状分析目前,高速铁路技术已在许多国家和地区得到广泛应用,并取得了显著的成就。
中国是世界上高速铁路里程最长、运营速度最高的国家,其高速铁路网络已成为国内外出行的首选。
日本的新干线则是世界上第一条商业化运营的高速铁路线路,其开创了高速铁路技术的先河。
除了中国和日本,欧洲、美国等国家也在积极发展高速铁路,不断扩大高铁的规模和速度。
高速铁路技术发展的重要原因之一是它的速度优势。
相较于传统的交通方式,高速铁路具备了更高的运行速度,能够大幅缩短长途旅行时间,提高人们的出行效率。
此外,高速铁路还有着较高的运行安全性和舒适性,能够更好地满足人们对旅行的需求。
二、发展趋势未来,高速铁路技术有望实现更大的突破和发展,呈现出以下几个趋势。
1. 精细化运营:高速铁路将更加注重运营的精细化管理和服务水平的提升。
通过应用先进的物联网技术和人工智能,实现对列车、车票、乘客等信息的实时监控和管理,提供更个性化、精准化的服务。
例如,智能预订系统可以根据乘客个人需求和历史记录,为其提供最佳的行程方案和服务推荐。
2. 超高速发展:随着技术的进步,高速铁路的运行速度有望进一步提升。
超高速列车的研发已成为高速铁路技术发展的重要方向之一。
超高速列车能够达到音速以上的运行速度,将大幅缩短城市之间的交通时间,有效改善交通压力和拓展城市间的联系。
世界上已经有一些超高速列车的概念模型出现,未来或将成为高速铁路的新亮点。
3. 环保可持续:高速铁路作为一种低碳、环保的交通方式,在可持续发展的背景下将得到更多的关注和支持。
未来的高速铁路将着重发展清洁能源驱动技术,建设更多的绿色车站,更好地保护生态环境。
同时,通过推广多式联运和智能交通管理系统,优化城市交通网络,提高运输效率,减少能源消耗和环境污染。
我国隧道技术现状和未来发展趋势课件

我国已建成和在建的隧道总里程超过1万公里,其中高速铁路隧道总长度超过 1000公里,高速公路隧道总长度超过150公里,城市地铁隧道总长度超过300 公里。
隧道施工技术和装备
施工技术
我国隧道施工技术在不断发展和创新,已熟练掌握了包括盾 构法、矿山法、顶管法等多种施工方法,并成功应用在各种 复杂的地质条件下。
02
国际隧道技术发展现状
国际隧道建设规模和里程
建设规模持续扩大
近年来,国际隧道建设规模不断攀升,涵盖了各种类型和规模的隧道项目,从城市地下交通到跨国铁路和高速公 路的建设,都展示了隧道技术的广泛应用。
里程数不断增加
随着隧道建设技术的发展,国际上建设的隧道里程数也在不断增加。一些国家和地区的隧道总里程已经达到了惊 人的数字,并且还在不断增长。
装备
我国隧道施工装备在逐步实现国产化,已有多家企业自主研 发了先进的盾构机、钻爆台车、喷锚机等隧道施工装备,不 仅满足了国内市场需求,还逐步走向国际市场。
隧道建设成本和效益
建设成本
我国隧道建设成本较高,主要原因是地质复杂、技术要求高、人力和材料成本上 升等因素所致。
效益
我国隧道建设取得了巨大的社会和经济效益,不仅改善了交通状况,提高了运输 效率,还促进了区域经济发展和城市化进程。同时,隧道建设还为我国在土木工 程领域的技术积累和人才培养提供了良好的平台。
THANKS
感谢观看
国际隧道建设成本和效益
高昂的建设成本
隧道建设需要投入巨大的资金和人力成 本,往往需要数年甚至数十年的时间来 完成。因此,隧道建设需要充分考虑投 资回报和经济效益,以确保项目的可行 性和可持续性。
VS
良好的社会效益
隧道建设不仅带来了交通的便利和改善, 还对当地经济发展起到了积极的推动作用。 同时,隧道建设还可以改善环境状况,减 少交通拥堵和污染,提高人民的生活质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
读书报告高速铁路隧道技术发展现状存在问题及其展望目录一、我国遂道及地下工程的发展现状 (1)1.1 交通隧道 (1)1.2 水利水电隧洞 (2)1.3 地下工程 (2)二、我国隧道及地下工程的主要开挖方法及新技术 (2)三、当前国内铁路隧道施工主要存在技术问题 (3)3.1 爆破精细控制技术 (3)3.2 改进开挖技术 (3)3.3 机制砂喷混凝土湿喷工艺 (4)3.4 仰拱与掌子面进度的协调性 (4)3.5 隧道沟槽施工工艺 (4)3.6 通风及空气净化技术 (5)四、贵广铁路建设实例 (6)五、我国隧道及地下工程的发展前景 (7)5.1 隧道发展前景 (7)六、高速铁路隧道的研究几个热点问题 (8)6.1 高速铁路隧道的空气动力学效应 (8)6.2 高速铁路隧道的瞬变压力 (9)6.3 高速铁路隧道的微压波 (9)高速铁路隧道技术发展现状,存在问题及其展望自1978年我国改革开放以来,我国在交通、水利水电、市政等基础设施领域取得了令人瞩目的成就,特别是近十年来,更取得了突飞猛进的发展,同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。
但是由于我国东西高差大、地势复杂,隧道工程是铁路工程中不可缺少的重要项目,例如最近刚开通的兰新高铁,隧道比例达到60%以上。
我国大力发展高速铁路,列车运行速度的提高势必造成列车振动荷载进一步加大,从而对隧道结构的动力稳定性提了更高的要求。
伴随着铁路的出现和发展,铁路隧道也逐渐发展起来,但受制于技术条件的限制,在很长的时间内,铁路隧道的规模都很有限,直到20 世纪,随着人类科技水平和技术装备的进步,才开始出现了一些大型隧道,世界铁路隧道的世界记录也不断被更新。
我国高速铁路已进入实质性的建设阶段,全国各铁路干线列车提速正在进行之中。
一、我国遂道及地下工程的发展现状1.1 交通隧道交通隧道主要包括铁路隧道、公路隧道及城市地铁工程,铁路隧道目前在数量、长度、设计及施工技术上在我国处于领先地位,截至1997年,在我国的铁路线上已建成并正式交付运营的隧道大约5200座,总长度2457.89km,平均占铁路网总长度的4.7‰。
目前我国已建成铁路中隧道占线路长度在30%以上的就有襄渝线34.3%,成昆线31.6%,在建铁路中隧道占线路长度比例最大的达到50.42%(西康线)。
目前已建成的最长隧道是西康线的秦岭单线隧道,长18.4km,其它较长的还有衡广铁路复线上的大瑶山双线隧道,长14.295km,于1987年建成。
南昆线上的米花岭隧道,长9.383km。
地铁工程目前仅有京、津、沪、穗四市约80km正在运营,而在建工程则很多,目前除上述四城市仍在继续扩建地铁外,南京、重庆、青岛、沈阳、深圳、成都等约20个大中城市进行了地铁和轻轨交通系统规划,部分项目正在全面施工。
我国公路隧道在80年代前,因公路等级较低,同时限于设计、施工及短期投资大等多种原因,很少设计长大隧道,且数量(总长度)上也不多,但改革开放以后,为了实现截弯、降坡、提速、提高运营安全及实现长期运营收益提高等,相继修建了一批长大公路隧道,如辽宁的八盘岭双线公路隧道(长1600m),吉林的小盘岭公路、,速公路建设的大规模展开和设计、施工总体水平的提高,公路隧道工程在总量、单体长度上有了突飞猛进的发展,隧道单体长度记录不断被刷新。
目前已提高到4km长度以上的水平,如川藏公路上的二郎山隧道全长4160m,目前我国海拔最高,2000年4月18日峻工通车的重庆铁山坪路隧道双线全长5424m,是目前我国最长的大跨度公路隧道,北京至八达岭高速公路上的潭峪沟公路隧道主隧道全长3455m,单向三车道,是目前国内最宽的公路隧道。
1.2 水利水电隧洞主要包括水工隧洞和地下厂房两大部分,水工隧洞主要包括引水隧道,导流隧洞,泄洪隧洞等,地下厂房指不过水的地下洞室,包括电站主副厂房洞室、开关站、闸门竖井等,我国自70年代中期以后,先后建成了一大批著名的水电工程,如二滩水电站、黄河小浪底、葛洲坝等,还有目前正在建设的世界最大的水电工程长江三峡工程,这标志着在水利水电系统地下工程和隧道建设已达到或接近世界先进水平。
目前水电地下工程建设中的一个明显特点是工程规模不断大型化,具体体现为:引水隧洞埋深增大,导流、泄洪洞断面增大、跨度增大、边墙增高的地下洞室群体规模增大,隧洞承压水头增大,如正建的锦屏二级引水隧洞埋深达2600m(与目前世界上已建最大埋深的法国谢栏引水隧洞埋深2620m相近),已建成的二滩电站导流洞,断面达403m2,已建成的天湖抽水蓄能电站的水头则高达1074m,在长度方面,1991年建成的太平驿引水隧洞就达10km。
1.3 地下工程地下工程包括市政管线工程,地下仓储工程,我国隧道及地下工程发展现状和前景展望随着现代化城市高密度化、生活水准的高标准化、各种供给设施(如电信、电气、煤气、上下水等)的需求量将会急剧增加,需要改造和增设的供管线愈来愈多,解决这一问题的最好对策乃是进行统一规划与管理的城市地下共同沟(城市地下公用事业综合隧道),1994年上海浦东建成了我国第一条规模较大的张扬路共同沟。
城市地下空间开发利用,目前较广泛的有高层建筑物地下室,平战结合的人防工程,如上海人民广场地下商场,哈尔滨、长春地下商业街等。
利用地下工程恒温恒湿,受地面干扰小,防灾抗灾能力强等的特点,我国修建了许多地下储库,如地下粮库、油库、金库等。
随着我国经济和科技的发展,地下工程的应用领域和应用深度将不断拓展。
二、我国隧道及地下工程的主要开挖方法及新技术世界发达国家已有的隧道和地下工程施工技术,大部分已在我国开发利用,并在工程实践中结合中国的国情得到不断的改进和发展。
由于隧道及地下工程类型、规模、地层、施工装备、技术水平等的不同,相应产生不同的开挖方法,按大类主要可分以下几种:以1981年11月开工,1987年12月竣工的大瑶山双线铁路隧道的施工为代表和开始,成功地推广了锚喷支护新奥法大断面开挖施工技术,90年代采用新奥法又一次成功修建了号称“天下第一险洞”(高地应力、高地热、多瓦斯、多断层、多地层塌方)的南昆铁路家竹箐隧道,这标志着我国钻爆法隧道施工技术达到和接近了世界先进水平。
其中形成的施工前、中、后的超前地质预报模式、围岩变形量测、预报、指导施工模式及围岩加固模式,为我国全面推广新奥法隧道设计与施工技术奠定了坚实基础,我国目前已建成的最长的单线铁路隧道西康铁路秦岭隧道施工中采用了(1997年12月18日)全断面隧道掘进机(TBM),使我国的交通隧道修建技术又上升到一个新台阶,而在上海、广州、北京地铁隧道施工中,盾构机得到了大面积使用,取得和积累了很多成功经验,用此法目前已建成了约100km长的各种用途的隧道。
三、当前国内铁路隧道施工主要存在技术问题3.1 爆破精细控制技术隧道开挖技术是隧道施工的核心技术之一,也是隧道工程界最为活跃的研究热点,机械开挖技术和控制爆破技术是主要研究方向。
为了充分发挥机械设备技术进步的优势、提高开挖作业的效率和安全性、降低人力劳动作业量,隧道开挖呈现出由分步(台阶法)开挖向全断面开挖发展的趋势。
其中,尤以精细爆破技术和软弱围岩预加固全断面开挖技术为代表,就石质围岩隧道的开挖而言,当前有两个问题较为突出,一是控制爆破能力不足、破碎围岩条件下的光面爆破效果差;二是普遍采用的台阶法开挖工艺不能满足隧道施工工序安全步距的相关规定。
光面爆破效果差,不仅影响隧道开挖安全,还造成普遍存在的超挖现象。
现场的初步统计表明,因超挖造成的支护混凝土和二次衬砌混凝土超设计使用量平均达30%以上,还引起出碴量的无谓增加,给项目成本控制带来很大的压力,同时还造成支护背后空洞等质量安全事故。
针对上述问题展开精细爆破技术应用的研究,对隧道施工安全、质量和成本控制意义重大。
3.2 改进开挖技术隧道开挖时,围岩级别优于III 级时采用全断面法既可保证进度也利于降低成本,已成共识。
问题存在于Ⅳ、Ⅴ级围岩的开挖,当前普遍采用的台阶法开挖工艺有利于人员循环作业,进度和成本控制有保障,但台阶的存在造成仰拱跟进掌子面的距离超过相关规定,形成安全隐患。
调查统计表明,隧道开挖台阶长度过长是近年来国内隧道施工发生众多安全事故的主要原因之一。
为了确保铁路隧道施工安全,铁道部对仰拱与掌子面的距离要求越来越严格,《TB10304-2009 铁路隧道工程施工安全技术规程》规定:Ⅲ级围岩中仰拱与掌子面的距离不得超过90m,Ⅳ级围岩不得超过50 m,Ⅴ级及以上围岩不得超过40 m。
铁道部《铁建设[2010]120 号关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》对隧道开挖掌子面与仰拱之间的距离做出了进一步的强制性规定:隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩仰拱封闭位置距离掌子面不得大于35 m。
当前铁路隧道施工中,无论围岩的稳定性如何,采用长台阶法施工都难以满足上述强制性工序间安全距离的要求;采用短台阶法(长度小于一倍洞径)施工时,由于上、下台阶不能平行作业,工作效率大大降低,进度严重受阻。
各级安全检查结果表明,如果不改进开挖技术工艺,贯彻落实铁道部的上述要求将非常困难。
3.3 机制砂喷混凝土湿喷工艺在新奥法施工理论体系下,支护技术、围岩加固和预加固技术成为特殊地质条件下隧道施工成败的关键。
锚喷与拱架结合的支护技术已较为成熟,注浆加固是围岩加固的主要方式,长钢管压浆(大管棚和超前小导管)则是超前支护的主要方式。
当前,业界对超前支护作用机理的新定义是:开挖掌子面前方纵向具有梁作用,横向具有拱作用。
在此理论的指引下,用于稳定掌子面的柔性预衬砌和用于控制地面下沉的刚性预衬砌技术,以及水平喷射注浆技术等成为预支护技术研究的新方向。
喷射混凝土是隧道支护施工中的主要工序,根据《铁建设〔2010〕241 号高速铁路隧道工程施工技术指南》规定,喷射混凝土应采用湿喷工艺,这一规定主要是从保障喷混凝土施工质量和人员劳动健康的角度出发的。
在现有技术条件下,利用机制砂,采用湿喷工艺进行喷射混凝土施工需要解决好两个问题:一是湿喷工艺施工成本比干喷工艺高,这给规范规定的优先采用湿喷工艺标准的贯彻执行和项目成本核算带来巨大的压力;二是机制砂相对于天然砂在技术指标上存在的差异。
具体来讲,机制砂要满足规范要求的石粉含量限值必须经过水洗工艺,而水洗机制砂的共性问题是级配不好、拌制的混凝土和易性差,泵送效果差,规范规定混凝土坍落度应在80~130 mm 之间,实际施工中坍落度需放大到170mm 以上方可泵送。
混凝土坍落度增大必然导致混凝土单位用水量增加、匀质性降低,不仅严重影响了混凝土的速凝效果和强度,而且降低了支护能力及外观质量,混凝土回弹量也大幅增加,施工成本加大,这也成为喷射混凝土湿喷工艺得不到贯彻执行的主要原因。