掘进机技术在我国隧道及地下工程中的应用与发展

第一篇：掘进机技术在我国隧道及地下工程中的应用与发展

掘进机技术在我国隧道及地下工程中的应用与发展

郭陕云万姜林

中铁隧道集团有限公司

提要：简要介绍了我国采用岩石掘进机和盾构修建隧道的发展情况，阐述了我国掘进机法与盾构法的技术进步及存在的主要问题，展望了我国掘进机与盾构技术的发展前景，并提出了发展掘进机和盾构技术及产业化的几点建议。

关键词：隧道及地下工程，岩石掘进机，盾构，产业化，展望与建议，前言

本文所谓的隧道掘进机法是指应用掘进机开挖隧道的方法，隧道掘进机英文全称为(Tunnel Boring Machine,简称TBM).应用于岩石隧道的称为岩石掘进机（本文简称掘进机），用于软土层隧道的则称为盾构。

盾构法和掘进机法是修建隧道的一种先进方法。最近十多年来，随着我国隧道和地下工程的快速发展，盾构法和掘进机法也得到了快速发展，尤其在城市地铁、水利水电隧洞中越来越多应用盾构法和掘进机法修建。我国是目前世界上应用盾构数量较多的国家之一，并且随着我国隧道和地下工程的发展，对盾构和掘进机的市场需求仍会有较大的增长。由于盾构和掘进机技术在一定程度上反映了国家的综合国力和科技水平，并且对我国的制造业和建筑业影响较大，因而也引起了国内业内外的普遍关注。近几年来在国内已召开过许多国际、国内的盾构和掘进机技术交流会或专题研讨会；2001～2002年国家科技部已将盾构研发技术列入国家“863”发展计划，并在国内就盾构研发试制进行了招标，落实了中标单位；2002～2003年10余位全国政协委员提出“实现隧道掘进机本地化生产”和若干政策建议的提案；2004年3月，钱伟长同志上书胡锦涛主席，提出充分发挥盾构作用，推进我国隧道掘进机产业发展的建议，得到中央领导的重视。2004年4月，建设部、中国土木工程学会和中国岩石力学与工程学会在北京联合召开了推进隧道掘进机技术及产业化的专家座谈会。可见，隧道盾构和掘进机技术的发展已成为当前国内工程技术界和政府部门关注的一个重大课题。本文就我国掘进机和盾构技术的发展情况、技术发展动态及应用前景等作一简介，并就今后的技术发展以及其产业发展提出若干建议，以抛砖引玉。我国隧道盾构法和掘进机法的应用情况

2.1 开始于二十世纪五、六十年代，发展于二十世纪九十年代

2.1.1盾构

我国研究应用盾构法修建隧道是从20世纪50～60年代开始的。1956年在东北矿山采用直径

2.6m的手掘式盾构在砂层中修建疏水巷道，这是我国的第一条盾构隧道。1957年北京采用2台直径2.0m和2.6m的手掘式盾构施工下水道。上海从1963年开始研究应用盾构法技术，用于城市地下排水隧道修建，1965年研制两台直径5.8m的网格式盾构用于地铁区间隧道修建试验，掘进长度1200m。1966年研制直径10.22m的网格式盾构并辅助于压气稳定开挖面施工打浦路越江隧道。从此之后，我国陆续研制应用手掘式盾构总计达30台用于各种排水隧道施工，施工总长度约20km。

1985年引进日本的1台直径4.33m的土压平衡盾构施工排水隧道，之后研制应用了几台土压平衡盾构，但效果并不理想。二十世纪九十年代初，随着上海、广州地铁的建设，开始大量引进国外的土压平衡盾构施工地铁区间隧道。1994年开始引进日本的直径11.2m泥水平衡盾构修建延安东路越江隧道。由于采用土压平衡式、泥水平衡式等现代盾构修建隧道具有安全、可靠、快速、环保等优点，因而盾构法在我国特别是地铁建设中得到了迅速的发展。继上海地铁1号、2号线区间隧道、1

广州地铁1号、2号线部分区间隧道成功采用盾构法外，北京、天津、深圳、南京地铁以及上海、广州地铁的其它地铁线区间隧道等也相继大量推广采用盾构法，并且在越江道路、输气和市政排水隧道等也越来越多采用盾构法。盾构法目前已成为我国地铁隧道的一种主要方法。据不完全统计，我国各城市地铁采用的盾构已有60多台，掘进完成的和正在掘进的隧道总长度已超过200km（单线）,采用的盾构类型为土压平衡（包括加泥式土压平衡）和复合式盾构计50余台，泥水加压平衡盾构10 台。采用的盾构直径3.3m～12m不等，其中以6.3m左右直径的居多。

2.1.2岩石掘进机

1964年，经周恩来总理批准，在国家科委领导下，成立全断面岩石隧道掘进机攻关小组，完全自力更生，先后制造出50多台掘进机。由于核心技术不过关，在地下工程建设中基本没有发挥作用。80年代初，国家科委成立掘进机办公室，采取联合攻关方式制造了8台掘进机，先后在云南西洱河水电站等工程应用，但与国际水平相比差距甚大。80年代中期，在天生桥水电站引水隧洞采用了罗宾斯公司的一台直径10m的二手掘进机施工，但效果并不理想。

进入九十年代以后，在甘肃引大入秦工程中，山西万家寨引黄入晋工程中，由外国承包商采用岩石掘进机施工多条输水隧洞取得成功。在2000年后，云南昆明掌鸠河引水工程也由外国承包商应用掘进机施工，并且中国第二重型机械集团与美国罗宾斯公司合作制造了一台双护盾岩石掘进机在该工程中使用。九十年代初，铁道部在西安~安康铁路18.4km长的秦岭铁路隧道，引进2台德国的8.8m直径的敞开式掘进机由国内单位操作使用成功建成隧道，之后采用该2台掘进机在西安~合肥铁路成功完成了6km长的磨沟岭和7km长的桃花铺隧道施工。由此也推动了我国掘进机技术的应用。

2.2 工程应用技术得到快速发展提高

2.2.1 盾构应用技术水平迅速提高

随着盾构法应用的增加以及对技术研究的深入，我国在盾构隧道的设计计算、盾构的选型及配套、盾构的使用及施工技术等方面都得到了快速提高和发展。技术已基本成熟，有的（尤其在地铁隧道盾构技术）达到了国际先进水平。

以城市地铁盾构法技术为代表，目前已有二十家国内承包商在使用近60台盾构施工，不仅采用了土压平衡盾构，也采用了泥水平衡盾构，还有复合式盾构；除区间单圆盾构外，在上海地铁还采用了双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道；盾构隧道地面环境除复杂的建构筑物外，也有在江下、湖下穿越的（上海穿越黄浦江、广州穿越珠江、南京穿越玄武湖）；盾构穿越地层除粘土、淤泥质软土、砂粘土外，还有砂层、砂砾层、卵石层、以及较高强度的岩石地层等。需要特别指出的是，广州地铁2号线越三区间研究采用具有土压平衡、气压平衡和局部气压平衡模式的新型复合式盾构成功修建了既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带的复杂地层的区间隧道，打破了长期被认为的盾构法应用的地质禁区，大大拓宽了盾构法的应用范围。

目前，我国地铁盾构法隧道管片环宽已从1.0m，普遍加大到1.2m，在广州地铁2号线率先采用了1.5m环宽的管片，是目前地铁区间隧道所用的最宽管片，有利于提高隧道结构的整体刚度，拼装接缝减少，安装效率提高，并节约成本。接缝防水大多采用遇水膨胀橡胶或三元乙丙橡胶弹性密封防水，使隧道建成后不渗不漏，达到A级防水标准。

采用激光导向或陀螺仪导向，并辅于人工测量技术等，以及运用盾构推进油缸分区操作和姿态控制与纠偏技术，管片排版选型和拼装技术等，可将隧道线形精度控制在30～50mm以内，管片错台高度控制在5～10mm内。

管片背后环形间隙注浆除采用日本常用的即时注浆和欧洲常用的惰性浆液同步注浆外，也已开发应用非惰性浆液的同步注浆技术，具有更好的早期稳定管片和控制地层沉降效果。在掘进控制、泥水与土压力和排碴管理、碴土改良、防刀盘结泥饼技术等方面也已作的很好。端头加固、联络通道施工、始发到达、安全换刀、信息化施工等方面都已掌握。在盾构的故障诊断及管用养修上已有很高技术，可以达到55%～67%的高机时利用率。

我国盾构施工中的地表隆沉一般可控制在+10～-20mm以内，可以在距既有建构筑物很近的距离下安全掘进隧道。广州地铁2号线越三区间隧道穿越既有14股铁路轨道，轨面沉降控制在5mm以内，轨道沉降差小于2mm。上海地铁2号线近距离下穿地铁1号线区间隧道、引水箱涵和地下室，地面沉降控制在3.5～8.5mm。我国盾构掘进速度平均一般为180～200m/月以上，广州地铁2号线越三区间最高月进尺405m，平均进度为236m/月。在相似地质的广州地铁三号线大汉区间，盾构施工进度平均已达334米/月，最高月进度达到562.5米，达到国际先进水平。

在城市地铁隧道盾构法得到快速发展的同时，我国采用盾构法修建越江隧道技术也得到了发展。上海采用直径11.2m的泥水盾构已建成穿越黄浦江的大连路隧道，平均进度超过200m/月。上海、广州地铁也成功采用土压平衡盾构修建地铁越江区间隧道。此外，也建成了或在建一些地层复杂、水头高度超过60m越江隧道，南京三江口、湖北忠县红花套、湖南城陵矶采用泥水盾构修建穿越长江输气隧道（直径3.3m），已建成2条，第三条即将建成；重庆正在采用直径6.5m的泥水盾构修建穿越长江的排污隧道，计划于今年建成。

2.2.2岩石掘进机应用技术开端良好，且在运用中不断创新

以西安-安康铁路秦岭隧道为标志，我国已掌握了岩石掘进机隧道的设计施工及掘进机的使用技术，不但在秦岭特长铁路隧道施工中得到成功的使用，而且在磨沟岭、桃花铺隧道长距离破碎带岩石中施工也发挥了它的优异的机械性能，在配件、配套国产化上迈出了第一步。秦岭隧道全长18.4km，采用2台直径8.8m的岩石掘进机相向施工，由铁道第一设计院设计，中铁隧道集团和中铁十八局集团施工。结合设计、施工和掘进机的管用养修等开展了6大课题24个子课题的研究和攻关，解决了极硬岩和不良地质的掘进、刀具布置及磨损与围岩特性的关系，高地应力圆形衬砌、掘进机的故障诊断与维修保养等一系列技术难题，隧道掘进最高月速度达到573m，平均达到300m以上。掘进机机时利用率平均达到58.31%的高水平。该工程技术成果获国家2003年度科学技术一等奖。在西安-合肥铁路，采用敞开式岩石掘进机成功完成施工磨沟岭隧道和桃花铺隧道，运用超前管棚支护、超前周边预注浆加固地层等辅助技术较好解决了不稳定破碎围岩的安全掘进施工难题，拓宽了敞开式掘进机的应用范围。同时实现了17英寸盘形滚刀和部分部件及部分后配套设备的国产化。

2.2.3 设备的设计制造有了新的进步

我国已完全能够自行设计制造手掘式盾构。而对现代盾构的设计制造则是从二十世纪八十年代末、九十年代初以后，通过与国外公司合作，设计制造了一定数量的盾构，包括上海、广州、北京等城市的重型机械厂或造船厂等，由国外公司设计，国内制造组装，在工程应用基本能够满足要求。通过中外合作，我国在设计制造的关键技术有所提高，已经掌握了结构件的设计及制造技术与工艺，已实现了部分部件的国产化，如盾构用于软土和软硬不均地层的刀盘、刀具已基本能够自行设计制造；盾构和掘进机的后配套设备、运输设备和高精度管片钢模具等已能自主设计制造，因此也降低了设备的采购和使用成本，也有利于促进掘进机和盾构技术的发展。

2.3 存在的主要问题

总体说来，经过多年来在掘进机和盾构技术上的应用研究，我国在盾构施工使用技术方面已达到了国际先进水平，在岩石掘进机施工使用技术方面已接近国际水平，有的盾构监控软件已具有自主知识产权，在盾构和掘进机的选型设计、维修、零部件、后配套设备的设计制造等已接近国际水平，但也还存在不少的问题,主要有以下几个方面：

（1）岩石掘进机和盾构的设计制造的关键核心技术尚未完全掌握，与国际先进水平尚有相当大的差距，目前国内使用的盾构和掘进机基本都是国外公司设计制造的，依赖国外的局面未得到改变；

（2）岩石掘进机的应用仍然较少，掘进机数量少、机型和应用方法单一；

（3）在盾构和岩石掘进机施工中仍然出现过一些问题，如盾构施工时隧道端头塌陷、沉降过大、有的甚至引起地面建筑物的损坏等；在岩石掘进机施工中出现围岩坍塌、掘进方向严重偏差等。我国盾构和掘进机技术的前景展望及发展建议

3.1发展前景广阔

21世纪是我国隧道及地下工程大发展的世纪，据有关专家预测，到2020年，我国将要完成近6000km的地下隧道建设，平均每年约300km。到2010年，国内各种地下工程建设约需岩石掘进机、盾构约180台（不包括微型机），年均需求量约为30台，可见市场需求巨大，发展前景广阔。

（1）城市地铁快速发展，对盾构需求最多。我国城市地铁正处在高速发展期，地铁和轨道交通规划总长度已超过3000km。目前已建成和在建的数量仅占规划数量的10%多，未来城市地铁建设仍将快速发展。除上海、北京、广州、南京、深圳、天津地铁将继续需要采用较大数量的盾构施工外，武汉、杭州、苏州、成都、沈阳等城市地铁也有采用盾构施工的需求。城市地铁仍将是今后对盾构需求最多的领域。

（2）越江隧道建设方兴未艾，对大直径和超大直径盾构的需求将有快速增长。除上海、广州地铁区间越江隧道外，上海计划在2010年采用盾构法建成20多条越江隧道，穿越黄埔江的中环隧道已开工，盾构直径14.87m；穿越长江的双向六车道公路崇明隧道，采用直径15.2m的盾构施工，计划于2004年底开工；武汉长江隧道为双向四车道，采用直径12m的盾构施工，计划于2004年下半年开工建设；南京穿越长江双向六车道公路隧道已通过预可研设计，目前正在前期准备；举世瞩目的南水北调中线工程，采用2条3.9km隧洞穿越黄河，计划采用直径9m的盾构施工。此外，拟建的浦东铁路越江段也计划采用盾构法施工；北京站至北京西站的地下直径线也在考虑盾构法施工；温州欧江道路隧道、哈尔滨松花江隧道也计划采用盾构施工，正在规划之中。

（3）城市各种地下管线隧道有待发展，对盾构的潜在需求大。有关专家预测，我国城市的给水、排水、电缆、电讯、热力、输气等隧道工程的长度将超过1000km，其对小型盾构、微型盾构或掘进机的需求量也相当大。

（4）长大、特长山岭隧道增加，对掘进机需求增加。在山岭隧道工程领域，铁路和水利水电工程都将出现越来越多的长大、特长隧道，对掘进机的需求也越来越大。85km长的辽宁大伙房输水隧洞，采用3台直径8m的掘进机施工，掘进机施工长度约60km，掘进机计划2004年下半年进场掘进。云南、青海、陕西、山西、新疆等拟建的水利水电隧洞总长超过200km，约需掘进机10台。规划修建的南水北调西线工程一期约有240km输水隧洞，也计划大部分采用掘进机施工。拟建中的锦屏二级水电站4条长16.6km、直径13m的输水隧洞，也有采用掘进机施工的方案设想。

3.2 几点建议

鉴于我国盾构和掘进机巨大的市场需求以及存在的问题，实现盾构和掘进机的国产化，全面提升工程应用技术水平已是必然的趋势。作者提出如下几点建议：

3.2.1加速盾构和掘进机的研发步伐，掌握设计制造等关键技术，形成具有自主知识产权的产品，推进我国掘进机的产业化

（1）组织力量协同攻关，尽早突破核心关键技术

现代的盾构和掘进机是高科技设备，其设计制造涉及机、电、液、气、控、测、计算、结构、材料、制造、自动化、信息化、管理科学等多学科领域，是复杂的系统工程，难度很大。必须有效组织整合国内的各有关学科领域的优势技术资源共同努力方能完成。在引进技术、合作制造的同时，应组织国内设计、施工、研发、制造等单位对掘进机的核心技术、综合集成技术等进行攻关，在国外现有技术基础上进行创新，形成具有自主知识产权的全套技术和掘进机产品。

（2）国家应加大力度扶持盾构和掘进机的研发

原国家经贸委将全断面岩石掘进机技术研究与开发列为“十五”重大攻关项目，国家科技部于2002年将直径6.3m盾构掘进机研发列入了“863”重大专项，并由中铁隧道集团、上海隧道公司分别牵头，联合国内有关单位正在进行研究攻关，已在河南和上海建立盾构研发基地和设计试验中心，前期计划研制两台样机，目前正在进展之中。由于盾构和掘进机的研制风险高，基地建设及样机研制资金投入大，回报难于预期。建议国家重点扶持，在政策上实行优惠，在资金上加大投入，以使尽快建立起盾构从研究、设计、制造、工业性试验和改造，以及集产、学、研、用等为一体的研发基地。同时也避免一哄而上，粗制滥造和重复建设，造成不必要的浪费。研发的思路必须正确，不搞象计划体制下那样的“大而全”或“小而全”。

（3）建立实验工程或示范工程

盾构和掘进机样机的现场工业性试验必不可少并且十分重要。由于样机可能存在缺陷，试验性施工可能出现一些问题，甚至实验失败的可能等，由研发承担单位找寻并通过有关业主来确定试验段工程的方法不太现实，难度很大。建议国家给予特别支持，在适当的地方分别划出若干典型的专门的国产盾构和掘进机的试验性工程。

（4）加强修理改造研究和配件及消耗材料的研发

如前所述，我国目前及今后使用的盾构和掘进机数量很大，而盾构和掘进机是对地质高敏感的非标设备，并且我国地域广大，地质类型多样，因此应加强对盾构和掘进机旧设备的修理和更新改造的技术研究，以尽可能延长设备的使用寿命，提高设备利用率；同时也应加强盾构和掘进机配件和消耗材料的国产化研发，以降低工程费用。

（5）盾构和掘进机类型的多样化

我国地质类型多样，各地区环境条件不同，隧道功能和断面各异，需要的盾构和掘进机有所不同，因此，盾构和掘进机的研发宜多样化。

3.2.2进一步创新发展设计与施工技术，全面提升盾构和掘进机的工程应用水平

由于我国掘进机和盾构技术的应用将迅速增加，应用范围不断加大，遇到的地质水文条件、周边环境条件会千变万化，并且对其应用的可靠性、安全性、经济性、以及效率的要求也会随之提高，因此建议在以下几个方面加强其工程应用技术的创新研究：

3.2.2.1在盾构法方面：

（1）进一步研究盾构与地质的适应性关系，以及地中障碍物的超前探测技术，开发盾构在复杂地质条件及穿越障碍物时的安全、高效掘进技术及配套技术；

（2）深入研究高水压下和长距离隧道盾构（包括超大断面盾构）掘进技术，尤其在防突水涌水、停机检修和换刀安全技术方面应有所突破；

（3）城市地铁车站多采用明挖法，拆迁量大，对地面干扰大，费用也不断增加，因此应研究采用异型盾构修建地铁车站或单圆盾构先行掘进然后扩挖的修建车站的成套技术；

（4）应研究完善盾构辅助工法的应用配套，尤其是始发、到达端头加固技术以及联络通道的安全施工技术；

（5）简易的盾构如插刀盾构、网格盾构等在我国仍然具有一定的适应性，并且其价格低，设计制造简单，适合中国国情，目前已完全具备自行设计制造能力。建议加强对简易盾构及施工配套设备的研究开发与工程应用，研究压缩混凝土衬砌与简易盾构的成套技术。

3.2.2.2岩石掘进机法方面：

（1）进一步研究掘进机法的适应性、可靠性和经济性等方面的综合对比研究，尤其要进一步研究完善掘进机在不良地质的安全掘进技术及配套与辅助技术，以为扩展掘进机的应用提供依据和技术支持；

（2）研究应用岩石掘进机与钻爆法结合的“混合法”施工成套技术；

（3）进一步研究完善适应掘进机施工的围岩分类（或岩石分级）和地质工作规范，尤其要完善创新掘进机施工中的配套的地质超前预报技术和手段。

3.2.3 规范市场，完善法规，有序发展

目前在我国掘进机法和盾构法隧道工程的招标、投标中，还在一定程度上存在不公正、不公平，地方保护和行业保护以及无序竞争等现象，在一定程度上影响着盾构和掘进机的国产化；建筑队伍“鱼龙混杂”、低价中标，缺乏统一的权威的规范、规程等也影响着我国盾构和掘进机工程应用技术水平的提高。因此建议：

（1）建立健全并严格执行相关的政策法规，努力做到招投标的公正、公平、科学、有序，营造有利于我国盾构和掘进机产业的形成与发展及工程应用技术水平提高的市场环境，尤其要避免无资质、无业绩和无技术的队伍进入盾构和掘进机市场，要改变不合理低价中标现象；

（2）要认真总结国内外盾构和掘进机应用的经验与教训，在此基础上，结合我国国情，尽快组织编制我国盾构和掘进机研发、设计制造、和施工生产的系统完善的技术法规，使规划、设计、研制、工程建设、施工等都有法可依，有章可循。

3.2.4加速人才培养，建立数量足够的、技术过硬的队伍

目前我国在盾构和掘进机研发人才特别是高素质的复合人才十分匮乏，建议尽快培养和引进，有关高校和研究机构设置相关课程和实验室，以尽快建立起数量充足、技术过硬的研发、生产、设计、施工队伍。

五、结束语

综上所述，我国的隧道盾构和掘进机技术历经四、五十年的“波折”，特别是经过最近十多年来的快速发展，取得了显著的成就，积累了比较丰富的技术和经验，已成为世界上应用数量最大、发展最快、今后需求最大的国家。但在掘进机和盾构设计制造及工程应用技术方面总体上与先进国家相比尚有相当的差距，需要我们广大科技工作者携手努力，不断创新，迎头追赶。

作者简介：

1、郭陕云，大学本科学历，现任中铁隧道集团有限公司董事长，中国土木工程学会隧道及地下工程分会理事长，教授级高级工程师。

2、万姜林，硕士研究生学历，中铁隧道集团有限公司副总工程师，中国土木工程学会隧道及地下工程分会秘书长，教授级高级工程师。

通讯地址：河南省洛阳市陵园东路3号院，邮编：471009

联系电话：0379-2632027，2632757（总工办），***（万姜林）

email:crtgzgb@163.com,wjlctg@163.com

第二篇：地下工程在我国的应用与发展

地下工程在我国的应用与发展 摘 要： 21世纪中国的城市化进程对城市地下空间的开发利用带来了空前的机遇与挑战，随着我国城市化的不断发展与进步，人民的物质生活水平不断提高，城市出现的拥挤的情况，这时，地下工程的建设就尤为重要。本文主要分析目前我国地下工程在我国的历史，阐述了我国城市地下工程施工技术的关键技术，及地下工程建设所引发的环境问题，希望可以为我国地下工程的应用和发展起一定的借鉴作用。

关键词：城市地下工程；施工技术；环境；发展趋势 作者简介：

the Application and the Development of the underground engineering in China

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(Zhejiang University City College, Hangzhou 31000, Zhejiang，China)Abstract: 21 century China urbanization process of urban underground space development and utilization of the unprecedented brings opportunities and challenges, along with the continuous development of China's urbanization and progress, people's material life level increases, appear crowded city, then, the construction of the underground engineering, is important.This paper mainly analyzes the underground engineering in our country at present the history of our country, this paper expounds the city underground project construction technology of the key technology, and underground engineering construction which caused by the environmental problems, hope for our underground engineering application and development plays a reference.Key words: Urban underground engineering;Construction technology;Environment;Development trend

0 引 言

中国是全球第一人口大国，改革开放以来，其经济发展速度和城市化速度目前位居世界之首。随着经济的发展，我国城市化水平进入了加速发展阶段我国的城市化自1949 年 10.6% 曲折的发展到 1978 年时为12%。从 1990 年以来，我国的城镇化水平已经从 18.96% 提高到1998年的30.4%，至2011年，中国城镇人口占总人口的比重已超过50%。随着中国改革开放和社会主义市场经济的确立，中国的经济步入快速发展的阶段。

随着社会生产力的巨大发展，人口和生活需求与自然资源逐渐枯竭之间的矛盾越来越突出，已引起人们的普遍关注。地球上每增加一个人，就占用一定的生活空间，它包括生态空间，即生产粮食等必需品，和供人们居住的及从事的各种活动的空间。这两类空间都是以土地为依托，随着人口的不断膨胀，人类现有的生活空间是十分有限的。因此，迫切需要开拓新的空间。

国际上推出一种普遍接受的观点：认为19世纪是“桥”的世纪，20世纪是“高层建筑”的世纪，21世纪将是人类开发和利用“地下空间”的世纪。在我国，农村、城市居民点及可耕地面积约占国土面积的15%，这样计算，我国可供有效利用的地下空间资源总量接近1.15*1015 m3。因此，有理由认为，在城市地下空间开发利用上，地下建筑在未来相当长的时间内有着非常广阔的前景。国际上已经把21世纪作为人类开发利用地下空间的世纪，世界各国也都作为国策去努力。我国近现代地下工程应用历史

虽着建筑业的迅速发展，我国地下工程突飞猛进，许多大的地下建筑陆续投入使用。据不完全统计，当前我国巳建发电1600Kw以上的128座水电站中，建有引水隧洞的就有87座，占总数的68%，其中最长的引水隧洞是在施工中的引大入秦工程的盘道岭引水隧洞，全长15．782Km，断面最大的引水隧洞为藏工中的二滩电站导流洞，宽17．5m，高23m。在洞室施工方面，解放以来，我国已建地下厂房3O多座，且修建规模越来越大，例如，八十年代动工兴建的鲁布格电站装机6O万KW，地下厂房开挖尺寸125×17．5X 39m(长×宽

×高)，目前在建的东风电站，地下厂房尺寸达106×20×47．8m，二滩电站厂房尺寸达296X26×72．6m 在铁路隧洞方面也有较大的发展，我国已建成并投入使用许多大型的铁路隧洞群，其中五十年代建成的宝成线有隧洞304座，累计长84．4Km。六十年代建成的成昆线有隧洞427座，累计长340Km 八十年代，我国在勘测、设计手段上不断改进，施工技术和机械化程度日益提高，著名的衡广线大瑶山隧洞．全长14．295Km，是我国目前最长的铁路隧洞，在世界已建成的长大铁路隧洞中居第十位。

近十几年，髓着国民经济的发展，我国地下工程发展迅速，建设规模越来越大，施工机械化程度也不断提高，施工组织、施工管理进一步完善。就目前国外地下工程发展水平，我国还有一定的差距与不足，特别是在勘测、设计手段上，施工机械化程度上，有待于引进、提高。

为公路隧道(road tunne1)，城市隧道占到40 左右。从这两个国家的城市修建隧遭来看．一是在大城市，隧道的修建日益增长，二是在整个国家运输系统中城市输送的作用愈来愈起到重要的位作用.在上海，近年来的发展使人民感觉到城市隧道与地下工程在总的城市建设中的作用．而且随着经济发展，这一分量将越来越大。截止2000年上半年，上海的城市交通领域已建成了总长度达7251．5m 的黄浦江越江隧道三条、近四十公里的地铁、16条地下过街道、黄浦江人行越江隧道1条、车行地下立交7条、各类地下车库227座，使用面积56万m，总泊位13000个，其中单建式地下车库4座；在市政工程领域，包括总长达万余公里的各种城市市政管线越江管线隧道5条 地下水库3座(总蓄水能力达到50万m。)、半地下雨污水泵站270余座、地下变电站2座、半地下发电厂1座、共同沟1条(近12km)；与此同时还包括已逾百万平方米的各类民防地下工程。可以想象，如果现在的上海没有这些隧道与地下构筑物．上海一天都不可能正常运营下去。另外，根据上海城市发展的规模 及未来的实际需求，上海共规划有l1条地铁和7条轻轨线，路网总长447．5km。其次上海城市人均绿化面积不仅与国际大都市有着巨大的差距，就是与全国大中城市比较，也处于落后的水平。2000年上海规划人均绿化指标达到3．5m。，需要调整27．56平方公里的城市用地。可以看出在城市修建隧道和地下工程的必要性，而且这已成为一个社会问题，对城市的发展起着越来越重要的作用 地下工程对城市发展的作用

由于快速的工业化和人口的高度城市集中化，为缓解或从根本上解决人口增长对城市环境的压力和威胁，修建各种城市隧道和地下构筑物在世界各国呈现急剧增长的趋势在城市向现代化发展的同时，离开地下设施几乎不能够维持或者根本无法发展 一般规模的城市，其煤气供应管道、供水、排污、电、通讯、远距离的供热等是必须的地下设施}在超过50多万人口的大中城市，除以上外，还有区轨道交通、郊区火车、汽车及电车和人行走道等的运输隧道，在人口超过数百万的大或特大城市，还有地下购物商店(mal1)，地下文化设施(博物馆等)、地下住宅、地下办公室、地下停车场、地下行人通道、储藏室及废物处置地等集生活、储存、运输及废物处置的地下设施。据全世界的统计，在过去的30到40年间．人口超过50万的100多个城市修建或正要修建在地下运行的地铁、城市轨道或快速运输系统。截止1999年，世界上约有70个城市建有地铁运输系统。目前日本有运营地铁的城市达u 个，共37条线长度约601km，其中282km在东京。东京的地铁发展异常迅速，这与人口的增长和城市交通的拥挤是直接有关的，例如东京乘坐地铁的人数从1955年的3．7 到今天的25，1955年每天平均乘座人数大约在3O万人左右，而1995年增长到每天约760万人 在德国，自1990年来，平均每年修建的运输隧道大约有25kin，其中10到12kin 为地铁、城市和快速运输系统隧道，约5km为长距离铁路隧道(railtunne1)，10km 我国地下工程常用的开挖方法

3.1我国地下工程开挖的现状

进入21 世纪, 我国经济快速增长, 现代化程

度明显加快。据资料显示, 我国城市化水平由1989 年的不到20%提高到2000年的35.7%。城市数量增加, 规模扩大, 人们的活动范围随之不断扩大, 对地下空间的需求逐渐增大。随着公共设施的大规模建设, 西部大开发和北京成功申办2008 奥运会, 我国需要在许多领域进行地下工程的建设, 其中包括铁路、高速公路、大中型水电站、南水北调和西气东输工程。而且, 现代城市建设将会有越来越多的地铁、市政工程(排水供水管道等)、穿江隧道需要建设。当我们进行大量的地下工程建设时,选择一个合适的开挖方法就显得十分重要。我国地下工程走过了一条不平凡的道路, 其开挖方法大体上经历了3 次大的技术革新: 第一次, 明挖法;第二次, 暗挖法;第三次, 盾构法。3.2我国地下工程中常用的开挖方法

我国从90年代以来，已成功地研制了直径3.8～

6.34m的土压平衡盾构掘进机10余台，用于地铁隧道、地质条件较好的工程项目。

引排水隧道、电缆隧道工程，技术水平已接近国际先进，在隧道导向技术、监控技术方面的研究也达到了国际先进。但由于我国液压泵和阀件的加工制造水平与国外相比尚存在一定差距，在一些盾构掘进机中适量采用了国外的零部件。在直径1.2～3m的顶管掘进机方面，我国已经先后研制了先进的反铲顶管机、土压平衡顶管机和泥水加压顶管机，国内已完全有能力制造国产机械，替代进口设备。最近，上海已研制了国内第一台3.8m×3.8m组合刀盘土压平衡式矩形顶管机，完成了2条62m长的地下人行通道，使我国在异形盾构的开发研究方面挤入世界先进行列。在微型隧道掘进机方面，我国也已研制了直径600～800mm的中心螺杆出土顶管机、夯管顶管机和水平定向钻机等设备。

上海隧道工程股份有限公司机械厂是盾构掘进机专业制造厂。1995～1999年，该厂制造各类盾构32台（其中制造46m地铁盾构5台，修复9台，制造φ3～5m盾构6台，制造φ1.5～φ3m盾构10台，制造矩形盾构2台）。土压平衡盾构的设计制造技术水平已接近国际先进水平，国产化率达70％，掌握了泥水加压盾构的设计制造技术，并制造了1台直径2.64m的泥水加压盾构。在 TBM掘进机方面，已具备设计制造能力，并为国外厂商制造安装了2台φ4.88mTBM掘进机。1999年为广州地铁2号线改制了2台φ6.lm的复合型盾构掘进机。上海隧道股份研究所具有设计开发国外各种盾构掘进机的能力，并有20余项盾构掘进机的成果获国家、建设部、上海市科技进步奖。3.2.1明挖法

明挖法(Cut and Over 或Open Cut)俗称对地表 开膛破肚 ,是直接在地下工程建造处进行露天开挖和支护, 然后在开挖处建造地下结构, 完工后再进行覆盖, 恢复地貌的方法。明挖法具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量和工程造价低等优点, 但因对城市生活干扰大、对周围环境破坏大, 应用受到各种因素的限制。

明挖法适用于浅埋的地下工程, 可修建的空间比较大。自1950 年前后起, 东京、大阪重新开始的地铁建设全部采用明挖法施工。目前, 我国在大面积深基坑降水和边坡支护等方面取得了进步, 明挖法也在许多地下工程中得到了更好的使用。3.2.2矿山法

一般把埋置于基岩, 用传统钻爆法或臂式掘进机开挖隧道的方法称为矿山法(Mine Tunneling Metho d), 有的文章中称为钻爆法。矿山法是暗挖法中目前最为常用的一种开挖方法,一般适用于线路埋深较大、矿山法具有施工工艺简单、应用灵活、减少拆迁和交通疏解、造价合理等优点, 但矿山法也存在弊端。由于矿山法采用爆破或机械掘进开挖硐室, 对周围岩体的扰动比较大。此外, 矿山法对地质勘探要求较高, 对围岩地质情况的预见性较差, 需要超前地质探明和预报。

矿山法隧道施工技术在北京地铁、广州地铁一号线中被广泛应用。3.2.3盾构法

盾构法(Shield Method)亦称掩护筒法, 是法国人1818 年发明的土层或松软岩层中暗挖隧道的一种方法, 采用盾构顶进, 而后拼装预制管片形成衬砌。经过近100 年左右的时间, 从气压盾构到泥水加压盾构及更新颖的土压平衡盾构的应用与发展, 已使盾构法能适用于各种条件下的施工。

盾构法施工的优点是施工速度快、精度高、振动小、噪音低,且对周围建筑物影响较小。缺点是新型盾构购置费昂贵, 对施工区段短的工程不经济, 成本高, 对断面尺寸多变的区段适应能力差。目前, 在我国盾构机主要用于软弱和富水地层(上海), 普通地层(北京)和滑移岩层(广州)。3.2.4隧道掘进机法

隧道掘进机法, 顾名思义, 是使用隧道掘进机进行开挖的一种施工方法。隧道掘进机(Tunnel Bor ing Machine 缩写TBM)是目前世界长大隧道施工最有效、最先进的大型综合性施工机械之一。1851 年美国工程师Charles Wilso n 发明了隧道掘进机, 通常被认为是第一台成功地在岩石中连续掘进的机器。另一个著名的探索是Co lo nel Beaumo nt 在1881 年发明的压缩空气驱动的隧道掘进机, 曾用于英吉利海峡的一条探测隧道。目前, 隧道掘进机正朝着机械、电气、液压和自动化一体化、智能化的方向发展。

隧道掘进机法具有快速、优质、经济和安全等优点, 但掘进机法对具有坍塌、岩爆、软弱地层、涌水、膨胀岩等不良地质情况的地段适应性较差。此法应用最多的是水工和污水隧洞, 这主要是因为这类隧道的断面多为圆形的缘故。著名的英吉利海峡隧道就是采用隧道掘进机法施工的, 我国的秦岭隧道同样也是。3.2.5顶管法

顶管法(Pipe Jacking Method)是将预先造好的管道按设计要求分节用液压千斤顶支承在后座墩上, 在工作基境内将管道逐渐压人士体中, 同时将管内工作面内的泥土, 在管内开挖并运输出来的一种敷设管道的施工技术。它是一种不需要地面开挖,又不破坏地表建筑物的比较方便适用的施工方法。

顶管法最早始于1896 年美国的北太平洋铁路铺设工程的施工中, 至今已有一百多年的历史。顶管法的使用范围十分广泛, 除硬质岩地层以外, 其他地质情况几乎都可使用。其优点是: 占地面积少、对周围土体的扰动小、不破坏现有的管线和筑物正常使用;缺点是: 施工精度的保证较为困难, 容易出现顶管方向的偏移。

我国1953 年开始采用顶管法施工, 1981 年我国在浙江甬江的顶管技术已达到可顶管径2.6m, 单边连续一次顶进581.9m, 成为当时继美国依里诺斯州单边一次顶进558m 之后,世界上单边一次顶进最长的顶管工程。如今在我国, 不论是大城市还是偏远地区, 隧道和管道的建设都有使用顶管法。3.2.6沉管法

所谓沉管法(Immer sed T unnelling Metho d), 就是先在船坞中预制大型混凝土管段或混凝土和钢的组合管段, 并在两端用临时隔墙封闭, 装好拖运、定位、沉放等设备, 然后将管段浮运沉放到江中预先挖好的沟槽中, 并连接起来, 最后回填砂石将管段埋入原河床中。用于修建水下隧道, 是重要的越江手段之一。

自1894 年, 美国在波士顿市修建了世界上第一座混凝土(与砖)结构的沉管隧道以来, 沉管工程历史至今已逾百年。多数地基条件均适于沉管法施工, 并能适应于纵向发生不均匀沉陷的地基。此种施工法一般完全适用于地震地区。其优点有: 管段是预制的, 质量好, 水密性好;断面形状无特殊要求, 可自由选择。最主要的缺点是在沉管阶段对于河道上的船舶交通的干扰, 这样会对河流所服务的地区产生经济上的约束。

迄今为止, 世界各国采用沉管法修建的水下隧道已达130 余座。2003 年通车的上海外环隧道是用沉管法建造的双向8 车道的大型隧道, 为我国大陆迄今修造的第四条越江公路沉管隧道。隧道规模目前居亚洲首位, 是继荷兰Drg ht 隧道(同为八车道)后世界上第二大规模水底道路沉管隧道。3.2.7 新奥法

新奥法(New Austr ian Tunnelling Method, 缩写为NATM)是新奥地利隧道施工方法的简称。新奥法是20 世纪60 年代奥地利人总结前人的隧道工程实践经验后提出的一套隧道设计、施工的新技术, 它是以喷射混凝土和锚杆作为主要文护手段, 将经验、量测和理论相结合, 形成的一种隧道工程新概念和方法。我国也常把新奥法称为喷锚构筑法。3.2.8冻结法

冻结法(Fr eezing Method)是指利用人工制冷 的方法把土壤中的水冻结并形成冻土帷幕, 用人工冻土帷幕来抵抗水土压力,以保证开挖顺利进行的施工方法。作为一种成熟的施工方法, 冻结法在国际上已有100 多年的历史, 我国采用此法已有40 多年的历史。冻结最大深度达435m, 冻结表土层最大厚度达375m,冻土强度可达5~ 10MPa。

确切地说, 冻结法不是一种开挖方法, 而是面向含水地层的一种处理方法, 常配合着其他开挖方法使用。

上海地铁2 号线共9 个旁通道, 其中4 个是使用水平冻结技术完成的。此外, 北京、广州、南京等许多大中城市的地铁工程和市政基础等多项工程建设中都曾用到过冻结法。3.2.9盖挖法

盖挖法施工技术是先用连续墙、钻孔桩等形式作围护结构,然后做钢筋混凝土盖板, 在盖板、围护墙、中间桩保护下进行土方开挖和结构施工。盖挖法有逆作与正作两种施工方法;盖挖法的主要优点是安全、占地少、对居民生活干扰少, 但施工速度比较低。地下工程建设诱发的环境问题

地下工程主要有隧道工程、沉井工程、基坑工程等, 地下工程在施工中或施工后都会对地质环境产生影响。由城市地下空间引起的工程环境地质灾害具有突发性、潜在性、隐蔽性、社会性等特点, 应该引起我们的高度重视。4.1地下水环境变异

地下工程施工常需要采用水泵将施工区的地下水位降低, 以疏干工作面, 改变着施工区周围的地下水的分布。同时岩土体的变形对地下水也产生影响。岩土体是地下水渗流的介质, 岩土体的空隙结构限定地下水的活动场所和运行途径, 控制着地下水的补给、径流和排泄条件。岩土体处于一定的地质环境中, 存在着地应力、地下水及温度等。岩土体中地应力的改变(因地下工程施工作用)引起岩土体结构的变化, 从而影响岩土体的渗流特性(改变了岩土体的渗透性、渗流边界条件以及渗透压力)。岩土体中温度场的改变也引起地下水流速和渗透压力的改变。地下水与岩土体同处于地质环境中, 在时间和空间域内发生相互的改造作用, 使地质环境经受着不断地调整状态, 当这种调节处于极限状态时, 地质灾害将会发生。4.2地表移动和变形

影响地表移动和变形的因素很多, 地表移动和变形的大小不仅与地下工程的埋深、断面尺寸和施工方法、支护方式有关, 而且受地层条件的影响。由于人

们环保意识的不断增强, 对于城市市区内地下工程施工引起的地表移动与变形及其对周围环境影响预计显得更加必要。人们对于地表移动和变形预计采用了很多方法, 主要有现场实测、理论分析和模型试验方法等。

4.3邻近建筑物损坏

工程降水造成地层的沉降, 其影响范围很大。地层沉降可能造成周围建筑及管线的剪应力增大, 致使建筑或管线断裂。另外, 由于地质条件的区别或者排水量的不同还可能会造成地层的不均匀沉降, 而地层的不均匀沉降亦会造成建筑物的倾斜, 影响其正常使用。同时, 工程降水造成降水漏斗内外的水头差, 在高水头差的作用下易于出现渗透变形问题。在渗透水流作用下, 土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动, 以致流失;随着土的孔隙不断扩大, 渗透速度不断增加, 较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走, 最终导致土体内形成贯通的渗流管道, 造成土体塌陷。上述情况中, 当地下水的补给遇到建筑物基础的阻拦时, 就会绕过基础, 从而加强了基础周边的地下水流量, 加快土颗粒的流失速度。基础周围土的流失, 必将影响 基础及上部建筑物的稳定。4.4洞室围岩失稳

地下工程施工影响范围内的岩土体称为围岩。围岩稳定指一定时间内, 在地质力或工程荷载作用下, 岩土体不产生破裂或失稳。自稳性较好的围岩,开挖过程中可以无需支护;自稳性较差的围岩, 施工中会出现坍塌, 必须修筑衬砌加以支护。一般情况下, 岩土体在自重及残余地应力作用下, 处于初始应力平衡状态, 开挖洞室将会破坏岩体的这种初始平衡, 引起围岩失稳。如顶围的悬垂与塌落、侧围的突出与滑塌、底围的鼓胀与隆破、围岩的缩径与岩爆等。

地下工程洞室开挖后, 地下形成了自由空间, 原来处于积压状态的围岩, 由于解除束缚, 而向洞室空间松胀变形。当围岩应力超过了岩土体强度时, 便失稳破坏, 有的显著而突然, 有的变形和破坏不易划分。洞室围岩的变形与破坏, 是发展的连续过程。弹脆性岩石构成的围岩, 变形尺寸小, 发展速度快, 肉眼不察觉, 而一旦失稳, 突然破坏, 其强度、规模和影响都极显著。弹塑性岩石和塑性土构成的围岩, 变形尺寸大, 甚至堵塞整个洞室空间, 但其发展速度缓慢。

地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领, 如地铁、地下街、地下室、地下车库、等各类地下工程, 已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是, 地下工程建设一般都在市区内, 在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环

境地质效应, 对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此, 研究城市地下建设工程的环境地质问题及其防治技术具有相当重要的现实意义。我国城市地下工程施工技术的发展趋势

发达国家开发地下空间的历史表明，当各国人均国民生产总值（GDP）达到 500 美元以后，就进入开发利用地下空间阶段；人均国民生产总值超过 3000 美元，开发利用地下空间达到高潮。我国现阶段人均国民生产总值已超过 600 美元，沿海地区人均国民生产总值超过 1000 美元，上海、广州等地区人均国民生产总值已超过 3000 美元。

同时，我国人口众多，土地资源十分紧缺，仅为世界平均水平的 1/3。我国一些大城市人口压力、交通拥挤和环境污染的程度不亚于六十年代发达国家的城市。进入九十年代以后，我国大城市地价将继续上 扬；不久的将来将进入人口密集、老龄化、生活快节奏的时期。鉴此，城市可持续发展的目 标是努力建造方便、安全、舒适、富有发展动力的高品位的城市，以适应 21 世纪的生活方 式。开发利用城市地下空间资源是完善城市功能设施、高效使用土地、方便生产生活、满足未来城市要求的唯一途径。实践表明，我国许多城市已进入开发利用地下空间的阶段，部分大城市已经进入开发高潮。随着我国经济、科学技术水平发展、城市化水平的提高及城市可持续发展战略的贯彻，开发利用城市地下空间越来越表现出巨大效益和潜力，我国城市地下空间开发利用必将向现代化、国际化、科学化的方向发展。具体说来，我国城市地下空间开发利用事业将出现下述几个发展趋势：

综合开发利用的趋势。城市地下空间开发利用将不再是满足某一单项功能，将立足于城市的整体建设与功能要求，是多项城市功能的整合共容，如满足交通、商业、供给与环境等的大型综合体。同时，也不再是一种空间形态的孤立，而是由点、线、面、体等多种形态的空间灵活组合贯通的有机的、丰富的空间整体。

规划与设计理论的发展。建立在城市可持续发展与城市三维立体发展的战略思路上，将地下空间作为城市三维发展的一个维度，地下空间规划与设计理论将会逐步充实完善，其将指导城市科学地向地下延伸。开发技术的发展。我国目前的地下空间开发的土木技术已接近或处于世界先进水平，但涉及到一些关

键辅助设备等技术，如机具技术、计算机与电气控制技术、自动化技术等等，与世界先进水平还有大的差距，会影响到地下空间开发的规模与成本，将来随着对引进技术 的消化吸收和加大研制开发的投入，将会逐步缩小这些差距。

法规与管理维护越来越完善。不仅有完备的法规、政策及管理措施和先进的维护技 术水平，还将形成一整套推动地下空间综合开发利用的实体和管理部门。

环境要求与环境控制将被更加重视，相应技术工艺日益成熟。无人的城市地下空间 设施会更加安全、高效，有人的城市地下空间设施会更加舒适、美观，地下空间内环境中的 造景、幻境及地面环境模拟等技术会大大发展。同时，将更多地从环境保护、城市景观保护 和历史文物保护的角度开发利用城市地下空间。

新工艺与新材料不断涌现。为了降低城市地下空间开发的成本与难度，并适应多种形态的地下空间的组合，满足多种设施功能的交叉与共容，高效、经济的施工工艺将会不断产生，尤其是机械挖掘技术与施工自动化技术会有较大进步。同时，新的建筑装饰材料尤其是地下防水与环境改善的材料也会不断涌现。结 语

随着国家经济建设的发展，地下建筑工程施工技术的应用领域越来越广泛，无论是在交通、市政、水利水电、矿床开采等工业民用建设领域，还是在现代化的军事建设中都得到了广泛的应用。在城市地下空间开发利用上，地下建筑在未来相当长的时间内有着非常广阔的前景。于此同时，在加强理论技术，施工技术的同时要注重与环境的相互协调，使得我国的城市化进程能得到快速有序，优质长足的发展。

参考文献：

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伟, 张维东, 吕凤梧.计算机技术在在地下施工结构可靠性研究中的应用.建筑技术

[6] 黄宏伟 城市隧道与地下工程的发展与展望 2001

第三篇：隧道及地下工程发展现状

我国隧道及地下工程发展现状和发展趋势

学院：公路学院

专业：桥梁与隧道工程

姓名：高强

学号：2009121180

电话：***

我国隧道及地下工程发展现状和发展趋势

摘要：本文概述了我国隧道及地下工程发展的现状和趋势,介绍了我国现有隧道的主要施工方法及技术状况 ,并展望了我国隧道和地下工程的发展前景。关键词：隧道地下工程现状趋势

1.我国遂道及地下工程的发展现状

改革开放以来,我国在交通、水利水电、市政、地下工程开发和利用等基础设施领域取得了令人瞩目的成就 ,尤其是近十年来 ,更取得了突飞猛进的发展 ,其中铁路隧道、公路隧道、水利水电隧洞、市政共同沟以及城市地铁也取得了前所未有的发展，同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。

1.1交通类隧道

交通隧道主要包括铁路隧道、公路隧道及城市地下铁路工程 ,其中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 , 截止到2005年12月已建隧道6874座，4158km。1949年以前664座156km,共7538座4314km。长度大 于5km的53座。2006年在建的1758座，2164km。即将开工的高速铁路隧道146座，184km。规划建设客货共线铁路隧道2100km，10km以上隧道760km。

在建客运专线隧道有 ：

• 武广222座172.152km

• 广深24座32.016km

• 郑西38座76.876km

• 石太32座74.904km

• 合武37座64.706km

• 甬温59座88.115km

• 温福59座149.423km

• 福厦37座40.406km

• 广珠4座4.172km

10km以上的长大铁路隧道：

秦岭隧道18.4km

大瑶山隧道14.295km

乌鞘岭隧道20.05km

太行山隧道27.8km（在建）

吕梁山隧道20.8km（在建双洞）

东秦岭铁路隧道12.26km

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 ,目前上述四城市仍在继续扩建地铁,其中北京规划了20条线路共700km，上海规划了17条线路共450km，天津规划了4条线路共248km，广州规划了7条线路共206.5km，深圳规划了9条线路共254km。而南京、重庆、青岛、沈阳、深圳、成都、武汉等城市则正在大规模建设之中。大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波等城市也已经完成了相应的地铁规划。

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),吉林的小盘岭公路隧道(长 600 多米)等 ,但近七、八年来 ,随着我国高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。截止到目前我国运营隧道1684座以上，其中10km以上的长大隧道就有很多。例如秦岭终南山特长公路隧道18.02km(双座)，锦屏隧道14.7km(双座)，西山隧道13.68km（在建太原～古交高速）等。

1.2水利水电隧洞

水利水电工程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 ,其中已建成的长度超过5ｋｍ的引水发电隧道就有２０座，包括小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽导流隧洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流

隧洞；水布垭水利枢纽导流隧洞。已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长168.9km，其中隧道33座，总长75.11km；万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太原的引水工程，隧洞总长超过200km；辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。

1.3地下工程

地下工程包括市政管线工程 ,地下仓储工程 ,地下商场，地下车库，城市地下空间综合开发利用等地下建筑物以及大中型平战结合工程。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。

2.我国隧道及地下工程的主要开挖方法及技术状况

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 ,按大类主要可分为明挖法、盖挖法、沉箱(管)法、暗挖法。明挖法以它施工简单 ,安全快速、造价较低 ,仍然是除山岭隧道 ,江湖河底隧道外首选的施工方法 ,其中的盖挖法是市区修建地铁车站的主要方法 ,北京、上海、南京、广州有近10 座地铁车站采用此法 ,并取得了很多宝贵经验 ,逆作法或半逆作法也已从局部试点转入工程实际应用 ,如深圳地王大厦、上海金茂大厦地下室 ,除 主楼外全部采用半逆作法施工 ,使工期大大提高。暗挖法适应范围广、铁路、公路、水利水电隧道、矿山巷道以及城市繁华市区下地铁、地下工程广泛采用此法 ,沉箱(管)法则主要用于跨越江湖河流等水体隧道的施工。我国的隧道及地下工程施工技术自 80 年代以来 ,得到了快速发展 ,代表隧道工程施工新技术发展水平的隧道凿岩机(TBM)和盾构机被引入我国 ,并在实践中不断改进,以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 ,全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m，单口月成洞218m，开挖205m，衬砌303m。90 年代再次采用新奥法成功修建了号称 “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—西康铁路秦岭终南山隧道施工中采用了全断面隧道掘进机(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。乌鞘岭隧道在软岩深埋复杂应力隧道的修建技术上取得突破，克服了高地应力、软岩大变形和富水等复杂应力状况。风火山和昆仑山隧道（海拔４９９５ｍ）则成功采用双层模筑混凝土多道防水措施、保温隔热措施、低温早强耐久性防水混凝土以及洞内空调等措施克服了高海拔冻土地区的隧道修建难题。

3.我国隧道及地下工程的发展趋势和前景

3.1隧道发展趋势

随着我国经济的持续发展综合国力不断增强 ,高新技术不断发展 ,我国隧道发展前景是非常广阔的 ,同时隧道的发展也是我国国民经济发展、国家西部大开发战略、开边通海战略的迫切需要。交通设施、水电工程越来越成为制约一个地区经济发展的瓶颈所在。在交通隧道方面 ,随着我国高速公路干线网的不断完善 ,特别是向我国西部多山地区的不断延伸 ,海南岛与陆地的跨海延伸 ,以及辽东半岛、胶东半岛之间的跨海连接 ,崇明岛与上海之间等长江沿线的地下连接都需要巨大的隧道工程来支撑 ,随着西部的开发 ,我国铁路隧道、公路隧道的单体长度及数量记录 ,都将不断被刷新 ,如 1999 年竣工的秦岭铁路隧道长度已达 18.46km ,2000 年 5 月竣工的重庆铁山坪公路隧道长度为 4.5km。在跨海、跨江隧道方面 ,目前我国国内已对琼州海峡隧道完成了可行性研究 ,不少有识人士也已提出了跨越渤海湾联接辽东与胶州半岛的南桥北隧固定联络隧通道 ,跨越长江入海口连接上海 — 崇明 — 启东的江底隧道、京沪、京广高速铁路跨

越长江的沉管隧道 ,甚至提出了兴建台弯海峡隧道的设想。日本的青函海底隧道(全长53.85km)海底部分长 23.3km),英法海底隧道(全长50km ,海底38km)的建成运营 ,以及其它国家正在规划与实施的众多海峡隧道 ,都已为我国树立了先例。随着城市的快速发展，各大中城市交通压力不断增大，地铁这一快捷、大运量的公共交通系统将成为解决这一难题的唯一途径。在水电隧道方面 ,随着以世纪工程三峡水利水电工程等一大批大型、超大型水电工程项目的实施与完成 ,我国在深埋、长大隧道及大跨度地下厂房的设计与施工能力上 ,都已经或将要达到或接近世界先进水平,随着我国西部大开发的进行 ,雅鲁藏布江、金沙江等水力资源丰富的江河上梯级电站建设 ,我国水利水电隧洞的建设也将进入一个全新的发展时期。

3.2地下工程发展前景

各种用途的地下工程的大力发展 ,能够有效地缓解经济发展 ,特别是城市发展与我国土地资源紧张的矛盾。据气象卫星遥感资料判断和测算 ,1986-1996 年 10 年间 ,全国 31 个特大城市城区实际占地规模扩大 50.2 % ,近十年城市的发展更是提高到了一个新的速度，但是城市不能无限制的蔓延扩张 ,只能走内涵式集约发展道路，充分利用城市地下资源 ,建设各类地下工程是城市经济高速发展的客观需要。另外 ,设计与施工技术的发展也为其提供了充分的技术保障。目前 ,我国沿海地区人均国民生产总值已超过 1000 美元 ,达到发达国家地下空间开发、地下工程建设达到高潮时的标准。所以 ,我国地下工程的建设 ,特别是东部经济发达地区和大中城市 ,必将迎来地下工程建设的高潮。

总之，我国的隧道和地下工程建设已经取得了辉煌的成就，随着我国经济的不断发展，施工技术和方法的不断进步，管理和各类规范的不断完善，展望未来，我坚信，我国的隧道和地下工程事业拥有无限美好的前景并且一定会取得更加辉煌的成就。

第四篇：隧道及地下工程防水堵漏技术

隧道及地下工程防水堵漏技术-江苏悦能

2007-6-13

隧道及地下工程防水堵漏技术-江苏悦能

地下工程渗漏水的治理技术地下工程主要包括工业与民用建筑的地下室以及防护工程、山岭洞库、地下铁道、输水隧道等。在地下工程中，由于设计不周、构造处理不当、选材不良、施工质量不好、地基下沉以及人为或自然灾害等引起工程附近水文地质的改变等因素，导致正在施工或已竣工的工程，发生渗漏水的现象，是比较常见的。若不进行及时治理，必将影响工程进度、使用功能、甚至会影响到工程的结构的安全。地下工程渗漏水的危害:

1、地下工程渗漏水，会使钢筋混凝土内部存在的氢氧化钙溶失，PH值变小，容易导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀，并会加快结构混凝土的碱骨料反应，从而影响到结构安全，缩短了工程的使用年限。

2、地下工程渗漏水，会失去它的使用功能。如人员长期在潮湿的环境中工作或生活容易发生氡污染，将会影响到身体健康乃至丧失劳动能力；若用于储存物资，则会使物资受潮乃至腐烂变质或失效。

3、地下工程的渗漏，须常年采用机械排水和使用抽湿机或用吸湿剂除湿，均会造成能耗损失，成本飙升。

4、输水隧道发生渗漏，不但会使输水量流失，提高输水成本，而且会使隧道周围的土壤坍塌，形成空洞，危及输水隧道的结构安全。

因此，开展特种地下工程渗漏水治理技术的调研、分析、研究提出可行的实施方案，进行工程应用，是具有重大的现实意义的一项工作。在用盾构法施工中，由钢筋混凝土管片(衬砌)拼装而成的隧道，由于各种原因造成管片的渗漏水，为保证隧道工程的质量，就必须进行防水堵漏处理。隧道防水堵漏工法，从理论和实践上总结了近30年来隧道堵漏经验。该工法在上海地铁一号线区间隧道、延安东路越江隧道、打浦路越江隧道、金山石化总厂进排水隧道等大型工程上得到应用，达到了止水、防水的目的，取得了较好的社会效益和经济效益。该工法中水溶性聚氨酯注浆材料，获得建设部科技进步三等奖。1 特点 1.1防水堵漏工法能有效解决地下工程中混凝土结构的接缝、施工缝、变形缝、蜂窝麻面及混凝土收缩裂缝等渗漏水、止水、防水效果显著。

1.2防水堵漏工法施工工艺简单有效，设备体积小巧，不受施工场地大小限制。

1.3防水堵漏工法中目前所用的注浆材料、嵌缝材料，例如油溶性及水溶性聚氨酯灌浆材料，821BF遇水膨胀橡胶，888膨润土嵌缝胶等，都已达到国内先进水平，有的已达到国际水平。

1.4防水堵漏工法中，利用特殊的工艺、材料可对混凝土裂缝进行补强，尤其对大面积浇捣的混凝土收缩而产生的细小裂缝也能进行防水堵漏处理。2 适用范围

适用于各种地下工程的防水、堵漏施工，如人防地下室、地下通道、地下车库等工程的防水堵漏。3 工艺原理 防水堵漏工法所采用的基本原理是化学灌浆。化学灌浆就是利用手工或机械手段，在压力作用下，将特制的化灌材料灌入到建筑物结构裂隙中，使灌浆材料在裂隙中凝固，以达到充填裂隙和止水的目的。对贯穿裂缝，可采取封缝、埋管、化灌的方法处理。对非贯穿裂缝，因闭气的关系，难以将浆液灌到裂缝的尖顶区，从而不能消除该尖端区所形成的应力集中区，故处理中应周密考虑各种因素，提高浆液的充填率。对于温度裂缝，考虑到混凝土建筑对气温的“滞后效应”，一般选择在混凝土体温度的低点进行灌浆处理，效果较好。4 施工工艺

4.1柔性防水堵漏施工工艺 防水施工工艺分为割缝、剔槽、打磨、刷涂料几步，见图1。

4.1.1切割与剔槽 根据设计要求，先用切割机在管片接缝两侧切割，然后用冲击电钻剔槽，再辅以人工精修成5cm深的沟糟。

4.1.2基面处理 基面处理采用两种方法。明显渗漏水部位采用凿孔注浆堵水(注浆材料为微分子纳米混合防水堵漏材料或水溶性聚氨酯)，其他部位渗水采取快凝水泥封堵。快凝水泥SH外渗剂与425＃普通硅酸盐水泥按比例混合，或用双快水泥。然后进行封堵。水泥凝结时间调节在2min左右。

4.1.3打磨 在管片接缝两边约20cm宽距离内，用湿工磨光机打磨。去掉凹凸不平杂物、浮尘等。打磨露出新鲜平整混凝土基面，为下一步涂涮防水涂料打下基础。4.1.4嵌缝 把配合好的851焦油聚氨酯密封膏或888膨润土嵌缝胶、FUP聚氨酯密封系列止水材料，嵌入修好的沟槽内，填至管片表面平整为止。嵌缝完毕还应以刮刀压刮，以增强密封膏与混凝土的粘结。

4.1.5涂刷防水涂料层 为保护嵌填料和加强管片接缝的防水能力，在接缝两侧涂刷2～3层柔性防水涂料。防水涂料成膜厚度应保持在2mm，涂刷时应注意形成整体防水胶膜，可采用刮刀或毛刷满涂均匀：也可用氯丁乳胶聚合物砂浆作外防水层。嵌缝及涂刷防水涂料层应在无渗水、干燥情况下进行。4.2柔刚结合防水堵漏工艺柔刚结合 防水堵漏工艺程序为：打毛、切割、剔槽；抽管、嵌缝、抹面、注浆。见图2。4.2.1凿毛、割缝、剔槽 凿毛；在管片接缝两侧，各宽20cm，人工用剁斧凿毛，露出新鲜混凝土基面并使其粗糙，为增强刚性抹面与混凝土的良好粘结打下基础。割缝、剔槽；用日产金刚石锯片混凝土切割机切割，切割宽度4～5cm，沟深5～6cm，然后用冲击电钻剔槽，最后用电铲和人工精修成5～6cm深的沟槽。4.2.2抽管 采用φ14mmPVC胶管作模，双快水泥或其他快凝水泥压管封缝，进行抽管作业，最后留出引水注浆管。4.2.3嵌缝材料可选用：(1)环氧煤焦油涂料(底胺和密封膏)(2)851焦油聚氨酯涂料(3)TPC聚氨酯密封系列止水材料 嵌缝；先用钢丝刷和毛刷清理掉沟槽和两侧的浮灰、泥土，然后嵌入缝材料(施工中按各种嵌缝材料的施工工艺进行)，要求嵌填后反复挤压至密实，在嵌缝材料固化过程中最好用刮刀或人工按压两遍，以使粘结更好。

4.2.4抹面 抹面防水可按五层抹面防水做法实施。也可采用氯丁胶聚合物砂浆抹面。抹面完成后要浇水养护3～4天。

4.2.5注浆 首先用手掀式注浆泵向引水管压水，然后再压注水溶性聚氨酯浆液(或其他化学灌浆材料)。待浆液固化后，用小刀割掉预埋引水管，再用双快水泥封闭。5 防水堵漏材料

5.1封缝材料 目前防水堵漏施工中所采用的封缝材料有以下几种(1)525＃普通硅酸盐水泥加SH水泥外掺剂(2)双快水泥(3)特速硬(4)525＃普通硅酸盐水泥加防水浆(5)525＃普通硅酸盐水泥加水泥速凝剂(红星一号、水玻璃、氯化钙等等)5.2嵌缝材料(1)上隧牌851焦油聚氨酯涂料(2)TPU聚氨酯双组份密封胺(3)TPU聚氨酯止水腻子(4)888膨润土聚氨酯嵌缝膏(5)环氧煤焦油嵌缝材料

5.3化学灌浆材料 化学灌浆材料种类繁多，但在选择时，应考虑以下要求： 5.3.1化学灌浆材料的可灌性、凝胶时间可以按需要调节。5.3.2化学灌浆材料固化后收缩小，与混凝土粘结性能要好。5.3.3化学灌浆材料固结体有一定抗压抗拉强度，耐久性、稳定性好。5.3.4化学灌浆材料来源丰富，毒性小，对环境污染少。

5.3.5化学灌浆材料操作安全、方便，压注设备简单。目前采用的化灌材料有：

5.3.5.1注浆适用地下人防、洞库、泵房、水池、水坝遂道、岩基、地缆沟等工程进行堵水、补漏、防渗透，它是以微生物化工原料为主剂的多种化学材料配制成A、B两液，用特定的高压器具、等量注入渗漏部位，使其填补充实渗透漏的裂缝中，在20年以上不再渗漏，我公司并提供特种高分子材料施工技术咨询服务。

5.3.5.2水溶性聚氨醌。5.3.5.3油溶性聚氨酯，注浆时还需加入适量发泡灵、三乙胺有机锡等材料，以调节其发泡时间和凝固体的性能。

5.3.5.4环氧树脂灌浆材料，由环氧树脂、稀释剂、固化剂、增韧剂、亲水剂等组成的灌浆材料。5.4外层防水材料(外涂层)(1)氯丁乳胶聚合物砂浆(2)851焦油聚氨酯防水涂料(黑色和各种彩色)(3)普通硅酸盐水泥加外掺剂 外防水层的施工一定要基面干燥。6 质量要求

防水堵漏质量首先要满足委托方要求，各种具体防水堵漏要求，要根据具体情况分析决定，但基本上达到所堵漏的范围应无渗漏水。大型的隧道、地下车站、泵站等防水堵漏经施工后的渗漏量应符合“防水工程规范”所规定的渗漏量，例每昼夜每平方米允许渗漏多少升。施工中要及时做好隐蔽工程验收工作。机械设备 冲击电锤、冲击电钻； 空气压缩机、风镐、齿轮注浆泵、仿日手掀泵、手压泵、涂料搅拌机； 五金工具(钢丝钳、活络扳手、钢锯、管钳、榔头、钢凿等)、泥工工具(泥板、刮刀等)。8 施工安全

应遵守上海市劳动局、上海市建委、上海市市政工程局等有关安全规定，并做到以下安全措施； 8.1施工人员上岗工作应戴好安全帽、防护手套、穿好防护鞋。8.2凿除混凝土和进行化学灌浆时应加强现场通风。8.3应有专门的技术管理人员保管化灌材料和配制化灌浆液。

8.4在进行聚氨酯灌浆时，操作人员应戴好防护眼镜以防止浆液溅入眼睛内。8.5搭建脚手架要符合有关安全规定，高空作业要戴好安全带。9 劳动组织

以小型施工队为好，通常由5～8名施工人员组成。其中需配备1名中等专业技术人员，进行灌浆材料的配制。施工小队中还应配有电工、机修工各1名，整个施工队由队长负责。10 效益分析

10.1隧道防水堵漏工法社会效益

l0.1.1通过对隧道的防水堵漏施工，减少隧道内或地下工程中渗漏水，保证隧道质量，保护装饰层，延长了使用寿命。

10.1.2经防水堵漏处理后的隧道地下工程可以充分发挥其作用，例如原来因渗水而不能使用的地下工程，经堵漏处理后就可以充分利用起来发挥其作用。例如可开设地下商场、旅游停车库、仓库、娱乐场、变电站等，发挥其社会效益。10.2隧道防水堵漏工法经济效益 隧道防水堵漏施工，只要加强管理，重视质量、安全，就能取得较好的施工利润和经济效，利润一般可达10％～20％。11工程案例

11.1打浦路越江隧道防水堵漏 上海黄浦江打浦路越江隧道是我国采用盾构法建造的第一条水底公路隧道，1965年建造，1970年通车，全长2736m，属单管双车道隧道。造成隧道漏水的原因是；

11.1.1上海市地下水位普降，形成江中段与江岸段沉降不均匀，引起了隧道变形，使管片接缝开裂漏水。11.1.2长期动载作用，使接缝中刚性环氧煤焦油涂料震裂。

11.1.3管片接缝用的是环氧煤焦油涂料，该涂料是属刚性防水材料，不适合隧道变形要求。11.1.4隧道建造中，油泥在管片表面没清除完，造成涂料粘结性能降低。

11.1.5靠近三号井附近地表面，堆集大量预制管片。2号井与1号井之间有一公园，园内有一土山。长期受压，造成负载下隧道变形。隧道渗漏水量达250m3／d左右。1990年，对此隧道进行防水堵漏处理，施工中采用的是柔刚结合的方案。所用的嵌缝材料为环氧煤焦油涂料和851焦油聚氨酯涂料，采用的灌浆材料有丙凝、水溶性聚氨脂、油溶性聚氨酯、水泥--水玻璃浆液等，采用的封缝材料是普通525＃硅酸盐水泥加SH水泥外掺剂或双快水泥。经过4个月堵漏施工，达到止水防水的目的。11.2上海地铁一号线漕宝路地铁车站、上体馆车站的防水堵漏施工

漕宝路地铁车站和上体馆地铁车站，长达240m，分上、下两层。现侧墙、顶板产生混凝土收缩裂缝而引起渗漏水。采用防水堵漏工法进行处理，每个车站约处理2000m左右的渗漏水缝。经验收质量达优良，止水率达99．9％，得到地铁总公司的好评。11.3人民广场地下变电站防水堵漏施工 人民广场地下变电站是圆桶形钢筋混凝土结构，直径为60m，深约20m。由于混凝土收缩产生裂缝渗漏水，同样采用防水堵漏工法进行施工，共处理1000多m得渗水缝，质量达到了优良。防水堵漏工程

堵漏-对于厂房渗水隧道防水堵漏、地下室渗水堵漏、水池渗水堵漏、电缆沟渗水堵漏、隧道渗漏水等情况，我公司具有带水止水堵漏技术、带压堵漏技术、深层裂缝灌浆技术,采用柔性防水和钢性防水相集合的综合治理方法，能有效解决各种地下及人防工程的渗漏水问题。

水塔堵漏-水塔堵漏具有较高的技术要求。因为热水的长期浸泡，凉水塔很容易发生腐蚀而渗水。水塔渗漏必须及时防腐堵漏施工。水塔堵漏技术的好坏直接影响水塔的安全生产与环境美观。我公司在水塔堵漏方面具有丰富的施工经验，欢迎广大朋友来电垂询。

堵漏工程-我公司在堵漏工程中，具有带水止水堵漏技术、带压堵漏技术、深层裂缝灌浆技术,对于厂房渗水堵漏工程、地下室渗水堵漏工程、水池渗水堵漏工程、电缆沟渗水堵漏工程、隧道渗漏水堵漏工程等，能够采用柔性防水和钢性防水相集合的综合治理方法，能有效解决各种堵漏工程的渗漏水问题。

堵漏施工-厂房渗水隧道防水堵漏施工、地下室渗水堵漏施工、水池渗水堵漏施工、电缆沟渗水堵漏施工、隧道渗漏水施工等，都是我公司经常遇到的堵漏施工工程。我公司具有带水止水堵漏技术、带压堵漏技术、深层裂缝灌浆技术，可以优质高效地解决各种地下及人防工程的渗漏水问题。

防腐堵漏-先进的防腐堵漏技术对于厂房渗水、地下室渗水、水池渗水、电缆沟渗水等防腐堵漏工程非常重要。我公司具有多种先进的防腐堵漏技术和高科技防腐堵漏材料，能够有效解决各种地下及人防工程的渗漏水问题。

1、屋面防水

我国房屋屋面、地下室渗漏一直是比较突出的问题，不少建筑新建成就渗漏，老建筑的渗漏现象更严重。为了给广大客户创造舒适安宁的工作、生活环境，我公司联合多家科研院所专项攻关，成功掌握了柔性防水、钢性防水、多道设防、复合防水、防排结合、综合治理等多种防水方法。几年来，防水面积累计达数十万平方米，工程质量优良。所用防水卷材产品有：沥青防水卷毡、SBS、APP汉性沥青防水卷材、三元乙丙橡胶防水卷材、氯化聚乙稀-橡胶共防水卷材。防水涂料包括：溶剂性高聚物改性沥青防水涂料、聚氨脂防水涂料、青凝系列特种防水涂料等。

2、堵漏止水

对于地下渗水、水池渗水、电缆沟渗水、隧道渗漏水等情况，我公司还研究试验成功了“带水止水堵漏技术、带压堵漏技术、深层裂缝灌浆技术”等多项新技术成果,解决了许多地下及人防工程的渗漏水问题。

（1）、带水止水堵漏技术：地下建筑物以及水下建筑物普遍存在渗漏问题。针对结构中存在的裂缝、孔洞漏水、伸缩缝漏水或结构表面渗水等，我公司运用有压力与微压化学灌浆技术和伸缩缝止水技术，在结构渗水的情况下进行止水堵漏，并具有永久的止水效果。

（2）、带压堵漏技术：带压堵漏，是用手动液压泵通过注射枪来完成，牵涉到现场钻孔和捻逢时，使用风（气）钻和风镐，不用电，对于像石油化工生产和储运企业，煤气管道等易燃易爆介质泄漏的场合进行操作极为安全。实用范围：连续生产的石油化工、电力、煤气供应、冶金、煤炭化工、自来水、医药、供热、印染纺织、造纸、码头、罐区储运、食品等行业和部门装置中的设备、管道、伐门、仪表上的法兰、器壁、焊缝、螺纹连接、填料函膨胀节等部位出现外部泄漏时，可以用本该技术给予消除。

（3）、深层裂缝灌浆技术：对结构中出现的内部深层裂缝进行灌浆补强处理与渗透水止漏，恢复结构整体性，也是本公司多次在水坝、高层建筑底板等大体积混凝土结构上应用的一项成熟技术。目前已实施灌浆处理中最深裂缝达2m，随机取样的钻芯检验表明灌浆后混凝土结构密实度及强度均满足要求。

第五篇：地下工程与隧道施工技术模拟试题1

地隧施工员培训课程—《地下工程与隧道施工技术》试卷A

一、名词解释（每小题2分 10分）

1、围岩失稳

2、斜眼掏槽

班

3、矿山法 级

4、曲线隧道 学 号

5、隧道预支护

姓

名

二、填空：（每空1分，共计30分）

1.在地下水发育地段，隧道结构的施工缝应该采用防止漏水。2.混凝土衬砌截面的最小厚度是m。

3.当遇到不良地质时，隧道选线应尽可能的。4.铁路曲线隧道不同加宽断面的衔接是采用。5.预裂爆破的特征是。

6.温克尔假定认为，某点的与该点的变形成正比。7.隧道围岩分级共分为级，级别越小，则围岩越。

8．公路隧道的运营通风要求比较高，是否设置通风机械的因素是和。

9.在直刚法计算中，衬砌结构的边界条件是

10.在隧道的设计中，是否布置辅助坑道，主要考虑 11．隧道施工循环中的关键工序是占的时间比例最大。

12．隧道与地面建筑物的根本区别是。13.在新奥法施工中，控制爆破、重要手段。

14.在确定隧道纵坡时，如果是紧坡地段，应该设计成 15．洞口地形图的主要作用是用。

16．在山岭隧道施工方法中，适应性最强的是法，它可以通过调节的长度来适应不同的地质条件。

17.隧道建筑限界是确定的主要依据。

18.当隧道翻越分水岭时，为了尽量减少隧道的长度，建议从穿越。

19.当隧道的走向与地质结构面时，可以最大限度地减少因结构面的滑动而产生的。

20．对于水平成层的岩层，锚杆的作用体现为。21.新奥法和传统矿山法都属于 22.在干喷法中，拌和料与是分开的。

23.当隧道的埋深超过一定值之后，围岩压力就与 24.削竹式洞门的适应条件是。25.洞口边仰坡的开挖高度是控制 不利影响。

26.喷锚支护既是支护，同时也是 27．棚洞是。28.“撑靴”是指的支撑千斤顶。

29.定程度的在新奥法施工中，为了充分调动围岩的自承能力，需要允许围岩有一。

30.支护结构与围岩之间如果有空隙，必须回填密实，目的是。

三、单项选择题（每小题1分，共30分）

1． 小避车洞的设置间距是：

A．每侧30m，交错设置B．每侧60mC．每侧60m,交错设置D.每侧30m

2．隧道成洞地段使用的照明电压是：

A.．380VB．220VC．24～36VD.110V 3．用于施工的辅助坑道，在竣工后应该：

A．保留，用于通风、采光B．保留，用于通风C．除了通风需要外，应予封闭D．封闭4．当受洞口地形限制，难以设置翼墙时，可以换成：

A．柱式洞门B．端墙式洞门C．削竹式洞门D.台阶式洞门

5．“被动荷载”的“被动”是指：

A．衬砌受到围岩压迫B．围岩松动形成的压力C．围岩变形形成的压力D．衬砌压迫围岩

6.公式

q0.452S1

w 中的w是：A．隧道高度影响系数B．隧道洞形影响系数C．隧道宽度影响系数D.隧道地质影响系数 7.对于浅埋隧道，围岩自然拱：

A．能形成B．支护及时则能形成C．让围岩充分变形则能形成D.不能形成8.对于隧道开挖时形成的欠挖，应该：

A.岩石强度较高时，可保留，以节省建材。B.只要不侵限，就可保留

C.去除D.在一定条件下可以保留

9.爆轰波是爆破的一种敏感源，对它敏感的爆破材料是：

A．塑料导爆管B．导爆索C火雷管D.电雷管

10.为了避免形成洞口范围的高大边仰坡，应该：A．使隧道短一点B．使隧道长一点C．不刷坡D．将边仰坡的坡率放缓 11.应该将钢筋网设置于：

A．喷层之中B．二次衬砌之中C.焊接于格栅钢拱架上D.喷层与岩壁之间

12.当用直刚法计算隧道衬砌结构时，参与运算的单元类型有：A.3种B.4种C.2种D.1种 13.设置格栅钢架的理由是：

A．支护强度大B．能配合其它预支护C．便于施工D.(A、B、C)三条都有

14.隧道与地面结构最主要的差别是：

A.建筑材料不同B.施工方法不同C.结构形式不同D.结构受围岩约束

15.隧道的工程因素是指：

A．工程的重要性B．地质条件C．人为因素D.施工水平

16.当地质条件较好，且地形等高线与线路中线正交时，应该采用：

A．斜交洞门B．台阶式洞门C．端墙式洞门D.25.目前来看，在隧道工程中效果最好的锚杆是：

翼墙式洞门

17.超前小导管注浆：

A.属于喷锚支护B.属于预支护C.属于预加固D.既是预支护，又是预加固

18.当隧道长度大于3km时，为了加快施工进度，最有效的辅助坑道是：A.横洞B.竖井C.平行导坑D.斜井 19.大、小避车洞在设置时，应：

A.分别考虑间距，有大避车洞的地点，不再设小避车洞；B.统一考虑间距，有小避车洞的地点，不再设大避车洞； C.统一考虑间距，有大避车洞的地点，不再设小避车洞； D.分别考虑间距，二者无关。

20.隧道施工量测最常用而又准确的方式是：

A.锚杆拉拔试验B.位移量测C.应力量测D.肉眼观察岩面变化

21.非电毫秒爆破的段位是指：

A.雷管的猛度B.雷管的延迟爆破时间C.药卷的殉爆距离D.导爆索的延迟时间22.复合式衬砌用于：

A.掘进机法B.新奥法C.传统矿山法D.都可以

23.隧道施工组织网络图的优点是：

A.便于工序优化B.直观C.形象D.方便了解工序进度

24.直眼少循环的概念是：

A.少打眼、少循环B.打浅眼、少循环C.打深眼、少循环D.多打眼、少循环

A.自进式中空锚杆B.预应力锚杆C.砂浆锚杆D.树脂粘结剂锚杆

26.为了减少回弹和防止堵管，喷射混凝土材料的粗骨料粒径不宜大于：A.10mmB.25mmC.15mmD.20mm 27.SEC法喷射混凝土工艺的关键是：

A.干式喷射 B.水分为两次添加C.加了专门的添加剂D.形成砂子表面的水泥造壳

28.当支护结构具有足够的柔性时：

A.围岩成为惟一的承载结构B.围岩对支护的压力增大C.围岩与支护共同组成承载结构D.围岩对支护的压力减小 29.影响台阶法的台阶长度的因素有：A.地质条件B.施工机械

C.进度要求D.地质条件和施工机械 30.横洞是一种辅助施工效果很好的辅助坑道，应该：

A.尽量采用B.长度3km以上的隧道才采用C.长度1km以上的隧道才采用D.地质条件好时不采用

四、改错题(指出并改正)（每题2分，共计20分）

1.某隧道位于软弱破碎地层中，采用长台阶法施工。施工过程中发现隧道周边位移加速度等于零，因而断定围岩变形已经稳定。

2.必须施作锚喷支护才能在洞室周围形成承载圈。

3.喷射混凝土的粗骨料粒径应不得大于15mm，这是为了让混凝土具有良好的级配。

4.由于在隧道狭小的空间内不方便布置钢筋，故采用格栅钢拱架来代替钢筋混凝土衬砌中的钢筋。

5.隧道位于不良地质地层中时，应格外注意初期支护的稳定信息，不能提前施作二次衬砌。

6.护盾式掘进机主要用于坚硬完整的地层中。

7.隧道建筑限界是由结构受力要求以及经济性要求所决定的。

8.只要控制好了周边眼间距，光面爆破就可获得好的效果。

9.某三车道浅埋公路隧道，工期要求很紧，为加快进度，采用全断面法施工。

10.在新奥法施工中，为了安全，应该开挖后先行施作拱圈衬砌，在拱圈的保护下再开挖下简答题

五、论述题（每题5分，共计10分）

1.请论述隧道位移量测在掘进机法、新奥法、传统矿山法施工中的作用。请阐述怎样通过位移量测信息来分析隧道的稳定状态。

2.请论述新奥法与传统矿山法的主要区别。