隧道工程论文

1、研 究 生 课课 程 论 文文(20009-20010学年年第一学学期)隧道工程程课程论论文研究生：周森提交日期期： 220100年2月月1日 研究究生签名名：周森森学 号200992011050032学 院土木与交交通学院院课程编号号S081130883课程名称称隧道工程程学位类别别硕士任课教师师刘庭金教师评语语：成绩评定定： 分 任课教教师签名名： 年 月 日 隧道工程课程论文PAGE PAGE 46隧道洞门门设计原原则及门门洞设计计形式比比较周森摘要：探探讨了隧隧道洞门门设计原原则和设设计思路路，对不不同门洞洞设计形形式进行行比较，并指出出了它们们的适用用范围。关键词：隧道洞洞门；设计原

2、原则；设计形形式 0 前言言随着基础础设施建建设步伐伐的逐步步加快，隧道建建设规模模正日益益扩大，人们不不但重视视隧道施施工技术术水平的的提高，还不断断追求它它的艺术术性，尤尤其注重重隧道洞洞门的美美学效应应，使隧隧道不单单成为交交通通道道，同时时又起着着点缀周周围环境境的作用用。隧道道洞门的的外墙设设计，应应与城市市周围的的景观相相协调，洞门的的形式在在研究建建筑的现现象学基基础上，结合当当地的特特色，设设计成既既美观又又经济的的隧道洞洞门。（图1 隧道洞洞门与景景观）（图2 隧道洞洞门与景景观）（图3、4 隧隧道洞门门与周围围环境）（图 55 赋予予隧道洞洞门文化化内涵）洞门是连连接隧道道

3、和路基基的建筑筑物，是是实现大大地绿化化的装饰饰点，广广大设计计者对洞洞门形式式进行了了探索和和追求。铁路隧隧道根据据地形将将门洞分分为洞口口环框式式、端墙墙式、翼翼墙式、株式、台阶式式、斜交交式、喇喇叭口式式等类型型。公路路隧道洞洞门根据据工程特特点则大大有突破破和创新新，如削削竹式、城堡式式、欧式式等风格格。洞门门设计是是隧道设设计的重重要组成成部分，属于主主体工程程范围，对其结结构形式式、外观观造型进进行多方方案比较较是非常常有必要要的。1 洞门门的作用用隧道洞门门的作用用体现在在以下几几个方面面：隧道洞门门可以减减少洞口口土石方方开挖量量。洞口口段范围围内的路路堑是根根据地质质条件以以

4、一定坡坡率开挖挖的，当当隧道埋埋至较深深时，开开挖量较较大，设设置隧道道洞门可可以起到到挡土墙墙的作用用，减少少土石方方开挖量量。稳定边坡坡、仰坡坡。修建建洞门可可以减小小引线路路堑的边边坡高度度，缩小小正面仰仰坡的坡坡面长度度，使边边坡及仰仰坡得以以稳定。引离地表表水流。地表水水流往往往汇集在在洞口，如不排排除，将将会侵害害路线，妨碍行行车安全全。修建建洞门可可以把水水流引入入侧沟排排走，确确保运营营安全。装饰洞口口。洞口口时隧道道唯一外外露部分分，是隧隧道的正正面外观观。修建建洞门可可以起到到装饰作作用，特特别在城城市附近近、风景景区及旅旅游区内内的隧道道更应配配合当地地的环境境，给予予艺

5、术处处理，进进行美化化。2 隧道道洞门设计计原则隧道洞门门位置应应该根据据地形、地质水水文等条条件，着着重考虑虑仰坡及及边坡的的稳定，同时应应该结合合洞外有有关工程程及施工工条件、运营要要求，同同时还要要满足有有关规范范的要求求，不能能随心所所欲，但但我们可可以利用用这些因因素进行行巧妙的的结合，使洞门门建筑融融汇于自自然环境境当中，达到所所需之目目的。因因此，在在洞门设设计构思思时应考考虑若干干主要原原则。2.1 建筑与与结构相相结合的的原则洞门是隧隧道工程程的门墙墙，其总总体作用用分为结结构和美美化两个个方面。前者具具有支持持山体，稳定边边坡并承承受该处处地层上上的压力力的作用用，后者者起

6、到美美化隧道道的作用用。前者者是受力力所需，后者是是审美和和艺术的的需要。研究隧隧道洞门门设计是是研究建建筑物的的现象学学，建筑筑物的外外观在人人们头脑脑中产生生一种直直觉，使使他们意意识受到到影响并并转变为为感受理理解。公公众通常常认为隧隧道洞门门设计是是类似于于挡土墙墙，其实实隧道洞洞门外墙墙的作用用要比公公众认为为的大一一些，其其外部形形式不仅仅仅是赏赏心悦目目，从实实用角度度而言，它有着着更深远远的意义义，它成成为一种种环境的的隔膜，把外部部自然环环境与内内部人工工环境分分开，并并可将隧隧道与周周围环境境连接起起来。建建筑设计计的艺术术和科学学就是把把各种元元素组合合成一个个建筑物物的

7、整体体，将建建筑与结结构设计计有机地地结合起起来，使使之既美美观又符符合功能能要求。（图6 隧道洞洞门与周周围结构构相结合合）2.2 环境与与意境相相结合的的原则隧道洞门门位置或或在丛林林之中，或在岩岩石之壁壁，或依依山傍水水，洞门门所处的的自然环环境是得得天独厚厚的。通通过隧道道所处的的地理特特点进行行构思，它可丰丰富我们们在洞门门设计中中意境构构思的素素材，将将环境和和意境结结合起来来就会构构思出优优美的洞洞门形式式。2.3 洞门形形式与洞洞口地形形相协调调的原则则一座隧道道采用什什么形式式的洞门门，应结结合隧道道所处的的地理位位置、地地形地貌貌情况、洞口场场地的宽宽阔程度度来确定定，使之

8、之协调统统一。（图7 隧道洞洞门与洞洞口地形形相结合合）2.4 外墙装装饰与相相邻建筑筑物相协协调的原原则洞门外墙墙装饰对对隧道建建筑的美美观效果果和功能能发挥起起着很大大的作用用。一幢幢建筑物物的设计计效果除除了它的的立面造造型、比比例尺寸寸和功能能分区等等设计手手法和风风格有关关外，还还与其饰饰面材质质的选用用有关。外墙的的装饰效效果是通通过对材材料的色色调、质质感和线线条三方方面来体体现。隧隧道洞口口又称之之为“洞脸”，脸是是要装饰饰和打扮扮的，否否则会失失去应有有的美丽丽。3 隧道道洞门设设计形式式根据隧道道洞口所所处的地地形、地地质条件件，洞门门形式也也有所不不同，主主要有如如下几种

9、种：3.1 洞口环环框当洞口石石质坚硬硬稳定（= 1 * ROMANI-= 2 * ROMANII级围岩岩），且且地形陡陡峻无排排水要求求时，可可仅修建建洞口环环框，以以起到加加固洞口口和减少少洞口雨雨后滴水水的作用用。（图8 环框式式洞口）（图9 框式洞洞门）3.2 端墙式式（一字字式）洞洞门端墙式（一字式式）洞门门是最常常见的洞洞门。它它适用于于地形开开阔、石石质较为为稳定（= 2 * ROMANII-= 3 * ROMANIIII级围岩岩）的地地区，由由端墙和和洞门顶顶排水沟沟组成。端墙的的作用是是抵抗山山体纵向向推力及及支持洞洞口正面面上的仰仰坡，保保持其稳稳定。洞洞门顶排排水沟用用来

10、将仰仰坡流下下来的地地表水汇汇集后排排走。（图100 端墙墙式洞门门）3.3 翼墙式式（八字字式）洞洞门当洞口地地质较差差（= 4 * ROMANIVV级及以以上围岩岩），山山体纵向向推力较较大时，可以在在端墙式式洞门的的单侧或或双侧设设置翼墙墙。翼墙墙在正面面起到抵抵抗山体体纵向推推力，增增加洞门门的抗滑滑及抗倾倾覆能力力的作用用。两侧侧面保护护路堑边边坡，起起挡土墙墙作用。翼墙顶顶面与仰仰坡的延延长面相相一致，其上设设置水沟沟，将洞洞门顶水水沟汇集集的地表表水引至至路堑侧侧沟内排排走。（图111、122、133 翼墙墙式洞门门）3.4 柱式洞洞门当地形较较陡（= 4 * ROMANIV级围

11、围岩），仰坡有有下滑的的可能性性，又受受地形或或地质条条件限制制，不能能设置翼翼墙时，可在端端墙中部部设置22个（或或4个）断面较较大的柱柱墩，以以增加端端墙的稳稳定性。柱式洞洞门比较较美观，适用于于城市附附近、风风景区或或长大隧隧道的洞洞口。（图144、155 柱式式洞门）3.5 台阶式式洞门当洞门位位于傍山山侧坡地地区，洞洞门一侧侧边坡较较高时，为了提提高靠山山侧仰坡坡起坡点点，减少少仰坡高高度，将将端墙顶顶部改为为逐级升升高的台台阶形式式，以适适应地形形的特点点，减少少洞门圬圬工及仰仰坡开挖挖数量，也能起起到一定定的美化化作用。（图166 台阶阶式洞口口）3.6 斜交式式洞门当隧道洞洞口

12、线路路与地面面等高线线斜交时时，为了了缩短隧隧道长度度，减少少挖方数数量，可可采用平平行于等等高线与与线路呈呈斜交的的洞口（洞门与与线路中中线的交交角不应应小于445）。一一般斜交交式洞门门与衬砌砌斜口段段应整体体灌注。由于斜斜交式洞洞口及衬衬砌斜口口段的受受力复杂杂，施工工也不方方便，所所以只有有在十分分必要时时才采用用它。（图177、188、199、200 斜交交式洞门门）3.7 喇叭口口式洞门门高速铁路路隧道，为减缓缓高速列列车的空空气动力力学效应应，对单单线隧道道，一般般设喇叭叭口洞口口缓冲段段，同时时兼作隧隧道洞门门。（图211、222 喇叭叭口式洞洞门）3.8 明洞式式洞门当基岩完

13、完整，坡坡面较陡陡，地面面水不大大，采用用重力式式内墙开开挖量较较大时，可采用用钢筋混混凝土锚锚杆式内内墙。外外墙只承承受由盖盖板传来来的垂直直压力，厚度较较薄，要要求地基基承载力力较小。当地形形狭窄，山坡较较陡，基基岩埋至至较深而而上部地地基稳定定性较差差时，为为了使基基础置于于基岩上上且减小小基础工工程，可可采用钢钢架式外外墙。（图233、244、255 明洞洞式洞门门）4 小结结由于隧道道洞口段段受力复复杂，除除了受有有横向的的垂直及及水平荷荷载外，还受有有纵向的的推力，所以铁路隧隧道设计计规范规定：单线铁铁路隧道道洞口应应设置不不小于55m长的的模筑混混凝土加加强衬砌砌，双线线和多线线

14、隧道应应适当加加长。洞洞门宜与与洞身整整体砌筑筑。综上所述述，洞门门的形式式较多，选择洞洞门形式式应根据据洞口的的地形、地质条条件、隧隧道长度度和所处处的位置置等确定定，特别别要注意意洞口施施工后地地形改变变的特点点。参考文献献1 朱勇全全、宋玉玉香. 隧道工工程. 中国铁铁道出版版社，220055，北京京.2 俞汝法法. 论论隧道洞洞口设计计的构想想和表现现形式. 隧道道及地下下工程. 19985年年4期.3 张浪. 中国国园林建建筑艺术术, 安安徽科学学技术出出版社. 19996.4 谢君泰泰. 城城市隧道道洞门设设计方案案构思. 国际际隧道研研讨会.杭州地铁铁基坑事事故调查查分析周森摘要

15、：描描述了杭杭州地铁铁基坑塌塌陷事故故情况，并对其其塌陷原原因进行行分析，并总结结出相关关的经验验和教训训。关键词：杭州地地铁；基基坑塌陷陷；原因因；经验验教训1 杭州州地铁基基坑塌陷陷情况20088年111月155日下午午3点115分，浙江省省杭州市市萧山风风情大道道地铁一一号线出出口附近近发生大大面积地地面塌陷陷事故。塌方现现场长1120米米、宽221米、深166米；公公路塌方方长500米、宽宽20米米、深22米；工工地结构构性坍塌塌造成自自来水钢钢管断裂裂，大量量水涌出出淹没事事故现场场。事故故发生时时，多辆辆小汽车车包括一一辆公共共汽车坠坠入塌陷陷处。事事故发生生时地下下有500多名施

16、施工人员员，200多名地地铁工作作人员从从坍塌处处逃脱，有300多人生生死未卜卜。杭州州风情大大道地铁铁施工工工地地面面大面积积塌陷事事故，共共造成221人死死亡。（图1 杭州地地铁塌陷陷事故现现场）（图2 塌陷现现场模拟拟）（图3、4 事故故造成的的路面坍坍塌）（图5、6 事故故造成支支撑倒塌塌）2 地铁铁站点施施工及事事故发展展过程2.1 正确的的地铁站站点土建建施工流流程挖基坑四面面浇注混混凝土连连续墙每挖挖3到55米的土土层，以以钢管支支撑，形形成重叠叠的钢管管支撑层层挖到到基坑底底部，要要作土质质硬化，铺钢筋筋、打底底板地铁站站点建筑筑，由下下往上搭搭建钢支撑撑逐层撤撤走混凝土土浇好

17、后后28天天，结构构基本稳稳定。本次事事故，发发生在基基坑底部部打底板板阶段，这也是是地铁建建设中最最难、最最危险的的阶段之之一。2.2 事故发发生过程程地面裂开开塌陷两边边土层向向基坑内内挤压钢支支撑受力力过大，发生断断裂西侧连连续墙倒倒塌地下自自来水管管断裂，附近河河流发生生渗水基坑坑内迅速速积水，继续变变形位移移。（这这一切，都发生生在几分分钟之内内，基坑坑最深处处有166米，坑坑底的施施工人员员，没有有足够的的逃生时时间）基坑呈长长方形，坑内所所有的钢钢支撑全全部断裂裂，形成成犬牙交交错的平平面。坑坑底的土土层，在在两侧的的挤压下下，向上上抬高，坑深已已不足116米。西侧的的连续墙墙已

18、经坍坍塌，形形成一个个斜坡，土层的的巨大压压力，将将基坑挤挤压变形形。东侧侧的连续续墙下沉沉了9米米，勉强强支撑，地质结结构发生生变化，导致东东侧的三三幢民居居成为危危房，必必须拆除除。（图7 事故使使周围建建筑物成成为危楼楼）（图8 围护结结构倾塌塌）3 杭州州地铁坍坍塌原因因3.1 设计方方案不合合理地下连续续墙设置置深度不不足，插插入深度度不到11倍。据据西南交交大地质质专家曹曹教授分分析，杭杭州地区区土层软软，水量量丰富，地下连连续墙设设置至少少要达11.5倍倍或2倍倍以上。他说，这样的的隐患问问题在东东南沿海海城市地地铁建设设中早已已暴露出出来了，并发生生了惨重重事故。遗憾的的是承担

19、担此次设设计任务务的北方方某设计计院对南南方地铁铁、尤其其杭州复复杂地质质条件下下如何设设计还没没有足够够的认识识，这是是导致隐隐患发生生的一个个原因。3.1.1 施施工范围围的地质质条件杭州的地地质较为为复杂，其地下下水含量量比较丰丰富，绝绝大多数数土层皆皆为软土土，地铁铁基坑开开挖、地地铁盾构构推进等等工程作作业如同同在蛋糕糕里打洞洞，施工工风险极极大。塌塌陷的工工地位于于杭州萧萧山区，这里靠靠近钱塘塘江，地地下水位位比较高高，沙下下面的水水容易进进入沙里里，形成成流沙地地质，这这样的地地质条件件，当土土挖到一一定程度度，一旦旦压力够够大，就就可能塌塌陷。遗遗憾的是是，杭州州地铁却却没有在

20、在事故中中吸取教教训，最最终导致致悲剧再再次重演演。3.1.2 掘掘进范围围土体总总特征 该线路路掘进范范围内各各土层的的总体特特征是：高含水水量和大大孔隙比比、高压压缩性、低强度度、淤泥泥质软粘粘性土具具有高灵灵敏度、弱透水水性，粉粉土、粘粘性土透透水性较较好，易易产生流流沙、管管涌现象象。3.2 风情大大道汽车车荷载超超标严重重据杭州市市交通部部门透露露的信息息，原道道路设计计车流量量为30000辆辆，因附附近几条条道路整整修，所所有车辆辆绕至风风情大道道通过，预计达达300000辆辆/日，荷载超超标100倍之多多，且有有大量超超重车辆辆通行，而设计计单位根根本没有有预料到到这样的的情况，

21、造成地地铁承受受超得多多得多的的荷载，从而发发生重大大事故。3.3 地方政政绩工程程思想严严重 据一名名不愿透透露姓名名的中铁铁四局人人士称，杭州地地铁是为为某些企企业、少少数大款款、官老老爷服务务的工程程。这表表现在急急功近利利、贪图图虚名，不坚持持科学发发展观，不按经经济规律律办事，靠拍脑脑袋、靠靠谁官大大谁就说说了算办办事。据据调查，杭州地地铁至少少存在以以下三点点严重问问题：好大喜功功，盲目目求快杭州地铁铁1号线线国家发发改委批批复完工工日期为为20110年，而该线线的主管管部门的的部分领领导，不不顾在拆拆迁滞后后一年、于今年年6月才才实际开开工的客客观情况况，仍要要求工期期提前至至2

22、0009年完完成，实实际工期期仅1年年半，并并向施工工方中铁铁四局所所属企业业“压担子子”，要求求打造全全国最快快、甚至至世界第第一快的的“杭州”速度（据查资资料，合合理的工工期应为为3至44年，而而国外发发达国家家却往往往为6至至7年），迫使使将原分分段分层层的开挖挖方法改改变为大大区段整整体开挖挖，以满满足工期期要求。拍脑袋决决策领导意见见代替专专家论证证，少数数富人的的利益凌凌驾于人人民群众众利益之之上。杭杭州地铁铁的修建建，从某某种程度度上讲，缺乏对对城市地地铁路网网的层次次和分工工进行系系统性和和整体性性的考量量，线路路设计的的前期论论证做得得不够扎扎实，边边规划、边设计计、边施施工

23、的“三边”策略造造成工程程多次变变更和投投资严重重失控，给后期期施工带带来了很很多隐患患。盲目压缩缩投资在前期的的策划阶阶段，就就有专家家指出出出事的湘湘湖路车车站，原原为一条条河流，后被回回填而成成，地质质条件极极差，不不宜采用用造价低低廉的明明挖法进进行施工工，其认认为该方方案会严严重破坏坏环境，损害沿沿线居民民的利益益，且施施工风险险较大，极易造造成群死死群伤的的恶性事事故，建建议采用用暗挖盾盾构法施施工。但但建设方方因担心心成本过过高，影影响运营营利润，对此合合理方案案予以否否决。 管理体制制不完善善现行的工工程承包包管理体体制也是是土木工工程屡次次出现事事故的重重要原因因。随着着国家

24、建建设的扩扩大，工工程量的的剧增，一些单单位的“层层转转包”成为普普遍的现现象，一一些能拿拿到工程程的公司司往往是是低价总总承包，然后低低价转包包，靠数数量来提提升收入入。在总总承包单单位选择择“下家”时，由由于资质质较高的的单位要要价比较较高，为为了提升升收入，他们往往往选择择一些低低资质单单位，该该类单位位的管理理水平、技术水水平往往往不高，对于地地下工程程的施工工，更不不熟悉，这样就就更容易易造成事事故的发发生。对对于地铁铁的整个个施工过过程，缺缺乏一个个足够的的安全风风险评估估体系。从规划划、设计计、施工工、设备备制造与与安装到到调试、运营，是一个个庞大、复杂、多专业业、多门门类的综综

25、合过程程。在每每个程序序上，施施工单位位都应该该清楚风风险存在在什么地地方，应应该做些些什么。在整个个施工过过程中加加强对每每个环节节的监测测，这样样出事故故的风险险才会降降低。4 应当当吸取的的经验教教训事故当中中应该吸吸取的经经验与教教训，大大致体现现在以下下几个方方面：要相信科科学。面面对灭顶顶之灾的的事故，不能怨怨天尤人人，也不不能迷信信。对媒媒体的评评论、民民众的议议论、专专家的意意见，要要认真分分析，用用科学的的态度去去看待事事故。要要消除偏偏见，消消除误解解，消除除诱导，理性客客观地分分析事故故的原因因，提出出解决问问题、预预防事故故的方案案；对设计院院提出的的图纸、建议要要进行

26、符符合，对对发现的的问题，产生的的疑问，要提出出来，进进行讨论论，要有有文字记记录；对土体变变形、地地面沉降降、连续续墙或桩桩的位移移、应力力变化，要引起起足够的的注意，分析响响应应力力情况，不能掉掉以轻心心；对地面交交通荷载载，尤其其是重交交通量下下的重型型荷载，要重视视。交通通荷载是是反复冲冲击荷载载，对围围护结构构产生的的作用时时间长，影响大大；对不熟悉悉的地质质情况应应认真研研究，不不同的地地区、不不同的城城市，地地质情况况变化复复杂，产产生的应应力、变变形有很很大差异异；对地下工工程，要要综合应应用理论论计算法法、实验验法、经经验类比比法等工工程方法法进行分分析，必必要时要要做响应应

27、实验；对工程可可能存在在的风险险源，可可能出现现的问题题应当分分析，应应当请有有相应工工程经验验的工程程师参加加讨论，确定风风险源，制定预预防方案案；要重视文文字，对对施工技技术方案案，管理理办法，项目执执行情况况，会议议内容，报告、批复情情况等均均应有严严格的规规定，重重视文字字内容，重视保保存文字字资料；要制定突突发情况况应急预预案，明明确处理理事故的的程序，方法，要进行行必要的的演练，要同相相关部门门保持联联系；要认真分分析同类类事故的的情况，以事故故作为案案例，指指导地下下工程的的施工。参考文献献1 朱勇全全、宋玉玉香. 隧道工工程. 中国铁铁道出版版社，220055，北京京.2 杭州

28、地地铁事故故调查分分析.江南西基基坑倒塌塌事故调调查分析析及基坑坑施工安安全防范范周森摘要：介介绍了江江南西基基坑的地地质条件件、工程程和历史史概况，通过对对其倒塌塌事故进进行调查查分析，得到了了导致江江南西事事故发生生的原因因，并由由此提出出了有关关基坑施施工安全全的防范范措施。关键词：江南西西基坑；倒塌；原因；施工安安全防范范0 前言言深基坑土土方施工工过程中中因地质质条件的的不确定定性及其其它不可可预见因因素常会会导致各各种施工工事故，严重影影响工程程质量和和施工安安全。综综合各地地发生的的深基坑坑土方施施工事故故，主要要类型有有：悬臂臂式围护护结构过过大的内内倾位移移、内撑撑或锚杆杆围

29、护结结构失稳稳发生较较大向内内变形、边坡失失稳、渗渗流破坏坏、坑底底突涌、周围地地面沉降降及其它它因设计计、施工工不当而而造成的的事故。以广州州、佛山山为例，05年年两地接接连发生生多起基基坑倒塌塌事故，一起了了社会各各界对建建筑施工工安全问问题的广广泛关注注。其中中海珠广广场江南南西基坑坑倒塌事事故是其其中的典典型。每每次重大大事故的的发生，往往是是多种主主观和客客观原因因的综合合，所以以加强从从源头遏遏制事故故的发生生，增强强安全责责任意识识刻不容容缓。1 江南南西基坑坑工程1.1工工程概况况拟建的海海珠城广广场位于于海珠区区江南大大道与江江南西路路交汇处处的西南南角，地地上455层，其其

30、中裙楼楼7层，地下室室5层，为框支支剪力墙墙结构，结构高高度1771.220m，地下室室底板面面标高为为-199.400米（建建筑标高高0.0000相相当于城城建标高高9.880米），结构构安全等等级为二二级，抗抗震设防防烈度为为7度，建筑抗抗震设防防类别为为丙类建建筑，场场地类别别为类，地地基基础础设计等等级为甲甲级。该该建筑的的基础采采用筏板板基础+局部桩桩基，持持力层均均为“（4-S）层层微风化化泥质粉粉砂岩”。本工程基基坑东西西向最大大长度约约1111米，南南北向最最大长度度约711米，基基坑深度度从现地地面算起起，最大大处约220.77米，根根据广广州地区区建筑基基坑支护护技术规规定

31、（GJBB02-98），本工工程基坑坑设计安安全等级级为一级级。1.2 地质条条件1.2.1 地地形地貌貌拟建的海海珠城广广场位于于海珠区区江南大大道与江江南西路路交汇处处的西南南角，场场地平坦坦，实测测孔口标标高：88.2118.80mm(广州州高程系系)。 属河漫漫滩型地地貌单元元。场地内已已揭露基基岩为白白垩系三三水组泥泥质粉砂砂岩，局局部裂隙隙较发育育，岩体体相对较较完整，中微风风化岩层层呈互层层状分布布。1.2.2 岩岩土分层层根据现场场钻探资资料，结结合室内内试验成成果，按按成因、岩性、状态划划分，自自上而下下将场地地岩土分分层描述述如下：第(1)层 杂填土土：由碎碎石、瓦瓦砾、砖

32、砖砼块等等组成。土质不不均匀，结构松松散，作作标准贯贯入试验验1次，N=88击；层层厚：22.7003.20米米。第(2)层 淤泥：深灰色色，流塑塑；含少少量粉、细砂，作标准准贯入试试验4次次，N=0.991击击；层面面埋深：2.77033.200米，层层厚：00.6003.50米米。第(3)层 细砂（局部为为粗砂）：深灰灰色，松松散，颗颗粒不均均匀，局局部夹薄薄层淤泥泥；层面面埋深：3.55044.900米，层层厚：00.6001.50米米。第(4)层 泥质粉粉砂岩：褐色；据其风风化程度度分为三三层：（4-）层：强风化化，岩芯芯破碎，呈碎块块状，局局部风化化呈坚硬硬土状。岩芯采采取率：459

33、5%。作标标准贯入入试验44次，NN377555击；层层面埋深深：5.006.220米(2号钻钻孔揭露露层面埋埋深为117.220m，层厚达达4.660m，其上覆覆为中、微风化化岩)，层厚：0.55011.500米。（4-MM）层：中等风风化，泥泥钙质胶胶结，岩岩芯较完完整，呈呈短柱状状，局部部呈块状状，岩芯芯采取率率：655966%，岩岩石质量量指标RRQD为为0889%。层面埋埋深：55.6009.65米米，层厚厚：0.804.330米。（4-SS）层：微风化化，泥钙钙质胶结结，岩芯芯较完整整呈柱状状，局部部呈短柱柱状，岩岩质坚硬硬，岩芯芯采取率率: 8801100%，岩石石质量指指标RQ

34、QD为4401100%。层面面埋深：6.440111.880米，层厚：0.55077.300米。1.2.3 水水文条件件场地毗邻邻海珠涌涌，涌底底与地面面高差约约4米，涨涨潮时河河（涌）水位距距地面约约2米。场场地内地地下水位位受潮涨涨潮落影影响，涨涨潮时，珠江水水补给地地下水；落潮时时，地下下水向珠珠江排泄泄。2基坑支支护方案案海珠广场场基坑周周长约3340米米，原设设计地下下室4层层，基坑坑开挖深深度为117米。该基坑坑东侧为为江南大大道，江江南大道道下为广广州地铁铁二号线线，二号号线隧道道结构边边缘与本本基坑东东侧支护护结构距距离为55.7米米；基坑坑西侧、北侧邻邻近河涌涌，北面面河涌范

35、范围为222米宽宽的渠箱箱；基坑坑南侧东东部距离离海员宾宾馆200米，海海员宾馆馆楼高77层，采采用3340锤锤击 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=灌注桩 灌注注桩基础础；基坑坑南侧两两部距离离隔山一一号楼220米，楼高77层，基基础也采采用3340锤锤击 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=灌注桩 灌注注桩。该该工程地地质情况况从上至至下为填填土层，厚0.733.6米米，淤泥泥质土层层，层厚厚0.552.9米； HYPERLINK /baike/detail.asp?t=细砂 细砂层，个别孔孔揭露，层厚00.51.33米；强强 HYPERL

36、INK /baike/detail.asp?t=风化 风化 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=泥岩 泥岩岩，顶面面埋深为为2.885.7米，层厚00.3米米；中、 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=风化 风化 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=泥岩 泥岩岩，埋深深3.667.2米，层厚11.516.7米；微 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=风化 风化化岩，埋埋深6.0220.22米，层层厚1.8112.884米。由于本本工程岩岩层埋深深较浅，因此，原设计计支护方方案如下下：基坑坑东侧、基坑

37、南南侧东部部34米米、北侧侧东部330米范范围，上上部5.2米采采用喷锚锚支护方方案，下下部采用用挖孔桩桩结合钢钢管内支支撑的方方案，挖挖孔桩底底标高为为200.0米米。基坑坑西侧上上部采用用挖孔桩桩结合预预应力锚锚索方案案，下部部采用喷喷锚支护护方案。基坑南南侧、北北侧的剩剩余部分分，采用用喷锚支支护方案案。后由由于00.000标高调调整，后后实际基基坑开挖挖深度调调整为115.33米。3 基坑坑倒塌事事故发生生及后果果3.11事故发发生过程程珠江新城城广场基基坑在220055年7月月21日日中午112：220左右右倒塌。据甲方方有关人人员反映映，7月月21日日上午99时左右右，海员员宾馆反

38、反映宾馆馆靠基坑坑侧的墙墙脚一个个晚上裂裂缝加加加宽了约约2cmm，甲方方有关人人员马上上联系设设计人员员、施工工单位负负责人。10：30左左右，在在基坑南南边人工工挖孔及及喷锚面面交界处处，从西西往东的的第3条条人工挖挖孔挡土土桩，桩桩底的上上1m左左右处，桩身出出现竖向向裂缝。至中中午122：000时左右右，甲方方质安员员、施工工单位负负责人在在南侧基基坑底听听到“叭叭”“叭叭”的声声音，初初始约11分钟223次次，5分分钟之后后，“叭叭”“叭叭”声音音越来越越密，施施工单位位负责人人就说：是锚索索夹片破破坏的声声音，随即基坑坑就倒塌塌了。基基坑西南南角的临临建内人人员由于于未能及及时逃走

39、走，基坑坑倒塌时时，有5人受受伤，66人被埋埋，其中中3人被被消防队队员救出出，另33人不幸幸遇难，基坑倒倒塌前11个小时时，施工工单位测测量的挡挡土桩加加钢管内内支撑部部分最大大位移为为4cmm。监测测单位在在倒塌前前两天测测出的基基坑南侧侧喷锚支支护部分分的最大大位移近近15ccm。33.2基基坑倒塌塌的影响响3.22.1基基坑坍塌塌对周边边环境造造成如下下影响：（1）、地铁停停运，停停运时间间从20005年年7月221日下下午144时300分至77月222日下午午13时时58分分；（22）、海员员宾馆部部分倒塌塌、其余余部分所所有商户户全部停停业、人人员迁走走；（33）、邻邻近隔山山1、

40、22、3号号宿舍楼楼5900名居民民紧急搬搬迁，到到临近酒酒店居住住。3.2.2基坑坑倒塌造造成的损损失海珠城广广场基坑坑倒塌事事故，从从直接经经济损失失角度考考虑，其其损失值值超过两两亿元，其中包包括：基基坑及土土方施工工费、地地下室已已施工的的底板及及一层地地下室部部分；倒倒塌的海海员宾馆馆及相关关物资损损失；海海员宾馆馆附楼中中近二百百户商家家的财产产损失；事故抢抢险过程程中所投投入的大大量材力力、人力力、设备备。事故故过程中中，近五五百九十十人的临临时搬迁迁；1#楼五十十六户人人家外迁迁近一个个月的费费用；事事故发生生过程中中三个死死者的赔赔偿费；建设方方前期报报建、设设计、监监理费；

41、该场地地从规划划设计为为商业用用地到事事故后变变为绿化化用地的的土地价价值损失失费。直直接经济济损失是是可以计计算的清清楚的，但对社社会、对对政府、对行业业造成的的间接损损失影响响是难以以估量的的。（图1、2 基基坑坍塌塌对周围围建筑影影响严重重）（图3、4、55 基坑坑倒塌迫迫使对周周围建筑筑物爆破破拆除）4 基坑坑坍塌事事故原因因调查综合考察察各方面面意见，笔者总总结基坑坑倒塌原原因分析析如下：（1）施施工与设设计不符符：施工与设设计不符符，基坑坑施工时时间过长长，支护护受损失失效。该该基坑原原设计深深度只有有177米，220044年7月月设计深深度变更更为11966米，而而实际基基坑局部

42、部开挖深深度为203米，超深333米米，造成成原支护护桩（深深度220米）变为吊吊脚桩；同时该该基坑施施工时间间长达22年7个个月，基基坑暴露露时间大大大超过过临时支支护期限限为1年年的规定定，致使使开挖地地层软化化渗透水水、钢构构件锈蚀蚀和锚杆杆（索）锚固力力降低，致使基基坑支护护严重失失效，构构成重大大事故隐隐患。 （2）地地质条件件复杂 根据地质质勘察资资料显示示，在基基坑开挖挖深度内内的岩层层中存在在强风化化软弱夹夹层，而而且基坑坑南侧岩岩层向基基坑内倾倾斜，软软弱强风风化夹层层中有渗渗水流泥泥现象，客观上上存在不不利的地地质结构构面，施施工期间间发现上上述情况况后，虽虽然设计计方对基

43、基坑南侧侧做了加加固设计计方案，施工方方也进行行了加固固施工，但对基基坑南侧侧中段，设计方方和施工工方均未未能及时时有效地地调整设设计方案案和施工工方案，错过了了排除险险情的时时机。 （3）基基坑坡顶顶严重超超载 7月177日至事事发当天天，土方方运输队队在南侧侧坑顶进进行土方方运输施施工，在在基坑坡坡顶边放放置有自自重达223吨吊吊装汽车车1台，自重117吨的的履带反反产车11台和满满载后重重达255吨的自自卸车，致使基基坑南边边支护平平衡打破破，坡顶顶出现开开裂。 （4）基基坑变形形监测资资料未引引起重视视 根据基坑坑变形检检测资料料显示，自20005年年以来基基坑南边边出现过过变形量量明

44、显增增大、坑坑顶裂缝缝宽度显显著增大大和裂缝缝长度明明显增长长的现象象，说明明基坑南南侧在坍坍塌前已已有明显显征兆。监测方方虽提供供了基坑坑水平位位移监测测数据但但未做分分析提示示，业主主方对基基坑水平平位移监监测数据据未予以以重视，没有及及时对基基坑做有有效加固固处理。当存在在不利的的外荷载载作用时时，就引引发了失失稳坍塌塌事故。这一严重重的基坑坑坍塌事事故是本本项目必必须吸取取的重要要经验和和教训，必须以以此为鉴鉴，严守守“安全第第一”的原则则，严格格按规范范设计，规范施施工。而而详细分分析事故故的经过过、原因因和抢险险处理方方法，有有利于熟熟悉场地地情况，正确合合理地选选用支护护方案、施

45、工方方法以及及防范危危险和应应急的措措施。因因此，这这是本次次设计的的前提和和必须做做好的准准备工作作。5基坑施施工过程程的安全全防范措措施江南西西基坑倒倒塌事故故，让我我们在此此对基坑坑施工中中的安全全问题进进行深思思。基坑坑施工过过程中必必须遵循循相关安安全防范范措施：5.1周周边环境境资料与与设计图图纸保持持一致（1）施施工单位位在基坑坑施工前前，应先先对周边边环境资资料按设设计图纸纸先核实实，特别别是地下下建（构构）筑物物，地下下管线，一旦发发现与设设计图纸纸不符，应及时时通知设设计进行行设计变变更。（2）由于种种种原因因，部分分地下建建（构）筑物，地下管管线在基基坑施工工前未能能查清

46、，则在施施工过程程中一旦旦发现或或发现情情况与设设计图不不同，应应及时向向设计反反映，以以便及时时进行设设计变更更，确保保基坑安安全。由由于施工工不慎引引起基坑坑周边管管线（包包括给排排水管、电缆线线、煤气气管）等等破坏，是基坑坑工程常常见的事事故之一一，这一一点施工工单位应应高度重重视。5.22设计参参考的地地质资料料与实际际开挖所所揭露的的地质资资料保持持一致地地质资料料是支护护方案设设计的最最重要的的依据之之一，同同样的支支护方案案，地质质条件不不同，方方案的安安全度也也不同。因此，在施工工过程中中，特别别是基坑坑土方开开挖过程程中，若若发现实实际开挖挖所揭露露的地质质条件与与设计所所参

47、考的的地质资资料有异异，则必必须及时时向设计计反映，若实际际地质条条件比设设计所参参考的资资料好，则可对对原方案案进行优优化；若若变差，则需进进行补强强。5.33支护结结构施工工质量满满足设计计要求（1）锚索（杆）抗抗拔力能能否满足足设计要要求。所所有预应应力锚索索都应按按规范要要求张拉拉至设计计抗拔力力的1.111.2倍倍后再进进行预应应力锁定定作业；普通锚锚杆应按按规范要要求进行行锚杆抗抗拔力的的检验；对喷锚锚支护方方案，普普通锚杆杆的抗拔拔力试验验的最大大试验拉拉力要考考虑为锚锚杆滑动动面以内内那部分分的抗拔拔力加上上滑动面面之外部部分的抗抗拔力之之和。（2）预应力力锚索（杆）的的锁定力

48、力能否达达到设计计要求。大量的的测试结结果表明明，采用用预应力力锚索支支护的支支护设计计方案，预应力力的锁定定值只是是设计值值的500%左右右。因此此，如何何施加预预应力，包括锚锚具、夹夹片的选选择，预预应力的的施加方方法。（3）桩的嵌嵌固深度度及质量量能否达达到设计计要求，若由于于地质原原因，桩桩的嵌固固深度不不能满足足设计要要求，则则需在桩桩的端部部增设锁锁脚锚杆杆；若桩桩身质量量不能满满足要求求，或增增加锚索索，或增增加支撑撑，目的的是减少少桩身的的位移和和应力。当然，条件允允许的话话，补桩桩更好。（4）腰梁与与支护结结构的连连接能否否达到设设计要求求腰梁梁与支护护结构之之间，既既要保证

49、证腰梁能能传递水水平力，也要保保证能传传递剪力力。因此此，当腰腰梁采用用钢筋砼砼腰梁时时，腰梁梁与支护护结构的的接触面面一定要要打毛、植筋；当腰梁梁采用型型钢时，型钢与与支护结结构的预预埋件要要焊接，或型钢钢与支护护结构之之间要采采用砼填填实，确确保腰梁梁与支护护结构之之间的接接触面的的受力均均匀。（5）止水结结构能否否满足止止水要求求止水结结构能否否满足止止水要求求是基坑坑施工及及工程桩桩、承台台、底板板的施工工能否顺顺利的重重要因素素之一，也是基基坑施工工过程中中周边环环境的安安全与否否的重要要因素之之一；目前基基坑工程程常用的的止水结结构为搅搅拌桩止止水帷幕幕、旋喷喷桩止水水帷幕、摆喷墙

50、墙止水帷帷幕。一一般说来来，下列列几种情情况，止止水帷幕幕的止水水效果不不容易达达到设计计要求：、砂层层底下为为强中中风化岩岩层；、砂层层中含有有较多的的旧基础础，特别别是木桩桩基础；、砂层层中的水水为流动动水，如如一边抽抽水一边边进行止止水帷幕幕施工；、止水水帷幕施施工过程程中，设设备故障障多，导导致止水水帷幕的的施工搭搭接口较较多；55.4信信息化施施工由于于地质条条件、周周边环境境、地下下建（构构）筑物物、地下下管线等等因素都都会影响响到基坑坑的安全全，而这这些因素素在施工工前的调调查是难难以确保保百分之之百准确确。因此此，施工工过程中中发现上上述条件件发生变变化时，及时与与设计沟沟通，

51、及及时对设设计方案案进行修修改，才才能确保保基坑施施工的安安全。55.5 施工过过程中容容易产生生安全事事故的情情况（1）抢工期期：支护护结构，特别是是锚杆（索）龄龄期未达达到规范范要求，强度未未达到设设计要求求就开挖挖下一层层土；（2）超挖：一次开开挖深度度超出设设计要求求，或实实际开挖挖深度超超过设计计深度；（3）超载：坡顶堆堆载过高高，超出出设计允允许超载载；（44）周边环环境调整整不清楚楚，邻近近水管爆爆裂，水水压力剧剧增；（5）钢腰梁梁与斜撑撑连接点点施工不不牢靠，在支撑撑剪力作作用下产产生滑落落破坏，支护结结构倒塌塌；（66）止水帷帷幕漏水水，导致致基坑周周边下沉沉，建筑筑物开裂裂

52、；（77）施工不不按设计计要求的的施工顺顺序施工工。参考文献献1 朱勇全全、宋玉玉香. 隧道工工程. 中国铁铁道出版版社，220055，北京京.2 广州珠珠江新城城江南西西基坑事事故调查查分析.盾构法隧隧道施工工方法综综述周森摘要：查查阅大量量隧道施施工的资资料，阐阐述了盾盾构法隧隧道施工工的工序序，盾构构法中的的盾构的的分类、使用范范围和选选型等方方面的内内容，着重讨讨论了施施工中管管片拼装装和防水水技术。关键词：盾构隧隧道；工工序；盾构；管片拼拼装；防防水技术术0 前言言近年来，随着我我国高等等级公路路及铁路路的发展展，隧道道的建设设规模越越来越大大。隧道道在降低低交通事事故发生生率、缩缩

53、短行程程、提高高车速、保护环环境等方方面发挥挥着积极极作用，取得了了良好的的社会效效益和经经济效益益。但是是，另一一方面，隧道施施工也具具有较高高的难度度和风险险，并且且针对不不同的地地质条件件，隧道道的施工工方法也也不尽相相同。本本文就隧隧道施工工中常见见的盾构构法隧道施工工工艺、盾构及及相关重重要工序序进行介介绍。1 盾构构法概述述盾构法是是用暗挖挖隧道的的专用机机械在地地面以下下建造隧隧道的一一种施工工方法。盾构是是指与隧隧道形状状一致的的盾构外外壳内，装备着着推进机机构、挡挡土机构构、出土土运输机机构、安安装衬砌砌机构等等部件的的隧道开开挖专用用机械。采用此此法建造造隧道，其埋设设深度

54、可可以很深深而不受受地面建建筑物和和交通的的限制。近年来来由于盾盾构法在在施工技技术上的的不断改改进，机机械化程程度越来来越强，对地层层的适应应性也越越来越好好。城市市市区建建筑公用用设施密密集，交交通繁忙忙，明挖挖隧道施施工对城城市生活活干扰严严重，特特别在市市中心，若隧道道埋深较较大，地地质又复复杂时，用明挖挖法建造造隧道则则很难实实现。而而盾构法法施工城城市地下下铁道、上下水水道、电电力通讯讯、市政政公用设设施等各各种隧道道具有明明显优点点。此外外，在建建造水下下公路和和铁路隧隧道或水水工隧道道中，盾盾构法也也往往以以其经济济合理而而得到采采用。盾构法是是一项综综合性的的施工技技术。盾盾

55、构法施施工的概概貌如图图1所示示。构成成盾构法法的主要要内容是是：先在在隧道某某段的一一端建造造竖井或或基坑，以供盾盾构安装装就位。盾构从从竖井或或基坑的的墙壁预预留孔处处出发，在地层层中沿着着设计轴轴线，向向另一竖竖井或基基坑的设设计预留留孔洞推推进。盾盾构推进进中所受受到的地地层阻力力，通过过盾构千千斤顶传传至盾构构尾部已已拼装的的预制衬衬砌，再再传到竖竖井或基基坑的后后靠壁上上。盾构构是一个个能支承承地层压压力，又又能在地地层中推推进的圆圆形、矩矩形、马马蹄形及及其他特特殊形状状的钢筒筒结构，其直径径稍大于于隧道衬衬砌的直直径，在在钢筒的的前面设设置各种种类型的的支撑和和开挖土土体的装装

56、置，在在钢筒中中段周圈圈内安装装顶进所所需的千千斤顶，钢筒尾尾部是具具有一定定空间的的壳体，在盾尾尾内可以以安置数数环拼成成的隧道道衬砌环环。盾构构每推进进一环距距离，就就在盾尾尾支护下下拼装一一环衬砌砌，并及及时向盾盾尾后面面的衬砌砌环外周周的空隙隙中压注注浆体，以防止止隧道及及地面下下沉，在在盾构推推进过程程中不断断从开挖挖面排出出适量的的土方。（图1 盾构法法施工概概貌）1盾盾构； 2盾构千千斤顶； 3盾构构正面网网格； 4一一一出土转转盘； 5一一出土皮皮带运输输机； 66管片片拼装机机； 77管片片； 88压浆浆泵； 9一一压浆孔孔； 110出土机机； 11由管管片组成成的隧道道衬砌

57、结结构； 12在盾盾尾空隙隙中的压压浆； 13后盾盾装置； 114竖井2 盾构构盾构是进进行土方方开挖正正面支护护和隧道道衬砌结结构安装装的施工工机具，它还需需要其它它施工技技术密切切配合才才能顺利利施工。主要有有：地下下水的降降低；稳稳定地层层、防止止隧道及及地面沉沉陷的土土壤加固固措施；隧道衬衬砌结构构的制造造；地层层的开挖挖；隧道道内的运运输；衬衬砌与地地层间的的充填；衬砌的的防水与与堵漏；开挖土土方的运运输及处处理方法法；配合合施工的的测量、监测技技术；合合理的施施工布置置等。此此外，采采用气压压法施工工时，还还涉及到到医学上上的一些些问题和和防护措措施等。2.1 盾构外外形和材材料2

58、.1.1 盾盾构的外外形盾构的外外形就是是指盾构构的断面面形状，有圆形形、双圆圆、三圆圆、矩形形、马蹄蹄形、半半圆形或或与隧道道断面相相似的特特殊形状状等。例例如：将将人行隧隧道筑成成矩形，最大地地利用了了挖掘空空间；将将水利隧隧道筑成成马蹄形形，使流流体的力力学性能能达到最最佳状态态；将穿穿山隧道道筑成半半圆形，可以使使底边直直接与公公路连接接等等。但是，绝大多多数盾构构还是采采用传统统的圆形形。（图2 盾构机机内部模模型）（图3 盾构刀刀头）2.1.2 制制造盾构构的材料料盾构在地地下穿越越，要承承受水平平载荷、垂直载载荷和水水压力，如果地地面有构构筑物，还要承承受这些些附加载载荷，盾盾构

59、推进进时，还还要克服服正面阻阻力，所所以，要要求盾构构具有足足够的强强度和刚刚度。盾盾构主要要用钢板板单层厚厚板或多多层薄板板制成，钢板一一般采用用A3钢。钢板间间连接可可采用焊焊接和铆铆接两种种方法，大型盾盾构考虑虑到水平平运输和和垂直吊吊装的困困难，可可制成分分体式，到现场场进行就就位拼装装，部件件的连接接一般采采用定位位销定位位，高强强度螺栓栓联接，最后焊焊接成型型。2.2 盾构的的分类及及适用范范围2.2.1盾构构分类盾构是修修建隧道道的正面面支护掘掘进和衬衬砌拼装装的专用用机具，盾构类类型的区区别主要要是盾构构正面对对土体支支护开挖挖的方法法工艺不不同而言言。为此此盾构的的种类按按其

60、结构构特点和和开挖方方法来分分，主要要可分为为四大类类，如下下：(一)、手掘式式盾构手掘式盾盾构是结结构最简简单、配配套设备备少、因因而造价价也最低低，制造造工期短短。其开挖面面可以根根据地质质条件决决定，全全部敞开开式或用用正面支支撑开挖挖，一面面开挖一一面支撑撑。在松松散的砂砂土地层层，可以以按照土土的内摩摩擦角大大小将开开挖面分分为几层层，这时时的盾构构就被称称为棚式式盾构见见图55。手掘式盾盾构的主主要优点点：1、正面面是敞开开的，施施工人员员随时可可以观测测地层变变化情况况，及时时采用应应付措施施；2、当在在地层中中遇到桩桩、大石石块等地地下障碍碍物时，比较容容易处理理；3、可向向需