(隧道与地下工程)认识实习报告

土木工程（隧道和地下工程）相识实习报告实习目的1、通过对一些典型工地的参观和了解，增加我们对本专业——土木工程的新奇心和爱好。在感性相识的基础上渐渐升华为理性相识。2、通过参观，培育我们提出问题、分析问题、解决问题的实力。以便我们在以后的专业课的学习中更能够理论联系实际。3、通过施工现场操作和参观，了解隧道和道路施工的基本工序和施工方法。了解隧道的勘测、设计、贯穿限制测量和施工等工作。4、通过实习，将所学理论学问和实践学问相结合，同时为以后的专业学问的学习打下基础。二、实习时间2013年6月8号三、实习地点重庆中环公司承建的渝中连接隧道四、隧道和地下工程简介地下工程是以深化地面以下为开发利用地下空间资源所建立的地下土木工程。它包括地下房屋和地下构筑物，地下铁道，马路隧道，水下隧道，地下共同沟和过街地下通道等。但狭义上是一般把矿井和矿山巷道等地下构筑物解除，单指建立在地下的工业、交通、民用和军事建筑物；隧道，广义定义：最终运用于地表面以下，不论以何种方式建立的所需形态和尺寸的空洞，内部净空面积在2平方米以上者。狭义定义：是一种修建在地下的工程建筑物，修建在地下、两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。严格来说，它只是地下工程的一大类，但因其在地下工程中占有肯定多的数量和特别的重要性，往往将其和地下工程并列而称为隧道和地下工程。隧道和地下工程因其建立于地下，不同于地面结构，由支护结构以外的岩体或土体（称作围岩）、支护结构以及支护结构（衬砌）所围成的空间组成。由于地质条件以及四周建筑环境的多样性和困难性，须要采纳的施工方法和建立工艺也有多种，故隧道和地下工程的结构形式和施工方法多样。四、工程总体施工方案渝中连接隧道一端连接千厮门大桥，位于洪崖洞旁边，一端连接东水门大桥，位于东水门旁边。隧道和两座大桥一样，设计为双向四车道，时速40公里，隧道单洞长约717米。将串起江北嘴、解放碑、弹子石三大中心商务区。项目负责人称，“渝中连接隧道工程难度之大，是过去从未遇到过的。”所以设计了平安两端两套施工方案：一是两江大桥是马路和轻轨同桥分层通过的大桥，上层马路和下层轻轨隧道间的最小距离只有32厘米，作业时不能用炸药爆破。二是施工区内高楼林立，其基桩侵入隧道施工岩层，必需实行先托换基桩，再进行切除的技术处理。而且，隧道两端和两座大桥的桥梁路面不平行，只有挖断马路，延长一百多米后才能凿洞施工，极有可能影响交通。加上施工区内地下管网犬牙交织，不仅施工难度大，很可能影响水电气供应。项目部最终确定隧道东水门一端，采纳另开施工便道以避开障碍的施工方案，千厮门一端则采纳长距离明挖马路进洞的施工方案。“两个方案，既保证了平安，又最大限度地便利市民。五、实习内容今日我们来到的是重庆中环公司承建的渝中连接隧道施工现场，从老师口中我们知道地下工程的施工方法较多，一般隧道开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道，而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采纳钻爆法最为广泛，采纳掘进机干脆开挖也渐渐推广。在松软地质中采纳盾构法开挖较多。从现场我们可以看出，在渝中连接隧道的修建中采纳的是明挖法和暗挖法相结合的方法，由于岩层较硬，故其主要采纳钻爆法。先是挖一深坑做好防护后再在要挖的位置在隧道洞门在施工过程中首先是套拱，这不仅起挡土支架的作用，还为开挖供应了工作面，拱养护好回填表层土。而拱身则是采纳新奥法循环施工，一个循环为爆破，除渣，初次衬砌，二次衬砌。洞身施工则采纳典型新奥法工序，首先是爆破，然后除碴，接着是用工字钢弧线形支柱和喷射混凝土进行初期支护。在进行初期支护养护好后，开挖下部基础，浇注两拱混凝土以支撑侧向压力，达到结构整体性效果。下部结构中部留有排水沟，在两侧拱脚加设钢板防止拱产生水平推力产生侧向位移。最终进行二次支护，在初期支护和二次支护层间加有防水布，将山体可能产生的土下水隔在外层。二次支护在打好二衬钢拱后采纳二衬台车进行浇注混凝土，自动化限制，大大减小施工工序。六、内容拓展：隧道设计、施工及维护一、隧道设计1、选线：依据线路标准、地形、地质等条件选定隧道位置和长度。选线应作多种方案的比较。长隧道要考虑协助坑道和运营通风的设置。洞口位置的选择要依据地质状况。考虑边坡和仰坡的稳定，避开塌方。2、纵断面设计：沿隧道中线的纵向坡度要听从线路设计的限制坡度。因隧道内湿度大，轮轨间粘着系数减小，列车空气阻力增大，因此在较长隧道内纵向坡度应加以折减。纵坡形态以单坡和人字坡居多，单坡有利于争取高程，人字坡便于施工排水和出碴。为利于排水，最小纵坡一般为2‰～3‰。3、横断面设计：隧道横断面即衬砌内轮廓，是依据不侵入隧道建筑限界而制定的。中国隧道建筑限界分为蒸汽及内燃机车牵引区段、电力机车牵引区段两种，这两种又各分为单线断面和双线断面。衬砌内轮廓一般由单心圆或三心圆形成的拱部和直边墙或曲边墙所组成。在地质松软地带另加仰拱。单线隧道轨面以上内轮廓面积约为27～32平方米，双线约为58～67平方米。在曲线地段由于外轨超高车辆倾斜等因素，断面须适当加大。电气化铁路隧道因悬挂接触网等应提高内轮廓高度。中、美、苏三国所用轮廓尺寸为：单线隧道高度约为6.6～7.0米、宽度约为4.9～5.6米；双线隧道高度约为7.2～8.0米，宽度约为8.8～10.6米。在双线铁路修建两座单线隧道时,其中线间距离须考虑地层压力分布的影响,石质隧道约为20～25米，土质隧道应适当加宽。4、协助坑道设计：协助坑道有斜井、竖井、平行导坑及横洞四种。斜井是在中线旁边的山上有利地点开凿的斜向正洞的坑道。斜井倾角一般在18°～27°之间，采纳卷扬机提升。斜井断面一般为长方形,面积约为8～14平方米。竖井是由山顶中线旁边垂直开挖的坑道，通向正洞。其平面位置可在铁路中线上或在中线的一侧（距中线约20米）。竖井断面多为圆形，内径约为4.5～6.0米。平行导坑是距隧道中线17～25米开挖的平行小坑道，以斜向通道和隧道连接，亦可作将来扩建为其次线的导洞。横洞是在傍山隧道靠河谷一侧地形有利之处开拓的小断面坑道。 二、隧道施工隧道施工法分为明挖法和暗挖法。明挖法分为基坑开挖法、盖挖法、沉管法，其中盖挖法又分为逆筑法和顺筑法。暗挖法分为钻爆法（矿山法）和非钻爆法。其中钻爆法分为传统的矿山法和新奥法，非钻爆法分为盾构法、掘进机法和顶进法。1、钻爆法：在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。钻爆法开挖作业程序包括测量、钻孔、装药、爆破、通风、出碴、锚杆、立架、挂网、喷锚等工序。①钻孔：要先设计炮孔方案，然后按设计的炮孔位置、方向和深度严格钻孔。单线隧道全断面开挖，采纳钻孔台车配备中型凿岩机。双线隧道全断面开挖采纳大型凿岩台车配备重型凿岩机。炮孔分为掏槽孔（开拓临空面）、掘进孔（保证进度）和周边孔（限制轮廓）。②装药：在掘进孔、掏槽孔和周边孔内装填炸药。一般装填硝胺炸药，有时也用胶质炸药。③爆破：在全断面掘进中，为了减低爆破对围岩的振动和破坏，并保证爆破的效果，多采纳分时间阶段爆破的电雷管或毫秒雷管起爆。④施工通风：排出或稀释爆破后产生的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一氧化碳,同时解除烟尘,供应簇新空气，借以保证隧道施工人员的平安和改善工作环境。⑤施工支护：隧道开挖必需刚好支护，以削减围岩松动，防止塌方。施工支护分为构件支撑和喷锚支护。喷锚支护特点是支护刚好、稳固牢靠，具有肯定柔性，和围岩密贴，能给施工场地供应较大活动空间。⑥装碴和运输：在开挖作业中，装碴机可采纳多种类型，如后翻式、装载式、扒斗式、蟹爪式和大铲斗内燃装载机等。运输车辆有大斗车、槽式列车、梭式矿车及大型自卸汽车等。钻爆法开挖采纳的方法有全断面开挖法和分部开挖法：①全断面开挖法：一次开挖成型的方法。一般采纳带有凿岩机的台车钻孔，用毫秒爆破，喷锚支护。还要有大型装碴运输机械和通风设备。全断面开挖法又演化为半断面法。半断面法是弧形上半部领先，下半部隔一段距离施工。②分部开挖法：先用小断面超前开挖导坑,然后,将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。这种方法主要优点是可采纳轻型机械施工，多开工作面，各工序间拉开肯定的平安距离。缺点是工序多,有干扰,用人多。2、上导坑法、中心导坑法、下导坑法、台阶法依据导坑在隧道断面的位置分为：上导坑法、中心导坑法、下导坑法以及由上下导坑相互协作的各种方法，另有把全断面纵向分为台阶进行开挖，而各层台阶距离较短的台阶法。1）、上导坑法适用于懦弱岩层、衬砌依次是先拱后墙，中国短隧道一般用这种方法。2）、中心导坑法是导坑开挖后向四周打辐射炮眼爆破出全断面或先扩大上半部。3）、下导坑法即下导坑领先的方法。其中包括：a.上下导坑法，利用领先的下导坑向上预打漏斗孔，便于开展上导坑等多工序平行作业。衬砌依次多用先拱后墙，遇围岩较好时亦可改为先墙后拱。b.漏斗棚架法，适用于坚硬地层，以下导坑掘进领先，由下而上分层开挖，设棚架，先衬砌边墙后砌拱。c.蘑菇形法，同漏斗棚架法类似，也设棚架，但先衬砌拱部后砌边墙。d.侧壁导坑法。4）、台阶法。在稳定性较差的岩层中施工时，将整个隧道断面分为几层，由上向下分部进行开挖，每层开挖面的前后距离较小而形成几个台阶。台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种，其划分是依据台阶长度来确定的。长台阶法可以上下同时作业，而超短台阶法只能实行交替作业。最终是分部开挖法，分部开挖法是把设计的隧道断面划分成若干部分，进行二次及其以上开挖，最终达到隧道设计开挖断面的一种施工方法。3、盾构法采纳盾构作为施工机具的隧道施工方法。松软地质多采纳盾构法开挖。盾构是一种圆形钢结构开挖机械，其前端为切口环，中间为支撑环，后端为盾尾。开挖时，切口环首先切入地层并能掩护工人平安地工作;支撑环是承受荷载的主要部分,其中安设多台推动盾构的千斤顶及其他机械；盾跟随着上述两部分前进，爱护工人安装铸铁管片或钢筋混凝土管片。盾构法适用于松软地层，施工平安，对地层扰动少，限制围岩周边精确，极少超挖。4、掘进机法在整个隧道断面上，用连续掘进的联动机施工的方法。掘进机是一种用强力切割地层的圆形钢结构机械，有多种类型。一般型的掘进机的前端是一个金属圆盘，以强大的旋转和推动力驱动旋转，圆盘上装有数十把特制刀具，切割地层，圆盘周边装有若干铲斗将切割的碎石倾入皮带运输机，自后部运出。机身中部有数对可伸缩的支撑机构，当刀具切割地层时，它先外伸撑紧在四周岩壁上，以平衡强大的扭矩和推力。掘进机法的优点是对围岩扰动少,限制断面精确，无超挖,速度快，操作人员少。掘进机是全断面开挖隧洞的专用设备。它利用大直径转动刀盘上的刀具对岩石的挤压、滚切作用来破裂岩石。隧洞掘进机开挖比钻爆法掘进速度快，用工少，施工平安，开挖面平整，造价低，但机体浩大，运输不便，只能适用于长洞的开挖，并且本机直径不能调整，对地质条件及岩性改变的适应性差，运用有局限性。5、新奥法施工新奥法是应用岩体力学的理论，通过对隧道围岩变形的量测、监控，采纳新型的支护结构，尽量利用围岩自承实力指导隧道设计和施工的方法。其特点是在开挖面旁边刚好施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护，以便限制围岩的变形和应力释放，从而在支护和围岩的共同变形过程中，调整围岩应力重分布而达到新的平衡，以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承实力。其目的在于促使围岩能够形成圆环状承载结构,故一般应刚好修筑仰拱,使断面闭合成圆环。它适用于各种不同的地质条件，在懦弱围岩中更为有效。6、隧道衬砌隧道开挖后，为使围岩稳定，确保运营平安，需按肯定轮廓尺寸建立一层具有足够强度的支护结构，这种隧道支护结构称为隧道衬砌。常用的衬砌种类有就地灌注混凝土类、预制块拼装、喷锚或单喷混凝土、复合式衬砌。复合式衬砌是在喷锚或单喷支护之后，再就地灌注一层混凝土，形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复合式衬砌结构。如遇有水地段可在两层支护间加挂一层塑料板或做其他防水层。七、实习感言实践是高校生活的其次课堂，是学问常新和发展的源泉，是检验真理的试金石，也是高校生熬炼成长的有效途径。一个人的学问和实力只有在实践中才能发挥作用，才能