《隧道与地下工程施工》课件-模块八 隧道运营与养护

《隧道与地下工程施工》模块七

隧道运营管理与养护

单元1隧道运营管理与养护概述

《隧道工程施工》

隧道运营管理与养护概述1隧道常见病害2隧道运营检查与养护3本讲主要内容隧道运营与养护01一、隧道运营管理与养护概述

隧道施工期间可能会因为施工质量原因造成衬砌强度和厚度不足，背后脱空等质量缺陷；

运营期间因围岩压力、围岩膨胀性或冻胀性压力、腐蚀性等作用使衬砌开裂、剥落、掉块甚至坍塌等裂损及病害；

在地下水丰富时，往往会同时产生衬砌渗漏水等病害。为维持隧道结构的正常使用功能，隧道运营期间的管理和养护工作非常必要。隧道运营与养护01一、隧道运营管理与养护概述隧道运营管理：包括交通管理、管理设施与安全设施两个方面：

1、隧道运营中不安全因素主要有火灾和交通事故，以及由此产生的再生性灾害2、隧道运营养护：隧道结构（主要指衬砌和洞门）的养护和附属设施的养护隧道运营管理与养护的意义：1、通过交通法规和管理手段，减少在隧道内发生灾害的机会，减轻灾害程度。2、隧道工程结构物的检查与维修养护是保证隧道安全运营的基础。隧道运营与养护01二、隧道常见病害（1）隧道水害（2）隧道衬砌病害（3）隧道冻害等

隧道水害中分为涌水、漏水、滴水和润水；

衬砌病害包括：

衬砌变形、开裂、渗漏水

衬砌表面腐蚀、剥落及灰缝脱落

路面拱起、沉陷、错台、开裂

洞口墙体位移、开裂。

隧道冻害中分为衬砌冻害、线路冻害、排水沟结冻及挂冰等隧道运营与养护01二、隧道常见病害隧道衬砌裂损及渗漏水隧道运营与养护01二、隧道常见病害隧道衬砌开裂隧道衬砌掉块隧道衬砌变形隧道运营与养护01二、隧道常见病害隧道冻害：路面结冰隧道冻害：冬季隧道侧壁及拱顶排水管结冰堵塞，水渗出结冰，图为除冰作业隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

1、隧道养护工作的范围和内容

隧道养护工作范围：洞身、洞门、路面和两端路堑，防护措施，排水系统，洞口减光设施，通风，照明，标志，标线，监控，消防，防冻，消声等。

2、隧道维修保养检查

日常检查：系统了解隧道日常工作状态，以目测为主，每日一次

定期检查：详细了解隧道各部分的状态，确定需要维修的工作项目和工作数量，并划分维修、大修和基建范围。

特殊检查：长大、复杂，有严重病害的隧道，要特别检查。隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

3、隧道检查与养护工作内容：(1）衬砌

(2）道路

(3）标志

(4）附属设施

(5）排水系统

(6）塌落物(7）洞内清洁

(8）洞口花草(9）有害气体、烟雾、噪声

隧道日常检查与养护隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

4、隧道衬砌养护:

(1)衬砌变形、开裂的处理措施

•

针对衬砌背面空隙，压注水泥砂浆

•针对衬砌厚度不足，可外喷混凝土；另外，在满足限界要求时，可加筑套拱。

•锚固、灌浆；换拱

隧道养护，排除安全隐患隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护(2)、衬砌裂缝稳定时的处理

•

压注环氧水泥砂浆或水泥砂浆的方法加固

(3)、衬砌表面腐蚀、剥落及灰缝脱落处理

•

先清除表面已松动部分；

•

分段或全面加喷水泥砂浆或混凝土保护层，喷厚3-6cm。

(4)、端墙、侧墙、翼墙位移、开裂处理

•

针对地基问题，采取扩大基础或设置仰拱措施；

•

端墙外倾，可采取改换墙背填料，完善端墙后排水系统；

•

内侧墙鼓肚（外凸），可采取墙岩间压注水泥砂浆或锚杆加固围岩措施。隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护(5)、路面拱起、沉陷、错台、开裂

•

针对侧压过大，路面下加设水平支撑或仰拱；

•

路面局部沉陷、错台、严重碎裂，采取以下措施

a.挖出碎裂路面和基岩，清底后重铺。

b.渗漏水严重时，同时治理，将水引入两侧边沟。

隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

(6)、隧道衬砌局部坍塌处理

•

暂封闭交通，采取临时支护措施。

•

清除塌渣，砌筑衬砌，快速成环，塌穴最高处，预留回填及进出料孔以便拆除支撑，若坍方围岩不稳定，处理塌方过程中有继续坍塌的可能，可考虑坍体护拱。

•

最后是坍穴回填，拱背采用浆砌片石处理，厚2-3米，其上用干砌片石回填，尽量填满。隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

5.隧道防护与排水

(1)、防护包括

•山体滑动治理

•修建挡土墙

•保护性开挖隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

5.隧道防护与排水

（2）洞外排水

•有坡度隧道，其上洞口路基边沟及两侧沉沙井应经常清除泥砂杂物，疏

导畅通。

•沿河隧道在洪水季节，临时封闭洞口。

•隧道顶山坡地表水，采取措施迅速排走。隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

（3）洞内排水

防水原则：以防为主，防、排、截、堵相结合

隧道洞内渗水处治措施:

•

增设衬砌背面排水系统。

•

裂缝集中处漏水，封闭裂缝埋管排漏。

•

衬砌接缝处漏水，环形暗槽排水。

•

少量渗水，涂抹防水砂浆或衬砌表面铺防水层

•

围岩与衬砌间压注防水砂浆或水泥浆，形成密闭层以防止渗漏

•

漏水量大的裂缝处，设表层导流管。隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

地下涌水处治措施：

•

设横向盲沟或加深纵向排水沟。

•

水泥路面下设隔水层。

•

路面与围岩间压注防水水泥砂浆或水泥浆

隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

6、隧道附属设施检查与养护

(1)通风隧道内空气指标

•

隧道内CO允许含量。

•隧道内烟尘允许含量。

•异味稀释，换气次数与换气风速。

通风设备检修

•利用竖井，随时检查，清除井内杂物，防止雨雪等灌入，影响通风。

•通风设备定期检修。隧道运营与养护01三、隧道运营检查与养护

6、隧道附属设施检查与养护

(2)照明区段亮度要求：分白天与夜间两种情况

路面照明标准：根据车速

隧道洞口附近地段和洞内亮度的维护

(3)监控、消防、通讯

监控设备布置

监控设备维护

•日常检查

•定期检查模块八

隧道运营管理与维护

单元2隧道的防灾救援

《隧道工程施工》

隧道灾害概述1隧道内灾害特点2防灾救援基本原则3本讲主要内容隧道的防灾救援01一、隧道灾害概述

隧道灾害背景：（1）我国隧道工程数量逐年增长，向着长、大、深、群（洞室）方向发展，运营和防灾救援方面的问题也日益突出。

特别是特长隧道（铁路隧道＞10km，公路隧道＞3km）的防灾救援是隧道运营期间的难点。（2）要减少隧道内灾害事故发生的可能性和事故发生造成的危害，就必须采取更有效的安全措施。隧道的防灾救援01一、隧道灾害概述

国内外铁路隧道火灾事故典型案例

隧道的防灾救援01一、隧道灾害概述

隧道灾害种类：

脱轨翻车、隧道内列车火灾

脱轨翻车：由于各种原因在隧道内脱离轨道、发生翻车，脱轨的列车与隧道或地面发生剧烈碰撞造成人员伤亡、设施及建筑物损坏的灾害事故。

隧道的防灾救援01一、隧道灾害概述隧道内火灾，产生的原因较多：（1）运营车辆隧道内着火（2）隧道电气设备故障起火（3）运营列车脱轨撞击起火（4）人为纵火有关资料表明，在这两类灾害事故中，以火灾发生的概率为最高，脱轨翻车次之。隧道的防灾救援01二、隧道内火灾的主要特点（1）火灾时会产生烟囱效应，火势发展迅猛；（2）烟雾不易排出，隧道空间内能见度低；（3）有害烟气积聚，致死率髙；（4）空间狹小，逃生救援困难。（5）火灾造成的危害一般较严重，所造成的损失巨大，中断行车的时间也很长。隧道的防灾救援01二、隧道内火灾的主要特点高速铁路隧道列车火灾具有以下几个特点：

(1)隧道为狭长型空间，列车一旦在隧道内发生火灾，其火势比非隧道区段发展迅猛；

(2)列车发生火灾停在隧道内产生大量烟气难以排出，洞内可见度差、路面不平，人员疏散困难，并且救援设备和消防人员难以接近着火点；

(3)隧道监控安全系统从发现、通报、判断确认，对疏散救援方式进行决策，启动消防及通风救援系统的时间比较长；

(4)隧道内固定消防和通风设备配置难度大，再加上隧道内环境差，维护成本高，很难保证火灾发生时能完好工作；隧道的防灾救援01二、隧道内火灾的主要特点1.高速铁路隧道列车火灾具有以下几个特点：

(5)隧道发生火灾后，恢复整治时间长，如果是在水下隧道，火灾对隧道结构的影响更为严重；

(6)高速铁路隧道一般在山区，通信联络相对困难，进行救援灭火需等待时间长；而且隧道内列车火灾的发生概率小，并且具有位置上的不确定性，若在隧道内配备大量的火灾消’防设施，投入大、难度高、维护成本高；

(7)高速铁路隧道列车火灾一旦发生，其间接损失远大于洞外火灾，而且造成极其恶劣的社会影响，使得高速铁路的安全性在公众的印象大打折扣。隧道的防灾救援01二、隧道内火灾的主要特点2.

隧道火灾原因分析

（1）总体来讲，事故原因分为如下两种:

运输管理因素：主要有制度不严、确认不及时及司机误操作；

设备环境因素：主要有故障或破损、易燃货物、引燃源。

（2）按火灾产生的主体可分为列车（车辆）及隧道内运营维修设备两个方面。

隧道内火灾灾源主体是列车（车辆）本身，灾害原因主要是列车本身起火、列车与隧道内设备物理接触产生的不良变化等。

造成火灾的事故的原因通常较为复杂，是多种因素共同作用的结果，火灾预防也是从多个方面入手，着力解决潜在隐患。隧道的防灾救援01三、防灾救援设计基本原则

公路隧道的防灾救援设计，应贯彻以下原则：

以人为本，预防为主，消防相结合；

监控有效，措施有力，疏散有序，助救与自救相结合；

早期发现，及时灭火，移动式和固定式灭火相结合。

防灾救援需要有利的监控体系作为支撑。隧道内应急救援设备隧道的防灾救援01三、防灾救援设计基本原则

铁路隧道防灾救援疏散工程设计，应根据运输性质、环境条件、施工辅助坑道条件等，经技术经济比较后综合确定，遵循以下基本原则：(1)针对高速铁路的营运特点，应遵循“以人为本，应急有备，方便自救，安全疏散”的总体原则；(2)要采取经