隧道工程的优点范文
时间：2023-12-01 16:05:28
隧道工程的优点篇1
【关键词】桥梁沉管隧道盾构隧道比较优越性
当城市交通需要跨越江河海湾时，常见的方法有轮渡、桥梁与水下隧道。但对于迅猛发展的城市现代化交通而言，当要跨越江河海湾时，一般是在桥梁与水下隧道之间做出选择。根据水道条件(水宽、水深、通航状况等)和地质条件的不同，水底隧道的建设有多种施工方法和相应的结构形式，目前常采用的方法主要有矿山法，沉管法和盾构法。对于水下软土地层而言，隧道建设主要采用沉管法和盾构法，然而通过水下隧道建设的实践表明，沉管法由于其独特的工艺特点，具有较大的优越性。
1 沉管隧道与桥梁的比较
当城市交通需要渡越水路时，是选择桥梁还是选择水下隧道通过，主要应依据航运、水文、地质、生态环境及工程拆迁量等具体建设条件进行全面的比较分析和论证而定，不能一概而论。影响方案选择的因素主要有以下情况。
1.1 当有大型船舶通过水路时采用隧道要优于桥梁众所周知，水下隧道的单位长度造价比桥梁高，但当跨越有10～20万吨以上巨轮通过的江河或港湾时，此时的桥梁就需要有50～60 in以上的垂直净空，随之桥梁的桥跨宽度和引桥长度都需要相应加大，结果既增加了造桥梁的难度，又增加了桥梁的工程造价。此外，若考虑到为了缩短引桥长度而必须采用4％ 的规范极限坡度，车辆在长距离的引桥上坡慢速行驶，不但降低了桥梁的通行能力，而且加了燃料消耗和因排放废气增多而造成对环境污染程度的加剧。采用水下隧道方案所获得的综合效益要比建高大桥梁好。
1.2 当建桥占地多拆迁量大时采用水下隧道为满足现代化城市建设和水路两岸发展的需要，同时为能充分利用原有城市的基础设施，往往需要在寸土寸金的旧城区域架设水路通道。此时若采用桥梁跨越，则桥梁引道的建设可能会涉及大量房屋的拆迁和土地占用，致使工程建设总投资要高于水下隧道工程建设总投资，此时采用水下隧道渡越方案比较经济合理。如即将兴建的厦门东通道工程，桥梁方案需要占地514．8亩，而隧道方案仅需占地30亩；比较两方案的建设总投资：桥梁方案需要33亿元，隧道方案需要32．5亿元；进一步比较两方案的建设总投资和按100年设计基准期内的照明费用、通风费用、养护费用以及管理费用的累计综合费用，桥梁方案为49．5亿元，而隧道方案仅为44．9亿元。由此可见，隧道案因其占地少、拆迁量小及需要的建设总投资及综合费用低而比桥梁方案优越。
1.3 水下隧道的交通运输不受恶劣气候的影响桥梁交通运输易受恶劣天气变化的条件影响，如遇大风、暴雨、大雪、浓雾及强冷空气的严重冰冻，都会使车辆行驶处于不安全、不舒适、不畅通、不经济状态，难以保证桥梁枢纽的设计通行能力和交通事故的发生。而水下隧道交通运输则不受恶劣气候的影响，无论刮风下雨，均能确保隧道交通安全，畅通无阻地全天候通车运行。
1.4 水下隧道可保护水域的自然景观对于环境和景观维护要求较高的水域，采用水下隧道可保持原有水面广阔开朗、水天一色的优美自然景观，很好地维护滨海、滨江视觉风景的和谐统一。而架设桥梁在一定程度上会干扰原有的自然风光。
1.5 水下隧道具有很强的抵御自然灾害和战争破坏的防护能力水下隧道在一定水深和一定厚度的土岩覆盖下，能有效地抗御地震、台风、海啸等自然灾害的破坏。此外，在战争中可免遭常规武器或减轻核武器的打击破坏。战争状态下，作为运输枢纽的桥梁是首先被打击对象，一旦被摧毁，不仅自身交通中断，同时又阻塞江河和海湾的航运。由此可见，从抵御不可抗力的角度考虑，采用水下隧道要优于桥梁。但同时应注意，若一旦在隧道内发生事故灾害，如火灾、水灾等，由于受其空间小、传播速度快及施救难度大等因素影响，灾害的损失量要大于桥梁。
1.6 水下隧道可一洞多用，能安全稳定地安排各种市政管道穿越水域现代化城市建设涉及的市政供水、供电、通讯管道的安装架设，易受桥梁结构形式的限制，架设安装难度大，且修维护困难。而水下隧道断面设计则容易考虑安排服务于市政各种管道安装的专用空间，且安装和维护方便。
1.7 水下隧道的综合效益优于桥梁从系统优化角度考虑，水下隧道在社会、经济、生态环境等多方面的综合效益要优于桥梁。采用水下隧道方案渡越江河海湾，对城市生态环境干扰少，可避免因车辆行驶产生的噪音、粉尘和废气对城市环境的污染；隧道本身具有很大的承受车辆超载的能力，不像桥梁对车辆载重及桥面铺装厚度荷载有严格的设计荷载限制。此外隧道结构的稳定性及耐久性远比暴露在空气中、承受各种不利环境因素影响的桥梁好，可大大延长结构的使用寿命；因不受气候条件的影响，可提高运输效率。
2 沉管隧道与盾构隧道的比较
对于软土地层而言，目前水下隧道的建设主要采用沉管法和盾构法．然而工程实际表明，采用钢筋混凝土沉管隧道比采用盾构隧道具有更多的优点，具体表现如下述。 ．
2.1 采用沉管隧道可使隧道全长最短，工程造价低由于沉管隧道的顶板埋设深度在河床表面以下的浅部，甚至可以超出河床一定高度也能保证不影响水路通航，因此沉管隧道需要的埋深很浅，隧道顶板覆土厚度达0．5～1．0 m即可，加之采用路基高程较高的矩形断面，需要的挖槽深度浅，进一步使隧道全长缩为最短，最大程度地降低了工程造价。比较圆形断面的盾构隧道，为了有利于地下施工和安全，盾构隧道顶板上部至少要有10 m以上的覆土厚度，为此要求则必须要增加隧道的斜坡引道长度，致使现代隧道技术盾构隧道的长度比沉管隧道长。另外，盾构隧道的断面一般为圆形，其缺点是隧道空间不能被充分利用。
2.2 矩形沉管隧道容纳的车道数多。可简化施工。缩短工期对于矩形沉管隧道，根据需要可一次浇筑成型2～8个多车道断面，矩形断面的优点是空间利用高，路基高程高，因此减少挖槽的土方量。另外，当需要建造容纳4～8个多车道隧道时，可不必修建平行隧道，因而可简化施工，缩短工期，降低造价。相比圆形断面的盾构隧道而言，其断面内径尺寸一为10 m左右，仅能布置双车道，若按需要欲建多车道隧道，则必须修建平行隧道才能满通量的需求。比如欲建8个车道的水底隧道，则必须建造四条平行的盾构隧道，如此不但增加了施工难度，而且也将增加工程造价。
2.3 沉管隧道的防水效果比盾构隧道好钢筋混凝土矩形沉管隧道的管段每节长100 m以上，比较盾构隧道而言，施工接头少，相对减少了渗漏水的机率。此外，管段的混凝土浇筑捣制是在作业环境条件较好的露天干坞内进行，易于实现质量控制。在实施过程中，通过采取内外结合防水技术措施及管理措施能严格控制好混凝土浇筑和防水质量，可达到良好的防水效果。再加上水下接头采用成熟的水力压接的GINA和OMEGA两道屏障的防水带技术，其防水效果经我国多条沉管隧道工程实践验证，可切实做到滴水不漏。相比之下，盾构隧道的防水效果难以做到滴水不漏，这是因为盾构隧道的管片安装，沿纵向留有很多1．2 m长、交错分布的通缝，为防止漏水尽管采取了紧固、密封、防水注浆等各种措施，但经实际表明，要保证滴水不漏是困难的。
2.4 沉管隧道的主要工序施工可平行作业。建设速度快。工期短由于沉管隧道的主要工序，诸如基槽开挖、管段预制、管段的浮运沉放，以及内部装修等施工工序可组织平行作业，互相不干扰。因此与大部分工程量必须在隧址上完成的盾构隧道相比，采用沉管隧道可大幅度地缩短工期。如广州珠江沉管隧道，该工程从管段预制到全部沉放结束，仅用了4个月的时间。
3 结语
现代化城市交通当需要跨越江河海湾时，选择沉管隧道具有较多的优越性。
3.1与桥梁比较，隧道的优越性在于运营期间不影响水路航运;不受恶劣气候影响;保证交通全天候正常运行,占地少;拆迁量小能保护原有水域自然景观;具有抵御自然灾害和战争破坏的能力;一洞多用，可有效地安排各种市政管道穿越水域;具有较大的承受车辆超载的储备能力;结构耐久性好，寿命长。
3.2与盾构隧道相比，沉管隧道的优越性在于:沉管隧道可使隧道全长最短;沉管隧道防水效果好;矩形沉管隧道容纳车道数多，不必修建平行隧道;沉管隧道的主要工序可平行施工，建设速度快。
参考文献
[1]夏明耀等．地下工程设计施工手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1999
[2]尹旅超等．日本隧道新技术[M]．武汉：华中理工大学出版社，1999
隧道工程的优点篇2
排降隧道位于厦蓉高速公路段贵州境内，为双洞双车道隧道，全长4250米，是整线的控制性隧道。贯通工期两年时间，通过施工过程中采用富有自主知识产权的特长隧道GPS控制测量方法，贯通横向误差为15毫米（规范误差为150毫米），高程误差仅8毫米（规范误差为50毫米），实现了精确贯通，在隧道内多次进行往返测量，每个横洞贯通时进行左右幅导线校核，工程总投资3亿人民币。施工单位为贵州省桥梁工程总公司第三工程处和中铁五局集团二公司。建设队伍管理精细，创中国隧道施工史上罕见的“零死亡”记录。排降隧道在施工前，从隧道出口到出口施工便道需要时间三小时左右，正式通车后，穿过隧道时间只需四分钟，排降隧道位于贵州省三都县部，因其地势险要，沟壑纵横，群峰耸峙，素有“天险”之称。在这里修建隧道，不仅施工场地极其狭窄，而且地质状况极其复杂，建设难度很大。对于该隧道的控制测量难度极高，施工单位通过对先有测量技术的改进，形成一套符合光面爆破并且同时符合TBM施工机械的测量方式。于二零零八年七月开始施工的该隧道，分上下两线，由四支施工队从东西两面同时相向开凿。由于采用卫星定位等高科技技术，横向误差十五毫米，高程误差仅八毫米，贯通精度在规范范围内。近四公里的隧道在整个施工过程中没有发生一起伤亡事故和塌方现象，在中国隧道施工史上也是罕见的。在排降隧道的GPS测量过程中，通过施工方对于控制点采用一级GPS测量精度，进行严格附合等方法，确保了施工的测量精度、准确度。测量过程中，测量单位查阅相应规范，例如，《公路勘测规范》、《全球定位系统测量规范》等以及结合以前对于大型结构物的测量经验，制订了一套符合规范标准要求的测量方案。我们知道在对隧道进行控制测量时，一般分为两部分：洞外控制测量和洞内控制测量，对于洞外控制测量一般采用GPS网（国家相应规范对不同级别隧道采用不同级别GPS有相应明确规范，此处不加赘述）控制测量。至于洞内测量，由于隧道施工技术较多。分为：盾构、TBM、爆破等方法，针对不同方法，控制测量也要采用不同的方式。例如TBM是近年来新兴隧道施工技术，其具有施工速度快，安全高效等特点。然而针对此项技术，我国创新性设计了一套符合TBM的控制测量技术隧道导向测量技术。通过此项技术可以实现精准对接。
2秦岭隧道
秦岭隧道的成功修建，标志着我国对于各种复杂山体、岩体、土体都有了开凿隧道的能力，虽然西汉高速秦岭隧道并不是第一次穿越秦岭，但是高速公路与高速铁路不同，公路隧道的施工对于隧道的直径要求较大，在进行修筑爆破、盾构挖掘等施工手段时，施工难度更高。秦岭隧道的施工过程中，洞内控制测量全程采用TC1800型全站仪，通过方向法来观测测回角，测量次数为6~10次。在洞外向洞内导向测量过程中，应注意不应该在阳光充足时进行，因为在阳光充足时，光线对于测量误差影响较大。不便控制为一级精度。在每次I级导线测量完毕之后，应选择较长的部位进行闭合附合。通过附合来检查测量精度、误差修正等问题。
3对比GPS和三角测量优劣
方法是：已知A、B、C三点的距离，通过某种方式确定另一点P离A、B、C的距离。GPS是英文（全球定位系统）的简称。利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。而GPS控制测量则是基于GPS系统来布置控制网。三角测量法的优点是：几何条件多、结构强、便于检核；用高精度仪器测量网中角度，可以保证网中推算边长、方位角具有必要的精度。缺点是：推算而得到的边长精度不均匀，距起始边愈远精度愈低。而GPS优点是：不受地形限制，控制点之间不需要通视。定位精度较高，方便快捷。一次观测三维坐标可以得出高程角度等较多数据，而且GPS仪器小巧方便携带。GPS缺点就是需要进行数据传输，对于信号不良的地区尽量不要采用，否则误差较大。另外对于相关施工人员素质要求较高。在数据处理方面，两种方法都需要进行内业计算，然而GPS技术可实现直接所观测数据与计算机相连，通过相应软件计算，在数据处理领域GPS优势明显。测量精度方面，相关数据表明，在特大隧道方面，三角测量法还是占据有利位置，由于特大隧道中部无法接受信号，通过信号传感方式会造成较大误差，所以在特大隧道中推荐使用三角测量的方法。
4结语
西汉高速公路秦岭随到群中测量方案制定，对比三角测量法和基于GPS建立控制网法，来着重介绍在高速公路特长隧道施工过程中，控制测量的要点、优秀施工方法、解决问题策略等。希望能为今后高速公路特长隧道施工带来一定的启发和帮助，让我国的隧道事业、高速公路事业发展越来越好。
隧道工程的优点篇3
关键词：铁路隧道;钻爆法;施工工序;关键节点;安全管理
中图分类号：U455.41 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）06-0159-01
1 铁路隧道钻爆法介绍及其应用
1.1 铁路隧道钻爆法应用背景及介绍
随着社会经济的快速发展和铁路建设科学技术的不断进步，近年来，我国铁路建设取得了辉煌的成绩。
按照2008年修订《中长期铁路网规划》，高速铁路隧道累计总里程将超过10 000 km。受地理条件和路网规划的影响，隧道穿越区地质条件极为复杂，而且由于客运专线隧道大多采用双线单洞，开挖断面大，再加上客运专线对隧道工程的质量、安全工作状态及使用寿命等要求也越来越高，这都对铁路隧道施工的施工工序及其关键节点控制提出了全新的要求与挑战。
钻爆法是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。钻爆技术的发展与铁路工程等建设的发展是密不可分的，一方面钻爆法的不断优化创新及其应用极大的促进了铁路隧道施工的质量和效率提高，另一方面大量的铁路隧道施工建设实践也不断反哺和优化了钻爆法的发展。
1.2 钻爆法应用
钻爆法在铁路隧道的施工中具有非常重要的意义与价值，钻爆法在隧道施工中常用的方法主要包括以下四种：
①全断面一次开挖法。
②分断面两次开挖法。
③台阶工作面法。
④导坑施工法，其中后三种属于分部开挖法。
这些不同的钻爆施工方法各有其优缺点，根据不同的地质条件和施工要求需要因地、因时、因人制宜，采取科学合理行之有效的钻爆施工方法，如对于全断面一次开挖的钻爆施工方法而言，其主要用于围岩稳定、坚硬、完整、开挖后不需临时支护的Ⅰ～Ⅱ类围岩的石质巷（隧）道以及高度不超过5 m、断面不超过30 m2的中小型断面巷道。因此务必在钻爆施工前做好相应的调研规划，采取符合要求和施工原理的钻爆方法。
2 铁路隧道钻爆法施工工序及其关键节点
铁路隧道钻爆施工是一项具有高度技术性、整体性和系统性的工程，考虑到铁路隧道建设的高度重要性，铁路隧道施工对于施工工序有非常严格严谨的要求，对于钻爆施工过程中的关键节点把控应该从战略层面予以重视。隧道施工应本着“安全、有序、优质、高效”的指导思想，按照“保护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”的原则组织施工。这对于钻爆施工提出了更多考验与挑战，因此把握钻爆施工的工序及其关键节点对于整个钻爆施工及铁路隧道施工的成败具有重要的意义与价值。
就钻爆施工的整体施工工序与关键节点而言，主要包括以下几个部分，洞口段施工、洞身开挖、超前支护、初期支护、二次衬砌及仰拱、防排水、超前地质预测预报、监控量测等。
需要指出的是，受不同地理条件和环境的影响，并非每一种钻爆施工的方法都需要经过这些所有的工序和关键节点，一些简单的地理条件或者施工要求的情况下，可能会工序少，干扰小。如采用先导洞后全断面扩挖法，可以从正面台阶开始作业，上部钻孔可与装岩同时作业，不需支撑和棚架，节省大量木材，必要时可以喷射混凝土或砂浆作为临时支护。采用锚喷作永久支护时更为适宜。值得一提的是，不同的钻爆方法并非是单一的、线性的和孤立的，在整个施工体系中，很多时候需要进行整合应用。
就钻爆法施工的关键节点管控而言，务必要坚持“目标制定”――“计划管控”――“事项执行”的逻辑体系结构。随着我国铁路建设的不断发展，尤其是一些具有较大经济发展潜力，但是囿于经济及地理环境水平的限制，铁路建设还有很长的路要走，这些地方铁路建设的难度大，隧道建设的诉求也更多。这对于钻爆施工的关键节点把控而言就更为有价值。时间紧、任务重，科学合理制定目标、强力推进执行以及严格过程管控都显得尤为重要。
3 科学运用钻爆法的策略建议
3.1 要计划前置
对铁路隧道建设的钻爆施工的筹备（尤其是对施工地段的地理地质环境的调研及相关施工工具和人才队伍的准备）、流程报批和事项报批;并制定严格的倒排计划表，细分工作项，明确完成时间，完成内容和责任人。对于铁路隧道钻爆法施工应该在充分重视施工基本原则的基础上，对于钻爆法施工所面对的地层等水文地质情况进行充分考量，同时考虑围岩及其变化对于施工方法和秩序节点所带来的影响，如此才能拥有充足的调研和预计方案，实现钻爆施工的有序推进。
3.2 要结合关键节点把控注重执行
提前确定铁路隧道建设钻爆施工的相关方法和关键节点，严格把控，确保钻爆施工方案符合预期效果，关注细节与体验。对工作首先要从整体上进行逻辑思考，明确采用钻爆施工方法（或某一具体技术）需要实现的目标是什么，思考目前已经具备的条件是什么，如何实现，需要哪些支持，应急预案等，需要从这些方面对工作事项有一个体系性的认识。比如在洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。只有关键节点清楚明确，各个环节衔接有序，才是执行的前提。
3.3 要不断创新和优化施工管理制度
规范现场施工动作，加强标准化意识，创新施工策略。钻爆施工的技术性和难度都很大，而且施工的安全管理也至关重要，因此对于施工现场的管控及其标准动作的推进有利于确保钻爆施工的有序进行。在此基础上，还要结合具体的隧道施工中所面临地理环境地质条件和施工要求，不断创新施工方法，实现“降本增效”，在施工过程中对于创新和优化管理制度而言，可以从以下几个基本方面进行着手：
①确定钻爆法的阶段施工目标，即施工在未来的工程进展过程中，要应对各种变化所要达到的目标。
②要制定这个规划，当目标确定了以后，考虑使用什么手段、什么措施、什么方法来达到这个目标。
③将应用钻爆法施工规划形成文本，以备评估、审批，如果审批未能通过的话，那可能还需要多个迭代的过程，需要考虑怎么修正，促进铁路隧道施工技术的不断进步与完善。
参考文献：
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[3] 肖毅.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].低碳世界，2014，（1）.
[4] 张民庆，黄鸿健，吴川，等.铁路隧道施工围岩变形安全等级的研究与应用[J].铁道工程学报，2014，（11）.
[5] 沈周，傅洪贤，赵晓勇，等.铁路单线隧道钻爆扰动范围的研究[J].工程爆破，2010，（3）.
隧道工程的优点篇4
BT模式作为PPP模式的一种形式，在我国的城市轨道交通建设中越来越重要。结合隧道工程维修管理发展状况，把BT模式引入隧道工程大修的维修管理中。通过对BT模式的优越性和存在的问题进行分析，提出BT模式的改进程序图和BT模式应用于隧道工程大修的维修管理中的意义及建议。
关键词:
隧道大修;BT模式;维修管理
在当前快速稳定的社会发展形势下，交通运输的需求量日益增大，等级要求也越来越高，铁路、公路、隧道的数量也越来越多。由于人为、自然等各方面因素的影响［1］，特别是近些年的交通事故和人为破坏使得隧道的正常使用越来越困难，甚至导致隧道失去了使用价值。伴随着时间的推移，我国将从隧道修建大国跨向隧道维修大国。隧道的维修与管理已成为隧道建设管理工作中的一个重要问题［2］。2015年3月31日，大屯路隧道交通事故撞损的设施难处理的部分主要是墙面，需要维修项目包括赔偿防火板120m2、骨架242m、线缆327m、配电箱伴热及接线盒各一套等，目前维修资金正在测算过程中，预估在30万元左右。贵州高速公路集团有限公司获悉数据:2013年1月至2015年3月，沪昆、兰海、遵赤、汕昆及厦蓉五条高速公路贵州境内的隧道机电设施被盗累计43次，修复耗资达约2300万元，平均每年需要上千万元的维修资金。由此数据可以得出:隧道维修非常重要和困难，同时维修保养成本将非常高昂。在我国，还没有学者把PPP模式的理论和方法运用到隧道工程的维修和保养的管理中去，在这方面与一些发达国家的差距十分明显。在国外，日本等国很早就对隧道维修管理进行了深入研究，其成果主要集中于维修管理模式、隧道结构变异现象的分类及其标准化、结构变异程度的分级及判定等方面［3］。BT模式作为一种符合市场规律的管理模式，把它引入隧道工程大修情况下的维修管理中，隧道维修将更加高效，风险的分担也会更加合理，同时也将隧道维修放入到完全的市场竞争中去，避免部分企业垄断市场。
1隧道大修工程维修管理引入BT模式分析
1.1BT模式的内涵和概述BT为英文Build和Transfer的首字母缩写，意为“建设—移交”，是政府利用非政府资金来进行非经营性基础设施建设项目的一种融资模式。BT模式属于PPP模式的变换形式，指一个项目的运作通过项目公司总承包、融资、建设验收合格后移交给业主，业主向投资方支付项目总投资加上合理回报的过程。BT模式对工程总承包企业来说具有投融资的性质［4］。对于一般的BT模式项目，主管单位为业主。一般项目BT模式运作图见图1。
1.2隧道工程大修的维修管理中引入BT模式的优越性虽然我国还未在隧道工程维修管理中应用过BT模式，但是根据隧道工程维修管理的发展状况，我们可以尝试把BT模式利用到隧道工程大修的维修管理当中，以适应市场的发展，其主要优点如下:
1.2.1缓解政府财政压力，降低政府投风资险BT模式的引入可将大量的社会资金引入隧道工程维修管理中，缓解了政府在隧道大修中的大量投资，也相应地减少了自己进行项目融资和建设的风险［5］，从而解决隧道大修建设资金短缺的矛盾，缓解政府财政压力。
1.2.2发挥市场作用，切实改变政府职能引入BT模式后，项目主要由相应的项目管理公司实施，政府从业主单位转变为监督机构，一方面可以使隧道维修管理专业化和市场化，提高效率;同时，可以从根本上改变政府在基础设施和公用事业建设中的职能，专门致力于建设资金的筹措，对项目进行宏观监督管理。
1.2.3增加新工艺、新技术和先进管理方法的运用BT模式的引入，使市场竞争机制更加完善，促使企业在隧道工程维修建设中引进新技术，改进新工艺和提高管理水平来增强企业本身的综合竞争力。同时，企业在投资中降低了盲目性、减少了风险，也促进了企业本身的变革。
1.2.4降低项目管理成本，缩短项目维修工期BT模式实施后，业主可通过招投标的方式确定最优惠发包价格，控制和降低隧道大修投资成本［6］。同时，BT承包商可以利用自己的优势，减少隧道大修的前期调查、设计、施工和协调等方面的中间环节，提高维修管理水平和效率，缩短维修工期。
1.2.5完善隧道工程维修管理体系BT模式促使政府部门和维护单位建立一套健全的维护方法，一套健全的检查和检测方法和一套健全有效的判定和评定机制;同时，BT模式也促使企业在维修管理中建立一个新的体系，根据隧道维修独有的特点建立成本管理、质量管理、安全管理、施工管理等管理机制，根据经济性来设定材料规格、设计基准和施工工艺，提高资金的使用效率。
1.3隧道大修工程维修管理引入BT模式需解决的问题BT模式引入隧道大修的维修管理中，必定存在所需解决的问题。这些问题具有一定的普遍性，也有自身的特点，其根源在于我国基础建设体制以及相关法律法规的不健全，主管部门对后期维修也没有引起足够的重视，其维修建设带有传统计划经济的高度集中的管理色彩。BT模式的引入，必然会存在以下问题:
1.3.1工程复杂，无实例借鉴BT模式是一个复杂的系统工程，在隧道大修的维修管理中，涉及病害检测和评定机制的建立，与主管部门、运营部门、电力部门等部门有效的协调和配合同，施工时间，安全等问题，涉及面较新建隧道还广，且无例可循。
1.3.2缺乏健全的法规体系、市场运行机制相对于隧道的新建，隧道维修缺乏健全的招投标、设计、造价、施工等规范，也缺乏健全的检测和评定机制，政府和承包企业之间缺乏完善的偿债机制、信用机制等。
1.3.3BT方式中的融资监管难度大、合理回报难以确定由于BT模式具有特殊的法律性质，复杂的法律关系，又是一种合同的组合，因此，融资监管难度大，同时，造成投资回报率难以确定。
1.3.4缺乏完善系统的维修项目管理体制隧道工程大修的维修管理是一个复杂的系统工程，特别是铁路运营隧道具有施工作业时间短、各专业交叉作业多、工作量大、施工地点集中、施工时间不确定等特点［7］。如何在有限的时间空间内计划、组织、指挥、协调和控制好各项施工作业，同时降低项目成本、缩短项目工期、提高项目质量和保证工程安全等，是一个亟待解决的维修管理问题。根据BT模式的优越性和存在的问题，将BT项目模式进行改进，见图2。
2隧道工程大修的维修管理中引入BT模式的建议
2.1建立健全法律法规BT项目的成立，是建立在一系列法律文件和合同协议之上，目前，我国隧道的后期维修几乎都由政府单位承担，基本隔离于市场之外，特别是铁路部门。在这方面，我国还没有专门针对维修管理的法律依据和明确的规范，这对隧道大修的维修管理中引入BT模式带来一些困难。对主管单位和投资者而言，都存在着很大的法律和政策风险。因此，应建立一个健全有效的法律保障［4］。在BT模式下的隧道维修管理中，应该形成特殊的合同文本和法律条款，使项目参与各方在建设过程中有完整的法律保障和工作依据。特别是在隧道维修这样的特殊行业，其不确定性、风险性更大，政府部门应该出台相关的法律法规来增加投资者的信心。
2.2严格选取中标人隧道工程是难度高和风险高的工程，因此投标方必须有丰富的隧道工程经验和较强的专业技能。在招标过程中，业主必须择优选择，在施工中，业主严格管理和监督。在此过程中，政府质量监督管理机构也要承担很大的职责，同时也需要更加专业。在评标时，应当针对隧道工程的特点，建立专门的评标办法;评标的专家应该是隧道工程技术上专有的人才，适当提高技术类专家的比例。中标人的技术水平是关系到BT模式成功运行的关键，政府监督部门应严格程序，优选中标人。
2.3改革监理体制我国的监理体制已经远远不适应现今的隧道工程维修和管理，应该予以改革，让监理方真正拥有监督的权力。针对专门的隧道维修，应该创新监理体制。隧道维修和保养是非常重要的，费用高昂，周期频繁，关乎国计民生，政府应该给予监理足够的支撑，让我国的监理体制真正和国际接轨。同时，对于此类工程的监理人员需要进行针对性的专业知识培训，对中标监理单位的关键人员(如技术负责人，总监和专职负责安全的副总监等)应该进行考核，考核合格后方可任职。
2.4培养专业的隧道维修者和管理者我国隧道维修建设中需要大量的相关专业人才，国家应成立专门部门联合高校和科研机构，尽快培养出专业的隧道维修者和管理者。隧道维修是很讲究技术的，但同时掌握这门技术难度较大，国家有能力举办隧道专门专业的高校非常少，导致在管理中和施工中这类的专业技术人次都非常缺乏，很多人有实际经验，但缺乏理论基础。当BT模式引入后需要大量的专业人才，政府应该和科研机构和高等院校进行合作，提供专业培训的支持，为BT模式在隧道维修中提供人才保障。
2.5政府应建立相关机构，加强引导与监督为适应维修管理的市场化，政府需优化现有的维修管理方法，建立专门的、有效的管理机构和执行机构。这些机构应加强招投标和投融资的监督，健全相关的技术标准，明确相关的法律法规，建立有效的检测和评定方法等，对项目进行指导。同时，致力于维修的行政许可和从业资格的研究，引导社会成立相关的维修公司，建立资质评审机制，给参与维修的企业制定游戏规则、构建一个公平竞争的平台。做好宣传和制定好政策来吸引投资者的注意力，让大量的投资者积极参与到隧道维修中来。在隧道维修管理中，项目涉及面比较广，特别是对运营的铁路而言，保障列车的正常运营是重点［8］，为了协调运营、施工等关系，政府的专职部门在BT模式隧道维修的项目实施中，应该获得足够的政治支持和政策保障，使项目能够健康正常地运行。但政府必须接受一定的监督，政府对项目的干预不能过度，要加以限制，影响企业的投资，减少企业的投资风险。
3结语
我国有几十年的隧道维修史，但维修管理模式仍然处于探索和积累阶段。目前隧道维修和保养仍是由国企在负责，相关研究也是在维修技术和维修管理上进行摸索，缺乏对维修管理模式的研究。本文对BT模式的探讨，放开铁路，公路等维修市场、打破国企在铁路、公路维修业的垄断地位，接受市场竞争，不仅对我国隧道大修，对我国维修市场的发展也有着特殊的意义。BT模式在隧道维修保养中的应用，可以在隧道维修保养工期、成本、质量和安全等方面带来很多益处，大大减轻政府部门的负担，形成秩序良好的市场。以BT模式进行隧道维修和保养，在控制工期、成本和安全时，质量水平可以达到90%以上;意外损失费用基本不会发生，最多可能达到原来情况的10%。根据我国铁路、公路和过江隧道的规划，每年在隧道维修保养上，BT模式的采用将为政府减轻数百亿元的财政压力。
参考文献
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［8］王灏，高朋，邓志高，等.BT模式在轨道交通项目中的应用［A］.中国城市轨道交通新技术(第三集)［C］.北京:中国科学技术出版社，2009.
隧道工程的优点篇5
关键词：隧道 不良地质 平导 竖井 岩溶富水 高瓦斯 优化
1概况
南充～大竹～梁平（川渝界）高速公路（以下简称南大梁高速公路）起于南充市高坪区谭家沟，接南充至广安高速公路，经蓬安县、营山县、达州渠县，止于大竹县石桥铺镇川渝界，与重庆规划的梁平至忠县高速公路相接，全长142.226km，是四川高速公路路网规划的重要出川通道成都至万源至陕西及成都至大竹至湖北、上海高速公路的组成部分，设计时速80km，道路等级为双向四车道高速公路。
图1 项目线位
全长8168m的华蓥山隧道为南大梁高速公路最长隧道，其正穿北北东向的华蓥山山脉，距两端洞口各1km范围为非可溶岩，中部为可溶岩，从洞口至洞身依次穿越侏罗系中下统自流井组（J1-2z）、珍珠冲组（J1z）泥岩、页岩夹砂岩;三叠系上统须家河组（T3xj）砂岩、泥岩夹煤层;三叠系中、下统雷口坡组（T2l）和嘉陵江组（T1j）灰岩、白云岩等地层（见图2），该隧的修建使从渠县至大竹的行车时间由1.5小时缩短为15分钟。
图2 隧道地质剖面示意图
华蓥山隧道含10余种不良地质，主要有煤层、采空区、岩溶断层破碎带、岩溶洞穴、岩溶涌突水（泥）、硬石膏、盐溶角砾岩、软弱围岩、瓦斯、H2S等，瓦斯等级为高瓦斯。隧道穿越的煤系地层和采空区长度分别为1929m和157m，岩溶段长度为6082m，断层破碎带和盐溶角砾岩长度分别为105m和350m，稳定涌水量为19万方/天，开挖初期最大总涌水量为59万方/天。调查资料表明华蓥山隧道地下水由南向北流，即由隧道右侧流向左侧，受隧道两端接线高程限制，隧道只能处于地下水水平循环带内。
总体而言，隧道具有施工工期短、施工组织复杂、施工安全风险高、营运通风复杂、防灾救援困难等特点。
2辅助坑道比选
根据国内施工设备、施工技术水平及隧道特点，若只靠隧道进、出口两个工区施工，则华蓥山隧道施工期约为6.5年。而南大梁高速公路控制工期为4年。因此，仅凭进、出口两个工区施工无法满足4年工期要求，必须开辟新的工区，采取长隧短打方式来缩短隧道施工期，而要实现长隧短打就必须增设辅助坑道。结合隧道地形、地貌和地质，可供选择的辅助坑道主要有平导、斜井和竖井等。
考虑到隧道洞身大部分位于地下水发育的三叠系中下统雷口坡组（T2l）和嘉陵江组（T1j）可溶岩地层，采用斜、竖井辅助施工可能会因新增工区排水困难而导致施工进度缓慢，也有可能发生大量涌突水（泥）而淹没施工区，甚至导致斜竖井施工区报废，施工安全和投资风险高，因此不能采用斜、竖井辅助施工方案。
排除斜、竖井辅助施工方案后，只能利用平导辅助施工，但对其设置位置、净空断面大小、支护方式、施工运输量大小和方式、能否作为隧道营运通风、防灾救援和排水通道等方案必须加以论证。
2011年5月笔者根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）进行通风计算，计算结果表明隧道必须采用分两段送排式通风，而送排式通风风道既可考虑平导，也可新建通风竖井予以解决。为此，笔者根据平导功能不同拟定三个比选方案，比选结果见表1。
表1 辅助坑道不同功能方案比较
方案名称 方案一 方案二 方案三
不贯通平导+竖井分两段送排式通风 贯通平导兼作防灾救援通道+竖井分两段送排式通风 平导贯通兼做通风、防灾救援通道
压入式通风 两段送排通风 四段送排通风
方案简述 平导仅作辅助施工和排水，此时需增设两座通风竖井。 平导除辅助施工和排水外，还兼做防灾救援通道使用，此时需增设两座通风竖井。 平导除辅助施工和排水外，还兼做通风和防灾救援通道使用，此时不需设通风竖井。
平导支护面积 平导作为临时设施，以喷锚支护为主，净空面积24.85m2。 平导作为永久设施，采用复合式衬砌，净空面积24.85m2。 平导作为永久设施，采用复合式衬砌，净空面积65.78m2。
火灾通风 三段排烟通风 根据火灾位置采用压入或吸出式通风
防灾救援 左右隧道互为防灾救援通道，平导不做为防灾救援通道使用，车辆人员只能撤离到非事故隧道内。防灾救援通风必须利用竖井进行。 左右隧道和平导同时作为防灾救援通道，车辆和人员撤离到非事故隧道或平导内均可，防灾救援通风必须利用竖井进行。 左右隧道和平导同时作为防灾救援通道，车辆和人员先撤离到兼做风道的平导内，防灾救援通风不需要竖井。
建安费 1.722亿（含通风竖井） 2.639亿（含通风竖井） 6.20亿 6.11亿 6.17亿
优缺点 优点：
1、满足平导缩短隧道施工工期要求;
2、平导充分起到了施工超前地质预报和施工营运期间截排水功能;
3、隧道营运通风方案技术简单，风道最短，通风能耗最少，风机功率最小，火灾排烟时效性好;
4、建安费最省。
缺点：
1、平导未起到防灾救援通道作用。 优点：
1、满足平导缩短隧道施工工期要求;
2、平导充分起到了施工超前地质预报和施工运营期间排水功能;
3、隧道营运通风方案技术简单，风道最短，通风能耗最少，风机功率最小，火灾排烟时效性好;
4、平导兼做防灾救援通道，降低了火灾事故情况下人员撤离的安全风险。
缺点：
1、平导位于两隧道之间，不能充分截断隧道主要地下水来源（右洞右侧），截排水能力较低。
2、建安费较方案一多0.917亿元。 优点：
1、节省了地下风机房、通风竖井和联络风道等通风土建工程费用;
2、平导兼做防灾救援通道，降低了火灾事故条件下人员安全风险。
缺点：
1、不满足平导缩短施工工期、超前地质预报要求;
2、建安费最大，较方案一多4.4亿元;
3、因营运通风需要，平导内需设置通风隔墙，人为切断了左右隧道间联系，人员和车辆需先撤离到平导内后再通过平导撤出洞外，平导净空有限，人员车辆撤离和救援效率较低;
4、平导位于两隧道之间，不能充分截断隧道主要地下水来源（右洞右侧），截排水能力较低;
5、隧道营运通风方案技术复杂，影响因素众多，特别是分两段和分四段营运通风控制复杂，风道长，通风能耗大，风机功率大，火灾发生时烟流在隧道内流过的距离长。
比选结果表明：方案一建安费最省，既满足缩短隧道施工工期、超前地质预报和排水要求，又满足营运通风和防灾救援要求，且相对简单，便于管理，因此设计选择方案一，即平导仅作辅助施工和排水方案，营运通风通过单独设置竖井予以解决。
3平导设计
平导位置主要考虑三个方案，方案A是平导设在华蓥山隧道右洞测设线右侧45m处，即地下水来源方向，平导终点坑底高程较隧道路面低2.2m左右;方案B是平导设在隧道左、右洞中间，坑底高程较隧道路面低8m以上;方案C是平导仍设在隧道左右中洞之间，但坑底高程较隧道路面低1m左右。三方案相比较，方案A的优点是平导充分截排了来自右侧（南侧）的地下水，使隧道位置地下水大为减少，有助于隧道施工，营运期间隧道地下水也较少，降低因岩溶水及季节性降水不均衡性可能造成淹没隧道和破坏隧道结构的风险，使隧道发生渗漏水的可能性较小。对于隧道右洞而言，方案B、C截排地下水作用不大，且方案B的坑底较隧道路面低很多，不利于平导辅助隧道施工，方案C的平导和连接隧道左、右洞之间的车行、人行横通道相互贯通，导致通道太多，不利于隧道发生灾害事故时左、右洞之间互为疏散救援和火灾条件下的通风管理。因此设计选用了方案A，即平导设在华蓥山隧道右洞测设线右侧45m处，综合考虑工期及竖井地下水疏排等因素，确定在隧道进、出口端分别设置3150.5m和2612m平导。
平导断面大小由施工运输方式及运输量大小决定。其除承担隧道左、右洞两个工作面施工外，同时还要承担自身工作面施工，因此出碴进料量大，加之隧道为高瓦斯工区，应选用安全防爆型、污染小、装碴能力强、出碴运行平稳、安全高效的运输设备，且平导断面应满足双向行车，在此条件下，设计选用SS（D）B16梭矿作为平导有轨运输设备，结合通风、排水管路及人行安全等因素综合拟定平导内轮廓为5.41m×6.36m（宽×高、有仰拱）和5.02m×6.03m（宽×高、无仰拱）。
4竖井设计
（1）原施工图设计
综合考虑施工便道、地表场坪、运营维护、工程投资、风险管控等因素，本着解决营运通风、防灾救援的目的，分别于华蓥山隧道左洞左侧和右洞右侧设置一座竖井。其中左洞竖井距隧道进口4481m，与左洞设计线距离为87.25m，内径7.5m，井深461m;右洞竖井距隧道进口3181m，与右洞设计线距离为87.25m，内径8m，井深393m。左、右洞竖井分别通过联络风道与地下风机房连接。
目前常用的竖井施工方法有正井法和反井法。正井法是从井口开始全断面开挖，采用罐笼提升运输洞碴及材料。这种方法国内采用最多，但效率相对较低，也存在一些安全隐患，诸如在施工过程中可能出现岩溶涌突水（泥）而造成淹井乃至人员伤亡事故。反井法优点是施工费用较低，山上施工场地以及机械设备相对较少，不需要在山上弃碴，有利于环境保护，缺点是一方面需要进口扩孔设备，另一面是只有在主洞施工至竖井时方能开始竖井施工。
本隧竖井均位于沟谷深切、山高坡陡的华蓥山上，大规模修建施工便道较困难，再者本隧不需利用竖井加快主洞施工进度，因此竖井具备反井法施工最基本的条件。加之本隧竖井施工还存在岩溶涌突水（泥）风险，因此本隧竖井要求采用反井法施工。
（2）优化设计
交通运输部分别于2014年5月29日和2014年7月14日新颁布了《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》（JTGD70/2-2014）和《公路隧道通风设计细则》（JTG/TD70/2-02-2014）。考虑到新规范和细则在CO设计浓度卫生标准、机动车有害气体基准排放量、隧道最小通风换气次数和换气风速、隧道机械防烟与排烟标准等方面均较老规范作了较大的调整，同时考虑到华蓥山隧道的竖井和地下风机房均尚未施工，因此有必要对华蓥山隧道运营通风进行优化设计。
结合换气通风论证分析，按公路隧道通风新规范和细则参数进行通风计算后的结论表明：取消华蓥山隧道左洞竖井、改竖井分两段送排式通风为全射流通风是可行的，隧道右洞近期和中期也可采用全射流通风，远期采用竖井分两段送排式通风。优化后的运营通风系统取消了原设计的左洞竖井（深464m）和地下风机房、4台轴流风机及其相应控制设备;优化后的竖井距隧道进口3209m，设置于右洞设计线左侧145m处，内径7m，井深341m。优化后的竖井方案较原施工图节约土建工程费用约3200万元，节约机电设备费约240万元。
5值得思考的问题
华蓥山隧道于2011年3月开始动工，但直至2011年12月中旬，由于洞口征地拆迁困难等原因，致使隧道主洞在施工200多米后而平导尚未施工，因此建设方及施工组织评审专家就当时的现状认为再施工平导对展开施工作业面、缩短工期等作用不大，并提请行政主管部门取消了平导。
截至目前，华蓥山隧道进口在施工过程中已不同程度地发生了8次涌水，其中有两段为隧道后方底板冒水，最大冒水量多达9.4万方/天，这给隧道施工带来了极大的困难和风险，堵水工作也极大地占据了宝贵的施工时间，施工进度尤其缓慢，断层破碎带及其影响带平均月进尺约30m。截至目前，施工方对隧道底板冒水的治理已经投入大量的人力及物力，但处治效果依然不理想。由此看来，华蓥山隧道（尤其是进口）设置平导是很有必要的，其至少可以起到以下作用。
（1）加快施工进度，缩短工期。
（2）解决施工期间和运营期间排水，降低因岩溶水及季节性降水不均衡性可能造成淹没隧道和破坏隧道结构的风险。
（3）本隧通过岩溶水平循环带，岩溶管道水发育，施工中揭穿岩溶管道水的可能性极大。施工中若遇岩溶管道水，平导可对其进行开放式处理，即通过平导排水使隧道侧岩溶水处于泄压状态，平导对隧道岩溶水发挥着释能降压的作用。
（4）尽管平导的实施增加了遇到岩溶的次数和风险，但平导可以提前探明隧道前方岩溶管道水及管道充填情况，对隧道相应不良地质处理更具有指导性和针对性，降低了隧道大断面处理岩溶施工安全风险及难度。即使平导在施工过程中遇到岩溶管道水或管道充填物，但因其断面小也比较容易处理。
（5）平导采取的超前地质预报措施可以充分预测其掌子面前方瓦斯、H2S等有毒有害气体赋存情况，使隧道瓦斯、H2S等有毒有害气体处治更有的放矢。平导在施工中即使遇到瓦斯和H2S等有毒有害气体，但因其单位时间内溢出的瓦斯、H2S较少（断面小的缘故）和断面风速较大，瓦斯和H2S不易聚集，更易将平导范围内的有毒有害气体降至安全浓度以下，施工中平导可以在不增加瓦斯和H2S等风险的条件下通过煤层瓦斯段。
6结语
（1）华蓥山隧道目前为四川省在建的最复杂高风险隧道，其风险等级为Ⅳ级和Ⅲ级，笔者通过梳理本隧的难点及对不同辅助坑道方案进行抽丝剥茧的比选分析，提出了平导与竖井组合的辅助坑道解决方案。就设计而言，其对缩短隧道施工工期、降低安全风险、满足营运通风及防灾救援等具有积极作用。
（2）本隧施工实践证明，平导对降低岩溶富水高瓦斯隧道施工、运营风险和加快施工进度均具有举足轻重的作用。因此，在以后类似隧道的设计和施工中，对平导的取舍问题应持谨慎态度。
（3）本隧切实结合新规范、细则对通风竖井进行了优化，节约投资约3440万元，达到了既满足运营通风和防灾救援通风，又减小工程规模、降低工程风险和节约工程投资的效果。
（4）值得一提的是，华蓥山隧道在设计别强调“以超前地质预报为基础和核心”、“针对具体不良地质制定针对性处理措施”、“建立施工过程中环境监控和应急报警系统”、“制定施工阶段专项应急预案”、“建立施工阶段风险评估与管理制度”和“重视隧道运营安全、可靠性”等一系列设计思路，要求施工中充分贯彻“动态设计、动态施工、动态管理”理念，同时要求将超前地质预报、信息化设计施工、风险管理、环境监控等手段落到实处并贯穿于隧道施工全过程。至此，截至目前，华蓥山隧道施工未发生一起安全事故，这在一定程度上佐证了设计指导思想的正确性。因此本隧设计理念对类似高风险隧道具有一定指导意义。
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隧道工程的优点篇6
【关键词】水工隧洞；设计；施工优化
水工隧洞的设计和施工的优化运用到像我国大型的调水工程，例如像南水北调、引滦如唐、引江济太等。水工隧洞的设计及施工的优化和我们的生活息息相关。为此笔者查阅相关文献，写的此文以期为读者以及相关工作人员有所帮助。
1、中小型水工隧洞规模及类型划分
之所以称之为水工隧洞是由于最大应用于在调水工程，当然水工隧道也可以运用到其他行业。根据运输距离的不同其规模也不尽相同。例如短型水工隧道、中长型水工隧道以及长型水工隧道等。其类型的划分又根据隧洞洞室的断面、跨度的大小等因素分为四类。其四类优缺点不尽相同，但是大致都包含“小”和“长”的特点。为此对于用途和地质的差异其设计要以“三规模、四类型”为依据。
2、隧洞进出口设计应遵循“早进晚出，不刷坡或少刷坡”的原则
隧洞，一般情况下大都是在山间或地下进行作业的工程。所以在对隧洞进出口设计时应结合当地山体地质和周围的环境综合分析。笔者认为在设计时应遵循11个字。即早进晚出、不滑坡或少滑坡。在这11个字的基础上对其进出口进行改造，例如像无洞门设计和简易洞门设计的方案。另外。值得一提的是，对进出口还要定期的进行检查、保养，以防有潜在的安全隐患。
3、隧洞结构防水原则应以堵为主！限排为辅
隧洞防水结构原则的建立是综合地质环境，水文环境考虑的。例如在提出以堵为主、限排为辅的防水原则时是根据随着工程的不断推进地表将出现下陷而提出的。传统的隧洞结构在长时间的运作中，由于运载量的不固定以及水压的作用，其表面会出现裂痕进而使外水内渗、内水外渗的现象。而“以堵为主、限排为辅”则恰恰弥补了这一缺陷。
4、中小型隧洞主要施工方案优化
笔者认为要想使中小型隧洞施工方案得到优化应从施工支洞的优化、开挖施工机械优化、辅助设施的优化、爆破循环优化等四个环节着手处理。
4.1施工支洞优化
工程队在进行隧洞工程施工时，为在投资最少的情况下获取最大的利润，往往在施工主洞的同时，另外设置支洞。随着支洞设置的越来越普遍化，其不足之处也愈发明显。由于工程队在施工时对支洞设置的多少控制不好。如果支洞设置的太少，其节约了投资的资金，但是，从另一方面讲，工程队的施工工期将大大延长，其各种费用也需要一笔很大的资金，另外，其对主洞的施工和建造都有一定的影响；相反，如果支洞的设置过多，其有利于通风排烟、在设置支洞时，可以跳过一些地面重要建筑物的地基，但是，其成本将大大增加，其施工队的经济效益不能达到最大化。在对整个隧洞工程进行优化时，可以对支洞的设置进行优化。而其的优化不是盲目的，而是在勘察地形，考虑地质，综合效益的基础上进而设计出合理数量的支洞。
4.2开挖施工机械优化
作为开挖隧洞的工具，其作用十分重大，可以说没有工具隧洞施工进度就会停滞不前，另外，工具的优劣也会直接影响隧洞工程的好坏。为此，在整个隧洞工程施工的过程中对施工工具进行优化是十分有必要的。通过调查了解到，在隧洞工程施工过程中最常用到的是多臂钻和手风钻这两种工具。但是又由于多臂钻和风钻工作效率和体积的大小都不尽相同，所以在进行对主洞和支洞进行施工时应采用不同的工具。例如在对支洞进行作业时，支洞较主洞而言，其面积较小，而且有可能涉及到地面重要建筑物的地基，所以，不适合用像多臂钻之类工具进行作业，相反，手风钻的体积较小，在对支洞进行施工时方了工作人员的工作。反之，在对主洞进行施工时，要是使用手风钻其工作人员的工作效率就大大降低。另外，值得一提的是，有些时候，在对主洞或支洞施工时，也需要两种工具的两结合，进而使工作效率最大化。综上所述，在对施工工具选择上不能仅仅看其工作效率的高低，也要综合考虑实际需要。
4.3辅助设施优化
辅助设备在整个隧洞施工中也具有重要的地位。在一定程度上可以保护工作人员的人身安全。像最常见的通风系统、排烟系统，供水系统以及供电系统等。有些中小企业为节约资金，对其辅助功能设施没有完善。例如，供电系统中，有些老化的电线不能及时更换，一定程度上威胁工作人员的人身安全，另外，老化的电线线损率也大大增加，对环境也有一定的影响。就这一现象，企业的管理层可以定期的对供电系统进行排查，使老化的电线得到及时的更换。对于供排水系统，现阶段我国国内在隧洞供排水系统普遍存漏水、开裂、掉块等问题。面对这一问题，工作人员要及时对其进行补救，同时建立相关部门，对供排水系统实施动态监测。
4.4爆破循环优化
在隧洞建造时，爆破又是一重要环节，它极大地提高工作人员的工作效率。为此，在工程进行爆破时，对其尽可能的优化。例如对爆破参数的进行优化、对爆破循环进行优化。通过对其优化从而达到效益和质量双丰收。
本期笔者从中小型水工隧洞规模及类型划分、隧洞进出口设计应遵循“早进晚出，不刷坡或少刷坡”的原则、隧洞结构防水原则应以堵为主、限排为辅三个方面以及优化的四个方面进行阐述。
5、结语
在本文，笔者通过查阅文献资料，通过总结归纳对中小型隧洞的规模以及类型进行了划分以及对隧洞入口隧洞结构防水原则的设计等做了详尽的阐述，除此之外，对施工的优化方案也提出自己的见解。笔者认为只有加强对其不足之处的管理进而对其完善，抓好其中的每一个环节进而才能中小型水工隧洞建设才能做得更好。
参考文献
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隧道工程的优点篇7
【关键词】GSM系统 隧道覆盖 网络优化规划
随着无线网络覆盖的不断完善与品质的提升，用户对网络覆盖、质量提出了越来越高的要求。近年来，高速铁路和高速公路建设在我国各地不断铺开，而隧道的覆盖也成为一个研究的热点和难点。目前常用的隧道覆盖方式有利用隧道外基站信号进行覆盖、利用直放站进行覆盖、利用泄漏电缆进行覆盖等。这些建设方法有一个共同的缺点，那就是投资巨大，有源设备数量众多，施工工程量大，可能的故障点多，设备可靠性不高，且没有完善的维护、监控机制。
本文首先通过对于隧道特点的分析，得出在隧道环境下的无线传播特点。然后通过传播模型测试测试，对隧道内的无线覆盖模型进行校正，然后得到实际符合隧道内使用的传播模型数据。在校正后的传播模型上，对测试车体在无线传播环境下进行定量分析，得出适合在隧道环境下的相关校正参数，为下一步工程建设和网络优化提供依据。在经过校正的传播模型基础上进行隧道规划和建设，能够做到精细化规划和优化。
一、隧道覆盖的主要方式
隧道覆盖主要有以下几种方式：
（1）利用隧道外基站信号进行覆盖：利用覆盖隧道外覆盖道路的基站信号兼顾覆盖隧道，这种方式一般只适用于200米以下的短隧道覆盖。
（2）利用直放站进行覆盖：这种方式分为利用无线直放站和光纤直放站两种；无线直放站一般建设在隧道口，通过放大隧道外信号对隧道进行覆盖，这种方法简便易行，但由于无线直放站功率有限，且不能级联放大，因此也只适合于覆盖较短的隧道。光纤直放站可通过在隧道内建设多个直放站达到覆盖较长隧道的目的。但直放站故障率相对基站较高，且没有完善的监控手段，因此容易造成较长时间的覆盖中断。
（3）利用泄漏电缆进行覆盖：利用在隧道内布设泄漏电缆对隧道进行覆盖，这种方式信号稳定，覆盖效果较好，是一种成熟的隧道覆盖方式。但需要根据隧道的长度安装较多的干线放大器，投资巨大。
对超长隧道来讲，第一种方案只能覆盖隧道口很短的距离，明显不能满足要求。第二种光纤直放站方案可以解决问题，根据理论计算和工程经验，约需要大量的光纤直放站；第三种泄露电缆方案，投资巨大，且还需要大量干放或微蜂窝等有源设备。
以上两个可行的覆盖方式有一个共同的缺点，那就是有源设备数量众多，施工工程量大，可能的故障点多，设备可靠性不高，且没有完善的维护、监控机制，因此可能造成较长时间的覆盖中断，同时投资巨大。
二、隧道的无线传播模型和校正
为了研究无线信道对电磁波的影响，工程中一般通过经验总结或理论推导归纳出一套与无线信道相关的参数关联关系，称为无线传播模型。
传播模型是移动通信网小区覆盖半径测算的基础，而小区覆盖半径的准确与否直接关系到了无线网络站点规划布局是否合理，影响着网络建成后的效果。所以，无线传播模型是否准确决定了运营商是否能以比较经济合理的投资来满足用户的需求。
无线信号的传播本身包括各种反射、衍射、穿透和散射过程，在不同的传输介质中，遇到不同的障碍物，会发生复杂的变化，所以无线传播模型与当地的地貌环境密切相关。决定某一特定地区传播环境的主要因素有：
（1）自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）；（2）人工建筑的数量、高度、分布和材料特征；（3）该地区的植被特征；（4）车流人流量、大气、天气状况。
由于各种的无线传播环境千差万别，如果仅仅根据默认的参数或者经验参数，而无视各地实际的地形、地貌、建筑物和植被等对参数的影响，会导致所采用的传播模型与各地的实际不符，进而导致按照该模型进行规划和建设的网络不能符合实际，或者站点间距过远存在覆盖、质量问题，或者站点过于密集造成资源浪费和相互间干扰。随着计算机仿真模拟在规划设计中的普及应用，传播模型作为模拟仿真准确的必要条件也就更加重要。为获得符合当地特性的传播模型，就需要关注与传播模型有关的各项传播环境相关因素。
无线电波在隧道中传播时具有隧道效应，信号传播是墙壁反射与直射的结果，直射为主要分量。
由于无线传播的复杂性，必须进行传播模型校正。传播模型校正中，最常用的方式是CW采集模式校正。
（1）根据隧道的具体情况，可在隧道内从南口开始在3公里、8公里、12公里、16公里处，各建设1个小基站，设备安装在连通上下行隧道之间的应急行车通道内，共建设4个小基站。
（2）每个小基站按S11配置，每个小区使用二功分器，分出二路信号分别引至两个隧道，各接一副18dBi高增益天线，共同解决隧道覆盖问题。
随着网络建设越来越多，尤其内蒙地区的地形复杂，铁路和高速的隧道也越来越多。隧道覆盖将成为将来影响网络性能的一个重要方面。本文根据理论计算得到结论，利用小基站对特长隧道进行覆盖是完全可行的。
特长公路隧道覆盖的研究，实践了利用基站覆盖特长隧道的方式，证明这种覆盖方式是一种较好的兼顾了信号质量、网络投资以及设备维护和故障处理等方面的选择，并且投入较少，覆盖效果最优。同时，在隧道覆盖的建设中也能积累大量的隧道覆盖经验，为以后的隧道覆盖提供了一个良好的范例，在建立优质网络的同时，也能节省大量的投资，取得了良好的社会和经济效益。
参考文献：
[1]刘聪，薛锋章，移动通信隧道覆盖新方案的研究.移动通信，2010第16期
隧道工程的优点篇8
【关键词】岩溶隧道；施工管理；发展
我国岩溶主要集中在西南、华南，两个地区保留着大面积的热带岩溶；其次是长江中下游地区，岩溶化程度次之。岩溶的形成受地质、地貌、气候等影响，导致各地岩溶化程度呈现差异，如我国青藏高原四千米以上的古热带岩溶受气候影响残存量受到消减。近年来，我国依据岩溶储存量区域性的优势，拓宽了岩溶隧道的发展空间，但施工过程中存在的风险一直是施工企业所重视的问题，因此，不断加强管理是降低岩溶隧道施工风险的有效措施。
1、我国岩溶隧道工程的安全现状
岩溶隧道作业是建筑行业中较为常见的施工项目。加强施工过程中的安全风险进行管理，能有效促进我国岩溶隧道事业的发展。现阶段，我国岩溶隧道工程施工中的安全状况迫在眉睫，随着我国在各个岩溶隧道建设存在的隐患越来越多，提高了发生事故的机率。在岩溶隧道的施工中，恶性事故占的机率较高，例如，我国渝怀铁路圆梁山隧道在建设期间引发的溶洞突泥安全事故，导致8人死亡，可见岩溶隧道的施工安全状况尤为重要，值得广大建设者重视。总结起来，因岩溶隧道工程发生的伤亡事故占整个建筑行业的30%。本世纪以来，我国岩溶隧道建设引发的事故数量呈上升趋势，严重制约了隧道工程的发展，因此，安全管理岩溶隧道施工是绝对重要的。基于我国尚处于发展中国家阶段，国民经济的发展为我国的各行业的发展奠定了基础，而建筑行业作为我国国民经济中最重要的产业之一，其为促进国民经济的上升提供有力的保障。
2、总结岩溶隧道建设的安全事故特点及应用安全对策的意义
对我国岩溶隧道建设的安全事故特点进行总结可以分为两个方面，其一，岩溶隧道建设自身具有的安全事故特点，其二，隧道工程的安全事故特点。细化这两方面的内容，岩溶隧道建设的安全事故特点是以隧道工程的安全事故特点作为判断的主要依据，即依据以下几点：（1）因隧道工程受作业场地的限制，一旦出现事故，阻碍了救援人员及设备进入作业现场，绝大多数的隧道作业场地空间狭小。因此，影响了事故救援的开展。（2）一旦出现爆炸或火灾，狭小的作业空间不利于有毒气体的挥发，对作业人员的生命造成威胁。同理，因受空间限制，作业人员难以快速撤离，救援人员难以进入；结合双向原则进行分析，无论是对作业人员还是救援人员都带来了极大的障碍。（3）各种大型或小型的隧道工程多以一个出口作为紧急出口，因此，一旦作业现场出现事故，制约了作业人员的逃生，从而加剧了事故的伤亡状况。
岩溶隧道建设除了具有隧道工程的安全事故特点之外，其自身具有岩溶方面的灾害性特点，分为以下几点：（1）岩溶隧道施工与岩溶直接接触，作业中常常出现突泥突水事故，具有突发性，难以预料。一经出现突泥突水事故，将会提高突出物承担风险的危害系数，导致作业人员与岩溶隧道作业面临高风险。（2）施工中，用于填充洞穴的主要材料是石土，一旦洞穴在填充施工中出现突泥事故，就会加大工作人员处理事故的难度，致使安全风险的系数上升。（3）岩溶隧道施工中，空穴一旦出现突泥突水事故，难以及时处理，往往提高了风险程度。（4）施工过程涉及面较广，地下水处理属于其中之一，因排放地下水的相关技术有待于提高，我国隧道工程面临地下水处理难度大的局面，成为提高安全风险的主要影响因素。（5）隧道洞顶的支撑标准是否达标是决定洞穴会不会出现坍塌事故的先决条件，因此，不容忽视洞顶坍塌事故的安全风险。（6）通常为加固洞穴使用支护，因此，对所采用的支护出现变形予以控制，防止事故发生。
针对以上论述中总结的岩溶隧道建设安全风险特点，管理层应以工程中事故高发期的施工阶段为主要研究对象探讨有效的应对措施。应用于施工阶段的对策应符合安全理念，即为构建安全状态，不断降低工作人员伤亡及企业财产损失[1]。在岩溶隧道施工阶段运用预防事故风险的有效措施能提高企业对风险的识别管理，同时为施工的顺利进行提供有力的保障。开展预防风险的对策之一是风险识别，检测人员根据相关的地质勘察数据结合自身多年工作经验对施工阶段的各个工序进行科学合理的危险识别，此项工作较易实施。近年来，我国交通事业的迅猛发展，为满通企业实现便捷式跨越地域的目标，对岩溶隧道的数量需求随之增多，对建设标准的要求呈上升趋势，这就加大了隧道工程建设企业开展岩溶隧道的施工难度。为降低我国岩溶隧道施工的高风险，要尽可能控制作业中发生安全事故的危险系数。因此，管理层不断完善岩溶隧道施工安全风险管理能有效保证工作的顺利进行。
3、风险管理的有效对策
对岩溶隧道工程风险进行理解，可以简述为：影响施工各个工序顺利进行的不确定因素或未来有可能出现的一个、几个突发事件而导致形成诸多不良后果的一种现象。为完善施工管理以便于降低财力、物力及人员的损失，管理层次进行有效的管理尤为重要[2]。基于我国在安全风险工作的管理上尚处于起步阶段，无论是实践经验或是探索经验都有待于提高，面对这样的处境，管理层需不断向国外学习先进的管理技术，为安全开展岩溶隧道风险管理工作奠定基础。我国建筑企业目前的管理工作分为四个方面，管理层首先对施工中存在的安全风险进行识别，然后根据收集的数据进行风险评估进而估量安全风险的系数；接下来对安全风险进行评价，即分析影响施工质量的主要因素；最后依据分析的要点做出规划有效的处理方案。使风险管理过渡为风险应用研究的发展局面，工作效果极好。
3.1风险识别的正确实施
岩溶隧道安全风险识别是管理层最基本的工作内容，即管理工作的起点。为顺利进行这项工作，管理者应不断加强管理意识水平，对岩溶隧道施工中即将面临的风险作出认识，同时尽可能的规避潜在的安全风险。一旦认识到施工中存在风险，必须及时作出正确的判断，根据判断出来的相关要点进行分析。岩溶隧道安全风险的识别需建立在四大要点之上进行，即：（1）根据岩溶与熔浆的物质性质确定预期可引发风险的源头。（2）评估形成风险的预计条件，从而确定风险发生的状况条件。（3）对可能存在的安全风险的特征进行具体量化分析，内容包括空穴、洞穴填充物坍塌及支护变形、地下水的排放、突水突泥、地表塌陷等。（4）为对可能发生的风险进行完善的救援，管理层工作内容还囊括了确定风险影响因素及程度这一要点，为这项工作奠定基础的是《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》，岩溶隧道工程的风险影响根据条例中的标准4 2 4-2划分为五个等级，第一级的危险系数最高。
3.2风险评估的管理
岩溶隧道施工中，对安全风险进行评估是促进工程顺利实施且有效降低突发事故机率的主要管理方法。随着科学技术的发展与进步，运用于风险评估中的有关技术数量繁多，各种安全风险的科学分析技术成为管理者评估工作的主要依据，运用定量、定性的分析方法对岩溶隧道工程安全风险进行正确、合理有效的评估，整合精确度较高的数据，实现风险评估的正确管理[3]。我国现阶段能够运用到风险评估工作中的方法只有经验法。基于经验法因不同铁路企业具有不同的发展历程、不同的管理经验，因而经验法的运用会产生不同的效果，具有极高的差异性，有待于完善。展望岩溶隧道风险评估管理的未来，应积极向西方国家学习先进的风险评估管理技术及经验，优化经验法以及研讨新型的风险评估方法。
3.3风险评价的管理
岩溶隧道安全风险的评价管理工作以风险识别与估算作为依据，根据预计会发生的事故产生的后果进行合理评价，为预防、及时救援等工作的开展奠定基础。近年来我国总结出约10余种有效的评价方法，分别运用在不同的安全分析过程中，获取了极大的成效。在岩溶隧道施工中常用的评价方法为故障树分析法、事故树分析法以及检查表法等，方法的实施需综合考虑相关因素，即：风险安全目标值、突发事件的影响方向、工程施工人员能承受的风险力度。
3.险处理的管理
岩溶隧道工程的风险处理工作建立在以上三点综合论述的基础上，根据实践总结出两方面的处理，即合理选取风险处理方案并实施、安全风险的应急处理。对合理选取风险方案并实施，需同时做好四个要点：（1）经管理层对岩溶隧道施工中预计会出现的突发事故进行评估与评价后，总结出极有可能为工程造成灾害性的因素，进而采用风险回避法进行预防。（2）为尽可能的杜绝预计发生的突发事故的发展进程与扩大趋势，管理者充分运用管理能力使用有效地预防手段及科学的方法使风险得到缓解，从而降低人力、财力、物力的损失。（3）不断优化管理岩溶隧道工程、人员伤亡保险的风险转移工作。（4）经风险评估与评价后确定岩溶工程能承担的风险可予以保留。
目前，不同规模的工程都难以实现全面而彻底规避风险的美好图景，尤其是岩溶隧道等此类较为大型的建筑施工。有效解决策略是管理层为安全风险的处理做好应急方案，方案的制定根据岩溶隧道施工中将会出现的各种突发事故进行分析，分析要点为突发事故的起发点、灾害的影响方向，且在这两者结合之下探讨出应急方法，为预计突发事故建立应急与救援体系奠定基础，从而保障安全风险的应急工作有效开展[4]。
4、结语
综上所述，针对我国岩溶隧道工程开展中存在的高风险问题，管理层与研究层已寻找出解决的办法，但基于管理起步相对于国外较晚，管理技术有待于提升，因此，我国岩溶隧道工程风险管理需继续优化。随我国步入世贸组织后，国内技术的发展与进步，岩溶隧道工程风险管理在未来必将会得以完善，这是科学技术影响下必然的发展趋势。
参考文献
[1]程润江.浅析隧道施工安全管理[J].中国高新技术企业，2010，09（11）：103-104.
[2]胡启军.岩溶隧道施工关键技术及其工程应用[J].山西建筑，2010，07（11）：165-166.
[3]高成林.某隧道岩溶地段施工安全技术措施[J].山西建筑，2011，05902）：154-155.