時(shí)間:2022-11-05 16:24:49
導(dǎo)語:在鐵道工程論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,石家莊鐵道學(xué)院科研工作正以強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭,在為國家重點(diǎn)工程科技攻關(guān)的同時(shí),積極面向地方經(jīng)濟(jì)建設(shè),繼續(xù)保持和發(fā)揚(yáng)光榮傳統(tǒng)和科技優(yōu)勢,創(chuàng)造新的輝煌。
石家莊鐵道學(xué)院前身為中國人民鐵道兵工程學(xué)院,全軍重點(diǎn)院校之一。1984年轉(zhuǎn)入鐵道部,2000年劃歸河北省,是省重點(diǎn)建設(shè)的骨干大學(xué)。
石家莊鐵道學(xué)院堅(jiān)定地把科技工作放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位,創(chuàng)造性地開辦了“科研特區(qū)”,制定出了一系列行之有效的科技政策與激勵(lì)措施,充分調(diào)動(dòng)了廣大教師投身科學(xué)研究的積極性,在學(xué)院形成了崇尚科學(xué)、關(guān)心科技的良好氛圍。廣大科研人員以無私奉獻(xiàn)和頑強(qiáng)拼搏的精神,緊密圍繞國防、鐵路和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)中急需解決的技術(shù)難題,堅(jiān)持以國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)為主戰(zhàn)場,鐵路工程建設(shè)為重點(diǎn),不斷拓寬新領(lǐng)域,目前已在道路與鐵道工程、國防交通應(yīng)急工程、橋梁、隧道、工程機(jī)械等研究領(lǐng)域形成了獨(dú)特的優(yōu)勢,承擔(dān)了青藏鐵路、南水北調(diào)、西氣東輸建設(shè)中的一大批重大科技攻關(guān)項(xiàng)目,科研人員用自己的智慧和汗水為學(xué)院贏得了榮譽(yù),為國家建設(shè)做出了突出貢獻(xiàn)。
“十五”期間,學(xué)院爭取的科研項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)、獲獎(jiǎng)科研成果等迅速增長,先后承擔(dān)國家“863”、“973”計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、國家社會(huì)科學(xué)基金、河北省、軍隊(duì)、科技部、建設(shè)部、交通部、鐵道部、國家電力總公司等各類科研項(xiàng)目600多項(xiàng),獲國家、軍隊(duì)和省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)80余項(xiàng),其中作為主研單位參加的“中國鐵路客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)”、“秦嶺特長鐵路隧道修建技術(shù)”2項(xiàng)成果獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),主持完成的“快速拼裝結(jié)構(gòu)技術(shù)及其在特種工程中的應(yīng)用”、“工程結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制與故障診斷研究及應(yīng)用”、“長大隧道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)研究與應(yīng)用”等4項(xiàng)成果獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。被三大檢索工具(SCI、EI、ISTP)收錄的高水平論文數(shù)保持持續(xù)增長,其中EI、ISTP收錄的論文數(shù)連續(xù)多年保持在全國高校百名之內(nèi)。
“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,石家莊鐵道學(xué)院科研工作正以強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭,在為國家重點(diǎn)工程科技攻關(guān)的同時(shí),積極面向地方經(jīng)濟(jì)建設(shè),繼續(xù)保持和發(fā)揚(yáng)光榮傳統(tǒng)和科技優(yōu)勢,創(chuàng)造新的輝煌。
十年前,中國鐵路工程總公司與鐵道部脫鉤,總公司機(jī)關(guān)首次組建事業(yè)部運(yùn)作的工程承包公司,自負(fù)盈虧,一切從零開始的嘗試幾乎舉步維艱。十年后,由中國中鐵股份有限公司工程建設(shè)分公司承建的工程項(xiàng)目總計(jì)32個(gè),遍布全國19個(gè)省市,總合同額372億元,成為業(yè)內(nèi)的佼佼者。在這些數(shù)字與成就的奇跡背后,凝聚著的建設(shè)管理專家王立平摸爬滾打十幾年的拼搏與思考,蘊(yùn)藏著的是他和眾多中鐵建設(shè)分公司人道不盡的光榮與
夢想。
對(duì)王立平而言,這十六個(gè)字簡練卻不簡單:自1987年開始全面主持大型一級(jí)建筑施工企業(yè)管理工作以來,親歷了國內(nèi)外大型重點(diǎn)工程項(xiàng)目的施工管理和生產(chǎn)指揮:1986~1995年擔(dān)任中鐵一局建筑工程處副處長、處長,中鐵總公司西康鐵路指揮部副指揮長,期間指揮施工的西安喜來登五星級(jí)大酒店工程、西康鐵路秦嶺隧道工程均獲得“魯班獎(jiǎng)”。1997~1998年擔(dān)任中土尼日利亞鐵路主管生產(chǎn)的指揮長,在國外取得5.6億美元、3288公里鐵路工程的優(yōu)秀業(yè)績。2001年在中鐵工程建設(shè)分公司“萬事重頭來”的局面下,他主動(dòng)請(qǐng)纓兼任中國中鐵工程建設(shè)分公司總經(jīng)理,上任之初面對(duì)的棘手問題是同行們有目共睹的,然而他力挽狂瀾,主動(dòng)改變戰(zhàn)略方向,按照國際慣例和貫標(biāo)要求,探索出了一條具有中國中鐵特色總部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式。始終堅(jiān)持小舞臺(tái)唱大戲,率領(lǐng)員工實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)具有“沖破瓶頸”意義的突破,取得了業(yè)內(nèi)矚目的成績:他主持負(fù)責(zé)的柳州雙沖特大橋、深圳固戍污水處理廠、石忠高速方斗山隧道、滬蓉西國道八字嶺隧道等工程憑借精品質(zhì)量分別獲得2005、2008、2009、2010年度四項(xiàng)“中國建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)”;昆明朱家村立交橋工程榮獲2008年度“鐵道部火車頭優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”;昆明掌鳩河輸水工程榮獲2005年度國家“安康杯”;西攀高速金沙江特大橋榮獲2010年度國家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng),此外,還有多項(xiàng)工程榮獲全國工程建設(shè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組和業(yè)主評(píng)選的先進(jìn)施工單位榮譽(yù)稱號(hào)。同時(shí)公司新簽合同額、營業(yè)額、累計(jì)實(shí)現(xiàn)凈利潤均得到了飛躍性提升。
關(guān)鍵詞:微機(jī)聯(lián)鎖故障處理,CTC系統(tǒng),建議
隨著我國鐵路現(xiàn)代化建設(shè)取得了飛速的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)展也給鐵路跨越式的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用,使鐵路信號(hào)技術(shù)發(fā)生了根本的變化。微機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)使車站聯(lián)鎖技術(shù)的發(fā)展方向,在功能、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、維護(hù)等方面逐步顯示出其技術(shù)優(yōu)勢,越來越受到用戶的青睞。因此,微機(jī)聯(lián)鎖是鐵路信號(hào)發(fā)展的必然趨勢,如何確保危機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的安全、可靠運(yùn)用,對(duì)電務(wù)維修人員的素質(zhì)提出了更高的要求。論文參考網(wǎng)。盡快了解設(shè)備技術(shù)性能,掌握使用和維護(hù)方法、更新知識(shí)、提高技能,已成為當(dāng)務(wù)之急。CTC系統(tǒng)的快速發(fā)展及應(yīng)用大大提高了鐵路各部門間的信息交換,但CTC系統(tǒng)的操作還未進(jìn)行統(tǒng)一。為此,根據(jù)本人的工程施工的經(jīng)歷,對(duì)微機(jī)聯(lián)鎖機(jī)中出現(xiàn)的常見故障,在CTC系統(tǒng)操作上提出的幾點(diǎn)建議,以供參考。
1TYJL-TR9型微機(jī)聯(lián)鎖
微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備主要有TYJL-TR9型及TYJL-III型,TYJL-TR9型聯(lián)鎖設(shè)備故障及處理方法與TYJL-III型基本一致,但原理是相同的。
1.1電源部分的維修
1.1.1系統(tǒng)電源配電柜。當(dāng)系統(tǒng)電源配電柜出現(xiàn)問題時(shí),反映出的現(xiàn)象為:整個(gè)控制臺(tái)無人和顯示,A、B機(jī)顯示器及工控機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)指示燈均滅燈。處理方法:首先確認(rèn)兩路電源是否都停電,確認(rèn)兩路電源都無電后,通知供電部門處理。若不是兩路電源停電,就要查找系統(tǒng)電源配電柜內(nèi)部輸入、輸出端子有無電壓,K2、K6空氣開關(guān)是否斷開、接觸是否良好,查找到故障點(diǎn)后處理。
1.1.2 UPS電源故障:在外電網(wǎng)瞬間停電或兩路電源轉(zhuǎn)換過程中,或兩路電源都停電有瞬間來電時(shí),UPS電源受瞬時(shí)沖擊不能正常工作后燒壞;在外電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定時(shí)調(diào)壓屏超出穩(wěn)壓范圍,或外電網(wǎng)電源斷相時(shí)UPS電源受瞬間沖擊而燒壞。處理方法:當(dāng)判斷出UPS電源故障時(shí),確定系統(tǒng)電源配電柜引入電源正常后,應(yīng)人工到微機(jī)房內(nèi)的電源配電柜內(nèi)閘刀開關(guān),將閘刀開關(guān)由“UPS”一側(cè)倒向“直供”一側(cè),使UPS電源甩開采用直供的辦法供電,待UPS電源修復(fù)或更換新的UPS電源后 ,恢復(fù)UPS穩(wěn)壓供電。
1.1.3 切換電源故障。切換電源有時(shí)受輸入電源的影響,通常使切換電源的熔斷器燒壞或空開頂起,而使A、B機(jī)不能倒換。處理方法;更換熔斷器或?qū)⒖臻_推上。
1.1.4 聯(lián)鎖機(jī)中的采集電源或驅(qū)動(dòng)電源故障。當(dāng)受外網(wǎng)電源影響,UPS未能起到很好的防護(hù)作用時(shí),使聯(lián)鎖機(jī)中的采集電源或驅(qū)動(dòng)電源燒壞,或者 造成采集電源與驅(qū)動(dòng)電源瞬間保護(hù),無輸出。處理方法:測試聯(lián)鎖機(jī)機(jī)柜內(nèi)的電源,卡電源有無輸出,如無輸出更換8312電源模塊;若瞬間保護(hù),則重新關(guān)機(jī)后再開機(jī)即可恢復(fù)正常。
1.1.5 某單項(xiàng)設(shè)備電源故障。聯(lián)鎖機(jī)、上位機(jī)的監(jiān)控A機(jī)或監(jiān)控B機(jī)、電務(wù)維修機(jī)等某一單項(xiàng)設(shè)別無電源,不工作。處理方法:檢查故障機(jī)的電源輸入插頭、插座插接是否良好;接線端子接觸是否牢固;與配電柜之間的電源連線是否良好;系統(tǒng)配電柜的電源是否送出。
1.2顯示器黑屏、缺色
1.2.1 顯示器掉電。即顯示器無電源,顯示器在電源開關(guān)處都有一電源顯示,當(dāng)有電時(shí),該顯示燈就會(huì)點(diǎn)亮,當(dāng)該指示燈熄滅時(shí),說明顯示器掉電。處理方法:檢查顯示器的輸入電源并處理。
1.2.2 顯示器有點(diǎn)而黑屏。即顯示器有電,顯示器電源開關(guān)處的 電源指示燈在點(diǎn)亮,而顯示器在黑屏狀態(tài):原因有很大可能是有人將顯示器的亮度和比度調(diào)到了零,使顯示器看起來和黑屏狀態(tài)一樣。處理方法:將顯示器的亮度和對(duì)比度調(diào)到合適狀態(tài)即可。
1.2.3 顯示器缺色。即顯示器收不到由微機(jī)送來的顯示信號(hào)或收到后顯示不正常,一般有以下幾種情況:顯示器被燒壞,這種情況在現(xiàn)場出現(xiàn)過,更換新顯示器恢復(fù);瞬間高壓沖擊造成顯示器自動(dòng)關(guān)閉,可重啟電源來處理;上位機(jī)沒有運(yùn)行車站程序,可重新啟動(dòng)上位機(jī);上位機(jī)顯卡Exxtreme(CT6610)故障也會(huì)導(dǎo)致顯示器黑屏,可倒換上位機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),確認(rèn)后更換網(wǎng)卡;視屏電纜線斷線或插頭松動(dòng)、脫落。
1.3聯(lián)鎖機(jī)死機(jī)故障
聯(lián)鎖機(jī)死機(jī)的故障通常表現(xiàn)為:面板的運(yùn)行燈不走,接發(fā)燈不閃爍,采集板上的燈也不閃爍,上位機(jī)的報(bào)錯(cuò)提示上出現(xiàn)聯(lián)鎖機(jī)通信中斷,聯(lián)鎖機(jī)有的模塊、插板上的報(bào)警或故障燈點(diǎn)亮。論文參考網(wǎng)。造成聯(lián)鎖機(jī)死機(jī)不工作的原因大致有以下幾種。
1.3.1 聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)的電源模塊(8312)故障或外電網(wǎng)由強(qiáng)電干擾,特別是地線未連接好或阻值超標(biāo)時(shí),可能出現(xiàn)死機(jī)。
1.3.2 聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)主處理器CPU板(3006)故障或CPU板上的FLASH芯片故障。
1.3.3 聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)的板卡松動(dòng)或插接不良、不到位,或計(jì)算機(jī)板故障也會(huì)造成聯(lián)鎖機(jī)死機(jī)。
1.3.4 聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)的主機(jī)機(jī)籠故障。
1.3.5 若聯(lián)鎖機(jī)地線混入其他電源也易造成頻繁死機(jī)。
1.3.6 處理方法:首先重新啟動(dòng)聯(lián)鎖機(jī)主機(jī)聯(lián)鎖程序,其次將所有板塊逐個(gè)拔出,數(shù)秒鐘后按原位重新插上,保證插接牢固,接觸良好。最后更換故障的板塊、芯片或主機(jī)機(jī)籠。
1.4采集板、驅(qū)動(dòng)板故障
判斷是采集故障還是驅(qū)動(dòng)故障的方法很簡單,設(shè)備狀態(tài)回不來為采集故障,操縱設(shè)備無響應(yīng)為驅(qū)動(dòng)故障。當(dāng)采集板或驅(qū)動(dòng)板故障時(shí),很容易由控制臺(tái)的故障現(xiàn)象判斷,如:道岔無表示、扳不動(dòng),信號(hào)機(jī)滅燈、開放不了,軌道電路紅光帶燈。處理方法打開電務(wù)維修機(jī)的報(bào)錯(cuò)信息查看,可直接查出第幾塊板錯(cuò)誤,關(guān)掉電源拔出故障板更換后即可恢復(fù),也可從采集板或驅(qū)動(dòng)板上對(duì)應(yīng)設(shè)備的碼位指示燈來判斷,若室外單項(xiàng)設(shè)備均正常,操縱設(shè)備無反應(yīng),說明驅(qū)動(dòng)板故障;設(shè)備的各種表示狀態(tài)回不來,說明是采集板故障,更換故障板后即可恢復(fù)。
1.5上位機(jī)死機(jī)
控制臺(tái)屏幕顯示無任何變化,即使列車通過后其進(jìn)路白光帶也不變化,信號(hào)也不關(guān)閉;不接受任何操作命令,控制臺(tái)鼠標(biāo)失效,鼠標(biāo)移動(dòng)不動(dòng),按壓鼠標(biāo)左右鍵無反應(yīng);控制臺(tái)顯示時(shí)鐘停止跳動(dòng)。處理方法:倒機(jī)或重新啟動(dòng)上位機(jī)。
1.6上位機(jī)與聯(lián)鎖機(jī)通信故障
控制臺(tái)屏幕顯示“聯(lián)鎖機(jī)通信中斷”,出現(xiàn)全站道岔無表示、軌道紅光帶、信號(hào)機(jī)滅燈; 聯(lián)鎖機(jī)工作正常,但查看通信狀態(tài)燈發(fā)現(xiàn),接發(fā)燈只有“發(fā)”燈閃爍而“接”燈無閃爍。處理方法:重新啟動(dòng)上位機(jī),如仍未恢復(fù),再進(jìn)行上位機(jī)切換,檢查光端盒工作是否正常,檢查通信卡、通信接口、通信電纜通道。
2 維修機(jī)幾種典型故障
2.1維修機(jī)不工作:首先檢查維修機(jī)的電源輸入插頭、插座是否插接良好;其次檢查與配電柜之間的電源連線是否良好;最后系統(tǒng)配電柜的電源是否送出。
2.2維修機(jī)死機(jī)。維修機(jī)的屏幕顯示無任何變化,不接受任何操作命令,鼠標(biāo)失效,鼠標(biāo)移不動(dòng),阿米亞鼠標(biāo)左右鍵無反應(yīng),屏幕顯示時(shí)鐘停止跳動(dòng)。處理方法:重新啟動(dòng)維修機(jī)。
2.3維修機(jī)顯示器藍(lán)屏:檢查維修機(jī)顯卡是否松動(dòng)或故障;視屏電纜是否斷線、脫落;維修機(jī)內(nèi)部的系統(tǒng)是否崩潰。
2.4維修機(jī)通信故障。監(jiān)控機(jī)報(bào)“維修機(jī)通信中斷”:檢查維修機(jī)的程序是否中止運(yùn)行;若是程序中止運(yùn)行,重新運(yùn)行維修機(jī)程序;若不是程序中止運(yùn)行,檢查HOP及各網(wǎng)線插頭是否正常;檢查與聯(lián)鎖機(jī)通信電纜是否良好,不良處理。
3 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)(即CTC系統(tǒng))的幾點(diǎn)建議
分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù),采用智能化分散自律設(shè)計(jì)原則,以列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃控制為中心,兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自動(dòng)化的調(diào)度指揮系統(tǒng)。作為鐵路新型技術(shù)裝備,CTC系統(tǒng)已經(jīng)成為鐵路系統(tǒng)探索的新課題。
3.1建議統(tǒng)一規(guī)定
建議在起步階段對(duì)CTC系統(tǒng)車務(wù)終端的軟件操作界面和操作方法進(jìn)行統(tǒng)一:目前全路研制和開發(fā)CTC系統(tǒng)的單位有多家,雖然鐵道部對(duì)該系統(tǒng)軟硬件的技術(shù)原則和要求都進(jìn)行了規(guī)定,但對(duì)于系統(tǒng)車務(wù)終端的軟件操作界面和操作方法沒有進(jìn)行統(tǒng)一。
3.2建議統(tǒng)籌兼顧
建議在CTC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)前應(yīng)充分征求電務(wù)、車務(wù)及相關(guān)部門的意見。目前現(xiàn)行CTC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)調(diào)試的做法是:在具備基本功能的前提下,根據(jù)工程開通過程中電務(wù)、車務(wù)、調(diào)度等部門的各自要求不斷地進(jìn)行功能增加和完善。這樣做造成試驗(yàn)工作多次重復(fù)進(jìn)行,且大大增加了軟件修改帶來的錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。
3.3建議共同試驗(yàn)
建議電務(wù)和車務(wù)部門在軟件仿真和系統(tǒng)開通試驗(yàn)時(shí)相互協(xié)調(diào)共同進(jìn)行綜合試驗(yàn)
3.4軟件修改的建議
建議在軟件修改后,應(yīng)向設(shè)備維護(hù)單位提供正式書面的軟件修改通知單,應(yīng)說明修改的內(nèi)容及試驗(yàn)的范圍等,同時(shí)進(jìn)行徹底試驗(yàn),以確保軟件的可靠使用。
3.5通道維護(hù)的建議
CTC系統(tǒng)雖作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),但它與其他許多系統(tǒng)發(fā)生信息交換。CTC系統(tǒng)從既有的車站聯(lián)鎖系統(tǒng)中獲取必要的站場表示信息,同時(shí)又能把車務(wù)終端的操作命令通過自律機(jī)輸出到車站聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備控制;與無線車次號(hào)校核系統(tǒng)接口,接受機(jī)車上有關(guān)信息;與無線調(diào)度命令傳送系統(tǒng)接口,將調(diào)度命令、接車進(jìn)路預(yù)告信息、調(diào)車作業(yè)通知單傳送到機(jī)車;與路由器等通信設(shè)備結(jié)合,完成信息數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離交換,實(shí)現(xiàn)車站和調(diào)度中心的通信。論文參考網(wǎng)。從現(xiàn)有的系統(tǒng)間通信故障判斷手段來看,只能查看網(wǎng)管圖的情況,通過更換串口、串口隔離器的排除法來處理故障,而沒有必要的軟件方法或儀器,大大增加了故障延時(shí)。建議能提供用于判斷系統(tǒng)間通信故障的軟件方法或儀器,以迅速準(zhǔn)確地排除此類故障
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 鐵路隧道; 隱伏填充溶洞;施工技術(shù)
1、工程概況
舍古沖隧道為新建云南國際鐵路通道蒙自至河口段,單線鐵路隧道,隧道全長4442m,里程為DIK49+370~DIK53+812,設(shè)計(jì)行車速度為120km/h,為電力牽引單線隧道,洞內(nèi)采用彈性支承塊式無砟軌道,其結(jié)構(gòu)高度為57cm,鋪設(shè)60kg/m鋼軌,其中隧道進(jìn)口段和出口段各設(shè)20m有砟過渡段,其道床結(jié)構(gòu)高度為77cm。
該隧道位于云南省紅河州屏邊縣新現(xiàn)鄉(xiāng),隧區(qū)屬溶蝕、剝蝕中山地貌,隧道穿越寒武系中統(tǒng)田蓬組板巖夾灰?guī)r、砂巖及泥盆系中統(tǒng)坡腳組板巖夾灰?guī)r及炭質(zhì)頁巖地層,巖溶弱~中等發(fā)育,巖溶主要沿?cái)嗔褬?gòu)造、層面和節(jié)理發(fā)育,地表可見部分小型溶蝕洼地、溶槽等發(fā)育。主要不良工程地質(zhì)有巖溶、有害氣體和滑坡,無特殊巖土。水文地質(zhì)條件復(fù)雜,地表水、地下水發(fā)育不均,部分地下水、地表水對(duì)混凝土具侵蝕性。
2、隱伏填充溶洞概況
根據(jù)設(shè)計(jì)文件中提出,隧道出口端巖性為板巖夾砂巖、灰?guī)r,鉆孔揭示隧道DIK53+792~DK53+815段路基面以下約2.5m位置存在一隱伏填充溶洞,長度為23m,深度約3m,寬度為17m。其填充物為粘土,角礫土等。溶洞位置見下圖
舍古沖隧道出口段隱伏填充溶洞
3、溶洞處理方案
3.1處理原則
根據(jù)大量隧道巖溶處理的工程實(shí)踐,溶洞處理遵循“以疏為主、堵排結(jié)合” 的原則進(jìn)行處理。如若在該段現(xiàn)場實(shí)際施工時(shí)出現(xiàn)圍巖出水情況,可根據(jù)實(shí)際情況,采用“以堵為主,限量排放”的原則,達(dá)到堵水有效、防水可靠、經(jīng)濟(jì)合理的目的。
3.1洞口DIK53+792~815段路基下面約2.5m位置隱伏充填溶洞施工時(shí),在仰拱及仰拱填充中預(yù)留φ50PVC管,間距1×1m,梅花狀布置,管底距離溶洞底部5cm,待仰拱及仰拱填充施作完成并完全達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,利用預(yù)埋管施作φ42鋼花管注漿加固隱伏溶洞,鋼花管伸出PVC管長度不小于15cm,注漿完畢后,切割PVC管及鋼花管與仰拱填充面平齊。在該段施工過程中每5m布設(shè)監(jiān)控量測點(diǎn),加強(qiáng)地表及拱部變形監(jiān)測工作。
4、主要施工工藝
4.1隧道洞身開挖及支護(hù)
舍古沖隧道出口段設(shè)計(jì)為Ⅴ級(jí)圍巖,臺(tái)階法開挖,超前支護(hù)為拱部設(shè)一環(huán)φ89大管棚,環(huán)向間距0.4m,共20根,每根長35m,加強(qiáng)支護(hù)為全環(huán)I18鋼架,縱向間距0.8m。
在開挖中應(yīng)做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作,對(duì)不良地質(zhì)段進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)探查,進(jìn)一步了解和掌握隧道洞身區(qū)的水文地質(zhì)條件,對(duì)地下水及其溶腔等做出初步判斷。DIK53+812~DIK53+782段Ⅴ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開挖,裝載機(jī)配合自卸車出碴,初期支護(hù)緊跟掌子面,待下臺(tái)階施工完成后,施作仰拱及填充。在施工中要嚴(yán)格按照鐵路部鐵建設(shè)【2010】120號(hào)文件《關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知》進(jìn)行施工,保證隧道施工步長符合要求,仰拱距掌子面35m的距離。
4.2埋設(shè)預(yù)留φ50PVC管
在仰拱開挖完成后,清理干凈坑底虛碴、積水及泥漿后,在仰拱坑底按照設(shè)計(jì)安裝I18仰拱鋼架,施工仰拱初期支護(hù)。待仰拱初期支護(hù)施工完成后,利用風(fēng)槍鉆孔,打穿坑底與溶洞之間的地層,鉆孔間距1×1m,呈梅花狀布置,打孔孔徑宜為55mm。打孔完成后應(yīng)用測繩或者花桿測量仰拱坑底至溶洞底距離并做好記錄。
垂直于仰拱坑底插入φ50PVC管,下端管口低于溶洞頂面距離為15cm,上端管口高出仰拱填充設(shè)計(jì)標(biāo)高不小于20cm,然后采用砂漿填塞PVC管與坑底圍巖縫隙,并利用木棍或者鋼筋支架固定PVC管,利用棉絮堵塞嚴(yán)實(shí)管口后開始依次澆筑仰拱及仰拱填充砼。
鋼花管施工示意圖
4.3.鋼花管施工
注漿鋼花管采用φ42的無縫鋼管,長度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際所測仰拱坑底至溶洞底距離而定,鋼花管的前端做成約15cm長的圓錐狀,在尾部焊接直徑6-8mm鋼筋箍。距后端30cm內(nèi)不開孔,剩余部分按20-30cm梅花型布設(shè)直徑6mm的溢漿孔。鋼花管尾部焊接止?jié){閥。
鋼花管加工圖
4.4鋼花管的安設(shè)
在仰拱砼及仰拱填充砼澆筑完畢并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,清除掉PVC管口填塞物,豎直插入預(yù)留好的PVC管內(nèi),下端抵觸至溶洞底面,上端高出PVC管15cm,并用砂漿填塞兩者間的縫隙,填塞長度為20cm。
4.5鋼花管注漿
4.5.1鋼花管注漿工藝流程
4.5.2鋼花管注漿方法
鋼花管安裝完畢后,應(yīng)進(jìn)行壓水試驗(yàn),壓力一般為0.5~1.0Mpa,并根據(jù)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)結(jié)構(gòu)確定注漿參數(shù)。水泥漿液應(yīng)采用拌合桶配制,配制水泥漿時(shí)應(yīng)防止雜物混入,拌制好的漿液必須過濾后使用;注漿應(yīng)采用專用注漿泵,配制好的漿液應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)注完,隨配隨用;注漿順序?yàn)橛上轮辽?,漿液先稀后濃,注漿量先大后小,注漿壓力由小到大;當(dāng)發(fā)生串漿時(shí),應(yīng)采用分漿器多孔注漿或堵塞串漿孔隔孔注漿,當(dāng)注漿壓力突然升高時(shí)應(yīng)停機(jī)查明原因,當(dāng)水泥漿漿量很大,壓力不變時(shí),則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比,縮短凝膠時(shí)間,采用小流量低壓力注漿或間歇式注漿,注漿壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,漿液必須充滿鋼管及其周圍的空隙。
注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)計(jì)注漿終壓并穩(wěn)定10-15min,注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的80%以上時(shí),可結(jié)束該孔注漿。
4.6監(jiān)控量測
本段洞身開挖施工過程中,每5m設(shè)一組監(jiān)測點(diǎn),主要監(jiān)測項(xiàng)目為拱頂下沉和周邊收斂,密切監(jiān)視每一工況下隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況并及時(shí)反饋,指導(dǎo)下一步施工。
5 結(jié)束語
通過以上處理措施的實(shí)施,安全通過了此處溶洞,經(jīng)長時(shí)間不間斷量測表明,該段圍巖變形已穩(wěn)定,支護(hù)結(jié)構(gòu)表面無明顯滲漏水現(xiàn)象。盡管安全通過了此處溶洞,并且此次處理方案也直接為后面的幾處溶洞的處理提供了借鑒經(jīng)驗(yàn),但是在今后的巖溶隧道施工中,必須加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)探、預(yù)報(bào)工作,對(duì)隧道前方巖溶進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測,并提前做好穿越巖溶溶洞的應(yīng)急預(yù)案,防止突泥和突水的發(fā)生。需要引起廣大業(yè)內(nèi)人員注意的是,溶洞處理一般只注重結(jié)構(gòu)的環(huán)向剛度的加強(qiáng),較為忽視結(jié)構(gòu)的縱向剛度的加強(qiáng),這樣會(huì)因溶洞前后側(cè)結(jié)構(gòu)基底剛度差異而導(dǎo)致后期運(yùn)營時(shí)襯砌病害的產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn):
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[2]鐵道部第二工程局主編.《鐵道工程施工技術(shù)手冊.隧道》(下冊).中國鐵道出版社.2007.北京
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關(guān)鍵詞:無砟軌道;板式無砟軌道;雙塊式砟軌道
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.219
1 無砟軌道的產(chǎn)生與發(fā)展
由于有砟軌道所采用的道砟在列車荷載作用下磨損、搓動(dòng),會(huì)引起結(jié)構(gòu)較大的變形,因而結(jié)構(gòu)的耐久性較差,維修工作量大,維護(hù)費(fèi)用大。此外道床上的道砟飛濺,同時(shí)也增加了運(yùn)行安全隱患。故而,無砟軌道應(yīng)育而生。由于其采用混凝土、瀝青混合料等整體基礎(chǔ)取代散粒碎石道床的軌道結(jié)構(gòu),因而可以有效避免上述有砟軌道的所存在的問題。我國無砟軌道的相關(guān)研究幾乎與國際同時(shí)起步。上世紀(jì)末正式進(jìn)入高速發(fā)展階段。通過,借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),同時(shí)結(jié)合中國自身政治、經(jīng)濟(jì)、文化及地理特點(diǎn),先后研發(fā)了一系列無砟軌道結(jié)構(gòu),其中CRTS系類實(shí)際應(yīng)用最為廣泛。
2 板式無砟軌道與雙塊式的區(qū)別
CRTS系列無砟軌道主要分為板式和雙塊式來大類,可以從預(yù)制和現(xiàn)場施工兩方面來區(qū)別:
雙塊式無砟軌道在預(yù)制廠內(nèi)預(yù)制的是雙塊式軌枕,其特點(diǎn)是:軌枕通過鋼筋桁架將混凝土塊連接在一起?,F(xiàn)場利用軌排或螺桿調(diào)節(jié)器等作為輔助工具將雙塊式軌枕調(diào)整到符合要求的平面位置,最后澆筑混凝土將軌枕連成整體即完成雙塊式軌枕的施工。
板式無砟軌道在預(yù)制廠內(nèi)預(yù)制的是軌道板,其特點(diǎn)是:軌道板內(nèi)布滿了多種規(guī)格鋼筋,一般相當(dāng)于十根軌枕已經(jīng)通過混凝土連接到了一起?,F(xiàn)場利用精調(diào)設(shè)備將軌道板調(diào)整到符合要求的平面位置,最后向軌道板下方灌注CA砂漿即完成板式無砟軌道的施工。
3 CRTS系列無砟軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
3.1 板式
CRTS系列板式無砟軌道主要有三種,分別稱為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。
Ⅰ型板節(jié)省建筑材料,自重小且易控制造價(jià)較低,且施工簡單,此外其軌道板底部的彈性橡膠墊層可以提供很好的減震效果。
Ⅱ型板添加了軌道板之間通過縱向精軋螺紋鋼筋連接,使得板端不易變形,行車舒適度得到了提高,此外軌道板由數(shù)控機(jī)床打磨以確保幾何尺寸符合要求,對(duì)應(yīng)位置只能安設(shè)對(duì)應(yīng)軌道板,精度得到了提高。
Ⅲ型板在設(shè)計(jì)之初就考慮了寒冷地區(qū)的氣候特點(diǎn),此外在施工中采用了自密實(shí)混凝土代替砂漿起支撐和調(diào)整的作用,能夠部分程度消除施工誤差。此外通過門型鋼筋使自密實(shí)混凝土層與軌道相板連接成為整體通過門型鋼筋使自密實(shí)混凝土層與軌道相板連接成為整體,增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性,而且設(shè)置了上下隔離層,有利于特殊情況下的養(yǎng)護(hù)維修。
3.2 雙塊式
適用性高,經(jīng)濟(jì)效益好,施工和管理難度大,但是工人工作效率低。因而也存在一定的局限性。
參考文獻(xiàn):
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前不久,國務(wù)院正式批準(zhǔn)《國家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013-2030)》,其中包括了兩條大陸連接臺(tái)灣的兩岸高速公路。一是福州經(jīng)平潭到臺(tái)北的高速公路;一是廈門經(jīng)金門到高雄的高速公路。此前,中央政府已將建設(shè)京臺(tái)高速公路與鐵路列入全國公路規(guī)劃方案。實(shí)現(xiàn)海峽兩岸高速公路或高速鐵路建設(shè),最重要的是要建設(shè)海峽兩岸海底隧道。
隨著海峽兩岸關(guān)系的改善與發(fā)展,近年來有關(guān)建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道的討論不斷增多。依目前形勢看,興建臺(tái)灣海峽隧道與建設(shè)連接海峽兩岸的高速公路或鐵路,面臨許多障礙,尤其是政治方面的障礙,但長期觀察,建設(shè)連接海峽兩岸的海峽隧道與高速公路并非不可能。終有一天,建設(shè)海峽兩岸海底隧道將會(huì)成為兩岸共識(shí),若能在未來實(shí)現(xiàn),屆時(shí)阻隔兩岸的臺(tái)灣海峽將天險(xiǎn)變通途。
中華民族新夢想
20世紀(jì)以來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,全球海底隧道建設(shè)在全球范圍內(nèi)迅速展開,尤其連接英國與法國的英吉利海峽隧道于1995年建成,大大縮短了英國與歐洲的距離,加快、加深了英倫半島與歐洲的經(jīng)濟(jì)社會(huì)融合。
海峽兩岸盡管分割、分治上百年,中間只有短短的數(shù)年統(tǒng)一時(shí)間(1945年臺(tái)灣回歸中國到1949年敗退臺(tái)灣),但實(shí)現(xiàn)海峽兩岸統(tǒng)一與民族富強(qiáng)一直是中華兒女的共同夢想。在漫長的歷史進(jìn)程中,就不斷有人提出建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道的設(shè)想。據(jù)臺(tái)灣媒體報(bào)道,1948年夏天,臺(tái)灣大學(xué)生提出建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道的提議,希望將臺(tái)灣與大陸連接起來。到了上世紀(jì)60年代,大陸也有人提出要修建連接臺(tái)灣的海峽隧道建議。在海峽兩岸特殊的歷史大背景下,這種偶爾的提議與設(shè)想很難受到關(guān)注,自然不會(huì)引起足夠大的反響。
然而,在新的歷史條件下,在海峽兩岸關(guān)系發(fā)生重大變化的背景下,建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道的設(shè)想再次被提議,而且逐步引起海峽兩岸的反響與關(guān)注。
1996年,清華大學(xué)21世紀(jì)發(fā)展研究院教授、著名工程專家吳之名遠(yuǎn)赴歐洲考察于1995年建成的英吉利海峽隧道工程。隨后,他發(fā)表了《英吉利海峽隧道工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和臺(tái)灣海峽隧道的構(gòu)想》一文,很快引起海峽兩岸學(xué)者與媒體的熱烈回應(yīng)。隨后,臺(tái)灣海峽隧道論證中心應(yīng)運(yùn)而生,各種關(guān)于臺(tái)灣海峽隧道的研討會(huì)相繼召開,其中福建省就舉辦了多次“臺(tái)灣海峽通道工程學(xué)術(shù)研討會(huì)”,探討臺(tái)灣海峽隧道的相關(guān)論文相繼發(fā)表,建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道成為兩岸關(guān)系發(fā)展中的一個(gè)重大工程議題。
三種海底隧道方案
經(jīng)過海峽兩岸專家長達(dá)十多年的研究論證,初步確定了三條可行的海底隧道方案:北線為福建平潭到臺(tái)灣新竹;中線為福建莆田到臺(tái)灣苗栗;南線為福建廈門到臺(tái)灣嘉義。在上述三種方案中,專家更傾向地質(zhì)條件穩(wěn)定、距離最短的北線方案。
北線海底隧道由福建福清經(jīng)平潭島到新竹市,采用橋梁與隧道相連接的方式,總長144公里。其中,福清半島小山東島到平潭島娘宮段為跨海大橋,平潭到新竹為海底隧道,其中隧道海底部分長125公里,陸地段長19公里。專家評(píng)估認(rèn)為,北部隧道經(jīng)過地區(qū)海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,未發(fā)現(xiàn)斷裂帶,也未曾發(fā)生過7級(jí)以上的強(qiáng)烈地震,現(xiàn)今地震流動(dòng)屬中性,頻度較低,平均水深為60米左右。尤其是這一隧道兩端分別與省會(huì)城市福州與臺(tái)北市較近,較具經(jīng)濟(jì)效益。中線起于福建莆田笏石,經(jīng)南日島至苗栗,全長128公里,位于福建與臺(tái)灣中部地區(qū)。地質(zhì)條件相對(duì)較差,水深超過70米,不如北部線路理想。南線福建廈門經(jīng)金門、澎湖島至臺(tái)灣嘉義海濱,跨??傞L207公里,其中海下174公里。可將福建廈門、金門、澎湖與臺(tái)灣本島連成一線,有著特別的經(jīng)濟(jì)意義,但地質(zhì)條件復(fù)雜,線路最長,投資最大。
上述三條臺(tái)灣海峽通道建設(shè)的建議,若能在未來實(shí)現(xiàn),也就意味著國務(wù)院提出的海峽兩岸高速公路的實(shí)現(xiàn)。這是海峽兩岸共同期待的臺(tái)灣海峽通道發(fā)展遠(yuǎn)景。
如果投資興建臺(tái)灣海峽海底隧道,造價(jià)巨大。英吉利海峽隧道全長53公里,只有臺(tái)灣海峽隧道最短距離約150公里的三分之一。按目前世界海底隧道造價(jià)每公里27億元人民幣計(jì)算,未來可能會(huì)增加到每公里50億元,臺(tái)灣海峽隧道直接造成約需7500億元人民幣(也有專家預(yù)計(jì)為4000億至5000億元),加上其他經(jīng)費(fèi)預(yù)算,估計(jì)總造價(jià)會(huì)超過1萬億元人民幣。
就海峽兩岸經(jīng)濟(jì)實(shí)力而言,由海峽兩岸共同負(fù)擔(dān)興建,通過政府、民間等多方籌集資金并不困難。盡管投資總額巨大,但每年的平均投資額則相對(duì)較小,兩岸分?jǐn)偩透菀滓恍?。海峽隧道建成后,其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益是非常巨大的。建成后,海峽兩岸之間的時(shí)空距離大大縮短,人員、貨物、車輛往來將會(huì)十分頻繁,僅一年間人員往來估計(jì)會(huì)超過數(shù)千萬人次,真正實(shí)現(xiàn)海峽兩岸貨暢其流,物盡其利,人盡其便的目標(biāo)。尤其是興建過程,可能持續(xù)十多年,需要大量的資金、物力、原料、技術(shù)與人力的投入,對(duì)臺(tái)灣基礎(chǔ)建設(shè)工程與整體經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)是非常巨大的,可讓臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)年平均增長至少增加1.5個(gè)百分點(diǎn)。
海峽兩岸海上通道的打通,不僅加快兩岸經(jīng)濟(jì)一體化與社會(huì)一體的發(fā)展,而且有利于兩岸政治融合,在客觀上可有效遏制“”分裂活動(dòng),對(duì)兩岸的和平統(tǒng)一與中華民族的復(fù)興具有重大的戰(zhàn)略意義。
兩岸高速公路規(guī)劃
在現(xiàn)階段,興建臺(tái)灣海峽隧道仍是一個(gè)較為敏感的話題,中央政府對(duì)此表態(tài)盡管十分謹(jǐn)慎,但仍透露出較為積極的態(tài)度。1996年4月,大陸方面曾明確表示,“對(duì)于建設(shè)跨越臺(tái)灣海峽的橋梁或隧道工程,在具備充分的可行性前提下,會(huì)考慮實(shí)施建設(shè)問題”。
目前大陸已將海峽兩岸交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)納入全國公路交通網(wǎng)規(guī)劃方案之中。2004年,國務(wù)院審議通過的《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》,提出北京到臺(tái)灣的高速公路建設(shè)規(guī)劃,代號(hào)G3,簡稱京臺(tái)高速,起點(diǎn)為北京,途經(jīng)天津、河北、山東、江蘇、安徽、福建,終點(diǎn)為臺(tái)北,全長達(dá)2030公里,全封閉,全立交。2008年3月,鐵道部與福建省政府在京簽署了《關(guān)于推進(jìn)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)新一輪鐵路建設(shè)的會(huì)議紀(jì)錄》,其中包括了京臺(tái)、昆臺(tái)(昆明一臺(tái)灣)兩條高速鐵路建設(shè)計(jì)劃;福建規(guī)劃2010年起再建1200公里鐵路,其中包括京臺(tái)高速鐵路建設(shè),計(jì)劃以海底隧道方式廈門入海,抵達(dá)臺(tái)灣。
2009年3月兩會(huì)期間,原鐵道部負(fù)責(zé)人在兩會(huì)上表示希望修建大陸至臺(tái)灣的鐵路,再次引起關(guān)注。據(jù)悉,這是大陸方面推動(dòng)的“369海峽鐵路網(wǎng)”中的兩條線路,即“北京-合肥-福州-臺(tái)北”鐵路和“昆明-漳州-廈門-高雄”鐵路。這兩條鐵路均為電氣化雙線鐵路,時(shí)速為200至300公里的快速鐵路。預(yù)計(jì)“369海峽鐵路網(wǎng)”在2015年完成,屆時(shí)總里程將達(dá)到6000公里,總投資3500億元人民幣。2008年9月,京臺(tái)高速鐵路的北京至福州段已經(jīng)開始建設(shè),建成后未來將考慮選擇海底隧道的方式,讓火車抵達(dá)臺(tái)灣。
臺(tái)灣海峽隧道的建設(shè)盡管受到兩岸民間的熱烈討論,大陸也有明確的表態(tài)甚至政策上的規(guī)劃,但要建設(shè)連接海峽兩岸的海底隧道,需要臺(tái)灣方面有明確的意向,需要海峽兩岸的共同協(xié)商,共同努力,才能夠完成。
在目前島內(nèi)藍(lán)綠對(duì)立的政治結(jié)構(gòu)下,臺(tái)灣海峽隧道仍屬十分重大而敏感的議題,島內(nèi)很難達(dá)成共識(shí)。同時(shí),在現(xiàn)階段海峽兩岸關(guān)系現(xiàn)狀下,重新上臺(tái)執(zhí)政的當(dāng)局,對(duì)興建臺(tái)灣海峽隧道也沒有迫切性,也不愿就這一可能引起政爭的議題進(jìn)行規(guī)劃。
對(duì)于大陸方面的海峽鐵路與海底隧道的規(guī)劃,臺(tái)灣方面非常低調(diào)。2009年3月初,臺(tái)“行政院”官員表示,對(duì)大陸提出修建跨海鐵路的建議“毫無所悉,也無評(píng)論”。臺(tái)灣方面表示,如此浩大的工程,勢必有更多政治、安全甚至“國防”方面的考慮,短期內(nèi)不會(huì)考慮,也不會(huì)討論?,F(xiàn)在不討論,不等于未來不討論。隨著海峽兩岸關(guān)系發(fā)展形勢的變化與兩岸交往的增多與更加密切,不排除條件成熟時(shí),兩岸就此展開協(xié)商與討論,甚至達(dá)成興建共識(shí)。
率先啟動(dòng)金廈跨海大橋建設(shè)
海峽隧道建設(shè)或京臺(tái)高速鐵路、昆臺(tái)鐵路建設(shè)或福州一臺(tái)北、廈門一高雄高速公路建設(shè),其中福建沿海地區(qū)與金門的跨海大橋建設(shè)是實(shí)現(xiàn)海峽海底隧道的重大工程之一。
金廈大橋是由金門縣政府率先提出的政策主張。金門縣政府認(rèn)為金門與廈門有著廣泛的經(jīng)濟(jì)往來,但交通不便,為促進(jìn)兩地經(jīng)濟(jì)合作尤其是振興金門經(jīng)濟(jì),提出三套方案建設(shè)金廈大橋:一是由金門縣五龍山經(jīng)福建角嶼、小嶝島、銜接到大嶝島,全長10.3公里,預(yù)計(jì)工程投資經(jīng)費(fèi)為112億元新臺(tái)幣;二是由金門五龍山直接連接大嶝島,全長8.6公里,預(yù)計(jì)投資經(jīng)費(fèi)101億元新臺(tái)幣;三是由五龍山銜接泉州市蓮河地區(qū),全長11.4公里,預(yù)計(jì)投資經(jīng)費(fèi)132億元新臺(tái)幣。大橋建成后,金門可直接開車到廈門,較目前“小三通”70分鐘時(shí)間的船程可節(jié)省一半時(shí)間。
對(duì)金門與廈門的經(jīng)濟(jì)連接一直持正面的態(tài)度。在參加大選時(shí)就肯定興建金廈大橋的構(gòu)想。2009年春節(jié),在一次酒會(huì)上表示,為何還沒有看到“行政院經(jīng)建會(huì)”提出金廈大橋的評(píng)估計(jì)劃,并指示“經(jīng)建會(huì)”應(yīng)加速研究連接金門與廈門的金嶝大橋,盡快提出評(píng)估報(bào)告。他強(qiáng)調(diào)如果興建金廈大橋,可以吸引很多觀光客,對(duì)兩岸和平發(fā)展也有重要意義。
關(guān)鍵詞:隧道工程巖溶富水 帷幕注漿施工技術(shù)
Abstract: in this paper based on the previous research results at home and abroad, to new appropriate (chang) all (state) JinZiShan railway tunnel to rely on, around the curtain grouting technology, introduces in detail the karst rich water curtain grouting method of design and construction process. JinZiShan tunnel karst water curtain grouting through rich and the successful experience of technology in similar projects have certain guidance and reference.
Keywords: tunnel karst rich water curtain grouting engineering construction technology
中圖分類號(hào):U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1. 工程概況
金子山隧道位于利川市西約10km,起訖里程DK264+879~DK271+714,全長6835米,為單線隧道,是宜萬鐵路十三座復(fù)雜隧道之一。隧道埋置深度以DK267+140處最大,約為420m,在向家灣一帶埋深相對(duì)較淺,約為119m。隧道在DK267+850~DK269+670穿越1820m的向斜核部富水段,此段地層位于金子山向斜核部附近,向斜為儲(chǔ)水構(gòu)造、富水地段,地下水很發(fā)育,地質(zhì)條件比較復(fù)雜,并且本段要通過F2斷層。該段極易形成突水、突泥和大面積塌方,圍巖級(jí)別為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)。同時(shí),在隧道施工中在可溶巖與非可溶巖交界洞段因巖溶發(fā)育,易產(chǎn)生突水涌泥。隧道在該洞段最大埋深355m,正常涌水量7334 m3/d,最大涌水量45761m3/d。隧道穿越巖溶地層、斷層破碎帶及深埋軟巖塑性變形地段時(shí),因地下水豐富,施工中遭遇災(zāi)害性的突泥、突水的可能性很大,極有可能引發(fā)重大安全事故。為之,需在可能出現(xiàn)大范圍涌水洞段實(shí)施洞內(nèi)帷幕注漿和徑向注漿。
2. 注漿原理及注漿工藝
2.1 注漿目的和原則
注漿的主要目的是加固圍巖,限制排水量,保證隧道穩(wěn)定。帷幕注漿主要是根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)情況,采取相應(yīng)的帷幕注漿方式,有效地將地下水、裂隙水排除在開挖范圍以外,防止涌水現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部預(yù)測水壓大、極可能產(chǎn)生嚴(yán)重突水突泥地段,預(yù)測地下水壓力≥3.0MPa時(shí),采用加固圈固結(jié)范圍為正洞開挖輪廓線外8m,平導(dǎo)為開挖輪廓線外5m的超前帷幕注漿。對(duì)可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部預(yù)測水壓大、極可能產(chǎn)生較嚴(yán)重突水突泥地段,預(yù)測地下水壓力<3.0MPa并≥2.0MPa時(shí),采用預(yù)注漿加固圈固結(jié)范圍為正洞開挖輪廓線外5m,平導(dǎo)開挖輪廓線外3m的帷幕注漿方案。對(duì)不同年代巖層接觸帶、物探異常區(qū)、預(yù)測水壓大、可能產(chǎn)生突水突泥地段,預(yù)測地下水壓力<2.0MPa并≥1.0MPa時(shí),采用正洞預(yù)加固圈固結(jié)范圍為開挖輪廓線外3m的帷幕注漿。 對(duì)巖體完整,其結(jié)構(gòu)性可保證開挖,但大面積淌水且流量大于控制排水量,其地下水壓力
2.2 帷幕注漿施工步序
2.2.1 施工準(zhǔn)備
施工平臺(tái)和施工場地準(zhǔn)備:制作鉆機(jī)平臺(tái)或搭建臨時(shí)施工鉆機(jī)平臺(tái);并進(jìn)行臨建布置,包括水泥、材料存放點(diǎn),施工用風(fēng)、水、電和指示控制線路的部設(shè)。封閉工作面做止?jié){墻:為防止注漿施工過程中工作面冒漿,可利用掌子面前方一定范圍內(nèi)的巖層或灌注砼止?jié){墻。在利用巖層作為止?jié){墻時(shí)需將掌子面找平后噴厚度不小于30cm的混凝土封閉。
2.2.2 注漿漿液配制
注漿材料原材料:水泥強(qiáng)度等級(jí)不低R32.5,水玻璃濃度30~40玻美度,TGRM超細(xì)雙液型水泥基特種注漿材料,緩凝劑采用磷酸氫二鈉,速凝劑采用EC477-92水泥速凝劑。單液水泥漿水灰比1:0.6~1:1,先稀后濃。如果要使水泥漿凝結(jié)時(shí)間減少,可滲入速凝劑,其滲量由試驗(yàn)確定,一般為水泥用量的2~3%。水泥-水玻璃雙漿液:水泥漿水灰比為1:1~1:1.5,水玻璃濃度為30~40玻美度,水泥-水玻璃體積比為1:0.3~1:1。根據(jù)需要滲入適量緩凝劑,其滲量由試驗(yàn)確定,一般為水泥用量的1~3%。TGRM超細(xì)雙液型水泥基特種注漿材料:水灰比0.38~0.42:1,凝膠時(shí)間30分鐘,施工時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況由試驗(yàn)確定。
2.2.3鉆孔作業(yè)
注漿孔位標(biāo)定:在噴射混凝土止?jié){墻上按設(shè)計(jì)圖紙用紅油漆標(biāo)出孔口位置。
鉆機(jī)定位:根據(jù)極座標(biāo)法進(jìn)行鉆孔布置和定位。鉆機(jī)按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確牢固地安放,確保極坐標(biāo)“原點(diǎn)”的準(zhǔn)確。
鉆孔作業(yè):將鉆機(jī)鉆桿伸出,對(duì)準(zhǔn)所標(biāo)孔位用三翼合金鉆頭開孔,鉆穿混凝土止?jié){墻和其它堅(jiān)硬地層停止鉆進(jìn)。退出鉆頭,換上跟管鉆進(jìn)的一次性鉆頭及套管,鉆至設(shè)計(jì)孔深。
安設(shè)注漿管:在確定套管內(nèi)無阻塞物時(shí),即可進(jìn)行注漿管(注漿管為硬質(zhì)塑料管)的安設(shè)工作。注漿管安放后,在注漿管管口安放注漿管并壓緊,以防注漿時(shí)漏漿。記錄鉆孔地質(zhì)描述及注漿管的下管情況,以備注漿施工參考。
2.2.4 注漿作業(yè)
根據(jù)不同條件采取分段前進(jìn)式注漿工藝、后退式分段注漿工藝或后退式一次注漿工藝。原則上采取鉆一孔注一孔。注漿結(jié)束時(shí),應(yīng)先打開泄?jié){管閥門,再關(guān)閉進(jìn)漿管閥門并用清水將注漿管路沖洗干凈后方可停機(jī)。
2.2.5 注漿效果檢查、評(píng)定和補(bǔ)救措施
根據(jù)單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和全孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以及檢驗(yàn)所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件,是否有漏注現(xiàn)象綜合評(píng)斷。對(duì)注漿過程中的各種記錄資料綜合分析,注漿壓力和注漿量變化是否合理,是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求;每循環(huán)設(shè)2~3個(gè)檢查孔,檢查孔鉆取巖芯,觀察漿液充填情況,并檢查孔內(nèi)涌水量是否小于0.2L/m?min。
3.帷幕注漿施工
根據(jù)設(shè)計(jì)要求金子山I線隧道在穿越向斜核部富水區(qū)時(shí)要進(jìn)行3m超前帷幕注漿預(yù)加固和8m超前帷幕注漿。金子山隧道II線在發(fā)生巖溶突泥段要按地質(zhì)條件的不通進(jìn)行3m和8m的超前預(yù)注漿,注漿段長度分別采取為27m和30m兩種。同時(shí),金子山隧道在通過向斜富水帶時(shí),也需要進(jìn)行徑向注漿止水,滿足環(huán)保和隧道防排水要求。
8米帷幕注漿段每循環(huán)鉆孔注漿段長度為30米,開挖22米,保留8米作為止?jié){巖盤;3米帷幕注漿段每循環(huán)鉆孔注漿段長度為27米,開挖24米,保留3米作為止?jié){巖盤。隧道徑向注漿在隧道初次支護(hù)完成后進(jìn)行。砼止?jié){墻厚度:8米帷幕注漿時(shí)混凝土止?jié){墻厚度為2米;3米帷幕注漿時(shí)混凝土止?jié){墻厚度為1米。具體方案根據(jù)掌子面不同情況及超前預(yù)測預(yù)報(bào)結(jié)果,經(jīng)過計(jì)算報(bào)設(shè)計(jì)單位研究確定。
3.1 實(shí)施超前帷幕注漿
金子山隧道3m帷幕注漿加固范圍是隧道開挖輪廓線外3米;8m帷幕注漿加固范圍是隧道開挖輪廓線外8米。對(duì)8m帷幕注漿地段,預(yù)測地下水壓力≥3MPa,施工時(shí)取注漿壓力=3+4=7MPa;對(duì)3m帷幕注漿地段為1.0MPa≤P0<2MPa,施工時(shí)取注漿壓力=2+4=6MPa。實(shí)際施工時(shí),要根據(jù)實(shí)測地下水壓力及時(shí)調(diào)整注漿壓力。
3.2注漿工程施工組織及設(shè)備安排
帷幕注漿量計(jì)算方法,按總注漿量計(jì)算,計(jì)算公式如下:
Q=Anα(1+β)
其中:Q為總注漿量m3 ;A為注漿范圍圍巖體積m3;nα(1+β)為填充率,按表1按總量填充率選用。
表1金子山隧道注漿施工中巖體填充率參數(shù)表
單孔注漿量可按下式計(jì)算,計(jì)算公式如下:
Q=πR2hnα(1+β)
其中:Q為單孔注漿量(m3);R為漿液擴(kuò)散半徑(m)取2.0;h為注漿段長(m)取30m ;n為地層裂隙度(空隙率);α為漿液填充率;β為漿液損失率,n、α、β可由表1按單孔計(jì)算選用。具體的注漿量控制參數(shù)由現(xiàn)場注漿試驗(yàn)確定。
3.3 金子山隧道徑向注漿分析
金子山隧道在穿越巖溶富水區(qū)段時(shí)需進(jìn)行徑向注漿。注漿孔布置在孔底環(huán)向間距約3.0m,縱向間距2.6m,呈梅花型布置。施工時(shí)分段長20.8m為一作業(yè)段,一段布設(shè)9環(huán),共計(jì)189孔。
4. 結(jié)論
論文以在建宜昌-萬州鐵路金子山隧道為依托,討論了金子山隧道帷幕注漿止水施工工藝和注漿施工方案,詳盡介紹了帷幕注漿的施工組織、機(jī)械設(shè)備和人員的配備,并就帷幕注漿中注漿量的推算和止?jié){墻的安全厚度進(jìn)行了重點(diǎn)探討,金子山隧道帷幕注漿的成功經(jīng)驗(yàn)可為同類工程的施工提供技術(shù)資料和經(jīng)驗(yàn)借鑒。
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【關(guān)鍵詞】鐵路;維修;計(jì)劃
【中圖分類號(hào)】TU 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】1007-4309(2013)07-0052-1.5
一、鐵路施工維修計(jì)劃管理模式設(shè)計(jì)
(一)鐵路施工維修計(jì)劃管理模式
線路主管單位(部門或公司)對(duì)線路設(shè)備(資產(chǎn))、運(yùn)營成本、線路使用狀態(tài)、線路運(yùn)營安全和線路運(yùn)營效益全面負(fù)責(zé)。它向鐵路運(yùn)輸單位(部門或公司)提供確保乘車舒適、行車安全的線路條件,并通過協(xié)議(或者合同)從運(yùn)營單位得到線路使用費(fèi)用。這筆費(fèi)用一部分將用于新線建設(shè)費(fèi)的償還,一部分將用于運(yùn)營開支(成本),剩下的將是運(yùn)營效益。為了擴(kuò)大運(yùn)營效益,線路主管部門必須在線路維修體系中采用科學(xué)的管理制度,以降低運(yùn)營成本。
(二)管、檢、修分離模式的優(yōu)越性分析
新的管理體制一管、檢、修分離模式相較于既有管、檢、修合一的管理模式有如下優(yōu)勢:
1.在管、檢、修分離的管理模式下,根據(jù)專業(yè)分工,各部門配置先進(jìn)的大型作業(yè)機(jī)械,統(tǒng)一分配,完成每個(gè)鐵路局管轄范圍內(nèi)的施工維修作業(yè),各鐵路局不需配置大型作業(yè)機(jī)械,最優(yōu)利用全路資源,將大型作業(yè)機(jī)械的功效發(fā)揮到最大。
2.在管、檢、修分離的管理模式下,全路大中修施工力量統(tǒng)一布局,根據(jù)設(shè)備的維修周期合理制定施工維修計(jì)劃,科學(xué)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。既減少了施工數(shù)量又高質(zhì)量的完成了施工維修任務(wù)。
3.在管、檢、修分離的管理模式下,各部門根據(jù)職責(zé)配備專業(yè)人員,專業(yè)人員集中在一起可發(fā)揮最大效用,會(huì)使技能提高和有助于專門方法和專門設(shè)備的產(chǎn)生,繼而提高施工維修作業(yè)專業(yè)化水平,減少人工成本、極大地增加生產(chǎn)效率。
二、鐵路施工維修計(jì)劃管理組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在“管、檢、修分離”管理模式下,管、檢、修三大職能部門可在鐵道部施工維修主管部門的領(lǐng)導(dǎo)下從事專業(yè)管理,鐵道部施工維修主管部門是最高領(lǐng)導(dǎo)者,實(shí)行主管統(tǒng)一指揮與職能部門參謀、指導(dǎo)相結(jié)合的組織形式。參考直線職能制組織結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)施工維修組織管理形式。鐵路施工維修作業(yè)具體由綜合維修中心負(fù)責(zé),各鐵路局維修管理部門及基礎(chǔ)設(shè)備檢測中心只對(duì)施工維修作業(yè)起到業(yè)務(wù)協(xié)助和業(yè)務(wù)指導(dǎo)的作用。綜合維修中心下設(shè)信息所、電子檢測所(電子設(shè)備,轉(zhuǎn)轍機(jī)以外的其他電子設(shè)備的修理工作)、電務(wù)檢修所、大型機(jī)械檢修基地、高壓檢修所、綜合檢測所、材料總庫及若干機(jī)械化維修段等職能部門,每300500營業(yè)公里設(shè)的綜合維修段是施工維修作業(yè)的具體負(fù)責(zé)部門由綜合維修中心直接管理,其他職能部門為綜合維修段提供作業(yè)指導(dǎo)和技術(shù)支持,不需要直接下達(dá)命令或進(jìn)行指揮。綜合維修段下設(shè)機(jī)修所(工、電、供)、電務(wù)作業(yè)隊(duì)、接觸網(wǎng)作業(yè)隊(duì)、工務(wù)作業(yè)隊(duì)、橋隧作業(yè)隊(duì)、區(qū)域材料庫等職能部門,施工維修作業(yè)的執(zhí)行部門一綜合維修工區(qū)由綜合維修段統(tǒng)一管理,綜合維修工區(qū)下設(shè)工務(wù)班、供電班、電務(wù)班等。
三、鐵路施工維修計(jì)劃管理組織職能設(shè)計(jì)
(一)管理部門職責(zé)
1.鐵道部維修主管部門
對(duì)鐵路綜合維修進(jìn)行行業(yè)管理,制定管理維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)政策,修程、修制,維護(hù)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);履行政府監(jiān)管職能;對(duì)固定設(shè)施管、檢、修各環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)監(jiān)督;進(jìn)行行政許可審批。
2.鐵路局維修主管部門
鐵路局是鐵路線資產(chǎn)的主體。鐵路局將與綜合維修有關(guān)的設(shè)備、設(shè)施委托綜合維修中心管理,并以合同形式委托綜合維修中心對(duì)固定設(shè)施進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)、綜合維修、大修工作。綜合維修中心負(fù)責(zé)保證合同范圍內(nèi)固定設(shè)施的良好狀態(tài),確保運(yùn)營安全。鐵路局負(fù)責(zé)監(jiān)督合同的執(zhí)行。
3.綜合維修中心
綜合維修中心受鐵路局委托,對(duì)合同范圍內(nèi)固定設(shè)施的技術(shù)狀態(tài)全面負(fù)責(zé);負(fù)責(zé)鐵路線的檢測、管理、維修;承擔(dān)鐵路線設(shè)備質(zhì)量和安全的主體責(zé)任,保障列車安全、高速、高密、平穩(wěn)地運(yùn)行。綜合維修中心同時(shí)承擔(dān)干線有等級(jí)的設(shè)施修理工作。
(二)執(zhí)行部門職責(zé)
1.綜合維修中心
綜合維修中心在鐵道部領(lǐng)導(dǎo)之下,受鐵路局委托,對(duì)轄區(qū)范圍內(nèi)固定設(shè)施的技術(shù)狀態(tài)全面負(fù)責(zé);負(fù)責(zé)線路的狀態(tài)檢測、技術(shù)管理,設(shè)施維修;承擔(dān)鐵路線設(shè)備質(zhì)量和安全主體責(zé)任,保證列車安全、高速、平穩(wěn)不間斷地運(yùn)行。綜合維修中心同時(shí)承擔(dān)既有干線固定設(shè)施有等級(jí)的修理工作。負(fù)責(zé)路局內(nèi):固定設(shè)備設(shè)施大修和預(yù)防性計(jì)劃維修計(jì)劃的審批、下達(dá);編制綜合檢測列車、鋼軌探傷車、隧道檢查車等大型檢測車的檢測計(jì)劃,并與檢測公司簽訂委外合同和付諸實(shí)施;負(fù)責(zé)固定設(shè)備設(shè)施的安全管理和監(jiān)督,主持年度固定設(shè)備設(shè)施的質(zhì)量評(píng)定,為高速列車提供安全、平穩(wěn)、舒適運(yùn)行的基礎(chǔ)條件:配合綜合調(diào)度中心和車站調(diào)度的指揮,組織綜合維修段、外委的維修公司、救援公司等對(duì)突發(fā)事故進(jìn)行緊急救援和修復(fù)固定設(shè)備設(shè)施。
2.綜合維修段
綜合維修段接受綜合維修中心的業(yè)務(wù)管理,是固定設(shè)備設(shè)施日常管理單位和基層核算單位。每個(gè)綜合維修段管轄范圍可在300500雙線公里左右,無碴軌道區(qū)段可適當(dāng)取寬。綜合維修段內(nèi)設(shè)工務(wù)、電務(wù)、牽引供電、水電、建筑、防災(zāi)等業(yè)務(wù)科(或室)。負(fù)責(zé)管轄范圍內(nèi):工務(wù)、電務(wù)、牽引供電、水電、建筑等固定設(shè)備設(shè)施狀態(tài)及信息資料的分析管理,編制固定設(shè)備設(shè)施大修和預(yù)防性計(jì)劃維修計(jì)劃、維修預(yù)算并申報(bào);按工電部批準(zhǔn)下達(dá)的年度大修和預(yù)防性計(jì)劃維修計(jì)劃與相關(guān)修理公司簽訂合同,并編制分季度實(shí)施計(jì)劃付諸實(shí)施;負(fù)責(zé)臨時(shí)補(bǔ)修計(jì)劃的審批及合同簽訂與實(shí)施;為綜合維修工區(qū)的相應(yīng)專業(yè)工班的作業(yè)提供技術(shù)支持;組織綜合維修工區(qū)對(duì)大修、預(yù)防性計(jì)劃維修和臨時(shí)補(bǔ)修質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收;在綜合調(diào)度中心和車站調(diào)度的指揮下,組織綜合維修工區(qū)、外委的維修公司、救援公司等對(duì)突發(fā)事故進(jìn)行緊急救援和修復(fù)固定設(shè)備設(shè)施。
3.綜合維修工區(qū)
綜合維修工區(qū)是固定設(shè)備設(shè)施的基層管理單位,接受上級(jí)綜合維修段的業(yè)務(wù)管理。每個(gè)綜合維修工區(qū)管轄范圍可在50100雙線公里左右,無碴軌道區(qū)段可適當(dāng)取寬日本新干線保養(yǎng)工區(qū)的管轄范圍,無碴軌道地段約為50雙線公里,有碴軌道地段約為25雙線公里。
綜合維修工區(qū)負(fù)責(zé)對(duì)管內(nèi)固定設(shè)備設(shè)施的定期巡回檢查和靜態(tài)檢測:收集并及時(shí)向綜合維修段反饋固定設(shè)備設(shè)施及防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的有關(guān)信息;對(duì)綜合檢測列車提供的需要進(jìn)行臨時(shí)補(bǔ)修的地段或處所進(jìn)行地面復(fù)驗(yàn),申報(bào)臨時(shí)補(bǔ)修計(jì)劃;配合大修、預(yù)防性計(jì)劃維修和臨時(shí)補(bǔ)修的輔助工作;參與大修、預(yù)防性計(jì)劃維修和臨時(shí)補(bǔ)修的質(zhì)量驗(yàn)收;參與突發(fā)事故現(xiàn)場的緊急救援和固定設(shè)備設(shè)施的修復(fù)工作。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:路基沉降 預(yù)測方法 實(shí)例分析
中圖分類號(hào):U213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一.沉降常用的預(yù)測方法
通過大量的沉降觀測資料的積累,可以找出地基沉降過程中具有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的變形規(guī)律,這是工程中最為常用的方法。通常利用沉降資料進(jìn)行預(yù)測路基沉降隨時(shí)間發(fā)展的常用方法有以下幾種:
1.雙曲線法
(1)規(guī)范雙曲線法
雙曲線方程為:
(1)
=+(2)
――從滿載開始的時(shí)間;
――初期沉降量();
――最終沉降量();
――將荷載不再變以后的實(shí)測數(shù)據(jù)經(jīng)回歸求得的系數(shù)。
由對(duì)實(shí)測沉降進(jìn)行回歸,如圖1:
圖1a,b的求解方法
總之,沉降計(jì)算的具體順序:
(1)確定起點(diǎn)時(shí)間(),可取填方施工結(jié)束日為;
(2)就各實(shí)測計(jì)算,見公式(1);
(3)繪制與的關(guān)系圖,并確定系數(shù),見公式(2)及圖1(由實(shí)測各點(diǎn)在圖中構(gòu)成的直線的斜率及截距即可求出值)。
(4)計(jì)算;
(5)由雙曲線關(guān)系推算出沉降―時(shí)間曲線。
(2).修正雙曲線法
假設(shè)沉降時(shí)程曲線近似于雙曲線,可以用以下方程進(jìn)行描述:
,其中,(3)
式中
――自土方工程開工以來時(shí)間(天);
――時(shí)刻的沉降();
――時(shí)刻的荷載[];
――設(shè)計(jì)最大荷載[];
可以利用直線的斜率計(jì)算出最大沉降: 。采用修正雙曲線法,可以計(jì)算在任意最大荷載下產(chǎn)生的沉降。在這樣的情況下,可以利用下式計(jì)算填方的當(dāng)前荷載和最大荷載:
(4)
式中――填方高度;
――填方材料重度()。
2.固結(jié)度對(duì)數(shù)配合法(三點(diǎn)法)
(1)固結(jié)度的理論解表達(dá)式為:
(5)
式中: ,――與地基土的排水條件、性質(zhì)等有關(guān)的參數(shù)。
(2)路堤地基的沉降按發(fā)生的先后和機(jī)理不同可分為瞬時(shí)沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降三部分,可由下式表示:
(6)
式中:――時(shí)刻地基的沉降量;
――地基的瞬時(shí)沉降量;
――地基的主固結(jié)沉降量;
――地基的次固結(jié)沉降量;
――時(shí)刻地基的固結(jié)度。
(6)式可化成下面的形式:
(7)
式中――地基的最終沉降量;其他參數(shù)同上。
對(duì)于大多數(shù)工程,次固結(jié)沉降量與固結(jié)沉降量相比是不重要的,可忽略不計(jì)。因此,地基的最終沉降量可表示成初始沉降量與固結(jié)沉降量和的形式,即。
即,地基的固結(jié)度可化成下面的式子:
(8)
由式(5)和式(8)聯(lián)立可得:
(9)
這就是固結(jié)度對(duì)數(shù)配合法地基沉降計(jì)算公式,也稱作三點(diǎn)法。
(3)為求時(shí)刻的沉降量,上式右邊有四個(gè)未知數(shù),即,,,。由實(shí)測的初期沉降―時(shí)間(曲線)上任意選取3點(diǎn)(),(),(),并使可得如下三個(gè)方程:
(10)
(11)
(12)
由此解得:
(13)
(14)
(15)
3.指數(shù)曲線法
指數(shù)法方程為(16)
式中:――最終沉降;
――系數(shù)求法與雙曲線法中的求法相同。
此外,還有Verhulst法、Asaoka法以及灰色理論方法等等。這些方法各有各自的特點(diǎn),一種計(jì)算模型對(duì)某一種實(shí)際情況的預(yù)測可能是有效的,但對(duì)另一種情況未必適用。因此通過這些模型對(duì)工程進(jìn)行沉降預(yù)測,并進(jìn)行相互比較,確定一個(gè)合理的適合其條件的計(jì)算模型。
二.計(jì)算實(shí)例
本文實(shí)測數(shù)據(jù)選取京滬高鐵滄州段某標(biāo)段施工結(jié)束后的某個(gè)定期觀測數(shù)據(jù)(設(shè)為A點(diǎn))。對(duì)比實(shí)測數(shù)據(jù)和預(yù)測模型數(shù)據(jù),沉降點(diǎn)的測量頻率為7天/次,分別采用上述預(yù)測模型進(jìn)行沉降分析。具體的沉降預(yù)測結(jié)果分別見表1及圖2、圖3。
1.A點(diǎn)沉降情況:
表1A點(diǎn)各時(shí)期沉降預(yù)測結(jié)果對(duì)比
圖2A點(diǎn)各時(shí)期預(yù)測模型的沉降圖
注:圖2是表1沉降值的對(duì)應(yīng)圖。從圖表中可以看出,固結(jié)度對(duì)數(shù)曲線法、灰色系統(tǒng)GM(1,1)和指數(shù)曲線法的沉降預(yù)測值和實(shí)測沉降值比較接近;Asaoka法的沉降預(yù)測值較實(shí)測值偏小,且偏差較大;Verhulst法在前110天的預(yù)測值與實(shí)測值較接近,但110天后,其預(yù)測結(jié)果與實(shí)測值有很大的差異,預(yù)測值很不穩(wěn)定;修正雙曲線法的預(yù)測值在前40天和200天以后擬合較好,其它時(shí)段很不穩(wěn)定。其中在最接近的幾種模型中,固結(jié)度對(duì)數(shù)配合法與實(shí)測沉降值最為接近,可看其為此A點(diǎn)的最優(yōu)預(yù)測模型。具體情況看輸出的最優(yōu)模型的沉降圖。
圖3A點(diǎn)最優(yōu)模型與實(shí)測值的對(duì)比圖
通過該實(shí)測數(shù)據(jù)的計(jì)算分析,對(duì)該段路基沉降預(yù)測方法進(jìn)行了一些探討。從實(shí)測結(jié)果來看,可以發(fā)現(xiàn)不同方法推算的沉降量與實(shí)測值有一定的差異,且各種預(yù)測模型對(duì)不同點(diǎn)的適合度不同,但大多數(shù)的模型預(yù)測值與相對(duì)應(yīng)時(shí)間的實(shí)測值比較接近。說明這些模型的預(yù)測精度很高,在路基沉降預(yù)測中有一定的可信度和適用性。
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