地下工程施工技術(shù)盾構(gòu)法.ppt

1、地 下 工 程開挖工藝和發(fā)明者們建造地下工程所用的施工技術(shù)地下工程的安全因素123地下工程的問題 像在堅(jiān)硬的巖體上開鑿隧道，施工時(shí)不會(huì)有塌方的問題。但是地下工程不能總是遇到這樣堅(jiān)硬完整的巖體；事實(shí)上，現(xiàn)代大多數(shù)地下工程都是修建在各種復(fù)雜的地質(zhì)條件下，巖體或破碎松散，或巖泥混雜；這樣，為了避免塌方問題，在施工時(shí)就要對已開挖出來的新暴露巖體進(jìn)行支護(hù)。另一方面，某些硬巖在開鑿后暴露在空氣中會(huì)逐漸風(fēng)化。 面臨這些地下施工問題，就需要靠我們歷史革命性的發(fā)明者們，他們創(chuàng)新的各種施工技術(shù)，給建筑帶來了發(fā)展。布魯內(nèi)爾盾構(gòu)巴洛盾構(gòu)蓋特黑德盾構(gòu)盾構(gòu)機(jī)的發(fā)展開挖工藝和發(fā)明者們蓋特黑德盾構(gòu)巴洛盾構(gòu)水泥式盾構(gòu)布魯內(nèi)爾盾

2、構(gòu)水泥式盾構(gòu)現(xiàn)代盾構(gòu)土壓平衡式盾構(gòu)盾構(gòu)起源 1806年，法國工程師麥克布魯內(nèi)爾發(fā)現(xiàn)船的木板中，有一種蛀蟲（船蛆）鉆出孔道，船蛆是一種蛤，頭部有外殼，在鉆穿木板時(shí)，分泌出液體涂在孔壁上形成堅(jiān)韌的保護(hù)殼，用以抵抗木板潮濕后的膨脹，以防被壓扁。在蛀蟲鉆孔的啟示下，布魯內(nèi)爾發(fā)現(xiàn)了盾構(gòu)掘進(jìn)隧道的道理，并在英國注冊了專利布魯內(nèi)爾盾構(gòu) 布魯內(nèi)爾盾構(gòu)由布魯內(nèi)爾父子發(fā)明的。它的施工的工作原理類似水平前進(jìn)的深井，由金屬筒框支撐土或巖體防止塌方，由千斤頂推動(dòng)金屬筒框水平向前進(jìn)。 盾構(gòu)在發(fā)明階段并非非常成功。在泰晤士河隧道施工過程中工程事故不斷 。 1825年布魯內(nèi)爾開始在倫敦泰晤士河下修建高6.8m，寬11.4m的

3、矩形盾構(gòu)隧道，歷時(shí)18年，到1843年布魯內(nèi)爾完成了全長370m的隧道，隧道經(jīng)歷了5次特大涌水犧牲了6人。 小布魯內(nèi)爾的健康因?yàn)樘┪钍亢铀淼朗鹿适艿浇K身損害，但是，他作為杰出的發(fā)明家和工程師卻青史名留。他不僅發(fā)明了盾構(gòu)，還發(fā)明了世界上第一艘螺旋漿推進(jìn)的鐵甲海船。 小布魯內(nèi)爾的工程雖然不都是成功的，但都包含一些革命性的創(chuàng)新。巴洛盾構(gòu) /product/84307.html布魯內(nèi)爾設(shè)計(jì)的小，不用磚鋪砌隧道內(nèi)壁，而用鐵塊砌塊，工作面非常狹窄，但是圓管在水平推進(jìn)時(shí)比矩形斷面更能減少阻力，表現(xiàn)得非常有效。1869年，巴洛和他的學(xué)生利用這種盾構(gòu)在一年之內(nèi)鑿?fù)ㄌ┪钍亢哟蚕碌牡诙l隧道。巴洛還獲得用他的盾構(gòu)建

4、造一條地鐵的許可。蓋特黑德盾構(gòu) 巴洛的學(xué)生兼助手蓋特黑德改進(jìn)了巴洛的挖隧道技術(shù)，首先是盾構(gòu)斷面面積大為增加，推進(jìn)動(dòng)力也改為液壓系統(tǒng)，以壓縮空氣抵消外面的水壓，盾構(gòu)開挖端施加有較高的氣壓，目的除抵抗地下水，還用氣壓防止開挖面塌方。由于隧道基本上是在不透水的粘土層中掘進(jìn)，所以在控制地下水方面沒有遇到什么困難。蓋特黑德圓形盾構(gòu)后來成為大多數(shù)盾構(gòu)的模型。當(dāng)時(shí)盾構(gòu)基本是人工開挖的。他用這種盾修建了數(shù)條地鐵線路，一時(shí)名聲大振，促進(jìn)了盾構(gòu)在世界范圍內(nèi)的進(jìn)一步推廣。盾構(gòu)成為英國修建地鐵的主要手段。1890年，倫敦用這種技術(shù)建成了世界上第一條地下鐵道。水泥式盾構(gòu) 1896年，德國人哈姬在柏林為第一臺(tái)德國泥水式盾

5、構(gòu)申請了專利，能自主完成開挖的盾構(gòu)誕生了。這是一臺(tái)用液體支撐隧道工作面并把開挖倉密封作為壓力倉的盾構(gòu)。 水泥式盾構(gòu)機(jī)的開挖可能由刀盤完成，也可能由高壓水射流完成，通過加壓泥水或泥漿來穩(wěn)定開挖面。其刀盤后面有一個(gè)密封隔板，與開挖面之間形成水泥室，開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經(jīng)分離后泥漿重復(fù)使用。推進(jìn)臂頂在襯砌管片上，推動(dòng)盾構(gòu)向前移動(dòng)，填補(bǔ)土料被開挖后形成的空隙。 最初的泥漿盾構(gòu)通過噴射水流，將土料以泥漿的形成排出。但水不能支護(hù)開挖面，無法阻止開挖面不停地流動(dòng)。這種情況與充滿水的挖槽相類似，從而提出在開挖面用類同槽壁法的支護(hù)，而膨潤土泥漿可在無粘聚力土槽溝中支護(hù)掘出的開挖面，這樣就

6、誕生了泥水加壓平衡盾構(gòu)。 土壓平衡式盾構(gòu) 1963年，日本Sato Kogyo公司首先開發(fā)出土壓平衡盾構(gòu)，見左圖。1974年第一臺(tái)土壓平衡盾構(gòu)在日本東京使用，用于掘進(jìn)長1900m的隧道，該盾構(gòu)由日本IHI（石川島播磨）公司制造，其外徑為3.72m，其外形見右圖。 土壓平衡式盾構(gòu)是把土料作為穩(wěn)定開挖面的介質(zhì)，刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉(zhuǎn)開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉(zhuǎn)將土料運(yùn)出，泥土室內(nèi)土壓大小決定了開挖面是否穩(wěn)定，而這個(gè)壓力可由刀盤旋轉(zhuǎn)開挖速度和螺旋輸出料器出土量進(jìn)行調(diào)節(jié)。掘進(jìn)機(jī) 由于不必像一般盾構(gòu)機(jī)那樣考慮開挖面的穩(wěn)定性，有人把在硬巖環(huán)境中開鑿隧道的機(jī)械單獨(dú)劃分出來，稱為全

7、斷面掘進(jìn)機(jī)（簡稱TBM)。 TBM的基本工作原理是，旋轉(zhuǎn)并推進(jìn)刀盤，通過盤形滾刀破碎巖石使隧洞全斷面一次成型。它與盾構(gòu)機(jī)的主要區(qū)別是不具備泥水壓、土壓等維護(hù)掌子面穩(wěn)定的功能。 現(xiàn)代盾構(gòu)隧道的襯砌大都采用鋼筋混凝土預(yù)制管片拼裝而成。安裝管片后，管片與隧道原開挖側(cè)面之間的空隙需要灌注混凝土填充，混凝土形成強(qiáng)度后，整個(gè)支護(hù)形成并開始工作。 由于現(xiàn)代的盾構(gòu)機(jī)非常昂貴，所以如果隧道達(dá)不到一定長度，采用盾構(gòu)法施工是不經(jīng)濟(jì)的，這時(shí)應(yīng)當(dāng)依靠礦山法施工。開挖施工技術(shù)傳統(tǒng)礦山法沉管法盾構(gòu)法 頂管法暗挖法隧道及地下工程的施工方法凍結(jié)法明挖法蓋挖法隧道掘進(jìn)機(jī)法 礦山法施工始終是硬巖環(huán)境下進(jìn)行地下工程施工的重要方法之一

8、。其原理是由機(jī)械或人工在硬質(zhì)巖石上鑿眼，填炸藥爆破形成隧道或硐室。 從17世紀(jì)炸藥和18世紀(jì)蒸汽機(jī)的使用，礦山法開始應(yīng)用于隧道開挖，促進(jìn)了隧道及地下工程的迅速發(fā)展。傳統(tǒng)礦山法因最早應(yīng)用于采礦而得名，它主要采用鉆眼、裝藥、放炮、出渣、支護(hù)等循環(huán)或利用臂式掘進(jìn)機(jī)來完成隧道施工，采用炸藥鉆爆破巖石是其特點(diǎn)，因此也常稱為鉆爆法。 近代修建的隧道幾乎全部采用傳統(tǒng)礦山法修建。如1613年英國建成倫敦地下水道；1679年法國修建了Midi運(yùn)河中的Malpas隧道，長度173m；1863年倫敦建成世界第一條城市地下鐵道；建于18571871年的仙尼斯雙線隧道長12.8km，穿越阿爾卑斯山鏈接法國和意大利的公路

9、隧道；建于18711881年的圣哥達(dá)雙線鐵路隧道，長15km，穿越鏈接瑞士和意大利3200m高的圣哥達(dá)山峰；辛普倫敦隧道是連接瑞士和意大利的一座鐵路長隧道，長19.8km。美國最長的隧道是19251928年修建的長12.54km的喀斯喀特隧道。傳統(tǒng)礦山法 中國第一座鐵路隧道是18871889年臺(tái)灣省臺(tái)北至基隆窄軌鐵路路上的獅球嶺隧道，長261.4m。八達(dá)嶺隧道位于京包鐵路青龍橋車站附近，這座單線隧道全長1091m，由我國杰出的工程師詹天佑親自規(guī)劃督造，自1907年開工，僅用18個(gè)月，于1908年竣工。八達(dá)嶺隧道是中國自行設(shè)計(jì)和施工的第一座越嶺隧道，在中國近代隧道修建史上寫下了重要的一頁。 第二

10、次世界大戰(zhàn)中，參戰(zhàn)國修建了大量的地下軍事工程。這些地下工程多采 用傳統(tǒng)礦山法修筑。到1946年，德國已建143座坑道式工廠。中國抗日軍民在河北省焦莊及冉莊等地構(gòu)筑了四通八達(dá)的地道工事，電影地道戰(zhàn)中的地道工事就是一個(gè)實(shí)例。 傳統(tǒng)礦山法施工機(jī)具簡單，且對不同巖石具有廣泛的適用性，在巖石隧道施工中被廣泛采用。 日本青函海底鐵路隧道橫穿津輕海峽連接日本青森和北海道的函館，是世界上包括陸地長度在內(nèi)單行最長的隧道。該隧道于1964年開挖調(diào)查坑道，于1971年4月正式動(dòng)工開挖主坑道，歷時(shí)12個(gè)月，1983年1月27日先導(dǎo)坑道貫通，1988年3月13日青函隧道正式通車，前后歷經(jīng)24年，耗資7 000億日元。

11、另外一座采用礦山法修建的公路隧道為勃朗峰隧道(Mont Blanc Tunnel)，修建于法國和意大利交界處的阿爾卑斯山的最高峰勃朗峰。隧道于1957年動(dòng)工開鑿，1965年7月l6日建成通車。隧道全長11.6km，寬8.6m，高4.35rn， 約2/3在法國境內(nèi)，由法意兩國共同管理。 礦山法也存在明顯的缺點(diǎn)，除了掘進(jìn)速度和效率相對較低外，最大的問題就是對周圍巖石的擾動(dòng)大。另外，施工作業(yè)條件差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性差等也是困擾礦山法的詬病。而且隧道開挖后受爆破影響，造成巖體破裂形成松弛狀態(tài)，隨時(shí)都有可能坍落?；谶@種松弛荷載理論依據(jù)，其施工方法是按分部順序采取分割式一塊一塊的開挖，并要求邊挖邊

12、撐以求安全，所以支撐復(fù)雜，木料耗用多。為克服這些缺點(diǎn)，同時(shí)隨著噴錨支護(hù)的出現(xiàn)，使分部數(shù)目得以減少，人們不斷地探索和完善隧道礦山法，具有代表性的革新是新奧法。 暗挖法施工技術(shù)又稱為“新奧法”，是對傳統(tǒng)礦山法的基礎(chǔ)發(fā)展起來的。由于在地層下進(jìn)行施工，優(yōu)點(diǎn)是對人們生活無干擾，但技術(shù)要求高，造價(jià)較高。 1984年北京復(fù)興門地鐵折返線，首次在城市繁華地段施工中采用淺埋暗挖法，在保證地面交通正常運(yùn)行的情況下獲得成功，為我國在市區(qū)施工不影響居民生活和交通創(chuàng)出一條新路。淺埋暗挖法是按照“新奧法”原理進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，采用較強(qiáng)勁的初期支護(hù)手段，先注漿、后開挖的施工方法。 暗挖法采用“淺埋暗挖法”施工的第一項(xiàng)工程北京

13、市地鐵復(fù)興門折返線工程。1986年8月開工，1987年8月建成。榮獲國家優(yōu)秀設(shè)計(jì)金獎(jiǎng)，國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 淺埋暗挖法，是指在軟弱圍巖地層中，以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，以格柵和錨噴砼作為初期支護(hù)手段，遵循“新奧法”理論，按照“十八字”方針（管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測）進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工。 淺埋暗挖的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)形式靈活多變，對地面建筑、道路和地下管線影響不大，拆遷占地少，擾民少，污染城市環(huán)境少等。缺點(diǎn)：施工速度慢，噴射混凝土粉塵多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，機(jī)械化程度不高，以及高水位地層結(jié)構(gòu)防水比較困難等。 淺埋暗挖法的特點(diǎn) 1、淺埋暗挖施工步驟及

14、工藝流程淺埋暗挖法施工步驟：施工準(zhǔn)備超前小導(dǎo)管布設(shè)注漿土方開挖格柵架立鋼筋網(wǎng)片、連接筋噴射混凝土防水施工 二次襯砌。（見下圖）施工準(zhǔn)備超前導(dǎo)管超前注漿土方開挖格柵安裝網(wǎng)片安裝砼噴射防水施工二次襯砌 暗挖大跨度西單地鐵車站是我國暗挖施工技術(shù)的又一突破。 淺埋暗挖法既可作為獨(dú)立的施工方法，如北京西單地鐵站完全以此方法建成；它也可以與其他施工方法綜合使用，如天安門西站、王府井站、東單站則是用淺埋暗挖法與蓋挖法相結(jié)合的方法修建的。北京地鐵部分區(qū)間隧道則是用半斷面插刀盾構(gòu)法與淺埋暗挖法相結(jié)合的方法建成的。 淺埋暗挖法與其他施工法有很強(qiáng)的兼容性。淺埋暗挖法，整體配套技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，國際隧道協(xié)會(huì)有關(guān)專

15、家也認(rèn)為這是地下工程的一次突破。目前淺埋暗挖法已有自己全套設(shè)計(jì)、施工理論，作為一種方法已被國內(nèi)外所采用。 淺埋暗挖法作為建設(shè)部命名的國家級工法，不僅在地鐵修建中顯示了它的優(yōu)越性，為國家取得重大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，它在地下停車場、地下街道、地下商業(yè)街及市政地下管網(wǎng)的建設(shè)中注入了前所未有的活力，為現(xiàn)代城市地下空間的開發(fā)作出了貢獻(xiàn)。 暗挖法明挖法 明挖法是直接在地下工程建造處進(jìn)行露天開挖和支護(hù)，然后在開挖處建造地下結(jié)構(gòu)，完成后再進(jìn)行覆蓋、恢復(fù)地貌的方法。明挖法具有施工作業(yè)面多、速度快的特點(diǎn)，在拆遷量小的情況下，此法的工程造價(jià)低、工期短、易保證工程質(zhì)量，但因?qū)Τ鞘猩罡蓴_大，對周圍環(huán)境破壞大，使其應(yīng)用受到

16、限制。明挖法 目前在國內(nèi)外地下工程修建中，明挖法主要應(yīng)用于大型淺埋地下建筑物的修建和郊區(qū)地下建筑的修建，且逐漸演化成蓋挖和明暗挖結(jié)合的施工方法，但總體來講明挖法在地下工程建設(shè)中仍是主要施工方法。 明挖法的關(guān)鍵工序是：降低地下水位，邊坡支護(hù)，土方開挖，結(jié)構(gòu)施工及防水工程等。其中邊坡支護(hù)是確保安全施工的關(guān)鍵技術(shù)。 蓋挖法 蓋挖法施工技術(shù)是先用連續(xù)墻、鉆孔樁等形式作圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間樁，然后做鋼筋混凝土板，在蓋板、圍護(hù)墻、中間樁保護(hù)下進(jìn)行土方開挖和結(jié)構(gòu)施工。蓋挖法目前已在上海地鐵的常熟路、陜西南路車站，北京的永安里、大北窯、天安門東站，南京的三山街車站，廣州的一些車站以及哈爾濱、長春、石家莊等城市的地下

17、商場等許多工程的施工中得到廣泛應(yīng)用。 蓋挖法順作蓋挖法逆作蓋挖法蓋挖逆作法多用在深層開挖、軟弱地層開挖、靠近建筑物施工等情況下。該法在地下建筑結(jié)構(gòu)施工時(shí)以結(jié)構(gòu)本身既做擋土墻又作內(nèi)支撐，不架設(shè)臨時(shí)支撐。施工順序和順作法相反，從上往下依次開挖和構(gòu)筑結(jié)構(gòu)本體。蓋挖順作法是在現(xiàn)有的道路上，按所需的寬度，由地表面完成擋土墻結(jié)構(gòu)后，以定型的預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)覆蓋結(jié)構(gòu)置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通，往下反復(fù)進(jìn)行開挖和架設(shè)橫撐，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。依序由下而上建筑主體結(jié)構(gòu)和防水措施，回填土并恢復(fù)管線路。最后依據(jù)需要擋土結(jié)構(gòu)的外露部分及恢復(fù)交通。 目前世界上每年開挖的隧道有30%40%是由TBM來完成的。TBM相比傳統(tǒng)礦山法具有高效、

18、快速、優(yōu)質(zhì)、安全等優(yōu)點(diǎn)，其掘進(jìn)速度一般是傳統(tǒng)鉆爆法的4-10倍。此外，采用TBM掘進(jìn)還有利于環(huán)境保護(hù)和節(jié)省勞動(dòng)力，提高施工效率，整體上比較經(jīng)濟(jì)。 TBM的類型不斷增多，以圍巖地質(zhì)條件劃分，有硬巖TBM、軟巖TBM和軟硬兼容TBM；以按直徑劃分，有微型TBM（250-3000mm）、中型TBM（3000-8000mm）和巨型TBM（8000mm）；以護(hù)盾形式劃分，有敞開式TBM，雙護(hù)盾或多護(hù)盾式TBM、盾構(gòu)TBM。 最著名的采用隧道掘進(jìn)機(jī)修建的隧道莫過于英法海底鐵路隧道。英法海底鐵路隧道（The Channel Tunnel）又稱歐洲隧道（Euro-tunnel）,橫穿多弗爾海峽，從英國的?？怂?/p>

19、通到法國的桑加特。隧道于1987年7月正式動(dòng)工，1993年12月完工，1994年5月正式投入運(yùn)營，歷經(jīng)7年修建，總投資128億美元。英法隧道的建成，亦是英、美、法、日、德等先進(jìn)國家隧道施工技術(shù)于一體的最高成就。隧道掘進(jìn)機(jī)法 丹麥斯多貝爾特大海峽跨海隧道全長18km， 1988年動(dòng)工，1998年完成通車，總投入折合人民幣490億元。由于隧道穿越的地層為冰磧和泥灰?guī)r，均為含水層，滲透水量大，因而比英法海底隧道的掘進(jìn)施工更為困難。 工程中曾發(fā)生涌水險(xiǎn)情，采用海底井管降水、凍結(jié)、氣壓等輔助施工法解決了困難。 我國首次采用隧道掘進(jìn)機(jī)施工的秦嶺鐵路隧道，該隧道位于安康鐵路線上，全長為18.46km, 是至

20、今為止已建成通車的我國最長的單線鐵路隧道，同時(shí)也是國內(nèi)外采用隧道掘進(jìn)機(jī)施工的第三座長隧道.盾構(gòu)法 盾構(gòu)法是使用所謂的“盾構(gòu)”機(jī)械，在圍巖中推進(jìn)，一邊防止土砂的崩坍，一邊在其內(nèi)部進(jìn)行開挖、襯砌作業(yè)修建隧道的方法。盾構(gòu)法是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法。 盾構(gòu)機(jī)與全斷面掘進(jìn)機(jī)(TBM)的區(qū)別：1.適用的工程不一樣，TBM用于硬巖，盾構(gòu)機(jī)用于土層的挖掘。2.兩者的掘進(jìn)，平衡，支護(hù)系統(tǒng)都不一樣。3.TBM比盾構(gòu)技術(shù)更先進(jìn)，更復(fù)雜。4.工作的環(huán)境也不一樣，TBM是硬巖掘進(jìn)機(jī)，一般用在山嶺隧道或大型引水工程，盾構(gòu)是軟土類掘進(jìn)機(jī)，主要是城市地鐵，及小型管道。 日本東京灣跨海公路（Trans-Tokyo

21、Bay Highway）是典型的采用盾構(gòu)法施工的海底公路隧道工程，全長15.1km，由海底隧道、橋梁和人工島三部分組成，其中隧道長10km。該隧道于1997年12月竣工，1998年通車，標(biāo)志著當(dāng)時(shí)盾構(gòu)隧道施工最先進(jìn)的技術(shù)水平。大連路隧道復(fù)興東路隧道延安東路隧道上中路隧道南京長江隧道武漢長江隧道上海長江隧道上海翔殷路隧道西藏路隧道南京長江隧道盾構(gòu)法施工沉管法 沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法。沉管隧道就是將若干個(gè)預(yù)制段分別浮運(yùn)到海面（河面）現(xiàn)場，并一個(gè)接一個(gè)地沉放安裝在已疏浚好的基槽內(nèi)，以此方法修建的水下隧道。優(yōu)點(diǎn)： 采用沉管法施工的水下段隧道，比用盾構(gòu)法施工具有較多優(yōu)點(diǎn)。主要有：容易保證隧

22、道施工質(zhì)量。工程造價(jià)較低。在隧道現(xiàn)場的施工期短。操作條件好、施工安全。適用水深范圍較大。斷面形狀、大小可自由選擇，斷面空間可充分利用。適用條件 適合于沉管法施工的主要條件是：水道河床穩(wěn)定和水流并不過急。前者不僅便于順利開挖溝槽，并能減少土方量；后者便于管段浮運(yùn)、定位和沉放。 沉管法隧道 沉管隧道歷史至今已逾百年，世界各國采用沉管法修建或在建的水下隧道已達(dá)150余座。多數(shù)地基條件均適于沉管法施工，并能適應(yīng)于縱向發(fā)生不均勻沉陷的地基。此種施工法也完全適用于地震地區(qū)。由于管段是預(yù)制的，因而沉管隧道質(zhì)量更可靠，斷面利用率更高。沉管隧道最主要的缺點(diǎn)是在沉管階段對于河道上的船舶交通會(huì)造成影響。 沉管隧道預(yù)

23、制管段由早期的單層或雙層鋼殼作為模板和防水結(jié)構(gòu)，逐漸過渡到采用鋼殼和聚合物防水層相結(jié)合。20世紀(jì)90年代以后，歐洲國家的預(yù)制混凝土管段基本上以本體自防水為主。 我國大陸第一條在軟土地基上采用沉管法建造成功的水下隧道為浙江寧波甬江隧道。采用沉管法修建的上海外環(huán)線越江隧道工程（泰和路隧道），其規(guī)模為亞洲第一、世界第三。天津海河隧道.沉管法施工 頂管法 頂管法：隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時(shí)采用的一種暗挖式施工方法。在施工時(shí)，通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中，同時(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土。當(dāng)?shù)谝还?jié)管全部頂入土層后，接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)

24、頂進(jìn)，這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成涵管。頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。 頂管按挖土方式的不同分為機(jī)械開挖頂進(jìn)、擠壓頂進(jìn)、水力機(jī)械開挖和人工開挖頂進(jìn)等。 凍結(jié)法 這種施工方法，最早用于俄國金礦開采，后由德國工程師用于煤礦礦井建設(shè)獲得專利技術(shù)趨于成熟，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于地鐵、深基坑、礦井建設(shè)等工程中。 凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水凍結(jié)，把天然巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行隧道和地下工程的開挖與襯砌施工技術(shù)。多用在盾構(gòu)隧道出發(fā)、到達(dá)端頭、聯(lián)絡(luò)通道和區(qū)間隧道局部具流塑或流沙地層的止水與加固。凍結(jié)站

25、勃朗峰隧道火災(zāi) 在1999年3月24日之前，這條公路隧道從沒出現(xiàn)過重大事故。偶爾出現(xiàn)的貨車起火事故都被搶險(xiǎn)救援隊(duì)及時(shí)制止了，從沒有過重大人員傷亡，直到1999年3月24日上午10時(shí)46分。 1999年3月24日上午11時(shí)左右，一輛滿載面粉和黃油的比利時(shí)卡車隧道中產(chǎn)失火，接著殃及前后車輛。隧道內(nèi)濃煙滾滾并傳出了數(shù)聲爆炸聲。大火燃燒產(chǎn)生的高溫使這條隧道混凝土穹隆全部沙化，鋪路的瀝青全中被燒成泡沫翻騰的粘稠漿體。第一批前來營救的消防人隊(duì)員身背氧氣裝置進(jìn)入隧道，試圖營救里面的幸存者，但營救工作沒有成功，并有一名消防 員以身殉職。這場大火持續(xù)燃了近三天。地下工程的安全因素勃朗峰隧道火災(zāi) 事故發(fā)生后，法國

26、設(shè)備輸部和內(nèi)政部公布了對這場災(zāi)難的初步調(diào)查報(bào)告。 報(bào)告認(rèn)為：隧道通風(fēng)設(shè)備不符合要求，消防人員缺少救護(hù)訓(xùn)練以及法國和意大利方面缺乏必要的協(xié)調(diào)是這次事故重要原因。消防車在15分釧后才趕到現(xiàn)場。隧道內(nèi)當(dāng)時(shí)火勢異常迅猛，溫度高達(dá)1000攝氏度，持續(xù)燃燒55個(gè)小時(shí)，其原因除隧道內(nèi)通風(fēng)設(shè)備不良外，還有其他因素助長了火勢。當(dāng)時(shí)，大量新鮮空氣從隧道上部進(jìn)入道內(nèi)，致使?jié)鉄熝杆贁U(kuò)散。隧道沒有撤退通道，沒有通風(fēng)井，也是造成多人死亡的原因。 報(bào)告還指出：在41名死亡者中，34人死在汽車?yán)铮?人死在車外，他們在大火燃起前就因缺氧而窒息。各大隧道的慘訓(xùn) 勃朗峰隧道火災(zāi)后兩個(gè)月，奧地利中部穿越阿爾卑斯山的陶恩隧道內(nèi)再次發(fā)生

27、火災(zāi)，導(dǎo)致12人死亡，50人傷。 這幾次意外使有關(guān)方面開始大規(guī)模檢查隧道安全情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)歐洲境內(nèi)的25條隧道中有近1/3的隧道安全設(shè)施不合格。讓歐洲人對公路隧道的安全更感憂慮的是隨后于2001年10月24日在連接瑞士與意大利的圣哥達(dá)隧道時(shí)因兩輛貨車迎面相撞而發(fā)生的爆炸。同樣穿卉阿爾卑斯山的這條圣哥達(dá)隧道全長17公里，是世界第二長公路隧道。由于定期檢修，通車20多年來從未發(fā)生過重大事故，被稱為歐洲“最安全的隧道”。勃朗峰隧道火災(zāi)發(fā)生后，瑞士政府曾對圣哥達(dá)隧道進(jìn)行過一次嚴(yán)格的檢驗(yàn)，其結(jié)果合格。 各大隧道的慘訓(xùn) 最終促成勃朗峰隧道重開的倒也正是圣哥達(dá)隧道的這場事故。圣哥達(dá)隧道關(guān)閉后，受影響的不僅是

28、瑞士與瑞士接壤的意大利，還有德國、法國和奧地利。 意大利經(jīng)濟(jì)部副部長在2001年的年底曾估計(jì)：由于意大利對外出品的貨物中有80%要通達(dá)公路運(yùn)輸，意大利將因圣哥達(dá)隧道的關(guān)閉而損失31億到33億歐元。為應(yīng)付上述情況，法、意兩國2001年11月26日緊急磋商后宣布：將于2001的12月15日重新開放勃朗峰隧道。 由于法國方面一直堅(jiān)持隧道的安設(shè)施尚未到位，勃朗峰隧道的重開日期才拖延到很久；但法國消防聯(lián)合會(huì)至今堅(jiān)持認(rèn)為：隧道的安全設(shè)施還應(yīng)當(dāng)更進(jìn)一步。 質(zhì)量問題是引發(fā)隧道施工安全和運(yùn)營安全事故的重要因素。 1、原材料方面以次充好的現(xiàn)象依然存在，有的原材料不經(jīng)檢驗(yàn)或者檢驗(yàn)結(jié)果未出來就提前投入使用。2違章違規(guī)

29、作業(yè)最明顯的是仰拱及二襯跟進(jìn)有標(biāo)準(zhǔn)、有規(guī)定不執(zhí)行，有的跟進(jìn)不及時(shí)，有的仰拱及二襯距離掌子面安全距離嚴(yán)重超標(biāo)，造成隧道塌方“關(guān)門”事故時(shí)有發(fā)生。近期檢查中，發(fā)現(xiàn)這類問題比去年有所抬頭，造成大量安全隱患。3、施工工法工藝不落實(shí)4、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及變形監(jiān)控量測不規(guī)范、不專業(yè)、針對性差5、風(fēng)險(xiǎn)管理工作不到位6、應(yīng)急救援管理存在漏洞隧道安全生產(chǎn)問題原因剖析 事實(shí)也證明，主觀因素是鐵路隧道安全質(zhì)量事故發(fā)生的根源。 僥幸心理在建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位身上是不同程度存在的，安全管理責(zé)任落實(shí)不到位。一些包工隊(duì)人員素質(zhì)很低，即不懂技術(shù)、又不懂管理，根本不知道隧道安全生產(chǎn)隱患帶來的問題和危害有多大，根本不知道隧道施工前方可能出現(xiàn)什么樣的危險(xiǎn)情況，什么事情都敢干，什么情況都敢干，無知無畏，是安全生產(chǎn)的“毒瘤”。技術(shù)管理薄弱 ，對于施工過程中已經(jīng)出現(xiàn)的一些問題處理不及時(shí)或處理措施不當(dāng)，致使問題逐步發(fā)展擴(kuò)大并最終造成安全生產(chǎn)事故。安全投入不足，有的施工企業(yè)不舍得安全生產(chǎn)投入，認(rèn)為能省點(diǎn)就省點(diǎn)，只算小帳、不算大帳。人員培訓(xùn)不給力 ，“先培訓(xùn)后上崗、考試合格后才能上崗”的要求沒有真正落實(shí)在工作中 ?？偨Y(jié)：加強(qiáng)隧道安全生產(chǎn)管理措施意見 隧道安全生產(chǎn)管理的核心問題是認(rèn)識(shí)問題，思想決定行為，只有認(rèn)識(shí)到家，才能行動(dòng)到位。要想