《隧道與地下工程施工》課件-模塊八 隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)

《隧道與地下工程施工》模塊七

隧道運(yùn)營管理與養(yǎng)護(hù)

單元1隧道運(yùn)營管理與養(yǎng)護(hù)概述

《隧道工程施工》

隧道運(yùn)營管理與養(yǎng)護(hù)概述1隧道常見病害2隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)3本講主要內(nèi)容隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01一、隧道運(yùn)營管理與養(yǎng)護(hù)概述

隧道施工期間可能會(huì)因?yàn)槭┕べ|(zhì)量原因造成襯砌強(qiáng)度和厚度不足，背后脫空等質(zhì)量缺陷；

運(yùn)營期間因圍巖壓力、圍巖膨脹性或凍脹性壓力、腐蝕性等作用使襯砌開裂、剝落、掉塊甚至坍塌等裂損及病害；

在地下水豐富時(shí)，往往會(huì)同時(shí)產(chǎn)生襯砌滲漏水等病害。為維持隧道結(jié)構(gòu)的正常使用功能，隧道運(yùn)營期間的管理和養(yǎng)護(hù)工作非常必要。隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01一、隧道運(yùn)營管理與養(yǎng)護(hù)概述隧道運(yùn)營管理：包括交通管理、管理設(shè)施與安全設(shè)施兩個(gè)方面：

1、隧道運(yùn)營中不安全因素主要有火災(zāi)和交通事故，以及由此產(chǎn)生的再生性災(zāi)害2、隧道運(yùn)營養(yǎng)護(hù)：隧道結(jié)構(gòu)（主要指襯砌和洞門）的養(yǎng)護(hù)和附屬設(shè)施的養(yǎng)護(hù)隧道運(yùn)營管理與養(yǎng)護(hù)的意義：1、通過交通法規(guī)和管理手段，減少在隧道內(nèi)發(fā)生災(zāi)害的機(jī)會(huì)，減輕災(zāi)害程度。2、隧道工程結(jié)構(gòu)物的檢查與維修養(yǎng)護(hù)是保證隧道安全運(yùn)營的基礎(chǔ)。隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01二、隧道常見病害（1）隧道水害（2）隧道襯砌病害（3）隧道凍害等

隧道水害中分為涌水、漏水、滴水和潤水；

襯砌病害包括：

襯砌變形、開裂、滲漏水

襯砌表面腐蝕、剝落及灰縫脫落

路面拱起、沉陷、錯(cuò)臺(tái)、開裂

洞口墻體位移、開裂。

隧道凍害中分為襯砌凍害、線路凍害、排水溝結(jié)凍及掛冰等隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01二、隧道常見病害隧道襯砌裂損及滲漏水隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01二、隧道常見病害隧道襯砌開裂隧道襯砌掉塊隧道襯砌變形隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01二、隧道常見病害隧道凍害：路面結(jié)冰隧道凍害：冬季隧道側(cè)壁及拱頂排水管結(jié)冰堵塞，水滲出結(jié)冰，圖為除冰作業(yè)隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

1、隧道養(yǎng)護(hù)工作的范圍和內(nèi)容

隧道養(yǎng)護(hù)工作范圍：洞身、洞門、路面和兩端路塹，防護(hù)措施，排水系統(tǒng)，洞口減光設(shè)施，通風(fēng)，照明，標(biāo)志，標(biāo)線，監(jiān)控，消防，防凍，消聲等。

2、隧道維修保養(yǎng)檢查

日常檢查：系統(tǒng)了解隧道日常工作狀態(tài)，以目測(cè)為主，每日一次

定期檢查：詳細(xì)了解隧道各部分的狀態(tài)，確定需要維修的工作項(xiàng)目和工作數(shù)量，并劃分維修、大修和基建范圍。

特殊檢查：長大、復(fù)雜，有嚴(yán)重病害的隧道，要特別檢查。隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

3、隧道檢查與養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容：(1）襯砌

(2）道路

(3）標(biāo)志

(4）附屬設(shè)施

(5）排水系統(tǒng)

(6）塌落物(7）洞內(nèi)清潔

(8）洞口花草(9）有害氣體、煙霧、噪聲

隧道日常檢查與養(yǎng)護(hù)隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

4、隧道襯砌養(yǎng)護(hù):

(1)襯砌變形、開裂的處理措施

?

針對(duì)襯砌背面空隙，壓注水泥砂漿

?針對(duì)襯砌厚度不足，可外噴混凝土；另外，在滿足限界要求時(shí)，可加筑套拱。

?錨固、灌漿；換拱

隧道養(yǎng)護(hù)，排除安全隱患隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)(2)、襯砌裂縫穩(wěn)定時(shí)的處理

?

壓注環(huán)氧水泥砂漿或水泥砂漿的方法加固

(3)、襯砌表面腐蝕、剝落及灰縫脫落處理

?

先清除表面已松動(dòng)部分；

?

分段或全面加噴水泥砂漿或混凝土保護(hù)層，噴厚3-6cm。

(4)、端墻、側(cè)墻、翼墻位移、開裂處理

?

針對(duì)地基問題，采取擴(kuò)大基礎(chǔ)或設(shè)置仰拱措施；

?

端墻外傾，可采取改換墻背填料，完善端墻后排水系統(tǒng)；

?

內(nèi)側(cè)墻鼓肚（外凸），可采取墻巖間壓注水泥砂漿或錨桿加固圍巖措施。隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)(5)、路面拱起、沉陷、錯(cuò)臺(tái)、開裂

?

針對(duì)側(cè)壓過大，路面下加設(shè)水平支撐或仰拱；

?

路面局部沉陷、錯(cuò)臺(tái)、嚴(yán)重碎裂，采取以下措施

a.挖出碎裂路面和基巖，清底后重鋪。

b.滲漏水嚴(yán)重時(shí)，同時(shí)治理，將水引入兩側(cè)邊溝。

隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

(6)、隧道襯砌局部坍塌處理

?

暫封閉交通，采取臨時(shí)支護(hù)措施。

?

清除塌渣，砌筑襯砌，快速成環(huán)，塌穴最高處，預(yù)留回填及進(jìn)出料孔以便拆除支撐，若坍方圍巖不穩(wěn)定，處理塌方過程中有繼續(xù)坍塌的可能，可考慮坍體護(hù)拱。

?

最后是坍穴回填，拱背采用漿砌片石處理，厚2-3米，其上用干砌片石回填，盡量填滿。隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

5.隧道防護(hù)與排水

(1)、防護(hù)包括

?山體滑動(dòng)治理

?修建擋土墻

?保護(hù)性開挖隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

5.隧道防護(hù)與排水

（2）洞外排水

?有坡度隧道，其上洞口路基邊溝及兩側(cè)沉沙井應(yīng)經(jīng)常清除泥砂雜物，疏

導(dǎo)暢通。

?沿河隧道在洪水季節(jié)，臨時(shí)封閉洞口。

?隧道頂山坡地表水，采取措施迅速排走。隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

（3）洞內(nèi)排水

防水原則：以防為主，防、排、截、堵相結(jié)合

隧道洞內(nèi)滲水處治措施:

?

增設(shè)襯砌背面排水系統(tǒng)。

?

裂縫集中處漏水，封閉裂縫埋管排漏。

?

襯砌接縫處漏水，環(huán)形暗槽排水。

?

少量滲水，涂抹防水砂漿或襯砌表面鋪防水層

?

圍巖與襯砌間壓注防水砂漿或水泥漿，形成密閉層以防止?jié)B漏

?

漏水量大的裂縫處，設(shè)表層導(dǎo)流管。隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

地下涌水處治措施：

?

設(shè)橫向盲溝或加深縱向排水溝。

?

水泥路面下設(shè)隔水層。

?

路面與圍巖間壓注防水水泥砂漿或水泥漿

隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

6、隧道附屬設(shè)施檢查與養(yǎng)護(hù)

(1)通風(fēng)隧道內(nèi)空氣指標(biāo)

?

隧道內(nèi)CO允許含量。

?隧道內(nèi)煙塵允許含量。

?異味稀釋，換氣次數(shù)與換氣風(fēng)速。

通風(fēng)設(shè)備檢修

?利用豎井，隨時(shí)檢查，清除井內(nèi)雜物，防止雨雪等灌入，影響通風(fēng)。

?通風(fēng)設(shè)備定期檢修。隧道運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)01三、隧道運(yùn)營檢查與養(yǎng)護(hù)

6、隧道附屬設(shè)施檢查與養(yǎng)護(hù)

(2)照明區(qū)段亮度要求：分白天與夜間兩種情況

路面照明標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)車速

隧道洞口附近地段和洞內(nèi)亮度的維護(hù)

(3)監(jiān)控、消防、通訊

監(jiān)控設(shè)備布置

監(jiān)控設(shè)備維護(hù)

?日常檢查

?定期檢查模塊八

隧道運(yùn)營管理與維護(hù)

單元2隧道的防災(zāi)救援

《隧道工程施工》

隧道災(zāi)害概述1隧道內(nèi)災(zāi)害特點(diǎn)2防災(zāi)救援基本原則3本講主要內(nèi)容隧道的防災(zāi)救援01一、隧道災(zāi)害概述

隧道災(zāi)害背景：（1）我國隧道工程數(shù)量逐年增長，向著長、大、深、群（洞室）方向發(fā)展，運(yùn)營和防災(zāi)救援方面的問題也日益突出。

特別是特長隧道（鐵路隧道＞10km，公路隧道＞3km）的防災(zāi)救援是隧道運(yùn)營期間的難點(diǎn)。（2）要減少隧道內(nèi)災(zāi)害事故發(fā)生的可能性和事故發(fā)生造成的危害，就必須采取更有效的安全措施。隧道的防災(zāi)救援01一、隧道災(zāi)害概述

國內(nèi)外鐵路隧道火災(zāi)事故典型案例

隧道的防災(zāi)救援01一、隧道災(zāi)害概述

隧道災(zāi)害種類：

脫軌翻車、隧道內(nèi)列車火災(zāi)

脫軌翻車：由于各種原因在隧道內(nèi)脫離軌道、發(fā)生翻車，脫軌的列車與隧道或地面發(fā)生劇烈碰撞造成人員傷亡、設(shè)施及建筑物損壞的災(zāi)害事故。

隧道的防災(zāi)救援01一、隧道災(zāi)害概述隧道內(nèi)火災(zāi)，產(chǎn)生的原因較多：（1）運(yùn)營車輛隧道內(nèi)著火（2）隧道電氣設(shè)備故障起火（3）運(yùn)營列車脫軌撞擊起火（4）人為縱火有關(guān)資料表明，在這兩類災(zāi)害事故中，以火災(zāi)發(fā)生的概率為最高，脫軌翻車次之。隧道的防災(zāi)救援01二、隧道內(nèi)火災(zāi)的主要特點(diǎn)（1）火災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，火勢(shì)發(fā)展迅猛；（2）煙霧不易排出，隧道空間內(nèi)能見度低；（3）有害煙氣積聚，致死率髙；（4）空間狹小，逃生救援困難。（5）火災(zāi)造成的危害一般較嚴(yán)重，所造成的損失巨大，中斷行車的時(shí)間也很長。隧道的防災(zāi)救援01二、隧道內(nèi)火災(zāi)的主要特點(diǎn)高速鐵路隧道列車火災(zāi)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(1)隧道為狹長型空間，列車一旦在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，其火勢(shì)比非隧道區(qū)段發(fā)展迅猛；

(2)列車發(fā)生火災(zāi)停在隧道內(nèi)產(chǎn)生大量煙氣難以排出，洞內(nèi)可見度差、路面不平，人員疏散困難，并且救援設(shè)備和消防人員難以接近著火點(diǎn)；

(3)隧道監(jiān)控安全系統(tǒng)從發(fā)現(xiàn)、通報(bào)、判斷確認(rèn)，對(duì)疏散救援方式進(jìn)行決策，啟動(dòng)消防及通風(fēng)救援系統(tǒng)的時(shí)間比較長；

(4)隧道內(nèi)固定消防和通風(fēng)設(shè)備配置難度大，再加上隧道內(nèi)環(huán)境差，維護(hù)成本高，很難保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)能完好工作；隧道的防災(zāi)救援01二、隧道內(nèi)火災(zāi)的主要特點(diǎn)1.高速鐵路隧道列車火災(zāi)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(5)隧道發(fā)生火災(zāi)后，恢復(fù)整治時(shí)間長，如果是在水下隧道，火災(zāi)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響更為嚴(yán)重；

(6)高速鐵路隧道一般在山區(qū)，通信聯(lián)絡(luò)相對(duì)困難，進(jìn)行救援滅火需等待時(shí)間長；而且隧道內(nèi)列車火災(zāi)的發(fā)生概率小，并且具有位置上的不確定性，若在隧道內(nèi)配備大量的火災(zāi)消’防設(shè)施，投入大、難度高、維護(hù)成本高；

(7)高速鐵路隧道列車火災(zāi)一旦發(fā)生，其間接損失遠(yuǎn)大于洞外火災(zāi)，而且造成極其惡劣的社會(huì)影響，使得高速鐵路的安全性在公眾的印象大打折扣。隧道的防災(zāi)救援01二、隧道內(nèi)火災(zāi)的主要特點(diǎn)2.

隧道火災(zāi)原因分析

（1）總體來講，事故原因分為如下兩種:

運(yùn)輸管理因素：主要有制度不嚴(yán)、確認(rèn)不及時(shí)及司機(jī)誤操作；

設(shè)備環(huán)境因素：主要有故障或破損、易燃貨物、引燃源。

（2）按火災(zāi)產(chǎn)生的主體可分為列車（車輛）及隧道內(nèi)運(yùn)營維修設(shè)備兩個(gè)方面。

隧道內(nèi)火災(zāi)災(zāi)源主體是列車（車輛）本身，災(zāi)害原因主要是列車本身起火、列車與隧道內(nèi)設(shè)備物理接觸產(chǎn)生的不良變化等。

造成火災(zāi)的事故的原因通常較為復(fù)雜，是多種因素共同作用的結(jié)果，火災(zāi)預(yù)防也是從多個(gè)方面入手，著力解決潛在隱患。隧道的防災(zāi)救援01三、防災(zāi)救援設(shè)計(jì)基本原則

公路隧道的防災(zāi)救援設(shè)計(jì)，應(yīng)貫徹以下原則：

以人為本，預(yù)防為主，消防相結(jié)合；

監(jiān)控有效，措施有力，疏散有序，助救與自救相結(jié)合；

早期發(fā)現(xiàn)，及時(shí)滅火，移動(dòng)式和固定式滅火相結(jié)合。

防災(zāi)救援需要有利的監(jiān)控體系作為支撐。隧道內(nèi)應(yīng)急救援設(shè)備隧道的防災(zāi)救援01三、防災(zāi)救援設(shè)計(jì)基本原則

鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸性質(zhì)、環(huán)境條件、施工輔助坑道條件等，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合確定，遵循以下基本原則：(1)針對(duì)高速鐵路的營運(yùn)特點(diǎn)，應(yīng)遵循“以人為本，應(yīng)急有備，方便自救，安全疏散”的總體原則；(2)要采取經(jīng)