隧道

2024-05-08

隧道(精选8篇)

篇1:隧道

关于隧道工程隧道覆盖分析的论文

简介:本文重点从网络规划、网络优化的角度提出了公路隧道、铁路隧道的覆盖解决方案。由于泄漏电缆覆盖的方案已经非常成熟,因此本文重点分析采用普通天馈系统对隧道进行覆盖的方案,为实际的隧道覆盖规划工作提供参考。

一、概述

对重要的公路、铁路实现全线覆盖是运营商提高网络质量的一个重要环节,是提高综合竞争力的一个有力手段。从交通角度来看,目前大多数隧道的目的是覆盖盲区,因此需要结合交通线路的覆盖设计来制订专门的隧道覆盖解决方案。

隧道覆盖主要分为铁路隧道、公路隧道、地铁隧道等,每种隧道具有不同的特点,一般来说公路隧道比较宽敞,对隧道里面的覆盖状况,有车通过与无车通过时差别不大。车辆通过时,隧道内剩余空间较大,可根据实际情况选择尺寸大一些的天线,以获取较高的增益,使覆盖范围更大。而铁路隧道一般来说要狭窄一些,特别是当火车经过时,被火车填充后所剩余的空间很小,火车对隧道的填充会对信号的传播产生较大的影响,且天线系统的安装空间有限,使天线的尺寸和增益受到很大的限制。另外,不管是哪种隧道,都存在长短不一的状况,短的隧道只有几百米,而长的隧道有十几公里。在解决短隧道覆盖时,可采用灵活经济的手段,如在隧道口附近用普通的天线向隧道里进行覆盖。但是,这些手段可能在解决长隧道覆盖时不起作用,对于长隧道的覆盖必须采取其它一些手段。因此,对于每段隧道的解决方案可能都会有所区别,必须根据实际情况来选定覆盖解决方案。

在进行隧道覆盖规划之前,一般需要知道以下数据:

隧道长度、隧道宽度、隧道孔数(1、2)、覆盖概率(50%、90%、95%、98%、99%)、隧道结构(金属、混凝土)、载频数目、隧道中最小接收电平(一般为-85dBm到-102dBm)、隧道孔间距、AC/DC是否可用、墙壁能否打孔、隧道入口处的信号电平、隧道内部已有信号电平等。

二、隧道覆盖的信号源选择

为了提供隧道覆盖,一个GSM信号源与一套分布式系统是必要的。信号源的选择,需要根据隧道附近的无线覆盖状况和传输、话务、现有网络设备等情况来决定。隧道覆盖所采用的信号源包括宏蜂窝基站、微蜂窝基站、直放站等。

对于铁路、公路隧道覆盖来说,由于其话务量小,宏蜂窝基站作为信号源较为少用。但是,在城市地铁隧道中,人流量大,话务量也高,这种场合不仅要覆盖站台,而且还要覆盖铁路系统出口等地方,可采用容量较大的宏蜂窝基站。

使用宏蜂窝基站的优点是可以提供更多的信道资源、扩容较为容易、单个基站覆盖能力强;缺点是需要用电缆从BTS设备所在的机房引入信号覆盖隧道、增加了馈线损耗、需要较大的机房等配套设备、总的投资费用高。

对容量要求不是很高的隧道覆盖,可采用微峰窝基站。使用微蜂窝基站的`优点是所需设备空间小、所需配套设备少、总的投资费用低。

如果附近有信号源可以利用,则可采用无线直放站来作为隧道覆盖的信号源。采用直放站往往是网络拓展的第一步,在网络容量上升后再用GSM基站来替换。采用直放站作为信号源的优点包括:无需传输、综合成本低、可将远处的话务带给施主小区,使小区的信道利用率更高、安装速度快等。无线直放站有宽带直放站和选频直放站两种,采用无线直放站会使得网络管理复杂度增加,不便维护,另外在采用选频直放站时,施主小区的频率发生变更后,直放站的频率也要进行调整,不利于整网规划和优化,施主天线和重发天线需要有足够的隔离度,造成安装空间上有些困难等缺点。除采用无线直放站以之外,也可采用光纤直放站作为信号源对隧道进行覆盖。

在实际工程之中,必须根据隧道长度、隧道附近的覆盖状况、基站分布、话务分布、建站条件等因素选择信号源,微蜂窝基站和直放站是隧道覆盖建设常用的信号源。

三、隧道覆盖的天馈系统选择

在选择好了GSM信号源之后,则必须根据实际情况配置天馈系统,对隧道进行覆盖。通常有三种不同配置的天馈系统:同轴馈电无源分布式天线、光纤馈电有源分布式天线、泄漏电缆。

1、同轴馈电无源分布式天线

这种覆盖方案的设计比较灵活、价格相对低、安装较方便。同轴电缆的馈管衰减较小,天线增益的选择主要取决于安装条件,在条件许可的情况下,可选用增益相对较高的天线,来提高覆盖范围。该方案的简化版就是采用单根天线对隧道进行覆盖,对于较短的隧道来说,这种方案确实是一种低成本解决方案。

2、光纤馈电有源分布式天线系统

在某些复杂的隧道覆盖环境中,可采用光纤馈电有源分布式天线系统来替代同轴馈电无源分布式天线系统。它更适用于覆盖地下隧道(地铁隧道)和站台。采用光纤馈电有源分布式天线系统的主要好处包括在室内安装的电缆数减少、可适用更细的电缆、采用光缆可降低电磁干扰、在复杂的网络中设计更灵活等,缺点是成本高。

3、泄露电缆

采用泄漏电缆进行隧道覆盖,是一种最为常用的方法,这种方法的好处在于:

※可减小信号阴影和遮挡,在复杂的隧道中采用分布式天线,手机与某特定天线之间可能会受到遮挡,导致覆盖不好;

※信号波动范围减少,与其它天线系统相比,隧道内信号覆盖均匀;

※可对多种服务同时提供覆盖,泄漏电缆本质上是宽带系统,多种不同的无线系统可以共享同一泄漏电缆,考虑到在隧道中经常使用某些无线系统(寻呼系统、告警系统、广播等),采用共享一条泄漏电缆的方法,可省去架设多条天线的工程。

泄漏电缆覆盖设计是一项非常成熟的技术,其设计方案相对简单,本文不作重点分析。下面重点分析采用普通同轴馈电无源分布式天线进行隧道覆盖的设计方案。

四、隧道的无线传播

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,其中直射为主要分量。华为公司基于ITU-R建议,根据试验数据对传播模型进行了修正,得出一简单实用的隧道传播模型,用于进行隧道覆盖设计,该传播模型为:

Lpath=20lgf+30lgd―8dB

其中:

f:频率(MHz)

d:距离(米)

篇2:隧道

位于海拔5010米的风火山上,全长1338米,轨面海拔标高4905米,全部位于永久性高原冻土层内,是目前世界上海拔最高、横跨冻土区最长的高原永久冻土隧道,有“世界第一高隧”之称。

乘白云抚蓝天搏击雪域缚苍龙

篇3:隧道

排头隧道是福建省永春至永定高速公路 (闽粤界) 龙岩段A11合同段中的控制性工程, 设计时速80km/h。排头隧道起讫桩号为左洞ZK188+096~ZK189+141, 右洞YK188+098~YK189+130。左洞长1012.63m (短链32.37m) , 右洞长999.18m (短链32.817m) , 左右洞平均长1005.91m, 属长隧道, 采用分离式双洞布置。

2 地质状况

排头隧道位于闽西南坳陷带之广平—龙岩坳陷带中段, 受区域构造影响, 隧址区小褶曲发育, 部分地段有层间小破碎带发育, 据物探资料、钻探及工程地质测绘成果, 隧址区有4条断层F211E、F211F、F211H、F211J通过。场区上覆残坡积粘土, 下伏石炭系下统林地组粉砂岩、砂砾岩、 (石英) 砂岩。隧址区未见有影响工程稳定性的滑坡、崩塌、泥石流、采空区、岩溶等不良地质作用。但断裂构造发育, 岩石风化强烈, 受构造影响, 隧道围岩级别较低, 洞体围岩级别以III-IV级为主, 断层及进出口处为V级。隧址区地下水主要为基岩裂隙水, 水量较贫乏, 断层与轴线相交部位为构造裂隙水, 水量相对较丰富, 地下水对混凝土不具腐蚀性。

3 隧道施工方案及监测方案确定

根据隧道洞口、洞身不同的段落和不同的围岩级别和围岩状况参照设计图纸采用合理的开挖方法, 洞口加强段和V级围岩段采用CD法开挖, Ⅲ、Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖, 如围岩发生变化, 也可根据实际情况选择合理的开挖方法, 由业主、设计、监理和施工四方共同确认。

隧道监控量测方案的编制主要考虑的因素有工程、水文地质条件, 地形、隧道设计长度和断面形式以及支护类型和施工方法等。其内容可以分为必测项目和选测项目, 排头隧道设计必测项目有洞内外观察、水平净空变化量测、拱顶下沉量测、浅埋段地表下沉量测, 选测项目有围岩压力量测、初期支护喷射混凝土应变量测、钢架内力及所受荷载量测、二次衬砌混凝土应变量测、锚杆抗拔力等。

4 检测数据的采集频率

监控数据的采集频率根据监控项目的不同而异, 根据JTG F60-2009公路隧道施工技术规范要求, 排头隧道主测项目的监测频率如表1。

5 监控量测的实施与分析

排头隧道主要监测项目有洞内围岩观察, 包括掌子面状况, 围岩风化程度, 节理和断层分布形态, 地下水情况等, 作为判断围岩稳定情况的依据;周边位移观测, 主要采用数显隧道收敛仪测定开挖后初期支护的围岩的水平形变情况, 对采集的形变数据进行分析, 得出围岩的稳定状况。拱顶下沉及地表下沉采用水准测量, 对测量数据进行分析判断围岩的变化对施工的影响。

5.1 地表沉降观测

隧道区属构造-剥蚀丘陵地貌, 植被发育, 自然边坡较稳定, 自然坡度15~20度, 山岭呈近南北向, 山脊 (顶) 浑圆状。进口段自然坡度15~20°, 出口段自然坡度30~45°。现对左线出口洞口进行地表下沉测点布置略作介绍, 在成洞面完成施工后, 于桩号ZK189+110处沿隧道轴线向两侧每隔2m设置一个测点, 测点编号依次从左至右为1~15, 见图2。

桩号ZK189+110处一共设置了15个测点, 地表覆盖层厚度约5~6m。从2009年12月16日至2010年4月3日, 历时110天进行观测, 统计出该时间段内个测点的变化数值, 从图3中可以看到, 12号测点与11号测点的最大沉降量达到2mm, 其他测点沉降量基本在1mm内, 参考规范要求以及考虑到测量误差, 排头隧道左线出口地表无明显沉降。

5.2 拱顶下沉和周边位移

围岩稳定的综合判别方法包括拱顶相对下沉量及拱脚和拱腰处的水平相对净空变化量 (测点布置见图4) 。隧道围岩周边位移是围岩动态变形力学行为最为直接和直观的反映, 可作为围岩稳定性评价及围岩稳定状态判断的标准。通过建立位移随时间和开挖掘进距离变化的曲线及在此程度上的分析, 就可以对围岩的稳定性进行评价。

隧道拱顶是隧道周边上的一个特殊点, 其位移情况具有较强的代表性, 通过对隧道拱顶的绝对高程进行量测, 对一段时间内该测点测量数据进行比较, 判断拱顶的稳定性, 对采取适合的开挖施工方法有指导作用, 该手段也是防止塌方的有效措施之一, 因此应加强拱顶位移的监测。洞内净空位移收敛量测是目前洞内监测的主要内容之一, 因为周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直观反映, 量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息, 而且还可以根据变位速率判断隧道围岩的稳定程度, 为二次衬砌提供合理的支护依据。现对排头隧道具有代表性的断面量测数据进行分析, 见图5、图6。

排头隧道左线桩号ZK188+700, 该点位的围岩为中风化的砂岩、砂砾岩, 受到F211J构造带的影响, 围岩较破碎, 而设计围岩为Ⅳ级, 初支参数为Z4, 即C20喷射砼+挂单层钢筋网+钢格栅 (纵向间距100cm) +300cmΦ22水泥砂浆锚杆 (120×120cm梅花型布置) 。从图5看来, 桩号ZK188+700处断面的拱顶围岩变形可以分为三部分, 即快速变形期、缓慢变形期、稳定变形期, 快速变形期为隧道开挖支护完成后一星期作业, 日变形量大于1mm, 缓慢变形期是在快速变形期后再延续一周作业, 日变形量在1mm左右, 而后表现为稳定变形期, 日变形量小于1mm。从而判断在支护完成1个月后, 围岩已经完成变形量已经达到总变形量的90%, 该断面处围岩已经趋近稳定, 而同时掌子面离ZK188+700已经达到98m, 后续二次衬砌支护可以进行施工。

排头隧道左线桩号ZK188+965处设计围岩为Ⅳ级, 支护类型为Z4, 开挖后, 通过观察发现, 围岩特征与设计描述相差较大, 围岩表现为较破碎的强风化砂岩、砂砾岩, 局部为全风化砂岩, 而且地下裂隙水发育, 开挖后无支护有掉块现象。对此, 我部对围岩提出了变更申请, 而且获得认可, 所以该处围岩由Ⅳ级变更为Ⅴ级, 支护类型由Z4变更为Z5, 即C25喷射混凝土+挂单层钢筋网+工字钢支撑 (纵向间距70cm) +350cmΦ25中空注浆锚杆。

通过图6数据可看出, 支护完成后10日内, 围岩的水平形变速率较大, 没有收敛迹象, 而后5天围岩形变趋于收敛, 但是在2010年6月24日后一周内, 从数据上可看出, 围岩形变发生了剧烈变化, 而施工现场中, 已喷射的混凝土支护发现了环向的细裂纹, 裂纹沿钢支撑环向发展, 尤其在拱腰部位更为突出。通过分析发现: (1) 排头隧道右线下导坑爆破开挖施工的影响; (2) 锁脚锚杆施工不到位; (3) 部分中空注浆锚杆的注浆质量较差, 不能对破碎的围岩起到固结作用。因此, 针对上述原因, 我部立即采取了措施: (1) 立即停止右线下导坑的爆破开挖施工; (2) 锁脚锚杆与纵向托梁焊接加强, 锚杆的角度要准确, 按设计45°角布设, 让锚固剂密实布满孔内; (3) 对形变处增加Φ50小导管施工, 进行补注浆, 采用水泥浆—水玻璃浆双液浆, 注浆过程中严格控制注浆压力, 压力在0.5~1.0MPa。从图6看, 7月2日后, 围岩的水平形变趋于稳定, 因此, 通过对周边收敛数据的分析, 立即改变施工方法, 加强施工质量控制, 防止了施工质量事故的出现。

5.3 其他监测项目

其他监测项目包括锚杆抗拔力量测, TSP超前地质预报等。锚杆拉拔力试验是为测试锚杆能承受的最大拉力, 是一种破坏性的试验, 因此根据要求可在不同的围岩地段选择性的进行。

TSP法是利用地震波反射回波方法测量的原理。地震波震源采用小药量炸药激发产生, 炸药激发在隧道边墙的风钻孔中, 通常24个炮孔布置成一条直线。地震波的接收器也安置在孔中, 一般左右洞壁各布置一个。地震波在岩石中以球面波形式传播, 当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时, 例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等, 一部分地震信号反射回来, 一部分信号透射进入前方介质继续传播。反射的地震信号被高灵敏度的地震检波器接收, 通过测量直达波速度、反射回波的时间、波形和强度, 可以达到预报隧道掌子面前方地质条件的目的。

6 结束语

监控量测是隧道采用新奥法施工的核心内容之一, 是隧道动态施工的重要安全保证, 在监控过程中要保证测量的频率和精度, 遇到异常情况要勤量测, 而量测中重要的一点在于分析和指导施工。通过分析数据找出共性和不同, 对评价施工质量和调整量测方案有很大的帮助。施工监测满足了隧道的安全施工, 同时也为变更围岩和修改设计参数提供一定的依据, 达到了施工监控的目的, 为今后的施工提供了参考。

隧道施工过程中遇到的地质条件复杂, 地下水和围岩压力等作用下的荷载是不明确的, 目前对围岩级别的划分存在一定的不确定性, 这些不确定因素导致隧道设计所提出的支护结构可能不完全合适, 出于经济和安全考虑, 新奥法中比较重要的一条就是通过监控量测来指导施工, 修改设计参数。总结监控量测的作用, 主要归结为以下4条: (1) 评价隧道围岩的稳定性; (2) 根据围岩压力的变化来确定复合衬砌中二衬的施作时间; (3) 调整支护设计参数和变更施工方法; (4) 积累资料和经验。

参考文献

[1]JTG F60-2009公路隧道施工技术规范.人民交通出版社, 2009.

[2]公路隧道施工监测检测技术及实践.北京交通大学出版社, 2010.

[3]公路工程质量检验评定标准.人民交通出版社, 2004.

篇4:隧道

《新欧洲》是一九四七年六月间在纽约出版的,出版后不久,我得到一册,同时得到的一部爱伦堡写的欧游散记。福斯特写了西欧和东欧,而爱伦堡则只写了阵痛中的东欧。我读了福斯特,也读了爱伦堡。一个是理智的分析,一个是感情的描述。我为自己在战后匆匆写成的小册子《战后新世界》感到汗颜,原因是我没有实感;因此我发誓要译出这两部有具体实感的小书,来弥补我的过失。不过那时的政治气候越变越坏,我不得不离家出走,躲在常州的音乐学府里“避难”——我非常幸福地在终日不断的琴声中译完头一部:福斯特的《新欧洲》,年底就由生活书店在香港印出。后来我又从“避难”的音乐学府中回到人间,沉重的工作连同沉重的空气压迫着我,使我不得不放弃了翻译爱伦堡那部散记的意愿;不过,如今读者完全可以在爱伦堡晚年所写的自传体五卷本散文《人·岁月·生活》最后一卷中,看到那时在孕育中的新欧洲(西欧和东欧)一些动人的图景。

无论是福斯特还是爱伦堡,都描绘过残酷的战争破坏。欧洲虽然没有爆过原子弹或氢弹,但欧洲(无论是西欧还是东欧)却经受到人类从未经受过的那样惨绝人寰的二次大战。年青的一代无法想象战祸的情景。年老的一代由于年深日久,也许记忆也模糊起来了。战后四十年(一九七九)我重游欧陆时,我发觉完全不像五十年代,那时我在欧洲遇到的人和空气都似乎消失了。福斯特在那部小册子中说,最可怕的破坏是在华沙看到的。华沙昔日的犹太人区——或者可以说是犹太人的“隔离区”——“简直不曾见过两块砖头是黏在一起的”,几百英亩的地面上全是碎砖头。得知那是一九四七年看到的情景,其时战争虽已结束两年有余了。犹太人的“隔离区”有一个专用名词,叫做“ghetto”尽人皆知,华沙犹太人原居的ghetto被杀害的达三十五万人!(整个欧洲约有六百万犹太人被消灭了。这是福斯特访欧时的估计数字。福斯特说,在这些斩尽杀绝的隔离区中,“现在完全荒凉,简直没有人烟,人家都把它称做‘沙漠’,它确实也是荒凉的沙漠。”没有牲口。没有种籽。没有汽车。没有机器。没有火车头。没有桥梁。没有粮食。没有一切生活用品。(五十年代初我在哥本哈根遇见《秋天里的春天》的作者尤利·巴基,他来自匈牙利,来自满目疮痍的布达佩斯,他头一句话就是:你们那里有皮鞋吗?皮鞋多少钱一双?多么使人震惊的问话!)欧洲人——无论是西欧的法、德、意,还是东欧的波、匈、保、捷——都经历过战后两个、三个或更多个严寒的冬天,都经历过难以描述的饥饿和贫困。(直到八十年代初,一个法国著名的科学家还向我津津乐道他童年如何只穿一件破旧的单衣在废墟上度过寒夜!)但是那时的人民(无论是西欧还是东欧)却是怀着希望的,因为战争终于过去了。法西斯终于被消灭了。仿佛一场恶梦已到了尽头——可那时却没有什么隧道的尽头那样的刻薄的想法。正相反,那时的想法是:黑暗已到了尽头。那时只有废墟,人们——大人和小孩天天都在清理废墟,或者从废墟中靠运气可以找寻到某些救急的废品,或者靠这沉重的劳动换取最微薄的糊口钱(直到四十年后,一个意大利教授某夜在他的别墅里还回忆他少年时如何去清理残垣断瓦!)。一切从零开始。人们满怀着希望埋头工作。福斯特在欧洲三个月的旅行,看到了这一切,他把这“上升”的气氛,把这“希望”传递给读者一一同样经历过战争的读者以及幸而没有被战火薰过的读者。

福斯特的《新欧洲》是他访问了西欧四国(英,法,意,瑞士)和东欧四国(南,保,捷,波)所得的观感。他特别记述了这个被他称为新欧洲(不意味着仅仅东欧)妇女、青年和知识分子的新生力量。他特别着重妇女、青年和知识分子,也许因为当时给他强烈感受的就是欧洲废墟上这一股新兴的力量。他那时看到了新欧洲的妇女从席卷欧洲大陆的“三K”主义解放出来——她们走出了教堂(一个K,德文Kinche),走出了厨房(又一个K,即Kuch),摆脱了孩子(第三个K,即Kinrer)的束缚,她们的物质生活是贫困的,但她们的精神生活是丰饶的。许许多多妇女参与了社会活动,作者在书中热情地赞扬了妇女活动的先行者,例如西班牙的“热情之花”依巴露丽和罗马尼亚的政治家安娜·鲍克——可惜后一个才华出众的妇女活动家,在《新欧洲》出版后不久就被政治漩涡所吞没了,她以莫须有的罪名受到了不公正的待遇,从此消失了。此是后话,福斯特写书时连想也没有想到的。他生活在另一个世界。恐怕他那时根本不了解什么叫做社会性的悲剧或者社会悲剧。他突出描绘了南斯拉夫的青年人,青年人以自己的双手筑成一条长达五十九哩的铁路,让煤炭从矿区顺利地运到缺热缺电的城市去。真有点像奥斯特罗夫斯基在他的小说《钢铁是怎样炼成的》里面所描写的青年突击队的情景。福斯特写道:

从贝尔格莱德到苏菲亚的路上,我看见很多很多青年男女,唱着爱国的歌曲,还有军乐队,旗帜飘扬;他们正在上车,要去参加建筑那著名的青年铁路。

福斯特当然没有,也不可能预想到出书后四十年,这种建设的热情被民族之间的冲突和不同信仰之间的冲突以及种种权力欲望的争夺所吞没了。从废墟上诞生的,又瓦解为四分五裂的土地。这都是后话,但这是现实。没有预见,不是作者的过错。在当年欧洲的人民运动中,作者体会到知识分子的力量。他在书中提出了两个新论点。其一是说,“欧洲的思想家和文化工作者当中,有决定性的一部分对于资本主义制度的信心一天比一天减少了。”这是一九四七年的情景。这可以说是战后一九四七年包括西欧在内的知识分子对资本主义的“信仰危机!”经历了四十年沧桑,也许某些“信仰危机”遏止了,另一些“信仰危机”又生成了。例如在东欧,“信仰危机”遍及一切思想。还是看看匈牙利的《人民自由报》一篇署名为玛丽奥所写的文章吧,它写道:

我们曾希望制度改变会出现“全民团结”,我们曾希望能在更文明的社会生活中生活和工作。然而在高兴几个月之后我们失望了。随着制度的改变我们的基本感受是什么都靠不住。劳动者受到种种约制,连个人生存都受到威胁。(一九九二年三月二十七日)

多古怪的“信仰危机”!——什么都靠不住了。“现在和未来都变得靠不住。国家崩溃了,在这个废墟上很容易滋长民族主义。我们很容易从‘最快乐的工棚’变成西欧的‘佣人房’。……过去也变得不可靠。在过去年代不是罪恶的东西现在却认为是罪恶,过去认为是罪恶的东西现在却认为是功绩。根据现在的标准,如果过去一个干部无条件地完成交给他的任务,今天就算是罪恶”,这已经超出了“信仰危机”的范围,但这是现实!让历史学家和社会学家去探讨发生这种“什么也靠不住”的现象的成因吧——福斯特四十年前在《新欧洲》看到的可不是这些。他看到知识分子——用政治术语来陈述——往“左”边“倾斜”,他看到战后欧洲知识界的左倾。从这里出发,导致福斯特的另一个“新”论点。他说,几个世纪以来人们总以为知识分子跟资本主义是“结了婚”的配偶,所以历来总认为知识分子会永远维护这个制度,可是他在四十年前看到的不是这样。他描述那个新欧洲的知识分子“觉醒”了。书中记下的一句话引发人们感慨万千:四十年前福斯特预言“一向被称为敌对力量‘斗鸡场’的巴尔干各国”出现了“曙光”,他说:“一个新的安静和平的日子已经露出曙光来了。”他的预言仿佛实现了——然而到头来又成了一场梦。“安静和平的日子”有过的,但如今似乎又一去不复返了,更看不到什么曙光——福斯特那时其实没有见过他所预言的“安静和平的日子”,而我却感受过。在福斯特《新欧洲》出书后十年,我曾经在保加利亚首都近郊维多莎山顶上享受过“安静和平的日子”:一个老学者(他当过季米特洛夫的秘书)和一个年青的女演员(那一年她开始步入演剧界),坐在我身旁,遥望首都万家灯火,谈论着过去和未来,多么宁静和平的夜晚呀——也许藏在那安静和平下面的竟是纷乱和冲突。历史老人从来都不走直路,我如今太了解他了!

《新欧洲》原版和中译都是一九四七年印行的,译本编入生活书店的《新世纪丛刊》。这套丛刊是在一九四七到一九四八年陆续发行的。按照《新欧洲》这部书后附的广告看,《新世纪丛书》总共出了六种。

头一种是吴清友译的《战后资本主义经济之变化》——著名的经济学家瓦尔加战后第一部著作。瓦尔加曾经红极一时,参加过第一次战后匈牙利只存在了一百三十三天的苏维埃政权,革命失败后逃到苏联,任科学院世界经济与世界政治研究所所长,以每年每季预测资本主义世界会或不会发生经济恐慌而著称于世(他的预测几乎没有实现)。这部书一出版就遭到批判,说它离经叛道,书中预示了资本主义经济将会有稳定的发展——而不是他年年预告的经济大恐慌。可惜这学者经历了大半生才终于接近真理,但书被停版,后来连研究所也关了门——可是瓦尔加奇迹般地逃过了大清洗的命运,病殁于一九六二年。最早同瓦尔加畅谈的中国人,可能是胡愈之,胡一九三一年靠世界语朋友的关系访问了莫斯科,并且靠接待他的流亡在苏联的匈牙利社会活动家(也是世界语朋友)介绍,同瓦尔加畅谈过。这一段史实只留下了胡愈之的片断回忆(在他的《莫斯科印象记》中),他写道:

他的著作我读了已久。这样一个世界的大经济学者,骤然出现在我的眼前,我倒有些张惶失措。谁知一见面以后,却完全出于我的意想以外。原来这一位马克思主义的著名理论家,只是一个矮小谦卑的人,全然没有学者和大学教授的架子。如果不知道他是什么人,一定会猜想他是一个小商人。他大约有五十余岁,精神比少年人更健旺。发音尖劲洪亮,恰像他所写的文字。

编入《新世纪丛刊》的另外几种是:王任叔著的《印尼社会发展概观》,费孝通译的Hall著《工党一年》,陈原译的《战后美国经济分析》,和乔冠华(署乔木)译的《美国大恐慌》。生活书店有广告介绍这套《丛刊》称:

经过第二次世界大战后,世界和中国都展开了新的形势。我们特编行这一套丛刊,兼收翻译与著作,不但提供最新鲜的材料,为了解现实所必需,而且包含着科学的分析,足以有助于展望将来。

篇5:隧道

隧道施工过程中使用各种类型的仪表和工具,对围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察,并对其稳定性进行评价,统称为监控量测。

1、隧道监控量测的必要性:

⑴隧道工程作为工程建筑物,受力特点与地面工程有很大的差别。

⑵隧道在开挖支护成形运营的过程中,自始自终都存在受力状态变化这一特性。

2、施工监控量测的目的和任务

⑴通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化,判断围岩的 稳定性、支护、衬砌的可靠性;

⑵用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足,并把监测结果反馈设计,指导施工,为修改施工方法,调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据;

⑶通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报,以便及时采取措施,防患于未然;

⑷通过监控量测,判断初期支护稳定性,确定二次衬砌合理的施作时间;

⑸通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点,为今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴,依据和指导作用。

必须实施、可以实施、必要时实施

监控量测与反馈流程图

3、隧道内目测观察

细致的目测观察,对于监视围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法,它可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息,应当予以足够的重视,所以目测观察是新奥法量测中的必测项目。1)隧道目测观察的目的是: ⑴预测开挖面前方的地质条件。

⑵为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。

⑶根据喷层表面状态及锚杆的工作状态,分析支护结构的可靠程度。2)观察内容:

⑴掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层,是否偏压、围岩类别,掌子面自稳情况,地下水的影响情况等,并做好记录。

⑵对初期支护效果观察包括:锚杆的锚固效果、喷层的光洁度、喷层有无裂缝,裂缝的部位、长度、宽度、深度,喷层是否把钢支撑全部覆盖。

4、周边收敛量测

隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛。所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量测的距离之差。

1)量测目的

收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目。周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的反映,通过周边位移量测可以达到以下目的。

⑴判断隧道空间的稳定性;

⑵根据变位速度判断围岩稳定程度和二次衬砌施作的合理时机;

⑶指导现场的施工。

2)量测设计

⑴收敛量测的间距与测线

必测项目量测断面间距和每断面测点数量

每断面测点数量

断面间距(m)

围岩类别 净空变化 拱顶下沉 Ⅰ~Ⅱ Ⅲ Ⅳ 5~10 10~30 30~50

1~2条基线 1条基线 1条基线

1~3点 1点 1点

⑵量测频率:量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离

按位移速度

位移速度量测频率

(mm/d)≥5 1~5

2次/d 1次/d

0.5~1 0.2~0.5 1次/2~3d 1次/3d <0.2 1次/7d 按距开挖面距离(注:b为隧道开挖宽度)量测断面距

量测频率

开挖面距离(m)(0~1)b(1~2)b(2~5)b 2次/d 1次/d 1次/2~3d >5b 1次/7d 3)量测仪器

目前隧道施工中常用的收敛计为机械式的收敛计和数显式收敛计。例:QJ-85型坑道周边收敛计;JSS30A型数显收敛计;SWJ-IV型隧道隧道收敛计

四、测试原理

测试中读得初始数值X0;间隔时间t后,用同样的方法可读得t时刻的值Xt,则t时刻的周边收敛值Ut即为的两次读数差。即 Ut=L0-Lt+Xt1-Xt0 式中:L0——初读数时所用尺孔刻度值;

Lt——时刻时所用尺孔刻度值;

Xt1——时刻时经温度修正后的读数值,Xt1=Xt+εt

Xt0——初读数时经温度修正后的读数值,Xt0=X0+εt

Xt——时刻量测时读数值;

X0——初始时刻读数值;

εt——温度修正值;εt=α(T0-T)L

α——钢尺线膨胀系数;

T0——鉴定钢尺的标准温度,T0 =20℃

T——每次量测时的平均气温;

L——钢尺长度。

5、拱顶下沉量测

埋深较浅、固结程度低的地层,水平成层的场合,这项量测比收敛量测更为重要。1)量测目的

量测数据是确认围岩的稳定性,判断支护效果,指导施工工序,预防拱顶崩塌,保证施工质量和安全的最基本的资料。

2)量测仪器

精密水准仪

3)量测原理

第一次读数后视点读数为A1,前视读数为B1;第二次后视点读数为A2,前视读数为B2。拱顶变位计算方法如下:

⑴差值计算法:钢尺和标尺均正立(即读数上小下大)。后视读数差

A=A2-A1

前视读数差

B=B2-B1

拱顶变位值

C=B-A

C>0拱顶上移;C<0拱顶下沉。

⑵水准计算法:通过计算前后两次拱顶测点的高程差来求拱顶的变位值。钢尺读数上小下大,标尺读数下小上大,标尺基准点标高假定为K0。第一次拱顶标高

Kd1=K0+A1+B1 第二次拱顶标高

Kd2=K0+A2+B2 拱顶变位值

C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1 C>0 拱顶上移;C<0 拱顶下沉。

地表下沉量测

1、浅埋段预测地表坡面的稳定

2、根据地表建筑物,控制最大下沉量

6、围岩内部位移量测

1)隧道围岩内部位移量测的主要目的是:

⑴了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围。

⑵判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围。

⑶根据实测结果优化锚杆参数,指导施工。2)量测仪器:多点位移计 3)测量原理

7、锚杆轴力量测 1)量测目的

⑴了解锚杆实际工作状态及轴向力的大小。

⑵结合位移量测,判断围岩发展趋势,分析围岩内强度下降区的界限 ⑶修正锚杆设计参数,评价锚杆支护效果。2)量测方法和仪器

锚杆的轴向力测定,按其量测原理可分为电测式和机械式两类。其中电测式又可分为电阻应变式和钢弦式。

电阻应变式和机械式是通过量测锚杆不同深度处的应变(或变形),然后按有关计算方法转求应力。

钢弦式则是通过测定不同深度处传感器受力后的钢弦振动频率变化,转求应力,其工作原理见本章的弦测法原理。

8、围岩压力及两层支护间压力量测

隧道开挖后,围岩要向净空方向变形,而支护结构要阻止这种变形,这样就会产生围岩作用与支护结构上的围岩压力。围岩压力量测,通常情况下是指围岩与支护或喷层与二次衬砌混凝土间的接触压力的测试。

1)目的:了解围岩压力的量值及分布状态;判断围岩和支护的稳定性,分析二次衬砌的稳定性和安全度。2)量测仪器与原理

接触压力量测仪器根据测试原理和测力计结构不同分为液压式测力计和电测式测力计。

目前隧道中多用电测式,弦测法原理:在传感器中有一根张紧的钢弦,当传感器受外力作用时,弦的内应力发生变化,随着弦的内应力改变,自振频率也相应地发生变化,弦的张力越大,自振频率越高,反之,自振频率越低。

9、钢支撑应力量测

一般在Ⅵ、Ⅴ级围岩中常采用型钢支撑;Ⅳ级围岩中常采用格栅支撑。通

过对钢支撑的应力量测,可知钢支撑的实际工作状态,从钢支撑的性能曲线上可以确定在此压力作用下钢支撑所具有的安全系数,视具体情况确定是否需要采用加固措施。1)量测目的

⑴了解钢支撑应力的大小,为钢支撑选型与设计提供依据。

⑵根据钢支撑的受力状态,判断隧道空间和支护结构的稳定性。⑶了解钢支撑的实际工作状态,保证隧道施工安全。2)量测元件

目前使用较普遍的型钢支撑应力量测多采用钢弦式表面应变计,格栅支撑应力量测多采用钢弦式钢筋应力计。

10、混凝土应力量测

混凝土应力量测包括喷射混凝土和二次衬砌模筑混凝土应力量测。其目的是了解混凝土层的变形特性以及混凝土的应力状态;掌握喷层所受应力的大小,判断喷射混凝土层的稳定状况;判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度;检验二次衬砌设计的合理性,积累资料。

11、量测数据处理及应用 1)量测数据处理的目的

由于现场量测所得的原始数据,不可避免具有一定的离散性,其中包含着测量误差甚至测试错误。不经过整理和数学处理的量测数据一时难以直接利用。数学处理的目的是:

⑴将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证,以确认量测结果的可靠性;

⑵探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化规律、空间分布规律,判定围岩和支护系统稳定状态。2)量测数据处理的内容

⑴绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线-时态曲线;

⑵绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线;

⑶绘制位移、应力、应变随开挖面推进变化的曲线-空间曲线;

⑷绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线;

⑸绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上分布图。3)量测数据的应用

从维护围岩稳定性和支护系统的可靠性出发,现场测试人员关心围岩变形量的大小,是否侵入隧道设计断面的限界,是否对施工人员的安全构成威胁。以便及时调整设计参数和进行施工决策。

1)初期支护阶段围岩稳定性的判据和施工管理 ⑴根据最大位移值进行施工管理

a.当量测位移U小于Un/3,表明围岩稳定,可以正常施工。

b.当量测位移U大于Un/3并小于2Un/3时,表明围岩变形偏大,应密切注意围岩动向,可采取一定的加强措施,如加密、加长锚杆等措施。

c.当量测位移U大于2Un/3时,表明围岩变形很大,应先停止掘进,并采取特殊的加固措施,如超前支护、注浆加固等。

d.实测最大位移值或预测最大位移值不大于2Un/3时,可认为初期支护达到基本稳定。

⑵根据位移速率进行施工管理

a.当位移速率大于1mm/d时,表明围岩处于急剧变形阶段,应密切关注围岩动态。

b.当位移速率在1~0.2mm/d之间时,表明围岩处于缓慢变形阶段。c.当位移速率小于0.2mm/d时,表明围岩已达到基本稳定,可以进行二次衬砌作业。

(3)根据位移时态曲线进行施工管理

每次量测后应及时整理数据,绘制时态曲线。

a.当位移速率很快变小,时态曲线很快平缓,表明围岩稳定性好,可适当减弱支护。

b.当位移速率逐渐变小,即d2u/dt2<0,时态曲线趋于平缓,表明围岩变形趋于稳定,可正常施工。

c.当位移速率不变,即d2u/dt2=0,时态曲线直线上升,表明围岩变形急剧增长,无稳定趋势,应及时加强支护,必要时暂停掘进。

篇6:公路隧道的分类

【解答】

1、按照隧道所处的地质条件分类:分为土质隧道和石质隧道。

2、按照隧道的长度分类:分为短隧道(铁路隧道规定:L≤500m;公路隧道规定:L≤500m)、中长隧道(铁路隧道规定:50010000m;公路隧道规定:L>3000m)。

3、按照国际隧道协会(ITA)定义的隧道的横断面积的大小划分标准分类:分为极小断面隧道(2~3㎡)、小断面隧道(3~10㎡)、中等断面隧道(10~50㎡)、大断面隧道(50~100㎡)和特大断面隧道(大于100㎡)。

4、按照隧道所在的位置分类:分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。

5、按照隧道埋置的深度分类:分为浅埋隧道和深埋隧道。

6、按照隧道的用途分类:分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。

篇7:时空隧道作文

“嗖,嗖,嗖”哈哈,我和妈妈乘坐时空隧道来到了远古时代。“真好耶!可以看见恐龙了。”我欣喜若狂的说。“妈妈!小心,那有恐龙!天哪!”我惊险的说。“宝贝,太危险了!快换一个地方!”妈妈大声地喊着。

接着,我按了一个按钮,来到了另一个地方。那里可真美,我们躺在松软的草地上,仰望着蔚蓝的天空。然后,几只五颜六色的蝴蝶和美丽的小鸟飞在我们身边绕过来绕过去,仿佛在说:“欢迎你来到这里,欢迎欢迎!”然后,几只长颈鹿低着头,伸出又大又厚的舌头舔着我们的脸,真舒服呀!几只大象伸出长长的鼻子友好地把我们轻轻的抬到他们的身上,既刺激又好玩!我们就像走进了美丽的天堂。

“啪!”妈妈掀起被子,说:“起床了!”我把我做梦,梦到了我们乘坐时空隧道的事告诉了她,妈妈笑了笑说:“人类在进步,科技在发展。相信你的梦在不久的将来就会实现的!”我多么渴望能有一台时空隧道机器,让我大开眼界!我一定要好好学习,天天向上!争取做个小发明家,把祖国的明天打扮得更加美好,更加繁荣昌盛!

篇8:隧道

关键词:隧道,爆破,间距,振速分析

随着我国铁路及地铁工程的大量建设, 在新建隧道与既有隧道间距较小的情况下进行爆破开挖, 产生的爆破地震波会危及隧道衬砌结构的安全和稳定[1]。因此, 研究隧道爆破开挖对既有隧道衬砌结构的稳定性影响具有重要的理论意义和工程实用价值。运用MIDAS/GTS软件进行二维数值模拟分析隧道爆破开挖对既有隧道衬砌的影响, 讨论了不同间距新建隧道爆破施工对既有隧道衬砌振速的影响。主要分析了Ⅳ级围岩隧道爆破开挖对既有隧道衬砌迎爆侧振速的影响;Ⅳ级围岩隧道埋深不变不同间距情况下隧道爆破开挖对既有隧道衬砌迎爆侧振速的影响。

1 建立计算模型

计算采用迈达斯公司开发的岩土工程专用分析软件MIDAS/GTS (Geotechnical and Tunnel analysis System) 。MIDAS/GTS是将通用的有限元分析内核与土木结构的专业性要求有机地结合而开发的岩土与隧道结构有限元分析软件。MIDAS/GTS可以对复杂的集合模型进行可视化的直观建模;另外, MIDAS/GTS独特的Multi-Frontal求解器能为我们提供最快的运算速度, 这也是其强大的功能之一。计算模型采用MIDAS/GTS提供的瞬态特征值及时程分析对既有隧道进行动力分析。

1.1 计算参数

在爆破荷载作用下, 混凝土的极限强度和弹性模量将会与静载情况有所不同。岩石和混凝土结构对动荷载与对静荷载的反应也是有差别的, 岩石抵抗动荷载的动强度与静强度是完全不同的, 动强度为静强度的几倍。在动荷载作用下, 软岩的动抗压强度和动弹性模量将是静载时相应值的十多倍。

围岩和隧道衬砌结构的动强度与静强度有较大的差别, 主要原因是动荷载的瞬时性, 即荷载在短时间内在结构体上产生和衰减。表1和表2的围岩和衬砌修正后的力学参数是根据王思敬等[2]拟合出的动弹性模量 (Ed) 和静弹性模量 (Es) 的经验关系Ed=8.7577Eundefined以及戴俊[3]的观点, 在工程爆破的加载频率范围内, 动泊松比 (μd) 与静泊松比 (μs) 的经验关系μd=0.8μs, 同时参考众多学者在动力分析中所用材料的动力参数, 对围岩的强度进行了适度的提高。

1.2 计算模型

某Ⅳ级围岩既有隧道为直墙式无仰拱形式, 道洞高5.70m, 宽3.50m;新建隧道为曲墙式有仰拱结构形式, 道洞高9.77m, 宽8.1m。模型主要考虑隧道埋深为38m, 新建隧道宽度在8m左右, 当隧道间距大于3D以后爆破对既有隧道的影响就比较小了[4]。模型单元采用平面四节点四边形等参单元, 既有隧道和新建隧道都按实际尺寸建模。隧道间距分别为5m、10m、15m、20m、25m、30m6种情况的计算模型如图1所示。

2 振速分析结果

分析中考虑了材料的弹塑性本构关系, 采用Mohr-Coulomb屈服准则及其关联流动法则, 采用Newmark隐式时间积分法求解[5]。为了保证Newmark隐式时间积分结果的精度, 要求积分时间步长满足下式:

undefined (1)

式中:Tmax——体系的最大自振周期, 即第一自振周期。

分析中, 取时间积分步长为Δt=0.001s, 时程步数为N=1400, 这样总积分时间T=1.4s。

由图2可以看出, 振速最大值出现在0.407s时刻, 而爆破荷载的最大值在0.405s时刻, 振速最大值比荷载最大值有0.002s的延迟;0.002s的延迟主要是爆破荷载产生的冲击波在围岩中传播的时间。

图3中横坐标1、2、3、4、5、6分别代表既有隧道迎爆侧衬砌的拱顶、拱腰、拱脚、墙腰、墙脚各点。由

图3可以看出, 既有隧道衬砌的振动速度随着隧道间距的增大而减小, 当间距小于15m时, 振动速度随间距的变化比较大;间距大于15m时, 振动速度随间距的变化比较小。因此, 当隧道间距比较大时, 衬砌振动对距离的敏感度减低, 即隧道间距增大振速增大速率比较小;而隧道间距比较小时, 衬砌振动对间距变化的敏感度很高, 即隧道间距振速增大速率比较大。

由表3可看出, 拱圈和墙脚的振速相对边墙中上部位小得多, 随着隧道间距的变大, 振动速度变化不大, 说明这两部位相对来说受爆破振动影响较小。

3 小结

两平行隧道在隧道埋深不变的情况下隧道间距变化对既有隧道衬砌的影响是不同的。既有隧道衬砌的不同部位对间距变化的敏感度也不同。间距大小变化对隧道衬砌内外侧边缘应力大小变化影响也是不同的。

1) 新建隧道爆破开挖产生的振动对既有隧道衬砌迎爆侧的边墙的墙顶和墙腰之间部位影响最大。

2) 既有隧道衬砌的振动速度随着隧道间距的增大而减小, 当间距小于15m时, 振动速度随间距的变化比较大;而大于15m时, 振动速度随间距的变化比较小。所以, 当隧道间距比较大时, 衬砌振动对距离的敏感度减低, 即隧道间距增大振速增大速率比较小;而隧道间距比较小时, 衬砌振动对间距变化的敏感度很高, 即隧道间距振速增大速率比较大。

参考文献

[1]佟铮, 马万珍.爆破与爆炸技术[M].北京:中国人民大学出版社, 2001.

[2]王思敬, 吴志勇, 董万里, 等.水电工程岩体的弹性波测试[M].北京:科学出版社, 1980:229-253.

[3]戴俊.岩石动力学特性与爆破理论[M].北京:冶金工业出版社, 2002:147-149.

[4]张守中.爆炸基本原理[M].北京:国防工业出版社, 1988.

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