铁道工程论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇铁道工程论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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2隧道质量问题主要表现形式及其影响

根据2012、2013年隧道工程专项监督检查发现问题进行统计分析，按工序进行分类可以看出:隧道初期支护、衬砌、防排水问题突出，洞身开挖、围岩监控量测、超前地质预报等问题也不少。在监督检查过程中，发现大部分问题在不同建设项目、不同工点、甚至同一工点的不同时段重复发生。

(1)隧道开挖

擅自改变设计工法或不完全按设计工法实施、安全步距超标等“红线”管理问题，在当前矿山法隧道施工中普遍存在，在城市地下隧道施工中尤为突出，给后续施工带来较大安全隐患。就其直接原因，一是技术交底流于形式，作业队伍不按设计要求施作，经验主义严重，且大部分以完成实物工程量作为工费结算依据，开挖作业人员片面追求进度;二是架子队管理虚化，变相违规转包分包工程，以包代管;三是技术人员业务能力不满足现场需要，不能准确判识围岩状况，特别是在遇到围岩变弱时，不能及时采取可靠的安全防护措施;四是安全检查流于形式，工序检查验收把关不严格，不能及时发现和排除事故隐患;五是城市地下隧道普遍采用双洞单线，掌子面作业空间有限，各工序交叉干扰大，不利于流水作业组织。

(2)超前地质预报及围岩监控量测流于形式

相关成果不能有效指导后续施工。就其直接原因，一是未将超前地质预报和围岩监控量测纳入工序管理;二是缺少专业队伍，大部分隧道施工的超前地质预报和围岩监控量测工作，均为委托其他单位进行，相关成果资料不能及时、有效地提供给项目部各级技术管理人员;三是数据资料弄虚作假，擅自减少现场作业量;四是超前地质预报手段单一，未能采用长、中、短距离相结合的综合地质预报方法;五是围岩监控量测点埋设深度不足，测杆未能进入基岩，部分隧道存在观测频次不足等，致使监测数据不能真实反映围岩变化情况。

(3)超前小导管施作数量、长度、外插角不满足设计要求

未注浆，系统锚杆施作数量、规格型号不满足设计要求等问题，在矿山法隧道施工中比较普遍。就其直接原因，一是偷工减料，部分作业队伍从节省成本角度考虑，能省则省，不按设计要求施作;二是安全意识不强，部分作业队伍未能深刻认识超前支护对后续作业的安全防护作用。

(4)初期支护局部平整度差

强度不足、背后空洞或不密实、变形开裂甚至侵入二次衬砌轮廓线等问题，在隧道质量问题中所占比列较大。就其直接原因，一是爆破设计流于形式、光爆效果差，超欠挖现象严重且未按规定工艺步骤处理甚至在喷射混凝土时采用石棉瓦、防水板等物品遮挡较大超挖部位，断面轮廓未进行严格验收，极易导致二衬厚度不足、背后脱空等质量问题的发生;二是拱架间距超标或以弱代强，钢架背后与基岩面间未采取措施顶紧，拱架偏离设计轮廓线，导致围岩收敛变形速率过大，支护出现变形;三是富水围岩地段止水效果不佳，长时间流水带动泥沙流失致使围岩加大变形;四是初支喷射混凝土强度不足，有些自建小拌合站生产喷射混凝土疏于管理，过程控制较差，喷射工艺随意，甚至个别使用干喷工艺，养护方式不当和养护时间不足。

(5)局部二衬混凝土强度、厚度不足

二衬背后空洞或不密实，仰拱及填充一次浇筑、厚度不足或隧底回填虚砟，二衬钢筋布设间距超标等问题，隐蔽性较大，严重者将极大地影响运营安全，需辅以必要的检测手段方可发现。就其直接原因，一是未对隧道初支轮廓进行量测或量测工作不细，当超挖较多时，不按规定采用同级混凝土回填，而是抛填弃砟;二是防水板挂设质量不合格，松紧度不当或破损、甚至脱落，浇筑时混凝土不能将防水板压紧并密贴在初支混凝土基面上;三是混凝土生产、运输、浇筑、养护不到位，混凝土拌和物性能指标选择不当，在运输距离较远时造成混凝土产生离析，对新旧混凝土接茬处和墙脚等部位振捣不到位甚至漏振，在个别洞内湿度不满足要求时未采取措施保湿加强养护;四是回填注浆不密实，注浆管道布置形式单一，注浆工艺随意，过程控制缺失，注浆后未进行复检，致使防水板与初支间空隙长期存在形成空洞;五是仰拱施工未安装弧形模板，不能保证仰拱一次浇筑高度和宽度。

(6)防排水效果不佳

设计的初支、防水板、二衬等多道防水线均没能完全施作到位，在二衬表面出现渗漏水现象，尤其是在城市地下隧道全包防水施工中表现较为突出。就其直接原因，一是防水板铺挂前基面处理不到位，在浇筑二衬混凝土时造成防水板局部破损;二是止水带安装不合格，施工缝及沉降缝防水处理未按设计施作到位;三是二衬混凝土施作过程中振捣不到位、模板拆除过早，局部混凝土不密实，混凝土未一次浇筑完成出现施工冷缝，施工缝处理质量差尤其是纵向施工缝凿毛、清理不彻底;四是排水盲管安装质量差，存在反坡积水、破损被混凝土堵塞，出水口位置偏差大、未及时清通导致衬砌后出现压力水头;五是城市地下隧道全包防水普遍采用自粘式防水板，容易出现防水板挂设不圆顺、接缝不严密、钢钉钉挂后不处理、保护膜不撕除或沥青粘性失效等现象。

3施工管理原因分析

(1)施工现场技术管理缺位

是大部分量问题普遍存在的重要原因。部分施工单位对个别隧道存在以包代管的现象，施工技术方案的编制、复核、审批程序流于形式，方案内容缺乏针对性和可操作性，施工现场过程控制流于形式。

(2)工序验收把关不严

是造成大部分质量问题重复发生的主要原因。部分施工、监理单位现场技术管理人员业务素质不高、责任心不强，对工序的自检、互检、交接检制度落实不到位，现场检查验收过程中未认真核对设计文件和现场实际情况签署质量验收文件，部分检验批验收资料与实际情况明显不符。

(3)勘察设计工作不到位

由于前期勘察工作不细，地质资料不详细，造成部分隧道开挖工法和支护措施不合理;施工现场设计配合不到位，部分隧道围岩状况变化后设计变更不及时，尤其是在围岩变弱的情况下支护措施明显不足。

(4)教育培训流于形式

部分施工单位的三级安全、技术交底资料仅为应付上级检查、未落到实处，部分作业指导书和技术交底编制内容缺乏针对性和可操作性，技术交底未做到“横向到边、纵向到底”，造成部分作业人员不清楚各工序的施工质量标准和作业要求，甚至存在部分现场作业人员违章蛮干的现象。

(5)考核机制落实不到位

部分参建单位内部考核的激励约束机制未有效运转，部分管理人员对施工质量问题的重视程度不高，对施工现场存在的质量安全问题“视而不见”、“习以为常”。个别建设单位对施工、监理、设计单位企业信用评价未能严格按照相关文件要求对标考核。

4预防控制措施建议

(1)建设单位要充分发挥建设管理龙头作用

以标准化管理为抓手，强化源头、过程和细节控制，积极推进机械化、工厂化、专业化、信息化等现代化施工管理手段的应用，认真落实安全风险和质量控制关键环节的监管，强化隧道工点的围岩监控量测、超前地质预报的管理，切实提高参建各方的质量安全意识和管理水平。在工厂化方面，建议在指导性施工组织设计中明确要求组建钢结构加工厂，对隧道模板台车、型钢钢架、钢筋网片、超前小导管等钢构件集中加工制作、统一配送，有效卡控偷工减料、质量不达标等问题发生。在机械化方面，组织研发防水板铺设机，大力推广使用移动栈桥、喷射机械手等先进设备，提高工序施工质量和效率。在专业化方面，全力推行架子队管理，坚决清理违法分包、转包、以包代管等行为，强化过程控制和现场管理的标准化。在信息化方面，推广应用工地试验室压力机、万能材料试验机等检测数据的在线实时监控，混凝土拌和站计量偏差、拌合时间等数据的在线实时监控，隧道围岩量测断面数据采集和围岩收敛情况的实时报告、分析等，及时防范和消除质量安全隐患。

(2)强化勘察设计工作在隧道施工质量安全管理的源头作用

在前期勘察过程中，工作要细致，在遇到不良地质及软弱围岩隧道时要加大地质钻孔的频率，选择合理的开挖工法和支护措施，确保工法适应现场;在隧道施工过程中，设计配合工作要及时、到位，遇到围岩状况发生变化时要及时核实现场地质情况，及时出具变更设计文件，及时指导现场施工。

(3)强化质量安全“红线”管理

施工现场存在擅自改变设计工法和安全步距超标时必须暂停掌子面掘进，上道工序未验收合格严禁进入下道工序施工。

(4)超前地质预报和围岩监控量测

要严格纳入工序管理，选择专业队伍实施。实施过程中确保预报成果和监控量测数据的真实、有效，及时指导现场施工。

(5)强化第三方检测管理

必要时超前地质预报和围岩监控量测可实行第三方监测管理，做到及时发现问题、及时整改，强化过程控制。

(6)按照工程质量终身负责制

各建设单位要对隧道工程的施工、监理单位管理人员和检验批等验收签字人员的资格情况进行逐一登记、审核，按规定程序进行变动人员审批管理，确保责任落实的可追溯性，严把检验批、分部分项工程、单位工程验收关。

(7)强化教育培训制度

不走过场，真正落到实处。一方面对作业层要坚持安全、技术交底，让每一名作业人员都清楚各工序的作业内容、作业标准、工艺要求以及安全注意事项，做到简明扼要、有针对性和可操作性，有条件可实行班前安全交底和现场实作过程交底;另一方面对管理层要将项目部制定的标段、单位工程施工组织设计以及分部分项施工专项方案传达至各级管理人员，让管理人员明确各自的工作内容、验收标准，并有针对性的进行现场巡查。

(8)建立长效考核激励约束机制

一方面建设单位要对各参建单位在铁路建设中的合同履约、质量安全管理行为、工程实体质量、现场施工安全等方面加强检查，对发现符合不良行为条件的应及时进行记录、公示、确定并上报相关部门和单位，严格企业信用评价，并将评价结果与招投标挂钩;另一方面各参建单位要建立内部考核机制，落实岗位职责，将建设项目管理目标层层分解，逐级落实至每一岗位、每一管理人员，对质量安全管理做到分工明确、各负其责。

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1．1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法，对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较，打破了调绘范围的限制，让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式，能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况，尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。

1．2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性，进行地质钻探时需要布置多个钻孔，加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进，一部分煤系地层地带的岩石粉碎，采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外，都应当深入隧道设计标高2m～3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中，仔细测定地下水位，并及时记录，记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式，隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作，以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。

1．3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质，则能采用高密度电物探法，物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统，方法是用α排列方式予以高密度数据采集，采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况，改善隧道工程施工的危险性，降低严重社会问题的发生率，有时还能避免路线更改，从而节约建设项目的投资资本。

1．4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化，地表风化程度严重，钻探取芯能力弱，岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度，很少客观判断岩体基本质量，未能科学划分隧道围岩类型。因而，地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法，通过定性划分结合定量指标的整体分析，确定了岩石风化情况与隧道围岩类型，该方式更为合理，更具创新特色。

1．5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭，其水文地质单元更加复杂，含有较多含水单元与隔水层，其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性，准确预判隧道涌水量，于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施，其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段，空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验，以便同单一试验进行对比。

1．6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔，采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验，其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后，下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭，5min内进行解吸，获得现场瓦斯解吸量，最后采用图解法算出瓦斯耗损量，二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行，结果接近实际情况，具有相对开拓性。

2关于工程地质环境对隧道工程的影响

在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中，会遇到各种各样的地质环境问题，不仅会对工程工期与造价造成影响，还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。

2．1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中，软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内，此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道，必须考虑工程的地质问题。1)该地质土性较软，受到隧道重负荷时容易发生沉陷，从而厚度发生改变，形成不均匀沉陷，导致隧道内衬砌等结构发生形变;2)隧道结构会受软土蠕变的影响，及时进行支护与衬砌有重要作用;3)软土一般存在于地下还原环境中，微生物作用容易形成甲烷气体，聚积在软土层孔隙内，隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害，若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时，对于软土地基，长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道，因其软土的蠕变特点，会形成超量切削，导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽，如果软土层厚度不够，容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此，在海域上存在众多沉积软土地带时，借助盾构穿越软土层，必须充分重视所存在的安全隐患。

2．2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中，会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响，各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:1)因为隧道施工排水，使得周边砂层的机械塌陷与管涌;2)砂层涌入会引发丰富地下水;3)砂层地质结构的不同，形成不规则沉陷，为隧道带来安全隐患;4)砂层内夹杂的大块卵石，影响盾构施工，严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道，容易使沉管下砂层形成冲刷，损害沉管隧道。在厚砂层上建设隧道时，要注重下述几点:1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;2)进行大量抽水后，水位降低迟缓，产生压力水头，极易使得下方的大量砂层溃入;3)下方存在相对隔水层时，因为上方隧道抽水降低水压，下方高压水汇合;4)透水层凸起，形成众多越流向上补给，影响隧道运行。

2．3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区，受到不同程度的喀斯特化作用，作用结果为在地表上形成奇特山峰，地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等，存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点，具体包括:1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;2)不含水岩体与含水岩体同时存在;3)非承压水流同承压水流之间互相变换;4)层流运动和紊流运动同时存在;5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中，具有相当明显的三相流，即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性，泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的，而气体能被压缩，受压气体还会发生多种变化。

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2铁路工程中轨道铺设技术的应用

2.1道床预铺底喳

在整个轨道铺设过程中底喳具有关键性的作用，是提升铁路道床质量的重要因素。底喳位于道床喳层和路基基床层之间，在铺设底喳的整个过程里，能够将列车荷载进行有效传递与分散，并渗漏底喳与路基颗粒之间的水分，能够对道床病害问题进行有效预防，并起到保温抗冻的作用。在《铁路碎石道床底喳》的相关要求下，应进行道床底喳预铺作业，并检测道喳的质量。

2.2机械架梁

施工调查情况应在铁路轨道铺设前进行，在确保架梁施工质量的同时，复核调查填土质量、桥头地形等。并掌握梁片的技术标准、几何尺寸等，防止桥梁施工中产生材料不合理现象。复测桥跨—墩台支撑垫石—桥梁准备—加固桥头路基—架桥机定位—换装桥梁等都是机械架梁的重要标准。

2.3长钢轨换铺

一般选用铺轨机进行25m线路铺设时，长钢轨焊接好后，应利用双层运输车从轨排场向施工现场进行运输，在轨道换用两边位置卸除。在线路上通过人工的方式进行轨道铺设，原有轨道应向轨排场送回。在长钢轨换铺施工中，应对其中线线误差情况进行严格控制，防止因过大轨道中心线误差，导致施工质量下降。一般应选用拉挂弦线的方式对其中心线误差进行控制。换轨车在换轨过程中，应重视新、旧轨的连接问题，明确各个工作人员的职责，做好人员配置工作。

2.4无缝线路施工

选用铺轨机进行普通线路铺设后，其长度大概为25m，从轨排基地选用双层运输车将焊接完成的长钢轨向现场进行运送，在待换轨道两边卸下，通过人工的方式向线路上进行轨道铺设施工，并将换下的周转轨装车运回基地。长钢轨铺设施工结束好，应及时进行无缝线路施工。按照施工要求，选用合理的焊接方式将已经铺设完成的长轨条焊接成一些较长的单元轨节，在此施工环节，应与工程焊接设计充分结合，并通过气压焊、铝热焊等方式将接头位置进行出来，以此达到最佳焊接效果。锁定焊接应在各个单元轨之间进行，如线路与每个道岔之间、道岔内部等。应重视无缝处理，必须按照相关施工规范，避免各种操作不当行为的产生，同时做好质量监管工作，只有这样才能确保整个轨道铺设施工的安全性，才能提升工程的整体质量。应合理安排大型养路机施工，为了加快工程进度，应确保整道工作布置的合理性。在运输面喳时应确保其连续性，当整道作业机械达到施工路段时，每个施工机械之间应重视其距离，如一般情况下距离控制在超过800m，并根据施工现场的具体情况，应适当调整其距离，由电脑自动对整道作业的各项技术指标进行有效控制。

2.5大机整道

铁路轨道铺设中，应合理安排大型养路机工作，通过合理布设整道施工，可以保证施工进度。应及时不间断地进行面喳运输，进而提高大型养路机的连续性。在施工区间，如整道作业机械进入后，应实时观测两个施工机械的之间的距离，确保其间距超过800m，并根据施工具体情况进行适当调整。通过计算机自动化对整道施工的各项技术指标进行有效控制，并做好技术交底工作。合理制定安全措施，做好机械养护作业。

2.6道岔施工

充分的准备工作，是道岔施工的重要前提。将拼装平台设置在道岔铺设的基地上，按照道岔设计要求将每根岔枕的位置与岔枕的编号准确画在道岔拼装平台上，随后进行吊装作业，一般选用龙门吊进行施工，并进行临时固定。在道岔组装施工中，应对道岔所有关键点的位置、结构情况进行准确调整，确保其质量符合施工要求后，将道岔分成若干份。因宽度原因，导曲线与岔心部位，将产生导曲线内轨不能与岔枕结合的情况，这种情况的出现对汽车平板分段运输十分有利，随后进行检测，一般选用手推式轨道检测仪或钢轨检测仪等。

2.7铺喳整道

路基面交接工作应及时完成，在成型较早的路基段，应将底喳提前预铺，在成型较晚的路基段，必须在沿线小型堆放场应先存放底喳。当路基能够进行铺架施工时，即可进行路基面交接办理，随后及时选用汽车将其运送到路基面。在机械摊铺后，应选用压路机进行碾压施工，确保其压实度符合施工要求。铺轨完成后，应通过拨正荒道、找水平等方式对新铺线路进行整道施工，并及时补渣整道。

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中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

在进行隧道工程中，据笔者多年的施工经验，在隧道出口处一般而言岩石都风化破碎的厉害，在这种情况下进行对隧道的爆破，将会面临着比较复杂的力学特征，由于这些岩石的稳定性相对而言比较差，在进行爆破施工过程中，很可能会由于岩石的周围的应力方向发生的偏转或者是偏移，在这种情况下，很容易让爆破不够准确，难以满足隧道施工的要求，为了保证工程质量不得不进行重新爆破，这种情形下，很容易造成误工或者是出现一些安全隐患。伴随着我国的隧道工程施工规模逐渐扩大，施工环境越发的复杂，在对隧道开挖和爆破的过程中，要严格工程的结构设计，科学确定对隧道的爆破相关的参数，如此，可以很大程度的将爆破的振动损害控制在一定的范围之内。笔者在隧道中有过多年的施工经验，认为，在进行爆破振动控制过程中，要加强对爆破振动的强度监测，并结合相关的工程实际情况和爆破的振动强度，不断调整和优化爆破参数，如此，将更有助于加强对爆破振动的技术控制。

二.隧道爆破振动效应监测与分析

1.工程实例概述

在济南开元寺隧道浅埋段，隧道采用上下导坑方式爆破掘进，上导坑进口段前400 in虽然埋深浅，但上部为山坡林地，局部有基岩，对爆破振动影响并不敏感。只有当隧道进入400 m后，才穿越住宅小区，特别在隧道正上方的别墅建筑群距离洞顶仅20m，对爆破振动特别敏感。该隧道上导坑开挖断面为半圆形，面积达66 平方米，单循环爆破进尺可在3．5 m左右。根据目前国内常规施工机械装备条件，国内隧道爆破通常采用手风钻钻眼，掌子面设钻孔装药平台，炮眼直径为42 mm，炮眼深度4．0～5．0 m，采用楔形掏槽和周边间隔不耦合装药光面爆破技术。

2.隧道爆破振动效应监测与分析

在此工程中，常规的掏槽爆破形式如图1所示。在这一爆破方案中之所以将楔形掏槽区设置在上导坑的下部，主要原因是考虑尽量减小掏槽爆破对上部地面振动的影响。此外，由于“V”掏槽爆破技术较为成熟，对钻孔定向精度要求不高，岩渣抛掷较远，在国内得到普遍应用。但楔形掏槽应尽量使成对的斜眼同时起爆才能获得较好的掏槽效果，而且楔形掏槽爆破夹制作用大，所以引起的爆破振动较大。

上导坑浅埋段爆破掘进时，采用常规的单级楔形掏槽爆破，测得的地表振动典型波如图2所示。从图2分析，该爆破方案的地表爆破振动强度分布特点是：掏槽爆破引起的爆破振动特别强烈，其峰值大大超过了《爆破安全规程》规定的允许范围，其它部位的爆破(扩槽、周边、底板等)振动较小都没超过安全允许范围。

扩槽、周边、底板爆破振动较小的原因除了临空面条件较好外，高段位普通毫秒雷管延期引爆时间误差大也有影响，从扩槽眼和周边光爆眼的爆破振动波形和峰值特点分析，8段以上段位的雷管多孔同段爆破时振动波段明显分散…。段位越高、炮孔越多，其振动波分散越明显。所以安排高段位雷管多孔同段爆破，有时能适当减小爆破振动峰值。由此看来大楔形掏槽虽然爆破效果和技术经济指标较好，但因爆破夹制作用太大，引起强烈的爆破振动，必须调整优化楔形掏槽方案才能保证浅埋敏感区段的爆破振动安全。

三.降低爆破振动技术措施分析

虽然爆破施工是整个隧道工程的重要环节，但是其伴随着的振动也会造成很多的损害，比如造成很多潜在的安全隐患，威胁着整个隧道工程的安全施工。笔者将将结合多年的施工经验，从以下几个方面分析降低爆破振动的技术措施。

1.爆破振动跟踪监测

在加强对降低爆破振动的技术措施中，首先要做到的便是对振动实施科学严格的振动监测，要通过严密的振动监测寻找出爆破振动所带来的规律，在此基础上，结合工程的具体实际情况，合理的调整隧道的爆破方案，并做好数据的记录，并和原有的爆破方案作出对比，结合监测结果采用有效的爆破振动控制措施

2.减小爆破夹制作用

在进行爆破振动降低过程中，要能够据不同时段的隧道地质地貌情况，对掏槽的方案进行及时，科学，合理的调整，同时，要优化爆破过程中引爆的顺序，最大程度的减少爆破的夹制作用，如此，可以最大程度的降低整个爆破的振动作用。

3.充分利用雷管引爆延时分散性

在进行隧道爆破时候，在遇到隧道断面实施扩展，且已经扩展到扩槽或者是周边的眼爆破的情形下，就需要结合工程的实际情况和爆破的目标，安排高段位的雷管并安全引爆，在这种情况下，具有很好的爆破临空面积，雷管的点火延时分散性很好，在进行爆破设计过程中，可以结合工程情况适当的增加一些爆破炮眼的数量，不仅仅不会让爆破的振动强度增加，而且有助于让爆破施工的安全性增加，同时也能够让爆破取得更为理想的效果。

4.减小爆破单响药量

要想减少爆破振动所带来的损害，可以在爆破设计过程中使用一些高精度，延时性较短的雷管，或者使用电子雷管进行爆破，由于电子雷管可以据不同的工程实际情况设置任何的延时时间，而且不会受到段别数量的限制，在使用过程中，可以达到延时精确，错峰减震的爆破效果，在降低爆破振动的同时，也可以很大程度的让爆破的效率提高。

5.其它减振技术措施

在笔者多年的隧道爆破施工经验中，除却上面的一些降低爆破振动的技术措施之外，同时，也可以综合使用以下几个方面的减振措施。主要而言，主要是指辅助隔振措施，比如在实施爆破施工过程中，周边开槽，预裂隔振法等技术措施，也可以在保护物的周边结合工程的实际情况和爆破振动的强度开挖减振沟，通过多种减振方法的共同使用，提高减振的效果。

四.结束语

隧道的爆破施工是整个隧道工程的重要环节，科学的控制爆破带来的振动损害是整个隧道工程安全施工的客观要求，也是保证整个工程施工质量的必然举措，在此过程中，要加强对爆破振动的强度监测，综合利用多种减少爆破振动的技术措施，在此过程中，要加强对工程施工人员的综合素质培养，提高其安全施工意识，同时，要加强对爆破振动减振技术研究，不断引进先进的技术和机械设备，提高施工效率，确保施工的安全进行。

参考文献：

[1]杨年华 张志毅 隧道爆破振动控制技术研究[期刊论文] 《铁道工程学报》 ISTIC PKU -2010年1期

[2]孙伟刚 小净距隧道掘进控制爆破技术研究 [期刊论文] 《科技创业月刊》 -2011年6期

[3]李新 杨兴国 吴学智 曲宏略 曹鹏飞 脚泥堡隧道爆破振动监测与控制技术 [期刊论文] 《四川水力发电》 ISTIC -2008年1期

[4]李启峰 兰青复线虎头崖隧道微振动爆破技术研究 [期刊论文] 《石家庄铁道学院学报》 ISTIC -2008年1期

[5]何章义 公路小净距隧道爆破振动控制技术研究 [学位论文]2010 - 西南交通大学：桥梁与隧道工程

篇（5）

1、概况

宝兰线客专为一次双线，武威路中桥位于R=2000的圆曲线上，线路高度受站场布置控制。跨越甘肃省兰州市武威路，跨越角度为87°42′14″，武威路为城市道路，沥青路面，现状宽度为12.0m，较为繁忙。

2.主跨结构及设计资料

2.1桥梁跨度LP=80.0m，矢跨比1/5，拱轴线方程。吊杆间距6 m，采用双吊杆。系梁混凝土采用C55， 桥面宽，拱脚处16.60m，跨中15.00m。

拱脚处梁高3.1m，跨中梁高2.5m，截面形式采用单箱三室。拱肋采用外径为1.0m 、壁厚为20mm钢管形成拱肋，缀板厚度20mm，缀板外间距70cm，钢管外间距2.8m，拱肋矢高16.0m，钢管的钢材采用Q345D，拱肋内灌注微膨胀C55混凝土。

2.2二期恒载 包括线路设备重，人行道栏杆及扶手，电缆槽、挡碴墙、竖墙、防水层及保护层。取200kN/m计算。

2.3温度力 按整体升温25℃，降温25℃计算。

2.4限界计算： 表1

3.系杆拱计算分析

3.1拱肋计算

3.1.1拱肋截面换算

拱肋采用钢管混凝土哑铃形截面，两侧各设置1道“K”撑和“一”撑。

图2 拱肋截面图

考虑缀板，拱肋及拱肋内混凝土的换算容重：

=23.8kN/m3

考虑钢管内其余杆件：23.8×1.3=30.94 kN/m3

3.1.2拱肋的稳定检算

平面内稳定参照《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）第5.2.13条计算。

计算得平面内稳定系数为33.8

平面外稳定采用MIDAD Civil2012软件计算，计算得平面外稳定系数为7.5

3.2系梁计算

3.2.1系梁纵向计算

采用桥梁结构分析系统BSAS软件对系梁部分进行计算分析，主要控制条件及计算结果：

表2

3.2.2系梁横向环框计算

1、单元划分及加载图示，纵向采用1m长

4.结语

本桥受制于城市道路及铁路线路高程控制，结构高度严重受限。采用一跨跨越的系杆拱结构，造型美观，结构简单，施工环节较少，施工方便，工期短、成桥快。文中详细设计过程，计算分析了结构、截面、稳定性等，对站场附近同类桥梁起到很好的借鉴参考作用。

参考文献

[1]李亚东.桥梁工程概论[M].成都：西南交通大学出版社，2001.

[2]范立础.桥梁工程（下）[M].北京：人民交通出版社，1987.

[3] 马胜双. 京沪高速铁路跨济兖公路钢箱系杆拱桥主桥方案设计 [J].铁道标准设计，客运专线铁路桥梁设计论文专辑.

篇（6）

Abstract: the subway tunnel waterproof underground method is one of the important factors of success or failure. The leakage of the tunnel is highlighted in tunnel construction quality problems and solve the issues to be further. Type of method with China's rapid development of urban rail traffic, underground mining method tunnel is more and more, this paper aims to analysis in underground mining method in the tunnel construction the characteristics of various auxiliary measures, suitable conditions, the use of waterproof facilities.

Keywords: the subway tunnel; Waterproof facilities; Concealed excavation method

中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：

一：暗挖法定义

暗挖法，是指在软弱围岩地层中，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅和锚喷砼作为初期支护手段，遵循“新奥法”理论，按照“十八字”方针（管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）进行隧道的设计和施工。暗挖的优点：结构形式灵活多变，对地面建筑、道路和地下管线影响不大，拆迁占地少，扰民少，污染城市环境少等。缺点：施工速度慢，喷射混凝土粉尘多，劳动强度大，机械化程度不高，以及高水位地层结构防水比较困难等。

二：地铁矿山法隧道所处的环境

通过对多个矿山暗挖法隧道的调查研究，对不同文地质条件，周边环境下的注浆措施进行分析对比研究结论：在城市地铁中的矿山暗挖法隧道，需根据工程的周边环境，隧道埋置深度，工程及水文地质条件，隧道断面尺寸，结合隧道施工的基本工法，选择合理的注浆参数，对地层及围岩进行必要的加固和止水，减少对周边环境的影响至关重要。

不少地铁隧道，由于埋深浅，处于第四系各种土层，砂层或岩石全，强风化的软弱围岩中，一般地下水位较高，地下水丰富；因此,在矿山法隧道设计和施工中选择合理的辅助施工措施，围岩进行加固和止水，保证隧道的施工安全和减少对周边环境的影响。

三：在矿山暗挖法中排水放在非常重要的地位

但近些年来由于部分建设工作者对地下工程防水存在模糊认识，致使地下工程渗漏水越来越严重。为了规范地下隧道工程防水做法，除建议严格执行国家有关规范外，特提出以下方案。

1、地下防水工程选材条件

1.1地下工程防水的目的

a、防止水对地下维护结构的侵蚀，保证地下建筑物使用年限。

b、防止水对地下建筑空间的侵蚀，保证地下建筑物使用安全。

c、防止渗漏造成地下水土失衡，影响相邻建筑物使用安全。

1.2关于防水层在地下建筑物构造层次中的地位

“混凝土的裂缝是不可避免的”，是对混凝土特性的科学评价。因此，《地下工程防水技术规范》中规定混凝土允许裂缝宽度为0.2mm，这也是合乎情理的。但允许有0.2mm裂缝的混凝土仍称作“结构自防水”是没有道理的。因为从物理概念上说，水分子的直径约0.3×10-6，可以穿过任何肉眼可见的裂缝。肉眼可见的裂缝范围一般以0.005mm为界。那么0.2mm的裂缝肯定要漏水的，被允许有0.2mm裂缝的混凝土，又如何称得上“结构自防水”呢？所以，防水层在地下建筑物主体结构以外的构造层次中，其作用之重要是第一位的，而不能被视为“附加防水层”。

1.3须考虑防水材料与地下建筑物使用同步

由于地下工程是埋于地下的建筑物，将来防水层失效需要翻修的可能性几乎没有。因此，地下工程防水层材料选择尽可能采用能与建筑物设计使用期同步的材料。因为，合成树脂片材在不受大气、臭氧、紫外线、侵蚀的情况下老化非常缓慢。日本、美国等工业发达国家常采用诸如：EVA、PE、PVC防水卷材做复合衬砌防水层。目前已经有35年不失效记录。

一般地下隧道工程设计使用年限为70年，故隧道工程绝大多数采用合成树脂片材（包括均质或复合片材）做全外包防水层。

2.采用合成树脂片材的缺陷和改用埋贴式高分子防水卷材的优势。

2.1采用合成树脂片材做隧道全外包防水的缺陷

合成树脂片材（如HDPE、EVA、PVC）具有耐久、（几十年不降解）防腐，强度高（不易被戳穿），延伸大等优点。但由于采用合成树脂片材做防水层与二次衬砌间不发生任何形式的粘着，它们之间是松铺的，因此，很容易因某个局部破损或不密实而造成窜水、漏水，甚至导致整个工程防水失效。

2.2 改用埋贴式高分子防水卷材做隧道防水层的优势。

埋贴式高分子防水卷材，是在合成树脂片材上涂盖不小于0.5mm厚的自粘胶层而制造的高分子自粘防水卷材。其特点是高分子卷材表面的自粘层与混凝土有很强的粘着力。施工时，先将卷材铺在隧道支护层上，采用捆绑固定法将卷材固定，卷材搭接部位的高分子片材间热焊，使高分子片材形成一个整体。二次衬砌施工前，将卷材表面隔离层揭除，在自粘胶粘结面表面涂敷一层水溶胶，当二次衬砌模注完成，达到设计强度并干燥后，便可达到标准要求（卷材与混凝土粘结强度）的粘结强度。

四：高分子防水卷材施工

常用的埋贴式高分子防水卷材为高分子复合片材两面覆有自粘胶层（即双面卷材）。在应用时，一面与基面粘结，另一面与结构粘结。埋贴式高分子防水卷材应用于明挖法地下室工程，底板垫层和侧墙保护墙是比较平整的，采用外防内贴法；如需采用外防外贴时，可选用单面粘埋贴式高分子防水卷材。

埋贴式高分子防水卷材应用于暗挖法（或矿山法）工程，防水基面是凹凸不平的，施工时是在基面固定自粘片（每块为150㎜×150㎜，每平方米不少于3块均布），然后将卷材整体托起，就位，在一边用25宽镀锌压条固定，再将粘结块压紧压实。卷材主体搭接时可采用垫焊法（卷材可留有搭接边）；也可以采用全粘法（卷材不留垫焊搭接边）。

五：埋贴式高分子防水卷材暗挖法工程施工

在暗挖法工程防水施工中，埋贴式高分子防水卷材为双面粘，当施工车托盘将卷材展开托起后，对准基准线就位，然后固定。卷材表面隔离膜（纸）在主体结构浇筑前揭除。底板垫层部位的卷材自粘层表面喷有水溶胶粉，以防粘结。埋贴式高分子防水卷材明挖法工程施工在明挖法工程防水施工中，埋贴式高分子防水卷材可以是双面自粘，也可是单面自粘。基面基本干燥的明挖法工程可采用双面自粘埋贴式高分子防水卷材；基面潮湿（无明水）的明挖法工程可采用单面埋贴式高分子防水卷材。

六：结语

随着国民经济的发展，路、铁路隧道工程也越来越多。隧道工程不可避免地要经过含水量较高的地层，以必将受到地下水的有害作用。果没有可靠的防水、堵漏措施，水就会侵人隧道，响其内部结构与附属管线，至危害到隧道的运营和降低隧道使用寿命。所以隧道工程的防排水已经成了隧道施工的关键工序。对长大隧道和穿过富水地层的隧道,防排水显得尤为重要。

[1] 铁道第二勘察设计院.铁路工程设计技术手册#隧道。订版.北京:中国铁道出版社,1999.

篇（7）

那时知道台糖火车的车厢比台铁的小,铁轨也较窄。听人说台糖火车叫做“五分车”,不明白是什么意思。1970年到台北读大学,那时以坐平快车为主,知道台湾的纵贯铁路是日据时期修造的,听人家说这叫做“七分车”,也不明白是什么意思。后来看电影《东方快车谋杀案》,看到洋人的火车竟然有包厢,厢外有通道,觉得洋火车比台湾的火车宽敞。1979年到巴黎第一次坐有包厢的火车,感觉台湾的火车还真窄。1992~1993年在美国,更确定台湾的轨宽有点奇怪。

很惭愧,我一直没去弄清楚五分车、七分车、欧洲车、美国铁轨的宽度有什么差别,为什么会采用这么不同的规格。这件事拖到2001年初,我读到Douglas Puffert(2000)的论文后,才把整个事情弄清楚。

复杂的轨宽

1995年夏,我在慕尼黑大学三个月,在经济史研讨会上认识Puffert,是个温文儒雅的年轻学者,他在斯坦福大学的博士论文(1991),就是以北美铁轨的宽度为主题,在主要的经济史期刊上发表好几篇论文。我从维基百科(Wikipedia)查“轨距”,得到许多具体的数字。

国际上通用的标准轨是143.5厘米,现在欧洲大部分国家都使用标准轨,例外的国家有:爱尔兰与北爱尔兰(160厘米)、西班牙(167.4厘米,正在改为标准轨)、葡萄牙(166.5厘米),阿根廷与智利的轨距是167.6厘米,俄罗斯及邻近国家,以及蒙古、芬兰都是152厘米。

日本的轨距是106.7厘米,日据时期修筑的台湾轨宽也是106.7厘米,这是国际标准轨(143.5厘米)的74%,称为“七分车”。台湾的糖业铁路和阿里山的森林铁路,是76.2厘米的窄轨,是143.5厘米的53%,简称“五分车”。日本在1960年代修建新干线(高速铁路)时,采用143.5厘米的国际宽轨,提高行驶的稳定性。台湾高铁、台北和高雄的捷运,都采用143.5厘米的标准轨。清朝末年中国的铁道,由英国和比利时承建,采用143.5厘米标准轨。

有人说,1937年制定的国际标准轨143.5厘米是英国提出的,这个说法不够准确,待会儿会详细解释。最让人感兴趣的是,为什么143.5厘米的轨宽,会在诸多规格的激烈竞争下脱颖而出?

1835~1890年间,北美(美国与加拿大)至少有9种轨道:91.4厘米、106.7厘米、143.5厘米、144.8厘米、147.3厘米、152.4厘米、162.6厘米、167.6厘米、182.9厘米。

为什么会这么复杂?

原因很多,大致有三种。其一是各地区修筑铁路时,铁路工程师的技术来源与传承不一,有些采用英国体系,有些则不是。其二是故意不兼容,阻挡其它地区的农工业产品进入。其三是各地区的地形地势不一,对轨道的需求自然不同。

为什么后来会统一使用145.3厘米,1937年之后这个尺度成为国际标准轨宽呢?这就是本文的要点:说不出合乎逻辑的道理,这是政治与经济交互角力后,一步步发展的结果,这正是典型的path dependence问题(依发展途径而异、受到随机性的因素干扰)。市场机能、竞争、效率、最适合这类的观念,在这个议题上无法发挥功能,因而称为“市场失灵”。

143.5厘米的起源与变迁

美国最早的铁道,是承袭英国的142.2厘米规格,这是18世纪末,在英国矿区发展的原初型铁路,在纽卡斯尔地区最通行。

有位叫史蒂文生的工程师,在斯托克顿和达灵顿之间建造了一条运煤铁道。1826~1830年间,他被任命在利物浦(Liverpool)和曼彻斯特(Manchester)之间建造铁路(L&M),特点是用蒸汽机来推动火车头。这是第一条靠蒸汽机推动的铁路,也是第一条完全依靠运载乘客与货运的铁路,更是第一条与矿冶完全无关的铁路,在铁道史上有显著的开创地位。不知什么原因,史蒂文生把铁轨加宽了1.3厘米,成为143.5厘米,这就是日后国际标准轨的规格。

1826年,史蒂文生在竞争L&M铁路时,他的对手刻意提出167.6厘米的宽轨(加大24.1厘米),但没被采用。史蒂文生的儿子罗伯特,后来在国会的委员会上说:143.5厘米轨宽也不是他父亲订的,而是从家乡地区的系统“承袭”来的。斯迈尔斯是史蒂文生的朋友与早期传记的作者,他说143.5厘米的轨宽,“没有任何科学理论上的依据,纯粹是因为已经有人在用了。”

美国早期的铁路建造者,参观L&M与其他地区的铁道,认为L&M的规格较适合,就把整套工程技术搬回美国。另有一批工程师,1829年参观英国铁路,回国后在巴尔的摩(Baltimore)与俄亥俄(Ohio)之间筑了另一条铁路(B&O),将轨宽改为143.5厘米,目的是要和L&M铁路的火车“接轨”。

但有几批工程师却另有盘算,有些认为152.4厘米较易使用,有些人用144.8厘米,有人坚持147.3厘米也不错。简言之,在最复杂的时候,美国铁路有过9种轨宽并存。

现在回过头来看铁道的发源国英国,他们在建筑Great Western Railways(GWR)时,把轨宽扩大为213.4厘米,几条较短的路线,用其它规格。有些美国工程师,看到铁路老大改为宽轨,为了迎头超越,就把纽约与爱力(Erie)之间的铁路,建为182.9厘米,希望能达到三个目的:最高速、最舒适、最低成本。

但事与愿违,有些人认为167.6厘米就够了。几经实验,19世纪中叶的美国铁道工程师,在考虑火车头的拉牵力之后,觉得还是以152.4～167.6厘米之间较合适。加拿大的铁路学者也有同感,而这正是英国当时采用的轨宽。

1860年之后,又有人感觉宽轨太耗动能,对蒸汽机的负担过重,认为还是老规格较合适。在地势变化较大的地区,其实106.7厘米更合用,因为较容易转弯。在多山的地区,若用91.4厘米宽的铁轨,就不必挖太宽的隧道,可以省下不少成本:91.4厘米的铁路成本,比143.5厘米的建造费用便宜三分之一(枕木、石块、人工、管理都较省)。

建造铁路时,美国政府只负责土地与公共事务,对具体的投资、兴建、技术规范都不插手。如果你是第一位在某个区域的铁道投资者,只要考虑自己喜欢哪种轨宽;第二位投资者,或许也可以自由选择轨宽;但第三位投资者,就必须考虑接轨问题,没有多大选择空间。在这种机制下,美国的铁道系统就出现一项特质:地区性的轨宽整合度很高,但全国性的相似度很低。

简言之,美国的轨宽是由民间工程师决定,而这又受到他们之前的经验影响:或是向英国某个地区学来的,或是依所购买的火车头带动力,来决定轨宽。为什么143.5厘米最后会成为主流?因为采用者最多,滚雪球效应最大。

偶然与必然

换个角度来问:政府为何不出面协调呢?

其实很简单,南北战争之前,有谁能预期日后会建造出全国性的铁路网呢?那时投资铁路的人,只想运载货物和非乘客的人员,从河运抢些生意做,占据某个地区的地盘。他们甚至不想和其它区域的铁路接轨,基本的心态是互不侵扰地盘。加拿大也不希望美国的火车驶入,铁道的规格因而形成割据。现在美加两国的铁路、电话号码、电压、影印纸规格都已统一化,那是很后来的事了。

其实加拿大的国会,很早就知道轨宽标准化的重要性。美国国会把横跨大陆的轨宽选择权,授给林肯总统,他决定采用152.4厘米。但是中西部的铁道业者不愿接受,就和东部的同行结盟,游说国会采用最老式的英国轨宽143.5厘米。

某些较贫困的地区,资本不够,希望采用窄轨,就在1872年另组一个“国家窄轨联盟”:之后全国各地的窄轨,95%采用91.4厘米的规格。在这种“地区性整合度高、全国性相似度低”的结构下,美国的铁道系统,怎么可能在20年内(1866~1886年),就完成规格统一呢?143.5厘米的规格获胜,是因为它有特殊的优越性吗?

其实在1860年代时,谁也不知道143.5厘米会成为日后的国际标准,当时存在9种规格,工程师并无明显的偏好。为何会有统一化的认知呢?主要是各地区的经济发展后,运输量大幅增加,东西两岸的产品与人员相互运送,无法透过较受地域性限制的水运。当时东西横向的铁路,大都采用143.5厘米,产生大者恒大的雪球效应,市场占有率愈来愈高。各地区的铁路公司,在利益的考虑下愈来愈合作:发展跨区的铁道系统,共同管理相互协助,这是推动铁道标准化的重要因素。

大家会问:把原来不是143.5厘米的轨宽,不论是拉宽或缩窄,转换的成本不是很高昂吗?是的,费用看起来是不小,但相对于铁道的总价值,百分比并不高。主要的花费是整修路基,尤其是在扩宽轨道时,如果只是把轨道稍微拉宽或缩小,这属于“移轨”的问题,成本并不高。较贵的部份,是更换为143.5厘米的车厢和火车头(机头)。

1871年时,把俄亥俄和密西西比铁路,从182.9厘米缩为143.5厘米的平均成本,是每英里1066美金,再加上价值5060美金的新车头。到了1885~1886年间,这些成本更低了:更改南方轨道与设备的成本,每英里约只需150美金。把窄轨拉宽的成本,每英里约7500美金。对那些和143.5厘米较接近的轨道,就建造可以调整轮子宽度的车体,来相互通车。一旦整合的意愿明确化,确知每英里的更改成本,占铁道总价值的百分比不高后,20年内很快地就整合完成了。143.5厘米成为美加的标准规格,1937年成为国际标准,沿用到今日。

美国轨宽的故事告诉我们:市场的需求,是规格统一化的重要推手。1880年代统一的143.5厘米,以今日的车头牵动能力而言,并不是最具能源效率的规格;但这已是国际标准,改动不了了。143.5厘米能一统天下,并不在于规格上的优越性,而是历史的偶然造成,并不是最有效率、最具优势的东西,就能存活得最好。这种path dependence的现象,在度量衡上最常见。听说1英尺的定义,就是某位国王鼻尖和手指之间的距离。

链接:

马屁股距离决定轨宽

经济学中有个名词称为“路径依赖”,它类似于物理学中的“惯性”,一旦选择进入某一路径(无论是好的、还是坏的),就可能对这种路径产生依赖。这个美国铁轨的故事,也许有助于我们理解这一概念,并且加深对其后果的印象。

美国铁路两条铁轨之间的标准距离,是4.85英尺。这是一个很奇怪的标准,究竟从何而来的?原来这是英国的铁路标准,因为美国的铁路,最早是由英国人设计建造的。

那么,为什么英国人用这个标准呢?原来英国的铁路,是由建电车轨道的人设计的,而这个4.85英尺,正是电车所用的标准。

电车轨标准又是从哪里来的呢?原来最先造电车的人,以前是造马车的。而他们是用马车的轮宽做标准。

好了,那么,马车为什么要用这个轮距标准呢?因为那时候的马车,如果用任何其它轮距的话,马车的轮子很快就会在英国的老路上撞坏。为什么?因为这些路上的辙迹宽度,为4.85英尺。这些辙迹又是从何而来呢?答案是古罗马人定的,4.85英尺正是罗马战车的宽度。如果任何人用不同的轮宽,在这些路上行车的话,轮子的寿命都不会长。

我们再问:罗马人为什么用4.85英尺,作为战车的轮距宽度呢?原因很简单,这是两匹拉战车的马的屁股宽度。故事到此应该完结了,但事实上还没有完。

篇（8）

Abstract: in recent years, along with the economy development steps to speed up, railway, highway, water conservancy and other infrastructure construction engineering field enters into the heyday, in the engineering involved in the tunnel construction of new technology, new material, new equipment and new technology also emerge. This paper on the present domestic tunnel project construction process is the application of the wet shotcrete, detailed introduces the process flow and application examples, to control the wet shotcrete rebound rate and mainly discusses on the cost of raw materials, to improve the construction process of the weak link to solve practical problems and promote tunnel construction design theory and professional technology innovation and puts forward some constructive Suggestions.

Keywords: wet shotcrete; Tunnel project; The new Austrian law; Primary support

中图分类号： U455文献标识码：A文章编号：

我国隧道工程近年来之所以取得了长足进步，设计施工实现了更节约、更快速、更安全，技术工艺跻身世界领先水平，是建立在科学的施工原理和创新的工艺方法的基础上的。二十世纪五十年代，奥地利土建工程学者拉布西维茨教授提出了“新奥法”（简称NATM）。它是结合了岩体力学理论知识，充分利用岩层本身所具有的承载力，采用瞬时爆破和光面爆破等高科技技术，进行全方位、全断面的隧道挖掘施工，针对隧道的洞身则以复合形式的内外两层衬砌来修筑，以湿喷混凝土、钢筋网、锚杆、钢架支撑等为外层初次支护形式，又称柔性支护，这一程序是在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作，也是新奥法的核心技术。运用这一符合力学规律的施工方法实现了蕴藏在山体岩层中的原始应力在隧道开挖成洞时进行再分配，而隧道空间因力学效应得以保持结构安全稳定。随着新奥法等创新型隧道工程建设理论与技术的不断发展和实践，湿喷混凝土技术也必将得到足够的推广和认识。高性能的湿喷混凝土技术以其“高效率、高强度、机械化、绿色经济环保”的优点超越了众多传统工艺，越来越多地成为国内大型岩体隧道工程喷射混凝土施工的最佳选择。这就促使我们隧道施工工作人员进一步加强对喷射混凝土支护原理及作用的认识。下面我们就其技术原理、管理控制和实践环节中的一些问题来进行具体探究。

一、 隧道湿喷混凝土技术介绍

1、 湿喷混凝土的原料与设备

依据隧道工程对湿喷混凝土性能要求，选取适当原材料。一般工程中优先采用425号普通硅酸盐水泥；骨料宜采用中砂或者本地河沙，细度模数约为2.5，砂率控制在45%到55%，颗料级配、碎石粒径分别按照规范，部分如下表配比拟定:

沙粒筛孔尺寸

mm 筛余比率

% 碎石筛孔尺寸

mm 筛余比率

%

5.00 5.7 15 0.4

2.50 12.6 10 9.8

1.25 20.6 5 69.5

若因施工具体地理条件需添加外加剂如减水剂和速凝剂等，应通过试验保证其对围岩和混凝土粘结力无影响，钢材支护结构无腐蚀作用，对环境和人体无害。减水剂（KDNOF-1）主要在混凝土搅拌时加入，降低水灰比，防止水泥水化后过度蒸发产生干裂现象，加入比例一般为1%水泥用量。添加速凝剂（KD-4）是一种加速混凝土凝固，从而增大喷层厚度减少回弹率的有效提升支护强度的施工方法，一般配比为3-5%水泥用量，需就速凝剂品种试验后确定。在隧道湿喷作业中只有依照规范要求，采用最佳配合比，按照砂、碎石、水泥、水、添加剂的正确投料顺序进行合料拌料才能保证混凝土的施工质量。

湿喷混凝土工艺流程中所需要的设备配备有：TK-961型湿喷混凝土机、符合容量规格要求的搅拌机、混凝土运输罐车与配套自卸车，斜槽与空气压缩施工期间要求机械性能良好，密封性高，不漏水，不漏气运行安全。混凝土运输车数目要综合考虑作业面积配置，随运随拌。

2、 湿式喷射技术工艺流程

前期准备。根据岩面潮湿程度和通风情况调整适当的水灰比率，对超标围岩面进行局部喷护处理。埋设湿喷混凝土层厚度检查点，布置排水引流管与软式盲管。

施工作业。调试湿喷混凝土机，注意正确安装料斗震动筛（孔径10mm）；高压水冲洗围岩面，清除浮土杂物；开主风阀，控制风压为0.45-0.70MPa，并启动液体速凝剂计量泵、主电机和振动器，此时开始向料斗加入混凝土拌料。隧道混凝土喷射过程不是一蹴而就的，而应采取分片、分段、分层的自上而下逐级细化方式进行，一般洞外仰坡每5米，洞内隧道挖掘推进0.8米。喷射速度应调节得当，保证混凝土凝固后平整密实。风压要根据喷嘴出料情况动态调整，一般风压达到0.45MPa方可开始操作。但是由于我国各地自然环境和地质水文情况复杂，也存在许多特例，如黄土岩层喷射混凝土时风压不能超过0.2MPa，遇到这种情况，只有当初次喷射完成封面后，在调压进行补喷，此时边墙与拱部应保证0.5MPa以上的风压。混凝土层厚度，边墙一般为7cm拱顶为6cm，重点地段需要先喷一层细骨料混凝土基础，厚度约为4cm，再按照规范设计要求的厚度进行混凝土喷射。为减少湿喷混凝土回弹率，获得最大压实度，喷射机喷射角度应尽可能保证直角。

隧道湿式喷射混凝土作业完成时，应按照先停止进料，再停止送风，最后关闭电源的顺序操作。以下是湿式喷射混凝土工艺的流程简图：

二、 湿喷混凝土回弹率的控制要点

影响隧道湿喷混凝土回弹率的主要因素有三：第一是施工过程中操作人员喷射方法不准确，出现喷头与围岩面不垂直，喷射距离估计失误，风压控制不到位等对湿喷工艺不熟练的问题，影响了现场混凝土喷射的质量；第二，混凝土配料不合理，导致混凝土本身坍塌度、粘聚性等性能不符合规范要求，导致初凝耗时过长，喷嘴出现堵管、管内脉冲，或者混凝土表面离析、干裂、掉块等现象；第三是喷射层厚度不合理，超过合理混凝土层厚度时，拱顶部分因重力原因易错裂、坍塌，过薄时混凝土粗集料会产生明显回弹。

注意到了以上影响湿喷混凝土回弹率的几个主要因素，我们就可以针对性的制定一些切实有效的控制措施。如组织湿喷操作手进行经验交流，现场训练，提高对喷射机械的操作技术水平。再如根据模拟实验确定分层喷射混凝土的厚度，优化混凝土原料配比，找出首次喷射厚度、水灰比率与回弹率的线性关系。在隧道施工过程中认真贯彻执行这些改良方法和控制措施，可以有效的降低混凝土回弹率，提高工程质量。

三、 结论

湿喷混凝土施工技术直接关系到隧道工程初期支护质量，而对湿喷工艺原理和现场施工应用的探究，有利于推广隧道工程建设创新技术的应用，是我国铁路隧道施工向着更科学、更安全、更经济方向发展的必然趋势。

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[2]郭文斌.我国铁路隧道施工发展趋势的探讨[J].房地产投资向导,2003,(73):231.

篇（9）

随着我国的快速发展，有效的推动了我国铁路工程建设的发展，我国国土资源辽阔，地形较为复杂，传统工程地质勘工作存在严重漏洞，只能片面的对地表进行测绘、观察，已经不能满足实际的施工需求，尤其是一些长度较长，埋深超过千米的深埋隧道，此种方式已经不能满足实际的工作需求。综合勘察方法的应用就是依据工程的地形条件、地质特征等，实现了多种勘察方式的结合应用，保证了相关地质资料的准确性，同时，还能进不同的资料进行分析，为工程施工提供了准确的资料。

1 遥感技术分析

在实际工程分析，遥感技术的应用，有效的提高了工作效率以及质量，遥感图像能够准确的、直观的向工作人员展现地质的特征，同时， 还能展现出施工区域的地层、岩石结构、土壤、人文活动大不了，由于其自身的优势，它能够提供较为准确的影像地质信息，保证相关工作的顺利开展。另一方面，遥感技术能够获取信息的能力强，距离远、面积广，同时，还能明确各个不同地质要素之间的关系，尤其是一些断裂地势。通过相关实践证明，遥感技术的应用能够明确相应的地质信息。

通常来说，遥感技术主要应用在山区铁路工程建设过程中，在整个深埋隧道勘察工作具有重要意义，能够保证地质调绘工作的质量。科技的不断发展，推动了三维遥感技术的应用，提高了遥感技术工作质量，使得传统遥感技术纸上工作逐渐转变为计算机作业、二维平面解译逐渐转变为三维立体解译、低精度转变高精度，同时，还能实现工程地质材料的三维可视化。三维遥感工程图能够实现对工程的立体可视化，能够准确展现工程地表的地质状况、相关信息、地貌特征，高分辨率三维遥感技术的应用，打破了传统遥感技术应用的局限性以及盲目性，减少了工作人员的工作量，提高了工作效率，尤其是在一些地形较为复杂的环境中所取得的效果最好。

2 大面积地质调绘

地质勘察工作中，良好的测绘工作得是地质勘察工作质量的根本保证，地质测绘是从宏观到微观，通过定性到定量的一种工作方式，能够对施工现场的各种条件进行分析，制定合理的施工方案。

一般来说，在一些山区进行工作时，工作人员可以依据地势的轮廓以及相应的环境开展长大、深埋隧道的测绘工作，主要的工作内容包括：施工现场岩层条件特点、分布、规模、性质等，褶皱、断裂构造的分布，容易发生自燃灾害地区的分布等。

3 综合物探法分析

所谓的物探勘测工作是一种间接的地质勘测方式，经常采用的方式主要包括了：

3.1 电剖面法

一般你说，物探技术在电剖面的施工中，它们两者之间都会进行合作，只有这样才能取得良好的工作效果，另外，两者通过合作，对于地质工程中断裂带的研究具有重要意义。电剖面法在进行地质勘察的时候，主要的勘察的对象的沉积岩石所具有的电极差异。在水溶液中，具有一定的机理、岩石层等物质能够影响电阻率。

3.2 瑞利面波法

所谓的瑞利面波法指的是在实际的工作中，依据地下物质所具有的差异性，通过瑞利面波来实现地震探测的一种人工探测方式，在实际的探测过程中，这种方式的衰减速度慢同时还具有强大的能量，这种能量在不同的传播介质中，由于该介质的密度不同，就会出现频散的现象，一定程度上导致了频散曲线的变化。

3.3 地震勘测法

在实际的工作工程中，地震勘测主要包括了反射波法以及折射波法；通常来说，地震勘测法的主要工作原理就是通过对于波形的折射以及反射的规律进行分析，然后获取折射的深浅、地下反射面的形态以及构造等，这种方式具有较高的精准性，并且所勘测的结构单一，这是最为突出的特点，但是在实际应用过程中所具有的成本较高，所以，一般来说，我们通常说看到的物探剖面就是在矫正以后的图，另外，对于浅层折射法的应用具有一定的广泛性，能够运用于考古，但是这种方式容易受到施工现场的影响。

3.4 地脉动测试

通过相关的调查显示，地面的运动特征和大多数的震害有关系，如果在地震过程中，建筑物合周围环境中的物体产生共振现象，就会是建筑物的振幅增大，能够增加建筑物的破坏度，因此，通过专业的设备对相关的频谱进行记录分析，能够起到良好的防震作用。

4 实例分析

本文主要以某铁路工程为例进行分析，该工程全长1300km，横跨三个省份，有效的缓解道路运输紧张的局面。 但是在施工中需要开凿隧道，此工程中，隧道全长15.236km，最大深埋于415m，并且隧道洞身要经过三叠系和尚沟组紫红色灰紫色泥岩与细―中粒长石砂岩、砂质泥岩互层；三叠系下统紫红色厚层中细粒砂岩、粉砂岩夹薄层砖红色泥岩。

4.1 综合勘探方式的应用分析

（1）遥感技术。工作过程中，遥感技术的应用，有效的提高了工作质量。在前期的遥感勘测工作中，相关工作人员通过卫星发现，施工现场存在许多不良地质，例如：滑坡、崩塌等，随着勘测工作的进一步开展，遥感技术对于施工线路的优化具有一定的指导意义，保证了施工顺利进行。

（2）地质调绘。在遥感勘测工作完成以后，工作人员应该依据实际的施工状况，选择合适的比例，然后对施工现象进行地质调绘，同时，还要对隧道的进出口、浅埋段、断层等地方进行重点调查，此工程选用的比例尺为：1：10000和1：2000。通过相应的测绘所获取的信息有：工作人员明确了地层岩性以及其相应的接触关系，还有分界线；工作人员将相关信息和实际状况进行结合，明确了施工区域的特征、施工影响因素，并且依据实际情况制定了有效措施。另一方面，隧洞进口段的岩石特征主要为砂岩、泥岩互层，相应的倾斜角为 8°- 11°，同时，还明确了地下水的状况，能够帮助工作人员及时制定相应合理有效的措施。

（3）物探法的应用。工作人员在前期工作的基础上，对整个工程进行综合物探进行工作地址勘察；此工程主要采用电磁法。工作人员首先应该确定中线，然后再沿着中线进行探测，探测过程中，应该在隧底52.0mK处开始布置测点，其间距大约为30-60m。探测过程中，由于施工环境较为恶劣，工作人员及时的采用高密度电法对数据异常的区域进行物探工作处理，保证了工作的正常开展。测量过程中，DK453 +070 - DK453 +120两侧电阻率为50～260Ω・m，中间明显低阻异常，约为 10 -50Ω・m。通过相应的调查显示，剖面内部大部分都为岩出露，局部为黄土及黄土夹卵石土覆盖，其厚度大约为36m，该工程现象的环境较为复杂，工作人员只有依据实际状况，制定合理的应对措施，才能保证良好的施工进度以及施工质量。

5 结语

综上所述，地质综合勘察技术长大深埋隧道工程中的应用具有重要意义，不仅能够保证良好的施工进度以及施工质量，还能减少施工成本，保证施工单位的经济效益。在实际的应用中，工作人员应该积极的从工程的实际出发，选择合适物探方式，才能保证良好的工作质量。其结论如下：

（1）综合勘察是在充分搜集、分析研究既有地质资料的基础上，以遥感判译为先行，以大面积地质调查为基础，以综合物探和适量的深孔钻探为主要勘探手段，并辅以必要的孔内测试试验等的一种综合性的勘察方法，可以有效地控制和查明山区铁路长大、复杂隧道的工程地质和水文地质问题。我院的应用实践证明该方法是可行的，可明显地缩短勘探工期，大幅度地降低勘探成本。

（2）每一种勘察方法和测试手段都不可避免地存在一些局限性或弊端，因此，工程勘察中应根据工程实际需要的勘察范围、勘察深度和勘察精度，选择一种或几种恰当的勘察手段。

（3）铁路长大、深埋、复杂隧道工程地质勘察要求资料精度高、围岩分类准确，因此，采用综合勘察方法是必要的、恰当的。在工程地质勘察中，所选择的各种勘察手段要结合现场实际情况合理应用，并应对勘察成果进行系统地综合分析、研究，合理解释，提高勘察资料的质量，保证结论正确，为隧道工程的设计、施工提供合理、可靠的依据。

（4）铁路长大、深埋、复杂隧道综合勘察是一个由多阶段、多工种、多工序组合的勘察体系，建议建立统一的组织机构，统一领导，统一协调，分工合作。

参考文献：

[1]谭远发.长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究[J].铁道工程学报，2012，（4）：24-31.

[2]刘爱平.长大深埋隧道工程地质综合勘查技术应用研究[J].建筑工程技术与设计，2015，（9）：1184-1184.

[3]李国和，许再良，王子武等.长大隧道综合勘察技术应用研究[C].第十一届中国科协年会论文集.2009：105-111.

篇（10）

在铁路工程建设中，档案管理发挥着基础性的作用，特别是隧道专业档案管理中，做好专业档案组卷工作，可以确保工程资料安全可靠地保存，以为铁路工程建设提供有效的服务。

一、铁路工程建设项目档案管理的特点以及所发挥的作用

（一）铁路工程建设项目档案管理的特点。铁路工程项目建设中，就必然会产生各种资料，将这些资料处理为档案文件实施档案管理，可以将档案工程建设的整个过程详细记录下来。这些工程建设中所形成的原始资料是工程运行中的真实信息。但是，由于铁路工程建设规模大，涉猎面广，施工单位多，过程中产生的技术文件内容所涉及的专业多而且复杂，特别是这些档案资料之间存在着紧密衔接性，需要在档案管理中将这些资料之间所存在的关系体现出来。

（二）铁路工程建设项目档案管理所发挥的作用。铁路工程建设项目档案与普通的档案存在的不同之处在于，该种档案是单一性的，资料渊源分散，而且不同的专业技术领域会采用不同的记录方式。由于工程项目档案是工程建设中产生的，因此，档案资料具有实用性。铁路工程建设中所形成的档案是图物相符的，当铁路工程竣工之后，进行竣工验收工作、工程维护工作中，可以将档案资料作为主要凭证。特别是对铁路工程进行技术改造、改建以及工程扩建的时候，就需要这些技术资料作为参考，以保证工程质量。可见，铁路工程建设中，工程项目档案资料是重要的内容，对提高铁路工程建设质量具有重要的作用。

二、铁路隧道工程建设项目档案管理措施

（一）档案管理人员要具有较高的综合素质。铁路隧道工程建设中，所产生的资料都要进行组织、分析并集中管理，这就需要档案管理人员要具备专业素质。档案管理人员收集、整理资料，做好档案资料的存储工作，主要的作用为档案资料需求者提供服务。可见，档案管理的目的是通过将档案资料存储起来，以为工程的后续工作提供服务。铁路隧道工程建设中，档案循环段资料组卷中，要先将循环段所涉及的分部工程、分项工程和检验批按照施工工序进行组卷，即：洞口工程、洞身开挖、支护、衬砌、防水和排水、辅助坑道及附属洞室及其附属设施等。对于档案资料的保管，施工资料要与竣工图纸分开，如果隧道施工中所产生的资料不多，可以与图纸合并保管。档案循环段所产生的资料涉及多种技术，在对资料的整理中，将已经收集归档的施工资料编排好次序之后，就可以装订成册了，粘上档案循环段文件软封面；整理好工程日志，将空白页去掉之后，摘录其中的重要内容，将所有的档案资料装订成册，粘上软封面；档案卷内的隧道施工资料以及工程日志等等，都要装入到科技档案盒中。隧道施工中所产生的资料的厚度，要按照《铁路建设项目竣工文件编制移交办法》（办档【2002】8号）中的要求进行装订。在档案资料的装订工作中，要注意除去金属物，对其中的文件材料进行检查，保证资料齐全，没有破损之处，确保资料的排列正确，不会出现颠倒、重份、错页等等的问题。档案资料中的表格，文头要一律向上或者向左。将文件材料用尼龙细线在左侧装订，确保装订后的资料整齐、美观、结实。

（二）档案管理工作要系统化展开。档案管理工作中，虽然是对隧道工程进程中所产生的资料进行收集和整体，但是整理档案的时候，要确保所有的档案资料系统化。包括档案资料的收集以及档案资料的管理，都要按照系统的程序展开，不仅可以提高档案的质量，也可以提高档案管理效率。在铁路建设项目工程档案管理中，做好隧道施工资料的整理和组卷工作是非常重要的，主要的目的是确保档案资料的完整性。隧道工程是动态发展的，由于工程建设周期比较长，所产生的档案资料繁杂而数量多。档案管理人员就需要对施工资料整理和组卷的时候，做好档案资料管理工作。以验收工作为例，档案资料的内容是各个部分的验收记录，包括隧道工程质量控制资料核查记录、隧道工程安全检验资料核查和功能检验资料核查、隧道工程观感质量验收记录等等为主要脉络，基础性资料包括分部工程和子分部工程、分项工程和检验批质量检验记录、实验记录、测量记录、隐蔽工程检查记录等等。为了保证档案资料便于查阅，对隧道施工资料进行整理和组卷，主要涵盖四个方面的内容，即验收主体结构分部工程质量的资料；核查工程质量控制的资料、抽查主体分部工程的功能检验资料、观感质量验收等等。

三、结束语

综上所述，铁路工程档案管理工作中，重视隧道专业档案组卷管理工作是非常必要的。档案管理人员要提高档案管理质量，就要提高综合素质，确保档案管理工作系统化运行，以提高工程档案管理质量。

【参考文献】

[1]郝瑞秀.铁路建设项目档案管理存在的问题及对策研究[J].沈阳体育学院学报,2013,32(6):28-29.

[2]邢倩.对新时期铁路建设项目档案管理的思考[J].铁道经济研究,2012(02):11-11.