隧道运营.ppt

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1、隧道运营安全若干隧道事故1 青岛海底隧道开通第一天现交通事故2 西安汉中高速公路隧道曾发生重大事故3 安塞隧道交通事故4 勃朗峰隧道火灾案例分析视频5 庙山隧道交通事故视频6 瑞士一隧道13日发生大巴车侧翻事故，52名司乘人员中，28名死亡，其中22名是学生。（2012年 3月16日中央1台新闻报道）隧道火灾（典型案例）年份，隧道名称，事故原因，人员伤亡，车辆损害1 1949美国，霍兰隧道（L2.6km），货车燃烧（硫酸氢碳），66人中毒，10辆货车13辆轿车2 1978荷兰，维尔森隧道（L0.678km），撞车，5人死亡，5人受伤，2辆货车4辆轿车3 1979日本，某公路隧道（L2.045k

2、m）撞车，7人死亡，2人受伤，189辆（包括102辆货车）4 1982美国，加州，奥克兰卡德科特隧道（L1.028km），油罐车撞车（33000升燃油燃烧），7人死亡，2人受伤，2辆货车，1辆大客车，4辆轿车5 1999奥地利，托恩隧道（L6.4km）撞车13人死亡34辆汽车6 2001瑞士，圣哥达隧道（L6.4km），撞车，11人死亡7 2002中国，浙江猫狸岭隧道（L3.59km）货车燃烧（皮鞋、打火机等）无1辆货车隧道交通事故诱因与防范交通事故的诱因：对策1 车辆失灵（机械故障、爆胎）2 操作失误（超速、车辆偏离车道）监测、教育3 车辆超限（超高、超宽）检测、引导4 路面湿滑与结冰（渗漏

3、水、冰冻）治水5 视线不良（照明不良、通风不良）改良6 标识标志不清（限高）标清7 路面坑槽与隆起 处治8 路面障碍 监测隧道安全保障措施1 加强安全管理2 完善安全设施3 制定应急预案4 进行救援演练1 加强安全管理控制车速控制危险车辆通行保障路况良好2 完善安全设施洞口设信号灯洞口设测速照相洞内设超速显示牌出洞前有安全信息显示3 制定应急预案事故分类应急预案4 进行救援演练组织机构探测仪器救援设施火灾扑救二 隧道运营节能1 隧道通风节能2 隧道照明节能1 隧道通风节能（1）隧道基本通风方式（2）射流风机纵向通风节能（3）排送组合纵向通风节能（4）平导半横向通风节能（5）行车横洞对通风的影响

4、2 隧道照明节能（1）隧道照明基础知识（2）LED光源节能（3）隧道夜间照明节能（4）长隧道中间段照明节能（5）反光标识诱导安全行车三 运营隧道养护1 结构维护2 渗漏水治理2 渗漏水治理（1）渗漏水产生原因（2）渗漏水设防（3）渗漏水治理隧道常见病害1）渗水漏水2）衬砌开裂3）限界受侵4）路面破损渗漏水的危害渗漏水的危害1)1)造成路面湿滑，威胁行车安全造成路面湿滑，威胁行车安全.2)2)引发各种冻害，恶化运营环境引发各种冻害，恶化运营环境.3)3)损伤隧道结构，影响长期稳定损伤隧道结构，影响长期稳定4)4)增加洞内湿度，降低照明效率增加洞内湿度，降低照明效率.大板山隧道的冻害（1）大板山隧

5、道的冻害（2）千阳岭隧道渗漏水千阳岭隧道渗漏水千阳岭隧道路面斜缝千阳岭隧道路面错台千阳岭隧道洞壁擦痕新庄岭隧道检修道倾斜新庄岭隧道墙角旋转产生渗漏水的原因1）认识问题2）设计问题3）施工问题4）运管问题防范对策1）业主重视2）设计科学3）施工精心未雨绸缪，不留隐患。隧道防水圈层寒区隧道防水圈层寒区隧道防水圈层隧道防水圈层隧道防水圈层两个基本概念隧道防水防止地下水沿径向流向隧道隧道排水排走可能沿径向流向隧道的地下水围岩注浆堵水（防水圈1）现状：国外重视国内放弃（赛里木隧道）观点：一劳永逸，一举两得，封堵为宜。围岩注浆堵水（防水圈1）条件 方法1）断层破碎带 超前导管注浆2）裂隙水发育区 围堵法、

6、洞顶扇区法隧道防水圈层隧道防水层（防水圈2）构成：防水板+土工布（复合、分层）防水板材料：PVC EVA LDPE HDPE等规格：幅宽 20006000 mm 厚度 1mm工艺：铺挂，拼幅铺挂方法：吊挂法、热合法。隧道防水层（防水圈2）4.1 施工期防水层缺陷1）拼幅焊缝不严2）防水板损伤4.2 运营期防水层损伤（1）防水层铺设方法）防水层铺设方法防水层密贴铺设法防水层密贴铺设法 密贴法是在喷混凝土的凹凸部与防水板间压注具有粘结剂作用的充填材料，使防水板能够设置在平滑的隧道初期支护表面上，而后在其内侧灌注衬砌混凝土，实现具有“不妨碍混凝土充填，而且与混凝土密贴的防水构造”的高耐久性隧道防水结

7、构，其细部结构如下图所示。喷射混凝土注浆填料防水板衬砌混凝土密贴法结构示意图 密贴法与普通防水工法构造对比如下图所示。密贴法与普通防水工法相比，解决了喷射混凝土表面凹凸不平的问题，而且使二次衬砌混凝土厚度均一，避免了局部厚度薄弱的问题。喷射混凝土衬背灌浆防水板衬砌混凝土衬砌混凝土防水板喷射混凝土普通防水工法 密贴法防水层防水层LV夹片铺设法夹片铺设法 课题组开发了一套用于隧道防水层铺设的水密型塑料组件，若将该塑料组件事先设置于隧道防水层上，则施工时，可简便可靠地完成隧道与地下工程防水层的铺设。简称相应的防水层铺设法为LV铺设法。a.结构设计结构设计 每套组件由三个塑料组件组成：即外凸件、扣压件

8、和封堵头。外凸件 扣压件 封堵头自带水密塑料组件实物组图自带水密组件在防水板上的布局d.水密型塑料组件防水试验水密型塑料组件防水试验 试验采用一个装有LV组件的防水板做底的容器，容器顶部联通一长1.2m的透明塑料圆管，圆管直径0.01m，容器下侧固定一个用于测量渗漏量的透明容器。结果，在上部水位1m时，1个月内的渗漏量为0ml。表明LV组件防水性能良好，能满足隧道防水的要求。水水H透明容器上部水位(m)0.20.40.60.81.0渗水量(ml)00000渗漏量表LV组件防水检测图喷射砼表面 隧道运营期防水层损伤原因隧道运营期防水层损伤原因 图图1 1 防水层力学性态试验试件规格与加载模式防水

9、层力学性态试验试件规格与加载模式 喷射砼表面力学性态模拟试验结论力学性态模拟试验结论：1)1)粗糙表面导致防水层损伤粗糙表面导致防水层损伤 2)2)平滑表层有利于防水层保护平滑表层有利于防水层保护 防水层保护措施防水层保护措施1 1）喷射混凝土的表面用砂浆罩面喷射混凝土的表面用砂浆罩面。2 2）喷射混凝土的表面用卵石作粗集料喷射混凝土的表面用卵石作粗集料。表层喷砂浆人工抹光隧道防水圈层衬砌和施工缝防水（防水圈3）5.1 衬砌渗漏原因：（对策）1）衬砌裂缝 （1）拆模过早 （按规范要求控制拆模时间）（2）温变应力 （让衬砌段自由变形）（3）围岩压力 （使衬砌适应围岩压力）2）砼不密实 （1）材料

10、不匀 （避免之）（2）振捣不良 （避免之）（3）浇注间歇 （避免之）衬砌和施工缝防水（防水圈3）施工缝渗漏原因：1）渗水下排不畅渗水下排不畅2 2）止水带、膨胀橡胶条周围不密实）止水带、膨胀橡胶条周围不密实 3 3）止水带接头不严）止水带接头不严施工缝渗漏原因施工缝渗漏原因1 1）渗水下排不畅渗水下排不畅 图图2 2 现行的施工缝防水构造现行的施工缝防水构造 2 2）止水带、膨胀橡胶条周围不密实）止水带、膨胀橡胶条周围不密实 施工缝防水不严3）施工缝止水带接头不严可排水中埋式止水带可排水中埋式止水带构造与特点构造与特点 可排水中埋式止水带是一种新型止水带，主要应用于隧道及地下工程工作缝（包括环

11、向工作缝、水平工作缝）止水，同时具备堵水、排水功能。可排水止水带是一种复合橡胶产品，相对于传统的止水带，它增加了绕道、排水通道、止浆滤水带和翼缘等一些构造，使之具备了堵水、排水两项功能。可排水中埋式止水带可排水复合橡胶止水带洞内排水通道二衬混凝土初喷混凝土翼缘绕道止浆滤水带公路隧道设计规范推荐的施工缝公路隧道设计规范推荐的施工缝防水构造防水构造 （不排水、在洞顶有问题或难（不排水、在洞顶有问题或难施工）施工）蝶形止水带蝶形止水带结构与特点结构与特点 蝶形止水带由橡胶主体和滤水布条组成。在主体上有四支蝶翼：左上翼、右上翼、左下翼和右下翼。上下翼之间为中肋。滤水条粘贴在上翼的三角区之间，在三角区留

12、出排水孔道。止水带的加工止水带的加工蝶形止水带可用两种材料加工生产，即传统的橡胶材料和热塑性弹性体（简称TPR）。无论是用橡胶还是TPR，均应满足工程对止水带材料性质的要求。蝶形止水带断面 蝶形止水带的特点蝶形止水带的特点（1）蝶形可排水止水带具有特殊的外形构造，便于安装、能实现先排后堵、是一种能取得理想防水效果的隧道施工缝中埋式止水带。（2）蝶形可排水止水带可采用无中间接头施工工艺设置，以免因中间接头而导致的施工缝封堵不严。（3）在隧道顶部背贴式止水带周围不易密实。有拱架支护时背贴式止水带尚可应用，但防水效果不好；无拱架支护时背贴式止水带不宜用。（4）在无排水系统的地下工程中，蝶形止水带无需

13、滤水条，其上下双翼止水能提高施工缝防水的可靠性。蝶形止水带安装蝶形止水带安装（1）蝶形止水带在端头模板上的固定蝶形止水带端头模板安装蝶形止水带安装试验蝶形止水带拆模后照片蝶形止水带拆模后照片蝶形止水带无中间接头安装工艺蝶形止水带无中间接头安装工艺 蝶形止水带下部连接构造 蝶形止水带无中间接头安装工艺与梯形背贴排水止水带无中间接头安装工艺相近，但由于蝶形止水带是中埋式止水带，故需将基础预留槽外移至衬砌中部（如下图）。梯形背帖可排水止水带梯形背帖可排水止水带 优点有二：一是给背贴式止水带也赋予了排水功能；二是在消耗同样材料的情况下，提高了止水带的抗渗阻力。梯形背贴式排水止水带横断面示意图止水带立体

14、图背贴式止水带人工假顶辅助安装技术背贴式止水带人工假顶辅助安装技术隧道施工缝人工假顶结构示意图A-A断面示意图梯形背贴止水带无中间接头安装工艺梯形背贴止水带无中间接头安装工艺 若止水带施工时在其沿线的某一位置存在接头，则该位置容易出现渗漏水。止水带无接头安装工艺与传统的止水带安装工艺不同，它事先在衬砌基础内按环向施工缝的间距预留止水带安装槽。安装止水带时，先将通条止水带固定就位，止水带下端插入预留的安装槽内，并使梯形止水带的排水孔与下部的波纹排水管连通。然后用防水混凝土固定植入在安装槽内的止水带（如右图），最后浇注衬砌混凝土。特点：特点：每条止水带的中间均无接头，并且每条环向施工缝上都有一道通

15、向隧道排水系统的排水通道。梯形背贴排水止水带下部连接止水带无接头安装工艺止水带无接头安装工艺 衬砌基础上预留止水带安装槽衬砌基础上预留止水带安装槽 p r e p a r e d s l o t预 留 槽l i n i n g b a s e衬 砌 基 础喷射砼与防水层间隙的排水常规设计：1）沿隧道纵向510m设置1条（准）环向排水管。2）环向排水管下端与纵向排水管相接。可能的改进：1）环向排水管实现全环向，下端与中央排水管相通。2）纵向排水管辅助环向排水管排水。隧道排水体系防水层与衬砌砼间隙的排水现状：目前设计中未考虑观点：1）应考虑2）可排水止水带可部分解决问题隧道排水体系纵向排水现状：纵

16、向排水管的排水坡度与路面纵坡一致观点：纵向排水管在纵向可呈波浪状，局部加大水力坡度横向排水与中央排水注意：1）上下游妥善连接2）照图施工，保证坡度3）谨防淤堵总总 结结渗漏水是隧道的常见病害，只有科学设计，合理选材渗漏水是隧道的常见病害，只有科学设计，合理选材和精心施工，才能避免隧道渗漏水的发生。和精心施工，才能避免隧道渗漏水的发生。隧道渗漏水微创处治技术现有方法的不足现有方法的不足（1）对衬砌结构的损伤过大，凿槽的断面积达1515cm2左右（如右图）；（2）砂浆等封盖层后期难以适应施工缝的胀缩变形，容易出现裂缝并致封盖层脱落；（3）无法进行工间检测。（4）隧道运营期间不能对排水不畅的通道进行疏通维护。隧道施工缝渗漏常见处治构造常用方法对衬砌结构破坏严重衬砌循环施工缝渗漏水微创处治构造衬砌循环施工缝渗漏水微创处治构造 微创伤处治技术微创伤处治技术，能在对衬砌结构仅有微小创伤的情况下简便可靠处治施工缝渗漏水，并可实现对处治情况的工间检测，还赋予处治构造以可维护功能。微创伤处治技术的施工步骤微创伤处治技术的施工步骤：（1）切缝成槽 首先从衬砌施工缝渗漏水的最高出水点略上的部位开始，用专用的