隧道工程概论范文1
关键词:公路隧道施工;模糊数学;模糊综合评判
中图分类号:U455.1文献标识码:A
一、概述
(一)风险概述。风险一词源于法文,后再引入英文和中文。风险管理的思想也是由法国人引入企业经营领域。风险管理作为一门独立科学是从20世纪五十年代开始的,用于建设项目中则是始于20世纪八十年代。美国项目管理协会编写的项目管理知识体系指南中指出:风险管理是项目管理九大知识体系之一。通常人们认为风险管理分为风险识别、风险估计、风险评价、风险控制等四个环节。
(二)我国公路隧道施工概述。公路建设是我国重要的基础设施建设,而我国国土面积约三分之二的土地是山地、崎岖的高原或丘陵,尤其是如今的西部大开发中,交通基础设施建设是西部优先发展的重点,而要在崇山峻岭中修建公路,隧道便成了重要的组成形式。
公路山岭隧道在提高行驶车速、缩短里程、节约燃料、节省时间、保护生态环境方面有着明显的优势,又由于其隐蔽性,在营运中也较少受到恶劣气候的影响。然而,隧道工程作为典型的地下工程项目,在施工过程,却存在着大量的不确定因素。公路隧道是一项投资大、建设工期长、技术复杂、极具风险性的地下设施项目。
在工程实践中,由于隧道工程施工风险所诱发的安全风险事故时有发生,轻则造成工程成本上升、工程工期延误,重则造成严重人员伤亡。如,2004年底友谊隧道发生大塌方,出露煤层自燃引发瓦斯爆炸,造成60多人伤亡,冲击波将施工设备全部摧毁。隧道施工安全风险发生的后果严重性,已引起各级部门高度重视,在交通部2010～2020年《公路、水运交通主要技术政策》中,已将交通基础设施建设项目安全风险评价列为重点研究问题。
(三)工程模糊综合评判概述。综合评判,即是对多因素影响的事物或现象进行总体的评价。这种评价如果涉及模糊因素,就叫做模糊综合评判。由于工程建设常常是在各种复杂多变的不确定性因素的影响下,因此模糊综合评判在工程领域的应用非常广泛。如上所述,公路隧道施工作为典型的地下工程具有诸多的不确定性,很难用解析方法做定量分析,因此模糊综合评判则更为适合施工中的风险分析。
二、国际国内公路隧道施工风险研究现状
(一)国外隧道施工风险研究。鉴于上述隧道施工的安全情况,国际隧道协会(缩写为ITA)成立了专门的工作小组,开展了隧道工程风险管理的相关研究,并在2004年发表了隧道工程风险管理指南。与此同时,国际隧道保险组织与ITA合作,制定了隧道工程作业的风险管理实施规范。
2006年4月22至27日在韩国首尔会展中心(COEX)召开了2006年世界隧道大会及第32届国际隧道协会理事会议。本次会议的主题是“Safety in the Underground Space”(地下空间安全)。会议由国际隧协主办,韩国隧协具体组织承办。参加会议的有来自51个国家的约800名代表。提出风险管理、合同惯例和健康安全的指南文件。
隧道风险管理指南起草工作始于1999年,由ITA负责,并于2003年完成。在传统概念上,贯穿于项目建设过程中的工程决策,已经间接实施了风险管理。但风险管理的研究认为,用系统的风险管理技术代替传统的模糊风险管理技术,可大大提高风险管理水平,从而可以清楚地识别出工程中潜在的风险,并及早采取风险减轻措施。
(二)国内隧道施工风险研究现状。在隧道工程监测和信息化设计方面,我国在发展以位移测试为主体的隧道施工监测系统以及监测信息反馈理论方面都有很大的进展,断层参数预测法、超前预报隧道断层技术等一系列成果已达国际先进水平。近年来,在处理隧道不确定风险性方面,在设计中引进了概率论、模糊数学和最优控制理论的卡尔曼滤波器理论,丰富了隧道设计理论,也提高了工程技术人员对隧道设计施工的不确定风险的认识。
但是,在公路山岭隧道施工中,处理不确定性风险因素引起的隧道施工风险,目前还是较单一地采用施工量测技术来控制;缺乏基于风险分析理论,更缺乏全面系统研究隧道设计和施工动态安全风险评价与管理的有效方法。
三、公路隧道施工风险模糊综合评判模型
风险评价是现代风险管理的重要组成部分,由于公路隧道施工中存在大量不可确定因素,因此其风险评价不宜用常规的解析方法进行定量分析,模糊数学则较为适用于本类工程问题。模糊数学诞生于1956年,美国加利福尼亚大学查德教授发表了著名的论文“模糊集合”,第一次引人注目地提出了模糊性问题,给出了模糊概念的定量表示法。1970年别尔曼和查德又提出了模糊优化的概念。我国于20世纪七十年代开始了这方面的研究工作。模糊综合评判正是模糊数学中的一部分实践应用。
模糊综合评判模型的建立包括如下几个部分:
(一)建立因素集U。因素集是以影响对象的各种因素为元素所组成的一个普通集合。对公路隧道施工风险而言,应考虑到其特殊的循环作业性,隧道施工循环大体分五个步骤:隧道开挖、出渣、初期支护、监控测量、防水隔离与二次衬砌。即:
U={U1,U2,U3,U4,U5｝={隧道开挖,出渣,初期支护,监控测量,防水隔离与二次衬砌｝
而各个过程中的风险又可以细分为如下二级风险因素:
U1={U11,U12,U13,U14｝={开挖方法选择不当导致围岩失稳,钻孔爆破掘进过程中的风险,施工人员操作失误导致人员伤亡,不良地质导致的风险｝
U2={U21,U22,U23,U24｝={出渣运输方式选择不当,出渣处照明不足,运输设备损坏,运输人员操作不当｝
U3={U31,U32,U33,U34｝={支护类型不适应实际地质情况,支护时机不当,喷射混凝土质量厚度不符合要求,锚杆布设施工质量不符合要求｝
U4={U41,U42,U43,U44｝={量测数据的失误,量测结果评定有误,量测信息反馈不及时,应变措施不力｝
U5={U51,U52,U53,U54｝={防水层质量不满足防水抗渗要求,衬砌形式、尺寸设计不合理,二次衬砌施工时间不合理,二次衬砌混凝土质量不满足要求｝
(二)建立权重集A。各因素的重要程度一般各不相同,即拥有不同的权重。权重集A{A1,A2,A3,A4,A5}即表示各风险因素{U1,U2,U3,U4,U5}对隧道施工的影响程度。这一权重的确定一般采用主观确定的方法,可用专家法或德尔菲法确定权重集A(A具有归一性和非负性的特点)。
由于因素集U为两级,所以还应确定第二级权重集,即{A11,A12,A13,A14｝表示风险因素{U11,U12,U13,U14｝对U1的相应权重。U2、U3、U4、U5依此类推。
(三)建立备择集V。备择集是对评判对象可能做出的各种评判集合的总体。在隧道施工风险评价中可根据风险的大小分为四个等级:
令V={V1,V2,V3,V4｝={及其严重,很严重,一般严重,较不严重｝
(四)单因素模糊评判。单因素模糊评判是单独对一个影响因素进行评判,以确定评判对象对备择集元素的隶属程度。单因素评判集R表达的是由隧道施工各二级风险因素U对备择集V的模糊关系。将此评判集排列成行即得单因素评判矩阵R。
(五)模糊综合评判。模糊综合评判是把各单因素评判的结果通过各自的权重综合起来的过程。可以表达为:B=A*R(此处的*为模糊运算,即代数运算中的乘法现为取小运算,代数运算中的加法现为取大运算)。得出的模糊综合评判集B表示的是综合考虑上述所有因素时,隧道施工循环各阶段风险因素对各备择集指标的隶属程度。由此就可以得出,在一般情况下,一次隧道施工作业循环中各不同环节(隧道开挖,出渣,初期支护,监控测量,防水隔离与二次衬砌)的风险大小,提早进行不同等级的预备防范,尽量有效地减小风险事故的发生概率。
四、结论
系统研究公路隧道施工安全风险问题,对隧道施工中的风险进行识别、分析评判,进而进行科学的预警是现代化隧道施工安全管理的客观需要,也是确保隧道工程建设目标实现的基本保证。由于隧道工程岩层性质多异、工程水文地质条件复杂多变,施工工艺复杂、施工过程中涉及的不确定因素多等特点,以及勘察设计资料有限,设计计算理论也还在完善中,多重复杂因素导致了隧道施工具有很强的风险性与模糊性。因而,应用模糊数学中的模糊综合评判方法分析公路隧道工程项目建设中的风险问题具有一定的现实意义。风险评判是风险管理的重要环节,也关系到风险管理的效果甚至项目的成败,所以需要引起广泛、深入的重视。
(作者单位:重庆大学建设管理与房地产学院)
主要参考文献:
[1]丁士昭.工程项目管理[M].中国建筑工业出版社,2006.5.
隧道工程概论范文2
若以二级模糊综合评判为手段，建立因素集，其中对于隧道洞口仰坡而言，主要包括:仰坡高度、仰坡坡角、仰坡支护形式、施工质量、洞口附近岩土体的工程地质条件、洞口断面尺寸、明洞设计长度、掌子面开挖扰动程度和洞壁围岩变形检测工作细致程度9个主要方面。对于其中每个因素按其性质和程度又可以分为若干级，例如:高、较高、中等、较低和低五个等级。可表示为如下的因素等级集:ui={ui1，ui2，…，uin}，其中，uij(i=1，2，…，m;j=1，2，…n)为第i个因素的第j个等级。由于各因素之间及各等级之间的模糊性，可将它们均视为等级论域上的模糊子集:本文将模糊数学与风险评估理论结合起来，故隧道仰坡模糊评判的备择集应选择为某隧道洞口仰坡施工期间变形失稳的概率，同时为了得到定量的风险计算结果，本文建议备择集的取值区间取［0，1］，按等步长可离散为vk(k=1，2，…，p)的集合:V=(v1，v2，…，vp)，其中，离散值vk可由下式计算:为反映某一因素对评判对象取值的影响，需赋予该因素各等级的权数，将第i个因素的第j个等级对该因素的隶属度μij归一化，可得该等级的权数
易损性分析与隧道洞口仰坡稳定性的风险评价
1隧道洞口的易损性分析
风险的表征主要包含两个方面的内容，一是灾害事件发生的概率VF，其次是一旦该事件发生将引发的后果。隧道洞口仰坡一旦失稳，主要的承载体包括:受灾害影响的人员、洞口附近工程设施、隧道施工运输工具、洞口周边环境、工程进度和已施工洞口仰坡的支护结构。所谓易损性是指，承载体自身受仰坡失稳变形的损害程度。损害程度在风险计算时须进行量化，其表现主要有两个方面，经济损失费用和人员伤亡数量。易损性主要通过现场调查统计得到，并将其进行量化，用区间［0，1］之间的数值D表示。其中最能影响经济损失的因素有:(1)失稳边坡的体积、仰坡破坏失稳速度和滑移距离;(2)明洞的有效防护距离;(3)洞口工程设施布置的密集程度。而影响人员易损性的因素主要包括:(1)仰坡破坏的速度和灾害发生的时间;(2)垮塌体的体积;(3)现场人员的受保护程度;(4)现场人员的专业素质与安全意识。
2风险计算与评价
风险的大小和预测时间紧密相关，因此，在定量估算风险大小或潜在的损失时，必须明确地质灾害所发生的时空概率及其对应的风险损失。通常因隧道仰坡失稳在施工期造成的潜在财产损失R(prop)可按下式估算:当然对于任何隧道工程而言，风险是不可避免的，我们研究的目的不一定是彻底消除风险，因为降低风险也是需要有一定或相当大的投入的，问题的关键是判断存在的风险是否可以被接受。这就涉及到如何合理地确定可接受风险的水平，本文认为可接受风险水平的确定涉及到技术、社会、经济以及文化等各种因素，是一个复杂而困难的课题。
隧道施工期间洞口仰坡的风险可接受准则可采用ALARP(AsLowAsReasonablePracticable)法则，该准则又称为最低合理可行准则，最早是由健康、安全和环境部门(SHE)提出的进行风险管理和决策的准则，目前该准则已经成为可接受准则建立的基本框架，基本示意图如下图3所示。其中，不可接受风险是指风险损失大于采取控制措施所增加的投入，或者某些风险不被社会所接受，产生的后果比较严重;可接受风险是指风险损失相对较小，若进一步降低风险，则需要增加较大的经济投入，例如适当允许边坡支护结构和隧道初期支护有一定的变形，以达到充分发挥结构的自稳能力，同时有效地降低了工程造价;风险可忽略区是指经计算得到的风险损失相对隧道工程而言微乎其微，可以不予考虑，当然该下限也要结合具体工程具体分析确定。
3洞口仰坡的风险管理
对不可接受风险，需制定风险减缓方案，通常有三种措施:避免风险、控制风险和转移风险。针对隧道洞口仰坡而言，根据其潜在风险的大小，可以有选择性地采取下列措施:(1)避免风险。主要包括进一步对洞口仰坡进行治理，或在明洞入口上方修建挡土墙等支挡措施;(2)控制风险。主要有对存在危险性的仰坡采取变形检测或加固等工作，并制定预警方案。(3)转移风险。转移风险这一过程并没有消除或控制灾害体本身，而是将该灾害体潜在的风险转嫁到不同的个人或集体来承担。这一过程主要包括及时对设备和人员购买保险，将风险转嫁到由保险公司来承担。同时，减缓风险还可以使用某些“软”方法，比如进行公众教育宣传，让大众和投资者关注可容许的风险，悬挂危险警示牌以提高工作人员的安全意识。
结论
隧道工程概论范文3
摘要：市场经济的直接影响是物价的时涨时落，近两年来，我们又面临着新的一轮物价上涨，特别是钢材、水泥、燃油料、当地料、火工品等主要材料的价格上涨对基建行业产生巨大的冲击，许多施工企业面临生死存亡的挑战，定量分析物价上涨等因素对工程造价带来的影响，随时掌握市场经济的变化，作为建设单位可以随时掌握和控制物价因素对建设投资和概算的影响，设计单位可以预测物价上涨对未来几年工程造价影响的大小，施工企业可以做到心中有数，立于不败之地,把物价不稳带来的损失减小到最小，对于项目的成败和企业的发展具有重大意义。
关键词：材料涨价；铁路工程；公路工程；造价影响
0 引言
市场经济的直接影响是物价的时涨时落，近两年来，我们又面临着新的一轮物价上涨，特别是钢材、水泥、燃油料、当地料、火工品等主要材料的价格上涨对基建行业产生巨大的冲击，许多企业面临生死存亡的挑战，定量分析物价上涨等因素对工程造价带来的影响是我们必须面临的新的课题，对企业的发展也显的尤为突出和现实。
1 工程概况
我们以新建铁路某段工程作为例，该工程路线全长16.395km，管段工程类型多，结构复杂，综合性强，包含了隧道工程、桥涵工程、路基工程、轨道工程等铁路项目的站前工程。
下面以某新建铁路线某段工程为例进行分析。该段线路全长16.395km,管段工程类型多，结构复杂，包含了路基工程、桥涵工程、隧道工程、轨道工程等站前工程。
本管段内主要工程量有：路基2381延米；八股道站场1座；桥梁5539.18延米/10座，其中双线特大桥2座、大桥5座（其中包含4线大桥447.65延米/2座），中桥3座；涵洞13座；双线隧道共8264延米/13.5座。
该项目投标时内部分劈总造价为66125.11万元，其中隧道工程占48.99%，桥梁工程占41.26%，路基工程占9.73%，轨道工程占0.02%，由于轨道工程所占比重很小，本次分析不考虑。
太中银铁路项目编制办法采用的是《铁路基本建设工程设计概算编制办法》（铁建管[1998]115号文，以下简称“115号文”）及《关于对铁路工程定额和费用进行调整的通知》（铁建设[2003]42号文，以下简称“42号文”），基期价格是《铁路工程建设材料预算价格》（2000年水平）（铁建设[2001]28号文以下简称“28号文基价”），设计概算（投标文件）材料价差已调到铁建设函[2006]2号文关于铁路工程建设2005年度材料价差系数水平；目前太中银铁路项目材料调价方式主要是采用相对于铁路“115号文”“42号文”编制办法的基期价，每年由铁道部材料价差系数进行价差调整，太中银站前工程施工合同中合同价款调整条款中明确铁道部批准调整的有关费用（如材料价差系数调整等）；允许按铁道部的材料价差系数进行价差调整。
针对太中银铁路项目的特点，由于其材料供应方式为主要材料采用的是甲控料，因此分析时重点考虑了水泥、钢材、当地料、火工品、燃油料五大材料及辅助材料价格上涨对工程造价的影响。
两个测算小组分别对该段工程进行定量分析的方法，以太中银铁路工程项目概算编制原则为基础，同时采用公路新定额进行施工图预算编制，采用同一时期材料价格，把两个小组的数据用归纳统计的方法分析各种涨价因子对该工程造价的影响。
2 材料涨价对铁路工程造价的影响
2.1 材料价格上涨分年度对造价的影响 按照该段工程到目前为止完成的工程量，我们重点分析测算了段工程每半年主要材料价格（含运杂费）上涨对所完成工程量造价的影响，其中：
2007年上半年段工程完成总价值占合同额10.34%（其中路基工程0%，桥涵工程14.28%，隧道工程9.09%）主要材料上涨到2007年上半年价格水平对总造价影响1.33%，其中对路基工程影响0%，桥涵工程影响1.69%，隧道工程影响1.29%。
2007年下半年段工程完成总价值占合同额28.43%（其中路基工程1.26%，桥涵工程27.32%，隧道工程34.78%）主要材料上涨到07年下半年价格水平对总造价影响5.41%，其中对路基工程影响0.22%，桥涵工程影响5.08%，隧道工程影响6.56%。
2008年上半年段工程完成总价值占合同额24.1%（其中路基工程3.05%，桥涵工程12.57%，隧道工程38.01%）主要材料上涨到2008年上半年价格水平对总造价影响7.21%，其中对路基工程影响0.81%，桥涵工程影响3.59%，隧道工程影响11.04%。
2.2 五大材料同时上涨对铁路工程造价的影响 我们测算了五大主材上涨对太中银铁路项目该项目部所承担工程造价的影响，分析了主要材料（五大材）同时上涨从1%至50%对工程造价的影响，可以发现假如五大主材同时上涨10%，路基工程造价上涨1.88%，桥涵工程造价上涨3.99%，隧道工程造价上涨3.99%，对整体造价影响达3.58%。
2.3 单项主要材料对铁路工程造价的影响
2.3.1 水泥上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中水泥从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，水泥上涨10%，工程造价上涨1.19%，其中对路基工程影响0.21%，对桥涵工程影响1.25%，对隧道工程影响1.3%。从分析可以看出的水泥涨价对隧道工程影响最大，桥涵工程次之，路基工程影响较小。
2.3.2 钢材上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中钢材从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，钢材上涨10%，工程造价上涨1.27%，其中对路基工程影响0.09%，对桥涵工程影响1.18%，对隧道工程影响1.07%。可以看出：钢材涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
2.3.3 当地料上涨对工程造价的影响。我们还分析了该段工程中当地料从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，当地料上涨10%，工程造价上涨1.14%，其中对路基工程影响0.81%，对桥涵工程影响1.15%，对隧道工程影响1.2%。分析看出的当地料涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
2.3.4 火工品上涨对工程造价的影响。
火工品上涨对隧道工程影响较大，我们分析了该段工程中火工品从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以得出结论，火工品上涨10%，工程造价上涨0.25%，其中对路基工程影响0.05%，对桥涵工程影响0%，对隧道工程影响0.47%。分析看出的火工品涨价对隧道工程影响最大，路基工程次之，桥涵工程影响较小。
2.3.5 燃油料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中燃油料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以得出结论：燃油料上涨10%，工程造价上涨1.25%，其中对路基工程影响2.56%，对桥涵工程影响1.09%，对隧道工程影响1.15%。分析看出的燃油料涨价对路基工程影响最大，隧道工程次之，桥涵工程影响较小。
2.4 辅助材料涨价对铁路工程造价的影响 随着主要材料的上涨，辅助材料也同期上涨，我们对辅助材料上涨对工程造价影响做了测算，辅助材料每上涨10%，工程造价上涨0.99%，其中对路基工程影响0.93%，对桥涵工程影响1.16%，对隧道工程影响0.88%，分析看出的辅助材料涨价对桥涵工程影响最大，路基工程次之，隧道工程影响较小。
从上述分析可以看出，由于铁路工程中材料费用占的比重较大，本工程材料费用占44%，各项材料因子价格上涨对工程造价产生了巨大影响，其中，主要材料的涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
3 材料上涨对公路工程造价的影响
3.1 五大材料同时上涨对公路工程造价的影响 我们根据太中银铁路该段工程施工图数量按照公路新定额进行了预算编制，材料单价采用公路新定额基价（2006年水平），编制出各类章节费用组成，其中隧道工程占55.6%，桥梁工程占32.97%，路基工程占11.43。同样我们主要测算了五大主材上涨对工程造价的影响，分析了主要材料（五大材）同时上涨从1%至50%对工程造价的影响，发现假如五大主材同时上涨10%，路基工程造价上涨3.52%，桥涵工程造价上涨4.33%，隧道工程造价上涨4.08%，对整体造价影响达4.12%。
3.2 单项主要材料对公路工程造价的影响
3.2.1 水泥上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中水泥从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，得出结论：水泥上涨10%，工程造价上涨1.02%，其中对路基工程影响0.19%，对桥涵工程影响1.15%，对隧道工程影响1.08%。水泥涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
3.2.2 钢材上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中钢材从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，钢材上涨10%，工程造价上涨1.85%，其中对路基工程影响0.26%，对桥涵工程影响2.37%，对隧道工程影响1.74%。分析看出的钢材涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
3.2.3 当地料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中当地料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，当地料上涨10%，工程造价上涨1.36%，其中对路基工程影响1.46%，对桥涵工程影响1.36%，对隧道工程影响1.35%。当地料涨价对影响桥涵工程和隧道工程基本一样，路基工程影响较大。
3.2.4 火工品上涨对工程造价的影响。火工品上涨对隧道工程影响较大，我们分析了该段工程中火工品从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，分析看出，火工品上涨10%，工程造价上涨0.20%，其中对路基工程影响0.11%，对桥涵工程影响0%，对隧道工程影响0.38%。火工品涨价对隧道工程影响最大，路基工程次之，桥涵工程影响较小。
3.2.5 燃油料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中燃油料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，燃油料上涨10%，工程造价上涨0.95%，其中对路基工程影响4.58%，对桥涵工程影响0.26%，对隧道工程影响0.78%。燃油料涨价对路基工程影响最大，隧道工程次之，桥涵工程影响较小。
3.3 辅助材料涨价对公路工程造价的影响 随着主要材料的上涨，辅助材料也同期上涨，我们对辅助材料上涨对工程造价影响做了测算，辅助材料每上涨10%，工程造价上涨0.87%，其中对路基工程影响0.49%，对桥涵工程影响0.76%，对隧道工程影响1.05%，辅助材料涨价对隧道工程影响最大，桥涵工程次之，路基工程影响较小。
3.4 各种材料涨价对公路工程成本的影响 从材料涨价对公路工程分析可以看出，由于在公路工程中材料费用占的比重较大，本工程材料费用占46%，各项材料因子价格上涨对工程造价产生了巨大影响，和铁路工程一样，主要材料的涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
4 综合对比分析
通过对材料涨价对铁路、公路工程的定量分析可以看出：各种材料价格上涨对工程造价的影响程度是不一样的，且同一种材料价格上涨对铁路、公路影响的影响程度也各不相同，我们把同一类材料价格上涨对铁路、公路影响的影响程度进行量化，对比如下：
①五大材料同时上涨对铁路、公路工程造价的影响分析对比，同时上涨10%时路基工程铁路比公路低1.64%，桥梁工程铁路比公路低0.34%，隧道工程铁路比公路低0.09%，整体造价影响铁路比公路低0.54%。②单项材料中水泥价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，水泥上涨10%时路基工程铁路比公路高0.02%，桥梁工程铁路比公路高0.1%，隧道工程铁路比公路高0.22%，整体造价影响铁路比公路高0.17%。③单项材料中钢材价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.07%，桥梁工程铁路比公路低1.19%，隧道工程铁路比公路低0.67%，整体造价影响铁路比公路低0.58%。④单项材料中当地料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.31%，桥梁工程铁路比公路低0.16%，隧道工程铁路比公路低0.21%，整体造价影响铁路比公路低0.55%。⑤单项材料中火工品价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.06%，桥梁工程铁路和公路一样，隧道工程铁路比公路高0.09%，整体造价影响铁路比公路高0.05%。⑥单项材料中燃油料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低2.02%，桥梁工程铁路比公路高0.83%，隧道工程铁路比公路高0.37%，整体造价影响铁路比公路高0.3%。⑦单项材料中辅助材料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路高0.44%，桥梁工程铁路比公路高0.4%，隧道工程铁路比公路低0.17%，整体造价影响铁路比公路高0.12%。
综上所述，材料涨价因素对工程造价影响较大，定量分析和研究物价因素上涨对铁路、公路工程的影响，随时掌握市场各种材料的价格变化，作为建设单位可以随时掌握和控制物价因素对建设投资和概算的影响，设计单位可以预测物价上涨对未来几年工程造价影响的大小，施工企业可以做到心中有数，立于不败之地,把物价不稳带来的损失减小到最小，对于项目的成败和企业的发展具有重大的现实意义。
参考文献：
[1]铁建管[1998]115号.关于《铁路基本建设工程设计概算编制办法》的通知[s].
隧道工程概论范文4
Abstract: In the construction process of modern projectmanagement, quality and time, cost has the same priority level, and the qualityand control of tunnel project is complex. For this, the tunnel project managers must start from the basic concept of engineering quality requirements. The study of particularity of the quality control has a special theoretical and practical significance.
关键词：隧道工程；项目质量；控制
Key words: tunnel construction；project quality；control
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）02-0064-01
0引言
美国著名质量管理专家朱兰博士的预言：“即将到来的21世纪是质量的世纪”。质量是人类文明程度的标志，随着人类文明的进步，质量控制在企业经营中将起到以往不可比拟的作用，没有质量控制，就没有经济效益，这反映了人类社会经济发展的规律。
1质量、质量管理与质量控制的概念
我国国家标准GB／T19000：2000对质量的定义是：一组固有特性满足要求的程度。“固有的”（其反义是“赋予的”）就是指在某事或某物本来就有的，尤其是那种永久的特性。从术语的基本特性来说，质量是满足要求的程度。要求包括明示的、隐含的和必须履行的需求或期望。明示的一般是指在合同环境中，用户明确提出的需要或要求，通常是通过合同、标准、规范、图纸、技术文件所作出的明确规定；隐含需要则应加以识别和确定，具体说，是指顾客的期望，二是指那些人们公认的、不言而喻的、不必作出规定的“需要”。因此，应定期评定质量要求，修订规范，开发新产品，以满足已变化的质量要求。我国国家标准GB／T19000：2000对质量管理的定义是：在质量方面指挥和控制组织的协调的活动。在质量方面的指挥和控制活动，通常包括制定质量方针和质量目标以及质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。我国国家标准GB／T19000：2000对质量控制的定义是：“质量管理的一部分，致力于满足质量要求”。质量控制的目标就是确保产品的质量能满足顾客、法律法规等方面所提出的质量要求（如适用性、可靠性、安全性）。质量控制的范围涉及产品质量形成全过程的各个环节，如设计过程、采购过程、生产过程、安装过程等。质量控制的工作内容包括作业技术和活动，也就是包括专业技术和管理技术两个方面。围绕产品质量形成全过程的各个环节，对影响工作质量的人、机、料、法、环五大因素进行控制，并对质量活动的成果进行分阶段验证，以便及时发现问题，采取相应措施，防止不合格重复发生，尽可能地减少损失。因此，质量控制应贯彻预防为主与检验把关相结合的原则。必须对干什么？为何干？怎么干？谁来干？何时干？何地干？做出规定，并对实际质量活动进行监控。因为质量要求是随时间的进展而在不断变化，为了满足新的质量要求，就要注意质量控制的动态性，要随工艺、技术、材料、设备的不断改进，研究新的控制方法。
2隧道工程项目质量控制的涵义
质量控制在工程项目建设中是一个很重要的环节，它的好坏直接影响到工程的投资效益，产品的寿命，企业的信誉。正确理解工程质量的基本概念，对于搞好工程质量在源头上起到了非常重要的现实意义。工程项目质量是国家现行的有关法律，法规，技术标准，设计文件及工程合同中对工程的安全，使用，经济，美观等特性的综合要求，工程项目一般都是按照合同条件承包建设的。因此，工程项目质量是在合同环境下形成的。合同条件中对工程项目的功能，使用价值及设计，施工质量的明确规定，都是质量的内容。工程项目质量控制定义为：为达到工程的预期质量标准需求，所采取的作业技术和活动。工程项目质量要求主要表现为工程合同，设计文件，基数规范规定的质量标准。因此，工程项目质量控制就是为保证达到工程合同规定的质量标准而采取的一系列措施，手段和方法。隧道工程项目质量控制是指对于隧道工程项目质量实施情况的监督和管理。这项工作的主要内容包括：隧道工程项目质量实际情况的度量，隧道工程项目质量实际与隧道工程项目质量标准的比较，隧道工程项目质量误差与问题的确认，隧道工程项目质量问题的原因分析和采取纠偏措施以消除隧道工程项目质量差距与问题等一系列活动。隧道工程项目质量管理活动是一项贯穿隧道工程项目全过程的项目质量管理工作。隧道工程项目施工企业在工程施工全过程的控制中，只有在符合规定的质量标准和用户要求的前提下，满足质量、工期、成本等要求，才可能获得最佳经济效益。隧道工程项目施工企业必须坚持质量第一的原则；坚持以人为控制核心；坚持预防为主；坚持质量标准，为社会提供更多的优质、安全、适用、经济、美观的复合型产品。
3企业质量控制和隧道工程项目质量控制的区别
要做好隧道工程项目质量控制，就要明确企业质量控制和隧道工程项目质量控制的关系。企业质量管理同隧道工程项目质量管理相比，其形式、内容和性质都发生了变化，所以在两种质量控制时要分析两者的异同之处，这样才能为隧道工程项目质量管理提出明确的目标和范围，使隧道工程项目工程质量得到合理有力的控制。
企业质量控制和隧道工程项目质量控制虽然互相密切相关，但又是两个不同概念和层次的管理。其区别表现为在管理主体、对象、内容、手段诸方面有着明显的差别。①企业质量管理的主体是企业的各职能部门，而隧道工程项目质量管理的主体是项目经理部及其所属机构或职能人员；②企业质量管理的对象是总体施工任务，而隧道工程项目质量管理是针对具体的施工项目及相应的人和物等生产要素，重点是工序质量的管理；③企业从总体角度出发，就质量管理的目标、方针、组织、制度、重点工程等进行管理，而隧道工程项目质量管理的内容渗透到工程项目施工的全过程，它在时空和项目施工交织在一起。因此，隧道工程项目质量管理是隧道工程合格质量形成的主要因素；④企业质量管理则是间接管理和控制，主要以监督、检查、检测、指导为手段。所以，企业质量管理以组织性宏观管理为主导，而隧道工程项目质量管理以控制性微观管理为主导。隧道工程项目质量管理克服了传统的企业管理存在的弊端，使各生产要素优化配置，项目经理负责制的涵义更明确地阐明了隧道工程项目质量目标的实现是项目经理的主要职责。因此，在隧道工程项目施工中，对一切直接或间接影响隧道工程质量特性形成的因素进行管理都是隧道工程项目质量控制的范畴。
注：中铁大桥局六公司承接的沪汉蓉通道武汉至安康增建第二线二标段系家山一号、二号隧道工程.
参考文献：
[1]杨建基.国际工程项目管理[M].中国水利水电出版社,1999.
[2]王德海,张晓婉．现代项目管理的理论与方法.中国农业出版社,1998.
隧道工程概论范文5
关键词：隧道工程；塌方；岩体分级；平衡拱；塌方处理
一、 引言：
随着国家对基础建设的投入不断加大，各项工程的建设规模也越来越大。在公路建设工程中，为了缩短路线长度，改善线形和行车条件，在跨越山体时采用了隧道通过的方式。虽然在隧道工程界普遍认为新奥法是一种经济、安全的修建方法。但在实际隧道工程设计中遇到的围岩是十分复杂的地质体且资料匮乏，仍然存在塌方等工程问题，本文利用现场勘察及平衡拱理论的方法对其中的塌方段进行分析评价并制定出具有可行性处理方案。
二、工程概况和地质条件
2.1工程概况
遇到隧道工程塌方时首先要将隧道的工程概况分析清楚：比如洞径、洞长、埋深、施工方法等。
2.2地质条件
根据现场地质调查得出的工程段的岩体结构特征：岩体的岩性、岩体的风化情况、破碎程度、裂隙发育情况、结构面是否光滑、岩层产状、岩层走向与隧道轴线交角、层间是否有夹层、发育的几组主要的节理面（包括产状、迹长、间隙、胶结与充填）。根据地质条件可以绘制出隧道的横断面示意图。
三、塌方成因分析及治理
3.1定性分析
塌方区域的工程地质条件是塌方形成的内因。
（1）岩性
坚硬致密的岩体稳定性好，松软松散的岩体稳定性不好。
（2）岩体结构与构造
整体状及层间结合良好的厚层状结构，结构面不发育，仅有两到三组，以原生和构造节理为主，多数闭合，无泥质填充，不贯通，层间结合良好的岩体比较稳定，一般不出现不稳定的块体。散体状结构，多数为破碎带、强风化带交汇部位，构造及风化节理密集，块体间多为泥质充填的岩体不稳定。在两者之间的稳定性居中。
（3）岩体稳定性定性判别
可以根据RQD值、BQ值、Q值、RMR值对岩体进行分级，从而判断其稳定性。
（4）埋深
对于松散岩体，当洞的埋深较大（埋深H>5b,b为拱跨）时，利于形成自然拱，相对较稳定，否则不稳定。
（5）偏压
由于地形（图1）原因存在的偏压对隧道口浅埋段的稳定性有较大影响。
图1 地形示意图
Fig 1Topographic diagram （6）地下水
由于降水量过大，特别是持续降水，地表排水措施不力，大量的地表水渗入地层，加大了地下水对围岩稳定性的影响，地下水的化学、物理作用（溶解、水解，软化等）和力学作用（水压力、机械侵蚀等）会使围岩稳定性大大下降，降雨量越大，塌方的规模就会越大。
3.2 平衡拱理论分析计算
设平衡拱高为h，半跨为b
则有：据此，计算岩石坚固性系数f、塌方拱高h1、拱跨2b1.
3.3能减小塌方的措施（此处以五级围岩为例）
初期支护：对于Ⅴ级围岩浅埋地段初期支护主要由型钢拱架或格栅钢拱架、C20喷射混凝土和Φ8钢筋网组成，径向采用Φ25中空注浆锚杆或水泥砂浆锚杆加固。型钢钢拱架具有刚度大，发挥作用快的特点，适用于跨度大，围岩自稳能力差的隧道区段。每榀钢拱架之间用Φ22的钢筋连接，并与径向锚杆及钢筋网焊为一体，与围岩密贴形成承载结构。Ⅲ、Ⅱ级围岩地段初期支护，由于围岩的强度较高，其自身具有一定的承载能力，因此初期支护主要以喷锚支护为主，局部地质条件较差的地段采用格栅钢拱架支撑。
二次衬砌：对于隧道洞口段的Ⅴ级浅埋围岩地段，由于岩体风化严重，自稳时间较短，洞室开挖跨度较大，二次衬砌按承担上部土压力覆土荷载计算需采用C25钢筋混凝土结构，二次衬砌要求紧跟开挖面。对于Ⅳ级围岩深埋地段，Ⅲ、Ⅱ级围岩地段，由于该段岩体比较稳定，能够在一定程度上形成稳定的承载拱，因此结构按承担部分土压力覆土荷载计算可采用C25素混凝土结构。在施工过程中仍必须注意初期支护的变形与稳定监测，根据监测数据合理确定二次衬砌的施作时间，尽可能发挥初期支护的承载能力。可设计出结构图样式如下：
图2 支护结构设计
Fig 2 Design Support
4、结论
（1）通过平衡拱理论结合现场测得的物理参数指标对塌方范围进行了定量计算，计算的结果与所观测的范围吻合，证明了该方法的正确性。
隧道工程概论范文6
关键词：地质雷达；隧道；二衬检测
1概述
隧道工程由于种种原因在施工期或运营一段时间后，可能会出现表面裂纹、渗漏水等病害，通常这些病害多是由隧道潜在的隐患导致的，如衬砌厚度不足、衬砌背后存在大面积空洞或回填不密实等。传统的施工质量检测往往采取钻孔取芯、开挖取样的破坏性手段，这样对于防水要求极为严格的隧道施工极为不利。由于隧道工程是隐蔽性工程，因此需要一种有效、快速、无损的方法和手段进行检测。本文结合昌宁高速礼坊隧道实际工程，对礼坊隧道二衬质量进行了无损检测。结果表明质雷达在公路隧道质量检测方面效果比较理想，达到了指导施工的目的。
2地质雷达的工作基本原理
地质雷达作为一种无损检测技术，自20世纪70年代开始应用至今已有30多年的历史，在工程各个领域都有重要的应用，主要解决场地勘查、线路选择、工程质量检测、病害诊断、地质超前预报和地质构造等问题。探地雷达的基本原理如图1所示。地质雷达是利用高频电磁脉冲波的反射探测目的体及地质现象的。其探测过程如下：地质雷达通过发射天线向地下发射高频电磁脉冲，此脉冲在向地下传播过程中遇到地下介质分界面时会产生反射。反射波传播回地表后被接收天线所接收，并将其传入主机进行记录和显示，每一测点接收到一道雷达波形，一条测线上全部测点的雷达波形排列在一起，形成完整的雷达剖面，经过资料的后处理，进行反演解释便可得到地下地层或目的体的位置、分布范围、埋深等。
3工程应用
3.1工程概况及参数设置
礼坊隧道为一分离式隧道，隧道长度为1625m，净空宽×高为10.75m×5m。隧道区位于构造剥蚀低山丘陵区，山体连绵起伏，山体植被发育，沿洞轴线洞身最高点高程约700m，地形起伏大，山势较陡峻，隧道进出洞口地形较缓，植被发育，风化层厚。隧道区山体总体走向比较紊乱，大致呈南北走向，隧道区内水量丰富，隧道区内微地貌发育，主要为山间冲沟，为山间洪水及地下水的排泄通道。本次检测仪器采用美国GSSI公司研制的TerraSIRchSIR3000地质雷达。检测之前，必须根据具体地质情况，调节相应的参数（主要包括雷达天线中心频率、时窗和采样次数等），以达到仪器的理想状态。考虑到探测对象主要为隧道二衬质量，检测对象为二衬的厚度，钢筋数量及二衬支护背后是否有空洞，所以本次检测采用400MHz中心频率的天线，测量方式采用连续测量。探测的时窗主要取决于探测的深度，考虑到本次探测主要为初期支护探测，检测深度在1m之内即可，则时窗可取为50ns。
3.2测线布置
根据规范要求及项目实施大纲，沿着隧道走向的3条测线，即拱肩2条（测线1、2）以及拱顶1条（测线3），如图2所示。
3.3地质雷达探测结果
（1）二衬厚度检测结果。图3是采用Reflex软件处理后的地质雷达波形图，该检测段桩号范围是ZK189+200~ZK189+230，沿测线1的位置数据采集。由于围岩与二衬混凝土介电常数差别较大，电磁波在围岩与混凝土界面传播时将产生较强反射信号，图3中绘制出的曲线即为该反射信号，表1列出了该检测段测线3位置的二衬厚度的检测结果。（2）二衬钢筋数量检测结果。图4是采用Reflex软件处理后的地质雷达波形图，该检测段桩号范围是ZK189+110~ZK189+117.5，沿测线1的位置数据采集。由于钢筋与混凝土介电常数差别很大，电磁波在混凝土与钢筋界面传播时将产生强烈反射信号，图4中用垂直箭头标记出了钢筋具置，表2列出了该检测段钢筋数量的检测结果。综合表1、表2所得到的二衬厚度与钢筋数量检测数据，结果表明二衬施工质量满足设计及有关规范的要求。
4结论
通过在昌宁高速礼坊隧道进行的多次地质雷达无损检测，得到了如下认识：（1）地质雷达作为一种无损检测技术，具有成本低，操作方便快捷，探测精度高，数据采集与处理集于一身，目标体等异常图像清晰且易于识别等特点，能有效检测出钢筋异常以及二衬厚度。（2）礼坊隧道现场检测结果表明，检测部位拱顶测线及左、右拱腰测线二衬厚度满足设计要求，测线部位衬砌层与原岩耦合良好。二衬钢筋总数满足设计及有关规范的要求。
作者:袁海波 单位:中铁五局集团第一工程有限责任公司
参考文献：
[1]李大心.探地雷达方法与应用[M].北京:地质出版社,1994.
[2]王惠濂.探地雷达概论——暨专辑序与跋[J].地球科学•中国地质大学学报,1993（3）:249-255.
[3]李国平.瞬时属性在地质雷达数据处理中的应用[J].物探化探计算技术,2006（增刊）:96.
