隧道运营安全节能与养护

隧道运营安全、节能与养护

吕康成长安大学公路学院2012.12

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11949美国，霍兰隧道（L＝2.6km），货车燃烧（硫酸氢碳），66人中毒，10辆货车13辆轿车21978荷兰，维尔森隧道（L＝0.678km），撞车，5人死亡，5人受伤，2辆货车4辆轿车31979日本，某公路隧道（L＝2.045km）撞车，7人死亡，2人受伤，189辆（包括102辆货车）41982美国，加州，奥克兰卡德科特隧道（L＝1.028km），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51999奥地利，托恩隧道（L＝6.4km）撞车13人死亡34辆汽车62001瑞士，圣哥达隧道（L＝6.4km），撞车，11人死亡72002中国，浙江猫狸岭隧道（L＝3.59km）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1)造成路面湿滑，威胁行车安全.2)引发各种冻害，恶化运营环境.3)损伤隧道结构，影响长期稳定4)增加洞内湿度，降低照明效率.

大板山隧道的冻害（1）大板山隧道的冻害（2）千阳岭隧道渗漏水千阳三岭隧三道渗三漏水千阳三岭隧三道路三面斜三缝千阳三岭隧三道路三面错三台千阳三岭隧三道洞三壁擦三痕新庄三岭隧三道检三修道三倾斜新庄三岭隧三道墙三角旋三转产生三渗漏三水的三原因1）三认识三问题2）三设计三问题3）三施工三问题4）三运管三问题防范三对策1）三业主三重视2）三设计三科学3）三施工三精心未雨三绸缪三，不三留隐三患。隧道三防水三圈层寒区三隧道三防水三圈层隧道三防水三圈层两个三基本三概念隧道三防水——防止三地下三水沿三径向三流向三隧道隧道三排水——排走三可能三沿径三向流三向隧三道的三地下三水围岩三注浆三堵水三（防三水圈1）现状三：国外三重视国内三放弃三（赛三里木三隧道三）观点三：一劳三永逸三，一三举两三得，三封堵三为宜三。围岩三注浆三堵水三（防三水圈1）条件三方三法1）三断层三破碎三带三超前三导管三注浆2）三裂隙三水发三育区三围三堵法三、洞三顶扇三区法隧道三防水三圈层隧道三防水三层（三防水三圈2）构成三：防三水板+土工三布（三复合三、分三层）防水三板材三料：PV三C三E三VA三LD三PE三HD三PE等规格三：幅三宽20三00——60三00三m三m厚度1m三m工艺三：铺三挂，三拼幅铺挂三方法三：吊三挂法三、热三合法三。隧道三防水三层（三防水三圈2）4.三1施工三期防三水层三缺陷1）三拼幅三焊缝三不严2）三防水三板损三伤4.三2运营三期防三水层三损伤（1）防三水层三铺设三方法①防三水层三密贴三铺设三法密贴三法是三在喷三混凝三土的三凹凸三部与三防水三板间三压注三具有三粘结三剂作三用的三充填三材料三，使三防水三板能三够设三置在三平滑三的隧三道初三期支三护表三面上三，而三后在三其内三侧灌三注衬三砌混三凝土三，实三现具三有“不妨三碍混三凝土三充填三，而三且与三混凝三土密三贴的三防水三构造”的高三耐久三性隧三道防三水结三构，三其细三部结三构如下图所三示。密贴三法结三构示三意图密贴三法与三普通三防水三工法三构造三对比三如下图所三示。三密贴三法与三普通三防水三工法三相比三，解三决了三喷射三混凝三土表三面凹三凸不三平的三问题三，而三且使三二次三衬砌三混凝三土厚三度均三一，三避免三了局三部厚三度薄三弱的三问题三。普通三防水三工法三密贴三法②防水三层LV夹片三铺设三法课题三组开三发了三一套三用于三隧道三防水三层铺三设的三水密三型塑三料组三件，三若将三该塑三料组三件事三先设三置于三隧道三防水三层上三，则施工三时，可简三便可三靠地三完成三隧道三与地三下工三程防三水层三的铺三设。三简称三相应三的防三水层三铺设三法为LV铺设三法。a.结构三设计每套三组件三由三三个塑三料组三件组三成：三即外三凸件三、扣三压件三和封三堵头三。外凸三件三扣压三件三封三堵头自带三水密三塑料三组件三实物三组图自带三水密三组件三在防三水板三上的三布局d.水密三型塑三料组三件防三水试三验试验三采用三一个三装有LV组件三的防三水板三做底三的容三器，三容器三顶部三联通三一长1.三2m的透三明塑三料圆三管，三圆管三直径0.三01三m，容三器下三侧固三定一三个用三于测三量渗三漏量三的透三明容三器。结果三，在上三部水三位1m时，1个月三内的三渗漏三量为0m三l。表三明LV组件三防水三性能三良好三，能三满足三隧道三防水三的要三求。上部水位(m)0.20.40.60.81.0渗水量(ml)00000渗漏三量表LV组件三防水三检测三图喷射三砼表三面隧道三运营三期防三水层三损伤三原因图1防水三层力三学性三态试三验试三件规三格与三加载三模式喷射三砼表三面力学三性态三模拟三试验三结论：1)粗糙三表面三导致三防水三层损三伤2)平滑三表层三有利三于防三水层三保护防水三层保三护措三施1）三喷射三混凝三土的三表面三用砂三浆罩三面。2）三喷射三混凝三土的三表面三用卵三石作三粗集三料。表层三喷砂三浆人工三抹光隧道三防水三圈层衬砌三和施三工缝三防水三（防三水圈3）5.三1衬砌三渗漏原因三：三（三对策三）1）三衬砌三裂缝（1）三拆模三过早三（三按规三范要三求控三制拆三模时三间）（2）三温变三应力三（三让衬三砌段三自由三变形三）（3）三围岩三压力三（三使衬三砌适三应围三岩压三力）2）三砼不三密实（1）三材料三不匀三（三避免三之）（2）三振捣三不良三（三避免三之）（3）三浇注三间歇三（三避免三之）衬砌三和施三工缝三防水三（防三水圈3）施工三缝渗三漏原因三：1）渗水三下排三不畅2）止三水带三、膨三胀橡三胶条三周围三不密三实3）止三水带三接头三不严施工三缝渗三漏原三因1）三渗水三下排三不畅图2现行三的施三工缝三防水三构造2）止三水带三、膨三胀橡三胶条三周围三不密三实施工三缝防三水不三严3）施三工缝三止水三带接三头不三严可排三水中三埋式三止水三带构造三与特三点可排三水中埋三式止水三带是三一种三新型止水三带，主三要应三用于三隧道三及地三下工三程工三作缝三（包三括环三向工三作缝三、水三平工三作缝三）止三水，三同时三具备三堵水三、排三水功三能。可排三水止三水带三是一三种复三合橡三胶产三品，三相对三于传三统的三止水三带，三它增三加了三绕道三、排三水通三道、三止浆三滤水三带和三翼缘三等一三些构三造，三使之三具备三了堵三水、三排水三两项三功能三。可排三水中三埋式三止水三带公路三隧道三设计三规范三推荐三的施三工缝三防水三构造（不三排水三、在三洞顶三有问三题或三难施三工）蝶形三止水三带结构三与特三点蝶形三止水三带由三橡胶三主体三和滤三水布三条组三成。三在主三体上三有四三支蝶三翼：三左上三翼、三右上三翼、三左下三翼和三右下三翼。三上下三翼之三间为三中肋三。滤三水条三粘贴三在上三翼的三三角三区之间三，在三三角三区留三出排三水孔三道。止水三带的三加工蝶形三止水三带可三用两三种材三料加三工生三产，三即传三统的三橡胶三材料三和热三塑性三弹性三体（三简称TP三R）。三无论三是用三橡胶三还是TP三R，均三应满三足工三程对三止水三带材三料性三质的三要求三。蝶形三止水三带断三面蝶形三止水三带的三特点（1）三蝶形三可排三水止三水带三具有三特殊三的外三形构三造，三便于三安装三、能三实现三先排三后堵三、是三一种三能取三得理三想防三水效三果的三隧道三施工三缝中三埋式三止水三带。（2）三蝶形三可排三水止三水带三可采三用无三中间三接头三施工三工艺三设置三，以三免因三中间三接头三而导三致的三施工三缝封三堵不三严。（3）三在隧三道顶三部背三贴式三止水三带周三围不三易密三实。三有拱三架支三护时三背贴三式止三水带三尚可三应用三，但三防水三效果三不好三；无三拱架三支护三时背三贴式三止水三带不三宜用三。（4）三在无三排水三系统三的地三下工三程中三，蝶三形止三水带三无需三滤水三条，三其上三下双三翼止三水能三提高三施工三缝防三水的三可靠三性。蝶形三止水三带安三装（1）三蝶形三止水三带在三端头三模板三上的三固定蝶形三止水三带端三头模三板安三装蝶形三止水三带安三装试三验蝶形三止水三带拆三模后三照片蝶形三止水三带无三中间三接头三安装三工艺蝶形三止水三带下三部连三接构三造蝶形三止水三带无三中间三接头三安装三工艺三与梯三形背三贴排三水止三水带三无中三间接三头安三装工三艺相三近，三但由三于蝶三形止三水带三是中三埋式三止水三带，三故需三将基三础预三留槽三外移三至衬三砌中三部（三如下三图）三。梯形三背帖三可排三水止三水带优点三有二三：一是三给背三贴式三止水三带也三赋予三了排三水功三能；二是三在消三耗同三样材三料的三情况三下，三提高三了止三水带三的抗三渗阻三力。梯形三背贴三式排三水止三水带三横断三面示三意图止水三带立三体图背贴三式止三水带三人工三假顶三辅助三安装三技术隧道三施工三缝人三工假三顶结三构示三意图A-三A断面三示意三图梯形三背贴三止水三带无三中间三接头三安装三工艺若止三水带三施工三时在三其沿三线的三某一三位置三存在三接头三，则三该位三置容三易出三现渗三漏水三。止水三带无三接头三安装三工艺三与传三统的三止水三带安三装工三艺不三同，三它事三先在三衬砌三基础三内按三环向三施工三缝的三间距三预留三止水三带安三装槽三。安三装止三水带三时，三先将三通条三止水三带固三定就三位，三止水三带下三端插三入预三留的三安装三槽内三，并三使梯三形止三水带三的排三水孔三与下三部的三波纹三排水三管连三通。三然后三用防三水混三凝土三固定三植入三在安三装槽三内的三止水三带（三如右三图）三，最三后浇三注衬三砌混三凝土三。特点三：每条三止水三带的三中间三均无三接头三，并三且每三条环三向施三工缝三上都三有一三道通三向隧三道排三水系三统的三排水三通道三。梯形三背贴三排水三止水三带下三部连三接止水三带无三接头三安装三工艺衬砌三基础三上预三留止三水带三安装三槽喷射三砼与三防水三层间三隙的三排水常规三设计三：1）沿三隧道三纵向5—10三m设置1条（三准）三环向三排水三管。2）环三向排三水管三下端三与纵三向排三水管三相接三。可能三的改三进：1）环三向排三水管三实现三全环三向，三下端三与中三央排三水管三相通三。2）纵三向排三水管三辅助三环向三排水三管排三水。隧道三排水三体系防水三层与三衬砌三砼间三隙的三排水现状三：目前三设计三中未三考虑观点三：1）应三考虑2）可三排水三止水三带可三部分三解决三问题隧道三排水三体系纵向三排水现状三：纵向三排水三管的三排水三坡度三与路三面纵三坡一三致观点三：纵向三排水三管在三纵向三可呈三波浪三状，三局部三加大三水力三坡度横向三排水三与中三央排三水注意三：1）三上下三游妥三善连三接2）三照图三施工三，保三证坡三度3）三谨防三淤堵总三结渗漏三水是三隧道三的常三见病三害，三只有三科学三设计三，合三理选三材和三精心三施工三，才三能避三免隧三道渗三漏水三的发三生。隧道三渗漏三水微三创处三治技三术现有三方法三的不三足（1）对三衬砌三结构三的损三伤过三大，三凿槽三的断三面积三达15三×1三5c三m2左右三（如右图）三；（2）砂三浆等三封盖三层后三期难三以适三应施三工缝三的胀三缩变三形，三容易三出现三裂缝三并致三封盖三层脱三落；（3）无三法进三行工三间检三测。（4）隧三道运三营期三间不三能对三排水三不畅三的通三道进三行疏三通维三护。隧道三施工三缝渗三漏常三见处三治构三造常用三方法三对衬三砌结三构破三坏严三重衬砌三循环三施工三缝渗三漏水三微创三处治三构造微创三伤处三治技三术，能在三对衬三砌结三构仅三有微三小创三伤的三情况三下简三便可三靠处三治施三工缝三渗漏三水，三并可三实现三对处三治情三况的三工间三检测三，还三赋予三处治三构造三以可三维护三功能三。微创三伤处三治技三术的三施工三步骤：（1）切缝三成槽首先三从衬三砌施三工缝三渗漏三水的三最高三出水三点略三上的三部位三开始三，用三专用三的混三凝土三切缝三机在三施工三缝两三侧向三下切三两条三平行三切缝三，缝三间距三由待三埋设三的排三水管三确定三，其三次用三钢凿三凿除三切缝三间的三混凝三土，三形成三底面三为平三面，三施工三缝位三于底三部中三央的三凹槽三（右上三图）。三再用三切割三机稍三加修三整，三使凹三槽的三底部三略宽三于口三部，三最后三紧贴三凹槽三的两三壁交三错向三槽底三钻孔三并插三入螺三丝并三拧紧三。（右下三图）施工三缝渗三漏水三处治三正面沿施三工缝三切出三的凹三槽（2）埋管三封胶将半三圆塑三料管三崁入三凹槽三底部三，形三成半三圆状三排水三通道三（右上图）三，通三道下三部与三隧道三的排三水系三统相三连；三用硅三胶封三闭塑三料半三管与三槽壁三之间三的三三角区三；在三半圆三管的三上端三，插三入一三段直三径与三前述三半圆三管半三径相三当的三铝塑三管（右下图）三。铝三塑管三的上三端带三有弯三头，三弯头三有内三丝扣三，铝三塑管三段的三固定三与封三盖方三法与三半管三的类三似，三铝塑三管所三带弯三头的三外端三与衬三砌表三面平三齐。循环三施工三缝渗三漏水三微创三处治三横断三面铝塑三管插三入段三横断三面（3）效三果检三验施工三缝处三治的三封胶三结束三后（上图）三，通三过顶三部弯三头向三人工三孔内三注水三，冲三洗孔三道并三检验三其有三无阻三塞（中图）三，若三无阻三塞，三可人三为封三堵下三部的三排水三通道三，并三从顶三部向三孔道三内再三次注三水并三持续三一段三时间三（下图），三检验三硅胶三封闭三效果三，有三问题三则处三理，三无问三题进三行砂三浆回三填。工间三检测排水三半管三两侧三硅胶三密封施工三缝处三治后三注水三检验（4）封槽三刻线效果三检验三无误三后，三用砂三浆封三盖半三管与三铝塑三管，三最后三在砂三浆封三盖层三的中三央用三金属三片划三一道三变形三缝。三该缝三将砂三浆封三盖层三沿原三施工三缝分三开，三变形三缝使三其两三侧的三砂