瑞士及北欧隧道建设技术引发的思考

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北欧国家由于气候条件和地质条件独特,地下隧道被广泛应用。特别是挪威水工引水隧道及公路隧道尤为显著,在2000年建成并投入运营的Laerdal隧道长约25km,成为世界最长的公路隧道。在100 多年的隧道建设中,北欧各国逐步形成了自己的风格和特色,并积累了丰富的经验,许多技术和经验值得国内同行们借鉴学习。

北欧隧道建设技术

1、隧道工程和管理模式

瑞士及北欧等国家的工程项目基本上按照FIDIC条款实施,咨询公司、施工单位和业主之间通过合同条款的形式加以规范来确定管理模式,根据工程性质、复杂程度和规模大小,发展形成了以下3 种合作模式。

(1)传统模式——通常业主首先邀请咨询公司投标,中标的咨询公司负责工程设计并代表业主进行施工监理。其特点是施工单位完全按照咨询公司提供的图纸施工。

(2)Smart 模式——业主首先以招标形式委托一家咨询公司进行可行性研究和初步设计, 然后在初设的基础上进行总承包商招标,中标的总承包商负责施工图设计、工程施工,并且建立质量自我监督机制。

(3)共同利益模式——首先由咨询公司根据业主提出的要求进行设计,施工单位在施工中可以根据自己的经验对咨询公司的设计方案进行修改和优化, 优化后节省的资金由三方共享。

为保证工程项目按计划执行,咨询公司、施工单位和业主内部还要各自建立一套有效的、与工程特点相适应的组织机构和质量保证体系,即项目管理。这种管理方式要充分调动和发挥每个项目成员的主动性和创造性。

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长大隧道建造及试验

1、 St.Gotthard 隧道

St.Gotthard隧道始建于1969年,1980年通车运行,全长16.3km,联结瑞士南部的Ticino州和北部的Uri州。隧道分为主洞和服务洞,主洞承担交通流,是典型的具有拱形洞顶的山区隧道。新鲜空气和废气管道放置在洞顶的拱圈内。服务及安全隧洞横截面为7.5㎡(可供小吉普通行),装备有与交通隧道完全独立的通风系统。系统设计通风量为2150m³/s,能满足每小时双向行驶3600 辆车。相对于隧道延伸方向有4条垂直的或倾斜的竖井,它们分为2个通道,即一个新鲜空气通道,一个废气通道。风机室位于隧道上方,即隧道与竖井的连接处。

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几点体会与建议:

(1)国外没有隧道平面线形的要求,而大多数为曲线隧道。特别是在洞口段尽量设置为曲线段,不仅有利于光线的过渡,而且能有效调节司机的心理,不至于受出口“白洞”影响加速出洞,避免引起交通事故。同时通过曲线隧道可避开不良地段。国内现行隧道设计规范中要求“隧道内应避免设置平曲线”值得探讨。

(2)隧道尽量适应地形和地质条件,注重环境保护,避免高填深挖。国外不提倡在山区修建连拱隧道,所修建的连拱隧道多为明洞或有特殊用途,这不仅是因为连拱隧道技术复杂,而且施工对对围岩扰动较大、工期较长。因此,国内在规划和设计山岭区公路隧道时,可考虑小间距隧道形式,其优点一是独立双洞造价低、工期快,另外具有连拱隧道接线方便、占地少的优点。

(3)长大公路隧道的通风以往大多采用横向或半横向通风,如今则尽量采用纵向射流通风。这是因为汽车排污限制标准的提高,公路隧道通风量的控制因素逐渐从CO浓度转变为烟雾浓度,通过加以静电除尘器的分段纵向通风方式可适应长大隧道的通风要求。修改和完善国内公路隧道相关规范迫在眉睫。

(4)注重资金投入和合理利用。国外长大隧道,有的设计周期可能达7、8年,同时认为翔实的地勘资料是设计可靠的保证,而且地质勘测一直要服务到工程竣工,因此隧道建设费用相对要比国内高。值得赞许的是,国外在资金利用上十分合理,如隧道洞口简单实用; 洞身只在软弱或渗水地带增加二次衬砌或止水材料。

文章来源于道路之家。


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