隧道工程论文范文

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第1篇

由于地层地质的复杂性，大跨软岩隧道工程仍然面临着以下几个急需解决的关键问题:

1)对围岩变形的判断与控制。对于软岩隧道围岩变形的研究主要集中在三个方面:

a．从理论方面对变形机理进行研究;

b．选择合理的施工工法对围岩变形进行控制;

c．运用有限元或其他数值模拟的手段对围岩的变形量和变形趋势进行预测。从众多的学术论文和科研成果中不难发现，对于围岩变形的机理多是采用连续性介质理论进行分析，而实际工程中的围岩是非连续的，它是岩块和结构面在三维空间的一种非定向关系。尤其是对于地质状况比较复杂的软弱围岩，都是由多种物理成分组成的，且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的随机性。但是，在实际的研究和应用中，例如采用数值模拟的方法对软岩隧道围岩变形进行分析时，又必须运用岩体的本构关系，这本身就是存在问题的，更不要说计算结果的准确性了。不论是理论分析还是数值模拟都没有办法对围岩的变形量进行准确的判断。这将引起另外一个问题，就是在采取控制变形措施时，通常采用的是依据相似工程经验制定施工方案，并没有针对不同的变形量采取相应的控制措施，因此变形控制措施也具有一定的盲目性。另外，隧道施工中变形可以达到1．0m甚至更大，软弱围岩变形本质上属于大变形问题，然而岩体力学中使用的弹塑性变形理论虽然对材料的非线性进行了考虑，但是严格意义上仍属小变形理论。

2)对合理支护时机的探讨。隧道二次衬砌施作时机始终是隧道界讨论的热点问题，二次衬砌的支护时机是保证二次衬砌长期稳定的关键。特别是对于软岩大变形隧道，如果二次衬砌施作过晚，则可能造成初期支护变形过大而无法控制，以致隧道失稳;但如果施作过早，则不利于地应力的释放和充分发挥围岩的自稳能力，从而使二衬受力过大而导致开裂，降低了隧道结构稳定性。因此，合理确定二次衬砌施作时机是保证隧道施工阶段和长期运营阶段安全性的关键。但是现阶段，对于隧道二次衬砌支护时机的研究仍然没有形成系统的体系。研究者多根据具体的工程背景选择不同的岩石弹塑性模型，采用的确定合理支护时机的判定方法也各有不同。对于二衬支护时机的影响因素的分析也多是针对单一影响因素，并没有综合考虑。

2大跨软岩隧道的发展与展望

为了满通建设的需要，将不可避免的遇到更多的软岩隧道工程。围岩大变形的控制问题仍然是未来软岩隧道工程需要解决的关键问题。从根本上讲要更深入的研究围岩的变形机理，找出适用于实际工程地质状况的围岩的本构关系。在施工的过程中，超前地质预报要贯穿整个隧道的开挖过程，监控测量要及时跟进。对于具有代表性的工程要完善施工工法，以便以后类似工程经验借鉴。隧道是地层围岩和支护结构共同组成的复杂受力体。支护是一个过程，一个好的支护方案要让这一过程与围岩变形过程相协调。考虑到软弱围岩的蠕变特性，围岩的自稳能力是与施加相关的，因此二次衬砌的支护需要一个合理的时机。反过来理解，如果要确定合理的二衬支护时机，首先要对围岩的蠕变特性和变形机理进行充分而深入地分析，只有在此基础上，才能选择适当的支护时机和支护形式以及确定合适的支护参数。由于目前的研究多针对二次衬砌的支护时机探讨，应该将整个支护过程统一起来，形成与不同围岩级别、不同断面尺寸、不同开挖方式、不同支护参数相对应的系统的支护方案，以及更完善的施工工法。

3结语

第2篇

毕业设计是培养学生综合运用学过的各种理论知识来分析和解决实际问题的能力，是本科教学过程中不可或缺的一环。毕业设计的目的应该着眼于提高学生的能力，例如培养分析问题和解决问题的思路，扩展所学专业的知识面，加强巩固所学的理论知识等。隧道工程专业毕业设计的主要目的有：

1.通过毕业设计可以让学生把所学的理论基础如结构设计原理、结构力学等和专业知识有机的融会贯通，并在指导老师的帮助下，进一步完善自身的专业素养，弥补自身的不足，巩固所学知识；

2.毕业设计是学生毕业前的最后一次完成的综合性作业，它能够让学生重温本科阶段的各科内容，对隧道工程及相关专业知识有一个整体的把握，为毕业后的工作和深造提供更加扎实的理论基础和专业知识；

3.学生独立完成毕业设计，可以培养独立自主的意识，提高独立分析问题和解决问题的能力，通过独立完成文献的查阅和资料的搜集培养学生亲力亲为、敢为人先的精神；

4.隧道工程的实际工程中，仍然有很多需要创新的地方，毕业设计可以培养学生求真务实，勇于创新的精神；

5.检验学校在本科四年的教学成果，从中发现教学过程中的不足。土木工程涉及广泛、内容庞大，毕业设计是学生所学知识的大综合大贯通，毕业设计的好坏直接关系到学校教学质量的好坏和学生本身专业素养的好坏。提高学生的毕业设计质量对于提高高校的教学品质和学生的就业竞争力具有十分重要的意义。

二、毕业设计存在的问题

（一）毕业实习方面

毕业实习是学生在毕业时通过动手去亲自体验和实践本专业的专业技能和专业知识，但如今很多高校的毕业实习已经背离了这个基本思想。以隧道工程为例，我们可以指出的有：首先，出于安全、经费等多种因素的考虑，大部分高校的隧道工程系不让学生亲自参与，而仅仅局限于现场参观，他们毕业实习基本上都是在已经建好的隧道中进行参观，指导教师现场讲解，对于正在施工的部分基本上是不会允许学生进去的。这样对学生来说没有现场见过隧道的施工就没有一个直观的感受，就不能根据现场所见的到各种施工情况联系书本上的相关知识，从而提出自己的疑问，显然这不利于学生把所学知识运用于实践中去。其次，很多学生本身没有意识到毕业实习的重要性，他们认为即将进入工作岗位，以后有的是时间去实践。而把毕业实习更多的看成去完成学校交给的一个任务。同时在这段时间很多学生忙于找工作而忽视了毕业实习。最后，学校在毕业实习的投入不足。由于经费投入到教学科研方面的投入产出相对较高，很多高校把经费投入到教学科研中而忽视了毕业实习的投入，导致学生的实习地点不具代表性，没有经验丰富的工程人员现场指导甚至没有动手的机会，这也无形中使学生认为学校也不重视毕业实习，学生本身就会更加怠慢。

（二）指导教师方面

指导教师主要存在以下几个方面的问题：

（1）很多高校在教学和科研方面更加倾向于后者，甚至学校会给老师下达任务，如必须发多少篇论文，必须争取到多少科研经费，必须获得多少奖项等，这就导致了很多老师把工作重心放在了自己的科研项目上，而很少投入精力去检查学生的毕业质量。

（2）隧道工程中很多老师都有自己的工程项目，所以他们一般都把时间精力放到自己的项目中去了，甚至根本无暇顾及学生毕业设计。

（3）部分老师没有实际工程经验，有部分隧道工程老师甚至没有参与过隧道的设计和修建等，另外部分老师缺乏指导毕业设计的经验，在指导学生毕业设计时显得力不从心，导致部分学生毕业设计的质量不高。三是许多老师把往届毕业设计的题目稍加修改甚至不改就给本届学生，这就使得学生在做毕业设计时存在侥幸心理，认为即使做不出来也可以去会抄往届的设计，而不会独立的去思考和解决毕业设计中的问题。

（三）学生方面

学生方面的问题主要体现在以下几个方面：

（1）前期准备工作不足。

（2）学生缺乏主动思考的能力。很多毕业设计几乎都是一个套路，很少有创新的地方。

（3）学生在做毕业设计时往往会忽视相互交流的重要性。由于每个人的题目都有部分差别，因此大部分都是自己埋头苦干而忽视了同学间相互交流的作用。

（4）缺乏把知识相互串联起来的能力。

（5）很多学生的毕业设计都存在抄袭问题。部分学生平时不认真学习，完成毕业设计有困难，就在其他学生做完毕业设计后抄袭别人的。

（6）对毕业设计的认识不清楚。很多学生认为毕业设计是能拿到学位证和毕业证的前提，他们是为了拿证而去被动地完成毕业设计，认为只要设计合格了就可以毕业了。而对毕业设计的质量好坏不关心，仅仅只是能过通过答辩就行。

三、提高毕业设计质量的方法与思路

（一）培养学生严谨求实用于创新的学习态度

指导老师在指导学生毕业设计时应该着力于培养学生的学习态度，鼓励学生尝试不同的方法来完成设计。在毕业设计遇到问题时，老师不应该有问必答，而是鼓励学生通过互联网图书馆等资源去寻找答案。指导老师应该避免高高在上德高望重的思想，积极和学生探讨所遇到的问题，适时引导学生思考问题，对学生在毕业设计中浮躁错误的态度及时进行批评并督促学生改正。

（二）提高指导教师素质，改善指导方法

指导教师素质参差不齐，应对毕业设计指导老师进行提前培训，讲授怎样定题怎样辅导等问题。各老师也可以分享往年指导毕业设计的经验供其余老师扬长避短。同时应进行岗前的思想培训，提高老师对设计的认识程度和重视程度，以良好的工作作风来帮助学生完成毕业设计。老师在指导过程中应不断总结学生在毕业设计中的问题，思考出现这些问题的原因和解决方案，为后续指导提供经验指导。另外还应注意学生在设计过程中的通病，指导过程中着重强调该类问题。对待不同学生采用不同的指导方法，因材施教、因人而异。尝试不同的毕业设计指导方法，例如，有条件的情况下可以让经验丰富的设计人员定期进行隧道设计讲座、可以让学生自由组队对同一工程进行多方案的设计，来多方面探索最适合本届学生的指导思想。指导老师在指导学生毕业设计时应重在引导而不是直接告知。直接的告诉答案会让学生形成一种依赖心理，这不利于培养他们自己寻找资料和答案的能力。老师可以在大方向上为学生导航，而要求学生自己去查阅相关文献资料，培养学生独立解决问题的能力。

（三）提高毕业设计的管理能力

毕业设计不仅仅是指导老师和学生的事情，也是学院乃至学校的事情。学院和学校的教学管理部分应该加大对毕业设计的管理，制定科学的管理模式。例如，在毕业设计时，应该随时抽查指导教师的指导情况和学生毕业设计的完成情况。必要时可以邀请除指导老师以外的隧道工程系老师进行提问抽查。管理部门同时应该认真听取老师、专家和学生的意见，不断完善对毕业设计的管理和评价体系。毕业答辩是检验学生设计好坏和老师指导好坏情况的最终体现，院校应该切实深入实际，把握答辩这个最后的关卡，在最后这道线上做好毕业设计的质量控制。答辩之前应制定科学合理的答辩评判标准供老师和学生参考，答辩时一旦发现某个设计达不到要求的标准，应该认真彻查找出问题并认真修改设计，直到达到能够通过答辩的水准。

（四）多带学生去现场

第3篇

关键字：隧道覆盖覆盖规划铁路隧道公路隧道

一、概述

对重要的公路、铁路实现全线覆盖是运营商提高网络质量的一个重要环节，是提高综合竞争力的一个有力手段。从交通角度来看，目前大多数隧道的目的是覆盖盲区，因此需要结合交通线路的覆盖设计来制订专门的隧道覆盖解决方案。

隧道覆盖主要分为铁路隧道、公路隧道、地铁隧道等，每种隧道具有不同的特点，一般来说公路隧道比较宽敞，对隧道里面的覆盖状况，有车通过与无车通过时差别不大。车辆通过时，隧道内剩余空间较大，可根据实际情况选择尺寸大一些的天线，以获取较高的增益，使覆盖范围更大。而铁路隧道一般来说要狭窄一些，特别是当火车经过时，被火车填充后所剩余的空间很小，火车对隧道的填充会对信号的传播产生较大的影响，且天线系统的安装空间有限，使天线的尺寸和增益受到很大的限制。另外，不管是哪种隧道，都存在长短不一的状况，短的隧道只有几百米，而长的隧道有十几公里。在解决短隧道覆盖时，可采用灵活经济的手段，如在隧道口附近用普通的天线向隧道里进行覆盖。但是，这些手段可能在解决长隧道覆盖时不起作用，对于长隧道的覆盖必须采取其它一些手段。因此，对于每段隧道的解决方案可能都会有所区别，必须根据实际情况来选定覆盖解决方案。

在进行隧道覆盖规划之前，一般需要知道以下数据：

隧道长度、隧道宽度、隧道孔数（1、2）、覆盖概率（50%、90%、95%、98%、99%）、隧道结构（金属、混凝土）、载频数目、隧道中最小接收电平（一般为-85dBm到-102dBm）、隧道孔间距、AC/DC是否可用、墙壁能否打孔、隧道入口处的信号电平、隧道内部已有信号电平等。

二、隧道覆盖的信号源选择

为了提供隧道覆盖，一个GSM信号源与一套分布式系统是必要的。信号源的选择，需要根据隧道附近的无线覆盖状况和传输、话务、现有网络设备等情况来决定。隧道覆盖所采用的信号源包括宏蜂窝基站、微蜂窝基站、直放站等。

对于铁路、公路隧道覆盖来说，由于其话务量小，宏蜂窝基站作为信号源较为少用。但是，在城市地铁隧道中，人流量大，话务量也高，这种场合不仅要覆盖站台，而且还要覆盖铁路系统出口等地方，可采用容量较大的宏蜂窝基站。

使用宏蜂窝基站的优点是可以提供更多的信道资源、扩容较为容易、单个基站覆盖能力强；缺点是需要用电缆从BTS设备所在的机房引入信号覆盖隧道、增加了馈线损耗、需要较大的机房等配套设备、总的投资费用高。

对容量要求不是很高的隧道覆盖，可采用微峰窝基站。使用微蜂窝基站的优点是所需设备空间小、所需配套设备少、总的投资费用低。

如果附近有信号源可以利用，则可采用无线直放站来作为隧道覆盖的信号源。采用直放站往往是网络拓展的第一步，在网络容量上升后再用GSM基站来替换。采用直放站作为信号源的优点包括：无需传输、综合成本低、可将远处的话务带给施主小区，使小区的信道利用率更高、安装速度快等。无线直放站有宽带直放站和选频直放站两种，采用无线直放站会使得网络管理复杂度增加，不便维护，另外在采用选频直放站时，施主小区的频率发生变更后，直放站的频率也要进行调整，不利于整网规划和优化，施主天线和重发天线需要有足够的隔离度，造成安装空间上有些困难等缺点。除采用无线直放站以之外，也可采用光纤直放站作为信号源对隧道进行覆盖。

在实际工程之中，必须根据隧道长度、隧道附近的覆盖状况、基站分布、话务分布、建站条件等因素选择信号源，微蜂窝基站和直放站是隧道覆盖建设常用的信号源。

三、隧道覆盖的天馈系统选择

在选择好了GSM信号源之后，则必须根据实际情况配置天馈系统，对隧道进行覆盖。通常有三种不同配置的天馈系统：同轴馈电无源分布式天线、光纤馈电有源分布式天线、泄漏电缆。

1、同轴馈电无源分布式天线

这种覆盖方案的设计比较灵活、价格相对低、安装较方便。同轴电缆的馈管衰减较小，天线增益的选择主要取决于安装条件，在条件许可的情况下，可选用增益相对较高的天线，来提高覆盖范围。该方案的简化版就是采用单根天线对隧道进行覆盖，对于较短的隧道来说，这种方案确实是一种低成本解决方案。

2、光纤馈电有源分布式天线系统

在某些复杂的隧道覆盖环境中，可采用光纤馈电有源分布式天线系统来替代同轴馈电无源分布式天线系统。它更适用于覆盖地下隧道（地铁隧道）和站台。采用光纤馈电有源分布式天线系统的主要好处包括在室内安装的电缆数减少、可适用更细的电缆、采用光缆可降低电磁干扰、在复杂的网络中设计更灵活等，缺点是成本高。

3、泄露电缆

采用泄漏电缆进行隧道覆盖，是一种最为常用的方法，这种方法的好处在于：

可减小信号阴影和遮挡，在复杂的隧道中采用分布式天线，手机与某特定天线之间可能会受到遮挡，导致覆盖不好；

信号波动范围减少，与其它天线系统相比，隧道内信号覆盖均匀；

可对多种服务同时提供覆盖，泄漏电缆本质上是宽带系统，多种不同的无线系统可以共享同一泄漏电缆，考虑到在隧道中经常使用某些无线系统（寻呼系统、告警系统、广播等），采用共享一条泄漏电缆的方法，可省去架设多条天线的工程。

泄漏电缆覆盖设计是一项非常成熟的技术，其设计方案相对简单，本文不作重点分析。下面重点分析采用普通同轴馈电无源分布式天线进行隧道覆盖的设计方案。

四、隧道的无线传播

无线电波在隧道中传播时具有隧道效应，信号传播是墙壁反射与直射的结果，其中直射为主要分量。华为公司基于ITU－R建议，根据试验数据对传播模型进行了修正，得出一简单实用的隧道传播模型，用于进行隧道覆盖设计，该传播模型为：

Lpath=20lgf+30lgd―8dB

其中: