桥梁学术讲座总结
学 院： 土木工程学院 专业班级： 土木0802班 学 号： 1208080218 姓 名： 徐建国
2012年1月20日
我国现行的《城市桥梁设计载荷标准》(CJ77-98)将城市桥梁称谓为：“城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物。”改革开放，党的富民政策，改变了人们的认识，“要致富、先修路”已成共识，公路桥梁建设以令世人惊叹的规模和速度迅猛发展，取得了巨大成就，加快交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。如今，在祖国的江、河、湖、海和高速公路上，不同类型、不同跨径的桥梁，千姿百态，异彩纷呈，展示着我国交通特别是公路桥梁建设的辉煌。桥梁建设的成就和技术进步，是广大桥梁科技工作者才华、智慧和汗水的结晶，充分体现了我国综合国力的增强和改革开放的成果。
我国城市桥梁建设在20世纪得到了历史性的发展，成就可概括为：实现了跨径大超越；桥型结构和技术有创新；深水大跨桥梁建设技术成熟；桥梁美学理念有所增强。同时还要看到，我国城市桥梁建设中的不足：我国城市桥梁技术的总体水平同世界领先水平相比仍存在一定差距，主要表现在理念和设计、材料、工艺技术创新上；桥梁的安全耐久性是桥梁界关注的突出问题，一些桥梁所暴露出的质量缺陷，不同程度地反映出在设计、施工、材料、养护维修、运营管理等方面存在的缺憾和不足；有的地区或有些高速公路上的桥梁，包括立交桥、天桥，桥型结构呆板、笨拙，与环境、地貌的协调不足，存在拓展空间；建设日新月异，设计、施工、科研单位的实力有所增强，水平普遍有所提高，但地区、单位之间并不平衡。
随着祖国各地城市现代化建设进程的加快，新一轮建设高潮必将来临。为此，作者提出如下对策建议，以期促进我国城市桥梁的创新和发展。
第一，应充分重视城市桥梁作为城市生命线工程极其重要的工程结构其特殊作用，切实加强城市桥梁安全度和耐久性的研究，尽快编写相关设计规范和施工技术规程，强化城市桥梁的耐久性设计。采取有效措施，通过综合治理，切实保证城市桥梁的综合品质和质量，以确保城市桥梁的使用寿命。为防止船舶撞击桥梁，应出台城市桥梁相关的设计规范和安全管理条例。
第二，应树立自主创新和集成创新的观念，努力实现原始创新，不仅仅满足规模大、跨径大和建桥的高速度，更应关注城市桥梁工程建设中的创新技术、工程质量和桥梁美学上的突破，真正实现创造性设计，给人们留下传世的城市桥梁精品。在桥梁的规划和设计阶段，运用高度发展的计算机辅助手段进行有效的快速的优化和仿真分析，虚拟显示（Virtual Reality)技术的应用使业主可以十分逼真地事先看到桥梁建成后的外型、功能，在模拟地震和台风袭击下的表现，对环境的影响和昼夜的景度等以便于决策；在桥梁美学方面，坚持科学发展观，摈异“在适用、经济、安全条件下照顾景观”的旧理念，桥梁的美学设计应成为日益重要的原则，桥梁工程师要不断提高自己的审美情趣和艺术素养，使一座桥梁成为美化环境、给人民带来欢愉的艺术品。
第三，应不断地搜集和了解国外城市大跨径桥梁的发展动态，正视我们的不足，看到我国在桥梁施工手段、检测手段，尤其是大型深海基础的施工技术、施工设备远不及美国、英国和日本等发达国家；要加紧研制大型架桥机械、大吨位张拉设备、大型海底挖掘机械等。尽快缩短与国外发达国家在建桥机具设备上的差距。第四，应加紧进行我国城市桥梁有关规范的编写、修改和完善工作，特别是弯、坡、斜和异型城市桥梁结构的相关规范，使城市桥梁设计有章可循；并尽快编写出城市大跨径桥梁的设计施工规范、修订钢桥规范等，以满足设计和施工的需要。在桥梁设计创新方面，坚持“设计是工程的灵魂、创新是设计的灵魂”的理念，合理安排设计周期，科学规划设计阶段，既要注意经济指标，又要注重安全和美观；既要创新突破，又要体现中国文化。
第五，加大轻质高性能、耐久材料的研究和推广力度，如水下不离析混凝土以及耐候钢钢板，将玻璃纤维和碳纤维增强材料从最初的加固补强材料向最终代替传统的钢材和混凝土的方向发展，积极推广铝合金钢材料在城市桥梁上的应用，以适应城市大跨径桥梁的建设需要。
第六，大力推进城市桥梁工厂化预制阶段和整体化安装工艺的进程，加强城市桥梁营建管理技术的研究，搞好设计、施工、监理、工程控制和工程经济等方面协调，加强对工程质量的控制，确保城市桥梁的工程质量。在桥梁的建造和架设阶段，人们将运用智能化的制造系统在工厂完成部件的加工，然后用全球定位系统（GPS）和遥感技术，在离工地千里之外的总部管理和控制桥梁的施工；在桥梁建设的工程质量方面，提倡合理设计周期、合理工期和合理造价的科学态度，给施工承包单位提供更新装备、提高技术的发展空间，抵制伪劣材料和欺诈行为，实现严格的监理制度；在桥梁建成交付使用后，将通过自动监控和管理系统，保证桥梁的安全和正常运行，一旦有故障或损伤，健康诊断和专家系统将自动报告损伤部位和养
护
决
策
。
第七，加强国内、国际城市桥梁的学术交流，总结正反两方面的经验教训，使我国的桥梁界同行能够以多种形式在一起交流和探讨大家共同关心的问题，以推动我国城市桥梁事业的进一步发展，促进我国桥梁建设的技术进步。
我国的城市桥梁建设空前繁荣，展望我国公路建设的前景，桥梁新建、改建、加固的任务依然很重。只要坚持技术创新和可持续发展，总结经验，正视不足，认真解决桥梁建设中所存在的问题，我国的城市桥梁建设技术一定会展现更新、更高的水平。
隧道学术讲座总结
学 院： 土木工程学院 专业班级： 土木0802班 学 号： 1208080218 姓 名： 徐建国
2012年1月20日
隧道是处于复杂地质条件下的建筑工程，它受天然形成的地质状态如地应力、地质物理参数、地下水、地质断层等因素和人工开挖操作如开挖方式、支护方式、支护时间等因素影响很大。由于隧道所处的地质环境不同，其围岩稳定特性也不同，因此应采用的支护方式和开挖方式也就不一样。目前隧道的开挖方式主要有全断面开挖方法、台阶法、台阶分部开挖法、导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等[1，2]。全断面开挖方法适用于一级围岩，台阶法适用于工级围岩，上下台阶之间的距离，能满足机具正常作业，并减少翻渣工作量台阶分部开挖法适用于一级围岩，一般环形井挖进尺以为宜导坑法适用于级围岩，各工序安排紧凑，能保证施工安全单双侧壁导坑法适用于围岩较差、沉降需要控制的隧道。而支护方式通常采用锚喷、锚网喷、锚喷网架、锚喷网架注浆、钢架支护、钢筋混凝土支护、注浆加固和预应力锚索支护等，实际应用中常常采用多次支护、联合支护等形式。本文重点分析了公路隧道的开挖与支护技术。
新奥法基本思想
20世纪60年代提出的新奥法施工方法，目前已成为地下工程的主要设计施工方法之一。从70年代以来，我国在地下工程的各个领域中，广泛推广渊源于新奥法隧道施工概念而发展起来的现代支护新技术—喷锚支护，至今无论在理论研究还是在工程实践中都己经有了长足的进步。新奥法隧道施工的主要特点有：①隧道施工的概念与传统的支护理论不同，新奥法的主要原理，可解释为这样一种概念，即将隧道断面周围岩石从荷载的发生者转变为承载者。②既能有效地支护围岩，同时又允许围岩变形。新奥法认为，先施做薄的辅助混凝土衬砌，监测其变形过程，待变形达到稳定状态后才可修筑永久性支护。③锚喷支护应用于破碎岩体，锚杆支护的传统概念是锚杆只能用于锚固隧道上部有可能脱落的岩石，而不能用于节理发育的破碎岩体之中。④变形动态与监测施工，新奥法通过围岩压力释放来实现二次平衡，因此通过测量围岩和支护变形动态，控制隧道稳定是新奥法的核心内容。
隧道开挖 隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并应尽量提高掘进速度。即在选择开挖方法和掘进方式时，一方面应考虑隧道围岩地质条件及其变化情况，选择能很好地适应地质条件及其变化，并能保持围岩稳定的方法和方式另一方面应考虑隧道范围内岩体的坚硬程度，选择能快速掘进，并能减少对围岩的扰动的方法和方式。 隧道开挖方法实际上是指开挖成形方法。按开挖隧道的横断面分部情形来分，开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、留核心土台阶开挖法、分部开挖法等。台阶开挖法，一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型，也有采用台阶上部弧形导坑超前开挖的。台阶法适用于III,IV级围岩且含软弱夹层带或节理发育地段。根据围岩的破碎程度，台阶法又可分为长台阶法、短台阶法、超短台阶法。由台阶法变化而来，上台阶超前倍洞跨，主要应用在采用短台阶法开挖遇到土质、涌水、掌子面坍塌等段落。特点是施工调整不大，在遇到短距离围岩变化时可优先采用，能较快提高施工的安全性，但工序增多，进尺较短(一般不超过1m)。分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖，故可称为导坑超前开挖法。常用的有上下导坑超前开挖法、上导坑超前开挖法、单（双）侧壁导坑超前开挖法等。
光面爆破在隧道工程中的应用己经十分广泛，它不仅能提高隧道的掘进速度，科学有效的控制爆破还能避免超欠挖，保证后期支护效果。光面爆破的实质就是在隧道掘进设计断面的轮廓线上布置加密的周边眼，减小药包直径，减少装药量，采用低密度和低爆速的炸药，以控制炸药爆破能量及其作用，降低爆炸冲击波的峰值作用，削减它在岩石中引起的应力波强度，避免在炮孔周围产生压碎区，而使爆破作用集中到需要爆落的一侧岩体上，减弱对原岩体的破坏作用。
支护方法
喷射混凝土。向洞室内表面围岩喷射混凝土，能使被裂隙分割的岩块体粘接起来，保持岩块体的咬合和镶嵌作用，通过提高岩块体的粘接力和摩擦力来有效的防止围岩松动，并避免或缓和了应力集中现象的发生，而且给围岩表面以抗力和剪力，使围岩处于有利于稳定的三轴应力状态，并通过喷混凝土层自身的结构刚度，来阻止不稳定体的坍塌。喷射混凝土自身有一定的刚度，能够抵抗岩土体的坍塌，并且往往和其它支护方法共同作用，承受支护结构的受压变形，因此喷射混凝土支护方法是现代隧道施工最常用的方法之一。
锚杆支护。在岩土体中打入锚杆，能约束岩土体的变形，并通过向围岩施加压力，使原来处于二轴应力状态的洞室内表面的围岩保持三轴应力状态，从而阻止了围岩体刚度的恶化，尤其是松动区内围岩的刚度。通过在岩土体中的系统锚杆的作用，在岩土体中形成了被约束变形的岩土体加固圈，形成了能够承受外部荷载的岩土体承载拱，与岩土体共同承受外部荷载，增强了岩土体的稳定性。
挂钢筋网。钢筋网通常是与锚杆连接在一起使用的，由于锚杆布设有一定的间距，而锚杆约束作用之间的岩土体就非常薄弱，易发生坍落，为此在锚杆之间用钢筋网连接，可以使松散的岩土块体处于三轴应力状态中，保持稳定作用。同时锚杆之间相互连接，减小了由于单个锚杆失效，造成局部坍落的可能性。
钢支撑。钢支撑是利用支撑结构自身的刚度来稳定岩土体，控制岩土体的变形，一般在工作面开挖完成后，按设计间距立刻安装，这样能够充分发挥钢支撑的作用，稳定岩土体。钢支撑主要用于岩土体自身稳定性极差的地层，通常有两种形式，一种是用钢筋制作的格栅钢架结构，另一种是用型钢制作的工字钢支撑。并且钢支撑经常与喷射混凝土、锚杆、钢筋网同时使用，以确保岩土体的稳定。
注浆导管超前支护。超前注浆导管在超前支护方法上其作用类似于超前锚杆，纵向支撑松散的岩体，在隧道开挖的开挖轮廓线施做，由后部的钢支撑和前方未开挖部分岩土体支撑起中间部分的岩土体，起纵向梁作用。同时由于通过对导管内注浆和砂浆锚杆注浆，浆液将进入岩土体的裂隙中，形成刚度较大的土层加固圈，提高了岩土体的稳定性。这种方法对于裂隙发育的块状岩体效果为佳，超前注浆导管的对岩土体的注浆加固作用较超前锚杆效果要突出。由于向岩土体内注入了浆液，填补了岩土体中裂隙，不但提高了岩上体的力学性能指标，同时起到了防水的作用，地下水往往会降低围岩等级，不易使岩体失稳，发生坍塌，因此，这种方法对于含水地层的支护加固效果尤其显著。
管棚超前支护。管棚施工方法主要用于岩土体的成拱效果极差的岩土体地层，这种地层由于地层自重，产生较大的岩土体侧向压力，隧道内会发生纵向的坍塌，引起前于地层自重，产生较大的岩土体侧向压力，隧道内会发生纵向的坍塌，引起前方地层的陷落。为确保进洞的安全，首先在洞口部位施工管棚，采用直径较大的钢管超前布置在开挖的外轮廓线，超前的距离较大，形成纵向钢梁的作用，可以有效的减小由于岩土体自重产生的侧向压力，稳定前方地层。
新奥法施工目前己成为地下工程的主要设计施工方法之一，以其为指导的开挖、支护方式在不同的围岩级别中有着较大的区别。本文主要分析公路隧道的开挖与支护，以期能够促进公路隧道动态信息化施工发展。
