一.本課題的目的及意義，國內外研究現狀分析
目的及意義： 隨著世界經濟和科技的發展，隧道工程將會越來越多。在今后的隧道施工中，在消化吸收國內外先進隧道施工技術基礎上不斷進行技術創新，探索并形成具有中國特色的隧道設計、施工理論和先進適用的隧道施工方法、工藝是我國隧道施工發展的必然趨勢。 監控檢測是隧道施工的重要組成部分，是確保隧道施工安全的信息化手段。掌握圍巖和支護的動態信息并及時反饋到施工作業，通過對圍巖和支護的變位，應力量測，通過回歸分析，及時提供準確數據和可靠預測，修改支護系統設計。在有險情時，及時采取必要措施。
國內外現狀： 隧道是一種修建在地下，兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線等通行的工程建筑物。OECD（國際經濟合作與發展組織）1970年隧道會議綜合各種因素對隧道所下的定義：“以某種用途、在地面下用任何方法按規定形狀和尺寸修筑的斷面積大于2m2的洞室。”均稱之為隧道。 近代隧道興起于十七世紀的運河時代，從這一時期起，歐洲陸續修建了許多運河隧道。1820年前后，隨著鐵路運輸的興起，英國、法國等歐洲，然后是美國和明治維新后的日本先后開始修建鐵路隧道。在19世紀60年代以前，修建的隧道都用人工鑿孔和黑火藥爆破方法施工。1861年修建穿越阿爾卑斯山脈的仙尼斯峰鐵路隧道時，首次應用風動鑿巖機代替人工鑿孔。1867年修建美國胡薩克鐵路隧道時，開始采用硝化甘油炸藥代替黑火藥，使隧道施工技術及速度得到進一步發展。在20世紀初期，歐洲和北美洲一些國家鐵路形成鐵路網，建成的5公里以上長隧道有 20座。20世紀60年代以來，隧道機械化施工水平有很大提高，全斷面液壓鑿巖臺車和其他大型施工機具相繼用于隧道施工。其后，噴錨技術的發展和新奧法的應用更是為隧道工程開辟了新的途徑，而隧道掘進機的采用則徹底改變了隧道開挖的鉆爆方式。 據2000年的統計數據，世界隧道主要分布在中國、日本、意大利、法國、美國、英國、挪威、瑞士、德國、奧地利和加拿大等國，其中，有超過總長 1/3的隧道是本世紀五十年代后在中國和日本的；、。‘鐵路線上建成的。日本在20世紀70年代末之前共建成5公里以上的長隧道達60座，為當時世界上鐵路長隧道最多的國家，1981年建成的長22228米的大清水雙線隧道，為當時世界最長的山嶺鐵路隧道；其后建成的長53850米的青函海底隧道為當今世界最長的海底鐵路隧道。 中國大陸山嶺隧道施工大致經歷了上個世紀五十年代以前的以鋼釬、鐵錘和人力斗車為代表的“人力開挖時代”；六、七十年代以手持風鉆、風動裝巖機和電瓶機車、斗式礦車為代表的“小型機械化施工時代”。1956前后建設的2km長的寶成鐵路秦嶺隧道施工中首次使用風動鑿巖機和軌行式礦車，是中國大陸隧道施工由“人力開挖”過渡到“機械開挖”時代的標志。1970年前后成昆鐵路大于6km的關村壩等長隧道施工中采用輕型“小型機械化”，創造了“百米成洞”，標志著中國大陸隧道建設進入了“機械化時代”。八十年代修建長14.295 km的大瑤山雙線隧道，采用了進口液壓鑿巖臺車、履帶或輪式裝載機、軌行式扒裝機和大型運輸汽車、組合列車等型機具綜合機械化施工，標志著中國隧道“大型機械化作業時代”的開端。大瑤山隧道的修建縮短了中國隧道同國際隧道先進施工水平的差距。在此以后修建的長大隧道基本上都按照“大瑤山模式”進行施工，且在南昆鐵路長9 388 m米的花嶺隧道施工中創造了單口月成洞502.2 m的山嶺隧道施工記錄。以九十年代西康鐵路秦嶺1號線隧道采用大型全斷面隧道掘進機(TBM)為代表，我國隧道建設步入了現代隧道修建技術階段。秦嶺隧道1號線采用8.8 m直徑的全斷面掘進機創造了單口平均月進度312m，最高月進尺528m，單口最高日進尺40.5m的掘進記錄。秦嶺1號隧道的成功改變了中國大陸長大山嶺隧道施工中采用鉆爆法為唯一手段的施工現狀，標志著我國隧道建設進入了“現代隧道修建技術時代”。 山嶺隧道的常規施工方法又稱為礦山法，因最早應用于采礦坑道而得名。在礦山法中，多數情況下都需要采用鉆眼爆破進行開挖，故又稱為鉆爆法。從隧道工程的發展趨勢來看，鉆爆法仍將是今后山嶺隧道最常用的開挖方法。在礦山法中，坑道開挖后的支護方法，大致可以分為鋼木構件支撐（傳統礦山法）和錨桿噴射混凝土支護（新奧法）兩類。作為施工方法，人們習慣上 將采用鉆爆開挖加鋼木構件支撐的施工方法稱為“傳統的礦山法”；而將采用鉆爆開挖加錨噴支護的施工方法稱之為“新奧法”。我國從20世紀60年代開始引用錨桿和噴射混凝土技術，近幾十年來，通過工程實踐積累了豐富的在不良地質等困難條件下用新奧法修建隧道工程的成功經驗。 國內外隧道施工中, 常用的方法有鉆爆法, 盾構法和掘進機法等。 “新奧地利隧道修建方法”(NATM)簡稱“新奧法”的概念是奧地利學者臘布希維茲（L.V. Rabcewicz）教授于 20世紀50 年代首先提出的。它是以既有隧道工程經驗和巖體力學理論為基礎，將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護手段，通過監測控制圍巖的變形，便于充分發揮圍巖的自承能力的施工方法。經過奧地利、瑞典、意大利等國的許多隧道與地下工程實踐和理論研究及科學論證，于 20 世紀 60 年代取得專利權并正式命名為新奧法（NATM）。新奧法應該理解為新奧法原則而不能將其片面理解為施工的一種方法。基于以上的理解，可歸納新奧法的原則為充分保護、利用圍巖自身的承載能力；其施工要點為控制爆破、錨噴支護和施工監測，其實施方法為設計、施工和監測三位一體的動態模式。 中國在20世紀70年代末開始了解和接受新奧法的概念，從20世紀80年代開始在一些隧道的設計中貫徹了新奧法基本原理，采用了信息化設計方法，例如大瑤山隧道、南嶺隧道、軍都山隧道等。1988年中國批準發布了《鐵路隧道新奧法指南》，并編寫了“噴錨技術法規則”等作業標準。隨著新奧法基本原理在隧道工程實踐中的應用，以及開挖方法、輔助工法、錨噴技術、現場監測技術等的不斷完善和提高，逐步形成了具有中國特色的隧道修建方法，如“淺埋暗挖法”，即“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”十八字決”和“復合式襯砌”等技術，豐富和發展了新奧法原理。
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二.本課題的任務、重點內容、實現途徑
（1 任務 結合礦山安全工程知識模塊、要點的回顧和總結，重點通過對隧道施工圍巖失穩破壞的影響因素準確識別，掌握隧道施工安全監測技術及安全規程。 （2 重點內容 能夠對隧道施工圍巖失穩破壞的影響因素準確識別；掌握隧道施工安全技術管理規程；能夠對隧道施工監測方案進行科學選擇和監測數據正確判定。 （3 實現途徑 1、借閱圖書，查閱資料； 2、聽從指導教師安排，按時完成任務； 3、現場調研，搜集資料； 4、組員相互交流心得體會。
三.完成本課題所需工作條件（如工具書、計算機、實驗、調研等）及解決辦法
1、計算機： 主要是CAD制圖工具和計算機編程程序的英勇 2、實驗調研： 當論文寫作過程中，遇到需要使用實驗設備，在條件允許的情況下，可以預約借用學校實驗室的實驗設備。安排適當的時間，進行現場調研，勘察，搜集資料。 |
