隧道施工監理范文

時間:2023-03-21 13:59:21

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隧道施工監理

篇1

關鍵字:隧道工程施工 施工監理

1.隧道施工監理中存在的問題

一直以來,工程施工監理都是十分復雜的,影響因素也很多,當然隧道工程施工監理也不例外。從實際來講,隧道工程因隱蔽部位多,并且大都是循環工序,承包商往往在追求進度、節省費用時忽略質量。隧道工程施工監理就是要達到項目所規定的工程質量、施工工期、工程預算等要求,使項目達到業主預期的目標。

2.大學城隧道監理工作概況

監理工程師接到中標通知后即進人現場,根據業主要求,結合該隧道工程監理的特點,來完善組織機構。針對該隧道編寫了《大學城隧道工程現場監理實施細則》。要求監理人員遵照“嚴格監理,熱情服務,秉公辦事,一絲不茍”的原則,認真落實執行有關施工監理的各項方針、政策和法律法規,同時制訂監理工作計劃。并按照監理規范、施工技術規范和規程、設計要求及合同文本,以安全、優質、經濟、快速地完成本工程為本而做好“三控”(即質量、進度、投資)和“二管”(即合同、信息管理)的施工監理工作;堅持原則,抓緊并攻克工程中的難點和重點,監幫結合,做好工程質量管理、工程變更和計量支付,控制好工程投資,搞好安全生產與文明施工,建立起良好的施工環境。2.1開工準備階段監理工作重點

按照合同文件,對承包單位負責人、組織機構、主要管理人員和技術干部到位情況進行全面檢查,并對進場的施工機械設備進行檢查,要求盡快按合同上寫明的時間到位。同時復核、審查施工組織設計,提出改進意見,并對影響進洞的關鍵工序做補充說明。檢查承包人的質量保證、質量管理和安全保證體系。檢查核實施工單位的工地試驗室、儀器和人員到位情況,督促其配備必要的試驗儀器設備,并對儀器設備安裝、調試和鑒定進行旁站監理;對本工程材料的質量標準和規格等進行核對。并按照總監辦提供的試驗記錄、試驗報告單格式,根據試驗規范及規程要求的檢測項目和內容表格交付承包人使用。

2.2加強工程質量進度管理

工程質量和進度監理過程表現為檢查并填報各種監理用表,監理用表的填報過程反映了工程施工的各個工序環節,只有各工序環節都符合要求的工程方能計量支付和辦理工程結算與竣工決算。在該隧道施工監理過程中,為正確評價隧道噴射混凝土的質量,在施工中按照每10延米至少在拱腳、邊墻采取鉆孔取芯各一組(3)個試樣,檢查噴漿混凝土強度,并利用鉆孔檢查噴漿混凝土的厚度、壁后空洞大小、噴漿混凝土與圍巖的粘結力等情況。對噴漿強度不夠、粘結力差的混凝土除采取補強措施外,還須及時調整混凝土配合比,使之達到要求;存在空洞根據其洞大小采取壓水泥漿或混凝土等措施充填密實,噴漿厚度不夠及時補噴,補噴后不得出現大面積凹凸不平現象,以免形成新的應力集中。

2.3搞好計量支付,控制工程投資

由于施工對象是低液限濕陷性黃土圍巖,具有自身的特殊性及復雜性,且土質及含水量的變化難以預料而增大了監理難度。監理工程師及時對出現的問題在現場與承包人共同商定處理措施或工程變更方案。如:當隧道進出口開挖到100米左右后,從隧道、地質地形對照圖上,發現隧道已進人深埋地段,且黃土土質變硬,含水量降低,裂隙減弱,根據以上地質情況,經上報總監辦批準及時將Ⅰ類圍巖調整為Ⅱ類圍巖,圍巖的支護參數及斷面尺寸作相應調整。不但提高了進度、降低了支護費用,而且達到了安全施工的目的。

2.4搞好計量支付,控制工程投資

工程投資控制和對合格工程及時給予計量支付是監理工作中的重要組成部分。監理工程師根據承包人工程進展和工程量完成情況,及時通知承包人予以計量,有變更但未辦理工程變更令的不予計量未達到合同規定最低限額不予支付,不是用于永久工程的或證明資料不齊備的材料不得支付預付款。

2.5搞好材料試驗,合理使用原材料

材料試驗是保證施工質量和降低工程造價的關鍵。監理人員對承包人有關施工材料進行了調查、抽查 、復檢及標準試驗。對相關的混凝土外加劑進行篩選和對比試驗;對材料進行了規范化管理,各類材料須分門別類堆放,并有明顯標識牌;施工時嚴格按配合比上料,并按規定頻率隨機抽檢混凝土試塊強度。

2.6安全生產與文明施工

安全生產與文明施工體現了一個單位的經營素質和管理水平。監理嚴格按“

熱情服務,監幫結合,建立良好的施工環境”的原則,監督承包人搞好安全生產與文明施工。大學城隧道在施工初期,由于施工單位進場材料多而雜,且亂堆亂放,工人不戴安全帽時有發生,通過監理糾正,使施工單位養成了自覺的良好習慣。

2.7加強工程測量與隧道監控測量監理工作

自監理進場后,首先抓隧道的貫通控制測量工作;其次,督促承包人進行洞外的施工測量,并根據交接樁與相鄰標段的控制點坐標,按設計值逐樁推算,計算本合同段內路線中樁及橋涵主要樁點的坐標與設計值核對無誤后,將各樁點進行閉合計算,看閉合差是否符合規范要求,若閉合差超出規范要求,則須重新施測或計算,直到滿足規范要求。

3.加強隧道施工監理的具體措施

保證監理工作質量和監理成效的一項基礎工作是使監理工作更加規范化和制度化。從組織措施、技術措施、經濟措施入手,使監理工作責任層次清楚,保證措施得力。理順和施工單位的關系是搞好監理工作的需要,監理工作取得的成效不僅取決于監理單位自身的努力,還將受制于來自施工單位的影響。正確運用工程質量的確認權及否決權,不僅要及時發現施工質量問題,而且能及時提出可行的處理方案。充分肯定施工單位做的好的方面,再指出施工中存在的問題,讓其樂意接受。充分尊重施工單位,在提出處理問題的建議方案前,先征求他們的意見。維護施工單位在履行承包合同的前提下所取得的合法利潤。尊重人格尊嚴,就事論事,絕不針對他人。以質量控制為核心,并力爭做好“三控制”,三控制即工程建設的質量、進度、投資。在質量控制方面要先抓文件的審查,爭取把“差、錯、漏、碰”消除在開工之前。抓好工程試驗,確保工程質量合格。嚴格控制各項“工藝”、“工序”,嚴格檢驗隱蔽工程。幫助督促施工單位建立、健全有效地質保體系和自檢體系,促進其正常運轉,使之確保工程質量,達到不返工或少返工。定期進行工程質量大檢查,推動工程質量更上一層。定期召開監理工作經驗交流會,取長補短,共同提高。在投資控制方面,嚴把驗工計價關和變更設計審查關。在進度控制方面采取有效措施,實施動態控制。不斷提高監理人員的業務水平和政治素質。

4.小結

篇2

【關鍵詞】淺埋偏壓水沖隧道;施工監理;有效措施;分析研究

一、工程相關情況簡述

水沖隧道位于某縣城郊區,是一座上下分離、四車道高速公路連拱隧道。隧道設計計算行車速度為80 km/h。隧道受地形及路線布線的限制,設計為單線雙洞連拱隧道,隧道內輪廓采用三心圓形式,曲中墻,二次襯砌獨立成環的曲墻式斷面,隧道平面出口段位于緩和曲線段內,最大超高0.32%,隧道縱坡為單向2.4%~1.27%,隧道全長480m。該隧道地貌屬于剝蝕山區后期發育形成的溪流地段,地形起伏較大,最高地面高程403.02m,最低地面高程為300.76m,相對高差為102.26m。山勢陡峭,最大坡度50°以上,一般多為28°~40°之間。隧道區溝谷深切,植被較茂盛,地形崎嶇,交通不便,施工困難。巖性主要為白堊系全風化-弱風化、薄-中厚層狀紅砂巖,鈣泥質膠結,節理、裂縫發育,單斜構造,巖層產狀為305°

二、淺埋偏壓水沖隧道施工過程中的監理措施

(1)嚴格管理控制管棚及地表處治工作。管棚施工的監理工作主要包括以下內容:核查鉆孔機具是滿足標準安裝要求,根據鉆桿傾角與長度來得到鉆頭位置,管棚中心線及長度與開挖輪廓線之間的距離應該控制在三十至五十厘米之間,如果出現鉆孔下斜問題要立即采取措施進行整改。核查導拱胎模、孔位布置、長管棚開孔斷面、工字鋼架制作安裝情況等。制作安裝無縫鋼管的時候,要特別注意節頭錯開,若出現坍孔則應該施行掃孔后再進行鋼管安裝。壓漿時要根據從兩側至中間的順序施行,漿液濃度,隔孔壓漿、注漿壓力等都要嚴格滿足規范要求,漿液擴散范圍應確保在設計要求允許范圍內。地表處治監理工作主要是確保淺埋段及加固圍巖能夠呈現較干狀態,避免地表水下滲浸軟隧道拱頂圍巖,腐蝕隧道鋼架支護上。(2)嚴格管理控制隧道爆破開挖。監理工作人員應該敦促承包單位嚴格依據設計要求施行隧道光面爆破開挖,避免出現超欠挖情況,確保獲得隧道工程理想建設質量。在開挖過程中必須注重測量數據的準確性,重點核查開挖輪廓線、掏槽眼、周邊眼的放樣情況。按照圍巖級別、地質改變、監控量測情況等進行分析適當調整炮眼深度,二圈眼、輔助眼及周邊眼要保持相同深度,眼底應該保證在相同斷面上,周邊眼應淺于矩形中空掏槽眼二十至三十厘米。周邊眼施工過程中要注意鉆孔傾角,其眼底應控制在開挖輪廓線內,底板眼向下斜深應控制在水溝底深范圍內,其余炮眼在鉆進時基本上垂直掌子面。監理工作人員還應全面核查單孔裝藥量及裝藥構成,選擇使用1至15段毫秒雷管起爆。完成爆破之后要掌握開挖輪廓超欠挖、巖石塊度、炮孔痕留等,同時還要測量并記錄開挖斷面尺寸。若本次循環光爆沒有滿足標準要求,下一次循環時要適當協調整改炮眼裝藥量、位置、深度。(3)嚴格管理控制中墻施筑。中墻在施工過程中其中間部位巖柱被用混凝土結構所替代,混凝土結構將隧道左右襯砌結構連接起來,是連拱隧道獨特的結構形式。中墻在貫通中導洞之后立即開展澆筑工作,不僅占據著初期支護與二次襯砌支撐點的重要作用,而且是防水層的主要支撐構件。開挖洞室之后中墻支撐著隧道初期支護,防水層會繞過初期支護噴射砼與中墻的結合部越過中墻頂與洞室內其它防排水設施,每個洞都會形成完整獨立的排防水體系;同時在中墻中央縱向部位間隔一定距離都會布設排水管,避免在中墻頂凹下位置出現積水。應該確保在完成中墻防排水層及初期支護施工后再施行中墻和中導洞之間孔洞空隙的回填。如果中墻和中導洞之間孔洞空隙沒有得到及時的回填,在開挖過程中就會出現較大毛洞跨高比,洞四周巖的受力情況不穩定而且會對開挖工作造成消極影響,隧道整體施工進度及安全都無法得到有效保證,若發現問題沒有采取正確措施進行密實回填,那么在往后的營運過程中有可能會帶來安全隱患。(4)嚴格管理控制初期支護。監理工作人員必須確保初期支護能夠嚴格按照工序逐一開展,首先要在最短時間內布設粘結錨桿,要注重墊塊、角度、抗拔力的有效把握。鋼拱架要密貼圍巖并獲得及時安裝,墊塊頂緊傳力。噴射混凝土應緊跟開挖面,選擇使用的材料、厚度、強度、濕噴工藝等各方面都要滿足規范設計標準。分層、分段、分片開展作業,順序由下至上,每次噴射的厚度可以參考拱部的3至5cm,墻部5至8cm。這些規定就是為了在及時加固圍巖的同時,保證噴層致密和混凝土強度。本工程采用濕噴工藝,工人的熟練操作較好地解決了有關回彈問題。決不允許用模注取代噴射,因為模注無法及時加固、密貼圍巖,會留下后遺癥,如果圍巖作用于初期模注混凝土上導致其開裂或大變形則很難收拾。因此,應當充分認識噴射混凝土的重要性,并保質保量地實施。仰拱要及時施作,尤其是洞口段和軟弱圍巖段,早成環,確保安全。這一階段,根據監控量測結果,邀請業主和設計代表現場決定對k9+610~530等需要增強初期支護的地段,采用降低圍巖類別的方法和改用相應的設計參數等措施:增設鋼筋網;加密或加長錨桿;增加錨噴混凝土厚度;改用早強水泥;做臨時仰拱;加密鋼支撐。出口端淺埋偏壓均為Ⅴ級圍巖,采用S2襯砌類型,即初期支護采用D25中空注漿加固錨桿、28 cm厚C20噴射混凝土、8鋼筋網以及20b型工字鋼拱架等與圍巖共同組成支護體系。(5)嚴格管理控制二次襯砌。隧道二次襯砌設計為復合襯砌,復合襯砌施筑時機根據新規范中要求的水平相對收斂值確定,根據監控量測結果,分析隧道監測斷面的收斂位移、拱頂沉降量的累計值,如果該累計值小于隧道規范的要求,則表明隧道圍巖基本穩定,可以考慮施筑二次襯砌。該隧道二襯時周邊位移速率已小于0.1mm/d。施筑二次襯砌時要控制好以下質量問題:復合防水板鋪掛質量關系到二次模筑混凝土襯砌的開裂和隧道的滲漏水。因此,首先要取樣檢查,不合格的防水材料一律不得使用,然后檢查焊接、鋪設、搭接質量,注意縱橫排水管、塑料盲溝等的預埋。耳邊墻施工:采用鋼模臺車時,必須先灌筑耳邊墻,待其混凝土達到一定強度后,再灌筑拱圈混凝土,以防止臺車在灌筑過程中左右偏移。臺車的組裝就位:臺車按設計斷面形狀、尺寸及應預留加寬和沉落的數值制作,鋼模板厚度必須大于8mm。就位時,先復核中線、水平、斷面尺寸,測兩軌間距及標高,臺車頂及墻基標高,使臺車落在墻基上。襯砌混凝土灌筑,灌筑前除了檢查預埋管線、預留洞室外,還要認真檢查:粗細集料、水泥等原材料質量;施工配合比,現場掛牌標示;基底清洗情況。灌注過程中嚴格檢查:各種料的計量情況;混凝土的拌和質量;混凝土的搗固質量;制取混凝土試件;混凝土澆注記錄。

三、結語

隧道施工監理是公路工程建設過程中難度系數較高的一項工作,在施行時要考慮及掌握的因素范圍是非常廣的。如果出現遺漏環節,不僅會影響隧道施工質量及水平,而且還會對公路整體建設進度產生負面阻礙。因此監理工程師要秉承公正的態度從施工測量、爆破開挖、初期支護和二次襯砌等方面進行嚴格管理控制,為實現預期隧道工程建設質量提供充足保證。

參 考 文 獻

[1]雷序周,卜放明,陳秋南.淺埋偏壓的水沖隧道施工監理[J].湖南交通科技.2006(12)

[2]金文良,李品利.淺埋偏壓連拱隧道施工過程有限元分析[J].鐵道建筑.2008(2)

[3]祝江鴻,紀洪廣,李永德.淺埋偏壓連拱隧道施工力學行為分析[J].路基工程.2009(5)

篇3

關鍵詞:城市電力隧道;盾構施工;監理控制

中圖分類號:U45文獻標識碼: A

【正文】:

一、開工前監理工作情況

1 施工準備階段

( 1)了解現場情況并完善監理策劃文件

在開工前由總監理工程師完善監理組織機構、確定監理崗位,明確各人員的職責和工作范圍;收集、熟悉監理合同、施工合同、施工圖紙,總監理工程師組織監理人員對圖紙進行會審、對地質勘測資料進行了解、分析,并對監理過程中控制重點作出分解;完善編制《監理規劃》、《專業監理實施細則》、《安全監理工作方案》、《應急預案》、《旁站監理方案》、《監理工作制度》、《監理項目部危險源辨識及預控措施》、《質量通病防治措施》等策劃文件并上報業主審查、備案。

( 2) 參與設計交底。

經由圖紙會審,熟悉施工技術要求與明確設計意圖,監理參加設計交底,在設計交底時,根據現場狀況、施工設備、工期等因素,從監理方面提出相關觀點,讓設計在最大程度上便利施工; 對設計圖紙上或許存在的疏忽遺漏或不清楚的地方,向設計給出改進或補充的意見,在無法避免時能夠要求相關工作人員對部分技術問題進行處理時所應掌握的原則作詳細的說明。

( 3) 審查承包商的開工準備工作。

開工前,監理項目部應及時做好對施工單位前期開工報審資料:項目管理實施規劃(施工組織設計)、管理人員資質報審、施工安全管理及風險控制方案、應急預案、進度計劃、分包單位資質、主要材料/構配件供貨商(廠家)資質、試驗(檢測)單位資質、特殊工種、工程控制網測量、施工方案等文件的審核工作,同時檢查施工單位投入的人力、機具、計量器具、技術交底及施工組織是否落實等,能否滿足開工條件。

二、質量監理

1、材料的監理。

檢查施工單位進場的原材料、構配件的外觀質量、進場產品質量證明文件并及時進行見證取樣送檢,合格后方可用于工程中,施工過程中還應督促施工單位做好各材料相關跟蹤臺賬,同時監理應根據監理規劃作出獨立平行檢驗與試驗。

由于管片可采用有資質的廠家進行預制,管片制作前監理應審查擬選用生產廠家是否具備相應資質及是否有類似管片生產經驗、審查管片施工方案;在預制過程中對管片生產各工序進行檢查、驗收;對生產的成品嚴格按規范要求進行預拼裝檢測、抗彎、抗拔、檢漏試驗,出廠前組織參建各方進行專項驗收。

2、隧道路徑測量控制

由于電力盾構隧道工程豎井多且屬地下工程,地下管網、基礎設施較多,施工前必須嚴格按設計圖紙對各豎井位置進行復測并督促做好地面控制測量、聯系測量工作,同時收資隧道與沿線相關市政設施相對位置、分析隧道施工是否安全,并督促施工單位編制報審盾構隧道穿越專項安全施工方案,在施工過程中督促施工單位嚴格執行。

3、盾構掘進導向測量

盾構掘進前必須要求施工單位做好地下控制測量(施工控制導線、施工控制測量水準),始發井完成后采用聯系測量方法,將平面和高程測量數據傳入井下控制點,但必須滿足盾構組裝、基座和反力架等安裝以及盾構始發對測量的要求。在盾構掘進過程中監理應根據監控室傳輸的測量數據結果要求施工及時調整盾構姿態。

4、盾構現場驗收

盾構機現場組裝調試完成(試掘進前),監理項目部應對盾構機殼體、切削刀盤、拼裝機、螺旋運輸機、泥水輸送系統、同步注漿系統、集中系統、液壓系統、電氣系統等系統驗收合格并確認正常運轉后,方可開始掘進。

5、盾構掘進質量控制

盾構掘進分為始發、掘進、接收三個階段,應在盾構起始段50-100m進行試掘進,并根據試掘進調整、確定掘進參數,試掘進完成、盾構機操作臺車進入主隧道后才正式掘進,在掘進過程中監理應根據監控室顯示的數據(盾構機及測量相關數據),督促施工單位嚴格控制排土量、盾構姿態。

6、管片拼裝質量控制

管片進場應檢查管片外觀質量及出廠相關質量證明文件,同時檢查管片螺栓和密封防水膠條(應見證取樣送檢)是否滿足設計及規范要求;盾構掘進至 1個管片寬度時應停止掘進,進行管片拼裝,在拼裝過程中應檢查管片圓環平整度(錯臺)、拼裝水平及環向縫隙、橢圓度、是否錯縫拼裝(通縫不得超過3環)、螺栓緊固等情況;當管片表面出現缺棱掉角、砼剝落、大于0.2mm寬的裂縫或貫穿裂縫等缺陷時,必須進行修補,管片修補時應分析管片破損原因及程度,制定修補方案,督促施工單位嚴格按方案進行修補,修補材料強度不應低于管片強度且滿足設計要求。

7、注漿質量控制

管片注漿分為同步注漿、二次補強注漿,注漿量充填系數應根據地層條件、施工狀況和環境要求確定并應滿足設計要求,注漿材料應滿足強度、流動性、可填充性、凝結時間、收縮率、環保等要求,同時應見證取樣送檢進行配合比試驗,注漿旁站監理時應根據開挖情況檢查配合比、注漿量、注漿壓力及填充系數是否滿足設計要求。

8、隧道防水質量控制

盾構隧道防水以管片自防水為基礎,接縫防水為重點,并對特殊部位進行防水處理,形成完整的防水體系;防水材料必須符合設計要求,材料進場應按要求進行見證取樣送檢;管片嵌縫防水施工時,必須對槽、縫進行清理并使用專用工具填塞平整、密實;注漿孔及主隧道與工作井、檢修通道等附屬設施連接處的防水處理必須滿足設計要求。

9、成型隧道驗收

盾構隧道每完成一段,監理應組織施工單位進行成型隧道驗收,結構表面應無裂縫、無缺棱掉角,管片拼縫應符合設計要求;隧道防水應滿足設計要求;隧道平面位置、高程偏差、隧道允許偏差(管片襯徹橢圓度、環向錯臺、縱向錯臺)應滿足設計及規范要求。

二 安全監理

1 開工前安全檢查

開工前,監理應進行現場開工安全檢查簽證,檢查施工單位是否做好相關施工安全措施、安全交底、安全管理人員是否到位、個人安全防護用品是否配置、消防設施是否配備等

2、始發、接收井安全控制

由于城市電力隧道始發、接收井開挖深度深,施工場地狹小等特點,應要求施工項目部編制了深基坑專項安全施工方案,監理項目部根據工程特點提出了監理意見并督促及時組織召開專家論證會議,要求施工項目部嚴格按照批準后的方案組織施工,在施工過程中應要求做好

盾構始發及接收井深基坑安全風險等級高 ,深基坑安全監測尤為重要,除督促施工單位做好自身安全監測,同時必須要求第三方監測單位報審專項監測方案,檢查現場監測布點情況,確保監測數據準確、頻率滿足設計要求,并要求監測人員每日監測簽到,每周出具監測報告上報。

3、盾構機吊裝安全控制

吊裝前,要求施工單位提前與吊裝公司進行現場勘查,選定吊裝機具并落實吊裝安全措施,進場吊裝前要求施工單位上報擬進場機械相關安全檢測技術資料、擬進場作業人員相關資質證件及吊裝方案,經監理審查合格后放能允許進場作業;作業前必須要求做好作業人員的安全、技術交底及相關安全措施等工作。作業時應檢查方案執行情況及安全監護情況,同時監理人員必須跟班安全旁站并做好記錄。

4、日常安全控制

隧道工程由于路徑長、施工作業點多且多處于城市主干道旁及中央綠化帶,安全風險因素多,安全管理難度大。監理必須督促施工項目部做好分包的安全學習、教育、交底等相關工作,提高班組作業人員自身安全意識;施工過程中須加強現場每日安全巡視、定期安全檢查等工作,要求各作業點必須做好場地布置、臨邊安全防護、施工爬梯(須設防墜落裝置)、臨時用電及材料堆碼等,對現場存在的問題必須及時向施工單位提出并督促整改,同時在監理日志中留下痕跡。

【結語】:經由上述對隧道盾構施工監理工作的分析,盾構施工技術在我國城市電力系統得到了大范圍應用,還獲得一定的經濟、社會效益,由于技術的逐漸完善,對監理也提出了更高的要求,監理人要不斷與時俱進、更新我們的知識結構,及時補充新的知識,加強現場監理管控力度,才能不斷提高的電力城市隧道建設監理水平,從而為電力建設事業做出更大貢獻。

【參考文獻】:

[1] 王健. 盾構隧道施工安全管理[J]. 現代隧道技術, 2006, (5):81- 83.

篇4

【關鍵詞】隧道施工;監控量測;管理體系

為了使現在日益增長的交通需求得到滿足,我國在近年來針對大量的高速公路以及高速鐵路進行了建設。然而在很多隧道施工中都出現了塌方事故,盡管隧道施工在我國都是以設計和規范要求作為依據針對山嶺隧道工程進行監控測量的,然而這其中也存在著觀測項目不全、觀測人員素質較低、觀測點不夠、觀測精度不足、觀測頻率不高、觀測斷面不充分等各種問題。因此要想使隧道工程的安全得到充分的保證,就必須要促進對隧道施工的監管力度的有效加強,建立起有效而完善的監控量測管理體系。

1 監控量測管理體系的具體內容

為了使隧道施工的安全得到充分的保證,同時還要兼顧地下管線的正常使用以及地面建筑物的安全,所以在進行隧道施工的時候必須要進行系統的以及全面的監測。要充分的參考招標文件的要求,在開展監測工作的時候需要組織專門的組織結構來進行,在整個施工組織設計的過程中要將其作為關鍵的程序來實施。

以工程的具體情況以及招標文件作為依據,針對可能影響到的周圍地面環境以及暗挖隧道結構實施有效的安全監測。位移監測是主要的監測項目,同時還要注意實施應變監測以及應力監測等監測項目。在這個過程中,需要相互印證各種監測數據,從而使監測結果的可靠性得到充分的保證。監測內容主要包括洞內圍巖及支護狀況描述、初期支護鋼筋應力、初期支護與圍巖接觸應力、暗挖隧道凈空水平收斂、暗挖隧道拱頂下沉、爆破震動效應、地面建筑物沉降以及傾斜、地表沉降等。

①洞內圍巖及支護狀況描述:采用地質羅盤儀等監測儀器針對洞內圍巖及支護狀況進行描述,必須要在開挖面針對支護狀態以及地質情況進行觀察和記錄,要將開挖面的圍巖地質情況全面的掌握住,對前方巖性進行預測,從而將施工措施提前準備好,而且在每次開挖之前都要進行這項工作。

②初期支護鋼筋應力、初期支護與圍巖接觸應力:采用鋼筋應力計、土壓力計以及頻率接收儀等監測儀器對初期支護鋼筋應力、初期支護與圍巖接觸應力進行測算。要對代表性區段進行選擇從而實施埋設測試,從而將圍巖及初期支護在隧道施工過程中的應力情況掌握住。通常情況下,其監測頻率為每2―3天要進行1次,而在特殊情況下,必須要保證1天1次。

③暗挖隧道凈空水平收斂:采用數顯式收斂計等監測儀器來進行暗挖隧道凈空水平收斂的監測,從而能夠對隧道施工過程中的結構變形情況進行了解,最終使隧道施工的安全性得到保證。通常情況下,其監測頻率為監測頻率為每1―2天要進行1次,而在特殊情況下,必須要保證1天1-2次。

④爆破震動效應:采用隨機震動測試系統針對爆破震動效應進行監測,通常將測點埋設在距爆源較近的建筑物上或者主體結構地面上。其主要目的是對周圍環境受到的爆破作業產生的震動效應的影響程度進行監測,同時還可以對爆破參數進行相應的調整,對爆破設計進行優化。通常情況下,需要具體情況為根據以確定其監測頻率。

⑤暗挖隧道拱頂下沉:采用鋼掛尺以及精密水準儀等監測工具進行監測,在進行布點的時候需要沿隧道中線方向每間隔10m進行一次布點,其主要目的為使隧道施工的安全性得到保證;通常情況下,其監測頻率為監測頻率為每1―2天要進行1次,而在特殊情況下,必須要保證1天1-2次。

⑥地面建筑物沉降以及傾斜:在影響范圍內的建筑物附近進行布點,其主要目的為對管線、建筑物、周圍土體等受到的暗挖隧道開挖的影響予以掌握,從而使建筑物的安全得到確保。通常情況下,其監測頻率為每1―2天要進行1次,而在特殊情況下,必須要保證1天1―2次。

⑦地表沉降:采用銦鋼尺以及全自動電子水準儀針對地表沉降進行有效的檢測,布點原則為沿暗挖隧道縱向每間隔10m進行一次布點,其主要目的為對管線、建筑物、周圍土體等受到的暗挖隧道開挖的影響予以掌握,從而使建筑物的安全得到確保。通常情況下,其監測頻率為每1―2天要進行1次,而在特殊情況下,必須要保證1天1―2次。

2 隧道施工監測管理原則

信息化施工是現在隧道施工的主要方式,在實時監測之后,就需要及時的整理分析各種監測數據,對其穩定性做出準確的判斷,同時還要向施工單位進行及時的反饋,從而能夠更好的對隧道施工進行指導。在開展監測工作的時候需要組織專門的組織結構來進行,在整個施工組織設計的過程中要將其作為關鍵的程序來實施。可以采取成立監測小組的方式開展隧道施工監測工作,小組組長必須要由分析能力、結構受力計算能力較強以及監測經驗、施工經驗豐富的人來擔當。在組長的指導下,其余的工作人員對資料整理工作、日常監測工作等進行負責。

為了使量測數據的連續性以及真實可靠性得到保證,必須要遵守以下的各種監測原則:①監測組需要積極的配合監理工程師進行檢測工作,同時,監測組還要將各種問題和情況向監理工程師進行積極匯報,同時還要將切實可靠的數據記錄提供給監理工程師;②要針對相應的測點采取有效的埋設保護措施,還要將切實可行的監測實施方案制定出來,并且在工程的施工進度控制計劃將其納入;③保證相對固定的量測項目人員,從而使數據資料的真實可靠性以及連續性得到充分的保證;④采用專人檢校、專人保養以及專人專用的方式針對量測儀器進行使用,而且在使用之前必須要保證檢校合格;⑤必須要采用現場檢查以及室內兩級復核的方式針對各種量測數據進行有效的檢查;⑥在監測過程中,針對各個監測項目需要嚴格的按照相應的實施細則來實施;⑦采用和計算機系統來完成管理、計算以及存儲量測數據的任務;⑧設立專門的人員來進行整理資料以及使用和管理各量測項目的設備的工作。

3 整理分析監測數據

①一旦發現有異常情況存在于觀察以及量測工作中時,必須要對支護參數進行及時的修改,滿足以下條件的情況下屬于一般正常狀態:僅有少量微裂縫或者無裂縫出現在噴射混凝土表面;在最初兩天位移速度出現加快跡象,而后迅速減少;②很快的實現穩定的位移,同時圍巖狀況良好,這樣就應該對設計參數進行適當減弱;③以監控量測信息反饋為根據,對襯砌參數進行及時的修正,從而使經濟合理的施工和運營安全得到確保;④在竣工文件當中應該納入量測資料以及量測元件埋設情況,從而使使用過程中的查考或繼續觀測更加便利。

4 結語

要想使隧道工程的安全得到充分的保證,就必須要促進對隧道施工的監管力度的有效加強,建立起有效而完善的監控量測管理體系。這就需要業主單位、監理單位、監測單位以及施工單位必須對隧道監控量測在施工中以及建成后的各項工作予以充分的重視,同時積極的配合,采取有效的措施,保證良好監測效果的實現。

參考文獻:

[1]冉小兵.談監控量測在隧道信息化施工中的應用[J].資源環境與工程.2011(03).

[2]秦定龍,田洪,蔣明.監控量測技術在長河壩電站隧道施工中的應用[J].人民黃河. 2012(04).

篇5

關鍵詞:塌方,處理,鋼管樁,加強初支,開挖,襯砌

Abstract: this paper introduces the tunnel collapse treatment engineering practice, the hole surface steel pipe piles by deep grouting consolidation, hole used in tents with small catheter for bassoon and advance the grouting, steel scaffolding steel belt W primary support reinforcement, radial reinforcement grouting surrounding rock, timely lining engineering safety measures passed for landslides.

Key words: the collapse, processing, steel pipe pile, strengthen the beginning of teams, excavation, lining

中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:

一、工程概況

某鐵路雙線隧道為全長357米,整個隧道圍巖級別為Ⅴ級,隧道施工由出口端單向掘進,設計開挖方法為大拱腳臺階法。隧道位于廣西三江地區中低山地貌,絕對高程160~240m,相對高差最大達80m,自然坡度一般20~60°。洞身所穿過的山體植被很發育,坡面一般覆土較薄,進出口溝底見基巖出露;隧道范圍內上覆第四系全新統坡殘積層粉質黏土,下伏震旦系南沱組砂巖夾泥質砂巖。隧道范圍內有向斜通過,向斜核部巖體較破碎,利于儲水,未見特殊巖土及不良地質,隧道總體埋深都在50m以下,巖體風化層較厚,環境水對混凝土無侵蝕性。

圖1 隧道地質縱斷面圖

二、塌方過程

2009年11月24日,隧道施工到上臺階DK324+364.4~DK324+362.5段發生第一次塌方, 塌方長度1.9米、寬度6米、高度不明,塌方體積約700m³。2010年1月16日對第一次對塌方段進行處理,在即將處理完成時發生了第二次塌方,里程樁號為DK324+362.7~DK324+361.4,塌方長度4.6米、寬度7米、高度不明,塌方體積約658m³。2010年3月6日隧道掌子面DK324+361.2處再一次發生坍塌,塌方段里程為DK324+362.8~DK324+361.2,塌方長度3.6米、寬度8米,高度不明,下塌土體體積約488 m³,塌方體導致DK324+373位置初期支護出現1~2cm裂縫。2010年4月30日8:00左右,隧道拱頂塌方段DK324+365~DK324+359地表發生沉陷,形成直徑約7米的橢圓形坑體,經測量,坑深約12米。隧道地表沉陷處埋深約33米。詳細請見如下照片:

第一次塌方掌子面照片第二次塌方掌子面照片

第三次塌方掌子面照片 第四次地表發生塌陷照片

三、塌方原因分析

(一)掌子面處于向斜核部地段,向斜核部圍巖破碎、利于儲水,且該地段埋深約33米,處于淺埋地段;

(二)掌子面圍巖為堆積粉質粘土,呈松散結構,巖體間無膠結或膠結差,開挖時容易引起坍塌;

(三)掌子面有滲水現象,堆積土松散潮濕,遇水后變成軟泥,失穩后發生塌落;

(四)掌子面圍巖節理面光滑、無黏結力,遇水后穩定性大大降低,因而發生滑塌;

(五)由于連續塌方,拱頂空腔未能及時回填處理,在施工過程中對圍巖稍微擾動即出現滑塌,引發新的塌方。

(六)每年3~6月為雨季,該類圍巖透水性很強,雨水沿地表滲入,由于水的滲入減少了圍巖之間的摩擦系數,極易發生剪切破壞,且土體吸水飽和后增大了地壓荷載,軟化土體減少了圍巖自身的承載能力。

四、塌方處理情況

(一)塌方處理原則

1.治塌先治水,塌穴回填封閉,做好防排水。

2.治塌先加強,洞內緊鄰塌口處加強,防止塌方擴展,塌方體注漿加強。

3.塌方的開挖支護嚴格按“短進尺、強支護、臨時仰拱緊跟、邊挖邊襯”的原則通過,襯砌采用鋼筋混凝土加強。

4.仰拱與開挖面距離控制在安全距離35m,襯砌緊跟仰拱。

(二)塌方處理具體措施

1.前三次塌方處理措施

(1)對塌方段前后60m范圍地表進行截、排水處理,在地表做好截、排水溝,保證排水暢通。

(2)對塌方體及掌子面進行注漿固結封閉,形成一個穩定體。

(3)對初期支護完成段(DK324+380~DK324+368)加設護拱,采用I20b工字鋼進行支護,間距為50cm,并加密縱向連接筋,采用φ22鋼筋,間距為50cm,采用滿焊。鋼拱架下部加設鋼墊板(50x50cm),并在鋼墊板底部墊設砼塊。并對拱腳單側加設4根鎖腳注漿錨管,錨管長度為4.0m,然后在拱墻部位打設徑向注漿小導管,單根長度為4.5m,間距為1.0x1.0m。

(4)在護拱兩側拱腳部位用I20b工字鋼設置臨時仰拱,用φ22鋼筋連接成整體,并用C25噴射砼進行封閉,形成臨時仰拱。

(5)在拱部1200范圍打設φ108大管棚,初次打設長度12m,總打設長度根據塌方體長度來確定,循環打設,循環搭接長度為2m,大管棚安設至圍巖穩定為止。

(6)開挖支護方法變更為CRD法。采用大管棚與小導管結合的方法進行超前支護,同時預埋泵送砼φ150鋼管,預埋管管口高度根據現場空腔高度來確定。

(7)對拱頂空腔進行泵送砼回填處理。

(8)對塌方段及其前方進行預報探測,確定拱頂空腔大小及位置來制定下一步地表及空腔處理方案。

(9)加強洞內及地表監控量測,指導塌方處理,防止安全事故發生。

(10)加快仰拱、二襯施工進度,確保安全距離。

2.地表沉陷后洞外工程處理

(1)施作截水溝

在地表沉陷后,在地表沉陷坑體外緣6米處沿坑體四周施作截水溝,于山體地勢較低處將雨水引排,防止雨水沖涮造成地表沉陷范圍擴大,截水溝尺寸為:溝底寬60cm,高60cm,坡度為1:0.75,截水溝采用10cm厚的C20砂漿抹平。

(2)搭設遮雨棚

為防止雨天雨水直接沖涮沉陷坑體邊坡,導致坑體邊坡失穩而使地表沉陷范圍擴大,特搭設遮雨棚進行防護,搭設面積為80㎡(10×8m)。

(3)坑體周邊4米范圍內采用Φ42的注漿小導管注漿固結,布設間距為1.0×1.0m,沿坑體周邊呈梅花形布設,長度為4.5m。

篇6

關鍵詞:降水施工;降水井

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

1概述

隨著我國城市規模和經濟建設的飛速發展,城市進程加快,城市人口,各種交通工具大量增加,人們出行頻繁,交通需求急劇增長。目前,我國大中型城市普遍存在上下班高峰時段出行擁擠,交通擁堵現象,城市交通已經成為城市發展要必然解決的問題。

地鐵作為軌道交通工具的一種型式,由于具有運量大、環保、舒適、方便、快捷等優點,逐漸成為各城市優先發展的公共交通型式。地鐵隧道是地鐵工程的重要組成部分,其施工難度大 標準高 工期長,

2工程背景

西安地鐵二號線D2TJSG-22標會展中心-三爻區間里程K20+623-K21+797.5。區間從位于長安南路上,從會展中心站南端沿長安南路,穿過繞城高速跨長安南路橋到達三爻站,斷面為單線單洞馬蹄型隧道,洞頂覆土7.9~19.7m,線間距13~24m,采用礦山法施工。

2.1工程地質

本段屬黃土梁與黃土塬交匯處,主要地層為全新統地層人工填土、上更新統風積黃土及中更新統飽和軟黃土、古土壤。巖性描述如下:

全新統地層(Q4)

雜填土 (Q4ml)由碎石、灰渣及黏性土組成,較密實。站區地表大面積分布。一般厚1.8~2.2m,平均厚1.95m。

素填土 (Q4ml)主要由黏性土組成,含白灰渣及少量磚瓦碎塊,疏密不均。一般厚0.6-2.1m,平均厚1.32m。站區地表較少量分布。

黑壚土(Q4el) 褐色,蟲孔發育,見多量白色鈣質條紋,含蝸牛殼碎片。堅硬~硬塑狀態。一般厚0.9m~2.4m,平均厚1.68m。位于人工填土下,站區內基本連續分布,為中壓縮性土,具濕陷性。

上更新統地層(Q3)

新黃土 (Q3eol) 褐黃色,大孔、蟲孔發育,見少量白色鈣質條紋及蝸牛殼碎片,堅硬~可塑狀態。一般厚8.9~10.9m,平均厚9.65m。站區內連續分布。為中壓縮性土,具濕陷性。

古土壤(Q3el) 紅褐色,具針狀孔隙,含多量白色鈣質條紋及結核,團粒結構,底部結核富集成30cm左右硬層。堅硬~硬塑狀態。一般厚1.9m~4.6m,平均厚3.75m。為中壓縮性土,不具濕陷性,站區內連續分布。

中更新地層(Q2)

飽和軟黃土(Q2aol) 褐黃色,大孔、蟲孔發育,含少量白色鈣質條紋,見蝸牛殼碎片,軟塑~流塑,以流塑狀態為主。一般厚6.7~8.2m,平均厚7.48m。站區內連續分布。為中壓縮性土。

古土壤(Q2el)紅褐色,具針狀孔隙,含多量白色鈣質條紋及結核,團粒結構,中間夾薄層黃土,常稱“紅二條”。可塑狀態。一般厚4.4~6.1m,平均厚5.3m。站區內連續分布。為中壓縮性土。

~古土壤(Q2el)

紅褐色,見針狀孔隙,含多量白色鈣質條紋及結核,團粒結構。硬塑~可塑狀態。一般厚1.1~3.7m,平均厚2.38m。

2.2水文地質

場地地下水屬地下潛水類型,穩定水位埋深15.20~22.20m,相應高程為414.57~421.08m,整體北低南高。場地低水位期為7~9月,高水位期為12月至翌年3月,水位年變幅2m左右。

該區間場地潛水賦存于上更新統殘積古土壤、中更新世風積黃土及古土壤等粉質粘土中。根據地勘資料描述,該區間隔水層與含水層界限不明顯,含水層厚度約20~80米,滲透性整體屬中偏弱,且由上自下變弱。

潛水補給主要有大氣降水等地表水滲入補給。潛水主要流向為NW。潛水排泄方式為逕流、人工開采及蒸發消耗等。

3降水井設計

3.1基坑降水主要有以下幾種 明溝排水是指在基坑內設置排水明溝或滲渠和集水井,然后用水泵將水抽出基坑外的降水方法。明溝排水(簡稱明排)一般適用于土層比較密實,坑壁較穩定,基坑較淺。

輕型井點降水

輕型井點由井點管、過濾器、集水總管、支管、閥門等組成管路系統,井由抽水設備啟動,在井點系統中形成真空,并在井點周圍一定范圍形成一個真空區,真空區通過砂并擴展到一定范圍。

噴射井點降水 噴射井點主要適用于滲透系數較小的含水層和降水深度較大(8~2m)的降水工程。其主要優點是降水深度大,但由于需要雙層井點管,噴射器設在井孔底部,有二根總管與各井點管相連。

電滲井點降水 電滲降水一般只適用于含水層滲透系數較小(0.1m/d)的飽和粘土,特別是在淤泥和淤泥質粘土之中的水。

分析西安地鐵工程特點、工程地質、水文地質主要采用輕型井點降水。

該區間一號豎井試井兩口,水位距地面15米,相對應的標高為417.86,而該處隧道底標高為412,在二號豎井打降水井兩口,水位距地面15米,相對應的標高為420.28,而該處隧道底標高為417.9,豎井底標高為415.76, 21+320(豎井向南100m)調查水位為417,隧道底標高為421.3,21+320向南,隧道底皆在水位線以上。根據試井情況及水位變化情況,因此布置范圍為20+623~21+380兩側布置降水井降水井。

由于本區間隧道K20+623-K20+823處東側隧道降水井不具備施工條件,在此段設計該段隧道西側降水外加洞內降水相結合的降水方式。

成孔設備:鍋錐鉆機

井間距:f11地裂縫附近,15m;其余部分為25m;洞內間距15米。

井深:一號豎井至二號豎井之間40m;二號豎井以南段35m;洞內段降水井深度15米(隧道拱底以下)。

孔徑:750mm

濾管:500mm

濾料:φ5-8mm的綠豆砂

一號豎井處水位隧道底標高最低,降水量最大,特取此段計算,此處降水井深度40m,間距25米,取一百米進行計算,井排間距36m,隧道兩側各五口降水井。

基坑涌水量Q=1.366K(2H-S)*S/(lgR-lgr)

隧道底標高412,水位標高417.86,水位降到隧道底以下1.0m,降深S=417.86-412+1.0=6.86m。該區域含水層位老黃土層,滲透系數K為5m/d,本區,含水層厚度H取20m,影響半徑R取100, r0為降水井分布范圍內的等效半徑,r0=(F/∏)0.5F該段降水面積100*36=3600m2,所以r0為33.85m。

Q=1.366*5*(2*20-6.86)*6.86/(lg100-lg33.85)=1433.7m3/d

單井涌水量q=1.366K(2H-Sw)Sw/nlgR0-lg(r1.r2...rn)

Sw為設計降水井中水位降深,考慮底部沉渣因素Sw=S-1=5.86,R0=R+ r0=133.85m,r取井排距的一半18,n為影響半徑內的井數取4(井間距25,影響半徑100m)則

q= 1.366*5(2*20-5.86)*5.86/(lg133.854-lg(18.18..18))

=170m3/d

本計算范圍內設計布設10口降水井,則10口井的總涌水量為 1700 m3/d,大于基坑涌水量Q,滿足要求。

4 降水井施工

4.1施工工藝

施工準備放樣鉆機就位鉆進井管安裝投濾料洗井安裝抽水泵試抽。

4.1.1成孔

鉆孔采用鍋錐鉆成孔,鉆孔過程中為防止坍孔,應提高孔內水位(高出地下水位≥150㎝)反壓和采用普通黃土泥漿,不得采用粘土泥漿或摻入纖維素等影響洗井和土層滲透性的材料。整孔采用一徑到底,鉆進過程中記錄地層情況,鉆到設計孔深后,一般需超鉆50~80cm,并停止鉆進。

4.1.2井管安裝

起鉆后按順序立即吊裝井管,管與管間用住竹蔑連接,并用粗鐵絲綁扎牢固。水位以下1m起至井底使用濾水管,其它使用砼實管井管。每節管對直,確保井管位于孔中間,以保證井管與孔壁間間距不小于100mm。

4.1.3投濾料

管壁與孔壁間的空隙用3-5mm濾料(綠豆砂)填實,再在離孔口1m的位置以上用粘土填實。

4.1.4洗井

管井安裝完成后應及時進行洗井,采用砂石泵(15m3/小時)洗井,連續洗井,使井水變清才能成功,洗井過程中應視井內水的含泥砂量而定,或視提水后井內水恢復的快慢來判斷,洗井應有足夠長的時間,一般在8小時以上。

4.1.5抽水

洗井完畢后應立即安裝抽水泵進行抽水,這樣即可抽水,又可達到洗井的目的,如洗井完成后放置一段時間再進行抽水,井有可能淤積,影響出水效果。

4.2、施工注意事項:

所用濾料應具有一定磨圓度,濾料含泥量應≯3%,要避免填料速度過快或不均造成無砂管偏移及濾料在孔內架橋現象,洗井后濾料下沉應及時補充濾料。

下管填料完成后應立即進行洗井,即使特殊情況間隔時間應≯4h,采用隔離塞分段洗井,如果泥漿中含泥砂量較大,可先撈渣或采用清水沖散稀釋,再洗井;

隧道開挖施工前 15~20d開始封閉抽水,前期采用大口徑、大功率水泵進行抽水,待降水深度趨于設計降深后,可以換用小功率水泵抽水,但是要隨時觀察降深的變化。

5結束語

本施工段在洞外降水的情況下并輔以洞內降水,降水效果明顯,有利于隧道正常開挖。實踐證明,地鐵施工過程中,降水起著重要的作用,在降水中做好周邊環境的調查,充分估計降水的影響,并在施工中強化監測手段。

篇7

【關鍵詞】隧道施工;監控量測;處理;分析

中圖分類號:U45文獻標識碼:A 文章編號:

0 前言

目前,我國公路隧道一般采用復合式襯砌,它一般由錨噴支護和模筑混凝土襯砌兩部分組成。眾所周知,隧道開挖前,圍巖處于應力平衡狀態,隧道開挖后,洞壁形成臨空面,原始的應力平衡狀態被打破,引起應力重新分布,在開挖施工過程中,隨著圍巖應力的變化,同時伴隨著圍巖位移(變形)變化。因此,采用新奧法進行隧道施工時,監控量測是實現信息化施工非常重要的一環,被認為是新奧法的三大支柱之一。實踐證明,通過量測信息及規律性認識,可以預報預測圍巖穩定性,是檢驗和修改設計、施工方案及加固措施行之有效的途徑。因此,如何處理和分析好監控量測的數據,意義重大。

1 監測數據的初步整理

監測數據的初步整理應達到以下要求:

(1)所有的監測數據應記錄在專用的表格內,原始記錄表格存檔以供需要時查用。所有數據均輸入計算機,用專門程序進行計算處理,必要時出專業分析簡報。監測人員除做好每天的監測工作外,需認真寫好監測日記,內容包括天氣、觀察情況、監測情況、施工進展情況、儀表工作情況等。

(2)每次數據監測后要進行初步的分析,特別關注變化異常數值。根據各物理量的變化過程曲線,劃分急劇增長段、緩慢增長段及基本穩定段,判斷其穩定程度以及提出下步施工的意見;實測資料經過分析后,確定各物理量的絕對值、變化速度、變化加速度、坡度等四個指標,并作為判斷穩定的標準值;經過相關分析,找出各物理量和時間進尺的關系,推算各物理量隨開挖進尺、時間推移的變化趨勢。

(3)每天應提交一份觀測成果,每月作一次資料分析,并提交監控量測月報。整編成果應考證清楚、項目齊全、數據可靠、方法合適、圖表完整、說明完備。監控量測報告應包括工程情況說明,巡檢和儀器監控量測情況說明,監控量測資料分析結果,觀測對象工作狀態及改進意見等。

2 分析方法

由于各種可預見或不可預見的原因,現場量測所測得的數據具有一定的離散性,因此必須進行誤差分析、回歸分析和歸納整理等去粗存精的分析處理后,才能很好的解釋量測結果的涵義,充分利用量測分析的結果。例如,要了解某一時刻某點位移的變化速率,簡單的將相鄰時刻測得的數據相減后除以時間間隔作為變化速率是不行的,正確的做法是對量測得到的位移—時間數組做數據擬合得時間—位移曲線 ,然后計算該函數在時刻t的一階導數 值,即為該時刻的位移速率。總而言之,量測數據數學處理的目的是驗證、反饋和預報。量測數據處理過程中要注意隨時完成以下幾項內容:

①將各項量測數據相互印證,以確認量測結果的可靠性;

②變形和應力的空間分布規律,了解圍巖穩定特征,以便提供反饋,合理設計支護參數。

③監視圍巖變形和應力狀態隨時間的變化情況,對最終值或變化速率進行預測。

從理論上說,設計合理的、可靠的支護體系,應該是一切表征圍巖與支護系統力學性態特征的物理量隨時間逐漸趨于穩定。反之,如果測得表征圍巖與支護系統力學形態特征的某種或某個物理量隨時間不是趨于穩定,則可以斷定圍巖不穩定,支護必須加強或修改設計參數,達到信息化設計的目的。

根據本隧道施工監控量測任務及量測設計方案的要求,結合隧道圍巖條件及工程進展,制定了具體量測工作計劃及實施細則。本方案就內空水平收斂和拱頂下沉的量測為例進行處理,判斷圍巖變形及支護結構穩定性并反饋于設計和施工。通過量測和信息反饋,充分利用圍巖變形特性,及時改進施工設計,調整施工工藝,更好地控制圍巖變形,保證圍巖穩定。

(1)圍巖內空收斂變形量測

量測儀器采用SL-2型鋼尺式收斂計,并配用溫度計作測尺溫度修正用。測樁及測線布置如圖10所示(下圖為示意,下同)。

圖10圍巖監控量測測樁及測線布置

由于鋼尺受溫度變化的影響會產生熱脹冷縮,故需要對鋼尺讀數進行溫度修正,修正公式如下:

(1)

(2)

式中: —第 次量測的真實讀數;

—第 次量測的實測讀數;

—因溫度變化引起的讀數變化值,(㎜);

—第 次量測時的鋼尺拉長度,(㎜);

—鋼尺的線膨脹系數, =12.6 10-6/℃或按鋼尺出廠說明書選用;

一第 次量測時的溫度(量測處)(℃)。

對SL-2型鋼尺式收斂計,由于其測讀數的微讀數隨隧道凈空的收縮而減小,故收斂差值為:

(3)

總收斂值為:

(4)

式中: —第 次量測與第 -1次量測的收斂差值,(㎜);

—第 , -1次量測的微讀數,(㎜);

—第1次到第 次量測的累計收斂值,(㎜)。

(2)圍巖拱頂下沉變形測量

拱頂下沉采用間接法,它是基于下述原理量測計算而得:

① 1、2、3三測樁埋設于同一垂直平面內,且1、2兩樁設在同一水平線上;

② l、2兩點只存在水平位移,拱頂的3點只發生垂直位移。

拱頂下沉計算圖如圖11所示。

圖11拱頂下沉計算示意圖

由此可得,

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

式中: —第 次量測讀取的 三條測線的總長度,(㎜);

—第 次量測讀取的 三條測線的總長度,(㎜);

—第 次量測與第 次量測的拱頂下沉差值,(㎜);

—第1次到第 次量測的累計下沉量,(㎜)。

(3)圍巖變形量測時間

為了使收斂量測值與相應的量測時刻準確對應,也為了便于計算機輸入和數據處理,量測間隔時間按量測時讀數的準確時刻用下式計算:

(11)

(12)

式中: —第 次量測與第 -1次量測的時間間隔(天);

—第 次量測的鐘點小時數(小時);

—第 -1次量測的鐘點小時數(小時);

—第 次量測的鐘點分鐘數(分);

—第 -1次量測的鐘點分鐘數(分);

—第 次量測與第 -1次量測的間隔天數(天);

1440—天折算出的分鐘數(分/天);

—第1次到第 次量測的累計時間(天)。

(4)圍巖變形量測數據處理

由于圍巖監測斷面多,數據量大,有必要對原始數據進行微機處理。Excel軟件“分析工具庫”加載宏中提供了一種用于預測的“線性回歸分析”工具,軟件具有強大可靠的數據處理、圖表輸出及其預測分析功能,因此選擇微軟公司Windws2000作為操作平臺,利用微軟公司的Excel中文版軟件及其高級功能對原始數據進行管理。使用前先改造原有數據表,對數據進行預處理計算,使非線性方程轉化為線性回歸方程。

由于偶然誤差的影響而具有離散性,根據實測數據繪制的變形隨時間而變化的曲線有時出現上下波動,不規則,難以進行分析。有必要應用數學方法對凈空收斂數據進行處理,找出被測物理量隨時間變化的規律。因此,根據量測處理數據觀察分析,擬選用三種函數對其凈空收斂值進行回歸:

雙曲線函數:

指數函數:

對數函數:

當趨勢線的相關系數 的“ 平方值”最大(等于或接近1)時,所選回歸方程可靠性為最高,選擇精度最高的方程作為其回歸方程,并進行重點分析。

本次監測完后將提交監測數據表,并根據監測結果建立預測數模,預測出最終位移及其它有關監測量,同時對設計進行優化,保障施工安全進行。

3 監測工作質量保證措施

為保證量測數據的真實可靠及連續性,特采取以下措施:

(1) 量測人員相對固定;

(2) 儀器的管理采用專人使用專人保養,專人檢驗的方法;

(3) 量測設備、傳感器等各種元器件在使用前均經檢查校準合格后方投入使用;

(4) 直讀式儀表每周檢查一次,以保證儀表的準確度。填寫觀測記錄表,注明儀器異常,儀表或裝置故障,電纜長度變更及集線箱檢修情況;

(5) 各量測項目在監測過程中必須嚴格遵守相應的監測項目實施細則;

(6) 量測數據均經現場檢查,室內復核兩次檢查后方可上報;

(7) 量測數據的存儲計算管理均采用計算機系統進行;

各量測項目從設備的管理,使用及量測資料的整理均設專人負責。

4 結語

篇8

關鍵詞:地下隧道;監測

1 前言

地下隧道在開挖過程中,由于地層的損失及地下水位的變化,導致開挖區域自洞室面向地層深處一定范圍內地層應力發生調整和變化,造成地表及建筑物的沉降和位移。當地表移動和變形超過一定的限度時就會影響隧道或地表建筑物安全和正常使用。尤其是城市地下隧道,一般都修建在城市中心地帶,隧道周圍建筑物密集、地下管網密布,地質情況比較復雜,而且地面來往行人較多、交通繁忙,所以對隧道的設計施工及對周邊環境的控制要求更加嚴格。

2 工程概況

本工程為廣州市軌道交通三號線北延段【永泰東站】土建工程一號出入口工程,1號出入口設置在車站北側東端,橫穿同泰路,兼有過街人行隧道功能。由于同泰路交通繁忙,是中央、省、市領導到訪的必經之路,華南三期路橋建成后通車能力為三車道,造成經常性塞車,出入口不具備倒邊施工的條件。同時同泰路周邊管線復雜,且華南三期路橋施工期間已多次遷改,再次進行管線遷改的難度大、費用高,所以過街部分采用暗挖方案。暗挖隧道采用暗挖礦山法施工,復合式襯砌。隧道初期支護采用噴射混凝土工藝,安裝鋼格柵、掛鋼筋網、濕噴350mm厚C25早強混凝土。開挖前采用長管棚和超前小導管注漿工藝預加固地層。長管棚采用直徑Φ108mm、壁厚6mm鋼管,位于拱部150°范圍布置,長度41.85m,環向間距0.35m,外插沿通道走向坡度為0.5%,由北向南一次打進完成。

2.1工程水文地質條件

根據現場勘察所提供報告,隧道穿越土層為人工填土層、沖積―洪積砂層、沖積―洪積土層等。地下水位埋深為1.90~5.60m,標高為19.16~24.58m。地下水的賦存方式主要為第四系松散砂層中的孔隙水和巖石強風化帶中的基巖水。砂層的富水性和透水性較好,屬中等透水層。沖積~洪積土層和殘積土層含水貧乏,透水差,屬弱透水層。

2.2環境條件

本工程隧道橫穿同泰路。由于同泰路周邊管線復雜,華南三期路橋施工期間多次遷改后再進行管線遷改的難度很大、費用較高,故不再進行管線遷改,而且該地區地表車輛川流不息,交通十分繁忙,所以必須做好地面及管線監測。

施工監測方案

3.1監測目的

根據隧道設計與施工有關技術規范的要求,并結合工程實際情況,必須對公路地表進行沉降監測。通過監測工作可以達到以下目的:

分析地層穩定和變化情況,檢驗隧道開挖、支護、注漿等施工工序是否安全科學,確保隧道的安全施工和周邊建筑的正常使用。

掌握施工所引起的公路路表沉降的變化規律,將最大沉降值控制在安全域至警戒域之間,確保公路路面交通的暢通。

收集相應的數據,為以后類似的工程設計、施工及規范的修改提供參考和經驗。

3.2監測點位布設

隧道監測點位要依據所選監測項目及要達到的監測目的而設定。本工程所選擇地表沉降監測的點位布置情況如圖1,隧道的兩個端口分別連接1#和3#豎井,豎井深18.4m,沿隧道軸線布設D1-D6共6個測點。地表沉降測點采用標準方法進行埋設,即所設測點應穿透刀具表面結構層,埋設在較堅實的土層中。具體做法是用鉆孔機在路面鉆孔,孔徑Ф10cm。然后放入長80cm-100cm直徑HRB335Ф25mm的螺紋鋼筋,四周用細沙填實,鋼筋頂面低于路面10cm。

圖1 地表沉降監測點位布設圖(mm)

3.3監測頻率

隧道開挖前對所有測點觀測3次,取均值作為初始值。隧道開挖過程中,每周監測2次-3次。下中雨、大雨后均需補測,根據監測數據的變化情況必要時加大監測頻率。

4 監測成果分析

4.1各測點最大沉降位移分析

路面各測點最大沉降位移結果匯總于表1。從表中可以看出,路面的最大位移是D5測點。出現日期是3月23日,位移量為-19.43mm,即向上隆起19.43mm。此位移值沒有超出警戒值,說明地表向上隆起未對路面及交通構成危害,可以接受。

4.2各測點沉降位移隨時間變化分析

路面各測點沉降位移隨時間變化關系曲線圖如圖2所示

圖2 各測點沉降位移隨時間變化關系曲線圖

通過對曲線圖的觀察分析可以得出以下幾點結論:

從3月9日首次監測開始至5月5日監測結束,地表各測點沉降起伏波動情況一直比較穩定,基本維持在初始狀態。這說明隧道在開挖注漿之后對地表沉降的影響已相當微小,幾乎可以不考慮。

D5測點向上隆起較為明顯,隆起值接近20mm。這是由于在隧道開挖過程中,小導管超前注漿加固地層而造成的。注漿充填了土體損失塌冒形成的空隙,對路面起抬升作用,并保持了路面原有標高、坡度,防止路面因局部沉陷產生附加彎矩而斷裂破壞,保證路面行車安全。

路面各測點沉降受降雨影響比較明顯。上圖中,凡是雨后觀測的沉降值均出現在曲線的波谷位置。這是因為地表的沉降與土的含水率有直接關系:當土體干燥,土的含水率小時,土的密度小重量輕,土顆粒排布疏松;當土體吸水,土的含水率增加時,土的密度和重量增加,土顆粒的排布緊湊密實,地表向下沉降趨勢明顯。

D4和D5位移變化的比對。D4與D5測點都位于公路的中間。由peck公式可以知道,公路沉降趨勢應近似于正態曲線,即中間沉降大兩側沉降小。D4、D5這個兩個中間測點的沉降直接關乎公路及交通的安全。施工人員明顯注意到這一點并加大了注漿量,但終因注漿不均(D5多于D4)致使兩點位移不同。

5結束語

篇9

闡述了:如何將沉降指標控制在2.5mm以內。

【關鍵詞】穿越;不減速;沉降2.5mm

一 工程概況

本工程為新建熱力隧道垂直下穿地鐵2號線崇文門站~北京站區間土建工程。該隧道位于崇文門內、外大街與崇文門東、西大街相交十字路口以東23m處,大致呈倒L型布置,總長80.12m。其中下穿既有線及其影響段23m,正常段57.12m,除此之外還包含2座豎井(1#豎井為新建豎井,2#豎井由現況熱力小室改造)。工程平面位置見圖1標示。

二 工程難點

本工程暗挖隧道采用淺埋暗挖法施工,復合式襯砌結構,下穿地鐵區段采用平頂直墻結構,初襯結構采用鋼筋網片+鋼格柵+300 mm厚C20噴砼,中隔墻設型鋼柱,二襯采用雙洞斷面,雙洞斷面凈寬2×1.8m,凈高2.5m;二襯結構為350mm厚S8模注混凝土,中隔墻為300 mm厚型鋼混凝土墻。與既有2號線結構采用剛性接觸,隧道下穿既有線開挖尺寸為5.2*3.8m,沉降指標要求控制在2.5mm以內,且是北京首次穿越地鐵既有線列車不減速進行施工。

三 工程環境

3.1 周邊環境

熱力隧道平面路由位于崇文門路口東側,由南向北分別下穿直徑線隧道和地鐵2號線崇文門站東側喇叭口區間,與地鐵區間交角90°,相交于地鐵右線里程B217+38.052,距離2號線崇文門站東端直線距離128.88m,位于五號線崇文門站中線以東約64m,處于其施工沉降槽范圍之外。熱力隧道與直徑線隧道相交于里程DK0+698.549。

3.2 地下管線

該區域地下管線情況復雜,埋設有各種電力、電信、雨水、污水、燃氣、上水等多條現況地下管線。除燃氣與豎井結構發生沖突需在豎井開挖前改移出豎井開挖范圍外,其余管線只需在施工過程中對其進行保護。

3.3 工程地質

根據周邊地質勘察資料,地層由上至下為雜填土、素填土、粉土、粉質粘土、粉砂、細砂、圓礫、粘土等,熱力隧道頂板結構位于粉土層,側墻及底板結構位于中粗砂及粉細砂層。

3.4 工程水文地質條件

根據勘察報告顯示,隧道范圍內主要為孔隙潛水和層間潛水。位于隧道底板處。

3.5 工程地質及水文地質對工程的影響評價

熱力隧道開挖范圍內以粉細砂和中粗砂為主。采用暗挖法施工時應采取超前注漿等措施防止突發性的涌砂、坍塌等不良地質問題。

根據水文勘察資料,隧道只有仰拱部位存在潛水,在施工期間不需要隧道外降水,只需在隧道內采用集水坑降水和明排方式疏干地下水。

3.6 既有2號線簡介

地鐵2號線崇文門站~北京站區間隧道位于北京站西街正下方,為雙跨矩形框架結構,頂板覆土3~5m,結構總寬度10.806m,總高度5.9m。

在地鐵結構上方、道路路面下設有加強層,沿地鐵區間線路走向,寬23.6m,與地鐵結構對中布置,中間厚度0.7m,邊緣厚度0.47m。

3.7 新建熱力隧道與既有2號線關系

隧道從地鐵區間結構下方穿越,與地鐵結構之間剛性接觸,即兩結構之間不保留土體,直接接觸。

四 資源配置

4.1 工期及進度計劃安排

根據進度指標,本工程共需138日歷天。

4.2 主要作業進度指標

⑴豎井:1.0m/每天;

⑵隧道開挖支護作業:2.0m/每天;

⑶管棚施工:7米的管棚平均每機每天完成3根;

⑷隧道襯砌作業:一組/7天;

五 隧道下穿地鐵既有線段施工

熱力隧道下穿地鐵2號線施工段長23米,采用“CD法”施工,與既有2號線結構采用剛性接觸。

5.1 隧道下穿地鐵既有線開挖初支施工

⑴施工工藝

隧道下穿地鐵既有線開挖初支施工工藝流程見圖5-1。

⑵施工方法

①全斷面超前深孔注漿

熱力隧道穿越地鐵2號線區間段采用23m長超前長管注漿預加固隧道開挖面及兩側2.0m、底板以下2.0m范圍內土體,注漿長管水平間距500mm,豎向間距500mm,呈梅花型布置,于既有2號線區間南側單向進行,注漿管采用DZ40型φ83×5mm熱軋無縫鋼管。漿液采用超細水泥漿,水灰比根據現場實際情況確定,漿液加固后的土體無側限抗壓強度達到0.8Mpa。

1)注漿長管施工

A:機械設備選型

根據現場土質情況、地下水位、施工要求等實際情況同時在保證工程質量、施工安全等的前提下及我相似工程的經驗確定,注漿長管施工采用TT40水平定向鉆機成孔。

B:施工順序

采用跳孔施做且施工完畢一根立即開始注漿,注漿完畢后再施工下一根。同時為達到注漿效果,防止漿液竄流,先施工隧道開挖范圍外兩側的長管,再施工隧道開挖范圍外底部的長管,最后由上而下施工隧道開挖范圍內的長管。

圖1 注漿長管施工順序圖(注:圖中長管數量為示意數量)

C:施工工藝

詳見圖2-2水平鉆機成孔+夯管錘夯進施工工藝流程圖。

2)長管注漿施工

篇10

【關鍵詞】:復雜地質條件;公路隧道;施工技術;管理

中圖分類號:F407文獻標識碼: A

0、引言

所謂復雜地質條件,就是指地下工程在進行開挖之后,圍巖原有的力平衡狀態受施工的影響而遭到破壞,并在地下水的作用下產生膨脹、滑坍、過度變形的地質現象。復雜地質條件會對隧道公路施工造成不利影響,多表現為施工經費的增加、工期的延長,嚴重時甚至會使工程難以繼續進行,所以必須要通過相應的技術手段予以避免和消除。

復雜地質條件常常含有膨脹性巖石,其吸水膨脹會造成強大的支護壓力,形成更大的非線性變形,如果這種情況得不到有效控制,隧道就會產生坍塌事故,危害人身安全,或斷面尺寸縮小而不能滿足使用要求,因而須進行加固或返修。巖土工程設計也同樣面臨著設計技術進步的問題,巖土工程勘察必須與設計銜接協調,設計參數的測試與分析,代表性參數的選用,巖土工程評價分析都應適應這一技術進步的形勢,與土木工程設計方法協同發展。在開挖隧道時,山體原三向應力平衡狀態被打破,山體應力被迫重新分配,因此次生應力場隨之產生,并有應力集中的現象出現。假若集中應力小于巖體強度,不產生圍巖松動圈,巖體雖有變形出現,但隧道整體處于穩定狀態,不存在支護問題;而當集中應力大于巖體強度,巖體發生破壞產生松動圈時,隧道才產生非線性變形,導致隧道失穩;隨著巖體應力比(巖體應力比巖體強度)的增大,這種情況更為突出,將面臨非常嚴重的隧道穩定性問題。從廣義上講,隧道施工技術應該包括施工之前的工程設計以及施工中具體操作兩個部分。

1、隧道施工前的工程設計程序

隧道工程采用的施工方法主要取決于隧道建設,規模和地質條件,同時也受限于施工機械的性能及其它因素影響。地質條件較好的隧道,采用鉆爆開挖技術,噴錨臨時支護就可以保證施工的順利進行。但在軟弱破碎的巖層施工時,著眼點首先放在超前加固地層和減少開挖中的圍巖擾動,加強對開挖后巖體的初期支護上面。總的施工方案應確定為:管超前、注漿、弱爆破、短開挖、強支撐、快封閉、勤量測。做到“注漿一段,開挖一段,支撐一段,封閉一段。初步考慮隧道的幾何形狀與軸向和所估計的巖體性質之間的關系。收集與分析從當地現存的地質圖、地形圖、衛星和航空照片,實地踏勘與鉆孔勘探獲得的資料,建立初步的地質模型。底層調查的范圍應該反映出底層的復雜性以及工程類型,對調查的結果應該準確地加以整理,并在設計中發揮作用。

考慮隧道穩定性是否和隧道的形狀和尺寸有關,依據不同的地質條件制定不同的設計方案。以支護安全為重點進行開挖設計,同時依據不穩定因素的來源針對性設計。不穩定因素分析:①不穩定性問題是由于不利的地質構造造成的。鉆孔的地質構造圖與隧道入口暴露巖體的勘察。重新布置隧道的位置或方向對不穩定性減輕是否可行。假若可行開挖過程中隨時對問題進行監測,必要時可以安裝點錨;假若不可行,設計開挖和支付方案以控制頂板冒落和應力造成的破壞。②不穩定性問題是由于低的巖體強度和原巖應力的比值造成的。對原巖應力場與巖體性質進行研究和分析。對原巖應力場與巖體性質進行研究和分析。對應力造成的隧道巖體破壞進行初步分析。可以改變隧道位置以減輕隧道應力造成的不穩定性是否可行。③不穩定性問題是由于風化巖體和(或者)膨脹性巖石造成的。進行風化分解和膨脹實驗,對問題進行定量研究。評價上述結果,采取補救措施,例如采用噴射混凝土等。

2、復雜地質條件隧道公路的施工技術

2.1、流沙巖層、含水層的技術處理方式

二河國道主干線蒙自至新街高速公路清水河隧道地處紅河峽谷北岸,為構造侵蝕峽谷山地地形地貌,橫向溝谷發育,切割較深,隧道穿越兩河溪分水嶺。沙礫、破碎巖層的穩定性會隨著含水量的增加而大幅度下降,在對這一問題進行處理時,應將重點放在對地下水的處理上。在施工過程中,我們堅持排水、堵塞相結合的原則,首先在開挖面上鉆進深孔,使水分能夠迅速排出,待水流減弱后,再進行超前注漿小導管的設置,按照梅花型完成鋼管預鉆孔的布置,直徑和間隔宜為5mm和50cm,注入漿液的水灰比宜為0.6:0.8,并保證排水鉆孔的深度超過注漿孔2m以上。具體方法如下:

2.1.1、防、排水

由于隧道內工作人員、車輛往來頻繁,所以在進行排水系統的設置前,一定要充分考慮到這方面的因素,在不影響施工正常進行的前提下,盡可能多的將圍巖內的水分排除。一般來說,整個隧道出水量的70%為上導坑的初出水量,為了解決水泵集中難的問題,可以采用兩側稍高、中間稍低的開挖方法,將上下導坑設置成緩、長的下坡。在進行下導坑的開挖時,可在二次襯砌段設置集水池,以便使抽水作業更容易進行。另外,就是要確保掌子面部分的干燥程度,使施工能夠順利進行。

2.1.2、支護和加固

水分的流失會導致圍巖應力的重新分布,所以在進行一段時間的排水后,要及時完成初期支護,并將水流封閉。與此同時,要以較高的密度打入徑向小導管,向內壓注水泥水玻璃漿液,水灰比宜為0.8:1,從而使隧道洞圍巖能夠迅速成為一個受力拱圈,最終達到一個穩定的狀態。

2.2、斷層、破碎帶的技術處理方式

從表現形式上,我們可以將斷層劃分為張性、壓性、扭性、壓扭性斷層等多種類型,不同類型的斷層對施工的影響各有差異。所以,工作人員首先要對斷層的種類、隧道所處地層有一個全面的了解,再對可能或已經存在的具體問題進行針對性的解決。蒙自至新街高速公路清水河隧道除紅河深大斷裂東側,斷裂多期次活動,地質構造影響范圍較大。在施工過程中,就曾經多次遭遇斷層破碎帶,其特點為:圍巖呈角礫狀松散結構、自穩性較差、施工時多次出現拱頂圍巖坍塌現象。為此,工作人員在施工過程中采取了如下應對辦法:

2.2.1、方案設計

該隧道采用“三班倒”連續作業,掘進方式為淺眼短循環,使圍巖塑性變形區域盡可能減少,避免塌方現象的出現,每次循環的進尺在0.6~1m不等,壓縮無支護條件下的圍巖塑性變形時間。同時,對爆破設備、圍巖類型、狀況、爆破效果等數據進行了回歸分析,并對各參數進行了優化調整,在降低回填量的同時保障施工進度。

2.2.2、施工方法

(1)、初期支護

對于不同強度等級的圍巖采用不同的初期支護,具體是:Ⅳ~Ⅴ級圍巖,采用不同類型超前支護加固;Ⅳ級與Ⅴ級圍巖,一般處于洞口段,圍巖強度低,所受壓力較大,必須根據實際地質情況,設置仰拱,以利于控制圍巖變形。

(2)、超前支護

在清水河隧道施工過程中,斷層破碎帶支護全部采用Φ42超前注漿小導管,同時向內壓注水泥漿液,使圍巖中的松散巖體能夠迅速固結,降低其變形量。

(3)、開挖

TBM刀具的破巖機理。滾刀在刀盤上以一定的刀間距分布,掘進時刀盤在驅動裝置的帶動下勻速旋轉,同時啟動推進油缸使滾刀以一定的力作用在開挖面的巖面上。滾刀隨刀盤的旋轉在巖石摩擦作用下在開挖面滾動,當滾刀作用在巖石上的壓力大于巖石的強度時,巖石被破壞剝落。巖石在滾刀正應力破壞的同時刀刃沿部分的巖石在應變時產生龜裂,刀盤進一步頂壓,使得滾刀更加深入巖層,從而在巖層表面部分產生張力,導致龜裂向更深更遠處進一步的增加,使相鄰刀具作用軌跡之間的巖石剝落,從而實現TBM的開挖掘進。

開挖方式選擇為光面爆破,為了確保施工效果,除了結合圍巖地質情況對設備、方案進行合理選擇外,操作人員還及時將爆破的相關數據傳遞給技術人員,使下次爆破方案的選擇更為合理。雖然光面爆破在該地質環境下的效果低下,但對于圍巖的擾動極小,有力保障了整體成型輪廓,對施工效果的提升起到了積極的促進作用。

(3)、支護

支護是安全的保證。隧道支護應根據不同的圍巖類別及地質狀況進行施作,對洞口存在堆積體、滑坡體、淺埋及軟弱地層等不良地質隧道,如某隧道采用了大管棚、小導管注漿超前支護,地表注漿加固及地面旋噴樁加固等措施。部分隧道洞口設置抗滑樁保證坡體的整體穩定,進洞后盡快施作洞門,確保進洞洞口安全;洞內軟弱地層地段以錨、噴、網為主要支護手段,必要時加格柵鋼架,強化支護措施,同時減少對巖體的擾動,抑制圍巖過度松弛變形,確保洞內施工安全。 

(4)、二次襯砌、仰拱

襯砌樹形象。襯砌是隧道內最重要的結構。隧道襯砌質量的好壞直接關系到隧道施工安全及運營安全,也是一個單位的形象代表。隧道襯砌根據隧道長度、圍巖狀況及不良地質存在的情況等因素采用了整體式襯砌、復合式襯砌、抗水壓襯砌等多種形式,同時注重施工質量,做到“內實外美,不滲不漏”。襯砌質量和原材料、混凝土配合比、攪拌、運輸、澆筑、振搗、模板臺車的安裝就位等工藝控制及相關參數有關。即襯砌施工以距掌子面不超過200m為限。仰拱超前、襯砌緊跟能在洞內迅速形成閉合環,防止圍巖過度松弛變形,保證了施工安全,在軟弱地層段其作用更為顯著。 

隧道二襯防水混凝土具有較強的防水能力,并在其中添加抗滲劑,以提高混凝土抗滲能力。隧道抗滲等級一般應達到P8,在施工過程中只要振搗密實,比較容易達到這結構本身的要求。 

2.3 軟弱膨脹易流變圍巖的技術處理方式

在清水河隧道施工過程中,也遇到了軟弱膨脹易流變的圍巖,受開挖斷面無法自穩的影響,自行成洞無法實現,極大的增加了開挖與支護的難度,為了解決這一問題,工作人員采取了以下應對辦法:

2.3.1、超前小導管

注漿方式由滲透改為劈裂,從而在圍巖內部形成脈狀固結體,在對圍巖進行擠壓的同時,使其自穩能力得到提升,所使用的漿液水灰比為0.6:0.8,在壓漿之前,通過8~10cm混凝土止漿墻對開挖面進行了封閉,注漿壓力始終保持在2~4MPa的水平,使注漿效果滿足設計要求。

2.3.2、排水

以超前導管引流作為主要的排水方式,以下導坑施工排水作為輔助的排水方式。其中,下部排水工作以含水層施工排水方案為指導依據。在進行超前排水的過程中,工作人員不僅對水流進行了及時疏導,同時還全面監控圍巖的變化情況,對圍堰水流、應力變化的監測結果進行全面分析,并以此作為施工方案選擇的依據,確保施工作業的順利進行。

2.3.3、開挖和初期支護

在開挖過程中,工作人員預留了核心土,并通過噴射C20混凝土的方法對開挖掌子面進行封閉,兩側弧形導坑的開挖每次僅進行50%,隨后立即進行半榀工字鋼架支護和木支撐的臨時支撐。拱架的支立結束后,在最短的時間內完成徑向錨桿、掛網以及混凝土噴射操作,以期達到迅速封閉的效果。在一側的初期支護完成后,再進行另半榀拱架的支立。混凝土噴射結束后,將木支撐拆除。

為了使噴射混凝土的韌性和抗剪能力得到提升,在進行初期支護混凝土噴射時,還進行了雙層密鋼筋網的設置。

3、目前公路隧道施工的基本現狀和解決的有效措施

3.1 、精細化程度不夠

目前,大多數隧道項目在施工過程中,對施工技術和作業指導做得不詳細,未能充分發揮出指導作用,因此,施工隊伍的團結合作和經驗直接決定了隧道施工質量和進度的優劣。但是,由于施工隊伍大多數都是農民,具有很大的流動性,這些都不利于施工工作的順利開展。由此看來,必須對現場施工進行科學管理,并且要給適當指導。

3.2、 要有嚴謹的工作態度

在隧道施工階段,對現場的基本情況要熟悉掌握,利于各自檢測手段對施工質量進行檢驗,以便滿足最初的設計要求,并最終達到預期的效果,同時也可以及時發現存在的問題,并采取有效的措施加以解決。只有在隧道施工之前認真預測可能會出現的問題,這樣一來,在施工階段,可以把握重點、重視對施工現場的控制,在隧道工程竣工之后要加以核對,從而遂整個施工控制形成一個封閉的過程,以便發現、分析和解決問題。比如:在施工之前的測量工作要認真執行雙檢制度,對放樣測量和長度測量等進行復測,這樣,使得測量工作成為一個封閉的模式,從而確保施工尺寸的準確。

3.3 、轉變傳統的施工管理理念

隧道施工要轉變傳統的施工管理觀念,在施工過程中,不僅要提高施工管理水平,而且最重要的是提高施工水平。施工技術管理和理念要運用到施工過程中,現如今,比較流行的施工管技術管理大多數是通過講學、積極參與到管理工作中的方式才實現的。

3.4 、要有超前意識

由于隧道工程施工程序復雜,涉及到的問題很多,根據可能遇到的問題、技術困難等,及時做好預防準備工作,及時發現問題和解決問題,這樣可以有效避免遇到問題時倉促解決問題的不良現象。例如:在施工前,應該對施工現場地質條件等進行認真調查,及時了解和掌握施工信息,這樣,在隧道施工階段可以正確的指導施工。

3.5 、監督單位要認真做好監督管理工作

隧道施工技術不管是先進還是落后,都是保證隧道設計符合要求,從而,保證隧道的施工質量,把成本消耗降低到最低。但是,由于在施工過程中,普遍存在一些問題:第一,監督單位缺少對現場的監督工作;第二,施工條件的復雜,未能做到全過程監控,只對一些重點工序進行監督,給隧道工程安全留下了很多安全隱患;第三,對施工重點控制執法不嚴。這些,都會直接影響到隧道施工技術管理工作的順利開展,所以,監督單位要長期緊盯工程施工,不僅要緊盯施工方案和出現問題,更要認真抓細節工作。特別是技術管理中測量、地質測量、機械設備選擇等方面都要由專業的人去完成,只有合理分工,才能將施工人員的潛能充分發揮出來。建設出質量優、合格的隧道工程。

4、結束語

在復雜地質條件下公路隧道施工除了要做好對圍巖的檢測以及相應的技術攻關外,最重要的就是要獲取詳盡的工程地質資料,這不僅有利于技術指導和方案選擇合理性的提升,也能夠有效降低不必要的工程浪費。一直以來,地質勘探在隧道施工中就不占據重要位置,尤其是在大規模深層次剝離的階段,地質勘探的參與度更顯不足。與此同時,施工單位卻并不具備相應的能力,既沒有人去整理和分析詳細的地質資料,也沒有人進行區域性的調查和對比,最終形成了工程地質資料不健全、不準確的不正常現象。

想要高水平的完成復雜地質條件下公路隧道施工任務,施工單位不僅要具備較高的施工能力和技術水平,還必須擁有一套科學、合理的管理體系,通過對各道工序的監督與管理來實現施工水平的進一步提升,從而在出色完成施工任務的同時,使企業的社會和經濟效益得到更多保障。

參考文獻

[1]張連成.復雜地質條件下公路隧道建設安全保障技術研究[D].長安大學,2011.

[2]許子文.復雜地質條件下公路隧道施工方法[J].西部探礦工程,2004,03:109-110.