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隧道施工指南精選(九篇)

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隧道施工指南

第1篇:隧道施工指南范文

【關鍵詞】 公路隧道 重大風險源 風險評估 風險控制

1 項目概況

山區(qū)高速公路施工過程的安全問題歷來備受重視,而山區(qū)高速公路施工過程的危險源尤其是重大危險源是導致工程施工事故的根源。為控制山區(qū)高速公路施工過程的安全風險,預防施工事故的發(fā)生,則需進行山區(qū)高速公路施工過程危險源評估及控制[1-5]。

作為河南省高速公路規(guī)劃中的豫西一縱的重要組成部分,三淅高速由盧氏至西坪、西坪至寺灣(豫鄂省界)段高速公路兩個項目組成,全長122.714公里。全線包含主線特大橋9座,主線大橋90座,隧道27座等,全線橋隧比58.58%。其中豹子岔隧道采用分離式隧道(測設線間距:進口26.21m,出口28.31m)。隧道左線起訖樁號為:ZK10+230~ZK10+760,平面位于RL-3600圓曲線接RL-2600圓曲線上,縱坡為2.2%/1950,長530米,最大埋深約115m;右線起訖樁號為:YK10+249~YK10+767, 平面位于RL-3400圓曲線接RL-2520圓曲線上,縱坡為2.2%/2026.833,長518米,最大埋深約106m,設置一處人行橫通道,屬中隧道。

2 風險源評估

2.1 風險估測方法

風險估測是采用定性或定量的方法對風險事故發(fā)生的可能性及嚴重程度進行數量估算。本評估采用LEC法進行風險估測。該方法采用與系統(tǒng)風險率相關的3個方面指標值之積來評價系統(tǒng)中人員傷亡的風險大?。篖為發(fā)生事故的可能性大??;E為人體暴露在這種危險環(huán)境中的頻繁程度;C為一旦發(fā)生事故會造成的損失后果。風險分值D=LEC。D值越大,說明該系統(tǒng)危險性大,需要增加安全措施,或改變發(fā)生事故的可能性,或減少人體暴露與危險環(huán)境中的頻繁程度,或 減輕事故損失,直至調整到允許范圍內。

2.2 量化分值標準

為了簡化計算,將事故發(fā)生的可能性、施工人員暴露時間、事故發(fā)生后果劃分不同的等級并賦值。如表1-表3所示。

根據公式D=LEC就可以計算作業(yè)的危險程度,并判斷評價危險性的大小。其中的關鍵還是如何確定各個分值,以及對乘積值的分析、評價和利用。將結果按表4分級。

2.3 風險矩陣的建立

《公路橋梁和隧道T 程施工安全風險評估指南(試行)》(交質監(jiān)發(fā)[2011]217號,以下簡稱《指南》)中推薦采用風險矩陣法對重大風險源動態(tài)估測[6]。按照事故發(fā)生的可能性、事故后果嚴重程度建立風險矩陣表。

根據《指南》要求,結合風險矩陣法,專項風險等級分為四級:低度(Ⅰ級)——有一般危險,需要注意、中度(Ⅱ級)——顯著風險,需加強管理不斷改進、高度(Ⅲ級)——高度風險,需制定風險水平措施、極高(Ⅳ級)——極高風險,不可忍受風險,需納入目標管理或制定管理方案,如表8所示。

結合實際,豹子岔隧道圍巖較破碎,易發(fā)生坍塌事故,故確定了豹子岔隧道的重大危險源為隧道坍塌,以下將坍塌作為重大危險源進行評估。

2.4 施工管理引發(fā)的事故可能性評估指標

根據《指南》要求,人的因素及施工管理引發(fā)的事故可能性的評估指標體系,按表9計算指標分值M。

施工企業(yè)資質為公路工程總承包壹級,總包企業(yè)資質A為1分。無勞務分包由企業(yè)自己組織施工,有資質,B為0分。歷史發(fā)生過一般事故,C為1分。作業(yè)人員經驗較為豐富,D為0分。安全管理人員配備基本符合規(guī)定,E為1分。安全投入基本符合規(guī)定,F為1分。機械設備配置及管理符合合同要求,G為0分。專項施工方案可操作性強,H為0分。

經計算:M=A+B+C+D+E+F+G+H=4,根據《指南》中的指標體系可得折減系數γ為0.9。

3 坍塌事故風險評估

3.1 坍塌事故可能性評估

根據項目實際情況,結合《指南》中關于坍塌指標體系建立要求,建立坍塌事故可能性評估指標,如表11所示:

隧道施工區(qū)段評估指標分值:

R=C×A+B+D+E+F

V級R=C×A+B+D+E+F=1×4+1+1+1+1=8

Ⅳ級R=C×A+B+D+E+F=1×3+1+1+1+1=7

人的因素及施工管理引發(fā)的事故可能性的評估指標體系如表12所示。

M=A+B+C+D+E+F+G+H=2

依據安全管理評估指標分值與折算系數對照表,折減系數為0.8。

按《指南》要求,建立隧道施工坍塌事故可能性等級標準,如表13所示。

3.2 坍塌事故后果預測

經過計算,隧道發(fā)生坍塌的可能性為可能。隧道如果發(fā)生坍塌,會造成暴露在施工作業(yè)環(huán)境中的3至10名作業(yè)人員發(fā)生死亡事故,后果較為嚴重。

3.3 坍塌事故確定風險等級

結合表8建立的風險矩陣:

Ⅴ級施工區(qū)段事故可能性等級:P=R×=8×0.8=6.4,6≤P

Ⅳ級施工區(qū)段事故可能性等級:P= R×=7×0.8=5.6,3≤P

坍塌事故為高度(Ⅲ級)風險,需制定風險消減措施。

3.4 風險分布表繪制

按《指南》要求,完成重大風險源估測后,應根據隧道工程進度表,繪制施工安全風險分布表,如表14所示。

4 重大風險源控制措施與實施

經評估,豹子岔公路隧道施工過程存在發(fā)生坍塌事故的偶然性,且該事故為重大風險源。坍塌事故屬于中度可接受風險,需加強監(jiān)控,并對坍塌采取以下控制措施,如表15所示。

5 結語

通過評估發(fā)現,豹子岔隧道在施工過程中可能發(fā)生坍塌、高空落物、人員高處墜落、觸電、機械傷害等風險,隧道Ⅳ、Ⅴ級圍巖施工區(qū)段易坍塌,從而導致施工難度加大,可能對隧道施工的安全、工期、投資及第三方造成不利影響。所以在山區(qū)高速公路施工過程中,一方面應嚴格執(zhí)行各項風險控制措施計劃,并對控制措施的執(zhí)行效果進行評審與檢查;另一方面,根據工程施工過程內外條件的變化有針對性的提出不同的風險控制措施處理方案。另外, 應實時檢查是否存在被遺漏的危險源或新的危險源,若存在需對新發(fā)現的危險源進行辨識與控制,對風險做好動態(tài)管理,從而達到控制風險、減少損失、確保施工安全的目的。

參考文獻:

[1]中國建筑股份有限公司.施工現場危險源辨識與風險評價實施指南[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.

[2]王開鳳,張謝東,王小璜等.大規(guī)模山區(qū)高速公路施工危險源辨識與風險控制[J].武漢理工大學學報,2009,33(6):1096-1099.

[3]夏潤禾,周云,于紅利.其嶺隧道施工安全風險評估與控制技術研究[J].安全與環(huán)境工程,

2012,19(6):131-136.

[4]金波,韓常領,王萬平等.既有隧道改建施工的安全風險及對策[J].公路,2008,(7):269-271.

第2篇:隧道施工指南范文

關鍵詞:隧道防排水 涌水處理 防排水鋪設施工技術

中圖分類號:TU74文獻標識碼: A

引言:高速鐵路隧道滲漏水問題,尤其是襯砌施工縫處,變形縫處及仰拱與襯砌之間的連接處等薄弱環(huán)節(jié)的滲漏水問題是隧道常見的而且很難處理的問題。如何搞好隧道防排水設計及裂縫防水技術,是保證高速鐵路隧道行車安全和隧道使用壽命的重要條件。下面以增益1號隧道施工為例講述高速鐵路隧道防排水施工技術。

增益1號隧道位于延邊州敦化市大石頭鎮(zhèn)增益村西側,隧道進出口處交通情況良好,隧道進口里程DK185+568,出口里程DK187+113,隧道全長1545m。隧道全部位于直線上,洞內縱坡設計為單坡,坡度為13.2‰,坡長1545m。

1 進洞前防排水系統(tǒng)的完善

1.1 地表防排水

首先,在隧道進洞前應對隧道軸線范圍內的地表水進行了解,分析地表水的補給方式、來源情況,做好地表防排水工作:用分層夯實的粘土回填設計勘探用的坑洼、探坑。

其次對通過隧道洞頂且底部巖層裂縫較多的溝谷,建議用漿砌片石鋪砌溝底,必要時用水泥砂漿抹面;開溝疏導隧道附近封閉的積水洼地,不得積水;在地表有泉眼的地方,涌水處埋設導管進行泉水引排。

1.2洞頂截水天溝

根據地形,提前在開挖線5m以外砌筑洞頂截水天溝,并將水引排至自然排水溝或與路基排水系統(tǒng)連接,防止水流入施工范圍。

1.3 邊仰坡土體封閉

按照設計要求采用向邊仰坡面噴錨支護+掛網噴漿對坡面及時封閉,噴射混凝土厚度不小于10cm,滲水量大時埋入排水管進行引排。

1.4 提前做好洞內水外排系統(tǒng)

開挖至洞口時應著手做好洞內水外排方案,如果洞口向外為下坡,可采用隧道兩側設置排水溝(或埋設水管)排水;如果洞口向外為上坡,可以在洞口一側設置集水井,采用水泵抽水外排。注意集水井設置安全防護(做好采用井蓋封閉),確保安全。增益1號隧道出口為上坡,施工過程中集水井利用仰拱處中心檢查井,將掌子面積水通過水泵抽至檢查井內部,在通過水泵將檢查井內部水集中通過水泵抽至洞外。

2 開挖過程中對涌水地段的防排水處理

增益1號隧道施工至DK186+500處,此處埋設約20米,并且上部為魚塘,在經過此段掌子面施工過程中,為防止隧道因為涌水產生塌方,施工過程中采用超前小導管預注漿,小導管環(huán)向間距30cm,縱向間距1m,鋼架間距由設計間距1米每榀調整至0.5米每榀,并在此地段增加2臺水泵進行24小時不間斷抽水,取得了良好的效果。為施工順利通過涌水處積累了豐富的經驗。

3 洞內設計防排水系統(tǒng)施工技術

增益1號隧道洞內設計防排水系統(tǒng)包括:環(huán)向排水盲管、縱向排水盲管、橫向排水盲管、中心設置鋼筋混凝土排水管、初期支護與二次襯砌之間拱墻設厚EVA防水板+土工布進行防水,隧道兩側設置排水邊溝。施工縫處設置中埋式止水帶、背貼式止水帶、鋼邊式止水帶等,采用以引水為主,防排結合的多重排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)中每一個環(huán)節(jié)沒有做好,都可能造成排水不暢,甚至導致隧道滲漏水。襯砌完成后處理滲漏水是難上加難甚至是亡羊補牢,因此,確保排水系統(tǒng)的封閉完善和暢通是隧道防排水施工的關鍵所在。

3.1 防水層安裝與控制

防排水鋪設前對初期支護的檢查和處理。防水層鋪掛前,應先對初期支護噴射混凝土進行量測,對欠挖部位加以鑿除,對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網應頭齊根切除,并用水泥砂漿抹平,使混凝土表面平順。防水層鋪掛結束,監(jiān)理工程師和現場質檢員應對其焊接質量和防水層鋪設質量進行檢查。

3.2 止水帶安裝與控制

防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的,對于施工縫的防排水處理,在復合式襯砌中,采用中埋橡膠止水帶+背貼橡膠止水帶的組合形式。

(1)二次襯砌端部的檢查與處理。在澆筑二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆筑完后4h~12h內,用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆筑過程中是否刺破,止水帶是否發(fā)生偏移,如發(fā)現有割傷、破裂、接頭松動及偏移現象,應及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。

(2)止水帶安裝質量的檢查與處理。檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設施、止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環(huán)固定并深入兩端混凝土內等項目,做好詳細檢查記錄,如存在問題時,應立即通知施工隊伍進行修補,不合格者應堅決要求返工。

3.3混凝土澆筑與控制

襯砌混凝土施工時,應加強混凝土澆筑過程中的質量,定期不定期的進行檢查?;炷琳駬v時必須專人負責,避免出現欠振、漏振、過振等現象。加強施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的混凝土振搗,排除止水帶底部氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結合。經驗告訴我們,混凝土澆筑至拱腰分界線處,要放慢澆筑速度,并用木槌敲打模板保證混凝土密實,防止混凝土后背脫空。

4二次襯砌滲漏處理與控制

4.1 引流堵漏。

對于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向將襯砌混凝土鑿出一定寬度和深度(如寬20mm,深30mm)的溝槽,埋設直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當的半圓膠管將水引入邊墻排水溝內,再用無紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當的防水混凝土封堵或抹面。

4.2 注漿堵漏。

對于滲漏嚴重部位,可采用注漿堵漏施工方法。如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度(如直徑80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并檢查表面混凝土密實性,從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度建議控制在襯砌厚度范圍內,埋管注漿,其注漿漿液通過設計確定。注漿結束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏處理。

5 做好隧道防排水還應注意

明洞襯砌施工后防水處理要嚴格按照設計要求進行防水處理,尤其注意明暗交接處防水板的搭接質量,確保明洞防水系統(tǒng)無問題在進行回填工程,回填時明洞環(huán)向2米范圍內回填采用人工回填,防止挖掘機回填造成破壞防水板情況發(fā)生。

6 結束語

根據施工增益1號隧道積累經驗,每道工序的施工質量都對隧道防排水效果產生很大影響,施工中的每一點疏忽后可能造成滲漏水隱患。一旦隧道正式通車運營,處理起來將相當麻煩。因此,應加強對每道工序的施工質量控制,改進防排水施工工藝,采用先進的施工機具和施工工藝,避免防水板損傷,嚴格按規(guī)范施工確保施工達到設計效果,使隧道防排水工程質量有保證。

參考文獻

[1]高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準TB 10753―2010

[2]高速鐵路隧道工程施工技術指南鐵建設[2010]241號

第3篇:隧道施工指南范文

摘要:禾洛山隧道地質條件復雜,隧道內斷裂構造極其發(fā)育,并與地下水和風化強度大等因素不利組合,形成全隧大范圍分布的松散破碎的不穩(wěn)定圍巖。施工中利用監(jiān)控量測手段、修正設計參數,以達到設計合理、施工高效的目的,對圍巖及結構的應力和位移進行了跟蹤監(jiān)控,獲得了大量原始數據,且都及時反饋于施工中,有效規(guī)避了隧道施工地質風險,為在不同地質隧道施工中提供了寶貴經驗。

關鍵詞:隧道,監(jiān)控量測,規(guī)避,地質風險

關鍵詞:隧道,監(jiān)控量測,規(guī)避,地質風險

Abstract: The monitoring measurement means and amend the design parameters was used in the construction, in order to achieve the purpose of rational design and efficient construction, tracking and monitoring of the surrounding rock stress and displacement of the structure, access to a large number of raw data, and timely feedback on the construction effectively circumvent the tunneling geological risks, provide valuable experience in different geological tunnel construction.Key words: tunnel, monitoring and measurement, to avoid geological risk

Abstract: The monitoring measurement means and amend the design parameters was used in the construction, in order to achieve the purpose of rational design and efficient construction, tracking and monitoring of the surrounding rock stress and displacement of the structure, access to a large number of raw data, and timely feedback on the construction effectively circumvent the tunneling geological risks, provide valuable experience in different geological tunnel construction.Key words: tunnel, monitoring and measurement, to avoid geological risk

中圖分類號:[U25] 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

中圖分類號:[U25] 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

一、地質風險分析

一、地質風險分析

軟弱圍巖、復雜地質長大隧道,容易發(fā)生涌水或突泥。一旦施工中未超前探明或處治措施不合理,不但危及隧道施工安全,影響隧道施工進度,還會在隧道建成后造成嚴重的運營水害及地表環(huán)境惡化,給人們的生產、生活造成重大損失。

軟弱圍巖、復雜地質長大隧道,容易發(fā)生涌水或突泥。一旦施工中未超前探明或處治措施不合理,不但危及隧道施工安全,影響隧道施工進度,還會在隧道建成后造成嚴重的運營水害及地表環(huán)境惡化,給人們的生產、生活造成重大損失。

1.1工程概況

1.1工程概況

禾洛山隧道是云南大理至麗江新建鐵路的控制工程之一,位于大理州境內,禾洛山隧道全長5848m,(其中463m為車站三線大跨段)。出口三線段位于緩和曲線上,縱坡為1.5‰,單線段位于直線上,縱坡為9‰。通過施工揭示該隧道圍巖為強風化玄武巖夾破碎凝灰?guī)r,圍巖變化快,破碎,自穩(wěn)性差且富水,主要以Ⅳ、Ⅴ級圍巖為主。洞身使用復合式襯砌,按新奧法設計、施工。施工全過程進行監(jiān)控量測。

禾洛山隧道是云南大理至麗江新建鐵路的控制工程之一,位于大理州境內,禾洛山隧道全長5848m,(其中463m為車站三線大跨段)。出口三線段位于緩和曲線上,縱坡為1.5‰,單線段位于直線上,縱坡為9‰。通過施工揭示該隧道圍巖為強風化玄武巖夾破碎凝灰?guī)r,圍巖變化快,破碎,自穩(wěn)性差且富水,主要以Ⅳ、Ⅴ級圍巖為主。洞身使用復合式襯砌,按新奧法設計、施工。施工全過程進行監(jiān)控量測。

1.2施工特點

1.2施工特點

隧道穿越二疊系玄武巖夾凝灰?guī)r地層,上覆第四系全新統(tǒng)松散土層,埋深35m~220m。由于處于歐亞板塊與印度洋板塊碰撞的邊緣部位和著名的洱源-劍川活動斷裂帶和強地震帶內,隧道內斷裂構造極其發(fā)育,并與地下水和風化強度大等因素不利組合,形成全隧大范圍分布的松散破碎的不穩(wěn)定圍巖,其特點表現在以下幾個方面:

隧道穿越二疊系玄武巖夾凝灰?guī)r地層,上覆第四系全新統(tǒng)松散土層,埋深35m~220m。由于處于歐亞板塊與印度洋板塊碰撞的邊緣部位和著名的洱源-劍川活動斷裂帶和強地震帶內,隧道內斷裂構造極其發(fā)育,并與地下水和風化強度大等因素不利組合,形成全隧大范圍分布的松散破碎的不穩(wěn)定圍巖,其特點表現在以下幾個方面:

⑴、完整性較好的硬質玄武巖被切割呈碎、塊狀散體結構,自穩(wěn)性極差。

⑴、完整性較好的硬質玄武巖被切割呈碎、塊狀散體結構,自穩(wěn)性極差。

⑵、玄武巖噴發(fā)具多期性、間歇性,各期次之間分布大量凝灰?guī)r透鏡體,以致開挖輪廓線內及以外的凝灰?guī)r具有隨機性和分布無規(guī)律性,造成圍巖的不確定性,依靠目前的勘察技術不能準確定量判釋,只能依靠超前地質預報定性判定。

⑵、玄武巖噴發(fā)具多期性、間歇性,各期次之間分布大量凝灰?guī)r透鏡體,以致開挖輪廓線內及以外的凝灰?guī)r具有隨機性和分布無規(guī)律性,造成圍巖的不確定性,依靠目前的勘察技術不能準確定量判釋,只能依靠超前地質預報定性判定。

⑶、地表全、強風化層普遍厚30~40米,最厚50~60米,個別風化囊深達100米以上,嚴重降低了隧道圍巖的穩(wěn)定性。

⑶、地表全、強風化層普遍厚30~40米,最厚50~60米,個別風化囊深達100米以上,嚴重降低了隧道圍巖的穩(wěn)定性。

⑷、地表水沿斷裂構造裂隙極易下滲,軟化軟巖,引發(fā)松散巖體坍塌變形。

⑷、地表水沿斷裂構造裂隙極易下滲,軟化軟巖,引發(fā)松散巖體坍塌變形。

⑸、破碎的玄武巖層容積存儲豐富的裂隙水,易發(fā)生涌水。

⑸、破碎的玄武巖層容積存儲豐富的裂隙水,易發(fā)生涌水。

1.3風險分析

1.3風險分析

施工中邀請云南航天質量無損檢測站,采用高密度電法對全隧道進行了探測,其中DIK57+300~DIK58+750和DIK59+200~DIK59+700總長約2km的未開挖段隧道圍巖呈低電阻率(

施工中邀請云南航天質量無損檢測站,采用高密度電法對全隧道進行了探測,其中DIK57+300~DIK58+750和DIK59+200~DIK59+700總長約2km的未開挖段隧道圍巖呈低電阻率(

二、監(jiān)控量測在隧道工程中的作用

二、監(jiān)控量測在隧道工程中的作用

監(jiān)控量測是新奧法(NATM)施工的靈魂。新奧法認為圍巖不僅是荷載的來源,而且有一定的自承載能力,它的力學基礎是支護變形和支護反力曲線,從該曲線上我們可以看到兩種情況:⑴、隨著變形的增加,支護反力在不斷地減小,當達到某種程度時,變形不再發(fā)生,支護反力亦不再變化;⑵、隨著變形的增加,支護反力隨之減小,當達到某一程度后,變形繼續(xù)發(fā)展,支護反力開始持續(xù)增大。因此新奧法以噴射混凝土、錨桿和格柵拱架為主要支護手段,這種柔性支護在洞室開挖后立即施作,然后在其強度形成過程中與圍巖共同變形,進而在支護能夠提供一定的支護反力的同時改善、提高并充分發(fā)揮了圍巖的自承載能力。監(jiān)控量測則通過對巖層產狀、巖體節(jié)理裂隙發(fā)育情況、巖石的物理力學特征、地下水作用、應力歷史和時間等各種因素在初級支護上綜合作用結果----位移和圍巖穩(wěn)定性進行觀察、量測分析,科學的判斷各種支護參數的合理性、支護的施作質量并提供施作二次襯砌的最佳時間。

監(jiān)控量測是新奧法(NATM)施工的靈魂。新奧法認為圍巖不僅是荷載的來源,而且有一定的自承載能力,它的力學基礎是支護變形和支護反力曲線,從該曲線上我們可以看到兩種情況:⑴、隨著變形的增加,支護反力在不斷地減小,當達到某種程度時,變形不再發(fā)生,支護反力亦不再變化;⑵、隨著變形的增加,支護反力隨之減小,當達到某一程度后,變形繼續(xù)發(fā)展,支護反力開始持續(xù)增大。因此新奧法以噴射混凝土、錨桿和格柵拱架為主要支護手段,這種柔性支護在洞室開挖后立即施作,然后在其強度形成過程中與圍巖共同變形,進而在支護能夠提供一定的支護反力的同時改善、提高并充分發(fā)揮了圍巖的自承載能力。監(jiān)控量測則通過對巖層產狀、巖體節(jié)理裂隙發(fā)育情況、巖石的物理力學特征、地下水作用、應力歷史和時間等各種因素在初級支護上綜合作用結果----位移和圍巖穩(wěn)定性進行觀察、量測分析,科學的判斷各種支護參數的合理性、支護的施作質量并提供施作二次襯砌的最佳時間。

三、監(jiān)控量測的項目和方法

三、監(jiān)控量測的項目和方法

隧道監(jiān)控量測的主要目的在于了解圍巖的穩(wěn)定性和支護的工作狀況。在施工過程中能夠監(jiān)測到的主要信息有:掌子面的地質和支護表面狀況、周邊位移、拱頂下沉、地表下沉、圍巖內部位移、圍巖壓力及圍巖與支護間的接觸壓力、錨桿應力及抗拔力、支護襯砌內力、超前地質狀況等。根據禾洛山隧道現場實際情況,前期選擇了超前地質和支護狀況觀察、超前地質預報、周邊位移等3項進行監(jiān)測,

隧道監(jiān)控量測的主要目的在于了解圍巖的穩(wěn)定性和支護的工作狀況。在施工過程中能夠監(jiān)測到的主要信息有:掌子面的地質和支護表面狀況、周邊位移、拱頂下沉、地表下沉、圍巖內部位移、圍巖壓力及圍巖與支護間的接觸壓力、錨桿應力及抗拔力、支護襯砌內力、超前地質狀況等。根據禾洛山隧道現場實際情況,前期選擇了超前地質和支護狀況觀察、超前地質預報、周邊位移等3項進行監(jiān)測,

見表1。

見表1。

表1監(jiān)控量測項目和方法

表1監(jiān)控量測項目和方法

表2觀 測 頻 率(按位移速度)

表2觀 測 頻 率(按位移速度)

表3觀 測 頻 率(按距開挖面距離)

表3觀 測 頻 率(按距開挖面距離)

注:b為隧道開挖寬度。

注:b為隧道開挖寬度。

3.1 地質和支護狀況觀察

3.1 地質和支護狀況觀察

開挖后掌子面暴露出來的地質情況是最真實、最準確的地質情況,做好每循環(huán)掌子面地質素描,提供圍巖變化情況的第一手資料,是指導施工的最有用信息之一;支護表面狀況是支護工作狀態(tài)最直觀的表現,觀察記錄支護表面可能發(fā)生的異常現象,并結合圍巖地質條件對這些異?,F象的發(fā)生進行綜合分析,從而可以進行一定施工決策。

開挖后掌子面暴露出來的地質情況是最真實、最準確的地質情況,做好每循環(huán)掌子面地質素描,提供圍巖變化情況的第一手資料,是指導施工的最有用信息之一;支護表面狀況是支護工作狀態(tài)最直觀的表現,觀察記錄支護表面可能發(fā)生的異?,F象,并結合圍巖地質條件對這些異?,F象的發(fā)生進行綜合分析,從而可以進行一定施工決策。

3.2 超前地質預報

3.2 超前地質預報

3.2.1地下的地質情況是瞬息萬變的,掌子面的地質情況并不能代表掌子面前方的地質情況,這就需要超前地質預報對掌子面前方的地質情況進行探測。地質超前預報可以對掌子面前方一定長度范圍內的地質條件、圍巖類別、圍巖物理力學特性和成洞能力進行預測,在此基礎上提出合理的開挖方案和支護措施,供下步施工使用。禾洛山隧道超前地質預報主要采用TSP203和地質鉆超前鉆孔探測。

3.2.1地下的地質情況是瞬息萬變的,掌子面的地質情況并不能代表掌子面前方的地質情況,這就需要超前地質預報對掌子面前方的地質情況進行探測。地質超前預報可以對掌子面前方一定長度范圍內的地質條件、圍巖類別、圍巖物理力學特性和成洞能力進行預測,在此基礎上提出合理的開挖方案和支護措施,供下步施工使用。禾洛山隧道超前地質預報主要采用TSP203和地質鉆超前鉆孔探測。

3.2.2隧道前方地震預報或超前地質預報(簡稱TSP法),其基本原理是:在隧道邊墻一定范圍內布置激發(fā)點,人工激發(fā)地震波,所產生的地震波在隧道圍巖中傳播,當圍巖強度發(fā)生變化時,例如遇巖溶、斷層或巖層的分界面時,地震波將會發(fā)生反射,反射的地震波由儀器所接收。當反射界面與掌子面平行時,所接收的反射波時距曲線近似為直線并且與直接由震源發(fā)出的信號,即直達波在地震波形記錄上呈負視速度的關系,其反射波延長線與直達波延長線的交點為反射界面的位置;當反射界面傾斜,即與掌子面有一定夾角時,反射波時距曲線為雙曲線;若反射界面由傾斜變?yōu)橹绷r,時距曲線亦由雙曲線逐漸變?yōu)橹本€。當地震記錄中不存在明顯的反射波時,則認為掌子面前方的圍巖是均質的,存在不良地質情況的可能性較小。

3.2.2隧道前方地震預報或超前地質預報(簡稱TSP法),其基本原理是:在隧道邊墻一定范圍內布置激發(fā)點,人工激發(fā)地震波,所產生的地震波在隧道圍巖中傳播,當圍巖強度發(fā)生變化時,例如遇巖溶、斷層或巖層的分界面時,地震波將會發(fā)生反射,反射的地震波由儀器所接收。當反射界面與掌子面平行時,所接收的反射波時距曲線近似為直線并且與直接由震源發(fā)出的信號,即直達波在地震波形記錄上呈負視速度的關系,其反射波延長線與直達波延長線的交點為反射界面的位置;當反射界面傾斜,即與掌子面有一定夾角時,反射波時距曲線為雙曲線;若反射界面由傾斜變?yōu)橹绷r,時距曲線亦由雙曲線逐漸變?yōu)橹本€。當地震記錄中不存在明顯的反射波時,則認為掌子面前方的圍巖是均質的,存在不良地質情況的可能性較小。

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3.2.3對TSP203儀器采集的數據利用TSPwin軟件進行處理,可以獲得隧道掌子面前方各反射波的時間剖面、深度偏移剖面、巖石的反射層位、物理力學參數、各反射層能量大小等成果資料,同時還可得到反射層的二維或三維空間分布,并根據反射波的組合、動力學特征、巖石物理力學參數等資料來預報隧道掌子面前方的地質情況,如溶洞、軟弱巖層、斷層及富水帶等不良地質體。

3.2.3對TSP203儀器采集的數據利用TSPwin軟件進行處理,可以獲得隧道掌子面前方各反射波的時間剖面、深度偏移剖面、巖石的反射層位、物理力學參數、各反射層能量大小等成果資料,同時還可得到反射層的二維或三維空間分布,并根據反射波的組合、動力學特征、巖石物理力學參數等資料來預報隧道掌子面前方的地質情況,如溶洞、軟弱巖層、斷層及富水帶等不良地質體。

3.3 周邊位移量測

3.3 周邊位移量測

周邊位移量測是監(jiān)控量測的重要項目,量測斷面測點布置圖見圖1,通過對量測的結果進行分析可以正確判斷圍巖應力的發(fā)展趨勢、圍巖穩(wěn)定性及最大變化速率、最終位移量、支護參數的合理性及它們之間的相互關系,輔以其它觀測方法為數據分析處理和信息反饋提供可靠的第一手資料。新奧法的初級目標是改善并充分利用圍巖的自承載能力,實際應用中通過對量測直接獲得的數據進行處理,計算出拱頂下沉量和水平收斂量,進而計算出拱頂下沉速度和水平收斂速率并以拱頂下沉速率、水平收斂速率和凈空允許相對收斂值作為判斷依據。

周邊位移量測是監(jiān)控量測的重要項目,量測斷面測點布置圖見圖1,通過對量測的結果進行分析可以正確判斷圍巖應力的發(fā)展趨勢、圍巖穩(wěn)定性及最大變化速率、最終位移量、支護參數的合理性及它們之間的相互關系,輔以其它觀測方法為數據分析處理和信息反饋提供可靠的第一手資料。新奧法的初級目標是改善并充分利用圍巖的自承載能力,實際應用中通過對量測直接獲得的數據進行處理,計算出拱頂下沉量和水平收斂量,進而計算出拱頂下沉速度和水平收斂速率并以拱頂下沉速率、水平收斂速率和凈空允許相對收斂值作為判斷依據。

凈空允許相對收斂值見表4。

凈空允許相對收斂值見表4。

根據《鐵路隧道施工規(guī)范》中位移變化速度判別,凈空變化速度小于0.2mm/d時,圍巖達到基本穩(wěn)定,因此可以作為圍巖基本穩(wěn)定和二次襯砌時機的判斷依據。當然,并不是所有的圍巖變位都會隨著時間的長短而呈收斂趨勢,特殊情況下圍巖變位呈擴張型,變形量大,變位速率不是減小而是增加,這種情況是由于圍巖壓力極大造成的,此時已不能指望圍巖會變位穩(wěn)定,而是立即加強初期支護,并盡快實施二次襯砌。

根據《鐵路隧道施工規(guī)范》中位移變化速度判別,凈空變化速度小于0.2mm/d時,圍巖達到基本穩(wěn)定,因此可以作為圍巖基本穩(wěn)定和二次襯砌時機的判斷依據。當然,并不是所有的圍巖變位都會隨著時間的長短而呈收斂趨勢,特殊情況下圍巖變位呈擴張型,變形量大,變位速率不是減小而是增加,這種情況是由于圍巖壓力極大造成的,此時已不能指望圍巖會變位穩(wěn)定,而是立即加強初期支護,并盡快實施二次襯砌。

圖1 量測斷面測點布置圖

圖1 量測斷面測點布置圖

四、利用監(jiān)控量測結果規(guī)避地質風險

四、利用監(jiān)控量測結果規(guī)避地質風險

監(jiān)控量測也是一個包括從理論基礎到現場實施,到數據處理,再到結果應用的完整概念,正確應用監(jiān)控量測結果是監(jiān)控量測的終極目的。禾洛山隧道監(jiān)控量測布點采用每斷面“三線五點”,及拱頂下沉一條基線,周邊收斂兩條基線,見(圖1 量測斷面測點布置圖),Ⅳ級圍巖每10m埋設一個斷面,Ⅴ級圍巖每5m埋設一個斷面。下面舉幾個典型例子介紹監(jiān)控量測結果在禾洛山隧道的應用。

監(jiān)控量測也是一個包括從理論基礎到現場實施,到數據處理,再到結果應用的完整概念,正確應用監(jiān)控量測結果是監(jiān)控量測的終極目的。禾洛山隧道監(jiān)控量測布點采用每斷面“三線五點”,及拱頂下沉一條基線,周邊收斂兩條基線,見(圖1 量測斷面測點布置圖),Ⅳ級圍巖每10m埋設一個斷面,Ⅴ級圍巖每5m埋設一個斷面。下面舉幾個典型例子介紹監(jiān)控量測結果在禾洛山隧道的應用。

4.1 應用支護狀況觀察及周邊位移量測結果規(guī)避地質風險

4.1 應用支護狀況觀察及周邊位移量測結果規(guī)避地質風險

2007年7月6日根據量測結果發(fā)現DIK60+160~DIK60+175段周邊收斂數據變大,6小時收斂數最大為16.45mm,回歸分析曲線突然出現波動,經現場觀察初支表面,發(fā)現在DIK60+160~DIK60+175線路左側大跨處初支表面出現多條縱向、橫向裂紋,裂紋寬2~4mm。經分析認為,該段按Ⅴ級圍巖支護,圍巖為全風化玄武巖,且滲水較大,遇水軟化,圍巖自身毫無自穩(wěn)能力,一旦出現變形就容易發(fā)生塌方的可能。因此立即停止掌子面的掘進并噴混凝土封閉,同時加強該段監(jiān)控量測的頻率,每2~4小時量測一次,將裂縫處用灰餅抹平,派專人觀察。后經量測結果顯示和觀察發(fā)現,該段量測數據繼續(xù)在變化,裂縫繼續(xù)變大,特別是DIK60+170處量測數據67小時累計收斂達到105.92mm,該段初支表面明顯向隧道中心突出。因此立即對該段進行加固處理,首先用直徑為20~30cm圓木將大跨及邊墻處架設兩排對撐,使其減緩變形速度,然后在變形段范圍內用鋼筋格柵在原初支表面立全環(huán)二次套拱,縱向采用Φ22螺紋鋼連接,再對二次套拱處進行噴射砼,砼噴完后,對該段兩邊邊墻施作3.5m長注漿導管,間距1m×1m,然后注漿固結邊墻松散體。該段在處理過程中繼續(xù)觀察和監(jiān)控量測,量測數據逐漸開始變小,在加固處理完4~6小時后,圍巖收斂變化基本趨于穩(wěn)定。接著開始每循環(huán)2~3m短距離開挖仰拱,仰拱施作完后,緊跟著施作二次襯砌,恢復掌子面掘進。因該段通過初支觀察及監(jiān)控量測數據的提供,并加固處理及時,使本次圍巖變形段順利通過。

2007年7月6日根據量測結果發(fā)現DIK60+160~DIK60+175段周邊收斂數據變大,6小時收斂數最大為16.45mm,回歸分析曲線突然出現波動,經現場觀察初支表面,發(fā)現在DIK60+160~DIK60+175線路左側大跨處初支表面出現多條縱向、橫向裂紋,裂紋寬2~4mm。經分析認為,該段按Ⅴ級圍巖支護,圍巖為全風化玄武巖,且滲水較大,遇水軟化,圍巖自身毫無自穩(wěn)能力,一旦出現變形就容易發(fā)生塌方的可能。因此立即停止掌子面的掘進并噴混凝土封閉,同時加強該段監(jiān)控量測的頻率,每2~4小時量測一次,將裂縫處用灰餅抹平,派專人觀察。后經量測結果顯示和觀察發(fā)現,該段量測數據繼續(xù)在變化,裂縫繼續(xù)變大,特別是DIK60+170處量測數據67小時累計收斂達到105.92mm,該段初支表面明顯向隧道中心突出。因此立即對該段進行加固處理,首先用直徑為20~30cm圓木將大跨及邊墻處架設兩排對撐,使其減緩變形速度,然后在變形段范圍內用鋼筋格柵在原初支表面立全環(huán)二次套拱,縱向采用Φ22螺紋鋼連接,再對二次套拱處進行噴射砼,砼噴完后,對該段兩邊邊墻施作3.5m長注漿導管,間距1m×1m,然后注漿固結邊墻松散體。該段在處理過程中繼續(xù)觀察和監(jiān)控量測,量測數據逐漸開始變小,在加固處理完4~6小時后,圍巖收斂變化基本趨于穩(wěn)定。接著開始每循環(huán)2~3m短距離開挖仰拱,仰拱施作完后,緊跟著施作二次襯砌,恢復掌子面掘進。因該段通過初支觀察及監(jiān)控量測數據的提供,并加固處理及時,使本次圍巖變形段順利通過。

4.2 應用超前地質預報結果規(guī)避地質風險

4.2 應用超前地質預報結果規(guī)避地質風險

2007年5月20日,通過禾洛山隧道超前地質預報TSP203和地質鉆超前鉆孔探測發(fā)現,DIK60+240~+204段存在泥囊。經分析后,決定改為上下臺階法施工,盡量減少爆破,局部需爆采用淺孔松動爆破,每循環(huán)進尺0.8m,拱部施作雙排超前小導管,外排小導管長6m,仰角30~45°,環(huán)向間距20cm,內排小導管長4.5m,仰角5~7°,環(huán)向間距20cm,每環(huán)小導管搭接長度為1.6m,注1:1水泥砂漿。鋼筋格柵改為I18型鋼拱架,間距為0.8m/榀,其余支護參數同Ⅴ級圍巖。根據調整后的開挖方法和支護參數,在施工該泥囊段時未發(fā)生坍塌及突泥現象,確保了施工的正常進行。

2007年5月20日,通過禾洛山隧道超前地質預報TSP203和地質鉆超前鉆孔探測發(fā)現,DIK60+240~+204段存在泥囊。經分析后,決定改為上下臺階法施工,盡量減少爆破,局部需爆采用淺孔松動爆破,每循環(huán)進尺0.8m,拱部施作雙排超前小導管,外排小導管長6m,仰角30~45°,環(huán)向間距20cm,內排小導管長4.5m,仰角5~7°,環(huán)向間距20cm,每環(huán)小導管搭接長度為1.6m,注1:1水泥砂漿。鋼筋格柵改為I18型鋼拱架,間距為0.8m/榀,其余支護參數同Ⅴ級圍巖。根據調整后的開挖方法和支護參數,在施工該泥囊段時未發(fā)生坍塌及突泥現象,確保了施工的正常進行。

4.3 3D光學無尺監(jiān)控量測

4.3 3D光學無尺監(jiān)控量測

把量測工作納入工序管理,采用3D光學無尺量測方式對圍巖變形全過程進行監(jiān)控量測,每斷面埋設5個棱鏡,及拱頂1個,邊墻4個(見圖5),用全站儀自由設站測取數值,同時在棱鏡附近埋設掛鉤,用電子數顯收斂儀測取數值,兩種方法進行校核,然后進行曲線回歸分析(見圖4),通過監(jiān)控量測數據的及時反饋,用以指導設計與施工。3D光學無尺監(jiān)控量測測取數值簡便,解決了測點較高測取數值困難的問題及干擾隧道內正常施工的問題。

把量測工作納入工序管理,采用3D光學無尺量測方式對圍巖變形全過程進行監(jiān)控量測,每斷面埋設5個棱鏡,及拱頂1個,邊墻4個(見圖5),用全站儀自由設站測取數值,同時在棱鏡附近埋設掛鉤,用電子數顯收斂儀測取數值,兩種方法進行校核,然后進行曲線回歸分析(見圖4),通過監(jiān)控量測數據的及時反饋,用以指導設計與施工。3D光學無尺監(jiān)控量測測取數值簡便,解決了測點較高測取數值困難的問題及干擾隧道內正常施工的問題。

圖2曲線回歸分析圖

圖2曲線回歸分析圖

4.4 正常收斂情況

4.4 正常收斂情況

在隧道施工中,除變形的收斂外,存在部分收斂是因為施工工序的改變導致的正常收斂。就禾洛山隧道而言,在掌子面和下臺階開挖過程中,對附近5m范圍內圍巖都有影響,24小時收斂數值為2~3mm,但出了5m范圍后也就是距測點埋設時間約48小時后,收斂數值逐漸變小,影響較大時為3~5天,收斂數值逐漸變小。開挖仰拱時也是因工序改變引起正常收斂的一個環(huán)節(jié),開挖仰拱24小時收斂數值為3~4mm,影響范圍根據仰拱開挖長度而定,在施工完仰拱砼后約12小時,收斂數值逐漸變小,最后趨于穩(wěn)定。

在隧道施工中,除變形的收斂外,存在部分收斂是因為施工工序的改變導致的正常收斂。就禾洛山隧道而言,在掌子面和下臺階開挖過程中,對附近5m范圍內圍巖都有影響,24小時收斂數值為2~3mm,但出了5m范圍后也就是距測點埋設時間約48小時后,收斂數值逐漸變小,影響較大時為3~5天,收斂數值逐漸變小。開挖仰拱時也是因工序改變引起正常收斂的一個環(huán)節(jié),開挖仰拱24小時收斂數值為3~4mm,影響范圍根據仰拱開挖長度而定,在施工完仰拱砼后約12小時,收斂數值逐漸變小,最后趨于穩(wěn)定。

五、結論與建議

五、結論與建議

5.1監(jiān)控量測結果必須及時準確提供,滯后的量測資料對于施工是無用的。

5.1監(jiān)控量測結果必須及時準確提供,滯后的量測資料對于施工是無用的。

5.2量測是監(jiān)控的手段,監(jiān)控是量測的目的,監(jiān)控過程可分為:現場量測---數據處理---信息反饋。

5.2量測是監(jiān)控的手段,監(jiān)控是量測的目的,監(jiān)控過程可分為:現場量測---數據處理---信息反饋。

5.3不同的圍巖地質條件,從開挖到變形收斂所需時間各不相同,因此量測時間就有長有短,在穩(wěn)定性好的圍巖中,一般量測約一周時間就可以判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài),而在塑性流變巖體中,其變形收斂時間長達二月以上,需進行較長時間觀測。

5.3不同的圍巖地質條件,從開挖到變形收斂所需時間各不相同,因此量測時間就有長有短,在穩(wěn)定性好的圍巖中,一般量測約一周時間就可以判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài),而在塑性流變巖體中,其變形收斂時間長達二月以上,需進行較長時間觀測。

參考文獻

參考文獻

1、鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008)

1、鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008)

2、公路隧道施工. 人民交通出版社,2001

2、公路隧道施工. 人民交通出版社,2001

3、鐵路隧道新奧法指南. 人民鐵道出版社,1988

3、鐵路隧道新奧法指南. 人民鐵道出版社,1988

4、修建鐵路隧道的經驗和教訓.第八屆隧道及地下工程年會論文集王夢恕,1994

4、修建鐵路隧道的經驗和教訓.第八屆隧道及地下工程年會論文集王夢恕,1994

5、監(jiān)控量測在大官市隧道中的應用.云南交通科技,2002

5、監(jiān)控量測在大官市隧道中的應用.云南交通科技,2002

作者簡介:張文芳1972年9月出生 男 安徽省合肥市人、高級工程師,1995年畢業(yè)于淮南礦業(yè)學院建筑工程系獲工學學士學位,現攻讀西南交通大學碩士學位。2005年第02期《鐵道建設》上《應用深層攪拌樁作為基坑側向支護的設計與施工》。2007年3月至2007年10月間長期在禾洛山隧道隧道指導項目施工。

作者簡介:張文芳1972年9月出生 男 安徽省合肥市人、高級工程師,1995年畢業(yè)于淮南礦業(yè)學院建筑工程系獲工學學士學位,現攻讀西南交通大學碩士學位。2005年第02期《鐵道建設》上《應用深層攪拌樁作為基坑側向支護的設計與施工》。2007年3月至2007年10月間長期在禾洛山隧道隧道指導項目施工。

注:文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。

注:文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。

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3.2.3對TSP203儀器采集的數據利用TSPwin軟件進行處理,可以獲得隧道掌子面前方各反射波的時間剖面、深度偏移剖面、巖石的反射層位、物理力學參數、各反射層能量大小等成果資料,同時還可得到反射層的二維或三維空間分布,并根據反射波的組合、動力學特征、巖石物理力學參數等資料來預報隧道掌子面前方的地質情況,如溶洞、軟弱巖層、斷層及富水帶等不良地質體。

3.2.3對TSP203儀器采集的數據利用TSPwin軟件進行處理,可以獲得隧道掌子面前方各反射波的時間剖面、深度偏移剖面、巖石的反射層位、物理力學參數、各反射層能量大小等成果資料,同時還可得到反射層的二維或三維空間分布,并根據反射波的組合、動力學特征、巖石物理力學參數等資料來預報隧道掌子面前方的地質情況,如溶洞、軟弱巖層、斷層及富水帶等不良地質體。

3.3 周邊位移量測

3.3 周邊位移量測

周邊位移量測是監(jiān)控量測的重要項目,量測斷面測點布置圖見圖1,通過對量測的結果進行分析可以正確判斷圍巖應力的發(fā)展趨勢、圍巖穩(wěn)定性及最大變化速率、最終位移量、支護參數的合理性及它們之間的相互關系,輔以其它觀測方法為數據分析處理和信息反饋提供可靠的第一手資料。新奧法的初級目標是改善并充分利用圍巖的自承載能力,實際應用中通過對量測直接獲得的數據進行處理,計算出拱頂下沉量和水平收斂量,進而計算出拱頂下沉速度和水平收斂速率并以拱頂下沉速率、水平收斂速率和凈空允許相對收斂值作為判斷依據。法的初級目標是改善并充分利用圍巖的自承載能力,實際應用中通過對量測直接獲得的數據進行處理,計算出拱頂下沉量和水平收斂量,進而計算出拱頂下沉速度和水平收斂速率并以拱頂下沉速率、水平收斂速率和凈空允許相對收斂值作為判斷依據。

凈空允許相對收斂值見表4。

凈空允許相對收斂值見表4。

根據《鐵路隧道施工規(guī)范》中位移變化速度判別,凈空變化速度小于0.2mm/d時,圍巖達到基本穩(wěn)定,因此可以作為圍巖基本穩(wěn)定和二次襯砌時機的判斷依據。當然,并不是所有的圍巖變位都會隨著時間的長短而呈收斂趨勢,特殊情況下圍巖變位呈擴張型,變形量大,變位速率不是減小而是增加,這種情況是由于圍巖壓力極大造成的,此時已不能指望圍巖會變位穩(wěn)定,而是立即加強初期支護,并盡快實施二次襯砌。

根據《鐵路隧道施工規(guī)范》中位移變化速度判別,凈空變化速度小于0.2mm/d時,圍巖達到基本穩(wěn)定,因此可以作為圍巖基本穩(wěn)定和二次襯砌時機的判斷依據。當然,并不是所有的圍巖變位都會隨著時間的長短而呈收斂趨勢,特殊情況下圍巖變位呈擴張型,變形量大,變位速率不是減小而是增加,這種情況是由于圍巖壓力極大造成的,此時已不能指望圍巖會變位穩(wěn)定,而是立即加強初期支護,并盡快實施二次襯砌。

圖1 量測斷面測點布置圖

圖1 量測斷面測點布置圖

四、利用監(jiān)控量測結果規(guī)避地質風險

四、利用監(jiān)控量測結果規(guī)避地質風險

監(jiān)控量測也是一個包括從理論基礎到現場實施,到數據處理,再到結果應用的完整概念,正確應用監(jiān)控量測結果是監(jiān)控量測的終極目的。禾洛山隧道監(jiān)控量測布點采用每斷面“三線五點”,及拱頂下沉一條基線,周邊收斂兩條基線,見(圖1 量測斷面測點布置圖),Ⅳ級圍巖每10m埋設一個斷面,Ⅴ級圍巖每5m埋設一個斷面。下面舉幾個典型例子介紹監(jiān)控量測結果在禾洛山隧道的應用。

監(jiān)控量測也是一個包括從理論基礎到現場實施,到數據處理,再到結果應用的完整概念,正確應用監(jiān)控量測結果是監(jiān)控量測的終極目的。禾洛山隧道監(jiān)控量測布點采用每斷面“三線五點”,及拱頂下沉一條基線,周邊收斂兩條基線,見(圖1 量測斷面測點布置圖),Ⅳ級圍巖每10m埋設一個斷面,Ⅴ級圍巖每5m埋設一個斷面。下面舉幾個典型例子介紹監(jiān)控量測結果在禾洛山隧道的應用。

4.1 應用支護狀況觀察及周邊位移量測結果規(guī)避地質風險

4.1 應用支護狀況觀察及周邊位移量測結果規(guī)避地質風險

2007年7月6日根據量測結果發(fā)現DIK60+160~DIK60+175段周邊收斂數據變大,6小時收斂數最大為16.45mm,回歸分析曲線突然出現波動,經現場觀察初支表面,發(fā)現在DIK60+160~DIK60+175線路左側大跨處初支表面出現多條縱向、橫向裂紋,裂紋寬2~4mm。經分析認為,該段按Ⅴ級圍巖支護,圍巖為全風化玄武巖,且滲水較大,遇水軟化,圍巖自身毫無自穩(wěn)能力,一旦出現變形就容易發(fā)生塌方的可能。因此立即停止掌子面的掘進并噴混凝土封閉,同時加強該段監(jiān)控量測的頻率,每2~4小時量測一次,將裂縫處用灰餅抹平,派專人觀察。后經量測結果顯示和觀察發(fā)現,該段量測數據繼續(xù)在變化,裂縫繼續(xù)變大,特別是DIK60+170處量測數據67小時累計收斂達到105.92mm,該段初支表面明顯向隧道中心突出。因此立即對該段進行加固處理,首先用直徑為20~30cm圓木將大跨及邊墻處架設兩排對撐,使其減緩變形速度,然后在變形段范圍內用鋼筋格柵在原初支表面立全環(huán)二次套拱,縱向采用Φ22螺紋鋼連接,再對二次套拱處進行噴射砼,砼噴完后,對該段兩邊邊墻施作3.5m長注漿導管,間距1m×1m,然后注漿固結邊墻松散體。該段在處理過程中繼續(xù)觀察和監(jiān)控量測,量測數據逐漸開始變小,在加固處理完4~6小時后,圍巖收斂變化基本趨于穩(wěn)定。接著開始每循環(huán)2~3m短距離開挖仰拱,仰拱施作完后,緊跟著施作二次襯砌,恢復掌子面掘進。因該段通過初支觀察及監(jiān)控量測數據的提供,并加固處理及時,使本次圍巖變形段順利通過。

2007年7月6日根據量測結果發(fā)現DIK60+160~DIK60+175段周邊收斂數據變大,6小時收斂數最大為16.45mm,回歸分析曲線突然出現波動,經現場觀察初支表面,發(fā)現在DIK60+160~DIK60+175線路左側大跨處初支表面出現多條縱向、橫向裂紋,裂紋寬2~4mm。經分析認為,該段按Ⅴ級圍巖支護,圍巖為全風化玄武巖,且滲水較大,遇水軟化,圍巖自身毫無自穩(wěn)能力,一旦出現變形就容易發(fā)生塌方的可能。因此立即停止掌子面的掘進并噴混凝土封閉,同時加強該段監(jiān)控量測的頻率,每2~4小時量測一次,將裂縫處用灰餅抹平,派專人觀察。后經量測結果顯示和觀察發(fā)現,該段量測數據繼續(xù)在變化,裂縫繼續(xù)變大,特別是DIK60+170處量測數據67小時累計收斂達到105.92mm,該段初支表面明顯向隧道中心突出。因此立即對該段進行加固處理,首先用直徑為20~30cm圓木將大跨及邊墻處架設兩排對撐,使其減緩變形速度,然后在變形段范圍內用鋼筋格柵在原初支表面立全環(huán)二次套拱,縱向采用Φ22螺紋鋼連接,再對二次套拱處進行噴射砼,砼噴完后,對該段兩邊邊墻施作3.5m長注漿導管,間距1m×1m,然后注漿固結邊墻松散體。該段在處理過程中繼續(xù)觀察和監(jiān)控量測,量測數據逐漸開始變小,在加固處理完4~6小時后,圍巖收斂變化基本趨于穩(wěn)定。接著開始每循環(huán)2~3m短距離開挖仰拱,仰拱施作完后,緊跟著施作二次襯砌,恢復掌子面掘進。因該段通過初支觀察及監(jiān)控量測數據的提供,并加固處理及時,使本次圍巖變形段順利通過。

4.2 應用超前地質預報結果規(guī)避地質風險

4.2 應用超前地質預報結果規(guī)避地質風險

2007年5月20日,通過禾洛山隧道超前地質預報TSP203和地質鉆超前鉆孔探測發(fā)現,DIK60+240~+204段存在泥囊。經分析后,決定改為上下臺階法施工,盡量減少爆破,局部需爆采用淺孔松動爆破,每循環(huán)進尺0.8m,拱部施作雙排超前小導管,外排小導管長6m,仰角30~45°,環(huán)向間距20cm,內排小導管長4.5m,仰角5~7°,環(huán)向間距20cm,每環(huán)小導管搭接長度為1.6m,注1:1水泥砂漿。鋼筋格柵改為I18型鋼拱架,間距為0.8m/榀,其余支護參數同Ⅴ級圍巖。根據調整后的開挖方法和支護參數,在施工該泥囊段時未發(fā)生坍塌及突泥現象,確保了施工的正常進行。

2007年5月20日,通過禾洛山隧道超前地質預報TSP203和地質鉆超前鉆孔探測發(fā)現,DIK60+240~+204段存在泥囊。經分析后,決定改為上下臺階法施工,盡量減少爆破,局部需爆采用淺孔松動爆破,每循環(huán)進尺0.8m,拱部施作雙排超前小導管,外排小導管長6m,仰角30~45°,環(huán)向間距20cm,內排小導管長4.5m,仰角5~7°,環(huán)向間距20cm,每環(huán)小導管搭接長度為1.6m,注1:1水泥砂漿。鋼筋格柵改為I18型鋼拱架,間距為0.8m/榀,其余支護參數同Ⅴ級圍巖。根據調整后的開挖方法和支護參數,在施工該泥囊段時未發(fā)生坍塌及突泥現象,確保了施工的正常進行。

4.3 3D光學無尺監(jiān)控量測

4.3 3D光學無尺監(jiān)控量測

把量測工作納入工序管理,采用3D光學無尺量測方式對圍巖變形全過程進行監(jiān)控量測,每斷面埋設5個棱鏡,及拱頂1個,邊墻4個(見圖5),用全站儀自由設站測取數值,同時在棱鏡附近埋設掛鉤,用電子數顯收斂儀測取數值,兩種方法進行校核,然后進行曲線回歸分析(見圖4),通過監(jiān)控量測數據的及時反饋,用以指導設計與施工。3D光學無尺監(jiān)控量測測取數值簡便,解決了測點較高測取數值困難的問題及干擾隧道內正常施工的問題。

把量測工作納入工序管理,采用3D光學無尺量測方式對圍巖變形全過程進行監(jiān)控量測,每斷面埋設5個棱鏡,及拱頂1個,邊墻4個(見圖5),用全站儀自由設站測取數值,同時在棱鏡附近埋設掛鉤,用電子數顯收斂儀測取數值,兩種方法進行校核,然后進行曲線回歸分析(見圖4),通過監(jiān)控量測數據的及時反饋,用以指導設計與施工。3D光學無尺監(jiān)控量測測取數值簡便,解決了測點較高測取數值困難的問題及干擾隧道內正常施工的問題。

圖2曲線回歸分析圖

圖2曲線回歸分析圖

4.4 正常收斂情況

4.4 正常收斂情況

在隧道施工中,除變形的收斂外,存在部分收斂是因為施工工序的改變導致的正常收斂。就禾洛山隧道而言,在掌子面和下臺階開挖過程中,對附近5m范圍內圍巖都有影響,24小時收斂數值為2~3mm,但出了5m范圍后也就是距測點埋設時間約48小時后,收斂數值逐漸變小,影響較大時為3~5天,收斂數值逐漸變小。開挖仰拱時也是因工序改變引起正常收斂的一個環(huán)節(jié),開挖仰拱24小時收斂數值為3~4mm,影響范圍根據仰拱開挖長度而定,在施工完仰拱砼后約12小時,收斂數值逐漸變小,最后趨于穩(wěn)定。

在隧道施工中,除變形的收斂外,存在部分收斂是因為施工工序的改變導致的正常收斂。就禾洛山隧道而言,在掌子面和下臺階開挖過程中,對附近5m范圍內圍巖都有影響,24小時收斂數值為2~3mm,但出了5m范圍后也就是距測點埋設時間約48小時后,收斂數值逐漸變小,影響較大時為3~5天,收斂數值逐漸變小。開挖仰拱時也是因工序改變引起正常收斂的一個環(huán)節(jié),開挖仰拱24小時收斂數值為3~4mm,影響范圍根據仰拱開挖長度而定,在施工完仰拱砼后約12小時,收斂數值逐漸變小,最后趨于穩(wěn)定。

五、結論與建議

五、結論與建議

5.1監(jiān)控量測結果必須及時準確提供,滯后的量測資料對于施工是無用的。

5.1監(jiān)控量測結果必須及時準確提供,滯后的量測資料對于施工是無用的。

5.2量測是監(jiān)控的手段,監(jiān)控是量測的目的,監(jiān)控過程可分為:現場量測---數據處理---信息反饋。

5.2量測是監(jiān)控的手段,監(jiān)控是量測的目的,監(jiān)控過程可分為:現場量測---數據處理---信息反饋。

5.3不同的圍巖地質條件,從開挖到變形收斂所需時間各不相同,因此量測時間就有長有短,在穩(wěn)定性好的圍巖中,一般量測約一周時間就可以判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài),而在塑性流變巖體中,其變形收斂時間長達二月以上,需進行較長時間觀測。

5.3不同的圍巖地質條件,從開挖到變形收斂所需時間各不相同,因此量測時間就有長有短,在穩(wěn)定性好的圍巖中,一般量測約一周時間就可以判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài),而在塑性流變巖體中,其變形收斂時間長達二月以上,需進行較長時間觀測。

參考文獻

參考文獻

1、鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008)

1、鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008)

2、公路隧道施工. 人民交通出版社,2001

2、公路隧道施工. 人民交通出版社,2001

3、鐵路隧道新奧法指南. 人民鐵道出版社,1988

3、鐵路隧道新奧法指南. 人民鐵道出版社,1988

4、修建鐵路隧道的經驗和教訓.第八屆隧道及地下工程年會論文集王夢恕,1994

4、修建鐵路隧道的經驗和教訓.第八屆隧道及地下工程年會論文集王夢恕,1994

5、監(jiān)控量測在大官市隧道中的應用.云南交通科技,2002

5、監(jiān)控量測在大官市隧道中的應用.云南交通科技,2002

作者簡介:張文芳1972年9月出生 男 安徽省合肥市人、高級工程師,1995年畢業(yè)于淮南礦業(yè)學院建筑工程系獲工學學士學位,現攻讀西南交通大學碩士學位。2005年第02期《鐵道建設》上《應用深層攪拌樁作為基坑側向支護的設計與施工》。2007年3月至2007年10月間長期在禾洛山隧道隧道指導項目施工。

作者簡介:張文芳1972年9月出生 男 安徽省合肥市人、高級工程師,1995年畢業(yè)于淮南礦業(yè)學院建筑工程系獲工學學士學位,現攻讀西南交通大學碩士學位。2005年第02期《鐵道建設》上《應用深層攪拌樁作為基坑側向支護的設計與施工》。2007年3月至2007年10月間長期在禾洛山隧道隧道指導項目施工。

注:文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。

第4篇:隧道施工指南范文

[關鍵詞]:鐵路隧道施工監(jiān)控量測地表沉降數據分析

中圖分類號:U25 文獻標識碼:A

0引言

隧道監(jiān)控量測貫穿于整個隧道施工過程中,是一項非常重要的工作。監(jiān)測的目的主要包括:保證施工安全;預測施工引起的地表變形;驗證支護結構設計,指導施工;總結工程經驗,提高設計、施工技術水平。

隧道地表沉降是隧道工程應進行的日常監(jiān)控量測的必測項目。本文以新歌樂山隧道地表沉降為例,闡述了監(jiān)測項目現場操作具體過程、數據獲取及處理方法。

1新歌樂山隧道工程概況

新歌樂山隧道屬新建蘭渝鐵路引入重慶樞紐工程,位于既有渝懷線歌樂山隧道左側約25~50m,設計時速120km/h。隧道進口里程K1106+280,出口里程K1108+547,全長2267m。隧道進出口為淺埋段,洞頂覆蓋層僅4~8m,出口洞頂及周邊有大量民房,且下穿公路,出口段約300m采用非爆破法開挖。不良地質有巖溶、煤窯采空區(qū)、富水軟弱圍巖,特殊巖土為鹽溶角礫巖及石膏。施工難度極大,安全風險高,為極高風險隧道,如圖1所示。

圖1 新歌樂山隧道現場圖 圖2新歌樂山隧道地表下沉測點布設示意圖

2. 地表沉降

隧道洞口淺埋層覆蓋薄,堆積松散、自身穩(wěn)定性差。在施工過程中易受自重、雨水和施工爆破的影響,極易發(fā)生坍塌,沉降等大變形事故,威脅隧道的整體穩(wěn)定。隧道開挖后,洞口淺埋段地層中的應力擾動區(qū)延伸至地表,圍巖力學形態(tài)的變化在很大程度上反映于地表沉降,且地表沉降可以反映隧道開挖過程中圍巖變形的全過程。因此,必須對地表沉降情況進行嚴格的監(jiān)測和控制,保證施工安全。

3. 監(jiān)控量測方案設計

監(jiān)控量測貫穿在整個施工過程中,必須在隧道施工做好方案設計,在施工開始后根據現場情況做出細微調整。新歌樂山隧道的設計是由中鐵第二設計院完成,嚴格按照工程測量規(guī)范(GB/5026-2007)、鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008)和鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程(TB10121-2007) 等國家標準前提下制定了詳細方案。

3.1測點布設

理論上地表下沉受支護影響在隧道中線上沉降最厲害,往兩旁沉降量遞減,因此沉降曲線曲率在中間最大,兩旁遠離隧道中線逐漸遞減。若考慮不同的沉降曲線模型,兩旁的測點間距也應該是中間密兩旁稀疏。但考慮新歌樂山隧道工程圍巖好,隧道工藝不難等情況中線兩旁的監(jiān)測點都等間距布設。

針對淺埋段較短和圍巖情況比較好的前提下,在進口端里程樁號K1106+285m,出口端里程樁號K1108+540m布設兩個監(jiān)測斷面,每個監(jiān)測斷面上布設一個水準基點和11個監(jiān)測點。面向里程增大的方向,從左往右編號1至11,其中6號點位于隧道中線上。監(jiān)測斷面高度距離隧道地表面高度約15m、拱高5m,按45°影響范圍規(guī)定,監(jiān)測斷面長40m,每個監(jiān)測點間距為4m。基點在遠離隧道沉降影響范圍外,基點與監(jiān)測點埋設鋼筋水泥樁。布置方案如圖2所示,測點現場照片如圖3所示。

圖3新歌樂山隧道地表下沉測點布設示意圖 圖4富斯特乃爾法(Forstner method)

3.2儀器選擇檢校

地表沉降變化細微,觀測精度要求高,其量測精度一般為±1mm。因此,采用二等水準精度要求。儀器選用南方DL-201電子水準儀,水準儀根據國家規(guī)范進行年檢,合格后方可用于生產。在作業(yè)期間應進行最重要的水準管軸平行于視準軸檢驗,即i角檢驗。

用富斯特乃爾法對該電子水準儀進行i角檢驗校,如圖4所示。第一次測得高差為h1=0.02312m,第二次測得高差為h2=0.02270m,得到i=12″。根據《國家一二等水準測量規(guī)范》(GB/T 12897-2006)規(guī)定,用于二等水準測量的i角指標限差不得大于15.0″,超過20″測量成果作廢的規(guī)定。該電子水準儀滿足精度要求。

3.3監(jiān)測周期

監(jiān)測周期主要取決于開挖面距監(jiān)測斷面的距離與沉降速度的大小。新歌樂山隧道總共布設兩條地表下沉監(jiān)測斷面,出口端地表下沉(K1108+540)監(jiān)測斷面于2010年4月25日開始監(jiān)測至2010年5月9日結束,監(jiān)測頻率1次/天;進口端地表下沉(K1106+285)監(jiān)測斷面于2010年4月26日開始監(jiān)測,至2010年5月9日結束;監(jiān)測頻率1次/天。

3.4施測方法

通過基點與監(jiān)測點進行水準聯測,得到測量時刻監(jiān)測點相對于基點的高差,通過兩相檢測周期高差對比即可以得到沉降變化。

以監(jiān)測點n點為例,第一次觀測周期測點n與基點的高差hn1,第二次觀測周期測點n與基點的高程差為hn2。兩次高差相減,得測點n在第一、二觀測期間地表沉降hn12=hn1-hn2 。第三觀測周期測點n相對于基點的高差hn3,與第二觀測周期相減,得到測點n第二、三周期的地表沉降量hn23=hn2-hn3。以同樣的方法可以得到所有監(jiān)測點在不同觀測周期的地表沉降量,相鄰周期沉降量對比即可得到地表沉降變化趨勢,通過分析判斷做出相應預警或建議修改施工方案。

4. 新歌樂山隧道地面沉降數據分析

該隧道施工技術成熟,都為Ⅴ級圍巖,狀況理想,監(jiān)測結果主要采取Excel圖表法進行分析預測。具體數據處理過程:野外原始數據錄入相應表格;用編輯好的公式自動計算各圖表需求數據(變化速度、累計量等);選擇數據按照不同方式自動生成圖表(變化速度圖、累計量圖等)。

4.1地表下沉監(jiān)測處理結果

地表沉降監(jiān)測是為得到每個點累計沉降量,每個點每日沉降速度,根據變化趨勢預測之后的變化情況。期間沉降量都在允許正常變化范圍內,對安全施工沒影響。所有數據負值表示沉降,正值表示反彈,受數據量大與保密規(guī)定,僅舉例說明出口端K1108+540斷面1號點情況,全斷面各點數據對比圖表。

圖5 1號監(jiān)測點累計地表下沉量

圖6 1號監(jiān)測點地表下沉速度

圖7 K1108+540各點下沉累計量對比

圖8 K1108+540各點地表下沉速度對比

4.2監(jiān)控量測結果總結分析

根據監(jiān)測各斷面的地表沉降,得到各斷面累計觀測值和變形速率都較小,在位移Ⅲ級管理標準內,隧道輪廓結構穩(wěn)定安全,可以預測各監(jiān)測斷面將逐步趨于穩(wěn)定。

(1)兩條斷面隧道中線6號點沉降量并不是最大,也沒呈現出從中間往兩旁遞減的趨勢。出現這種情況原因可能是隧道淺埋段比較短,監(jiān)測斷面地表覆蓋層厚且圍巖穩(wěn)定,出現整體沉降現象。

(2)監(jiān)測期間沉降速度并沒呈現如常規(guī)隧道地表沉降監(jiān)測規(guī)律,前期較小,而后慢慢增大,開挖面通過地表下沉監(jiān)測斷面后沉降速率再慢慢減小的現象。現實情況是監(jiān)測第一天最大,而后基本平穩(wěn),后期有沉降反彈,趨于停止情況出現。出現這種情況原因可能是地表沉降工作并沒有按設計在隧道施工開始前就進行,監(jiān)測開始時開挖面已經接近監(jiān)測斷面里程,加上圍巖情況良好、覆蓋層厚導致沉降速度未出現增大,而是慢慢減小狀況。

(3)通觀監(jiān)測數據得出:地表沉降監(jiān)測數據形式正常;按照數據生成圖表顯示地表沉降正趨于穩(wěn)定,當前施工方法繼續(xù)施工安全可行;生成圖表顯示兩條監(jiān)測斷面地表沉降正趨于停止,兩條監(jiān)測斷面監(jiān)測點沉降速率在2010年5月9日均在0.2~0.5mm/天內,按照相關規(guī)范,滿足凈空位移和拱頂下沉的測量頻率(按位移速度)要求,可以將監(jiān)測周期改為1次/3天。

5.結論

近年大量隧道工程在建或擬建,做好監(jiān)控量測,積累經驗為今后同類型隧道設計施工提供類比依據。新歌樂山隧道監(jiān)控量測中總結出以下經驗。

(1)監(jiān)控量測現場操作在遵循施工設計的基礎上盡量多結合現場具體情況,選擇合理的監(jiān)測方案;監(jiān)測過程中應盡量與施工單位溝通協調,了解他們作業(yè)安排,特別是爆破安排,調整具體監(jiān)測時間,提高工作效率。

(2)地表沉降監(jiān)測時,在固定位置架設水準儀,前后視距差L固定不變。電子水準儀i角不變,即i角誤差不變,相鄰周期間高差相減則消除,可以很好的解決前后視距差超限的問題。

(3)同一項監(jiān)測工作盡量在固定時間監(jiān)測,避免前后兩周期溫差過大,溫度改正常數對監(jiān)測結果的影響。

(4)監(jiān)控量測是隧道安全施工特別有效地保障性工作,一定做到及時、準確、真實客觀,根據得到的數據調整監(jiān)測周期、方案。每次監(jiān)測結束后應及時進行數據處理分析,繪制各種時態(tài)曲線,找出變化規(guī)律,預測隧道變形情況。

參考文獻

[1] 劉招偉,王夢恕,董新平. 地鐵隧道盾構法施工引起的地表沉降分析[J]. 巖石力學與工程學報, 2003, 08: 1297-1301.

[2] 李衛(wèi)平,王志杰. 隧道地表沉降測量方法研究與仿真[J]. 計算機仿真, 2012, 08: 357-359.

[3]中國有色金屬工業(yè)協會主編.工程測量規(guī)范(GB50026-2007)[S].北京:中國計劃出版社,

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[4] 中鐵一局集團有限公司主編.鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008)[S].北京: 中國鐵道出版社, 2008.

[5] 中鐵二院工程集團責任有限公司主編.鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程(TB10121-2007)[S].北京: 中國鐵道出版社出版,2007.

[6]中鐵二十三局.新歌樂山隧道控制網復測成果報告[R].重慶:中鐵二十三局,2010.

第5篇:隧道施工指南范文

關鍵詞:鐵路建設;工程招標;投資管理;固定資產

1引言

自從2004年《中長期鐵路網規(guī)劃》實施以來,我國鐵路網發(fā)展迅速,鐵路固定資產投資不斷增加,由2004年的不到600億元增加至2015年的8238億元,“十二五”期間我國鐵路固定資產投資完成3.58萬億元,鐵路建設取得巨大成就。招標階段作為鐵路工程建設程序的一個重要環(huán)節(jié),對控制鐵路建設投資非常重要。本文通過分析鐵路建設工程招標階段投資管理工作存在的主要問題,針對目前鐵路建設項目普遍采用的施工總價承包模式,提出相應的解決對策。

2鐵路建設項目在招標階段存在的主要問題

目前,基于鐵路建設相關法規(guī)規(guī)定,鐵路建設工程招標階段投資管理主要工作包括:工程量清單編制、承包范圍確定、劃分工作界面、甲供料清單、暫估價以及Ⅱ類變更設計和風險包干費的限額確定等。但由于招標階段時間較短、工作深度不夠等原因,導致鐵路建設工程投資管理工作不可避免的存在問題。

2.1招標工程量清單編制

招標工程量清單是工程量清單計價的基礎,是作為編制招標控制價、投標報價、計算或者調整工程量、索賠等的重要依據之一,也是實施階段變更設計等估價的基礎。一經中標簽訂合同,招標工程量清單就是合同的重要組成部分。當前,建設工程招標階段普遍存在著項目清單不完整、項目特征描述不準確、工程量計算不準確等問題,這些都會增加后續(xù)實施階段的工程造價,也會造成投標單位對分部分項工程采取不平衡報價。目前,鐵路建設工程工程量清單編制基本上是由發(fā)包人委托咨詢單位分標段編制,在確定各標段預算基礎上進而確定最高招標控制價。而目前咨詢單位基本沒有按照《鐵路工程工程量清單計價指南》(以下簡稱《指南》)的相關規(guī)定進行編制,加之發(fā)包人不進行詳細審核,導致在工程實施階段就不能準確確定施工圖數量,也不能對變更設計進行準確的估價,有的甚至引起雙方合同糾紛。招標工程量清單編制主要問題表現在三個方面:一是清單子目沒有按《指南》規(guī)定的深度劃分,譬如隧道工程子目劃分等;二是沒有按《指南》規(guī)定的工程量計算規(guī)則計算清單數量,譬如鉆孔樁樁長和挖孔樁圬工數量等;三是沒有按《指南》規(guī)定的工作內容計算數量并設置清單子目,譬如將擋墻反濾層的數量納入地基處理、路基附屬圬工的基坑挖填數量納入附屬土石方等。

2.2承包范圍確定

承包范圍是招標文件中極其重要的條款,一定要在招標公告、投標人須知和工程量清單報價說明等文件中明確清晰界定,而不是結合工程量清單的備注和分標段的單項預算去推定,這樣就會造成實施階段調整合同沒有依據和產生不必要的合同糾紛。目前,鐵路建設工程招標階段往往存在承包范圍確定不合理、不準確等問題。例如,某建設項目的巖溶處理在報價說明中是作為暫估價報價,而在編制的工程量清單中則將橋梁巖溶處理納入施工圖量差,路基和隧道巖溶處理卻放入《指南》的其他費用項下,這樣在執(zhí)行中就會存在重大分歧。還如某項目在招標文件的承包范圍計列了臨時用地數量,但沒有準確界定上述臨時用地的范圍等。

2.3甲供料清單編制

甲供料清單中的單價是料源地或某交貨地點的價格,而從料源地或交貨地點到工地的裝卸運輸保管費用等一般由承包人承擔。因此,甲供料的運雜費起訖點為料源地或交貨地點至工地,這部分運雜費不包含在甲供材料費以內,計入綜合單價。目前,鐵路建設工程招標階段在甲供料清單方面存在以下主要問題:一是運費的界面劃分不準確,實際甲供料招標時基本要求將物資設備送到沿線各工點,這樣與招標預算中的工地運雜費重復計列;二是稅費分劈不準確,主要是甲供料包含在綜合單價中時將甲供料稅費從合同扣除,而甲供料未包含在綜合單價中時又未扣相應的稅費,這樣就造成招標預算錯誤或實施階段調差時計算錯誤。

2.4工作界面劃分

合理的工作界面劃分有利于工程的進展、合理分擔風險和減少廢棄工程,甚至減少合同糾紛。目前,鐵路建設工程基本按站前(包括路基、橋涵、隧道、軌道及站場等)、站后(站房、四電等)分階段開展設計工作,這給工作界面劃分帶來了較大的困難。譬如鐵路沿線四電牽引變電所、AT所等工程的征地拆遷、土石方工程、防護等因設計滯后原因,在站前施工時難以一并辦理征地拆遷工作,導致很多協調問題以及施工難題。再如屬于站后工程的站房平面布置和標高在站前招標時未確定,導致站場土石方、地道等變化后從而引起合同糾紛。鐵路建設工程招標階段工作界面劃分不合理導致合同糾紛、工程進展拖延等一系列問題,主要表現形式如下:一是將道砟劃分給鋪架單位承包,不僅工作界面移交時會導致各種矛盾,還會因路基質量問題引起的道砟數量節(jié)超產生分歧和糾紛;二是將無砟軌道的精調工作劃分給鋪軌單位承包,則無砟軌道施工質量則會直接影響精調工作量和調整件更換數量等;三是將軌枕預制由軌枕廠承擔,而運輸由土建施工單位承擔,則運輸損耗問題將產生分歧和糾紛。

2.5暫估價確定和調整

為合理分攤發(fā)承包雙方的風險和有利于工程進展,對于部分在招標期間難以準確確定數量和費用的項目,應以暫估價形式納入招標范圍。目前,鐵路建設工程招標階段往往存在暫估價確定與調整不合理的問題。例如,部分項目將巖溶處理、大段落帷幕注漿、反坡排水等直接按批復概算納入承包范圍,而實施期間如果實際情況發(fā)生較大變化,則發(fā)承包雙方同時承擔的較大風險。有些項目雖然作為暫估價納入承包范圍,但未明確實施階段如何調整或調整方式不準確等,這樣在實施階段往往會造成雙方之間的合同糾紛。

2.6風險包干費和Ⅱ類變更設計的限額設定

鐵路建設工程施工由于受到工程自身特點及周邊環(huán)境的巨大影響,不可避免地存在一些風險源。目前,關于鐵路建設工程的Ⅱ類變更設計和風險包干費的限額,中國鐵路總公司沒有做統(tǒng)一規(guī)定,而是由發(fā)包人根據項目情況在招標文件及合同中約定。而目前的實際情況是,發(fā)包人在設置風險包干費時既沒有考慮項目的工程地質條件、設計深度和標段工程類別等風險因素,也沒有與Ⅱ類變更設計的限額相結合,而是各標段統(tǒng)一制定一個費率。由于實際實施過程中每個項目的變化總是千差萬別,采用各標段制定一個統(tǒng)一費率的形式,最終沒有起到風險包干費的作用,也沒有達到風險包干費設置的目的。同樣,對Ⅱ類變更設計的限額不認真研究,不結合項目具體情況設定額度,導致最終發(fā)承包雙方的風險不能合理分攤。

3解決招標階段投資管理問題的對策

針對鐵路建設工程招標階段存在的上述問題,本文有針對性地提出具體的解決方案,以期減少分歧和合同糾紛,保障工程施工質量和順利進展。

3.1關于工程量清單和甲供料清單編制

發(fā)包人在委托咨詢單位編制分標段預算時,要在委托協議上明確如下具體要求。首先,咨詢單位應嚴格按照《指南》規(guī)定編制工程量清單,同時明確甲供料清單運費的劃分界面和稅費的歸屬;其次,發(fā)包人要加強對工程量清單和甲供料清單審核,尤其是對容易出現問題的關鍵環(huán)節(jié)重點審核,確保清單資料準確。

3.2關于工程承包范圍的確定

發(fā)包人應在充分調研基礎上,本著合理分攤發(fā)承包雙方的風險原則確定工程承包范圍,并在招標文件中詳細載明。建議在鐵路建設工程招標文件中明確如下項目或者費用的承包范圍:取棄土(砟)場和大型場站臨時用地和復墾、高等級電力線路、軍纜和油氣管線遷改、等級道路改移、跨江跨河的水工防護工程、營業(yè)線施工配合費、跨江跨河的航標設施及港航監(jiān)費用等。

3.3關于工作界面劃分

發(fā)包人應汲取以往建設項目在工作界面劃分時出現問題的教訓,并借鑒成功的實施經驗,本著有利于工程進展、減少施工干擾、方便管理和杜絕廢棄工程以及盡量避免經濟糾紛的原則劃分工作界面。建議在招標文件中對下列項目的工作界面進行劃分:電纜溝槽、護輪軌、綜合接地、接觸網支柱基礎、T梁的濕接縫及橫向張拉、有砟軌道大機養(yǎng)補砟及精調以及無砟軌道扣件安裝和軌道精調等。這些工作內容應本著有利于工程進展的原則,分別劃分到相應的站前土建(路基、橋涵、隧道等)和鋪架(鋪軌、架梁)單位實施。

3.4關于暫估價確定原則

對于設計階段暫定的或招標期間難以準確確定數量和費用的項目,要采取必要的手段合理規(guī)避承發(fā)包雙方可能在實施期間承擔過大的風險。建議針對比較常見的巖溶處理、隧道大段落的帷幕注漿和反坡排水等項目,采取如下具體措施,一是列入承包范圍,明確實際發(fā)生時數量和費用的確定原則;二是工程量清單提供預估數量,由投標人根據預估數量報價,實施期間按確認的數量結算。

3.5關于限額設定問題

建議發(fā)包人在統(tǒng)籌考慮鐵路建設工程不同標段之間因工程地質條件、設計深度和標段工程類別等存在很大差別前提下,結合Ⅱ類變更設計限額的設定,設定不同標段的風險包干費限額,從而避免發(fā)承包雙方之間以及各承包人之間出現的風險包干費和變更設計限額的極端不平衡、不合理現象。

4結語

鐵路建設工程投資控制是一個復雜的系統(tǒng)工程,招標階段雖是項目整個建設周期中一個短暫的階段,但對合理確定工程合同造價和后續(xù)實施階段的投資控制至關重要?;阼F路建設工程在招標階段存在的主要問題,本文從工程量清單和甲供料清單編制、工程承包范圍確定、工作界面劃分、暫估價確定原則、風險包干費和Ⅱ類變更設計的限額等方面提出了相關對策建議。

參考文獻

[1]惠勇.鐵路工程項目設計階段投資控制措施研究[J].建筑經濟,2015(1):62-64.

[2]?,幀?建設單位在招標階段控制工程造價的思考[J].廣東科技,2015(24):10-12.

[3]鐵道部.鐵路工程工程量清單計價指南(土建部分)(鐵建設〔2007〕108號)[M].北京:中國鐵道出版社,2007.

[4]中國鐵路總公司.鐵路建設項目施工招投標實施細則(試行)(鐵總建設〔2015〕146號)[S].2015.

第6篇:隧道施工指南范文

關鍵詞:淺埋暗挖隧道混凝土施工控制

中圖分類號: U415 文獻標識碼: A 文章編號:

一、工程概況

莞惠城際軌道GZH-5標工程位于東莞市寮步鎮(zhèn)與松山湖境內,里程樁號為GDK25+080~DK33+022,正線長7.942km,其中暗挖段隧道長3.488km。暗挖隧道分為兩段,即GDK25+080~GDK25+380段暗挖隧道和GDK29+530~GDK32+717.965段暗挖隧道,隧道暗挖段有4個施工豎井和1個風井,中心里程樁號分別為DK30+300、DK30+750、DK31+700、DK32+300、DK28+883(風井),作為該區(qū)間暗挖段隧道的施工進出口通道,均位于松山湖大道旁。,二襯混凝土強度等級分別為C35、C45及C45(耐腐蝕環(huán)境),抗?jié)B等級P8、P10、P12不等。豎井施工淺的有10米左右,深的有將近40米,混凝土從井上到井下采用串筒施工。

二、混凝土質量控制要求

1、原材料質量要求

1.1水泥:采用普通硅酸鹽P.O42.5水泥,水泥進場時,必須具有出廠合格證,進場試驗報告,并應對其品種、標號、包裝、出廠日期等檢查驗收。水泥進場后要與試驗室聯系取樣檢測合格后方可正常使用。水泥受潮或存放時間超過3個月應重新取樣檢驗。

1.2細骨料:一般采用級配良好的質地豎硬、顆粒潔凈的河砂。砂子進場使用前應取樣檢測其指標符合GB/T14684-2011《建筑用砂》質量要求。

1.3粗骨料 :采用級配連續(xù)、質地堅硬、潔凈的碎石,石子的最大粒徑不得大于結構最大尺寸的1/4,同時不得大于鋼筋的最小凈距的3/4。石子進場使用前應取樣檢測其指標符合GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》質量要求。

1.4粉煤灰:能有效減少水泥用量從而降低水化熱,減小混凝土收縮,增加混凝土密實度從而提高混凝土耐久性。采用F類Ⅱ級粉煤灰,粉煤灰建廠使用前應取樣檢測其指標符合GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》質量要求。

1.5減水劑:采用聚羧酸高性能減水劑,對外加劑的要求有:與膠凝材料適應性好、減水率高、保坍效果好(結合本工程需求,要求坍落度在1-2小時損失小于等于20mm)。

1.6以上原材料檢測指標均應符合TB10424-2010《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》等規(guī)范要求。

2、設計合理的配合比

2.1在混凝土配合比設計時,首先要考慮的是強度和耐久性,同時要兼顧混凝土的和易性及澆筑時的坍落度。對配合比進行優(yōu)化,保證良好的和易性、保水性,不離析泌水,坍落度損失小。本工程多采用豎井施工,對混凝土的和易性及保坍性有較高的要求,所以依鐵路耐久性要求并結合現場施工條件對配比均實行了相應調整以滿足施工。

2.2混凝土配合比選定及選定試驗的檢驗和計算項目應符合鐵建設【2010】241號《鐵路混凝土工程施工技術指南》中規(guī)定,混凝土的耐久性指標和長期性能要求滿足TB10424-2010《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》規(guī)范要求。

3、混凝土拌制采用集中攪拌?;炷镣瑫r滿足高塑或流態(tài)、可泵送、不離析,便于澆筑密實等技術條件。

三、混凝土施工過程控制

1、嚴格控制各種原材料的質量,保證骨料的級配在一定的時間內沒有大的波動,特別是膠凝材料與減水劑的適應性,要每批材料進行適應性試驗保證混凝土質量。

2、混凝土攪拌時嚴格控制用水量(開盤前做好地材含水測試記錄)和出機坍落度,控制好攪拌時間(不少于2min),通過監(jiān)視熒屏和電流觀測隨時觀察攪拌站出口處混凝土和易狀態(tài)并及時做調整。

3、攪拌站對稱量系統(tǒng)要進行開盤前校正,以保證計量準確。

4、混凝土澆筑前后系至關重要。由于施工條件限制,罐車到現場后經串筒將拌合料倒到井下的罐車,經過二次運輸到工作面進行泵送,這個過程時間要做好計算,根據施工節(jié)奏合理安排車輛,做到不斷車、不壓車,保證連續(xù)供應混凝土的性能。

5、、混凝土到達施工現場后,嚴禁向罐內加水。若在現場停滯時問過長,需回攪拌站或者有試驗人員進行處理,其他人員不得在井上或井下對拌和物隨意加水,以確保進入施工部位混凝土的質量。

四、混凝土輸送

1、采用混凝土攪拌運輸車,在運輸時保持混凝土拌和物的均勻性,使之不產生分層、離析現象。

2、由現場距離量算,從混凝土生產出來到使用現場最遠距離為20-25min,在此時間內攪拌車的攪拌不能停止,一個工作面完工前預拌混凝土的供應不能中斷,這些要求必須一環(huán)扣一環(huán)的嚴格滿足。

3、受現場施工條件限制,混凝土運輸到現場后從井上經由串筒自由落體到井下的泵車或罐車,二次攪拌后才進行泵送施工,這之間有一定的時間延續(xù),井上罐車的混凝土不是一次性卸到泵車內的,要算好這段時間差,以保證混凝土在初凝前澆筑完成。

4、在串筒的兩段均設1米左右,有一定坡度的滑槽,在出料口的地方再設一塊有弧度的擋板,避免沖擊力過大造成混凝土離析。

五、混凝土澆筑

1、井下混凝土澆筑使用地泵施工。

2、二襯臺車一般左右均設有3-4個澆筑窗口,兩側窗口要對稱、分層澆筑。

3、在澆筑工序中,應控制混凝土的均勻性和密實性。,混凝土要在初凝前澆筑完畢,如混凝土在澆筑前有離析現象,須由試驗人員重新調整后施工。

4、澆筑混凝土時,要經常觀察模板、支架、鋼筋等情況,當發(fā)現有變形、位移時,應立即停止?jié)仓⒃谝褲仓幕炷聊Y前修正完好繼續(xù)澆筑。

5、為保證混凝土的整體性,澆筑工作應連續(xù)進行,必要時可降低泵送速度以維持泵送混凝土的連續(xù)性。當混凝土供應不及時或由于技術上原因必須間歇時,其間歇實際那應盡可能縮短,并在千層混凝土凝結前,將次層混凝土澆筑完畢。如停泵時間超過15min,應每隔4-5min開泵一次,正轉和反轉兩個沖程,同時開動料斗攪拌器,防止料斗中混凝土離析。

6、混凝土澆筑入模后,內部還存在著很多空隙,為了使硬化后的混凝土具有所要求的外形和足夠的強度與耐久性,必須及時正確振搗使入模混凝土填滿模板的每個角落,并使混凝土內部空隙降低到一定程度以下,具有足夠的密實性。

7、二襯拱部澆筑時,振搗受到限制,除了靠混凝土自流密實外要安裝一定數量的附著式振搗器,以達到混凝土密實性。

六、混凝土養(yǎng)護

1、混凝土養(yǎng)護的目的是為混凝土早期性能發(fā)展創(chuàng)造一個合適環(huán)境,以減少混凝土體積變形的不一致性,增加混凝土抵抗開裂破壞的能力。

2、依據鐵標及現場施工組織要求,襯砌混凝土強度達到8MPa時方可拆模,拆模后應及時保濕養(yǎng)護。養(yǎng)護時間宜在混凝土澆筑完成后4h內進行覆蓋、灑水養(yǎng)護至少14d。

通過混凝土施工事前、事中控制,目前混凝土施工狀況良好,混凝土性能指標檢測合格,有效地保證了淺埋暗挖隧道混凝土的施工質量。

參考文獻

[1] 劉國恩,提高混凝土施工質量的有效措施,《價值工程》,201O年,第9期

[2] 趙國堂,李化建,高速鐵路高性能混凝土應用管理技術

[3] TB10424-2010《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》

[4] TB10753-2010《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》

第7篇:隧道施工指南范文

【關鍵詞】物聯網;視頻監(jiān)控;瓦斯監(jiān)測;RFID識別卡

0 引言

隨著高鐵建設大步向地形和地質情況復雜的山區(qū)推進,穿越山體愈來愈多地選擇隧道方案。中西部山區(qū)地質環(huán)境復雜,穿越不良地質的高風險隧道也越來越多,施工過程如何有效提高施工組織管理水平,確保施工安全,這對隧道施工管理提出了較高的要求。

目前工程建設應用較多的遠程信息管理系統(tǒng)往往只是對行政和技術文件的管理,無法實時獲取隧道施工信息,更不能對施工現場和施工人員的信息有一個全面、及時、準確的掌握。如何改變傳統(tǒng)的隧道施工過程安全質量的監(jiān)管模式,實現災害預防、事故救助、信息化管理等管理目標成為建設管理人員研究的重要課題。本文依托于大安隧道進口段工程,簡述物聯網技術在施工管理中的應用。

1 物聯網技術

物聯網指的是將具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等,和“外在智能”的如貼上RFID(電子標簽)的各種資產、攜帶無線終端的個人與設備等智能化物件,通過通訊網網絡實現互聯互通,在內網或互聯網環(huán)境下,采用適當的信息安全保障機制,提供安全可控的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、遠程控制、安全防范、決策支持等管理和服務功能,達

圖4 某員工考勤表

(6)歷史軌跡查詢

系統(tǒng)能生成任何進入隧道的人員、車輛在隧道內的運動軌跡并予以記錄,管理者可以查詢任何時間段的人員軌跡,按照需要回放。

2.3視頻監(jiān)控

隧道建設中,為滿足管理人員對隧道進行實時有效管理,建立全天候對隧道現場圖像實時高清晰視頻監(jiān)控是有必要的[4]。

大安隧道采用無線網絡監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)物理上由前端、傳輸、監(jiān)控中心三部分組成。前端負責采集圖像,并經過視頻服務器編碼轉換為數字信號。傳輸部分用無線網橋將數字信號以無線的方式發(fā)射、接收、匯集到監(jiān)控網絡。監(jiān)控中心采用多級架構技術,分散監(jiān)控,集中管理,查看實時圖像,同時對每路圖像進行實時錄制。

通過在隧道洞外、二次襯砌臺車及仰拱等重要工作面安裝攝像機(帶云臺的球型攝像機),利用物聯網進行數據傳送,實現了遠程異地實時監(jiān)控的目的,視頻數據可傳輸到任意一臺授權電腦或者智能手機上,可對圖像進行實時播放、歷史播放、播放控制,有效對各作業(yè)面進行實時監(jiān)控,方便管理人員全面了解隧道現場作業(yè)情況。該系統(tǒng)的成功運用有效加強了隧道管理水平,可及時發(fā)現隧道不正常工作狀態(tài),提高了工作效率,實現了科學的管理。

圖8 瓦斯監(jiān)控效果

事故發(fā)生后第一時間和受困人員取得聯系非常重要,大安隧道在瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)中增加了呼叫系統(tǒng),信號收發(fā)器可以連接電話機,確保了信息通暢,可直接與經理部聯系。

3結語

將物聯網技術引入隧道施工組織管理,可有效提高隧道管理的現代化、信息化、智能化程度,可實現人員進出洞管理、視頻監(jiān)控、不良地質監(jiān)控、溫度濕度監(jiān)控等諸多功能。整合、集成相關的人員進出洞管理、視頻監(jiān)控、不良地質監(jiān)控等功能、設備,可實現高風險隧道施工管理的遠程信息化管理,把握住隧道施工的風險源及相關風險源的即時狀態(tài)、隧道沉降收斂變形情況、進出洞工班人員作業(yè)狀態(tài)及工序作業(yè)時間,掌子面處圍巖狀態(tài)及掌子面前方超前地質預報狀況等等,同時遠程監(jiān)控各工作面作業(yè)狀況及作業(yè)質量,有效確保隧道施工安全并管控工程建設質量。這對傳統(tǒng)的隧道施工管理理念無疑是具有創(chuàng)新性的改變,能大大改善和提升隧道施工組織管理水平。

參考文獻

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[3]張少軍.最新網絡通信實用技能操作教程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010

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[5]劉石磊.紅石巖隧道出口工區(qū)瓦斯監(jiān)測技術[J].隧道建設,2007,27(Sup.1):65-69

[6]丁睿.瓦斯隧道建設關鍵技術[M].北京:人民交通出版社,2010:115-118

第8篇:隧道施工指南范文

關鍵詞:工程;停工;安全質量;管理

中圖分類號:TU19 文獻標識碼:A

1工程概況

合肥至福州鐵路客運專線閩贛Ⅳ標,里程DK528+450~DK578+027,正線長度為49.577km,工程以隧道、橋梁為主,其中橋梁15座,全長6.725km,占13.57%;隧道13.5座,全長39.613km,占79.90%;路基長度為3.240km,占6.53%,包括武夷山北站站場土石方157.65萬方;武夷山制梁場工程1處。

2工程施工情況

本工程于2010年5月份開工,2011年工程施工全面展開、全線進入高峰。于2011年7月份開始建設資金告急、未能及時到位,無法保證工程正常的施工。根據鐵道部要求,在資金緊張的局面下,“維穩(wěn)”成了首要任務,一要保職工工資,二要保民工工資,在前兩項可完成的局面下,三??刂乒こ獭5?月份,資金缺口愈來愈加大,特別是材料款拖欠愈加嚴重,使得材料供應無法保障,時常供應不到位,造成現場工程無法正常施工,全線工程項目基本進入停工或半停工狀態(tài)(半停工--單位或分部工程中部分分項項目停工,或減緩施工進度)。在當前情況下,安全質量管理工作尤為突出,在消除安全隱患,確保安全質量控制到位情況下,才能停工或半停工?,F場存在主要安全質量問題有:

⑴隧道工程:隧道開挖后初支未及時施做,仰拱未及時封閉成環(huán),特別軟弱圍巖及不良地質隧道的仰拱封閉位置距離掌子面超過35m現象越來越嚴重,二襯施做不及時超紅線現象嚴重(IV級圍巖不得大于90m,V、VI級圍巖不得大于70m)。

⑵橋梁工程:支架法現澆箱與深基坑施工。

⑶路基工程:邊坡防護包括抗滑樁施工及排水系統(tǒng)。

3工程安全質量管理

由于各單位、分部工程施工情況不一樣,存在安全風險不一樣,有些工程施工正處在高風險地段,參建單位必須結合實際情況,針對停工或半停工工程的安全質量,進行拉網式排查、梳理,針對主要問題逐一進行技術交底,包括安全措施、應急預案、及防臺風、防訊措施等。

3.1 隧道工程安全質量管理

隧道施工安全質量如果管理不到位,將會造成嚴重的后果,不但會給企業(yè)帶來巨大的經濟損失,甚至會產生相當嚴重的社會影響,因此,隧道施工必須做好安全質量控制工作。隧道工程施工安全控制主要是從機械設備、火工器材、施工用電、防止坍塌等方面進行的,質量控制重點在測量、爆破、支護等加強控制。

⑴規(guī)范開挖工法:嚴格按照設計工法進行開挖,對圍巖有變化的及時變更,工法不符合的,一律禁止掘進。

⑵狠抓紅線管理:特別對軟弱圍巖及不良地質隧道,嚴格按照鐵道部120號文件及《高速鐵路隧道工程施工技術指南》進行施工,控制二襯、仰拱步距,對仰拱和二襯紅線超標的,掌子面一律暫停掘進;其他Ⅱ、Ⅲ級圍巖,適當減緩掘進進度,加強紅線控制管理。

⑶規(guī)范仰拱施作和止水帶安裝:仰拱開挖后,嚴格清理干凈虛碴,禁止采用虛碴回填或虛碴未清理干凈就施作仰拱。仰拱施工必須采用異型模板,仰拱環(huán)向中埋式止水帶安裝采用上、下關模方式,精確固定止水帶,止水帶伸出模板外側一半;縱向止水帶安裝采用鋼筋定位,搭接嚴格采用熱流焊接,確保仰拱止水帶安裝質量得到有效控制。

⑷初支背后地質雷達掃描檢測:對Ⅳ、Ⅴ級及Ⅲ級圍巖有鋼架的,全面進行地質雷達掃描檢測,對初支背后有空洞現象的堅決進行處理,有效預防背后回填片石及空洞。

⑸加強防排水工序管理:重點對防水板鋪設和焊接、縱向排水盲管的支承平臺、排水盲管出水口的設置、無砂混凝土施作等主要工序嚴格把關,確保隧道不滲不漏和排水順暢。對隧道二襯出現滲水現象,制定專項方案逐級上報審批,按批準的方案組織專業(yè)隊伍專項治理。

⑹對停工或將要停工隧道采取的主要措施:

①完善洞口邊仰防護、排水系統(tǒng);

②完善洞內排水系統(tǒng),避免洞內積水;

③隧道掌子面停止掘進的,及時對掌子面進行封閉;

④消除隧道步距紅線,對超前支護、初期支護全面組織檢查,確保支護到位;

⑤繼續(xù)監(jiān)控量測,特別弱圍巖及不良地質隧道還加強地表沉降觀測;

⑥完善棄碴場擋護。

⑺對繼續(xù)施工的隧道采取的主要措施:

①加強超前地質預報工作:地質雷達、TGP、超前水平鉆孔、加深炮孔探測、地質素描等;

②嚴格按設計施作超前支護到位;

③嚴格按設計工法進行開挖;

④及時初期支護;

⑤按要求控制仰拱和二襯步距;

⑥加強監(jiān)控量測,實時掌握圍巖穩(wěn)定情況;

⑦加強火工品管理;

⑧軟弱圍巖及不良地質隧道設置圍巖變形自動監(jiān)測及報警系統(tǒng)。

⑨制定"領導包保"責任制度,對重難點工程實行領導分片包保,責任到人。

3.2 橋梁工程

特大橋梁、多跨連續(xù)橋梁等特殊結構橋梁往往是控制工期的關鍵工程,同時也是安全質量控制重點,必須嚴格抓好橋梁施工安全,保征橋梁工程質量。

⑴對停工或將要停工橋梁工程采取的主要措施:

①已施工的挖孔樁、樁基繼續(xù)施工完成;泥漿池及時外運,防止泥漿外溢,泥漿池周邊做好防護和警示標志;

②已開挖的承臺基坑繼續(xù)施工完成,基坑及時抽排積水、整平回填,不能及時回填的加強防護,設置周邊排水系統(tǒng)、圍欄和警示標志;

③已施工的橋墩墩身繼續(xù)施工完成;

④已安裝好鋼筋的梁片,加快現澆混凝土;

⑤混凝土養(yǎng)護沒有到期的繼續(xù)養(yǎng)護;

⑥繼續(xù)按要求進行觀測(如箱梁徐變觀測等);

⑦外露鋼筋(鐵件)進行防銹處理,預埋件進行防護;并檢查支架穩(wěn)定,設置安全防護、警示牌、標志等;現場材料、設備按照標準文明工地建設要求堆放。

⑵繼續(xù)施工的橋梁工程,下步控制重難點是現澆梁、高墩及挖孔樁施工。風險主要控制:支架搭設、移動模架現澆梁、懸灌連續(xù)梁、大體積混凝土澆筑及挖孔樁施工(孔口防護、吊鉤吊繩質量、護壁質量、排水通風等)。

⑶在施工作業(yè)前,項目技術負責人按照要求,編制的施工組織設計或專項方案,對所有參建人員進行技術交底,交底的主要內容包括施工工藝、操作規(guī)程、質量安全的要求及保證措施。并且在施工過程中,項目管理人員隨時檢查施工質量,發(fā)現問題及時整改。

3.3 路基工程

路基施工質量控制重點主要是地基處理、土石方填筑、沉降觀測及排水系統(tǒng),安全控制主要是高邊坡施工。

⑴已施工的抗滑樁、邊坡防護加快施工完成;

⑵做好路基排水系統(tǒng)及邊坡防護,防止路基積水、邊坡沖刷;

⑶繼續(xù)按要求進行沉降觀測;

⑷施工便道繼續(xù)維護,特別是施工便道的邊坡防護和排水系統(tǒng);完善棄土場擋護。

⑸繼續(xù)施工的路基工程,施工控制重點是地基處理、路基填筑、抗滑樁、邊坡防護工程及排水工程。

3.4 材料及設備管理

⑴加強原材料質量把關

嚴把原材料進場檢驗關,確保原材料質量合格,絕不允許由于資金緊張,降低對原材料的質量要求;加強過程檢查和抽檢頻次,凡是發(fā)現原材料質量不合格的堅決予以清場處理。

⑵加強火工品的管理和控制

嚴格落實火工品管理制度,認真執(zhí)行火工品進、出庫管理辦法,杜絕因火工品運輸、存儲、使用和管理責任缺失導致火工品流失引發(fā)社會事件;在特別時期,要求各臨時存放點禁止存放火工品?,F場爆破作業(yè)設置專人統(tǒng)一指揮,嚴格由經過專業(yè)培訓且持有爆破操作合格證的專業(yè)人員進行爆破作業(yè)。

⑶大型設備和特種設備

對各類大型設備進行專人管理,登記造冊。設備進場前到市質量監(jiān)督局特檢所提前報備,聘請有安裝資質的單位進行安裝,安裝完成后再請?zhí)貦z所進行檢定合格取證后,才能投入使用。并加強大型特種設備的日常檢查和檢定。

對各類進場施工機械定期維養(yǎng),確保施工機械處于完好狀態(tài),運轉有效。所有運載車輛均不準超載、超寬、超高運輸。運裝大體積或超長料具時,應有專人指揮、專車運輸,并設置顯示界限的紅燈。機械裝碴時,坑道斷面應能滿足裝載機械的安全運轉,裝碴機上的電纜或高壓膠管應有專人收放,裝碴機操作時其回轉范圍內不得有人通過。

3.5 防汛抗洪和夏季的防暑降溫工作

⑴ 防汛抗洪

本標段隧道占比最大,防汛抗洪主要是防止山洪暴發(fā)和邊坡溜塌等地質災害的發(fā)生。對容易發(fā)生地質災害的地段,充分備好了防洪搶險物資的儲備工作,并有針對性的開展了防暴雨防坍塌應急預案演練。雨季期間,做好施工現場的排水系統(tǒng)、防護工程等,加強對洞口的邊仰坡、駐地周圍的邊坡、便道邊坡、施工便橋進行巡查,有發(fā)現異常立即啟動應急預案,及時疏散人員和設備,做到萬無一失。

①對棄碴場,加強支擋和完善排水措施,尤其是臨近既有線、公路、江河邊上等加強檢查。

②對施工便道、便橋等臨時設施,特別是修筑在半堤半塹、陡峭急彎、路面容易發(fā)生滑移等未完善地段,堤坡和塹坡要加強支護,高堤急彎要做好防護防撞設施,路面易發(fā)生滑移的要做好路面硬化,做好路面的排水、加固措施,減少汛期安全隱患。

③對隧道洞口和淺埋地段,加強監(jiān)控量測和巡查,抓緊落實和完善洞口邊仰坡防護和排水措施,洞口二襯、仰拱及時跟進成環(huán)。

④對生產生活設施等臨建設施,特別是可能發(fā)生自然災害的安全隱患進行排查。

⑤加強對施工人員、大型機械設備在雨天施工的安全隱患排查工作,特別是抓好施工中的防溜、防滑措施,陡峭山體上施工的挖掘機等大型機械,事先要修好臨時便道,做好防滑措施后,方可施工。

⑵ 防暑降溫

夏季高溫酷暑天氣,容易發(fā)生中暑等意外事故。重點是調整好工人上、下班的時間,盡量避開中午高溫時間段的露天作業(yè),施工現場配備預防中暑必備藥品,提供解暑的茶水和綠豆湯等,確保工人作業(yè)安全。夏季高溫天氣,對混凝土施工影響較大,特別是大體積混凝土施工,盡量避開高溫時間段澆筑混凝土,加強混凝土養(yǎng)生工作,有效預防混凝土產生溫度裂紋等質量通病。

3.6 內業(yè)資料管理

⑴首先組織對現場進行全面檢查,對停工、半停工程進行全面排查,并逐一進行技術交底(包括安全措施、相應的應急預案,如防臺風、防汛等),確保消除安全隱患后才能停工。

⑵結合現場實際施工進度,按單位工程,逐一梳理,整改完善內業(yè)資料。

⑶組織技術培訓,并根據新驗標,對施工方案、作業(yè)指導書、技術交底等進行補充、修改完善。

⑷嚴格按變更程序辦理變更,認真梳理變更資料,對前期遺留變更問題,抓緊辦理、完善。

小結

總之,由于工程停工、半停工,造成勞務隊等作業(yè)隊伍不穩(wěn)定,心理慌亂,容易忽視工程安全質量,管理人員加強現場工程安全質量管理是非常必要的。

⑴統(tǒng)一提高思想認識,嚴格落實干部包保制度

要充分認識當前鐵路建設資金緊張的嚴峻性,針對項目實際情況,分析梳理影響安全、穩(wěn)定的因素,建立領導干部包保制度,明確職責并加強溝通機制,嚴格落實領導干部包保方案,確?,F場工程質量安全和隊伍穩(wěn)定。

⑵切實抓好問題整改

制定檢查制度,對各單位、分部、分項工程進行全面認真檢查,對存在的問題進行逐一排查梳理,制定相應整改措施,落實責任人及整改時間節(jié)點;并對消除安全隱患所需資金計劃進行梳理。

⑶做好安全防護工作

要根據資金情況,及時調整施工組織設計,統(tǒng)籌安排各工點施工計劃、落實安全防護措施,確保各工點施工安全和工程質量,將有限的資金優(yōu)先用于安全上,重點解決影響隧道、路基、橋梁存在較大安全隱患的工點施工,切實抓好火工品管理工作,抓好沉降觀測工作等。

事實證明,正是采取了以上各項有效措施,通過全體參建人員共同努力,確保了本標段工程在停工或半停工期間,沒有出現一起安全質量事故,為以后工程正常施工創(chuàng)造良好條件。

參考文獻

[1]鐵建設[2010]241號,高速鐵路隧道工程施工技術指南[S].

第9篇:隧道施工指南范文

關鍵詞:大坪地隧道;二次襯砌;質量控制

中圖分類號:U45文獻標識碼: A

1、工程概況

大坪地隧道起迄里程為DK1099+908~DK1107+537,全長7.6km,為單洞雙線隧道。本隧按速度目標350km/h客運專線雙線隧道設計。我部施工大坪地隧道出口段,起訖里程為DK1103+500~DK1107+537,長5037m,隧道出口位于云南省昆明市嵩明縣牛欄江鎮(zhèn)王壩田村,內軌頂面標高1976.6963m。

大坪地隧道位于云貴高原地帶,屬云貴高原剝蝕―溶蝕低中山、低山丘陵和高原盆地地貌,總體地勢東低西高。大坪地隧道穿越普家屯―哈螃溝、百石凹、大沙地―黃泥溝、大刀地斷層。特別是普家屯―哈螃溝,此斷層為區(qū)域型斷層,寬度大于95km,最大涌水量28382m3/d,巖性以斷層角礫為主、部分碎裂巖。

2、大坪地隧道工程二次襯砌的現狀

我合同段在隧道襯砌施工中已普遍采用整體鋼模板臺車、泵送混凝土工藝,但仍出現一些常見的質量通病如(蜂窩、麻面、接縫處錯臺、拱頂空洞等),特別是襯砌混凝土裂縫的存在嚴重影響了隧道結構的安全性和耐久性,給將來的運營安全留下了隱患。

3、影響二次襯砌施工質量的主要因素

3.1施工工藝或現場操作不規(guī)范

3.1.1 采用整體式鋼模板臺車施工時,混凝土澆筑時不振搗或漏振,混凝土均質性差。

3.1.2 混凝土生產時原材料計量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大,沒有根據砂、石料的實際含水率及時調整施工用水量,造成混凝土水膠比增大。在混凝土運輸及泵送過程中加水的現象也時有存在。

3.1.3 臺車在就位前,未對臺車與混凝土接觸部分進行清理,未定時對臺車的支撐系統(tǒng)進行檢查導致臺車整體受力不均。臺車前端端部拱頂豎向支撐不足,導致臺車在澆筑過程中發(fā)生上浮現象。

3.1.4 臺車模板與上一環(huán)混凝土的搭接長度不足。

3.1.5 在澆筑過程中邊墻0-3m高部位混凝土的澆筑速度過快,

3.1.6 隧道開挖成型差,襯砌混凝土厚度嚴重不均勻;欠挖或初期支護侵入襯砌限界,造成襯砌混凝土厚度不足;少數幾板襯砌混凝土背后存在脫空現象。

3.1.7 未開展監(jiān)控量測工作,僅憑經驗來確定二次襯砌的施作時間,安全可靠性差,造成二次襯砌超設計荷載承受圍巖壓力。

3.2原材料質量差、配合比設計不合理

水泥品種選擇不當,安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂級配差,含泥量超標,碎石中石粉含量大,針、片狀物過多,影響了水泥與骨料的凝結。進行配合比設計時,忽視水泥用量增多對混凝土性能的負面影響。對摻合料和外加劑的選用缺乏專業(yè)技術人員的指導,往往達不到預期的效果。

4、質量控制主要措施

4.1制定隧道施工技術細則

針對我合同段出現二次襯砌的質量通病,我們及時制定了隧道施工技術細則,指導以后的隧道襯砌施工。隧道襯砌施工全過程主要工藝流程有:測量放樣、初期支護表面處理防水層(防水板、縱橫盲管安設)施作防水層報驗邊墻基礎頂面雜物清理、頂面鑿毛、涂混凝土界面劑安設鋼筋鋪設臺車軌道臺車就位涂脫模劑測量定位安裝止水帶立端頭模板安裝輸送泵、輸送管臺車報驗混凝土澆筑(泵送混凝土入模、搗固)拆除輸送管并清洗脫模修補、養(yǎng)生。

4.2 提高設計質量

隧道施工過程中根據隧道工程的特殊性施行動態(tài)設計,貫徹“巖變我變”的理念,即對以現場施工中發(fā)現圍巖級別跟設計圖紙有出入的段落及時上報設計部門進行設計變更,以確保工程質量。

4.3嚴格控制原材料的質量和技術標準

4.3.1 選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,嚴禁采用早強水泥,不同品牌、不同規(guī)格、不同批次的水泥不能混用。

4.3.2 推廣采用礦渣粉與Ⅰ級粉煤灰復摻技術,粉煤灰摻量不宜大于25%。粉煤灰能有效降低混凝土的干燥收縮值,有利于改善混凝土的流動性、粘聚性和保水性,推遲水化熱峰值的出現。

4.3.3 摻加具有減水、增塑、緩凝、引氣的泵送劑,改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性。由于其減水作用和分散作用,在降低用水量和提高強度的同時,還可以降低水化熱,延緩水化熱釋放速度,從而減少溫度裂縫。外加劑應選用減水率高、坍落度損失小、適量引氣、能明顯提高混凝土耐久性且質量穩(wěn)定的產品,以高效減水劑復合緩凝劑、引氣劑等。

4.4嚴格控制施工工藝

4.4.1 提高鉆爆技術水平,優(yōu)化鉆爆參數,提高光面爆破效果,加強隧道開挖斷面檢測,嚴格控制超欠挖,為襯砌施工創(chuàng)造良好的條件。

4.4.2 根據實測位移時間曲線,施作初期支護及臨時仰拱20d~30d后變形明顯減緩,基本趨于穩(wěn)定,因此二次襯砌一般在開挖后20d~30d以后施作(水平收斂拱腳附近7d平均值小于0.2mm/d,拱部下沉速度小于0.15mm/d)。當圍巖變形較大,流變特性明顯,確需提前進行二次襯砌時,必須對初期支護或襯砌結構進行加強。仰拱和邊墻基礎底部的虛碴,在立模前必須清理干凈。

4.4.3 實施洞外混凝土強制自動計量拌和站生產,混凝土原材料由自動計量系統(tǒng)計量,攪拌時間要適當,時間過短、過長都會破壞混凝土的均質性。

4.4.4 襯砌澆筑采用12m軌行式襯砌模板臺車施工。臺車軌道采用50cm(長)×20cm(寬)×20cm(高)的方木鋪墊,間距50cm。臺車鋼軌鋪在方木上用道釘固定。襯砌臺車模板必須打磨光滑、除銹、涂刷脫模劑,并保證模板無變形和破損。模板緊貼上次襯砌面,與邊墻搭接緊密。保持銜接平順和襯砌凈空尺寸的準確。端頭模板、鋼筋、預埋件安設牢固。臺車每12m為一施工循環(huán),縱向施工循環(huán)搭接長度為10cm~15cm,搭接錯臺小于2mm。

4.4.5 混凝土的拌制嚴格按施工配料單計量,定期檢查校正計量裝置。加強砂石料含水率檢測,及時調整拌和用水量??刂苹炷恋娜肽囟?,夏季施工溫度高于32℃時,用冷水沖洗碎石降溫。盡量安排在夜間澆筑混凝土。

4.4.6 嚴格控制混凝土的出機溫度、入模溫度和澆筑溫度?;炷猎谶\輸和泵送過程中嚴禁加水。盡量縮短泵送距離,以減少混凝土坍落度的損失。⑦采用專用混凝土運輸車運輸,運輸過程中不能停止攪拌且罐車在澆筑前必須反轉攪拌不小于1min以防止混凝土發(fā)生離析、漏漿、嚴重泌水等現象,運到位后由混凝土輸送泵自下而上連續(xù)灌入臺車模板內。

4.4.7 澆筑時下料不宜太快,兩側邊墻對稱分層灌注,到墻、拱交界處停1h~1.5h,待邊墻混凝土下沉穩(wěn)定后,再灌注拱部混凝土?;炷凉嘧⑦^程中必須及時振搗,時間以10s/次~15s/次為宜,以提高混凝土的密實度和均質性,減少內部微裂縫和氣孔。在初凝前宜進行二次振搗。

4.4.8 按規(guī)定留置一定數量的同條件養(yǎng)護試件,以確定合理的襯砌脫模時間?;炷敛鹉r的強度必須符合設計或規(guī)范要求,脫模時間由試驗確定,當混凝土強度達到8MPa時方可脫模。脫模后噴水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間為7d~14d。

結束語

我部高質量的已完成大坪地隧道3120m二襯混凝土施工任務,以上對策措施的運用,既降低了工程的成本,又提高了工程質量,確保了隧道結構物的運營安全和耐久性。已施工完畢的隧道襯砌結構均無明顯的施工裂縫,無錯臺、露筋、蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷,建設單位并委托了第三方檢測單位對整條隧道應用地質雷達進行了無損檢測,隧道襯砌混凝土厚度、密實度及鋼筋保護層均符合設計和驗標要求。