隧道施工階段范文
時(shí)間:2023-12-06 17:40:28
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇隧道施工階段,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1
Abstract: The risk studies on Tunnel construction phase are an important part of the tunnel safety. In the construction of the mountains and cross-river crossing region, the tunnel has to shorten the line length, to improve construction standards to protect the ecological environment, which becomes a key link in the project construction. This article first introduces the steps and methods of risk management, then the paper takes Taohuayu tunnel as an example to make an important analysis in the tunnel construction phase by combining with domestic and international research results and the Risk Management Guide and using the AHP method so as to discover the important factors of risk in order to manage the key point.
關(guān)鍵詞: 項(xiàng)目;風(fēng)險(xiǎn)管理;層次分析法
Key words: projects;risk management;AHP
中圖分類(lèi)號(hào):U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)11-0055-02
0 引言
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,對(duì)交通運(yùn)輸?shù)男枨笤鲩L(zhǎng)很快,因此對(duì)于隧道的建設(shè)也掀起了一個(gè)新的。隧道工程相比于其他工程,具有隱蔽性、復(fù)雜性和不確定性等突出特點(diǎn),因此投資的風(fēng)險(xiǎn)很大[1]。尤其在施工階段,如果不能合理的識(shí)別風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì),將會(huì)對(duì)隧道工程的質(zhì)量、進(jìn)度、成本產(chǎn)生巨大的損失。因此,在隧道施工階段開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)管理,有利于減少工程事故的發(fā)生;有利于提高施工建設(shè)各方的風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)管理能力,從而達(dá)到控制風(fēng)險(xiǎn),減少損失的目的。
1 項(xiàng)目背景
1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 武西高速公路是北連接河南省干線公路焦作至鄭州高速公路,南連接國(guó)道主干線連霍高速公路的新建高速公路,穿越邙山,在K36+650~K37+260處設(shè)置桃花峪隧道。
桃花峪隧道位于河南省滎陽(yáng)市桃花峪村,設(shè)計(jì)為小凈距隧道,單洞開(kāi)挖跨度約17.3m,開(kāi)挖斷面達(dá)173.71m埋深多在20m左右,最大埋深55m,最小埋深不足1m。隧道下穿桃花峪風(fēng)景區(qū)以及一個(gè)村莊。
1.2 項(xiàng)目工程特點(diǎn)
①黃土:自承載能力較弱,具有濕陷性,在隧道開(kāi)挖過(guò)程中容易發(fā)生沉降變形,為不良地質(zhì)隧道。
②小凈距:穿越黃土地層的第一座小凈距隧道,沒(méi)有成熟的施工經(jīng)驗(yàn)、施工工藝。
③淺埋偏壓:隧道K36+740~K36+790超淺埋,左洞最小覆土厚度不足1m,而右洞大部分位于最大覆土厚度為幾十米的斜坡上,施工安全風(fēng)險(xiǎn)極大,施工難度極高。
④大跨度:?jiǎn)味撮_(kāi)挖跨度約17.3m,開(kāi)挖斷面達(dá)173.71m,施工工藝復(fù)雜,施工風(fēng)險(xiǎn)高。
⑤地質(zhì)條件:隧道區(qū)地表不良地質(zhì)為濕陷性黃土,濕陷類(lèi)型為非自重濕陷性黃土,濕陷等級(jí)為I級(jí)(輕微)。
⑥水文條件:場(chǎng)地地處內(nèi)陸,具有明顯的大陸季風(fēng)氣候特點(diǎn),屬暖溫帶半干旱氣候區(qū);年降水量一般為400-600mm,但降水量的年際變化顯著,豐水年最大降雨量697.7mm,干旱年最小降雨量264.9mm,年內(nèi)降水量的分布不均,七、八、九,三個(gè)月,降水141.5-495.2mm,占年降水量的53.4-69.9%,并常有暴雨出現(xiàn);主要河流為黃河,流量受季節(jié)及水庫(kù)影響明顯。
2 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別
通過(guò)對(duì)該項(xiàng)目有關(guān)資料的收集分析,及對(duì)已建成的既有項(xiàng)目曾面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)的總結(jié),可以識(shí)別到該項(xiàng)目所面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)有施工管理不當(dāng)引發(fā)事故、坍塌事故、洞口失穩(wěn)事故三大類(lèi)。進(jìn)一步對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別,可以得到如表1所示的風(fēng)險(xiǎn)清單。
3 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析
由于識(shí)別出的本項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素較多,因此適用AHP層次分析法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素重要度的排序,以便幫助項(xiàng)目經(jīng)理更好的進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理,獲得較好的收益。
3.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型。
3.2 建立判斷矩陣 通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)工程技術(shù)人員和有關(guān)專(zhuān)家的詢問(wèn),就上述10個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行主觀評(píng)價(jià),采用兩兩比較評(píng)分,從而判斷確定下層因素對(duì)上層某一因素而言的相對(duì)重要性。則準(zhǔn)則層對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣A-B為:
為了以后計(jì)算方便,可以把上述矩陣記作A,簡(jiǎn)寫(xiě)為:
3.3 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)并進(jìn)行層次單排序 本文采用方根法進(jìn)行計(jì)算,對(duì)判斷矩陣的層次單排序進(jìn)行計(jì)算以及求得一致性檢驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于矩陣A來(lái)說(shuō),其計(jì)算結(jié)果如下:
WA=0.10470.63700.2583;λmax=3.0385,CI=0.0193,RI=0.58,
CR=0.0332
對(duì)于矩陣B1、B2、B3來(lái)說(shuō),其計(jì)算結(jié)果如下:
WB1=0.59360.24930.1571;λmax=3.0536,CI=0.0268,RI=0.58,
CR=0.0462
WB2=0.02770.01660.01540.05780.25200.11570.11180.08180.05600.2652;λmax=11.0532,CI=0.1170,RI=1.49,CR=0.0785
WB3=0.03960.07330.07330.12370.08530.30240.3024;λmax=7.5642,CI=0.0940,RI=1.32,
CR=0.0712
3.4 層次總排序 依次沿層次結(jié)構(gòu)由上而下逐層計(jì)算,即可計(jì)算出最底層因素相對(duì)于最高層的相對(duì)重要性或相對(duì)優(yōu)劣的排序值,即層次總排序。層次總排序是針對(duì)最高層目標(biāo)而言,最高層次的總排序就是其層次總排序。桃花峪隧道層次總排序見(jiàn)表2。
4 風(fēng)險(xiǎn)分析
根據(jù)表2可以得到R10(洞口存在偏壓),R5(支護(hù)不到位),R9(施工方法不適合水溫地址條件),是桃花峪隧道風(fēng)險(xiǎn)因素中最容易導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的因素。因此風(fēng)險(xiǎn)控制的時(shí)候應(yīng)著重這3方面的風(fēng)險(xiǎn)管理。
參考文獻(xiàn):
[1]李冬梅.鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系及方法研究[D].成都:西南交通大學(xué),2008.
[2]王雙平.長(zhǎng)輸管道工程項(xiàng)目施工風(fēng)險(xiǎn)研究管理[D].北京:北京交通大學(xué),2006.
篇2
關(guān)鍵詞:道路橋梁 隧道 施工
1.前言
軟土隧道的施工方法,主要有臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔墻法等。雖然雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和中隔墻法存在以下缺點(diǎn):一是限制了大型施工機(jī)械的使用,降低了工效;二是在軟硬圍巖相間的隧道施工中,施工方法的調(diào)整時(shí)間很長(zhǎng);三是臨時(shí)施工支護(hù)多,投入大,不經(jīng)濟(jì);四是施工中相互干擾大。在岑梧高速公路牛嶺界隧道施工中,采用臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法相結(jié)合的施工方法,是由于在牛嶺界隧道Ⅰ類(lèi)圍巖段長(zhǎng)度115米范圍內(nèi)不存在軟硬圍巖相間,目的是在拱腳施工條形基礎(chǔ)提高拱腳承載力,在該隧道采用此法成功地解決了隧道整體下沉、拱腳變形扭曲等難題,確保了工程質(zhì)量和工期。
2.工程概況
岑梧高速公路的牛嶺界隧道,位于廣西岑溪市與蒼梧縣交界處,距岑溪市安平鎮(zhèn)約3. 5km。隧道設(shè)計(jì)為兩座獨(dú)立的分離式隧道,兩座獨(dú)立隧道的軸線間距為50米,其中隧道右線長(zhǎng)1452米(YK30+935~YK32+387),左線長(zhǎng)1440米(ZK30+920~ZK32+360)。軟土隧道右線長(zhǎng)115米(YK30+960~YK31+075),左線長(zhǎng)115米(ZK30+940~ZK31+055)。隧道建筑限界寬為10.25米,在主洞與行車(chē)橫洞交叉處設(shè)置緊急停車(chē)帶,其斷面比正常斷面加寬2.5米,高仍為5米,正常隧道建筑內(nèi)輪廓采用單心圓斷面,半徑為R=5. 80米,最大埋深為128米。
2.1地形地貌
牛嶺界隧道洞址區(qū)區(qū)屬丘陵地貌,由于長(zhǎng)期風(fēng)化、剝蝕作用,山體較陡峻,溝谷較發(fā)育,沿山體殘坡積物及風(fēng)化層覆蓋普遍,植被生長(zhǎng)較茂盛。隧道穿越丘陵分水嶺地帶,左側(cè)被207國(guó)道二級(jí)公路呈弧形圍繞,南西側(cè)(岑溪方向洞口)為安平侵蝕山間盆地,地勢(shì)較為開(kāi)闊平緩。其中YK31+700東南面約350m處為一面積不大的山塘水庫(kù),由近南北向山溝筑壩而成,水面高程約為280m.隧道軸線地段山脊分水嶺高程約320~340米,兩側(cè)洞口端地面高程約210~226米,相對(duì)高差約110米。進(jìn)洞口自然坡的坡角約25°~35°。山體發(fā)現(xiàn)兩處小型滑坡,主要為覆蓋層的淺層滑坡。該地形地貌給岑溪方向軟巖段施工增加了較大難度。
2.2地層巖性
根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、物探(初勘)和鉆探資料,勘察區(qū)地層由第四系搜蓋層(Q)和奧陶系中統(tǒng)縮尾嶺組(02S)的碎屑巖組成。紅~黃色素填土,稍濕~濕,頂部成分以砂巖碎石為主,含少量粘土和細(xì)砂,結(jié)構(gòu)較緊密,底部以細(xì)砂、粘性土為主,結(jié)構(gòu)較松散,為207國(guó)道二級(jí)公路路基填土,主要分布于.隧道進(jìn)口ZK1和ZK5孔附近一帶,厚8.00-17.80m。該段含水量較大,主要以砂粘土(砂巖全風(fēng)化物)和碎石土為主,結(jié)構(gòu)構(gòu)造全部被破壞,礦物成分除石英外,大部分風(fēng)化成土狀,含水量較大無(wú)承載能力。地下水出水狀態(tài)少數(shù)地段呈淋雨?duì)罨蛴苛鳡畛鏊蟛糠莸囟纬食睗窕螯c(diǎn)滴狀出水。在開(kāi)挖過(guò)程中洞壁巖移持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),成洞性差,無(wú)自穩(wěn)能力。
2.3水文地質(zhì)條件
隧道經(jīng)過(guò)地段地勢(shì)較陡峻,均為非可溶巖巖層,以侵蝕地貌為主,溝谷較發(fā)育。其間K31+360地帶山嶺構(gòu)成了地段內(nèi)的分水嶺。大氣降水呈短小徑流由分水嶺向兩側(cè)排泄,隧道經(jīng)過(guò)地段的基巖透水性差,為弱透水一相對(duì)隔水巖層,加之山坡(體)上普遍覆蓋植物和殘坡積物,大氣降水多沿山坡流走,故地下水不豐富,有限的地下水主要埋藏在近地表風(fēng)化、半風(fēng)化基巖和殘坡積層中,為淺層孔隙、裂隙潛水,岑溪端一般在山溝較高部位以下降泉形式排泄,涌水量在0. 3~0. 6L/s,其動(dòng)態(tài)變化較大。地下水為大氣降水補(bǔ)給,地形陡峭的地段,自然排泄不通暢,地下水對(duì)該段隧道施工影響很大,特別在沖溝地段YK31+040右側(cè)距隧中30米有兩泉眼,常年有水,涌水量在10~20L/s隧道上覆圍巖破碎及土層薄,易滲水,其間的山溝地表水和地層中的孔隙裂隙潛水可能對(duì)隧道掘進(jìn)帶來(lái)較大困難。
2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
牛嶺界隧道Ⅰ類(lèi)圍巖段采用洞口加強(qiáng)襯砌,超前支護(hù)為φ89×4大管棚、長(zhǎng)10米,環(huán)向間距為30cm;初期支護(hù)為RD25N中空注漿錨桿,長(zhǎng)3.5米,梅花型布置間距80cm;C25噴射混凝土,厚25cm;20×20cm的φ8鋼筋網(wǎng);鋼拱架采用I20a工字鋼,間距50cm,全環(huán)設(shè)置;二次襯砌及仰拱采用模注鋼筋混凝土,厚60cm,主筋為Φ25鋼筋,間距25cm。
2.5隧道下沉處理
2.5.1隧道下沉情況
根據(jù)牛嶺界隧道洞口段的地質(zhì)情況,洞身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用下行線采用上下半斷面環(huán)行開(kāi)挖施工,在開(kāi)挖之前先進(jìn)行長(zhǎng)45米,φ89超前管棚預(yù)支護(hù),邊坡采用φ42×4的長(zhǎng)5米小導(dǎo)管和掛網(wǎng)噴混凝土進(jìn)行封閉。套拱施工完成即進(jìn)行下行線洞身開(kāi)挖。
在ZK30+940~ZK30+957段采用半斷面環(huán)行開(kāi)挖,開(kāi)挖后初期支護(hù)變形大,拱頂沉降最大值達(dá)到47厘米,收斂值達(dá)到20厘米;地表出現(xiàn)較大裂縫,裂縫最大寬度5厘米,地表嚴(yán)重被破壞,由于該段隧道埋深較淺,從起拱線開(kāi)始開(kāi)挖輪廓線以外的45°線以內(nèi)的土體自重基本由初期支護(hù)承擔(dān)。變形過(guò)大嚴(yán)重影響隧道襯砌厚度,隧道安全。從施工情況看,在Ⅰ類(lèi)圍巖段采用半斷面環(huán)型開(kāi)挖,初期支護(hù)變形大,地表被嚴(yán)重破壞,在埋深較淺的地段初期支護(hù),變形雖然較大,但還不致意被破壞,但在施工此段時(shí)對(duì)施工安全已經(jīng)構(gòu)成一定的威脅。在該段施工工序少,因產(chǎn)生較大變形,經(jīng)常出現(xiàn)停工觀看的現(xiàn)狀,造成窩工嚴(yán)重,進(jìn)度較慢,下行線從2004年6月1日至2004年8月15日,歷時(shí)2.5月完成開(kāi)挖17米,平均每天完成開(kāi)挖0.26米。因此停止開(kāi)挖。
2.5.2隧道下沉處理
由于隧道下沉較大處理較困難,根據(jù)岑梧高速公路施工進(jìn)展情況,前后兩個(gè)標(biāo)段均沒(méi)有開(kāi)工,給降坡提供了條件,因此采用降坡的方法處理下沉過(guò)大。將原設(shè)計(jì)0.9%的坡度調(diào)成0.87%,即改變坡度和坡長(zhǎng)。
3.隧道開(kāi)挖分析
3.1討論采用雙下側(cè)導(dǎo)坑施工方案的可行性
牛嶺界隧道左線出口洞口Ⅰ類(lèi)圍巖施工中,隧道拱頂下沉大,地表出現(xiàn)不同程度的下沉及開(kāi)裂現(xiàn)象,拱腳局部有開(kāi)裂的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)左線施工情況及右線地質(zhì)資料的分析,洞口段(即YK30+960~ YK31+075段)隧道位于堆積土中,隧道斜穿溝心,且土層松軟、松散、含水,地基承載力低,較左線地質(zhì)條件更差。同時(shí)隧道埋深淺,極難形成自拱度,靠調(diào)動(dòng)圍巖自身無(wú)法控制圍巖變形,必須采取主動(dòng)支撐措施,而基礎(chǔ)承載力是主動(dòng)支撐有效的前提和保證,為此,為確保安全通過(guò)二級(jí)路,必須要超前探明地質(zhì)情況,并進(jìn)行基礎(chǔ)處理。采用臺(tái)階法施工,無(wú)法在有效的時(shí)間內(nèi)通過(guò)基礎(chǔ)處理提供足夠的承載力,控制圍巖變形。
采用超前小斷面雙下側(cè)導(dǎo)坑方案可先行探明地質(zhì)條件,并為處理基礎(chǔ)提供空間,進(jìn)行基礎(chǔ)處理,為隧道的開(kāi)挖提供足夠的基礎(chǔ)承載力,從而達(dá)到控制圍巖變形的目的。導(dǎo)坑斷面小,易于操作和控制變形,導(dǎo)坑底板支護(hù)(需進(jìn)行軟弱層處理)提供足夠地基承載力抵抗拱腳的垂直壓力,隧道垂直壓力是通過(guò)拱架傳至整體的條形基礎(chǔ),從面大大減少拱架及地表下沉的可能性;隧道的側(cè)壓力通過(guò)條形基礎(chǔ)底部傳至下部原狀土再傳至另一側(cè)的條形基礎(chǔ),形成了一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu),側(cè)位變形也因此大大改善。下部中心土開(kāi)挖時(shí)同設(shè)計(jì)有底部仰拱,所以結(jié)構(gòu)仍是封閉成環(huán)的。側(cè)壓力問(wèn)題也由于水平的及時(shí)封閉支護(hù)得以解決。
3.3優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
3.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
根據(jù)施工本段地質(zhì)條件,取消洞內(nèi)系統(tǒng)錨桿,范圍為圓心上1.5米的拱部范圍,樁號(hào)為ZK30+970~ZK31+055,YK30+960~YK31+075不設(shè)系統(tǒng)錨桿;其它部位系統(tǒng)錨桿同原施工設(shè)計(jì)圖。
在取消系統(tǒng)錨桿范圍內(nèi)布設(shè)雙層超前注漿小導(dǎo)管,長(zhǎng)6m,環(huán)向間距30cm,搭接長(zhǎng)度不小于2.5m,外插角分別為15度、60度,注水泥水玻璃雙液漿;實(shí)施樁號(hào)為ZK30+940~ZK31+055,YK30+960~YK31+075未施工大管棚段。鋼架支撐采用Hk200b,間距50cm;連接筋由螺紋鋼改為厚度為9mm的鋼板,間距調(diào)整為1.2m。
3.3.2其他
上行線施工φ89×4大管棚長(zhǎng)45米,下行線施工φ89×4大管棚長(zhǎng)40米,其他地段施工雙排小導(dǎo)管。小導(dǎo)坑采用格柵拱架,間距80cm進(jìn)行支護(hù)。為了提高仰拱承載力,仰拱打設(shè)φ89×4的鋼管樁進(jìn)行加固,梅花型布置,其間距50cm,長(zhǎng)3.50米,打設(shè)后注超細(xì)水泥漿。
4.隧道施工方案
4.1施工安排
由于涉及到207國(guó)道的安全、暢通,為避免隧道進(jìn)洞時(shí),一旦坡面或掌子面產(chǎn)生滑動(dòng),極有可能造成207國(guó)道會(huì)產(chǎn)生滑移、塌陷,中斷交通。進(jìn)洞開(kāi)挖前沿207國(guó)道路肩外1m約20m長(zhǎng)范圍打長(zhǎng)度為13m的兩排φ89×8mm有孔鋼花管注漿,梅花型布置,間距1m,外露1m,鋼管要求深入強(qiáng)風(fēng)化砂巖1.5m。有孔鋼花管應(yīng)從兩側(cè)向中間施工,必須保證注漿完成后才能施作下一根。注漿采用水泥-水玻璃漿液:水泥與水玻璃體積比1:0.5,水泥漿水灰比1:1,水玻璃濃度為35玻鎂度,水玻璃模數(shù)為2.4,注漿壓力保證初壓0.5~1.0MPa,終壓2.0MPa。注漿結(jié)束后應(yīng)及時(shí)清除管內(nèi)漿液,并用30號(hào)水泥砂漿緊密填充,增加鋼管的剛度和強(qiáng)度。注漿參數(shù)應(yīng)在施工中不斷調(diào)整,以盡量保證鋼管之間漿液充填飽滿,形成穩(wěn)定殼體。
下行線先進(jìn)行雙下側(cè)小導(dǎo)坑開(kāi)挖,小導(dǎo)坑采用明挖段和過(guò)渡段采用全斷面I20a工字鋼和掛網(wǎng)噴射砼支護(hù),暗挖斷采用鋼格柵、掛網(wǎng)噴射砼支護(hù)。小導(dǎo)坑開(kāi)挖穿過(guò)二級(jí)公路后,進(jìn)行小導(dǎo)坑內(nèi)部混凝土條形基礎(chǔ)施工,混凝土條形基礎(chǔ)施工時(shí)從洞內(nèi)向洞外施工,采用混凝土輸送泵進(jìn)行模筑?;A(chǔ)施工完成后進(jìn)行正洞上半斷面開(kāi)挖,上半斷面與下半斷面間距不大于15m。
上行線施工方法參見(jiàn)下行線。
4.2施工方法
根據(jù)前期施工存在的問(wèn)題,現(xiàn)采用臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法相結(jié)合的施工方法,半斷面開(kāi)挖時(shí),出碴采用無(wú)軌運(yùn)輸,挖掘機(jī)、正鏟側(cè)卸式裝載機(jī)配合8噸自卸汽車(chē)運(yùn)輸出碴;小導(dǎo)坑開(kāi)挖時(shí),采用人工開(kāi)挖,小拖拉機(jī)配合人工出碴。及時(shí)進(jìn)行支護(hù),仰拱緊跟。
4.3鋼管樁施工
4.3.1鋼管樁加工
鋼管樁按標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)3.5米進(jìn)行加工,長(zhǎng)度不足時(shí)應(yīng)通過(guò)絲扣聯(lián)接,鋼管前端加工成圓錐狀,長(zhǎng)度20cm;鋼管樁管體下半部分須加工溢流孔,以利于注漿施工,孔口lm范圍內(nèi)不加工溢流孔,溢流孔間距25cm,溢流孔直徑8mm;溢流孔加工成TSS管模式,即在溢流孔外面加銑孔,銑孔直徑12mm,外貼12mm貼片,起到單向閥作用。
4.3.2鉆孔、下管及注漿施工
按每次lm進(jìn)度指標(biāo)進(jìn)行清除施工障礙物工作,并施工臨時(shí)排水管等措施進(jìn)行場(chǎng)地排水,杜絕施工場(chǎng)地受水浸泡現(xiàn)象發(fā)生;測(cè)量放線,標(biāo)出施工位置;鉆機(jī)鉆孔(可直接夯進(jìn))、下管,下管注漿后,每處理完成5m,進(jìn)行仰拱混凝土施工,其間用過(guò)車(chē)梁保證已施工段穩(wěn)定,注超細(xì)水泥(MC)單液漿,注漿壓力為2Mpa,注漿完成后,對(duì)樁間土進(jìn)行輕型觸探試驗(yàn),錘擊數(shù)大于35擊,承載力不小于250kpa,達(dá)不到時(shí),進(jìn)行加密等處理。
4.4導(dǎo)坑條形基礎(chǔ)施工
根據(jù)工地條件, 導(dǎo)坑條形基礎(chǔ)施工,鋼筋在導(dǎo)坑內(nèi)綁扎關(guān)模后,采用泵送C25混凝土進(jìn)行施工,先施工水平條形基礎(chǔ)后,安裝拱腳,再施工豎直條形基礎(chǔ)。
5.經(jīng)驗(yàn)與成效
篇3
關(guān)鍵詞 隧道 超短臺(tái)階 施工方法 總結(jié)
AbstractThe tunnel for this section focuses on engineering and high risk control engineering, shallow buried depth, surrounding rock condition is poor, all fronts is loess Vb surrounding rock, and the underpass of freeways, big construction difficulty, high risk. In this paper, through the tunnel under the Dayun Expressway Construction are summarized.
Key words :tunnel ultrashort steps construction methods
中圖分類(lèi)號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1工程概況
該隧道地處黃土丘陵地帶,全長(zhǎng)3083米。地表覆新黃土,黃褐色,堅(jiān)硬~硬塑,顆粒均勻,具大孔隙,含薄層細(xì)圓礫土和鈣質(zhì)結(jié)核層,夾多層淺棕紅色古土壤層。下伏老黃土,淺棕紅色,堅(jiān)硬~硬塑,土體緊密,含鈣質(zhì)結(jié)核層和洪積碎石類(lèi)土和砂土,洞頂覆土較薄,部分具有濕陷性,濕陷系數(shù)δs=0.012~0.080。
隧道洞身里程DK206+734.7~DK206+782.3處下斜穿高速公路,高速公路路面寬約25m,下穿路面長(zhǎng)度約為34m,高速公路與隧道洞身夾角約48°11′37″。隧道開(kāi)挖洞頂至公路路面高度約27m,開(kāi)挖洞頂至高速公路路塹邊坡頂約34 m。
2 施工方法及方案確定
黃土隧道工程地質(zhì)條件較差,施土斷面大,確立施工方案必須遵循“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的原則。原設(shè)計(jì)開(kāi)挖方法為雙側(cè)壁臨時(shí)仰拱法,但該方法施工速度慢,不利于機(jī)械化作業(yè),后面的開(kāi)挖和拆除支護(hù)將對(duì)前面施工形成的力學(xué)平衡體系產(chǎn)生影響,圍巖應(yīng)力狀態(tài)多次改變,可能出現(xiàn)較大的變形量。因此,為了快速安全的通過(guò)公路,通過(guò)與上級(jí)協(xié)商,將開(kāi)挖方法變更為超短臺(tái)階法。
該施工方法有如下優(yōu)點(diǎn):
大型施上機(jī)械可多個(gè)作業(yè)面平行施工,效率高??梢詼p少對(duì)圍巖擾動(dòng),施工方法調(diào)整靈活,進(jìn)度穩(wěn)定,工期保障性強(qiáng)。不需拆除臨時(shí)施工支護(hù),節(jié)省投資?;炷裂龉俺笆┳鳎阌诔跗谥ёo(hù)及時(shí)閉合,改變洞內(nèi)作業(yè)、運(yùn)輸環(huán)境。一次施作防水層和灌筑混凝土襯砌,確?;炷烈r砌施上質(zhì)量。無(wú)需增加特殊設(shè)備,投入少,操作性強(qiáng)。
3、施工要點(diǎn)
1、開(kāi)挖前首先采用管棚鉆機(jī)將120米Ф159大管棚一次性打入,環(huán)向間距40cm,外插角度控制在0.5~1.5°,采用棚管導(dǎo)向跟管一次性鉆進(jìn)法工藝。
2、采用超短臺(tái)階法開(kāi)挖,掌子面留3m寬土柱起臨時(shí)支撐作用。不改變初期支護(hù)規(guī)格。將核心土兩邊的位置修成臺(tái)階式,以便工人上下作業(yè)。
3、開(kāi)挖時(shí)嚴(yán)格控制超欠挖,機(jī)械開(kāi)挖預(yù)留30cm人工開(kāi)挖,及時(shí)噴射混凝土封閉掌子面,加強(qiáng)土體穩(wěn)定性。
4.嚴(yán)格控制步長(zhǎng),仰拱和二襯應(yīng)盡可能緊跟掌子面,快速閉合成環(huán)。仰拱至掌子面最大距離控制不大于9米,二襯至掌子面最大距離不大于15米。
5.立即按與交管部門(mén)達(dá)成的協(xié)議實(shí)施交通管制,實(shí)行車(chē)輛限速并道。加強(qiáng)公路地表沉降的監(jiān)測(cè)。設(shè)計(jì)允許地面沉降20mm。當(dāng)?shù)孛娉两颠_(dá)到10mm且不收斂,必須停止施工,加強(qiáng)施工措施,并及時(shí)上報(bào)建設(shè)單位,進(jìn)行會(huì)商改變施工方法,
6.初期支護(hù)采用I25a鋼架、Ф22連接筋Ф8鋼筋網(wǎng)C25噴射混凝土。鎖腳錨管在黃土隧道施工中非常關(guān)鍵,必須嚴(yán)格按照要求及時(shí)跟進(jìn),采用4m長(zhǎng)φ42mm無(wú)縫鋼管,焊接鋼筋采用“”形與鋼架和鎖腳錨管焊接成整體,鋼筋基腳處墊設(shè)I28槽鋼以便增加焊接面積,防止鋼架下沉和收斂過(guò)大;每側(cè)上中下臺(tái)階鋼拱架鎖腳錨管根數(shù)分別加強(qiáng)為6根、4根、4根,打入深度不小于4m。
7、由于二襯距離下臺(tái)階過(guò)短,無(wú)法使用簡(jiǎn)易臺(tái)車(chē),因此改裝液壓襯砌臺(tái)車(chē)用來(lái)掛設(shè)防水板和綁扎鋼筋,從而可以有效節(jié)省時(shí)間。
4、施工步驟
圖1 施工工序斷面圖
隧道超短臺(tái)階開(kāi)挖施工步驟及注意事項(xiàng)
5、隧道超短臺(tái)階開(kāi)挖機(jī)具設(shè)備及人員配置
隧道超短臺(tái)階開(kāi)挖機(jī)具設(shè)備及人員配置
6、監(jiān)控量測(cè)
在隧道施工過(guò)程中,監(jiān)測(cè)的目的主要就是通過(guò)監(jiān)測(cè)及時(shí)了解和掌握施工過(guò)程中圍巖變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)及其規(guī)律性,并根據(jù)前一步的觀測(cè)結(jié)果,預(yù)測(cè)下一步圍巖變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài);研究設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)、施工方法、地層特性與量測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)系,以作為改進(jìn)設(shè)計(jì)、施工的依據(jù);了解圍巖與結(jié)構(gòu)物的相互作用力等以便及時(shí)調(diào)整施工參數(shù),同時(shí)為以后類(lèi)似工程積累經(jīng)驗(yàn)和提供指導(dǎo)。因此在本隧道施工中將監(jiān)控量測(cè)納入工序管理。
針對(duì)隧道下穿高速公路施工,在公路地表沉降要嚴(yán)格控制,在該段加設(shè)了沉降觀測(cè)點(diǎn),公路范圍共布置了250個(gè)量側(cè)點(diǎn)觀測(cè)地表沉降,隧道內(nèi)每1m設(shè)置水平位移、拱頂下沉、周邊位移觀測(cè)點(diǎn),及時(shí)掌握了各種過(guò)程中的動(dòng)態(tài),有效地指導(dǎo)和控制了施工過(guò)程,保證了施工安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
量測(cè)結(jié)果:地表最大沉降量17.1mm,拱頂最大沉降量18.9mm,最大收斂值22.4mm,確保了高速公路路面的安全。
7、結(jié)束語(yǔ)
以往類(lèi)似工程多采用雙側(cè)壁臨時(shí)仰拱法施工,該隧道創(chuàng)新嘗試超短臺(tái)階法施工,節(jié)約了成本,尤其是臨時(shí)鋼架支撐節(jié)省近1/4,人員配置也得以減少;不需拆除臨時(shí)鋼架,安全系數(shù)提高;可以有效的控制仰拱至掌子面的距離;施工時(shí)間相對(duì)雙側(cè)壁臨時(shí)仰拱法節(jié)省了近1/2,防止施工工期較長(zhǎng)造成公路沉降過(guò)大。由此可見(jiàn),大斷面黃土隧道下穿高速公路采用超短臺(tái)階法施工安全可行,值得推廣。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬占榮 ,武國(guó)春,董佐.隧道超短臺(tái)階開(kāi)挖法下穿高速公路施工案例.鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2011,S1期(增刊):129-130
[2] 薄春蓮.Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖中淺埋偏壓大斷面客運(yùn)專(zhuān)線隧道三臺(tái)階法施工技術(shù).現(xiàn)代隧道施工技術(shù),2009, 46(S1):269-270
[3] 祝楊軍,楊佑全.新黃土大跨度隧道三臺(tái)階六部開(kāi)挖快速施工技術(shù).隧道建設(shè),2009,29(增刊2):137-140
[4] 秦國(guó)剛.大跨度粘土公路隧道臺(tái)階法施工技術(shù)探討.華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào),2009, 30(6):1-3
篇4
關(guān)鍵詞:大斷面隧道,核心土,快速施工
1引言
近年來(lái),我國(guó)交通建設(shè)快速發(fā)展,為了更好的實(shí)現(xiàn)我國(guó)交通運(yùn)輸高速化、網(wǎng)絡(luò)化,目前建設(shè)重點(diǎn)逐步由平原區(qū)轉(zhuǎn)向山地丘陵區(qū)。在山區(qū)修建高等級(jí)公路,由于復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境條件,如何因地制宜,在確保安全、質(zhì)量的前提下加快隧道施工進(jìn)度,在軌道交通建設(shè)中越來(lái)越受到重視[1-2]。
永寧(永安至寧化)高速公路是國(guó)家高速公路網(wǎng)泉州至南寧橫線的組成部分。石林隧道為分離式隧道,長(zhǎng)約2860m,隧道地質(zhì)從上至下依次為坡積粉質(zhì)粘土、殘積粘性土、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化千枚狀粉砂巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化千枚狀泥巖等軟弱地層。且本文研究地段隧道覆蓋層厚度較小,地層斜傾較嚴(yán)重,水文地質(zhì)條件復(fù)雜。隧道部分地段為Ⅴ級(jí)圍巖,均處于碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化千枚狀泥巖之中,局部有破碎帶,原設(shè)計(jì)方案采用中隔壁法施工,考慮到該工程工期特別緊張,且中隔壁法具有施工工序繁瑣,進(jìn)度慢、建設(shè)成本高等情況,若Ⅴ級(jí)圍巖施工全部按設(shè)計(jì)采用中隔壁法施工無(wú)法滿足工期的要求,基于工程類(lèi)比結(jié)合隧道實(shí)際情況,研究并應(yīng)用一種能確保隧道工程安全與質(zhì)量,并能加快施工進(jìn)度滿足工期需要的科學(xué)合理的施工方案成為工程建設(shè)的重點(diǎn)。工程在建設(shè)過(guò)程中,基于對(duì)中隔壁法、上下臺(tái)階法、環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土結(jié)合上下臺(tái)階等三種施工工藝的分析比選,并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究后,優(yōu)選采用了環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土結(jié)合上下臺(tái)階法。
2 施工工藝優(yōu)選
2.1 穩(wěn)定機(jī)理分析
在大跨不良地質(zhì)條件下采用預(yù)留環(huán)形核心土開(kāi)挖工藝,并合理設(shè)置臺(tái)階長(zhǎng)度,對(duì)于改善隧道工作面的穩(wěn)定性,方便各種施工機(jī)械的配置,施工期間各工序之間干擾較小,工作面多,可加快施工速度并控制圍巖的沉降有顯著效果。其本質(zhì)在于預(yù)留核心土對(duì)前方的掌子面的土體起到了支撐三向受力作用,更容易預(yù)防前方土體的松動(dòng),以確保穩(wěn)定。
2.2 安全性比較
(1)中隔壁法
由于中隔壁法將大斷面分成6個(gè)小斷面進(jìn)行開(kāi)挖,并且在開(kāi)挖后立即進(jìn)行了支護(hù),增設(shè)了中隔壁等臨時(shí)支撐,減小了對(duì)圍巖的擾動(dòng)。在安全性方面,它完全展現(xiàn)了此工法在處理V級(jí)等軟弱地層的優(yōu)越性。施工期間,圍巖比較穩(wěn)定,初支面無(wú)裂縫、坍塌等現(xiàn)象,施工安全。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化較為平穩(wěn),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)程曲線見(jiàn)圖1。
圖1中隔壁法施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)程曲線
(2)上下臺(tái)階法
上下臺(tái)階法在開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)中掌子面出現(xiàn)過(guò)小范圍的坍塌,主要為在掌子面開(kāi)挖后應(yīng)力釋放,臨空面增大后圍巖失穩(wěn)造成,施工安全無(wú)保障。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較中隔壁法明顯增大,但數(shù)據(jù)在可控范圍之內(nèi)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)程曲線見(jiàn)圖2。
圖2臺(tái)階法施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)程曲線
(3)上下臺(tái)階預(yù)留核心土法
上下臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開(kāi)挖施工的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同臺(tái)階法施工時(shí)較類(lèi)似,但核心土的設(shè)置有效的平衡了掌子面土壓力,削弱了應(yīng)力釋放,縮小了臨空面的范圍,施工期間掌子面圍巖穩(wěn)定,未出現(xiàn)坍塌等異常情況,施工安全較為穩(wěn)靠。
2.3 方案優(yōu)選
該隧道工程地質(zhì)情況復(fù)雜,斷層帶發(fā)育明顯。若采用臺(tái)階法組織施工,雖然兼有工程造價(jià)相對(duì)低廉和施工進(jìn)度快的優(yōu)點(diǎn),但在施工期間因掌子面出現(xiàn)過(guò)不同程度的坍塌情況,施工安全性無(wú)法得到保障,因此缺陷可能造成工程造價(jià)與工期的不可確定性。因此該方案不可行。
方案比選中中隔壁法安全性能雖然最好,但該方案的工程造價(jià)同比其它兩種工法大大增加,而且該工法存在施工工序繁瑣,工序之間干擾較多,施工進(jìn)度緩慢等特點(diǎn),無(wú)法滿足工期需求,因此該方案不可取。
在對(duì)臺(tái)階法進(jìn)行改良后的預(yù)留核心土法很好的綜合了臺(tái)階法的優(yōu)點(diǎn),該工藝不僅造價(jià)相對(duì)低廉,且施工進(jìn)度較中隔壁法成倍提高,能滿足隧道工程工期的需要。而且在施工安全方面較穩(wěn)靠,整個(gè)施工期間未出現(xiàn)過(guò)異常情況。綜上所述,預(yù)留核心土法是優(yōu)選方案
在施工過(guò)程中,我們對(duì)三種工法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,監(jiān)測(cè)布點(diǎn)如下:
圖3. 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意圖
通過(guò)沉降監(jiān)測(cè)分析,可得得到:
(1)開(kāi)挖后上斷面開(kāi)挖支護(hù)后,圍巖水平方向的最大位移出現(xiàn)在拱腳上方,最大值約5.5mm,垂直方向的位移在拱頂在底邊比較明顯,拱頂沉降最大值約13mm,底部向上隆起約5mm。
(2)下斷面開(kāi)挖支護(hù)后,上斷面圍巖在水平方向的位移基本無(wú)多大變化,下斷面在距洞壁3m范圍內(nèi)的圍巖部門(mén),其水平方向的位移明顯增加,達(dá)4mm;拱頂沉降較少。下斷面的開(kāi)挖對(duì)拱頂位移影響不大的原因與上斷面開(kāi)挖后,拱部應(yīng)力已經(jīng)釋放,變形趨于穩(wěn)定有很大關(guān)系。
整個(gè)施工過(guò)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同上下臺(tái)階法相似,主要體現(xiàn)為上斷面開(kāi)挖后,及時(shí)施作初支,拱部應(yīng)力釋放量相對(duì)較少,有效控制了圍巖的變形。
2.4 安全分析與評(píng)價(jià)
施工當(dāng)中,中隔壁法初支面上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂縫等異常情況,掌子面圍巖穩(wěn)定,施工安全;而上下臺(tái)階法在開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)中掌子面出現(xiàn)過(guò)小范圍的坍塌,主要為在掌子面開(kāi)挖后應(yīng)力釋放,臨空面增大后圍巖失穩(wěn)造成,但監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)尚為可控,只是在施工安全方面無(wú)法保障;上下臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開(kāi)挖施工的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是合理的,且核心土的設(shè)置有效的平衡了掌子面土壓力,削弱了應(yīng)力釋放,減小臨空面的范圍,在整個(gè)施工過(guò)程中未出現(xiàn)異常。
3結(jié)論
通過(guò)對(duì)各種工法的比較、隧道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與信息化反饋,實(shí)現(xiàn)了信息化動(dòng)態(tài)施工,滿足了工程的特定需要。通過(guò)該專(zhuān)項(xiàng)研究可以得出如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
(1)環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土結(jié)合上下臺(tái)階法在復(fù)雜地質(zhì)條件下的石林隧道施工中是可行。
(2)通過(guò)預(yù)留核心土,及時(shí)施作初支,改善隧道工作面的穩(wěn)定性,有效控制了圍巖的變形,確保了工程安全施工。
(3)采取該工藝,安全性方面有保障,在確保工程安全、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)合理的前提下,該成果加快隧道了的施工進(jìn)度,為全線控制工程按時(shí)完成,全線如期順利通車(chē)提供了保障。
參考文獻(xiàn)
[1]王夢(mèng)恕,地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論[M],安徽教育出版社2005
篇5
關(guān)鍵詞:基坑開(kāi)挖; 地鐵隧道; 數(shù)值模擬; 地面沉降
The Numerical Simulation Analysis of Pit Foundation Construction Adjacent to Subway
Gan Lu,XuYan-jian, XiaoRen-cheng, Liu Li-meng
Abstract: Along with the construction of the subway, its nearby area will become the gold strip of commercial district, residential building. More and more project close to metro tunnel. Combined with project example, the surface settlement of soil adjacent to subway and horizontal displacement of palisade structure is analyzed based on the finite element method to simulate the excavation in different design excavation condition. The analysis results show that , the proposed design scheme of the pit foundation excavation and support will lead to little additional deformation adjacent to the subway tunnel. Hidden trouble about safty in the pit foundation excavation can be avoided if the paper method based on the finite element simulation is used to conduct feasibility anticipation for pit foundation excavation and support. It is of practical significance to the pit foundation design and construction.
Key words: pit foundation excavation;subway tunnel;numerical simulation;settlement
前言
在寸土寸金的今天,大量興建高層建筑和地下工程,因而帶來(lái)了大規(guī)模的基坑工程,而基坑開(kāi)挖對(duì)臨近構(gòu)筑物的影響已經(jīng)逐漸成為土木工程界的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[1][2]。對(duì)于地鐵車(chē)站這樣對(duì)變形要求極其嚴(yán)格的地下結(jié)構(gòu)物,臨近基坑的工程建設(shè)更是面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)?;娱_(kāi)挖過(guò)程是基坑開(kāi)挖面上卸荷的過(guò)程,由于卸荷引起坑底土體產(chǎn)生向上為主的位移,同時(shí)也引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)在兩側(cè)壓力差的作用下而產(chǎn)生水平向位移和外側(cè)土移,因此基坑開(kāi)挖引起周?chē)翆右苿?dòng)的主要原因是坑底土體隆起和圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移[3][4]。本文以某基坑工程為背景,采用巖土工程專(zhuān)業(yè)有限元軟件Midas GTS三維有限元分析,考慮最不利的基坑開(kāi)挖工況,進(jìn)行基坑開(kāi)挖過(guò)程的有限元數(shù)值模擬,以了解本工程基坑土方開(kāi)挖對(duì)臨近地鐵隧道產(chǎn)生的附加變形,進(jìn)而分析了在不同開(kāi)挖工況下臨近地鐵隧道的沉降及水平位移,可為設(shè)計(jì)施工提供一定的參考,并采取有效措施保證在基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中的的安全性。對(duì)深基坑施工的順利進(jìn)行及保護(hù)臨近建筑物具有一定的實(shí)際意義。
1.工程概況
1.1 概述及周邊環(huán)境
擬建工程地下室外墻距離地鐵隧道很近(約8.445m)?;孛娣e39293m2,建筑占地面積為25591m2,總建筑面積約為145559m2。地下兩層,局部設(shè)置一層夾層,地上三層,整個(gè)項(xiàng)目呈三角形,擬采用樁基礎(chǔ)?;油谏顬?2.0m。基坑面積約34616m2,周長(zhǎng)約為890m,屬于超大基坑?;悠矫媸疽鈭D如圖1:
圖1基坑平面示意圖
1.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件[5]
擬建場(chǎng)地屬漫灘相地貌單元,地下水含量豐富,地下水位埋深約1.31~4.00m,場(chǎng)內(nèi)存在三種類(lèi)型的地下水:淺層潛水型、弱承壓水型、基巖裂隙水。根據(jù)地層結(jié)構(gòu)、沉積環(huán)境、野外勘探、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試,結(jié)合土工試驗(yàn)成果綜合分析,從上到下依次為人工雜填土、素填土、淤泥粉質(zhì)粘土、粉砂夾粉質(zhì)粘土、中粗砂泥卵礫石、強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖、中風(fēng)化粉砂泥巖,具體地質(zhì)情況及各土層參數(shù)如表1所示。
1.3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式
本工程采用整體順作法設(shè)計(jì)方案,即基坑周邊采用板式支護(hù)體系,坑內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐的總體方案?;覫JKAB段周邊圍護(hù)體擬地下連續(xù)墻,BCDEFGHI段段采用鉆孔灌注樁結(jié)合外側(cè)三軸水泥土攪拌樁止水帷幕。本方案普遍區(qū)域兩道水平支撐,擬采用對(duì)撐+角撐邊桁架支撐體系布置。
1.4 地下水處理
IJKAB區(qū)段直接利用地連墻進(jìn)行止水;由于整個(gè)場(chǎng)地內(nèi)地下水較豐富,且基坑開(kāi)挖面以下存在有透水性較好的粉砂層,因此BCDEFGHI段止水帷幕選用可靠性較高的φ850三軸深攪樁作為止水帷幕。為確?;咏邓畬?duì)周邊環(huán)境影響最小,應(yīng)采用全封閉的止水帷幕。地連墻深度進(jìn)入中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖不小于1.0m,三軸深攪樁進(jìn)入相對(duì)隔水層―粉質(zhì)粘土層內(nèi)不小于1.0m。
表1工程地質(zhì)參數(shù)
土層序號(hào) 土層重度 強(qiáng)度指標(biāo) 壓縮模量 層厚(m) 工程地質(zhì)特性
1 雜填土 18 0 18 4300 1.6 雜色,成分以碎石、砼、碎磚、碎瓦片
等為主,土質(zhì)不均
2 素填土 18 10 12 4500 5.7 灰~灰黑色,以松散狀態(tài)的粉質(zhì)粘土為主
3 淤泥粉質(zhì)粘土 18 14 11.7 4100 7.4 灰色,流塑,底部夾粉砂薄層,見(jiàn)少量
云母碎片
4 粉砂夾粉質(zhì)粘土 18.3 6 20.2 6900 23.3 青灰色,稍~中密,含腐植物、云母片,
夾薄層粉質(zhì)粘土
5 中粗砂泥卵礫石 19 20 18.6 6500 0.9 雜色,中密狀態(tài),卵礫石呈亞圓形
6 強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖 23 40 30 12000 2 棕紅色,呈硬土狀或碎塊狀,手捏易碎,
浸水易軟化
7 中風(fēng)化粉砂泥巖 25 60 40 60000 5 棕紅色,主要礦物成分為長(zhǎng)石,屬極軟巖,
浸水易軟化
1.5 沉降產(chǎn)生的原因及針對(duì)地鐵隧道的保護(hù)措施
(1)由于止水帷幕深度不夠,坑底產(chǎn)生管涌;因此地連墻進(jìn)入中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖,止水帷幕樁長(zhǎng)進(jìn)入相對(duì)隔水層粉質(zhì)粘土層,形成封閉止水體系,減少降水對(duì)地鐵隧道的影響。
(2)由于樁端變形過(guò)大,樁底土產(chǎn)生塑性流動(dòng);因此支護(hù)樁樁徑適當(dāng)加大,樁長(zhǎng)適當(dāng)加長(zhǎng),增加土方開(kāi)挖后支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。
1.6 設(shè)計(jì)施工工況
基坑開(kāi)挖深度為12.0m,基坑底標(biāo)高-12.5m,確定合理的開(kāi)挖施工順序,注意這種超大深基坑工程的時(shí)空效應(yīng),嚴(yán)格按照現(xiàn)行規(guī)范建議的“分層,分區(qū),分塊,分段,抽槽開(kāi)挖,留土護(hù)壁,快挖快撐,先形成中間支撐,限時(shí)對(duì)稱(chēng)平衡形成端頭支撐,減少無(wú)支撐暴露時(shí)間”的原則進(jìn)行開(kāi)挖。
工況一:開(kāi)挖溝槽,施工深攪樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、立柱樁、工程樁及降水井;
工況二:分區(qū)域分層開(kāi)挖土方至第一層支撐底標(biāo)高(-3.1M),澆筑樁頂圈梁及第一層鋼筋砼支撐結(jié)構(gòu);
工況三:分區(qū)域分層開(kāi)挖土方至第二層支撐底標(biāo)高(-8.9M),澆筑鋼筋砼圍檁及第二層鋼筋砼支撐結(jié)構(gòu);
工況四:開(kāi)挖土方至底板墊層底標(biāo)高,及時(shí)澆筑砼墊層,待墊層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開(kāi)挖基坑內(nèi)坑中坑(集水坑等)土方,并及時(shí)施工坑中坑內(nèi)主體結(jié)構(gòu);
工況五:澆筑主體結(jié)構(gòu)底板至支護(hù)樁邊,待底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除第二層鋼筋砼支撐及圍檁;
工況六:施工負(fù)一層樓板及換撐結(jié)構(gòu),待負(fù)一層樓板及換撐結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除第一層鋼筋砼支撐;
工況七:負(fù)一層側(cè)墻及一層樓板施工,待側(cè)墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后施工防水工程,及時(shí)進(jìn)行基坑側(cè)壁土方回填夯實(shí)。
2.基坑開(kāi)挖對(duì)臨近地鐵隧道影響的有限元分析
2.1 計(jì)算模型
(1) 幾何模型
采用Midas GTS巖土有限元軟件進(jìn)行三維分析,數(shù)值計(jì)算中充分考慮了基坑開(kāi)挖的影響范圍建立計(jì)算模型,其中模型長(zhǎng)(x軸方向)480.0m,寬(y軸方向)417.1m,深度方向(z方向)為50m。模型考慮了基坑開(kāi)挖對(duì)隧道的影響。詳請(qǐng)見(jiàn)圖2-4:
圖 2 整體模型圖
圖 3地鐵主體結(jié)構(gòu)
圖4基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)
(2) 材料模型
土體采用實(shí)體單元進(jìn)行模擬;地下連續(xù)墻、地鐵站、隧道襯砌等均采用板單元模擬,并根據(jù)截面進(jìn)行剛度換算。支撐結(jié)構(gòu)梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬,并考慮其接觸。其中,土體采用莫爾-庫(kù)侖模型模擬;支撐結(jié)構(gòu)以及板認(rèn)為為彈性材料。
(3) 邊界條件及初始條件
在實(shí)際中,土體為半無(wú)限空間,考慮到土體實(shí)際中為半無(wú)限空間,考慮到計(jì)算量和模型大小,采用模型階段設(shè)置邊界條件,土體底部約束z向位移,東西兩側(cè)約束x向位移自由度,南北兩側(cè)約束y向位移自由度,即認(rèn)為底部和四周不受開(kāi)挖的影響,位移為零。
計(jì)算中考慮地下水的滲流影響,以及初始固結(jié)沉降和初始應(yīng)力的影響。通過(guò)施工階段來(lái)模擬施工工況。各土層參數(shù)按工程地質(zhì)勘察報(bào)告取值,詳見(jiàn)表1。
(4)分步施工[6][7]
① 模型初始化,激活地下連續(xù)墻、地鐵站、隧道襯砌等板單元,施加初始地應(yīng)力,位移清零;
② 地下連續(xù)墻施工;
③ 基坑初次分區(qū)域分層開(kāi)挖至2.6m深(應(yīng)力分步釋放);
④ 施加第一道支撐(支撐結(jié)構(gòu)采用梁?jiǎn)卧?/p>
⑤ 基坑第二次分區(qū)域分層開(kāi)挖至8.4 m深(應(yīng)力分步釋放);
⑥ 施加第二道支撐(支撐結(jié)構(gòu)采用梁?jiǎn)卧?/p>
⑦ 基坑第三次分區(qū)域分層開(kāi)挖至底板墊層底12.0m深開(kāi)挖(應(yīng)力分步釋放);
2.2 計(jì)算結(jié)果及分析[8]
(1) 各施工階段隧道沉降分析
圖5為各施工階段隧道沿Z方向位移變化曲線圖,由圖可知,隧道最大絕對(duì)沉降發(fā)生在施工階段②、⑦,為0.48mm左右,最大隆起位移發(fā)生在施工階段③和施工階段⑥,分別為-1.5mm和-1.8mm。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出,基坑開(kāi)挖對(duì)隧道的沉降影響都很小。
由圖6-9各施工階段Z方向位移云圖可知,基坑外(包括地鐵隧道)沉降變形非常小,大約在10-4m數(shù)量級(jí)上,可忽略不計(jì);位移大變形還是在基坑里面。
圖5各施工階段隧道豎向最大位移變化曲線圖(單位:mm)
圖6施工階段③Z方向位移云圖
圖7 施工階段④、⑤Z方向位移云圖
圖8施工階段⑥Z方向位移云圖
圖9施工階段⑦Z方向位移云圖
(2)各施工階段隧道水平位移分析
圖10為各施工階段隧道X方向位移變化曲線圖,由圖可知,正負(fù)最大向水平位移均發(fā)生在施工階段⑦,分別為-0.48和1.8mm左右。其水平非常小,幾乎可忽略不計(jì)。
圖10各施工階段隧道X方向位移變化曲線圖(單位:mm)
3.結(jié)論
本文介紹了某基坑工程開(kāi)挖及支護(hù)工況,并采用Midas GTS對(duì)基坑開(kāi)挖進(jìn)行數(shù)值模擬分析,研究了不同開(kāi)挖工況下臨近地鐵隧道的沉降及水平位移,可以得到以下結(jié)論:
(1)深基坑工程由于開(kāi)挖和降水原因使得土體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變,并以土體變形方式表現(xiàn)出來(lái),導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)變形,造成支護(hù)體系外的土移變形,從而使得周邊構(gòu)筑物產(chǎn)生不均勻沉降[9][10];但是通過(guò)采取一定的措施,可以加以控制,使得構(gòu)筑物不均勻沉降和側(cè)向變形在允許的控制范圍內(nèi)[11]。
(2)隧道地鐵站位移變形:在側(cè)向基坑支護(hù)開(kāi)挖和系基坑支護(hù)的過(guò)程中,隧道結(jié)構(gòu)的最大水平位移分別為-0.48mm和1.7mm,遠(yuǎn)小于20mm,滿足地鐵保護(hù)水平位移技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。在整個(gè)施工過(guò)程中,最大絕對(duì)沉降為-0.48mm,最大隆起為1.8mm,均小于20mm,滿足地鐵保護(hù)絕對(duì)沉降量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求;且基坑外沉降變形非常小,可忽略不計(jì),位移大變形還是在基坑里面。
參考文獻(xiàn)
[1] Chang C.Y, Duncan J.M. Analysis of soil movement around a deep excavation. Journal Of the Soil Mechanics and Foundations Division,ASCE,1970,96(SMS):1629-1653.
[2] Kung G T C, Hsiao E CL, Schuster M, Juang C H. A neural network approach to estimating excavation induced wall deflection in soft clays[J]. Journal of Computers and Geotechnics, 2007, 34(5): 385-396.
[3] 黃廣龍、衛(wèi)敏、李娟. 參數(shù)變異性對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響分析. 巖土力學(xué),2010.31(8):2484-2488.
[4] 孫鈞、王東棟. 地鐵施工變形預(yù)測(cè)與控制的計(jì)算機(jī)技術(shù)管理[J]. 施工技術(shù),2009,38(1): 10-13.
[5] 張宇、譚躍虎、張凌輝、郜東明、王德松.深基坑開(kāi)挖對(duì)周邊建筑物的影響和治理方案.巖土工程界,2006.10(5):78-80.
[6] 董志高、蔣小欣、吳繼敏、王慶紅.基坑工程對(duì)周邊建筑物的影響的數(shù)值分析.探礦工程,2005.11:1-3.
[7] 劉興旺、益德清等.基坑開(kāi)挖地表沉陷理論分析[J].土木工程學(xué)報(bào),2000,33(4):51-60.
[8] 曾遠(yuǎn)、李志高、斌.基坑開(kāi)挖對(duì)臨近地鐵車(chē)站影響因素研究.地下空間與學(xué)報(bào),2005.1(4):642-645.
[9] 蔣洪勝、候?qū)W淵.基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近軟土地鐵隧道的影響[J].工業(yè)建筑,2002,32(5):53-56.
[10] 吉茂杰、劉國(guó)彬. 開(kāi)挖卸荷引起地鐵隧道位移的預(yù)測(cè)方法[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào).2001,29(5): 531- 535.
[11] 孔祥鵬、劉國(guó)彬、廖少明. 明珠二期上海體育館地鐵車(chē)站穿越施工對(duì)地鐵一號(hào)線車(chē)站的影響[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2004,23(5):821- 825.
[12] 陳曉鳳、李紅明.南京中山樂(lè)都匯購(gòu)物中心基坑支護(hù)設(shè)計(jì)綜合說(shuō)明.
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篇6
【關(guān)鍵詞】隧道;施工安全;管理
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,中國(guó)的交通事業(yè)快速發(fā)展,在眾多的交通工程中隧道特別是高危險(xiǎn)隧道出現(xiàn)的幾率越來(lái)越大。隧道施工向來(lái)是交通工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn),如何控制隧道施工風(fēng)險(xiǎn)和如何有效的組織施工是所有施工單位一直思考和憂慮的問(wèn)題。因此,在隧道施工管理中做好安全管理,對(duì)于減少損失、保證工程質(zhì)量和降低施工人員事故具有積極意義。
1、加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理必須貫穿于鐵路隧道施工全過(guò)程,必須加強(qiáng)隧道施工過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)防范和風(fēng)險(xiǎn)管理,分階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控和管理,落實(shí)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)防范措施。
(1)要有專(zhuān)門(mén)的公司對(duì)隧道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估全面負(fù)責(zé),公司工程部負(fù)責(zé)制定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理工作管理辦法,督導(dǎo)施工單位開(kāi)展施工階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作;(2)施工單位根據(jù)制定的《工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理辦法》中有關(guān)施工階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的相關(guān)要求進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)設(shè)計(jì)階段的評(píng)估結(jié)果,在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和圍巖量測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步評(píng)估設(shè)計(jì)確定的風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),對(duì)工程措施、施工方法和支護(hù)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估,提出相應(yīng)的施工措施;(3)監(jiān)理單位督促施工單位制訂并實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)防范措施
2、強(qiáng)化施工組織的安全設(shè)計(jì)
2.1施工安全設(shè)計(jì)
安全生產(chǎn)保證措施是實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。根據(jù)隧道設(shè)計(jì)文件的“施工安全設(shè)計(jì)”、施工階段超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估意見(jiàn),細(xì)化工程措施,必要時(shí)進(jìn)行專(zhuān)題研究進(jìn)行分析論證。尤其是對(duì)穿越斷層破碎帶、巖溶等不良地質(zhì)和特殊巖土的隧道,必須編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案及相應(yīng)安全保證措施,編制有針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案。
2.2隧道施工組織設(shè)計(jì)的審批和實(shí)施
(1)長(zhǎng)度1000m及以下的一般地質(zhì)隧道施工組織設(shè)計(jì),由總監(jiān)理工程師審批后實(shí)施;(2)長(zhǎng)度1000m以上隧道和不良地質(zhì)、特殊巖土、深埋隧道的施工組織設(shè)計(jì),須經(jīng)施工單位集團(tuán)公司審查;總監(jiān)理工程師審核后報(bào)工程部審批;(3)按經(jīng)審查批準(zhǔn)的施工方案組織實(shí)施。如需調(diào)整,一般隧道經(jīng)總監(jiān)理工程師組織設(shè)計(jì)、施工單位研究后報(bào)公司工程部批準(zhǔn);重點(diǎn)隧道重大施工方案調(diào)整須報(bào)鐵道部批準(zhǔn)。
2.3做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
由于目前勘察手段、時(shí)間、費(fèi)用以及判釋水平等因素限制,在勘察設(shè)計(jì)階段尚不能完全準(zhǔn)確地探明隧道所穿越的地層及洞身周邊的地質(zhì)情況,特別是存在的對(duì)隧道施工安全有很大威脅的巖溶、斷層、富水裂隙、暗河等也不能準(zhǔn)確判釋和提示,因此施工中進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是確保施工安全必不可少的手段。
(1)勘察設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案編制,指導(dǎo)施工單位實(shí)施方案,依據(jù)超前預(yù)報(bào)成果修正設(shè)計(jì)。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案要明確隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等級(jí)、預(yù)報(bào)方法、預(yù)報(bào)內(nèi)容、預(yù)報(bào)頻次、實(shí)施計(jì)劃,提出儀器配置和操作要求、信息判釋、數(shù)據(jù)采集與處理、預(yù)報(bào)成果編制等技術(shù)要求。
(2)施工單位按照超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案編制實(shí)施細(xì)則并實(shí)施,對(duì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果及數(shù)據(jù)真實(shí)性負(fù)責(zé)。應(yīng)將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)納入工序管理,嚴(yán)格按預(yù)報(bào)方案和實(shí)施細(xì)則實(shí)施。
(3)監(jiān)理單位負(fù)責(zé)檢查施工單位現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、物探專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員數(shù)量及能力,設(shè)備類(lèi)型及數(shù)量,超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的實(shí)施和數(shù)據(jù)采集情況;進(jìn)行相關(guān)協(xié)調(diào)工作。
3、合理的開(kāi)挖方案
開(kāi)挖方案應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行設(shè)計(jì)方案。根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和掌子面實(shí)際地質(zhì)情況需更改設(shè)計(jì)開(kāi)挖方案的,按設(shè)計(jì)變更處理。開(kāi)挖方案常見(jiàn)方法有:全斷面法、臺(tái)階法、交叉中隔壁法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。
3.1全斷面法
隧道工程中采用全斷面一次開(kāi)挖成形的施工方法。是將全部設(shè)計(jì)斷面一次開(kāi)挖成型,再修筑襯砌,一般可適用于Ⅴ~Ⅵ類(lèi)圍巖,因開(kāi)挖作業(yè)面大,鉆爆效率高可采用鑿巖臺(tái)車(chē)和高效運(yùn)裝機(jī)。
3.2交叉中隔壁法
交叉中隔壁法是將大斷面隧道分部分塊開(kāi)挖,先開(kāi)挖隧道一側(cè)的一和二部并分別施作封閉的初期支護(hù)和臨時(shí)支撐,再開(kāi)挖隧道另一側(cè)的一和二部并分別施作封閉的初期支護(hù)和臨時(shí)支撐,最后分別開(kāi)挖隧道左右兩塊底部,形成隧道初期支護(hù)和臨時(shí)支撐網(wǎng)狀封閉穩(wěn)定支護(hù)形式的隧道開(kāi)挖施工方法,一般適用于Ⅴ~Ⅵ級(jí)圍巖,也可用于淺埋隧道施工。
3.3臺(tái)階法
臺(tái)階法分為兩臺(tái)階法和三臺(tái)階法施工,其中兩臺(tái)階一般適用于Ⅲ級(jí)圍巖施工。在隧道開(kāi)挖過(guò)程中,在三個(gè)臺(tái)階上分七個(gè)工作面,以前后七個(gè)不同位置相互錯(cuò)開(kāi)同時(shí)開(kāi)挖,然后分部及時(shí)支護(hù),形成支護(hù)整體??s小作業(yè)循環(huán)時(shí)間,逐步向縱深推進(jìn)的隧道開(kāi)挖施工方法,一般適用于黃土地區(qū)隧道施工,也可用于其它Ⅲ~Ⅳ級(jí)圍巖地段。
3.4雙側(cè)壁導(dǎo)坑法
雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是采用先開(kāi)挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑,及時(shí)施作導(dǎo)坑周邊初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù),然后再開(kāi)挖中部剩余土體的隧道開(kāi)挖施工方法,一般適用在Ⅴ~Ⅵ級(jí)圍巖,大斷面和超大斷面鐵路隧道工程,也可用于淺埋隧道施工。此方法成本較高、進(jìn)度較慢。采用該法開(kāi)挖時(shí),雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前的距離相等或不等。為了穩(wěn)定工作面,經(jīng)常和超前預(yù)注漿等輔助施工措施配合使用。
4、加強(qiáng)施工安全培訓(xùn)和管理
4.1加強(qiáng)施工安全培訓(xùn)
隧道開(kāi)挖、噴錨支護(hù)、防水板安裝、襯砌等工序操作人員必須進(jìn)行上崗前的技術(shù)、安全培訓(xùn),考試合格后方可上崗;作業(yè)人員必須持證上崗。監(jiān)理單位負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查培訓(xùn)情況并負(fù)責(zé)公司報(bào)告。
4.2其他安全事項(xiàng)管理
(1)洞口洞內(nèi)相關(guān)安全設(shè)施:通風(fēng)防塵、供風(fēng)供水供電、照明等一般設(shè)施和特殊巖土及不良地質(zhì)地段所需專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)、防范設(shè)施應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定并滿足作業(yè)實(shí)際需要。設(shè)施配置齊全、經(jīng)鑒定性能完好方可進(jìn)行隧道施工。
(2)加強(qiáng)火工品管理:建立火工品采購(gòu)、保管、領(lǐng)用、監(jiān)控的符合國(guó)家規(guī)定的管理制度和實(shí)施細(xì)則?;鸸て饭芾肀仨殞?zhuān)人專(zhuān)項(xiàng)負(fù)責(zé)。
(3)突發(fā)事件處理:隧道施工要編制突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案并進(jìn)行預(yù)演,提高隧道施工人員對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急能力。要配齊應(yīng)急所需的人員、物資、設(shè)備。
篇7
關(guān)鍵詞:施工質(zhì)量;大道工程;控制措施
一、引言
工程施工階段是建筑產(chǎn)品質(zhì)量形成的重要階段,在施工過(guò)程中,如果對(duì)施工質(zhì)量管理不夠重視、施工質(zhì)量控制措施缺乏力度,就容易造成建筑工程施工質(zhì)量事故和質(zhì)量問(wèn)題。近幾年以來(lái),由于工程施工質(zhì)量事故發(fā)生較多,國(guó)家和社會(huì)都高度重視起來(lái),把提高施工階段的質(zhì)量控制作為建筑業(yè)的工作重點(diǎn),加強(qiáng)工程施工階段質(zhì)量監(jiān)控,改進(jìn)工程施工階段質(zhì)量控制方法,完善工程施工階段質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,從而保證建筑工程的質(zhì)量。
二、大道工程概況
大道工程隧道工程為1680m,道路工程為120m,全長(zhǎng)1800m。 隧道工程設(shè)計(jì)包括明挖箱型結(jié)構(gòu)、引道U型槽敞口結(jié)構(gòu)等土建工程及其設(shè)備安裝、包括為隧道服務(wù)的監(jiān)控管理中心和變電所等設(shè)備房以及水泵房。下穿隧道為三跨單層結(jié)構(gòu),上海路下穿隧道為兩跨單層結(jié)構(gòu),均采用明挖法施工。斷面形式有矩形斷面、U型槽斷面兩種形式。
三、大道工程質(zhì)量存在問(wèn)題及成因分析
(一)鉆孔灌注抗拔樁
本工程最大的難點(diǎn)便是工期緊促,工程量巨大,交叉作業(yè)過(guò)多,工期要求只有370天。而該工程的抗拔樁、攪拌樁及基坑出土的方式是制約本工程工期的關(guān)鍵,需合理安排施工組織、機(jī)械、人員投入。最主要的是將其工藝流水化,讓其簡(jiǎn)單明了,使施工人員一看就懂。
(二)結(jié)構(gòu)無(wú)滲漏防水技術(shù)
隧道工程的施工方法、結(jié)構(gòu)荷載、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣,設(shè)有變形縫、施工縫、穿墻管,加之隧道工程防水標(biāo)準(zhǔn)高、要求嚴(yán),如何實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)無(wú)滲漏是所有隧道工程施工的關(guān)鍵技術(shù)。
由于該工程為大體積的混凝土工程,故關(guān)鍵在于混凝土的自防水施工,在施工時(shí)一定要嚴(yán)格按照技術(shù)要點(diǎn)施工;其次,則是各個(gè)連接縫隙,包括施工縫、伸縮縫等,這些所必須預(yù)留的縫隙,本身就是最容易滲水漏水的,必須根據(jù)工程情況,編制一個(gè)合理最優(yōu)的技術(shù)措施;再次,是特殊部位的防水,隧道主體結(jié)構(gòu)與設(shè)備房接口處施工技術(shù)較為復(fù)雜,防水需分次實(shí)施,因此接口處需進(jìn)行特殊防水處理。
(三)工程各工種交叉和諧施工
本工程專(zhuān)業(yè)性強(qiáng),含隧道結(jié)構(gòu)工程、道路及排水工程、隧道建筑及裝修工程、隧道通風(fēng)工程、隧道給排水及消防工程、隧道監(jiān)控工程、隧道供電及照明工程等;專(zhuān)業(yè)交叉多,預(yù)埋預(yù)留繁雜。各個(gè)施工隊(duì)來(lái)自不同地方,由于生活習(xí)慣不同,各個(gè)不同施工隊(duì)之間很容易出現(xiàn)矛盾;各個(gè)施工隊(duì)由于能力不同,必須合理的安排場(chǎng)地與材料等資源,以便他們和諧合理施工。在和諧合理施工中,將施工質(zhì)量提高。
四、大道工程質(zhì)量控制措施
(一)鉆孔灌注抗拔樁質(zhì)量控制措施
根據(jù)鉆孔灌注抗拔樁施工過(guò)程,將其工藝流水化,制作了簡(jiǎn)單明了的鉆孔樁施工工藝圖。鉆孔樁施工主要工序?yàn)閳?chǎng)地平整、樁位放樣、護(hù)筒埋設(shè)、鉆孔泥漿、鉆孔、清理孔下鋼筋籠、澆筑水下混凝土,制定了各項(xiàng)工序的操作規(guī)程,指出了各項(xiàng)工序質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)以及各項(xiàng)工序施工中的重點(diǎn)注意事項(xiàng)。
(二)湖底隧道結(jié)構(gòu)無(wú)滲漏防水質(zhì)量控制措施
1.混凝土結(jié)構(gòu)自防水施工
防水工程的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)自防水,其核心是控制混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂縫。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,混凝土為P10抗?jié)B混凝土。結(jié)構(gòu)表面裂縫寬度迎水面≤0.15mm,其余≤0.3mm,且不允許有貫穿裂縫。
控制砼收縮是保證防水效果的關(guān)鍵。水化收縮和降溫收縮是砼收縮的兩個(gè)方面,因此必須控制混凝土級(jí)配,加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)。
(1)混凝土澆灌可以采用跳槽施工法來(lái)減少混凝土的收縮開(kāi)裂。
(2)側(cè)墻采用斜撐或其它有利結(jié)構(gòu)防水的模板支撐體系,可能不采用對(duì)拉螺桿。
(3)防水混凝土水泥用量按小于280Kg/m3,摻入粉煤灰。所用外加劑的摻量應(yīng)準(zhǔn)確,誤差不得超過(guò)±2%,并嚴(yán)格按照說(shuō)明說(shuō)的規(guī)定進(jìn)行攪拌、振搗。
(4)防水混凝土應(yīng)盡可能采用鋼模,避免跑樁錯(cuò)位、脫模,保證混凝土結(jié)構(gòu)尺寸的準(zhǔn)確性,減少混凝土蜂窩麻面的產(chǎn)生。
(5)混凝土一次澆注高度不宜大于2m,以免造成鋪漿及振搗困難。
(6)圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須做到只有遇見(jiàn)濕漬,方可施作內(nèi)襯。
(7)防水混凝土在養(yǎng)護(hù)結(jié)束,而且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,需要及時(shí)作防水層和回填,防止混凝土長(zhǎng)期日曬雨淋。
(8)嚴(yán)禁帶水進(jìn)行混凝土的澆灌,保證混凝土的質(zhì)量。
(9)防水混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的各種鋼筋或綁扎鐵絲,不得接觸摸板。
2.接縫防水施工
結(jié)構(gòu)接縫防水是指施工縫、變形縫、穿墻管等部位的防水措施。
(1)施工縫防水
采取在隧道環(huán)向施工縫中部設(shè)置鋼板止水帶及預(yù)埋一道注漿管的方法進(jìn)行加強(qiáng)防水處理,當(dāng)施工縫部位出現(xiàn)滲漏水時(shí),可利用預(yù)埋注漿管進(jìn)行加強(qiáng)防水處理。環(huán)向施工縫在澆筑混凝土前,應(yīng)將其表面鑿毛,清理干凈,涂刷水泥凈漿或混凝土界面處理劑并及時(shí)澆筑混凝土。環(huán)向施工縫在頂板部位外側(cè)增設(shè)一道聚硫密封膠。
隧道主體結(jié)構(gòu)豎向分為兩層,設(shè)1道縱向水平施工縫,縱向水平施工縫采用中埋式鍍鋅止水鋼板。水平施工縫澆筑混凝土前,將其表面浮漿和雜物清除,先鋪凈漿,再鋪20~50mm厚的1:1水泥砂漿或涂刷混凝土界面劑,并及時(shí)澆筑混凝土。
(2)變形縫防水
變形縫寬度為30mm。變形縫采用兩道平行帶注漿系統(tǒng)的中埋式止水帶,縫間充填聚乙烯板、密封膠。
1)中埋式注漿止水帶應(yīng)定位準(zhǔn)確,要求止水帶縱向軸線與變形縫對(duì)齊。注漿止水帶固定在鋼筋上的間距不大于40cm,固定應(yīng)牢固可靠,避免澆筑和振搗混凝土?xí)r止水帶變形移位影響防水效果,振搗時(shí)嚴(yán)禁振搗棒觸及止水帶。
2)變形縫處頂板及側(cè)墻內(nèi)側(cè)設(shè)置不銹鋼接水槽,將少量滲水有組織地引入隧道側(cè)溝并排入隧道廢水泵房。
3)將φ10的方框鋼筋焊接在變形縫內(nèi)側(cè)主筋上,并用鐵絲拉結(jié)固定止水帶,用φ8鋼筋固定剪力桿一端。
4)進(jìn)行變形縫處混凝土灌注時(shí),先在該止水帶處灌注混凝土,并配合人工用搗固器加強(qiáng)振搗,混凝土養(yǎng)護(hù)至規(guī)定強(qiáng)度后,只拆除擋頭板的鋼筋和支架方木,然后進(jìn)行另一側(cè)止水帶的操作。
(3)穿墻管防水
穿墻管根據(jù)變形量大小,分別采用固定式防水法和套管式防水法,套管(或主管)均設(shè)置止水環(huán),加強(qiáng)防水。
3.特殊部位防水施工
隧道主體結(jié)構(gòu)與設(shè)備房接口處施工技術(shù)較為復(fù)雜,防水需分次實(shí)施,因此接口處需進(jìn)行特殊防水處理。
(1)接口處交叉口轉(zhuǎn)角處采用鋪設(shè)雙層防水層并加薄鐵皮進(jìn)行保護(hù)以確保防水質(zhì)量。
(2)接口處通道結(jié)構(gòu)與隧道主體結(jié)構(gòu)預(yù)留施工段同時(shí)施工,盡量減少施工縫,保證接口處混凝土的整體性和防水效果。
(3)在交叉口處埋設(shè)注漿管,在防水層鋪設(shè)前對(duì)初支背后地層進(jìn)行多次注漿加固。
(4)交叉口轉(zhuǎn)角處防水層采用鋪設(shè)雙層防水層以確保防水質(zhì)量。
(三)各工種交叉和諧施工質(zhì)量控制措施
1.編制施工橫道圖及施工網(wǎng)絡(luò)圖
技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)工程量及自身資源,編制出最優(yōu)施工橫道圖及施工網(wǎng)絡(luò)圖。這樣能正確確定各工序的銜接以及進(jìn)行流水施工,從而合理安排工期及資源,提高施工質(zhì)量。
2.安排巡邏協(xié)調(diào)人員
工種過(guò)多,不同專(zhuān)業(yè)的作業(yè)隊(duì)同時(shí)施工,很可能因?yàn)槭┕ねǖ兰笆┕?chǎng)地等資源而產(chǎn)生矛盾,同時(shí)因?yàn)閷?zhuān)業(yè)不同,各施工隊(duì)對(duì)其他施工的要求不知道,后序工程的施工很可能不小心對(duì)前序的工程造成損害,如噴防火涂料的就容易將裝修裝飾工程污染,不同作業(yè)隊(duì)很可能出現(xiàn)矛盾,發(fā)生摩擦。這些需要施工單位安排有經(jīng)驗(yàn)的管理人員進(jìn)行巡邏協(xié)調(diào),時(shí)刻掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的情況,將矛盾及困難在第一時(shí)間解決,并根據(jù)不同作業(yè)隊(duì)的施工能力及進(jìn)度進(jìn)行場(chǎng)地與資源分配。同時(shí)在作業(yè)隊(duì)完成施工時(shí)讓他第一時(shí)間進(jìn)行場(chǎng)地清理與維護(hù),為下一工序施工做好準(zhǔn)備工作,好讓下一工序施工隊(duì)進(jìn)場(chǎng)工作。
五、結(jié)語(yǔ)
工程施工過(guò)程的質(zhì)量控制受到眾多因素的影響,因此,需要建立一套完善、高效率的質(zhì)量保證和管理體系,從多個(gè)方面來(lái)提高工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量,比如制定分項(xiàng)分部工程施工的質(zhì)量控制措施,實(shí)行全工序、全過(guò)程、全員的施工全面質(zhì)量管理的制度,從而提高工程項(xiàng)目施工質(zhì)量,進(jìn)而提高施工企業(yè)質(zhì)量管理水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn):
[1]方海全,王睿.建筑工程質(zhì)量管理問(wèn)題及對(duì)策[J].價(jià)值工程,2011(30).
[2]朱婷.建筑工程質(zhì)量管理研究[J]. 經(jīng)營(yíng)管理者,2011(18).
[3]黃福文.淺談公路施工工程的質(zhì)量控制[J].技術(shù)與市場(chǎng),2011(09).
篇8
【關(guān)鍵詞】黃土隧道;錨桿;對(duì)比試驗(yàn)
一、引言
前面提到了界內(nèi)對(duì)于黃土隧道的錨桿問(wèn)題一直頗有爭(zhēng)議;其中有兩種主流觀點(diǎn):
1、在穩(wěn)定性方面黃土隧道的系統(tǒng)錨桿有決定性的印象,其應(yīng)用是必然的。
2、黃土隧道的穩(wěn)定與否與系統(tǒng)錨桿無(wú)任何影響,可以取消。
兩種主流觀點(diǎn)對(duì)立性的存在不僅給設(shè)計(jì)造成了思路上影響,同時(shí)在具體施工時(shí)也容易造成因觀念不一引起的混亂。
就拿西安―鄭州高速路的隧道為例,在整個(gè)路程中黃土隨到大約有47 km占全線總長(zhǎng)的61%,整個(gè)隧道面積至少也有120m2,如何順利解決大斷面黃土隧道施工中錨桿的作用問(wèn)題,對(duì)于整個(gè)工程的的修建來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
二、工程概況
本篇文章將通過(guò)對(duì)比的方法來(lái),來(lái)對(duì)大斷面淺埋黃土隧道錨桿作用進(jìn)行一個(gè)客觀的比較;研究對(duì)象選取典型的劉家莊黃土臺(tái)隧道,該隧道大致有以下特點(diǎn):隧道所處地段相對(duì)較為平坦、地層有第四系全新統(tǒng)塌滑堆積Q4粘質(zhì)黃土、中更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土、砂質(zhì)黃土、上更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土;該隧道的埋深為32米左右,為非濕陷性Q3和Q2黏質(zhì)黃土,其里程為DK243+009~DK242+932。.
在錨桿和無(wú)錨桿試驗(yàn)隧道黃土物理學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)基本一致,其液限WL=26.4%、塑性指數(shù)IP17.2、塑限WP=9.3%、重度17.4KN/m3其次還有黏聚力c=162kPa內(nèi)摩擦角φ=11.9°。
在試驗(yàn)階段分別采用以下幾個(gè)階段進(jìn)行挖掘(如圖1):
圖1
1、在進(jìn)行拱部超前支護(hù)后再進(jìn)行弧形導(dǎo)坑的開(kāi)挖,同時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)的系統(tǒng)支護(hù)。
2、對(duì)支護(hù)階的左右側(cè)墻分別進(jìn)行挖掘。同時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)的系統(tǒng)支護(hù)。
3、對(duì)支護(hù)下臺(tái)階的左右側(cè)墻分別進(jìn)行挖掘。同時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)的系統(tǒng)支護(hù)。
4、對(duì)中部上下臺(tái)階的核心土進(jìn)行挖掘。
5、開(kāi)挖仰拱并按時(shí)封閉成環(huán),每個(gè)環(huán)大約進(jìn)尺1.5m
其工程周期為每天2個(gè)循環(huán)。
這兩個(gè)試驗(yàn)段內(nèi),支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)以及隧道施工的方法都如出一轍,地形、地質(zhì)條件也相同,這樣也就最大化得保證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和可參考性。
三、測(cè)試斷面以及測(cè)點(diǎn)的布置
1、斷面的測(cè)點(diǎn)布置
(1)拱頂沉降布置(如圖2)
可在拱頂正中央設(shè)置拱頂沉降點(diǎn),在其左右兩側(cè)與拱頂沉降點(diǎn)大約80度的位置左右對(duì)稱(chēng)。
(2)圍巖壓力測(cè)點(diǎn)布置
可在正中上方選擇一個(gè)壓力測(cè)點(diǎn),然后呈對(duì)稱(chēng)狀分別設(shè)置9個(gè)或11個(gè)壓力測(cè)點(diǎn)。
(3)鋼拱架應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置
圖2 位移測(cè)點(diǎn)布置
鋼拱架應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)的設(shè)置大體上與前兩種有類(lèi)似的地方,即在頂端確定一點(diǎn),呈環(huán)形裝分布,尤其要注意一點(diǎn)的是外側(cè)測(cè)點(diǎn)和內(nèi)側(cè)測(cè)點(diǎn),必須形成對(duì)稱(chēng)的狀態(tài),且數(shù)量虛一致,一般來(lái)說(shuō)都是9個(gè)。
2、具體測(cè)試方法
拱頂沉降及水平收斂量測(cè)一般采用的是非接觸的測(cè)量方法,一般來(lái)說(shuō)都應(yīng)具備以下儀器,首先精度為1mm的TCRA1102型全站儀測(cè)量?jī)x器;其次,錨桿軸力可采用CL-XZ-B型的鋼筋測(cè)力計(jì),圍巖壓力的測(cè)量一般采用雙模壓力盒,鋼拱架采用CBE-57型應(yīng)變計(jì);最后,在壓力和應(yīng)變的計(jì)算上均采用ZXY-2型號(hào)的頻率讀書(shū)儀采集數(shù)據(jù)。
四、測(cè)試結(jié)果及分析
1、拱頂及拱腳沉降對(duì)比分析
圖3
有與無(wú)系統(tǒng)錨桿測(cè)試斷面的隧道拱頂、拱腳沉降歷時(shí)曲線圖見(jiàn)圖3,各個(gè)施工階段的拱頂沉降比例見(jiàn)表1,。
根據(jù)測(cè)驗(yàn)結(jié)果我們可以很直觀的得到以下幾個(gè)結(jié)論:
(1)在有系統(tǒng)錨桿的隧道測(cè)試階段中,拱頂沉降大約在51~86mm,拱腳沉降大約在38~73mm;封閉前的拱頂沉降大約占81%,封閉之后拱頂沉降約占19%。
表1
(2)前1~2d中拱頂與拱腳沉降值基本是一樣的,這能充分說(shuō)明拱架主要表現(xiàn)為整體沉降。
(3)有系統(tǒng)錨桿隧道測(cè)試斷面沉降值比沒(méi)有系統(tǒng)錨桿測(cè)試段的大42%左右;究其原因:首先,錨桿施工對(duì)圍巖產(chǎn)生了一定的松動(dòng);其次,系統(tǒng)錨桿施工時(shí)間過(guò)長(zhǎng),從而導(dǎo)致了測(cè)試段面封閉的時(shí)間也過(guò)長(zhǎng)。
(4)在沒(méi)有系統(tǒng)錨桿隧道測(cè)試斷面,拱頂沉降大約在35~42mm,拱腳沉降大致上是在26~34mm,封閉前拱頂沉降約占77%,封閉后拱頂沉降約占23%
(5)斷面封閉一周,兩隧道測(cè)試斷面的沉降基本趨于穩(wěn)定。
2、水平收斂的對(duì)比分析
圖4 有、無(wú)系統(tǒng)錨桿測(cè)試斷面水平收斂歷時(shí)曲線(SL1)
表2 各施工步水平收斂比例
圖5 錨桿軸力分布(單位:kN)
根據(jù)圖4和表格2,我們可以清晰的看到在有無(wú)系統(tǒng)錨桿測(cè)試階段斷面的隧道收斂歷時(shí)曲線見(jiàn)圖4,以及各施工階段水平收斂比例見(jiàn)表2.
同樣經(jīng)由圖4我們可以清楚的看到:
(1)拱腳水平收斂在無(wú)系統(tǒng)錨桿試驗(yàn)段大致為21~35mm,封閉前大約占71%,封閉后大約占29%。
(2)拱腳處的水平收斂在有系統(tǒng)錨桿試驗(yàn)段大致為28~44mm,封閉前約占87%,封閉后大約占13%。
(3)拱腳處的水平收斂比無(wú)系統(tǒng)錨桿試驗(yàn)段的大。
(4)斷面封閉后一周左右水平收斂基本呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。
篇9
關(guān)鍵詞:隧道;監(jiān)控;量測(cè)
蘆芽山特長(zhǎng)隧道(忻保高速公路TS2(L14)合同段),左線起訖樁號(hào)LZK85+805~LZK87+000,全長(zhǎng)1 195 m;右線起訖樁號(hào)K85+757~K87+000。全長(zhǎng)1243 m;單洞總長(zhǎng)2 438 m。隧道凈高7.03m,凈寬10.86m,進(jìn)口為削竹式。襯砌類(lèi)型有MD(明洞)35m;QM5(V級(jí)淺埋)128 m;SM5(V級(jí)深埋)485 m;SM4(Ⅳ級(jí)深埋)1 020m;SM3(Ⅲ級(jí)深埋)690m;JJ4(緊急停車(chē)帶Ⅳ級(jí))80m。
1 工程地質(zhì)
(1)隧道地層主要有第四系上更新統(tǒng)和寒武系上統(tǒng)、中統(tǒng)張夏組、徐莊組。表層巖性主要為碎石土、塊石土等,下層巖性主要以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖為主。
(2)斷層:在分水嶺一帶形成了區(qū)域性斷裂構(gòu)造,斷層性質(zhì)為逆斷層,與路線大角度交于路線ZK86+740和YK86+660兩處。
(3)地震:基本烈度Ⅶ-Ⅷ度區(qū)。
2 水文情況
隧道區(qū)址地表水主要為大氣降水,地下水為碳酸鹽類(lèi)裂隙巖溶水,含水介質(zhì)為巖溶、構(gòu)造、節(jié)理裂隙,直接接受大氣降水的滲透補(bǔ)給,徑流受構(gòu)造、節(jié)理裂隙的發(fā)育方向控制,在隧道中線沿線有泉水涌出,流量不大。
根據(jù)蘆芽山隧道勘探結(jié)果,蘆芽山隧道富水性較弱,地下水?dāng)?shù)量較弱,透水性強(qiáng)。
3 圍巖監(jiān)控量測(cè)的目的
隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè),包括隧道施工階段與營(yíng)運(yùn)階段的監(jiān)控量測(cè)。控制量測(cè)的主要目的是:檢查隧道施工階段或竣工驗(yàn)收后的隧道中線和凈空斷面的位置與尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求;監(jiān)控量測(cè)解決的問(wèn)題是在隧道施工階段,使用全站儀、水平儀、收斂?jī)x等對(duì)圍巖變化情況(如地表下沉、拱頂下沉、周邊位移等)及支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行量測(cè),及時(shí)提供圍巖穩(wěn)定程度和支護(hù)結(jié)構(gòu)可靠性的安全信息,預(yù)見(jiàn)事故和險(xiǎn)情,作為調(diào)整和修改支護(hù)設(shè)計(jì)的依據(jù),并在復(fù)合式襯砌中,依據(jù)測(cè)量結(jié)果確定二襯施工的時(shí)間,以達(dá)到監(jiān)控隧道圍巖的支護(hù)結(jié)構(gòu)的變位預(yù)應(yīng)力不超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量獲得圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)和支護(hù)狀態(tài)的有關(guān)數(shù)據(jù),再通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的數(shù)理和力學(xué)分析來(lái)判斷圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性及工作狀態(tài),從而選擇和修正支護(hù)參數(shù)以及指導(dǎo)施工。
4 成立圍巖監(jiān)控量測(cè)小組
該標(biāo)段承建TS2(L14)合同段的蘆芽山隧道,在接到施工圖紙后,認(rèn)真會(huì)審圖紙,了解圍巖類(lèi)別,圍巖走向、水文、地質(zhì)情況,并對(duì)主要技術(shù)人員進(jìn)行了技術(shù)交底,同時(shí)項(xiàng)目部組織成立了圍巖量測(cè)小組。
5 隧道圍巖監(jiān)控量測(cè)的方法和選項(xiàng)
該項(xiàng)目部根據(jù)施工圍巖類(lèi)別分類(lèi)和現(xiàn)場(chǎng)圍巖監(jiān)控量測(cè)圍巖條件、隧道工程規(guī)模、支護(hù)類(lèi)型和施工方法等來(lái)選擇了測(cè)試項(xiàng)目。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目分為必測(cè)項(xiàng)目(A類(lèi)量測(cè))和選擇項(xiàng)目(B類(lèi)量測(cè))兩大類(lèi)。
6 隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目及量測(cè)方法
隧道以地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、地質(zhì)及支護(hù)狀態(tài)觀察、周邊位移、拱頂下沉和仰拱隆起為應(yīng)測(cè)項(xiàng)目,根據(jù)地質(zhì)情況的不同,在隧道淺埋V級(jí)及淺埋Ⅳ級(jí)圍巖段地表下沉應(yīng)作必測(cè)項(xiàng)目。施工初期階段位移及下沉量大或地質(zhì)變化顯著時(shí),量測(cè)斷面間距可取較小值。應(yīng)適當(dāng)增加量測(cè)頻率。
6.1 地質(zhì)及支護(hù)狀態(tài)觀察
隧道洞內(nèi)、洞外觀察:隧道洞內(nèi)觀察分開(kāi)挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分,開(kāi)挖工作面觀察在每次開(kāi)挖后進(jìn)行,內(nèi)容包括節(jié)理裂隙發(fā)育情況、工作面穩(wěn)定狀態(tài)、涌水情況及底板是否隆起等。
洞外觀察包括洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰拱的穩(wěn)定、地表水滲透的觀察。
6.2 凈空水平收斂量測(cè)及拱項(xiàng)下沉量測(cè)
測(cè)點(diǎn)布設(shè):凈空水平收斂量測(cè)及拱項(xiàng)下沉量測(cè)在同一斷面進(jìn)行,拱頂下沉及周邊收斂量測(cè)。
6.3 地表下沉量測(cè)
地表下沉量測(cè)僅在隧道淺埋V級(jí)及淺埋Ⅳ級(jí)地段進(jìn)行,其測(cè)點(diǎn)的布置與拱頂下沉及周邊收斂測(cè)量的測(cè)點(diǎn)在同一斷面內(nèi),地表下沉量測(cè)在開(kāi)挖面前方(h+8)m處開(kāi)始(h為隧道埋深),直到開(kāi)挖面后方40—65 m下沉基本停止時(shí)為止。其量測(cè)頻率原則上采用1次/日一2次/日的頻率。
6.4 監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目的管理基準(zhǔn)
采用《公路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則》的三級(jí)監(jiān)測(cè)管理并配合位移速率作為監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn)。即將允許值的2/3作為警告值,允許值的1/3作為基準(zhǔn)值,將警告值和允許值之間稱(chēng)為警告范圍,實(shí)測(cè)值落在此范圍,應(yīng)提出警告,說(shuō)明需商討和采取施工對(duì)策,預(yù)防最終位移值超限,警告值和基準(zhǔn)值之間稱(chēng)為注意范圍,實(shí)測(cè)值落在基準(zhǔn)值以下,說(shuō)明圍巖是穩(wěn)定的。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)??筛鶕?jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果所處的管理階段來(lái)選擇監(jiān)測(cè)頻率:一般Ⅲ級(jí)管理階段監(jiān)測(cè)頻率可放寬些;Ⅱ級(jí)管理階段則注意加密監(jiān)測(cè)次數(shù);I級(jí)管理階段則應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),通常監(jiān)測(cè)頻率為1次,天一2次,天或更多。
6.5 量測(cè)數(shù)據(jù)的處理及應(yīng)用
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)Exel統(tǒng)計(jì)繪圖功能,繪制位移一時(shí)間曲線或散點(diǎn)圖,在位移——時(shí)間曲線趨平緩時(shí)應(yīng)進(jìn)行回歸分析,以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。當(dāng)最終收斂值大于允許收斂值的80%且無(wú)明顯減緩趨勢(shì),或當(dāng)位移——時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn),即位移出現(xiàn)反常的急驟增加現(xiàn)象,表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)。應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)支護(hù),必要時(shí)應(yīng)停止掘進(jìn),采取必要的安全措施。
根據(jù)位移變化速率判斷圍巖穩(wěn)定狀況,當(dāng)變化速率大于10mm/天~20 mm/天時(shí),需加強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng);當(dāng)變化速率小于0.2mm/天時(shí),認(rèn)為圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定。
襯砌(混凝土)施作時(shí)間,選擇在各測(cè)試項(xiàng)目顯示位移速度明顯減緩并已基本穩(wěn)定。其判斷標(biāo)準(zhǔn)為:各項(xiàng)位移已達(dá)到預(yù)計(jì)位移量的80—90%(預(yù)計(jì)位移量可通過(guò)回歸分析得到),位移速度小于0.15 mm/天;在膨脹性圍巖和地應(yīng)力大的圍巖中初期支護(hù)變億時(shí)間長(zhǎng),必要時(shí),可提前施作襯砌混凝土。
測(cè)量過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象或與設(shè)計(jì)不符時(shí),及時(shí)提出,以便修改支護(hù)參數(shù)。
測(cè)點(diǎn)埋設(shè)情況和量測(cè)資料納入竣工文件,以備運(yùn)營(yíng)中查考或繼續(xù)觀察。
6.6 錨桿軸力量測(cè)
錨桿軸力量測(cè)每1%做一個(gè)斷面進(jìn)行測(cè)試,每個(gè)斷面不少于3根。
7 爭(zhēng)空位移、拱頂下沉的測(cè)點(diǎn)間距
拱頂下沉、周邊位移量測(cè),測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在同一斷面,其測(cè)試斷面間距與隧道長(zhǎng)度、圍巖條件、施工方法等多種因素有關(guān)。
隧道開(kāi)挖坑道周邊相對(duì)位移的量測(cè)(基)線的布設(shè)方法和要求,一般可與周邊位移測(cè)點(diǎn)共用,既節(jié)省安設(shè)測(cè)點(diǎn)工作量。又可減少量測(cè)點(diǎn),并使測(cè)點(diǎn)統(tǒng)一,測(cè)試結(jié)果能互相校驗(yàn)。
8 量測(cè)頻率和量測(cè)時(shí)間
凈空變化量測(cè)和拱頂下沉量測(cè)得量測(cè)頻率,主要根據(jù)位移速率和測(cè)點(diǎn)距開(kāi)挖面的距離而定。埋設(shè)初期測(cè)試頻率每天1~2次觀測(cè),根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況,量測(cè)可以減少,當(dāng)出現(xiàn)圍巖不穩(wěn)定征兆時(shí),應(yīng)增加量測(cè)次數(shù)。
9 量測(cè)數(shù)據(jù)和曲線
現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)處理,及時(shí)繪制位移——時(shí)間曲線圖。當(dāng)位移——時(shí)間關(guān)系區(qū)于平緩時(shí),應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律,指導(dǎo)施工。
10 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
為把握準(zhǔn)確完整的第一手資料,正確指導(dǎo)施工,遇重大工程地質(zhì)問(wèn)題時(shí)開(kāi)展綜合超前預(yù)報(bào)工作。
(1)綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工藝流程。綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)納人隧道施工工序,其工藝流程見(jiàn)圖1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工藝流程圖。
(2)地質(zhì)素描,隨開(kāi)挖及時(shí)進(jìn)行,地層巖性變化點(diǎn)、構(gòu)造發(fā)育部位、地下水發(fā)育帶附近每開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)行一次素描,其他地段每10m~20m進(jìn)行一次素描,以便隨時(shí)掌握開(kāi)挖地質(zhì)情況。
(3)TSP202一次可以預(yù)報(bào)100 m~300 m,考慮溶巖地區(qū)易發(fā)生災(zāi)害性地質(zhì),預(yù)報(bào)頻率一般地段120m/次~150m/次,復(fù)雜地段增加預(yù)報(bào)頻率,為100m/次~120m/次。
(4)紅外探測(cè),原則上可以定性預(yù)報(bào)掌子面前方30 m范圍內(nèi)有無(wú)地下水,因其體積小、操作方便、數(shù)據(jù)直觀、不占用施工時(shí)間,可以20m~25m預(yù)報(bào)1次,以增加對(duì)比分析。
(5)超前地質(zhì)鉆探,根據(jù)地質(zhì)素描、紅外探測(cè)、TSP202超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料初步綜合分析,考慮到該隧道節(jié)理發(fā)育的特點(diǎn)和嚴(yán)重程度,每循環(huán)可鉆1-3孔。超前鉆孔原則上應(yīng)連續(xù)重疊式進(jìn)行。重疊長(zhǎng)度5 m~8 m,做安全儲(chǔ)備及止?jié){巖盤(pán)。每開(kāi)挖循環(huán)在掌子面均勻布設(shè)5-8個(gè)5m一8m加長(zhǎng)鉆孔是可溶巖地區(qū)較好的預(yù)報(bào)手段。
(6)地質(zhì)綜合判析。地質(zhì)綜合判斷分析是綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的中樞,它對(duì)以上所采用的各種預(yù)報(bào)手段獲得的資料進(jìn)行歸納、分析、對(duì)比,提出最終預(yù)報(bào)結(jié)論和工程措施建議,指導(dǎo)施工,并確定下一步預(yù)報(bào)的方案和各預(yù)報(bào)手段工作計(jì)劃。
(7)紅外探測(cè)。紅外輻射場(chǎng)理論應(yīng)用于隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)中,當(dāng)隧道外圍空間和掘進(jìn)前方存在隱伏水體或含水構(gòu)造時(shí)。隱伏水體或含水構(gòu)造產(chǎn)生的異常場(chǎng)就要疊加到正常場(chǎng)上,使隧道內(nèi)的正常場(chǎng)產(chǎn)生畸變,根據(jù)拱頂、隧底、邊墻、掌子面探測(cè)曲線、測(cè)量數(shù)據(jù)的變化就能確定隱伏水體或含水構(gòu)造所在空間方位。
(8)臺(tái)車(chē)或風(fēng)鉆超前探測(cè)。該方法是利用臺(tái)車(chē)或風(fēng)鉆在隧道掌子面鉆水平小孔徑的淺孔獲取地質(zhì)信息的一種方法,它是巖溶發(fā)育區(qū)對(duì)超前地質(zhì)鉆孔的一種重要補(bǔ)充。因其數(shù)量較多,有時(shí)效果是非常明顯的。與超前地質(zhì)鉆孔相比,它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、費(fèi)用低、占用隧道施工時(shí)間短,可與爆破孔同時(shí)施作。只不過(guò)其深度較爆破孔深2 m一5m而已。這樣,風(fēng)鉆探測(cè)深度總是超前每循環(huán)爆破進(jìn)尺2 m~5 m。保證施工安全。
(9)地質(zhì)雷達(dá)。地質(zhì)雷達(dá)根據(jù)電磁波的雙程走時(shí)的長(zhǎng)短差別,確定探測(cè)目標(biāo)的形態(tài)及屬性,結(jié)合工程地質(zhì)理論分析達(dá)到對(duì)埋藏目標(biāo)(地質(zhì)體)的探測(cè)與判斷。
11 組織機(jī)構(gòu)
該標(biāo)段成立專(zhuān)門(mén)的隧道施工監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)小組。由項(xiàng)目經(jīng)理部工程技術(shù)部負(fù)責(zé)實(shí)施。
量測(cè)組織:由工程隊(duì)組成監(jiān)測(cè)小組,技術(shù)主管負(fù)責(zé),由熟悉量測(cè)工作的技術(shù)人員3—5人組成,小組負(fù)責(zé)編制監(jiān)測(cè)方案、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施及監(jiān)測(cè)技術(shù)資料的整理上報(bào)工作,負(fù)責(zé)保護(hù)各階段使用的監(jiān)測(cè)標(biāo)志及儀器。根據(jù)工程進(jìn)度及時(shí)量測(cè)、計(jì)算、繪圖、分析并及時(shí)向主管領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)理報(bào)告量測(cè)結(jié)果。
監(jiān)測(cè)工作本著準(zhǔn)確、及時(shí)的原則實(shí)施。將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、時(shí)間變形曲線、對(duì)結(jié)果的評(píng)估,在24 h內(nèi)報(bào)送監(jiān)理工程師及現(xiàn)場(chǎng)配合設(shè)計(jì)人員。及時(shí)研究解決實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,保證隧道施工安全。
監(jiān)理工程師在任何時(shí)候?qū)θ魏蝺x器單獨(dú)讀數(shù)時(shí),施工單位、監(jiān)測(cè)小組隨時(shí)給予協(xié)助。量測(cè)記錄、計(jì)算結(jié)果、量測(cè)曲線圖、效果分析、反饋記錄、監(jiān)理批示等均列入竣工文件。
12 質(zhì)量保證措施
(1)各級(jí)職責(zé)部門(mén)和人員各負(fù)其責(zé),嚴(yán)格堅(jiān)持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),互通信息、及時(shí)反饋。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)向業(yè)務(wù)上級(jí)報(bào)告,共同把好質(zhì)量關(guān)。
(2)熟悉工藝規(guī)程,認(rèn)真執(zhí)行施工技術(shù)規(guī)范,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)操作規(guī)程。確定施工工藝和方法,開(kāi)工前進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底,做到操作有工藝,施工有圖紙,并做好各項(xiàng)施工原始記錄。
(3)開(kāi)展全面質(zhì)量整理工作。實(shí)行質(zhì)量“三檢制”(自檢、互檢、專(zhuān)檢),在具體實(shí)施過(guò)程中做到認(rèn)真落實(shí)、相互監(jiān)督、善始善終。
篇10
【關(guān)鍵詞】隧道工程 施工風(fēng)險(xiǎn) 施工管理
中圖分類(lèi)號(hào): U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1前言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,地域連接更加緊密,人們出行、貨物運(yùn)輸?shù)戎饕揽克耐ò诉_(dá)的陸路交通線。近年來(lái),隨著高速鐵路和高速公路的空前發(fā)展,為縮短距離穿越地貌,修建了眾多隧道工程。隧道工程與其他工程相比,具有其隱蔽性、施工復(fù)雜性、地層條件和周?chē)h(huán)境的不確定性的突出特點(diǎn),從而加大了施工技術(shù)的難度,增加了施工風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工管理提出了更高要求。
2隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)
(一)地質(zhì)條件的復(fù)雜性:
隧道地質(zhì)工作貫穿于整個(gè)隧道的設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程??睖y(cè)設(shè)計(jì)期間的地質(zhì)工作,主要通過(guò)地面測(cè)繪、物探、少量的槽探和鉆孔,查清工程區(qū)的地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造和主要的水文地質(zhì)條件,為隧道設(shè)計(jì)選線作參考。長(zhǎng)大隧道往往是每條陸路交通線路的施工控制工程,應(yīng)盡量避開(kāi)大斷層、大滑坡、大溶洞、松軟地層等不良工程地質(zhì)體。但勘測(cè)設(shè)計(jì)期間的地質(zhì)工作,僅出于搜集資料為隧道設(shè)計(jì)選線作參考的技術(shù)手段限制,加上地質(zhì)條件的復(fù)雜性,所取得的資料不能完全滿足施工要求。
由地表工作為主的地質(zhì)推斷,制約了隧道地質(zhì)條件的勘測(cè),其勘測(cè)得出的地質(zhì)情況與隧道施工中實(shí)際遇到的地質(zhì)條件相差很遠(yuǎn),漏掉的一些不良地質(zhì)體給施工帶來(lái)許多意想不到的困難。但是花巨額投資挖眾多的探洞,鉆數(shù)千米鉆孔,想全面弄清細(xì)微的地質(zhì)條件是得不償失的,也是不可能的,因此勘測(cè)設(shè)計(jì)期間工程地質(zhì)工作的重點(diǎn)只是查清大的地質(zhì)構(gòu)造和工程區(qū)的工程地質(zhì)條件。
在隧道施工中,不但要了解宏觀的地質(zhì)構(gòu)造,還要了解巖體的結(jié)構(gòu),不但要了解全隧道的地質(zhì)條件,還要知道其出現(xiàn)的位置及穩(wěn)定程度,以便確定每一段的圍巖類(lèi)別和開(kāi)挖斷面、開(kāi)挖方法、支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)、爆破進(jìn)尺和裝藥量等。
隧道工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件,是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代形成的,經(jīng)歷了各種各樣的自然和人為因素作用,其介質(zhì)特性表現(xiàn)出很大的隨機(jī)變異性。同時(shí),地層中還存在大量水的活動(dòng)與作用,如地表徑流、地下潛水和承壓水等。由于地質(zhì)勘察、現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn)等設(shè)備條件的限制,人們只能通過(guò)個(gè)別測(cè)試點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和若干試樣的室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)巖土性和水文參數(shù)作近似的量測(cè)估計(jì)。大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,巖土體的水文地質(zhì)參數(shù)是十分離散、不確定的,具有很高的空間變異性,這些復(fù)雜因素的存在,給隧道及地下工程的建設(shè)帶來(lái)了巨大的、本質(zhì)上的風(fēng)險(xiǎn),如地震、滑坡、洪水、瓦斯、雷擊、嚴(yán)寒、高溫、雨季等,以及開(kāi)挖造成的圍巖擾動(dòng),巖體內(nèi)有毒、有害氣體的釋放,影響地下水流,引起噪音、廢氣、廢渣污染等??梢?jiàn)復(fù)雜的地質(zhì)條件是隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。
(二)施工方案的復(fù)雜性:
隧道工程施工中,施工方案、施工隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、施工操作技術(shù)水平等對(duì)工程的施工風(fēng)險(xiǎn)都有著直接影響。由于工程施工技術(shù)方案與工藝流程復(fù)雜,且不同的工法適用于不同的施工條件,假如不經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的研究和分析,貿(mào)然采取某種方案、技術(shù)和設(shè)備,勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生施工風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),整個(gè)隧道工程的建設(shè)周期長(zhǎng)、施工環(huán)境條件差、施工作業(yè)人員培訓(xùn)不夠到位等不利因素,都將對(duì)施工單位人員產(chǎn)生不良影響,容易導(dǎo)致出現(xiàn)各種意外風(fēng)險(xiǎn)事故。
施工過(guò)程中,地質(zhì)資料的不確定性、工作面塌方、密封漏損、巖爆、瓦斯爆炸、有毒有害氣體釋放、巖溶、突泥、涌水、洞口滑坡、洞外危崖落石、危石、施工用電事故、施工機(jī)械設(shè)備事故、通訊不暢以及安全措施不力等原因,帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)隱患也很大??梢?jiàn)施工方案的復(fù)雜性也是隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。
(三)周邊環(huán)境的復(fù)雜性:
隧道工程的周邊環(huán)境一般都比較復(fù)雜,無(wú)法避免從地表下穿越既有的公路、鐵路、水庫(kù)、廠礦、河流、海洋等復(fù)雜環(huán)境,尤其是在城市繁華地帶,臨近建筑物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、基礎(chǔ)類(lèi)型,周邊道路、地下管網(wǎng)的類(lèi)別等,更是復(fù)雜多樣,其隧道施工的周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可想而知。
在隧道工程的施工過(guò)程中,如不提前進(jìn)行詳細(xì)周密的調(diào)查研究,無(wú)論采用何種工法或工藝,都很難避免隧道施工對(duì)周邊環(huán)境、周邊環(huán)境對(duì)隧道施工,雙向造成的直接影響或一定程度的破壞。可見(jiàn)周邊環(huán)境的復(fù)雜性同樣是隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。
加強(qiáng)隧道施工管理
影響隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的因素雖然很多,但客觀的因素是隧道所處的地質(zhì)條件和自然環(huán)境,而主觀的因素就是人們對(duì)地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)能力和改造環(huán)境的能力。根據(jù)施工的具體條件和實(shí)際情況,通過(guò)實(shí)施動(dòng)態(tài)管理、信息化施工,是進(jìn)行隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的重要手段。
對(duì)隧道工程的施工風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手:
(一)加強(qiáng)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與監(jiān)控量測(cè)
(1)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)是隧道動(dòng)態(tài)管理、信息化施工的重要組成部分,施工階段應(yīng)將超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)納入正常的施工工序中,根據(jù)地質(zhì)、水文變化及時(shí)調(diào)整施工方法和采取相應(yīng)的技術(shù)措施。
超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)應(yīng)參考工程物理勘探規(guī)程及國(guó)家?guī)r土工程勘察規(guī)范等有關(guān)規(guī)定。在地質(zhì)復(fù)雜的長(zhǎng)大隧道施工中,在對(duì)區(qū)域性地質(zhì)資料進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,采用綜合地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)手段。
隧道施工期間超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)應(yīng)至少包括以下內(nèi)容:
①斷層及斷層影響帶的位置、規(guī)模及其性質(zhì);
②軟弱夾層的位置、規(guī)模及其性質(zhì);
③巖溶的位置、規(guī)模及其性質(zhì);
④不同巖性、圍巖級(jí)別變化界面的位置;
⑤工程地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的位置與規(guī)模;
⑥含水構(gòu)造的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。
目前在隧道施工期間采用的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,常用的可分為常規(guī)地質(zhì)法、物理勘探法和鉆探法等,具體有以下幾種:
①超前導(dǎo)坑:在綜合地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的各種方法中,超前導(dǎo)坑法成本太高、在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)準(zhǔn)確度不高;
②正洞地質(zhì)素描:正洞地質(zhì)素描法對(duì)與隧道夾角較大而又向前傾的結(jié)構(gòu)面容易產(chǎn)生漏報(bào);
③水平超前探孔:水平超前探孔法在復(fù)雜地質(zhì)條件下預(yù)報(bào)效果較差、很難預(yù)測(cè)到正洞掌子面前方的小斷層和貫穿性大節(jié)理、鉆孔與鉆孔之間的地質(zhì)情況反映不出來(lái);
④紅外探水:紅外探測(cè)法這種方法只能確定有無(wú)水,至于水量大小、水體寬度、具體的位置沒(méi)有定量的解釋?zhuān)?/p>
⑤電磁波法:電磁波法干擾因素較多,往往造成假的異常,形成誤判。
因此施工時(shí)應(yīng)該根據(jù)具體的地質(zhì)條件,選取合適的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。
(2)隧道監(jiān)控量測(cè)
隧道施工的監(jiān)控量測(cè)工作必須緊跟開(kāi)挖、支護(hù)作業(yè),按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測(cè),并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整量測(cè)的項(xiàng)目和內(nèi)容。量測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析處理,并與工程類(lèi)比法相結(jié)合,及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)或施工決策。
隧道施工的監(jiān)控量測(cè)應(yīng)作為施工組織設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,為隧道施工及時(shí)提供以下信息:
①?lài)鷰r穩(wěn)定性和支護(hù)、二次襯砌可靠性的信息;
②二次襯砌合理的施工時(shí)間;
③為施工中調(diào)整圍巖級(jí)別,修改支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和變更施工方法提供依據(jù)。
開(kāi)工前應(yīng)根據(jù)隧道的規(guī)模、地形、地質(zhì)條件、支護(hù)類(lèi)型和參數(shù)、施工方法等,進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)應(yīng)包括量測(cè)項(xiàng)目、量測(cè)儀器、測(cè)點(diǎn)布置、量測(cè)頻率、數(shù)據(jù)處理及量測(cè)人員組織等。
隧道監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模大小和設(shè)計(jì)要求綜合選定。量測(cè)項(xiàng)目可分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目?jī)纱箢?lèi):必測(cè)項(xiàng)目在采用噴錨構(gòu)筑法施工時(shí)必須進(jìn)行;選測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、地質(zhì)條件、隧道埋深、開(kāi)挖方法及其它特殊要求,有選擇地進(jìn)行。
(二)選擇科學(xué)、合理的施工方法
隨著目前隧道施工技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步,新的施工方法層出不窮,針對(duì)特定的隧道工程,如何選擇科學(xué)合理的施工方法,也是施工單位綜合能力的具體體現(xiàn)。大量的事實(shí)證明,采取科學(xué)、合理的施工方法,不但能夠化解因地質(zhì)條件變化和對(duì)地質(zhì)認(rèn)識(shí)能力不足所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),而且還能夠鍛煉隊(duì)伍,提高企業(yè)的管理水平,增強(qiáng)企業(yè)抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。
目前常用的施工方法應(yīng)注意的問(wèn)題有:
(1)噴錨暗挖法:其設(shè)計(jì)理念源于新奧法——錨噴臨時(shí)支護(hù)+現(xiàn)澆鋼筋混凝土殼體永久支護(hù),充分利用圍巖自穩(wěn)能力,遵循“超預(yù)報(bào)、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、早成環(huán)”的原則。噴錨暗挖法施工自始至終處于暗挖土體與隧道結(jié)構(gòu)施筑與置換的動(dòng)態(tài)過(guò)程,隧道圍巖始終處于穩(wěn)定與失穩(wěn)兩種態(tài)勢(shì)的交變過(guò)程之中。為確保施工過(guò)程中隧道圍巖穩(wěn)定,必須采用監(jiān)控測(cè)量的方法,對(duì)圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)反饋信息,指導(dǎo)安全施工;
(2)明挖法:是從地表面向下開(kāi)挖,在預(yù)定位置修筑隧道的方法。一般采用在洞口修路塹有困難地段和特別淺埋地段。明挖法施工隧道的工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、受力明確,操作方便,但需做好地下管線拆遷或加固穩(wěn)定、地面交通疏導(dǎo)、環(huán)境保護(hù)以及基坑安全穩(wěn)定等工作;
(3)蓋挖逆筑法:適宜于軟弱土質(zhì)地層,地下水穩(wěn)定在基底高程0.5m以下的地層條件,否則還需要配以降水措施。蓋挖逆筑法施工,一般分兩個(gè)階段:地面施工階段——圍護(hù)墻、中間柱、頂板施工;洞內(nèi)施工階段——土方開(kāi)挖、結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備安裝。土方和器材出人全靠豎井運(yùn)輸。在地面施工階段,施工對(duì)地面交通、市民生活以及地下管道等有干擾,應(yīng)該快速而細(xì)致地完成。頂板、圍護(hù)墻、柱是施工期間以及運(yùn)營(yíng)期間的主體結(jié)構(gòu)的一部分;施工中完成的樓板是施工階段幫助側(cè)墻維持穩(wěn)定和運(yùn)營(yíng)期間整體結(jié)構(gòu)的組成部分,當(dāng)側(cè)墻穩(wěn)定有需要時(shí),樓板上方和下方需加臨時(shí)水平撐;底板是完成整個(gè)主結(jié)構(gòu)的最后部分,是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)閉合的重要環(huán)節(jié),對(duì)保證隧道蓋挖逆筑施工安全、穩(wěn)定有重要意義;
(4)盾構(gòu)法:各種盾構(gòu)機(jī)均有一定適用范圍,應(yīng)根據(jù)隧道外徑、埋深、地質(zhì)、地下管線與構(gòu)筑物、地面環(huán)境、開(kāi)挖面穩(wěn)定和地表隆沉控制值等控制要求,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行設(shè)備選型,使施工質(zhì)量高、造價(jià)低、又安全。排土速度與掘進(jìn)速度要有機(jī)協(xié)調(diào),以保持開(kāi)挖面土體有一定土壓,維持土體穩(wěn)定,達(dá)到控制圍巖和地表穩(wěn)定的目的;
(5)掘進(jìn)機(jī)施工法(TBM):是一種利用回轉(zhuǎn)刀具開(kāi)挖(同時(shí)破碎和掘進(jìn))隧道的方法。其優(yōu)點(diǎn)是:開(kāi)挖作業(yè)連續(xù)進(jìn)行、施工速度快、對(duì)圍巖擾動(dòng)小、振動(dòng)噪音小、作業(yè)人員少、安全程度較高。但其只適用于長(zhǎng)大隧道和非軟弱圍巖隧道,施工過(guò)程中必須加強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械性能維修與保養(yǎng),提高操作人員業(yè)務(wù)技術(shù)水平和工作責(zé)任心,對(duì)保證掘進(jìn)機(jī)施工隧道的安全、質(zhì)量意義重大;
(6)沉管施工法:就是利用耙吸船預(yù)先在水底疏浚、挖好溝槽,在陸地上設(shè)置干塢塢坑進(jìn)行適當(dāng)長(zhǎng)度沉管管節(jié)預(yù)制,塢坑外設(shè)置系泊區(qū),沉管預(yù)制完成后塢坑內(nèi)放水,管節(jié)輕舾裝后利用拖輪浮運(yùn)到沉放現(xiàn)場(chǎng),按一定順序?qū)⒐芄?jié)沉放于溝槽中,管節(jié)沉放對(duì)接完成后回填覆蓋而成為隧道的施工方法。這是修建水底隧道通常采用的方法。該施工方法應(yīng)特別注意管節(jié)預(yù)制、運(yùn)輸、安裝以及水面水下作業(yè)施工方案的科學(xué)適用性,同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的施工管控工作,確保沉管施工隧道的安全。
在隧道的施工全過(guò)程中,還應(yīng)對(duì)不良地質(zhì)條件下施工、有毒有害氣體處理、出碴方法、供電供水方法、通風(fēng)防塵方法等諸多方面,進(jìn)行詳細(xì)的研究分析,制定科學(xué)合理的方案,并嚴(yán)格按照相應(yīng)方案實(shí)施,盡量減少或避免施工風(fēng)險(xiǎn)隱患。同時(shí),還應(yīng)對(duì)隧道施工遇到的復(fù)雜周邊環(huán)境,提前進(jìn)行詳細(xì)周密的調(diào)查了解,摸清具體的實(shí)際情況,并根據(jù)掌握的這些資料,通過(guò)科學(xué)的研究分析,制定詳細(xì)適用的施工方案,并按照相應(yīng)方案嚴(yán)格實(shí)施,那么隧道施工與周邊環(huán)境之間的雙向影響將降到最低程度,其復(fù)雜的周邊環(huán)境對(duì)隧道施工造成的風(fēng)險(xiǎn)將大大減小或消失。
(三)培養(yǎng)一支懂管理、精技術(shù)、高素質(zhì)的人才隊(duì)伍
通過(guò)對(duì)隧道工程的施工實(shí)踐,一大批從事隧道工程施工的工程技術(shù)人員脫穎而出,同時(shí)隧道施工作業(yè)隊(duì)伍也得到鍛煉,并在實(shí)踐中積累下了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)?,F(xiàn)場(chǎng)施工單位的工程技術(shù)人員,在發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)有出入時(shí),應(yīng)及時(shí)與勘測(cè)、設(shè)計(jì)單位溝通,通過(guò)處理、反饋,及時(shí)修正設(shè)計(jì),合理地控制施工全過(guò)程。同時(shí),隧道施工作業(yè)工人必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、規(guī)范、施工方案和技術(shù)交底的要求,進(jìn)行隧道施工作業(yè),嚴(yán)格杜絕違規(guī)操作、野蠻施工、偷工減料等情況的發(fā)生,將影響隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的主觀因素降低或避免。
結(jié)語(yǔ)
結(jié)合目前國(guó)內(nèi)隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀,可見(jiàn)隧道工程在施工過(guò)程中雖然存在很多安全隱患,但是只要從事技術(shù)管理和研究的工程技術(shù)人員提高隧道的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)及工程管理水平,增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),同時(shí)提高隧道施工作業(yè)人員的從業(yè)素質(zhì),那么隧道的施工風(fēng)險(xiǎn)還是完全有條件可以避免的!
【參考文獻(xiàn)】
1、丁傳全等、〔J〕鐵路隧道工程、《鐵路工程管理與實(shí)務(wù)》、中國(guó)建筑工業(yè)出版社、2011年4月
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