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隧道安全监测方案精选(九篇)

隧道安全监测方案

第1篇:隧道安全监测方案范文

关键词:地铁外部施工;对隧道影响;监控措施;

Abstract: in this paper, in order to study the commercial building of Guangzhou green center construction project as an example, introduces the necessity of monitoring points and monitoring implementation of construction, how to do on the subway close construction monitoring measures.

Keywords: subway construction; the influence of tunnel; control measures;

中图分类号: U231+.1 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

引言:

地铁工程结构本身由于地基的变形及内部应力、外部荷载的变化而产生结构变形和沉降。而地铁旁边的基坑开挖正是引起外部荷载变化的主要原因。如果地铁结构变形和沉降超过允许值,将会对地铁的运营安全造成影响。根据国家和广州市地铁设施保护的相关规定,以及绿地集团广州白云新城建设的实际情况,对本工程范围内受施工影响的地铁隧道结构进行变形(变位)监测,准确测量出地铁隧道局部变形或整体变形的准确位置、大小量值、变形方向和变化速率,检验设计,信息化指导施工,及时准确地掌握绿地集团广州白云新城建设施工过程对地铁隧道的影响,确保地铁隧道结构和建设项目施工顺利进行。

1.工程概况

广州绿地中心项目位于广州市白云区白云新城,拟建多栋商业楼及高层写字楼。其一期工程拟建一栋七层(高30 m)的商业楼,设两层地下室,地下建筑面积约19000;二期工程拟建一栋七层(高30 m)的商业楼及一栋50层(高200m)的写字楼,设三层地下室,地下建筑面积约72000。基坑边线总长约830m,基坑开挖深度约为12.0~18.0m。场地东侧为已建正在运营的地铁二号线隧道,隧道结构外边线距基坑东侧开挖边线最近处约5m。需要进行监测的隧道长度约268m。基坑施工工期预计为10个月,因此该项目的监测总工期约为10个月,其中重点监测工期约为5个月。监测总次数约为525次。

2. 地铁外部施工对隧道的影响

2.1基坑开挖过程中会导致隧道发生附加变形,隧道地基土的移位,基坑周围土体的移动是基坑开挖引起地基应力重新分布的结果,是地层损失的传递;产生地层移动的主要因素是基坑围护墙的侧向变形和墙底土产生塑性的流动;

2.2挖除基坑维护墙内的土体,破坏了原来的平衡状态,墙体像基坑方向变形。由于土体是一定程度密实的连续介质,围护墙内移形成的坑外底层损失向远侧传递,从而引起坑外土体的移动;

2.3随着基坑开挖及墙内土体的挖除。坑边的超载等因素使坑内外土体产生压力差,导致围护墙墙址下部土体向坑内塑性流动,使基坑坑底产生塑性的隆起,土体塑性涌入;

2.4当隧道在基坑侧面时,基坑开挖卸载对隧道的侧向(向基坑内)位移和竖向位移都有一定的影响,且随着隧道埋深的增加先是增加后是减小。这是由于当隧道埋深较小时,隧道处于连续墙周围的土体中,由于连续墙的约束作用,隧道变形受到基坑开挖卸载较小;当隧道埋深增加时,隧道处于连续墙下,连续墙约束作用对其影响较小,所以隧道位移有所增加;随着隧道埋深的进一步增加,隧道位移受到基坑开挖的影响会越来越小;

2.5当隧道在基坑正下方时,基坑开挖卸载对其下部的地铁隧道有明显的影响基坑开挖卸载使得下部土体回弹从而带动土体中的隧道产生位移,隧道处于基坑正下方,由于对称性隧道位移主要表现为竖向上抬,且随着隧道距基坑底距离的增加而明显减小。

3.实施检测的必要性

通过监测可动态收集地铁结构变形信息,掌握结构变形情况,保障运营安全,确保工程的可靠度。基坑支护设计和开挖方式的不同引起的地铁变形也不尽相同,通过监测可验证沉降变形理论的正确性和可靠性,了解结构实际受力状态,判断结构的安全承载能力和使用条件。通过监测系统收集各种技术数据,建立数据库,以便更好地随时掌握结构变形全貌。可及时发现变形现状及发展趋势,并采取处理措施预案。

3.1通过对测量数据的分析、处理掌握隧道和围岩稳定性的变化规律,影响隧道和围岩稳定性变化的因素,修改和确认基坑设计及施工参数。

3.2通过监控量测了解施工方法和施工手段的科学性和合理性,以便及时调整施工方法,保证施工安全及地面建(构)筑物和地下管线的安全。

3.3了解基坑施工过程中地铁结构不同位置的垂直变位与水平变位情况。

3.4了解管片衬砌的变形情况,实现信息化施工,将监测结果用于反馈设计,为改进设计施工提供信息指导,积累施工经验,提供可靠施工工艺,为以后类似的施工提供技术储备。

3.5及时准确地掌握基坑开挖及主体结构施工过程对地铁隧道结构的影响,确保地铁隧道结构安全和基坑开挖安全。

4.监测要点

4.1为确保安全文明施工,监测工作的整个实施过程必须与地保办及地铁运营等部门保持密切联系和相互配合,按地铁相关部门的规定和要求,做好方案审批、安全培训等前期工作,进入隧道前必须按规定申请作业令,并在地铁运营部门规定的时间内进出地铁隧道;

4.2 本站区的地质条件较差,工程复杂。基坑开挖阶段,每天对地铁结构的监测应不少于1次,变形数据稳定后,监测频率可适当放宽;结构变形过大,或场地情况变化时应加密测量,有事故征兆时需要连续监测,当遇到突况时应加密监测。监测频率根据施工深度,结构变形情况和广州市地铁设施保护部的要求而定;

4.3每次监测工作结束后,应及时提交监测结果及处理意见。能够随时、及时的提供监测数据信息。当地铁隧道结构突然发生较大的变形和不均匀变形,应立即与建设单位、地铁公司取得联系,加密监测周期,协商施工方法,采取加固措施,防止地铁隧道结构变形损坏和影响地铁结构安全。

4.4为确保地铁的结构后续施工的进度和测量人员的安全,监测系统需要能够做到全自动监测、无人值守、远程控制和数据传输。有足够精密的监测精度,一般要优于1毫米。

4.5根据施工地点、监测地段,在站台区、盾构区布置一定数量的监测点,确定适当的监测长度。监控测量应贯穿整个施工过程始终;

4.6 以地铁结构安全监测为主,选取反映地铁隧道结构局部、整体变形和处于重要结构部位的位置设置监测点,布置监测仪器设备,建立监测系统。用瑞士徕卡TCA1800/TCR1201+型自动全站仪和国内外先进成熟的自动监测系统软件建立自动监测系统。施工期间,在本项目所辖隧道自动测量地铁隧道结构在三维方向一X、Y、Z方向(其中:X、Y为水平方向,Z为垂直沉降方向)的变形;

4.7为确保监测系统的正常运行,自动化监测系统同时配备系统维护和监测监理工程人员,保障监测系统正常运行和提供监测状态信息;

4.8监测系统能够远程监控管理和自动变形预报。监测报警的控制指标根据结构变形情况、地铁公司要求等方面定,分为控制标准、警报标准和行动标准。监测项目的警戒值,一般为控制值的0.8倍,同时应满足监测对象的有关规范及支护结构设计要求。

5.监控措施

隧道监测线路长、弯曲大、监测点位多、监测任务急、监测工期短,必须设置多个仪器站才能完成对整个基坑监测区域的监测。为此,采取对每个隧道监测断面利用瑞士徕卡TCA2003、TCA1800自动全站仪和机载自动监测系统进行人工设站自动测量方法,即三维方向位移监测。分别对各个监测点进行二级水平方向(X、Y)和垂直沉降方向(Z)三维方向的位移自动观测。

5.1准备阶段

根据工点的施工图、施工组织方案、地质报告及监测项目,提前到施工现场踏勘和拍照,了解现场情况,查阅管线资料和周边重要建(构)筑物的基础资料。进行技术交底、资料交接,熟悉掌握设计意图和设计文件要求,会同业主完成对工程监测图纸的审核,对发现的重大错误或方案性问题书面报业主。编制有针对性的监测方案,方案必须先通过部门的检查,然后提交院技术委员会专家的审查,根据审查意见作出修改,修改后报地保办和驻地监理审批,同意后方可实施。

5.2布置和安装测点

对于需保护的测点,按批准的实施方案,提前准备足够的埋设材料。测点埋设严格按要求进行,埋设后由技术人员逐一检查,不合格的要返工,做好测点的标示和保护工作。主动联合监理对测点布设进行指导、配合和察看。督促施工单位配合保护测点和观测视线的通畅。

5.3仪器、人员配置

保证100%监视和监测设备在校准、鉴定的有效期内运行;注意仪器设备的日常维护保养;按规定的频率和方法进行仪器的常规检测;保证所有人员到位,持证上岗。各监测项目要按人员固定、仪器固定、方法固定、监测时间段固定的原则作业,以保证数据成果的可靠性和精确性。

5.4现场量测

现场量测工作以我院制定的程序文件、作业指导书的要求,按批准的方案实施。作业过程有详细的记录,观测成果及时记录签名,有条件的立即对数据进行检查,有疑问的要立即进行复测。

5.5监测数据资料记录

监测记录的表格全部统一使用我院质量手册规定的样式,内容填写齐全,字迹清楚,不得涂改、擦改和转抄。凡划改的数字和超限划去的成果,均按程序办理,经技术负责人批准后方可使用,并注明原因和重测结果所在的页数。电子记录要注意记录储存设备的电源更换,避免数据丢失。注意手工录入的数据复核和非直接采集项目的检查;对监测中观测到和出现的异常情况作及时的记录,方便成果的分析。须现场计算的检核数据要当场完成,避免返测而耽误工期。在监测过程中,如因场地环境条件的改变、设计方案的变更,需增减工作量或改变监测手段,应及时报请监理审核、业主批准。保存好有关的会议纪要、传真、电话记录、函件、电子邮件。做好文件收发记录。

6.结语:

由于基坑的开挖不可避免地对周边环境包括已经建成的地铁隧道产生一定的影响。这种影响虽然在一定程度上可以根据已有的工程经验与计算予以估算,但由于岩土工程技术复杂,受影响的因素又随着时间与工程的推进发生不断变化,所以,工程实施过程中必须对可能受到影响的地铁隧道进行变形监测。对地铁结构进行监测,了解变形情况,分析变形原因并采取有效措施,对于预防工程事故、保证地铁的正常运营是非常重要的。通过监测可动态收集地铁结构变形信息,掌握结构变形情况,保障运营安全确保工程的可靠度。

参考文献:

[1] 蒋洪胜,侯学渊. 基坑开挖对临近软土地铁隧道的影响[J]. 工业建筑,2002,( 5) : 53-56.

第2篇:隧道安全监测方案范文

关键词:高瓦斯隧道;提前排放;通风;监控;施工技术

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

瓦斯是从煤(岩)层内逸出的各种有害气体的总称,其主要成分为甲烷(CH4)。瓦斯工区是地层含有瓦斯的隧道施工区段。当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦形成灾害事故,就会造成大量作业人员的伤亡,严重影响隧道的安全生产,瓦斯爆炸事故是瓦斯隧道事故中最严重的事故。瓦斯爆炸的主要危害是产生高温焰面,冲击波和有害气体。本文以兰渝铁路图山寺隧道为例,对长大高瓦斯风险隧道的瓦斯提前排放、通风、监控、机械配置等综合施工技术进行了讨论和分析。

1 工程概述

图山寺高瓦斯隧道全长3216m,起讫里程:IDK785+710~IDK788+926,为单线隧道,最大埋深约192m,是兰渝铁路三大高风险隧道之一,更是重点控制性工程。隧道位于丘陵区,穿越近东西向展布的脊状山梁,地面高程320~540m,相对高差约220m。丘坡陡峭,局部为平台,坡面植被较发育,斜坡下为沟谷平坝。

隧道位于川中产油产气地层,一般埋深2000~2800m。天然气等有害气体可能顺着岩层构造裂隙上逸,并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集,集成气囊,并具有随机性和不均匀性,危及隧道施工。根据西南石油大学提供的《浅层天然气分布特征咨询研究》,对隧道深孔天然气测试结果,单孔天然气最高浓度9500ppm,计算隧道天然气含量6087m3;参照达成线既有炮台山隧道出口平导,瓦斯压力0.2KPa,天然气绝对涌出量3.03m3/min。确定该隧道为高瓦斯隧道,其中IDK785+790~IDK788+830为高瓦斯工区。隧道施工时采用钻孔超前预报及检测,加强通风和防爆、防燃措施,确保施工安全。

2 主要施工技术

隧道通风采用压入式和巷道式相结合的通风方式;瓦斯检测采用钻孔超前预报检测,人工检测和自动检测相结合;隧道施工采用新奥法施工,人工风钻打眼,矿用炸药、煤矿许用电雷管起爆,光面爆破,超前小导管和喷射砼支护,台阶法开挖,防爆挖掘机辅助防爆装载机挖、装,防爆自卸汽车运输,二次衬砌采用防爆模板台车衬砌,砼在洞外集中拌和,防爆砼运输车运输,泵送入模。

2.1 瓦斯提前排放

隧道正洞均采用3个89超前水平钻孔进行全断面超前地质探测,超前钻孔孔径一般为89mm,单孔长度为30m,搭接长度不小于5m,超前地质钻孔按下图布置,并在超前地质钻孔处设置检测点,以检测是否有有害气体涌出。

超前地质钻孔每25m一环。

若探测到有害气体,要根据记录确定有害气体的涌出位置,当超前探物及验证孔确认富含瓦斯时,增加不少于3个φ89超前钻孔(4~6号孔),进一步确认瓦斯、天然气浓度、岩体破碎程度。

正洞超前探孔布置示意图

下部台阶瓦斯排放应采取下列措施:可在上部台阶底部打俯角孔排放;孔距与排距宜为1.0m。

排放孔施工前加强排放工作面及已开挖段的支护,防止坍塌造成突出。

排放孔施工必须严格按设计施钻,钻孔过程排专人检查其角度和长度。

排放孔施工过程中注意观察各种异常情况及动力现象,当某孔施工中动力现象严重,可暂停该孔施工,待其他孔施工完后再补贴该孔。

每钻完一个孔后检测该孔瓦斯浓度,以后每天进行两次,掌握排放效果和修正排放时间。

在超前卸压孔施工过程中,加强掌子面瓦斯浓度和孔内瓦斯浓度监测,通过对浓度变化的分析,研究下一步通风方案和开挖施工措施,确保掌子面瓦斯浓度达到0.5%以下。

2.1.1水气分离设施

本隧道地下水需要经过水气分离装置分离掉天然气后才允许排入隧道侧沟。

地下水排放路径:纵向盲沟水气分离装置洞内侧沟。

瓦斯等有害气体的排放路径:纵向盲沟水气分离装置纵向盲沟瓦斯排放管排入大气。

隧道纵向盲沟采用φ100波纹管,水气分离装置采用φ100PVC管。

隧道竣工后对泄水孔进行瓦斯等有害气体检测,若有有害气体逸出,应及时报告相关单位,以便处理。

2.2通风方案

2.2.1方案概述

⑴采用射流风机诱导正洞为进风巷,平导为回风巷,靠近掌子面的横通道为风流通道,其余横通道用风门封闭,风门采用钢架结构外贴土工布密封,避免漏风和循环风出现。

⑵每个洞口安装2台SDF(C)No12.5型轴流风机通过φ1.5m双抗风管(阻燃、抗静电)将新鲜空气送至掌子面。通风机设在洞外距洞口30m处。风管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折叠风管,以便放炮时将此55m迅速缩至炮烟抛掷区以外。

⑶射流风机采SDS-Ⅱ-No10.0型风机,风机布设在隧道拱顶或距边墙2m处。

⑷掌子面至模板台车地段设置移动式局扇(将轴流风机安装在平板车上)配合软风管供风,以增加瓦斯易聚集地段的风速,防止瓦斯聚集。

⑸在掌子面至模板台车地段的死角、塌腔等部位用高压风将瓦斯引出。具体方案为根据瓦斯检测结果对其吹入高压风,将其聚集的瓦斯吹出,使之与回风混合后排出。

⑹在每个隧道的避车洞处设置5.5KW局扇一台,以吹散该处聚集的瓦斯。

2.2.2通风要求

2.2.2.1风速

根据以往瓦斯隧道施工案例,如:家竹箐瓦斯隧道回风风速0.5m/s、华蓥山瓦斯隧道回风风速0.5m/s,朱嘎瓦斯隧道回风风速0.5m/s,综合考虑本隧道的实际情况,本通风方案回风风速按0.5m/s设计,为防止瓦斯积聚,对如塌腔、模板台车、避车洞、通道等处增加局扇或高压风进行解决,对于一般段落采用射流风机卷吸升压以提高风速,从而解决回风流瓦斯的层流问题。

2.2.2.2瓦斯含量

根据《铁路瓦斯隧道技术规范》,对隧道内不同地段的瓦斯浓度有不同的要求,具体内容见下表。为确保施工安全,本隧通风瓦斯浓度按0.5%考虑。

隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施表

2.2.2.3通风的连续性

根据《铁路瓦斯隧道技术规范》,瓦斯隧道施工期间,应实施连续通风。因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。

2.3加强通风管理,制定瓦斯监控方案

成立专人的通风安装、使用、维修、维护的通风班组,每天进行巡检。保证管路顺直,无死弯、漏洞,其开机人员每天按班组对风机运行进行记录登记,并制定瓦斯监控方案

2.3.1瓦斯监控要求

《铁路瓦斯隧道技术规范》要求:瓦斯隧道施工期间,应建立瓦斯通风监控、检测的组织系统,加强施工过程中测定气象参数、瓦斯浓度、瓦斯涌出量、风速、风量等参数。低瓦斯工区可用便携式瓦检仪,高瓦斯工区和瓦斯突出工区除便携式瓦检仪外,尚应配置高浓度瓦检仪和瓦斯自动检测报警断电装置并配备救护队。

2.3.2监控方案总述

根据上述要求,结合本隧道特点,采用人工监控和自动监控系统组成监控体系。自动监控系统经比选论证,选用重庆煤科院生产的KJ90安全监控系统做为主安全监控系统。内燃驱动的配备便携式甲烷检测报警仪,在工作面的上隅角设置便携式甲烷检测报警仪,对需人工检测的部位,保证每15分钟检测一次,在瓦斯浓度>1.5%时,保证每5分钟检测一次。在洞口测风站配备手动式测风仪,定期测定回风巷的风流速度。当风流速度变化时,及时找出原因,采取措施。

隧道自动断电报警系统为声、光连动形式,同时左、右隧道连动,任何一个隧道遇到紧急情况,两个隧道同时报警。

仪器设备的检验按照《铁路瓦斯隧道技术规范》附录C瓦斯测定仪检测质量的控制及厂家的使用说明书进行定期检定,编制相应的管理制度。

2.3.2.1瓦斯监控管理

⑴成立专人的瓦斯监控系统安装、使用、维修、维护的班组。

⑵监控系统安装后,首先,由经理部组织相关人员、系统安装单位及集团公司有关专家对监控设施进行验收,合格后,邀请有关权威机构验收,确认监控效果是否与设计相符。其次,经理部组织对瓦斯监控系统的运行管理人员进行必要的培训,并每月对监控系统进行定期检查。

⑶采用人工与自动监控相互结合的方式进行瓦斯监控管理,人工检测的部位、要如实详尽记录、签认。

2.3.2.2建立健全监控组织机构,明确管理责任

针对本隧道围岩中赋存瓦斯的特点,在隧道施工管理的基础上,成立了相应的瓦斯安全管理机构,在施工作业队成立通风防爆班组,组织瓦斯检测和结果分析工作,各工作面配备瓦检员,实行日夜现场检测、收集数据。聘请有经验的地质专家和煤矿安全顾问,在此基础上组建成立以经理为组长、生产、安全副经理和总工为副组长,各部门参加组织实施的防爆领导小组,明确管理责任和岗位安全职责,建立健全各种规章制度。

2.4机械设备

2.4.1设备配套原则

隧道内非瓦斯工区和低瓦斯工区的电气设备与作业机械可使用非防爆型,其行走机械严禁驶入高瓦斯工区和瓦斯突出工区。隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须使用防爆型。

2.4.2机械的性能

⑴防爆柴油机的技术要求:

排气温度不超过70℃;

水箱水位下降设定值;

机体表面温度不超过150℃;

电器系统采用防爆装置;

启动系统采用防爆装置;

以上各项设定值是光指标、声报警,延时60s自动停车;

防爆柴油机采用低水位报警和温度过高报警。

⑵排气系统中一氧化碳、氮气化物含量不超过国家设定排放标准。

改装柴油机防爆系列按照国家柴油机的技术规范和要求标准。

第3篇:隧道安全监测方案范文

关键词:城市电力隧道;盾构施工;监理控制

中图分类号:U45文献标识码: A

【正文】:

一、开工前监理工作情况

1 施工准备阶段

( 1)了解现场情况并完善监理策划文件

在开工前由总监理工程师完善监理组织机构、确定监理岗位,明确各人员的职责和工作范围;收集、熟悉监理合同、施工合同、施工图纸,总监理工程师组织监理人员对图纸进行会审、对地质勘测资料进行了解、分析,并对监理过程中控制重点作出分解;完善编制《监理规划》、《专业监理实施细则》、《安全监理工作方案》、《应急预案》、《旁站监理方案》、《监理工作制度》、《监理项目部危险源辨识及预控措施》、《质量通病防治措施》等策划文件并上报业主审查、备案。

( 2) 参与设计交底。

经由图纸会审,熟悉施工技术要求与明确设计意图,监理参加设计交底,在设计交底时,根据现场状况、施工设备、工期等因素,从监理方面提出相关观点,让设计在最大程度上便利施工; 对设计图纸上或许存在的疏忽遗漏或不清楚的地方,向设计给出改进或补充的意见,在无法避免时能够要求相关工作人员对部分技术问题进行处理时所应掌握的原则作详细的说明。

( 3) 审查承包商的开工准备工作。

开工前,监理项目部应及时做好对施工单位前期开工报审资料:项目管理实施规划(施工组织设计)、管理人员资质报审、施工安全管理及风险控制方案、应急预案、进度计划、分包单位资质、主要材料/构配件供货商(厂家)资质、试验(检测)单位资质、特殊工种、工程控制网测量、施工方案等文件的审核工作,同时检查施工单位投入的人力、机具、计量器具、技术交底及施工组织是否落实等,能否满足开工条件。

二、质量监理

1、材料的监理。

检查施工单位进场的原材料、构配件的外观质量、进场产品质量证明文件并及时进行见证取样送检,合格后方可用于工程中,施工过程中还应督促施工单位做好各材料相关跟踪台账,同时监理应根据监理规划作出独立平行检验与试验。

由于管片可采用有资质的厂家进行预制,管片制作前监理应审查拟选用生产厂家是否具备相应资质及是否有类似管片生产经验、审查管片施工方案;在预制过程中对管片生产各工序进行检查、验收;对生产的成品严格按规范要求进行预拼装检测、抗弯、抗拔、检漏试验,出厂前组织参建各方进行专项验收。

2、隧道路径测量控制

由于电力盾构隧道工程竖井多且属地下工程,地下管网、基础设施较多,施工前必须严格按设计图纸对各竖井位置进行复测并督促做好地面控制测量、联系测量工作,同时收资隧道与沿线相关市政设施相对位置、分析隧道施工是否安全,并督促施工单位编制报审盾构隧道穿越专项安全施工方案,在施工过程中督促施工单位严格执行。

3、盾构掘进导向测量

盾构掘进前必须要求施工单位做好地下控制测量(施工控制导线、施工控制测量水准),始发井完成后采用联系测量方法,将平面和高程测量数据传入井下控制点,但必须满足盾构组装、基座和反力架等安装以及盾构始发对测量的要求。在盾构掘进过程中监理应根据监控室传输的测量数据结果要求施工及时调整盾构姿态。

4、盾构现场验收

盾构机现场组装调试完成(试掘进前),监理项目部应对盾构机壳体、切削刀盘、拼装机、螺旋运输机、泥水输送系统、同步注浆系统、集中系统、液压系统、电气系统等系统验收合格并确认正常运转后,方可开始掘进。

5、盾构掘进质量控制

盾构掘进分为始发、掘进、接收三个阶段,应在盾构起始段50-100m进行试掘进,并根据试掘进调整、确定掘进参数,试掘进完成、盾构机操作台车进入主隧道后才正式掘进,在掘进过程中监理应根据监控室显示的数据(盾构机及测量相关数据),督促施工单位严格控制排土量、盾构姿态。

6、管片拼装质量控制

管片进场应检查管片外观质量及出厂相关质量证明文件,同时检查管片螺栓和密封防水胶条(应见证取样送检)是否满足设计及规范要求;盾构掘进至 1个管片宽度时应停止掘进,进行管片拼装,在拼装过程中应检查管片圆环平整度(错台)、拼装水平及环向缝隙、椭圆度、是否错缝拼装(通缝不得超过3环)、螺栓紧固等情况;当管片表面出现缺棱掉角、砼剥落、大于0.2mm宽的裂缝或贯穿裂缝等缺陷时,必须进行修补,管片修补时应分析管片破损原因及程度,制定修补方案,督促施工单位严格按方案进行修补,修补材料强度不应低于管片强度且满足设计要求。

7、注浆质量控制

管片注浆分为同步注浆、二次补强注浆,注浆量充填系数应根据地层条件、施工状况和环境要求确定并应满足设计要求,注浆材料应满足强度、流动性、可填充性、凝结时间、收缩率、环保等要求,同时应见证取样送检进行配合比试验,注浆旁站监理时应根据开挖情况检查配合比、注浆量、注浆压力及填充系数是否满足设计要求。

8、隧道防水质量控制

盾构隧道防水以管片自防水为基础,接缝防水为重点,并对特殊部位进行防水处理,形成完整的防水体系;防水材料必须符合设计要求,材料进场应按要求进行见证取样送检;管片嵌缝防水施工时,必须对槽、缝进行清理并使用专用工具填塞平整、密实;注浆孔及主隧道与工作井、检修通道等附属设施连接处的防水处理必须满足设计要求。

9、成型隧道验收

盾构隧道每完成一段,监理应组织施工单位进行成型隧道验收,结构表面应无裂缝、无缺棱掉角,管片拼缝应符合设计要求;隧道防水应满足设计要求;隧道平面位置、高程偏差、隧道允许偏差(管片衬彻椭圆度、环向错台、纵向错台)应满足设计及规范要求。

二 安全监理

1 开工前安全检查

开工前,监理应进行现场开工安全检查签证,检查施工单位是否做好相关施工安全措施、安全交底、安全管理人员是否到位、个人安全防护用品是否配置、消防设施是否配备等

2、始发、接收井安全控制

由于城市电力隧道始发、接收井开挖深度深,施工场地狭小等特点,应要求施工项目部编制了深基坑专项安全施工方案,监理项目部根据工程特点提出了监理意见并督促及时组织召开专家论证会议,要求施工项目部严格按照批准后的方案组织施工,在施工过程中应要求做好

盾构始发及接收井深基坑安全风险等级高 ,深基坑安全监测尤为重要,除督促施工单位做好自身安全监测,同时必须要求第三方监测单位报审专项监测方案,检查现场监测布点情况,确保监测数据准确、频率满足设计要求,并要求监测人员每日监测签到,每周出具监测报告上报。

3、盾构机吊装安全控制

吊装前,要求施工单位提前与吊装公司进行现场勘查,选定吊装机具并落实吊装安全措施,进场吊装前要求施工单位上报拟进场机械相关安全检测技术资料、拟进场作业人员相关资质证件及吊装方案,经监理审查合格后放能允许进场作业;作业前必须要求做好作业人员的安全、技术交底及相关安全措施等工作。作业时应检查方案执行情况及安全监护情况,同时监理人员必须跟班安全旁站并做好记录。

4、日常安全控制

隧道工程由于路径长、施工作业点多且多处于城市主干道旁及中央绿化带,安全风险因素多,安全管理难度大。监理必须督促施工项目部做好分包的安全学习、教育、交底等相关工作,提高班组作业人员自身安全意识;施工过程中须加强现场每日安全巡视、定期安全检查等工作,要求各作业点必须做好场地布置、临边安全防护、施工爬梯(须设防坠落装置)、临时用电及材料堆码等,对现场存在的问题必须及时向施工单位提出并督促整改,同时在监理日志中留下痕迹。

【结语】:经由上述对隧道盾构施工监理工作的分析,盾构施工技术在我国城市电力系统得到了大范围应用,还获得一定的经济、社会效益,由于技术的逐渐完善,对监理也提出了更高的要求,监理人要不断与时俱进、更新我们的知识结构,及时补充新的知识,加强现场监理管控力度,才能不断提高的电力城市隧道建设监理水平,从而为电力建设事业做出更大贡献。

【参考文献】:

[1] 王健. 盾构隧道施工安全管理[J]. 现代隧道技术, 2006, (5):81- 83.

第4篇:隧道安全监测方案范文

【关键词】隧道监控;围岩压力;钢筋轴力;拱顶沉降

1 工程概况

火郎峪隧道位于密云县巨各庄镇火郎峪村附近,隧道全长 618m。场地地形起伏大,隧道进口处最低 标 高 约 为 238. 52m,山 脊 最 高 处 标 高 约 为297. 21m,相对高差达 58. 7m,为构造低山剥蚀地貌。工程地质条件如下:①隧道进口(K10 + 215―K10 + 332) 表层为 2. 5m 厚的粉质黏土,其下为强~ 中等风化 ( 黑云母 ) 片麻岩,节理裂隙发育,岩芯呈短柱状 ~ 柱状,局部呈碎块状。综合评定隧道进口段围岩级别为Ⅴ级。②隧道洞身(K10 + 332―K10 + 727) 隧道轴线基本沿山脊走向,洞身底板标高 242 ~ 245m,地表露头节理裂隙较发育,地表有第四系粉质黏土覆盖。综合评定该段围岩级别为Ⅳ级。③隧道出口(K10 + 727―K10 + 833) 洞口表层为 2. 0m 厚的粉质黏土,其下为强风化(黑云母)片麻岩,节理裂隙发育,岩芯呈短柱状 ~ 柱状,局部呈碎块状。综合确定该段围岩级别为Ⅴ级。

2 监控方案设计

1) 爆破振动监测 主要监测在隧道爆破施工

时洞内外的振动位移和加速度,采用 TC-4850 型振巡视检查 巡视检查以目测为主,可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行。对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等的巡视检查情况应做好记录。如发现异常和危险情况,应及时通知建设方及其他相关单位。动测试仪和无线远程自动采集仪进行自动监测。

2) 钢架应力监测 采用表面应变计或钢筋应

变计对钢架所受的应力进行监测,具体布置按设计要求和监测规范规定进行,分别监测不同断面处隧道洞顶和拱腰、拱脚处钢架的应力和应变,传感器在埋设前应进行性能检验和编号,精度≥0. 5% FS,分辨率≥0. 5% FS,埋设和测量过程应符合规范规定。传感器数据采集同时采用 SS-2 型袖珍式钢弦频率接收仪和最新研制的无线远程自动采集仪。

3) 围岩压力监测 采用 XYJ-4 型压轴式双膜

(单膜)土压力传感器对隧道围岩所受的压力进行监测和监控,在埋设前应进行性能检验和编号,埋设时要严格按照室内试验时的埋设方法和要求在现场埋设土压力计。土压力计的受压面向外(与隧道围岩接触),并保证与隧道衬砌外表面齐平。传感器在埋设前应进行性能检验和编号,精度≥0. 5% FS,分辨率≥0. 5% FS,埋设和测量过程应符合规范规定。传感器数据采集同时采用 SS-2 型袖珍式钢弦频率接收仪和最新研制的无线远程自动采集仪。

3 数据分析与监控预警

所有监控项目的监测结果通过计算机传输和计算机内业分析处理,生成观测值变化速率、时间、变化量曲线图,变形和应力、内力与时间关系曲线,并按预警值进行预警和预报。

3. 1 监测数据的检核

1)采用先进的监测仪器和优化的测量方法,消除粗差,减小误差,提高监测精度,从而尽可能地减小观测误差对变形分析的影响。

2)加强外业测量的检核工作,如采取对向观测、往返观测、闭合(附合)检查、多种方法互检等。

3)加强内业测量资料的检核,主要工作包括:

校核各项原始记录,检查各次变形值的计算是否有误。通过不同方法的验算、不同人员的重复计算来消除监测资料中可能存在的错误;当天测得的原始数据,当天检查整理完毕。

3. 2 数据分析与预测

选定某些特征点,对其进行周期性重复观测,通过数据处理,研究被监测点群的沉降、水平位移等随时间的变化规律,寻找一种能够较好反映数据变化规律的函数关系,对下一阶段的监测数据进行预测。预测监测点可能出现的最大位移值或应力值,以预测构筑物和结构的安全状况,评价施工方法,确定工程措施。

3. 3 监测点警戒标准

现场监测成果按黄色、橙色和红色三级警戒状态进行管理和控制,根据现场监测项目―――测点变形量及变形速率情况判断,具体内容:

①黄色监测预警 “双控”指标(变形量、变形速率)均超过监控量控制值(极限值)的 70% ,或双控指标之一超过监控量控制值的 85% ;②橙色监测预警 “双控”指标均超过监控量控制值(极限值)的 85% ,或双控指标之一超过监控量测控制值;③红色监测预警 “双控”指标均超过监控量控制值,或实测变形速率出现急剧增长。

3. 4 预警判定程序

1) 监测点预警及巡视预警 根据工程特点、现场监测数据及现场巡视情况,由数据处理分析工程师按上述监测警戒标准判定。

2)红色综合预警由数据处理及分析工程师会同项目咨询工程师、项目经理及项目内部专家组综合判断,主要分析流程如下:

①根据内部监测点预警及巡视预警情况,对施工监控信息、监理巡视信息进行综合分析,进行初步判断,原则为:单项监测点预警或巡视预警达到红色预警状态;监测预警与巡视预警达到黄色预警状态以上,红色综合预警状态以下,但判断其组合风险较大;监测预警或巡视预警虽介于黄色预警状态以上,红色综合预警状态以下,但根据工程经验判断可能有较大安全风险。②如认为达到红色综合预警状态应立即提交项目总工、项目经理、项目专家组会商分析,形成结论意见。

4 监测过程注意事项

施工监控是“新奥法”施工的重要内容,是保障隧道施工安全、优化设计、指导施工的重要手段,隧道的监测和预警方案要根据隧道工程的特点设计,制定合理的方案是保证隧道施工安全的重要保障。

5 结语

由于岩体介质的复杂性和施工因素的多变性等影响,对隧道施工过程进行监控量测是十分必要的,隧道的监控量测可以监视隧道围岩是否稳定、施工方法是否合理、支护结构是否稳定等,对隧道施工的全过程进行监测,可以掌握围岩及支护体的工作状态,修改和完善隧道初期设计,指导工程施工,预见和及时发现工程中的事故及隐患,并提出相应的处理措施,防患于未然。隧道施工监测与监控对隧道的施工和安全具有重要意义,监测实施过程中应注意以下事项:

①测试前注意检查仪器设备是否完好,如有问题及时修理或更换;

②检查测点是否松动或人为损坏,确认测点状态良好方可进行数据测试工作;

③施工过程中对地质变化进行监测,看实际掌子面地质情况是否与设计相符;

④及时监控围岩的变形并及时分析数据结果且提交量测成果。

参考文献:

[1] 司铁汉,黄生文. 大跨径隧道围岩应力有限元分析[J]. 长沙理工大学学报,2005(4): 7-11.

[2] 杜欣,曾亚武,岳全贵. 铁路隧道建设与水环境关系分析[J]. 铁道工程学报,2009(1): 82-85.

第5篇:隧道安全监测方案范文

关键词:隧道工程;水平层状围岩;支护优化设计;探讨

引 言

随着我国国民经济的快速发展,公路建设的速度也越来越快,山区公路隧道的修建也越来越多。某公路穿越水平岩层隧道,这类岩层节理、裂隙较发育,开挖后拱顶、拱腰等部位极易产生块体失稳,且规模较大,造成沿隧道轴线方向同一岩层的整体塌方,从而给隧道施工带来极大的安全隐患。在施工过程中,从影响围岩质量的重要因素出发,准确对围岩质量进行评价,并以此为基础,结合水平岩层的结构特征,对施工中可能出现的诸如平拱、拱顶离层破坏、拱顶弯折内鼓等影响施工安全的问题进行预测分析,提出合理的预防措施和灾害有效处理方法,是确保隧道快速安全施工和运营必不可少的重要基础和条件[1-2]。而针对这种特殊的水平层状围岩,隧道施工中较难遇到类似的多个隧道均出现的情况,据有限的资料查阅[3-4]发现,针对这方面的研究还很少,在实际中往往根据有限的勘探资料,为确保安全进行了安全系数很高的设计和施工,造成了极大浪费,因此,亟待对其开展深入研究。本文中结合某隧道的具体情况,从影响围岩质量的重要因素出发,对原围岩支护设计进行了优化探讨,研究成果对确保该隧道的顺利施工和安全运营有着重大意义,同时,也可推广应用于其他类似隧道的建设。

1、隧道水平层状围岩的基本特征

据现场跟踪调查,该隧道的走向为1300方向,隧址区岩层为近水平层状,产状,隧道与岩层走向为小角度斜交,地层岩性主要为中生界白垩系下统剑门关组紫红色泥岩与粉砂质泥岩。洞身段粉砂质泥岩微风化、泥岩弱~微风化,岩层多为厚层或巨厚层,水平层理不是很明显。同一洞段,泥岩的风化程度均高于粉砂质泥岩。主要发育2组优势节理,产状分别为和,其与层面的空间组合构成主要的不稳定块体。由于洞身段岩层为厚~ 巨厚层,节理间距较大,因此围岩整体稳定性较好,仅局部洞顶发生离层破坏,出现掉块现象,形成平拱[5]。

另外,根据现场试验资料,弱风化和微风化泥岩,其天然与饱和抗压强度分别为18.7、7.6MPa及25.31、13.41MPa,由此可见泥岩对水的敏感性较强。而微风化粉砂质泥岩,其天然抗压强度与饱和抗压强度分别为49.O3、47.91MPa,对水的敏感性不是很强。此外,隧道开挖过程中,未见到较大规模的涌水等不良水文地质现象。开挖后,隧道洞壁干燥,局部地段潮湿,偶见串珠状水流。

2、围岩原支护措施及设计变更评价

2.1 原支护措施及设计变更

针对该类隧道,以研究的隧道为代表,原设计中隧道洞身围岩主要根据公路详勘报告中确定的围岩级别进行支护设计,采用的支护方式见表1。

表l 隧道洞身围岩原支护设计措施

隧道开挖初期,根据现场围岩呈现出的侧壁围岩稳定、拱部易掉块的特征,于2006年12月初对原洞身Ⅳ级围岩的支护进行了设计优化(V级保持不变),具体变更内容有2个方面:

(1)全线隧道Ⅳ型衬砌段落中,原设计均未带钢架支护和超前支护,变更后,均带格栅钢架和超前支护,喷混凝土厚度由15cm增加至20cm,钢架采用Ⅳ(g)型格栅钢架,超前支护采用3.5m 长的φ22药卷锚杆,在隧道拱部布置,环向间距为40cm。

(2)全线隧道原设计的Ⅳ(g)型衬砌,变更后,隧道边墙下部系统锚杆被适当取消;拱部超前支护范围由调整为;边墙连续插筋间距由25cm调整为5O cm,其他参数不变。

从上述变更设计可以看出,对Ⅳ(g)型衬砌进行了减弱支护措施变更,对Ⅳ 型衬砌进行了部分增强和减弱支护措施变更。目前实施该变更设计方案时间很短,实际支护效果短时问内难以表现出来,但从该隧道现场围岩跟踪调查情况与前期勘查研究成果对比来看,原洞身Ⅳ级围岩(甚至局部V级围岩)实际可定为Ⅲ级,即原分级偏于保守。因此原设计及初步优化设计变更中针对Ⅳ级围岩的支护措施有待进一步优化[6-7]。

2.2 数值模拟

为评价该设计变更方案,可采用数值模拟方法,对隧道开挖的全过程进行模拟,并对其应力、应变和弯矩进行分析。本文中主要选择洞身段,原设计为Ⅳ级围岩,现评价为Ⅲ级围岩,其材料参数取值见表2。模型上部高度取最大埋深140 m,下部取12m(1倍洞径),模型高度合计为160m,宽为84 m(两边各3倍洞径)。开挖采用台阶法,分上下2个台阶开挖(图1)。不考虑超前支护,采用原设计方案,锚杆布置见图1,对锚杆作用简化处理(用提高锚杆作用范围内围岩的参数来代替其作用),其参数为:喷射混凝土型号C2O,厚度20cm;拱及边墙布置中空注浆锚杆,直径φ25,长3OOcm;布置的钢筋网直径φ8,网孔25cm×25cm;钢拱架支护,格栅规格为12×15@10O。数值模拟分析结果见图2、3。

表2 数值模拟计算材料参数

图1 隧道开挖顺序及锚杆加固围岩示意

图2 第1次开挖支护后方向应力等值线1(单位:Pa)

图3 第2次开挖支护后方向应力等值线1(单位:Pa)

图2为隧道第1次开挖后围岩与初期支护。结果显示,在第1次开挖后,围岩整体受压,最大压应力集中在方向的拱与地面连接处,应力值为1O.6 MPa。

图3为隧道第2次开挖支护后围岩与初期支护。结果表明,围岩仍整体受压,且主要集中在方向边墙与仰拱连接处,应力值为9.21MPa。

以上隧道开挖过程的数值模拟分析结果表明,开挖过程中隧道围岩应力较小(小于其极限抗压强度),可以充分保证施工安全。同时也说明,对其设计进行进一步优化也是可行的。

3、围岩支护措施进一步的优化设计

3.1 优化方案

隧道水平围岩现场跟踪调查分级结果表明,该隧道洞身围岩级别为Ⅲ级,说明目前支护方案偏安全,数值模拟分析结果也说明了这一点。因此本着安全、经济、合理的原则,依照规范的相关规定,对原设计提出了进一步优化设计方案,并进行了分析和验证。

3.1.1 超前支护的优化

原设计中洞身V级与Ⅳ级围岩采用的超前支护结构类型为φ42小导管,Ⅳ(g)采用φ22药卷锚杆。2006年12月的初步优化设计变更,仅对洞身的支护措施进行了优化,均采用3.5 m长的φ22药卷锚杆,在隧道拱部布置环向间距4O cm 的超前支护;药卷锚杆将穿过较发育的一组陡倾节理面,对控制拱顶离层破坏与拱肩掉块现象较重要。

基于以上设计与变更及现场调查和施工情况,研究隧道现阶段采用的超前支护措施可以确保施工安全,加上围岩级别比原设计高,而目前洞身施工进尺仅为1.O m。在进一步优化设计中,建议加大施工进尺,提高施工进度,施工进尺可控制为2.O~3.0 m。开挖后及时支护,及时封闭,同时加强施工现场监测。

3.1.2 初期支护及二次衬砌的优化

原设计与初步优化设计变更中均采用锚喷网设计,而目前对于锚固作用,在工程界得到普遍认同的有悬吊作用、组合梁作用、挤压紧固作用和均匀压缩拱作用。针对该隧道水平岩层围岩来说,锚杆主要兼有组合梁作用与悬吊作用,要发挥锚杆的组合梁作用,锚杆必须穿过岩层面,且尽量大角度相交。隧道边墙部分均布设了锚杆,这部分锚杆与岩层层面平行或小角度相交,无法发挥组合梁作用与悬吊作用。因此,进一步优化设计中,建议初期支护锚杆长度不变,仅在隧道拱部12O0布置。同时,现场地质调查与围岩分级结果表明,洞身围岩质量有所提高,依照规范的相关规定,提出了进一步优化方案建议(表3)。

表3 隧道洞身围岩建议优化支护措施

3.2 优化方案的数值模拟

为验证所提出的建议优化方案的合理性,采用数值模拟分析方法,对隧道在建议支护措施下的开挖过程进行了再次分析。模型除了初期支护锚杆仅布置在拱顶12O0范围,钢拱架为格栅12×15@150,同时拱墙和仰拱厚度调整为35cm外,其他与前述模型的建立相似,其参数见表1、2。计算分析结果见图4、5。

图4 第1次开挖支护后方向应力等值线2(单位:Pa)

图5 第2次开挖支护后方向应力等值线2(单位:Pa)

图4为隧道第1次开挖后围岩与初期支护计算结果。结果显示,在第1次开挖后,隧道围岩整体受压,最大压应力集中在方向,量值为5.O6MPa,位于拱与地面连接处。进一步分析支护结构的弯矩可知,拱与地面连接处的弯矩较大,有应力集中现象,在施工中应对其加以重视,加强监测。

图5为隧道第2次开挖支护后计算结果。计算结果显示,隧道围岩仍整体受压,最大应力仍集中在方向,位于边墙与仰拱连接处,最大应力值为4.87MPa。进一步分析支护结构弯矩可知,仍有应力集中现象,施工中应加以重视。

以上数值模拟结果表明,隧道开挖过程中,采用建议支护优化措施后,围岩应力仍小于其极限抗压强度,弯矩较小,可以保证施工安全。

3.3 优化方案的效果

为验证所提出建议优化方案的合理性,施工过程中对6个断面进行了变形监测,监控量测项目有拱顶下沉量测与周边位移量测(图6),量测从2O05年7月23日陆续展开。以ZK141+768m 监测断面为例,该断面拱顶下沉与周边收敛监测结果(均为2005年监测结果)。

图6 隧道拱顶下沉与周边收敛监测布置(单位:m)

监测结果显示,该断面最大拱顶下沉量为5 mm,周边收敛量最大值小于7 mm,下沉速度与收敛速度均呈现收敛的趋势。因此,以该断面为代表的洞身围岩,在监测期间拱顶下沉与周边收敛量均较小,下沉速度与收敛速度均呈现收敛的趋势,这表明洞身围岩在开挖支护后变形较小,整体稳定,同时也说明优化设计效果明显。

4、结语

(1)所研究隧道围岩为水平岩层,由于层厚一般较大,未见薄层,受其影响,隧道开挖后不会发生顶板弯折内鼓破坏,但受结构面切割与岩层层面组合影响,围岩易在拱顶产生离层破坏,在拱肩处产生掉块现象。

(2)隧道围岩现场跟踪调查显示,隧道整体稳定,围岩原分级结果偏低,造成支护设计偏于安全,需对围岩分级进行调整,对支护方案进行优化。由此也说明,针对隧道工程,尤其是长大隧道,必须结合现场实际情况进行围岩分级,在确保快速、安全、经济、合理的情况下,提供较优的设计方案。

(3)数值模拟结果对比分析、隧道拱顶下沉及周边收敛监测结果均显示,对所研究隧道支护设计的优化是合理的,不但能够节约资金和保证安全,同时也大大缩短了工期,为其他类似隧道的施工建设提供了有力参考。

(4)需要特别强调的是,由于隧道围岩主要由泥岩和粉砂质泥岩组成,而泥岩的试验结果表明,其强度受水的影响较大,因此,施工过程中要做好防水。虽然本研究隧道中仅见到少量局部渗水,但局部裂隙水的存在也不容忽视,尤其是雨季靠近洞口段,极可能会由于上部裂隙与隧道贯通而造成一定程度的负面影响。

参考文献:

[1] 张倬元,王士天,王兰生.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社,1981.

[2] 张勇,张子新,华安增.高速公路隧道的围岩变形特性[J].中南公路工程,20O1,26(3):12―14.

[3] 刘劲勇.连拱隧道围岩与支护结构稳定性研究[D].武汉:武汉理工大学,2005.

第6篇:隧道安全监测方案范文

关键词:公路隧道;监控系统;设计

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:

前言

根据近几年的数据统计显示,在道路建设的应用中,我国公路隧道建设的普及情况越来越广泛。然而,通过与普通路面交通的比较情况来看,公路隧道具有空间不足、空气不易流通以及突发事故处理困难等方面的缺点,尤其在中、长和特长隧道极易出现此类情况,这对隧道内的行车有着不同程度的影响。因此,在公路隧道内,进行监控系统的集成化设计不仅提高有关人员在突发面前的处理能力,也可为隧道内行车的安全提供保障。

1 公路隧道监控系统体系结构

根据监控管理的职责,公路隧道监控系统可分为隧道环境管理,隧道交通管理以及隧道通信管理三类系统。隧道交通管理系统又可分为交通检测系统和交通控制系统,隧道环境管理系统含有照明控制系统、风机控制系统、CO/VI检测系统等,隧道通信管理系统包括视频监控系统、紧急电话与隧道广播等。关于它们的子系统,作以下的介绍:

(1)交通检测系统

在此系统中,其任务是负责对隧道内车流量、车辆在隧道内速度均值等方面的检测,其检测方式主要是通过隧道路下的环形线圈给出信息。

(2) 交通控制系统

交通控制主要的指示方式依赖于隧道内的交通信号灯以及车道灯。假如隧道内的车流处于正常状态,则信号指示灯就会显示绿色,假如隧道处于拥堵状态,则信号指示灯会呈红色,并进行车流前进的控制,假如是由于施工等方面的原因,车道指示灯便会呈现关闭状态,并且在其他的通道内,车道灯便会进行双向通车指示的设置。

(3)照明控制系统

照明控制系统主要负责分组调控隧道内的照明设备,进而实现控制效率的提高,同时也可使设备的寿命得到相应的延长。根据不同时间的光线强度不同的特点,照明控制系统进行了多种调控备案的设置,以实现系统的智能化管理。

(4)CO/VI检测系统

在隧道环境管理中,CONI检测系统有着极其重要的地位,主要负责隧道内环境情况的了解以及对隧道内环境数据的收集。利用该系统显示近期隧道内的环境参数,并在系统内进行安全阀值的设置,假如存在有危险的情况,该系统便会自动呈现报警信息,并且自动打开风机,进行隧道内环境的调节。

(5)视频监控系统

隧道监控人员通过在隧道内安装相应的摄像机,时刻了解隧道内的运营情况。假如隧道内出现了火灾或者交通事故,监控人员能够通过将事发地的画面近距离观测,可以及时整体上认识事故点的规模,以及相关人员疏散等情况,此外,由视频监控系统收集到的监控图像将会被保存,以便事后对事故起因的分析。

2 公路隧道监控系统集成的方案

2.1 集成方案的比较

通过组态软件开发的隧道监控系统与通过OPC技术开发的集成系统进行比较可知,假如独立通过组态软件开发出的监控系统虽然可以实现相应领域的集成管理,同时此类系统具有多样的功能、运行可信赖等特点,然而,该系统的集成范围始终是局部的,并且也不能统一智能地分析收集到的数据,其智能控制功能也是相当不完善。假如单独使用OPC技术,系统自主开发不是很容易实现,主要是由于技术要求太高,此外,使用OPC技术对系统界面、数据接口等开发,其方便性以及稳定性都不如使用组态软件。

根据以上的分析,假如通过组态软件和OPC技术实现公路隧道监控系统的集成,将极大提高监控系统的集成管理的质量。

2.2 两级集成设计

要想实现组态软件和OPC技术两级集成,需利用Kingview6.52进行组态软的件部分设计。公路隧道监控系统两级集成的具体途径是:先通过Kingview软件实现工业控制类系统的集成,以此对隧道内每一个控制设施的集成化管理进行有效处理,接着利用Kingview可作为OPC服务器的功能,并与其他子系统给出的OPC服务器接口,对监控系统二级集成的OPC服务器进行构建,然后由用户开发的软件集成平台,通过将OPC客户端接口与OPC服务器相连,把每一个异构子系统数据源传到到软件集成平台,进而完成公路隧道监控系统平台化集成管理。其集成结构图见下:

3 结束语

随着公路隧道交通的快速发展,极好地将交通压力问题进行了处理。在公路隧道内,为了使人们的行车安全得到保障,同时也为部门能有效处理突发事故提供便利,必须着手于对相配套监控管理系统的开发

参考文献

第7篇:隧道安全监测方案范文

[关键词]:高速铁路浅埋隧道立体交叉施工监理

中图分类号:U238 文献标识码:A文章编号:

一、工程概况

贵广高铁斗篷山隧道全长7370米,为贵广全线11座一级风险隧道之一,隧道出口DK106+065~106+210段为古崩塌堆积体,埋深浅,地质条件差。主要不良地质为浅埋/软质岩和断层破碎带等。下穿正在营运中的贵新高速公路,交角为60°,相交处贵新高速公路里程为K141+500,贵广铁路里程为DK106+023,高速公路路面距隧道拱顶20.4米。

二、工程特点和难点

1.超前支护和初期支护要求高。隧道穿越地段为贵新高速公路,重型车辆来往频繁,地面动载变化大,对隧道超前支护和初期支护的施工质量提出了较高要求。

2.开挖尺寸和爆破控制严。穿越地段最薄覆盖层为20.4米,且上部16.4米为古崩塌

堆积土,下部4.0米为V级强风化页岩,爆破开挖对路面影响较大,因此要严格控制开挖进尺和爆破震动。

2.过程动态调整勤,施工过程中要加强沉降/收敛和震速测量,并根据观测数据不断调整支护参数和爆破设计。

三、安全监理控制

1 施工方案审查

(1)审查超前支护方式

超前支护主要审查超前大管棚、小导管、锚杆及超前注浆的方法是否符合设计及规范要求,在DK106+013~DK106+037下穿段,要求沉降变形小且均匀。采用超前小导管或锚杆,不能完全保证沉降均匀,考虑大管棚与钢架组合成预支护系统,以支撑和加固自稳力极低的围岩,对防止软弱围岩的下沉/松弛和坍塌等有显著效果。所以,方案审查前应注重现场图纸核对,并提出建设性意见。最终, DK106+05~+DK106+010段采用φ108大管棚超前支护。

(2)审查及变更施工方法

原设计开挖工法为CRD法,由于下列原因建议将工法变更为三台阶七部开挖法。

在DK106+070下台阶揭露出岩层,主要为页岩/钙质砂岩,CRD法各部位面积较小,设有临时型钢架及临时喷混泥土,不利于大型机械作业,初支封闭成环速度较慢,因此CRD法已经不适应该段隧道的施工要求。

根据前期监控量测数据分析,DK106+085/DK106+080周边收敛累计值为12.12mm/11.37mm,符合V级围岩拱脚水平相对净空变化0.2~0.5%;拱顶下沉累积值为11.2mm/11.7mm,符合V级围岩拱顶相对下沉0.08~0.16%。

超前地质预报资料推测DK106+047~037段为岩体破碎带,节理裂隙发育;DK106+030~+027段发育宽张裂隙或溶缝,富水。为防止软质围岩开挖出现大变形,同时为了确保DK106+003~DK106+065段的施工安全,该段工法变更为三台阶七步法开挖。

(3)安全风险的评估及控制

进行风险源分析,对现场施工方法、地质情况、公路运行对施工过程中产生的外力等进行综合分析。

进行风险评估,对照施工里程,对以上风险源进行等级评估,并得出各种综合因素叠加后的等级划分。

编制风险对策(处治方案)及实施细则,并对对策实施后仍可能存在的风险进行评估,反复循环,直至风险降至最低可以实施为止。

监理机构逐级对风险实施细则进行审查后报建设单位批准。

2 施工工艺及方法过程监理

本隧明洞施工发现仰坡支护喷射混凝土有开裂,监理工程师及时向施工单位下发了监理工程师通知单,要求立即停止仰坡开挖,经过变更,对高速公路边缘坍方体进行减载3万余方,并设置11根抗滑桩进行挡护处理。

(1)大管棚超前支护

在DK106+045洞内施工φ108大管棚,注浆达到设计强度后再进行开挖。现场监理对管棚结构及注浆按照设计及规范进行验收和旁站,同时检查施工单位大管棚施工工艺流程图或作业指导书是否满足设计、规范和施工要求。

检查导向墙混凝土等级,截面尺寸,基础是否稳定。导向墙内孔口管直径、壁厚、间距、材质是否满足要求。

导向墙在开挖轮廓线外,开挖时挖出导向墙外弧线,严禁超挖。

孔口管节采用钢筋定位是否符合要求。

检查潜孔钻钻头直径、外插角度、钻孔台架及潜孔钻固定情况,使其有钻井过程中方向/角度和位置不发生改变。

检查导管内增设的钢筋笼的安装是否符合设计要求。

旁站管棚安装:采用人工配合潜孔钻机顶入,钻完一孔即顶入一根。

旁站注浆:注浆前,先在开挖工作面/拱圈及孔口管周围岩面喷射10厘米厚的C25混凝土,以防钢管注浆时岩面缝隙跑浆。注浆采用双液注浆机进行注浆,注浆液采用1:1水泥浆,从拱脚往拱顶依次对称间隔注浆。注浆达到需要的强度后进行开挖。

监控重点:施工过程中,现场监理应严格对管棚、钢筋笼的材质、加工质量进行验收,并对管棚、钢筋笼的推送及注浆过程进行旁站。

(2)三台阶七步开挖法

施工过程中,现场监理应对七步开挖工法熟悉掌握,防止超前支护不达标,未严格执行分步开挖,以及未及时支护等不利施工安全行为。

(3)施工监理要求

加强检查各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环。

监督仰拱紧跟下台阶施作,及时闭和构成稳固的支护体系。

施工过程中通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。

完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。

拱部超前支护完成后,环向开挖上台阶弧形导坑,预留核心土长度宜为3~5米,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5米,上台阶开挖矢跨比应大于0.3。

阶及下台阶左/右侧开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5米,开挖高度宜为3~3.5米,左/右侧台阶错开2~3米开挖。

上/中/下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

仰拱循环开挖长度宜为2~3米,开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧底开挖,支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为4~6米。

(4)弱爆破开挖控制

为确保地表路面及其行车的安全,有效控制爆破产生的震动对地表高速公路路面的影响,分两个阶段实施爆破震速进行监测处理。

一是试验阶段,在隧道进入DK106+045~DK106+065时进行爆破试验,总结钻爆参数,优化爆破设计开挖,最终在施工方案支护形成优化爆破设计;

二是爆破施工阶段,将合理的爆破设计方案在DK106+005~DK106+045段进行全面实施。

3施工监控量测与结果分析

(1)隧道拱顶路面沉降观测

要求施工单位合理布置路面沉降观测断面、测点数量,采用满足安全要求的测量频率,并做好相关原始资料及现场测试资料的收集,现场监理定期进行检查。通过监测,位移累计值最大的点是DK106+068点,为32mm.最大变化速率最大为1.5mm/d。

(2)收敛变形量测

隧道开挖后,周边点的位移是围岩和初期支护力学形态变化最直接/最明显的反映,净空的变化是围岩变形最明显的体现。

本隧道收敛监控量测以每5.0米一个断面,每个收敛监控量测断面有两组收敛测线,分别置于中/下部台阶,测量数据采用监控量测分析软件进行数据分析,提供施工参数。现场监理定期进行检查,注意施工预留沉降量的调整,预防初支侵入二衬。 通过监理审查,隧道DK106+045点拱顶下沉量最大12.3mm,阶净空变化最大量6.86mm,下台阶净空变化量最大7.17mm,监测时段为60.5天。满足设计要求。

(3)微震爆破的监控量测

微震爆破监控量测采用震动信号自动记录仪及计算机1台(配TOPIVW1.5测试软件处理程序),组成监测仪器进行爆破震动监测。监测时测点选择每次爆破里程对应的前后4个地面监测点,监测频率与爆破次数相同。现场监理定期进行检查,监控量测结果爆破震速值在6.82cm/s以内,达到设计要求(控制在10m/s以内),说明爆破设计符合铁路施工及高速公路运营安全的需要。

通过对该段隧道施工监理的结果分析,洞内拱顶下沉/净空变化的累计值均控制在基准范围内,且变化趋于稳定,公路路面未发现沉降开裂等现象,可见严格按该工法施工监理,能保证铁路地下交叉工程施工的安全要求。如辅以 φ108大管棚超前支护及注浆固结围岩,将使施工安全性得到较大提高。

4 监督控制高速公路安全保证措施

(1)督促施工单位施工前与公路管理单位建立联系机制,报批隧道施工方案/下穿贵新高速公路安全保证措施及应急预案措施,并签定安全协议。

(2)要求施工单位在下穿段一定范围内设置限速警示牌和施工提示牌,在距隧道中心线50米处设置减速带,以提示行驶车辆减速注意安全。

(3)该段隧道开挖以弱爆破为主,采用减震爆破技术,降低爆破药量,减小扰动破坏围岩自身稳定.对爆破效果进行检查,及时调整爆破参数,实行动态爆破设计。

(4)隧道施工坚持“弱爆破.短进尺.强支护.早封闭.勤量测”的原则。严格控制初期支护和二次衬砌质量。

(5)在隧道推进时,根据围岩的实际情况及参建单位现场勘察,及时调整支护参数,保证隧道结构稳定和贵新高速公路运营安全。

(6)隧道通过交叉点后,洞内外继续监控量测至少1个月,变形稳定后,方可通知高速公路管理单位解除限速慢行要求。

四、结束语

第8篇:隧道安全监测方案范文

关键词:横通道施工 测点布置变形规律 受力特征

Abstract: the channel tunnel engineering construction is in the common construction project, the construction will give the Lord tunnel negative effects, so we must carry on the research to ensure the safety of the tunnel construction. With the construction of the monitoring data of case is not difficult to find, it to the influence of lining there are laws can depend on, so you can take corresponding measures improve the construction quality and safety.

Key words: horizontal channel sensor arrangement deformation law construction force characteristic

中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:

横通道施工措施以及监测方案分析

在隧道工程中,横向通道主要包括了车行道和人行道两种,因为车行道的横向开挖面积大与主隧道斜交,是一种空间力学结构,因此其对主通道的影响较大,对此类通道的研究较为广泛。研究主要集中在两个方面,一则是对横洞设计与施工的研究,一则是对横洞开挖对主隧道的影响状况。现实工程中,一些工程因为隧道的地质情况较为恶劣,不得不采用的是先对主隧道进行衬砌后在进行横道施工的方式,此时横道对主动的衬砌及其稳定性的影响就成为了研究的一个方向。本文就以某隧道工程为测量对象进行这方面的分析。具体的施工方案与测量措施如下:

工程是一条高速公路隧道,设计为上下行分离隧道形式,上行与下行相互隔离为了保证营运器件的安全和通畅,隧道间设置了车行横道和人行横道,其中车行横道与主隧道为斜交,交叉角度为60°,隧道交叉的高度范围8m,车行横道开挖宽度与主隧道衬砌净空断面宽度设置如下图1所示。

图1:横通道和主洞交叉示意

1、具体施工方案:横向通道与主隧道相交的位置的三通区域为三维空间,其受力结构十分复杂,施工设计时认为可以采用两种方案进行施工,一种是主隧道开挖完成后进行初期支护,随即进行横向通道开挖和初期支护,最后统一进行衬砌;一种是主隧道开挖完成后进行常规施工,即完成衬砌然后进行横道开挖。经过对方案的比较,第一种在地质情况良好且安全维护工作到位时,具备一定的优势,初期支护作为一种柔性的支护可以释放变形,对隧道衬砌施工的合理改进较为有利;对于地质状况较差的则应采用主隧道施工完成后进行横道开挖,可以保证施工安全,但是施工对主隧道的衬砌必然会造成二次变形和载荷状态改变。而工程中隧道的地质结构为黄褐色湿性粘土,其含水量较大超过了30%,天然密度较小。隧道的围岩构成较为单一,综合分析地质情况较差,所以只能采用第二种方案对横洞进行施工,其主要是为了保证主隧道的安全。横洞开挖采用多台阶施工,以此减少对围岩的扰动,完成后进行初期支护。

2、主隧道衬砌监控:为了在施工中量化横道施工对主隧道衬砌的受力与变形的影响,在主隧道施工时埋深了检测元件,对其受力与形变进行数据采集。即在隧洞的下行车道横通道两侧分别设置了断面检测点,测量的项目包括了初期支护与衬砌之间的压力改变,衬砌混凝土的应力、钢筋应力、净空收敛、拱顶下沉等参数,分别按照30°为间隔设置不同的检测元件,两侧拱脚和仰拱各个位置的衬砌内、外侧埋设了振弦式混凝土应变计和钢筋应力计,主要监测目标是横通道施工过程中对主隧道的衬砌力学形态的影响;在衬砌两侧还埋设了净空收敛的监测装置,主要是监测隧洞净空的改变;同时预埋了全站仪的测点,利用全站仪对隧洞的拱顶形状改变进行监测,具体的测点布置如下图2所示。

图2:监测测点布置

横通道施工对主隧道衬砌的影响分析

主隧道施工衬砌施工完成后,在预先设定的横道位置拆除初期支护,然后对横道进行阶梯式施工,分为三个台阶开挖并进行初期支护。开挖进尺的按照上中下三个阶段进行逐次开挖,并配合统一的进尺比例。在研究中为了简化计算量,更好的分析其对衬砌的变形与应力影响,分析中仅仅利用前12m的范围进行计算和模拟。得出结论如下:

1、衬砌的形变规律:交叉施工位置初期支护拆除并进行横道施工的过程中,主隧道衬砌发生的形变可以总结为横向与竖向,而观测中横向位移较小,基本不会造成负面影响。交叉位置初期支护拆除与横道施工时主隧道衬砌的位移按照测点观测的数据分析,其表现为上部下沉,下部隆起;从模拟分析中可见主隧道衬砌上部向下产生了位移而下部则向上产生位移。分别对其衬砌拱顶和侧墙进行了监测,并对三个控制点的数据进行了统计与对比,详情见表:1,其中取XK89+076,XK89+081和XK89+086三个点为拱顶的测控点,分析其水平与垂直方向上的形变数值,其中XK89+076和XK89+086点为墙侧控点,其体现的横向变化数值将帮助分析水平向位移。

表1:衬砌随横通道开挖变形数值

从上面的表格中可以总结,主隧道的衬砌在变形中其突出的是垂直方向的形变规律,其最大幅值近12mm;隧道衬砌的下部在开挖中形成的最大水平形变为6.43mm;在测点XK89+076位置,拱顶的下沉与水平收敛变形明显大于测点XK89+086位置,这就说明横道施工对主隧道衬砌变形的影响是交叉口锐角侧大于钝角的一侧(斜角情况如图1);在开挖过程中达到7m深处,隧洞衬砌顶拱下降达到最高,然后下沉的趋势有所缓和,而水平向位移则在4m位置最大,其后逐渐变小。从上面分析可以总结衬砌变形的规律如下:横向通道施工会直接导致主隧道衬发生形变,且范围较大;通过测量数据分析其变形在该工程中为不对称变形,因为是斜角交叉,其锐角侧变形大于钝角侧,且交叉位置的局部形变较大;横通道施工的初期对主隧道的衬砌影响最为剧烈,但是随着横通道的深入则对主隧道衬砌的影响呈现较小趋势。

开挖中衬砌的应力特征:横向隧道开挖主要破坏的是主隧道的成拱效应,同时对交叉位置的衬砌产生了集中应力干扰。如前分析其开挖至7m是产生的影响最大。此时主隧道在交叉口产生的集中应力沿着轴线向外进行不规则分布。通过对交叉位置应力改变的监测,可以利用交叉位置最大的应力与交叉部分以外没有受到的影响的应力来进行对比分析,由此就可以说明其施工中产生的应力对衬砌的影响程度。如图表2。

表2:主隧道衬砌应力影响分析

注:σmax:交叉部范围最大主应力值;σu:为交叉部外未受影响主应力值

从上表中可见,横通道施工使得主隧道衬砌在交叉位置产生的应力呈现集中状态,且锐角侧的应力大于钝角侧的应力值,同时在交叉口的上下方向也产生了较大的应力集中情况。

衬砌受力的具体情况分析:在施工中利用测点对断面的多个位置进行了应力检测,所得数值为混凝土应力与钢筋应力。检测的结果表明,在开挖一段距离后,横道对衬砌的影响将发展为稳定趋势,取得稳定后的应力值按照钢筋混凝土矩形构件分别可以获得截面安全系数。衬砌结构各个位置的安全系数如下表3所示。

表3:衬砌各个位置的安全系数

从上表中可见:XK89+076和XK89+086测点中断面各个部位的安全系数从8.8-48和12-58不等,且其都已经超过了钢筋混凝土结构的安全系数2.0,这说明断面的不同位置的强度设计可以满足施工需求,衬砌从整体看是安全的。通过比对锐角侧和钝角侧测点的安全系数值,可以发现:交叉口锐角侧的衬砌安全系数相对与钝角侧略小;锐角侧的衬砌结构最小安全系数出现在顶拱测点,钝角侧的最小安全系数则为墙边测点。

结束语

通过前面的监测结果可知,横通道在施工中对主隧道衬砌的影响呈现的是不对称形态,其变形规律为锐角侧大于钝角侧,且有使得交叉口扩大的趋势,但是其影响随着横通道的深入则趋于稳定,即影响减小。同时其应力特征表现为锐角侧安全系数相对小,其危险点为拱顶,所以在采用衬砌施工后进行横道施工,必须注意对锐角侧拱顶的监测与防护加强。

参考文献:

[1]雷金山,苏锋,阳军生,陈福全,周灿朗.土洞对地铁隧道开挖的影响性状研究[J].铁道科学与工程学报, 2008,(02) . [2]张志强,许江,万晓燕.公路长隧道与横通道空间斜交结构施工力学研究[J]. 岩土力学, 2007,(02) .

[3]张志强,何本国,何川.长大隧道横通道受力分析[J].铁道学报,2010,(01) .

第9篇:隧道安全监测方案范文

关键词:铁路隧道;开挖安全;施工技术

中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:

现代铁路隧道必须加强施工管理,强化资源配置,要坚决按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的施工原则来施工。高度重视爆破方案与施工通风方案设计,加强支护,进行地质分析与监控量测工作,做好各项施工预案,正确选择施工方法,为安全、优质、快速施工创造条件。

1 工程概况

新复村隧道位于云南省嵩明—昆明南区间,为单洞双线隧道 , 左 右 线 线 间 距 为 5.0 m, 全 长 890 m, 起 讫 里 程 为DK1155+695~DK1156+585,全隧位于半径 R=9 000 m 的左偏曲线上。全隧全部为Ⅳ、Ⅴ级围岩,隧区处于云贵高原侵蚀构造中低山区,区内地形总体为东高西低,基岩多。现阶段掌子面施工至 DK1155+825,围岩为玄武岩,弱风化带 W2,节理发育,岩体完整性较好。经超前地质预报 TSP 及加深炮孔探测,围岩具有一定自稳能力,洞身埋深约为 32 m。从掌子面至隧道进口明暗交界处 DK1155+745 洞身埋深逐渐变小,最小埋深约为 5 m,其中 DK1155+745~+794 段洞身处于玄武岩强风化带(W4),节理发育岩体破碎,为坍塌高风险段落。

2 隧道力学的特征和施工特点

2.1 力学特征

①与之前的工艺工法建设的铁路隧道相比较而言,高速铁路客运专线的大断面隧道,开挖跨度大,高度比较高,隧道拱顶比较不稳定,拱顶岩块崩塌的可能性比较大,拱顶的围岩有拉应力区的存在;②标准相对较高的围岩强度或比较好的地基承载力,隧道的拱脚和边墙脚处应力集中会更加严重;③辅助施工的措施要求更高,松弛压力大,浅埋隧道的埋深范围大,产生拱作用要求的埋深较深;④开挖以后,围岩自稳的要求标准围岩强度要更高,隧道周围围岩呈现出大范围的塑性化和更大的变形。

2.2 施工特点铁路大断面隧道施工非常复杂,施工中要严格按照“管超前、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、快成环、紧仰拱、勤量测、速衬砌”的施工原则组织施工,认真对待堆积体、浅埋处、破碎地带和洞口处,高速铁路大断面隧道施工办法的确认、隧道的稳固与安全的确定性,包括围岩的全面性,还有围岩本身的强度性。

3 确保隧道施工安全的主要技术措施和保证措施

3.1 主要技术措施

隧道施工监控量测的主要目的包括围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边收敛、地表沉降,观察记录工作面的工程地质与水文地质情况,作地质素描。观察开挖面附近初期支护状况,判断围岩、隧道的稳定性和初期支护的可靠性。在隧道施工期间实行监测,能够提供及时、可靠的信息用以评定隧道在施工时的安全性,准确地预报可能发生的安全隐患,便于及时做好有效地应对措施,避免事故的发生。

监控量测应做好以下几方面的工作:①将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间;②制订切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划;③施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。

3.2 地质超前预报

本段钻探为 ZT-1,利用 TY28 气腿钻机钻设超前地质探孔,每次在上台阶拱顶、左右两侧拱腰各钻一个超前水平地质探孔,孔径 42 mm,长度 6 m,探明前方实际地层情况,明确隧道顶部的工程地质和水文地质条件。本段物探为 WT-1,利用 TSP203PLUS 地震波地质预报系统,TSP 采用回声测量原理,对开挖进行地质预报,进一步核实地质资料。预报结果为:D1K1155+830~D1K1155+745 段围岩岩体岩性较目前掌子面岩体岩性稍好,该段围岩岩性相对稳定,无大的地质突变,节理裂隙局部发育,以闭合发育为主,局部围岩较破碎,在 D1K1155+800、+786 段附近存在少量裂隙水。

3.3 本段断面设计参数

DK155+745~ DK1155+794 段设计为Ⅴ级 0.3 g 抗震设防复合式衬砌断面,按施工预留断面加宽 15 cm,参照新建铁路沪昆客运专线长沙至昆明段沪昆贰隧参 01-41 图,每延米隧道总开挖量 154.61 m3。开挖高度为轨面以上 10.11 m,轨面以下 3.24 m;最大开挖宽度 15.26 m。

3.4 支护参数

3.4.1 超前支护

DK1155+745~+775 段超前支护为大管棚增设 45°大外插角小导管设计,参数为:①导管规格:外径 108 mm,壁厚 6 mm;孔口管:热轧无缝钢管,外径 133 mm,壁厚 5 mm。②管距:环向间距40 cm。③倾角:外插角 1 °~3 °为宜,可根据实际情况作调整。④注浆材料:M35 水泥浆或水泥砂浆;⑤设置范围:拱部 150°范围;⑥管棚单根长度:35 m。⑦管棚数量:50 根。⑧外插小导管:外径42 mm,壁厚 3.5 mm,L=4 m,纵向 2.4 一环,环向间距 0.4 m。DK1155+775~+799 段超前支护为中管棚增设 45 °大外插角小导管设计,参数为:①导管规格:外径 76 mm,壁厚 6 mm;②管距:环向间距 40 cm;③倾角:外插角 10 °~15 °为宜,可根据实际情况作调整;④注浆材料:M35 水泥浆或水泥砂浆;⑤设置范围:拱部 150 °范围;⑥中管棚长度为 8 m,每环设置 50 根,纵向 6 m一环;⑦外插小导管:外径 42 mm,壁厚 3 mm,L=4 m,纵向 2.4 m一环,环向间距 0.4 m。

3.4.2 初期支护

本段设计为Ⅴ级 0.3 g 抗震设防复合衬砌断面,支护参数为:钢架采用Ⅰ22a 型钢架,间距 0.6 m,钢架间采用 φ22 钢筋连接,间距 50 cm 错开布置;φ8 钢筋网网格间距 20 cm×20 cm;拱墙锚杆长 4 m,环纵间距 1.0 m×1.0 m,拱部 140 °设置 φ25×7 中空注浆锚杆,每环 18 根,边墙系统锚杆由 φ22 砂浆锚杆调整为φ42 小导管,每环 10 根,布置参数不变;初期支护厚度 28 cm;上下台阶每侧拱脚以上 50 cm 位置安装 2 根 φ42 mm 锁脚锚管,长度 4.5 m,与钢架采用“L”钢筋焊接。

3.4.3 临时支护

临时支护采用Ⅰ18 工字钢,每 2 榀设置一处,与钢架连接处均设钢垫板(24cm×30cm×1.6cm),φ8 钢筋网网格间距 20cm×20cm,混凝土喷射 10 cm 厚。

3.5 洞身开挖

DK1155+745-DK1155+794 段洞身位于 W4 段,采用新奥法施工。开挖方法采用台阶法加临时仰拱。按照“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭”施工原则施工。严格按照铁道部 120 号文件执行,上台阶每次开挖进尺不得大于 1 榀钢拱架间距,边墙每次开挖进尺不得大于 2 榀钢拱架间距,仰拱施作要及时跟进。

4 结束语

经过对铁路隧道施工技术的总结,铁路隧道施工须严格地按照“预报超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则来施工。正确选择爆破参数、合理控制开挖进尺、加强支护是隧道施工的核心工作。地质分析、强化资源配置、认真执行各项技术规范,是隧道施工安全的重要保障。

参考文献:

[1]郝金印,刘杨.浅埋暗挖双联拱大跨隧道下穿既有线综合施工技术[J].价值工程,2012(14).