交叠-小近距隧道施工控制与监测
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浅谈小净距隧道洞口施工监控量测技术发布时间:2021-12-24T03:22:25.343Z 来源:《城镇建设》2021年25期作者:魏成杨成盛永锋[导读] 短距离隧道入口段施工过程中,由于多种因素的影响,魏成杨成盛永锋中建八局第三建设有限公司 210046摘要:短距离隧道入口段施工过程中,由于多种因素的影响,围岩动力变化十分复杂。
通过分别分析影响因素,很难获得围岩的受影响程度和变化结果,但每个影响因素的结果都是围岩具有直观的性能变形。
此外,由于应力引起的变形在一定程度上演变,有时会导致围岩塌陷和支撑系统破坏。
因此,我们可以通过变形测量,即拱缩和间隙收敛来监测设计和分析围岩稳定状态信息,并结合某些施工方法控制围岩的不利变形,以提高围岩应力状态,从而通过测量结果来实现控制隧道安全施工的目的。
关键词:小净距隧道洞口;施工;监控量测;技术引言从低间隙公路隧道入口安全研究背景出发,通过现场监测和数值模拟,全面系统地研究了低间隙隧道入口围岩和结构的应力、应变和位移特性及变化规律,并对现阶段的施工安全进行了评价。
1施工监测项目及方法隧道洞口盖挖段下穿环山路,地质条件差、埋深浅、净距小,隧道暗挖难度大、施工风险高,施工期间应重点加强下穿段的监测测量工作,监控量测项目详见下表,暗挖隧道进洞施工前需编制《监控量测专项施工方案》并组织论证,施工监测按照专家评审通过后的方案实施。
2小净距隧道洞口施工监控量测技术2.1洞内外观察1)观测内容(1)对开挖后没有支护的围岩:(1)岩石种类分布状况及界面近距状态;(2)岩性特征:岩石的颜色、结构和结构;(3)地层年龄分配和发生情况;(4)填缝特性、组数、间距、填缝和裂缝发育程度和方向特性、横截面状态特征、填缝类型和发生次数等,以及是否存在不利事件;(5)断裂带的类型、发生情况和水体特征;(6)水文地质观测,如地下水类型、水流、水流压力、湿度等。
(7)所有土地所有者都帮助滑坡,如屋顶截流现象;(8)现场压力状况及其他相关内容。
小净距隧道施工要点山区高速公路选线时上、下行隧道往往受地形限制,使得两相邻隧道的最小净距不能满足设计规范的要求。
在此情况下,福建省近年来较流行的隧道结构形式为单线双洞连拱隧道。
由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线双洞隧道大得多,为此,在工程实践中衍生出一种新的结构形式小净距隧道。
小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间,一般小于1. 5 倍隧道开挖断面的宽度。
开挖及施工顺序隧道开挖要根据围岩情况、施工能力、施工机具配置、工序转换等多方面因素加以考虑,保障施工的安全,保障施工进度。
对于小净距隧道来说,由于双洞之间的相互影响,两隧道工作面必须要错开一段距离,才能尽量减少相互之间的扰动影响。
先行洞根据围岩情况一般超前12倍洞径。
其断面的开挖方式,需要根据围岩的实际情况具体选用最安全、经济的方法。
对于岩性较差的Ⅵ、Ⅴ级围岩一般采用单或双侧壁导坑法,开挖前应进行围岩超前预加固和地表加固;对于Ⅳ级围岩推荐采用上下台阶与正、反向单侧壁导洞组合的开挖方法,先行洞采用工序较为简单的上下台阶法,后行洞要首先加固中夹岩,利用侧壁临时支护,减少后行洞开挖对中夹岩的扰动;对于岩性较好的Ⅲ级以上围岩可采用超前导坑预留爆层法。
钻爆技术小净距隧道钻爆施工质量直接关系到隧道施工的成败,钻爆作业应监测围岩爆破扰动深度、爆破震动对周边及中夹岩柱的破坏程度,对爆破震动加以控制,以利中夹岩柱的稳定。
小净距隧道由于中夹岩柱的宽度较小,后开挖隧道的爆破振动对先开挖隧道会产生较大影响,应将先开挖隧道衬砌处的振动速度控制在15cm/s 以内,并以此作为后开挖隧道各段爆破药量的计算依据。
为避免震动波的叠加,必须采用微差控制爆破,各段起爆时间应根据震动测试确定,或按经验值200ms为宜。
对于Ⅳ级以下围岩地段的施工采用预裂爆破作业,对于Ⅲ级以上围岩地段的施工采用光面爆破作业。
预裂爆破和光面爆破要根据围岩特征和工程类比经验或施工规范,合理地选择周边眼间距、周边眼的最小抵抗线及相对距离装药集中度等参数。
1.总则1.1小净距隧道是指并行双洞公路隧道间夹岩石厚度较小,一般小于1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊隧道结构型式.1.2为给小净距隧道施工提供技术指导和行为要求,特制订本细则。
1.3细则适用于隧道开挖断面宽度小于13m的并行双洞隧道。
1.4本细则针对福建三明~福州高速公路的工程地质、水文地质和相关围岩情况拟定,只适用于该路段的小净距隧道施工。
1.5本细则重点围绕小净距隧道施工中的施工方法及工序、关键工艺施工、监控量测技术要求等编写,未涉及的各种施工技术要求,严格按《公路隧道施工技术规范》(042—94)执行。
1.6承包商应根据设计文件和本细则的要求,编制施工组织计划,并对各工序的滞后时间、空间间距、炮眼深度、装药量等提出严格要求,经监理审查同意后方可实施.1.7本细则建议的施工方法及工序、关键工艺、量测要求等,应当根据施工过程中所得到的现场量测资料及时进行修改和调整,以确保工程安全、经济、合理。
1.8本细则为“京福高速公路福建段小净距隧道设计、施工关键技术研究"课题的阶段性成果,目前为试行阶段.在执行过程中应当根据施工现场地质情况、施工情况、量测数据及计算分析结果等及时加以补充、修改和完善。
2.施工方法及工序为确保开挖过程中围岩的稳定性,减小因隧道间净距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素的影响,满足小净距隧道中夹岩特有的加固要求,特对小净距隧道不同围岩类别段的施工工序作如下要求:2.1I、II类围岩段根据隧道围岩变形特点,在正常情况下,推荐在I、II类围岩段采用正向单侧壁导坑的开挖方法.施工工序以左洞先开挖制定,当右洞先开挖时,则将左、右洞施作顺序对调即可。
2。
1。
1 左洞按下列开挖顺序施工:(1)上台阶1超前支护(2)上台阶1开挖;(3)上台阶1初期支护(含侧壁临时支护);(4)中夹岩上部水平贯通锚杆施工;(5)下台阶1超前支护(6)下台阶1开挖;(7)下台阶1初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护);(8)中夹岩下部水平贯通锚杆施工;(9)上台阶2超前支护(含侧壁临时支护);(10)上台阶2开挖;(11)上台阶2初期支护;(12)下台阶2 超前支护;(13)下台阶2 开挖;(14)下台阶2初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护);(15)拆除侧壁临时支护;(16)仰拱回填砼施工;(17)防水层及拱墙二次衬砌施工。
上下交叠隧道近接施工力学特性的监控量测与数值模拟分析陈培煌【摘要】以厦门北动车运用所新建刘塘隧道上跨穿越既有铁路隧道的近接施工为依托,通过数值模拟和现场监控量测等手段,分析了上跨隧道开挖对下伏既有隧道的力学影响规律.数值模拟与现场监测结果表明,上方卸载使得既有隧道衬砌结构发生轻微水平向收敛和竖直向隆起(约2 mm左右).另一方面,上方卸载使得既有隧道衬砌左拱肩处(迎挖侧)的轴力显著降低(降幅约为16%),拱顶处的弯矩显著降低(降幅约为31%),而衬砌其他位置处的内力变化幅值不大.从量值上看,若不考虑爆破振动效应,上跨隧道开挖对下伏既有隧道的力学影响有限.上述成果为新建刘塘隧道的安全施工提供技术支持,也为其他类似近接穿越工程提供参考.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P97-101)【关键词】交叠隧道;施工力学特性;数值模拟;监控量测【作者】陈培煌【作者单位】中铁二十二局集团第三工程有限公司福建厦门361010【正文语种】中文【中图分类】U451.11 引言上下交叠隧道近接施工的工程实例通常出现在城市地铁隧道建设中,许多学者已针对盾构法隧道近接施工的力学响应问题,展开了深入研究[1-2]。
近年来随着我国交通基础设施建设规模的不断扩大,山岭隧道中也开始出现上下交叠近接施工的案例[3]。
王清标等[4]在FLAC3D平台上,研究了近接交叠隧道施工中,不同开挖方式对围岩变形的影响,认为CRD法对围岩变形的控制效果优于眼镜法和台阶法。
毛新颖等[5]采用有限差分法对地铁盾构下穿公路隧道的施工全过程展开数值模拟,发现既有隧道的存在对地层变形有一定约束作用,距离公路隧道越近,由盾构穿越引起的地面横向沉降越小。
饶竹红等[6]在PLAXIS平台上,对海相淤泥地层中的交叠隧道的施工过程展开数值模拟,认为新建隧道下穿施工对周围地层影响极大,造成既有线路下沉14 mm,地表沉降69 mm。
小净距盾构叠交隧道可控门型钢架加固施工工法小净距盾构叠交隧道可控门型钢架加固施工工法一、前言小净距盾构叠交隧道可控门型钢架加固施工工法是一种用于隧道加固的工法,通过在现有隧道结构上加固门型钢架,以提高隧道的强度和稳定性。
本文将介绍这一工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点1. 可控性强:通过合理设计和施工工艺,可控制加固门型钢架的施工过程,确保每个环节的质量和精度。
2. 增强结构强度:加固门型钢架的引入能够增加原有隧道结构的抗压能力和整体稳定性。
3. 施工周期短:相对于传统的隧道加固方法,小净距盾构叠交隧道可控门型钢架加固施工工法可以大大缩短施工周期,提高施工效率。
4. 技术难度低:该工法采用简单易行的施工工艺和设备,减少了施工难度和风险。
5. 经济效益明显:通过可控加固门型钢架,能够延长隧道的使用寿命,减少维护和修复费用,提高工程的经济效益。
三、适应范围该工法适用于小净距盾构叠交隧道的加固和维修工程,包括城市地铁、高铁、公路、水利等各类隧道工程。
四、工艺原理小净距盾构叠交隧道可控门型钢架加固施工工法的原理是通过在现有隧道结构上加固门型钢架,以增加结构的强度和稳定性。
施工工法与实际工程之间的联系是通过合理设计和施工工艺来确保加固门型钢架的质量和精度。
为了保证加固效果,采取以下技术措施:1. 前期工程调查与设计:对隧道结构进行细致的检测和评估,确定加固门型钢架的型号和规格。
2. 施工工艺控制:严格按照施工工艺进行施工,包括门型钢架的焊接、安装和固定。
3. 施工质量控制:进行质量检验和监测,确保加固门型钢架的质量符合设计要求。
4.施工安全措施:采取必要的安全措施,如搭建安全网、设置警示标志等,确保施工过程的安全。
五、施工工艺1. 预处理:清理现有隧道表面以去除污物和杂物,使加固门型钢架能够充分与隧道结构接触。
2. 制作和安装门型钢架:按照设计要求制作门型钢架,并进行焊接和安装。
随着城市轨道交通的快速发展,盾构隧道穿越复杂环境的情况越发频繁,其盾构下穿施工加固控制技术是保障盾构隧道安全施工的关键。
以济南轨道交通1号线、2号线盾构隧道小净距、交叠下穿京沪高铁桥为工程背景,制订了折线型隔离桩+桩间旋喷止水的控制技术,通过数值模拟确定了多区间下穿高铁桥的最佳施工顺序,分析了下穿施工过程高铁桥桩基的变形规律和内力分布,并通过现场实测数据验证了该控制技术的变形控制效果,研究成果对复杂环境盾构穿越施工具有重要参考指导意义。
1 工程概况济南轨道交通1号线、2号线盾构区间以小净距交叠下穿京沪高铁桥工程。
1号线盾构区间左、右线均由104号与105号桥墩间斜穿桥跨。
盾构左、右线下穿段隧道覆土厚度分别为28.35m、19.22m,下穿段左、右线为上下交叠。
盾构左线距104号桥墩桩基最小净距为10.45m;右线距105号桥墩桩基最小净距为10.84m。
2号线盾构区间左、右线均由104号与105号桥墩间正穿桥跨,盾构左、右线下穿段隧道覆土厚度均为7.57m。
下穿段左、右线距104号、105号桥墩桩基最小净距为15.81m、18.79m。
盾构下穿段京沪高铁桥为预应力连续梁桥,桥跨64m,运行时速为300km/h,桥下为低承台群桩基础,圆形桩基直径1.5m,104号桥墩桩长45m,105号桥墩桩长42m。
高铁桥桩基变形控制标准为1.0mm、相邻墩台差异沉降控制为1.0mm。
下穿段地貌为山前冲洪积平原地貌,第四系覆盖层厚度大于50m,成因以冲洪积为主。
1号线盾构下穿段地层自上而下主要为杂填土、黄土、粉质粘土、粘土层、细砂层和卵石层。
2号线盾构下穿段地层主要为杂填土、黄土、粉质粘土、细砂层。
地下水埋藏形式为潜水,水位埋深11.20~17.80m,主要接受大气降水补给和山区地下水径流补给,以侧向径流、人工开采方式排泄。
图1 盾构下穿高铁桥相对位置平面示意图2 盾构下穿高铁桥相对位置剖面示意2 盾构下穿隔离控制技术为减少盾构掘进施工对高铁桥墩的影响,在盾构下穿前1个月预先在穿越段区间隧道两侧各打设1排直径 800 @1000钻孔灌注桩和1排直径 600 @450旋喷桩加固,深度均为38m,纵向范围长度超过桥墩外15m;为适应4条区间隧道与桥墩的相对位置关系,采用隔离桩折线型布局形式,以取得最佳加固效果和经济性,隔离措施防护设计平面布置如图3所示。
笋岗站下线隧道区间明挖段上线隧道图 1 7 号线红岭北站—笋岗站区间平面图基金项目:浙江省科技计划项目(编号:2014C33054)图 2 区间纵断面上线隧道下线隧道笋岗站红岭北站小净距加固起点里程D K 26+336.000叠线加固起点里程D K 26+390.000左右线盾构终点左D K 26+499.1图 3 典型横断面 1轨面埋深14.84 m轨面埋深22.84 m3 m60°图 4 典型横断面 2轨面埋深15.28 m轨面埋深23.28 m2 m图 5 叠交段加固范围示意图上线隧道2.5m下线隧道隧道净距2.5 m120°注浆参数根据注浆压力确定每孔注浆量,为防止注浆压力过大造成管片开裂及破损,注浆压力为 0.3~0.6 MPa图 6 支撑台车横断面示意图(单位:mm )9702 080橡胶钢芯轮15°15°40°40°液压支撑缸门架管片工字钢轨枕间距1 200R 2 70R 3 700图 8 拱顶沉降时程曲线2015-1-102015-1-112015-1-122015-1-132015-1-142015-1-152015-1-162015-1-172015-1-182015-1-192015-1-202015-1-212015-1-222015-1-232015-1-242015-1-252015-1-262015-1-272015-1-282015-1-29监测日期1120 环23 环26 环30 环图 7 地表沉降时程曲线2015-1-102015-1-112015-1-122015-1-132015-1-142015-1-152015-1-162015-1-172015-1-182015-1-192015-1-202015-1-212015-1-222015-1-232015-1-242015-1-252015-1-262015-1-272015-1-282015-1-29监测日期20 环23 环26 环30 环机推进到下线隧道各管片相应位置时,盾构机自重及相关施工荷载导致下线隧道各管片钢筋应力有所增加。
地铁叠线隧道小净距盾构施工工序研究地铁隧道的建设工作是目前城市轨道交通系统建设中必须要完成的一项工程,随着城市化进程的加快,城市交通拥堵日益严重,城市轨道交通系统被视为未来城市交通的重要解决方案之一。
地铁隧道建设工作的质量和安全都是影响城市交通体系健康发展的关键因素。
地铁隧道的叠线隧道工程是地铁建设中的一个核心环节。
由于地铁隧道的建设工作往往在城市下方进行,所以需要在保证隧道施工质量的考虑到对地上环境和人员的影响。
叠线隧道的施工就是一种比较常见的方式,即在同一地点施工两个或多个隧道,其中较小的隧道在较大的隧道顶部穿过,从而节省了施工时间和空间。
叠线隧道施工过程中,盾构机是常用设备之一,盾构施工的合理方案和精准控制是保证叠线隧道顺利施工和质量的关键。
本文针对叠线隧道盾构施工过程中的小净距施工进行研究,旨在探讨小净距施工的合理方案和关键技术,为地铁隧道叠线隧道施工提供参考。
一、叠线隧道盾构施工概述1. 叠线隧道的概念叠线隧道在两条不同的轨道交通隧道之间设置一条小直径隧道,将两条大直径隧道连接在一起,形成叠线隧道。
叠线隧道的建设可以节省施工时间和空间,并且可以提高地铁系统的运行效率。
2. 盾构施工的原理盾构机是一种专门用来驾驶隧道的施工机械设备,其功能主要是在地下进行隧道掘进和管道道路的铺设。
在盾构施工中,盾构机的前端设有刀盘,刀盘会不断进入岩土中进行掘进,同时推进隧道的掘进母管。
隧道施工需要根据地质条件,选择合适的掘进方法和合理的支护结构,以保证隧道的稳定和安全。
3. 叠线隧道盾构施工流程(1)分析勘测资料并确定设计方案。
(2)基础工程的施工,包括基坑开挖、钢筋混凝土的铺设等。
(3)地下顶板支护,通常采用钢筋混凝土板支撑和液压撑架等方式。
(4)施工前的准备工作,包括盾构机的检查和调试、材料的配送等。
(5)盾构隧道的掘进,盾构机在隧道里挖掘与支护板安装相结合。
(6)施工过程中的控制,包括控制隧道的掘进速度、刀盘的操作等。
小净距隧道施工要点小净距隧道是指双洞间中夹岩柱的宽度介于连拱隧道和普通双线分离隧道之间、一般小于1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊结构形式隧道。
小净距隧道与普通双线分离隧道最大的区别是中夹岩柱的宽度,由于小净距隧道中夹岩柱的宽度较小,而所受围岩压力大,因此,可以看出, 小净距隧道施工的关键是加固中夹岩柱。
如何确保中夹岩柱的稳定,事关隧道施工的成败。
为确保开挖过程中围岩的稳定性,减少因隧道间距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素,隧道在开挖施工时,针对不同的围岩采用了不同的开挖方法,Ⅱ类围岩段开挖时,采用了正向单侧壁导坑施工方法,Ⅲ类围岩段开挖时,采用了上下短台阶施工方法,Ⅳ类围岩段开挖时,采用了超前导坑预留光爆层施工方法。
1、洞口施工为减少对洞口仰坡的扰动,隧道洞口石方段开挖采用弱爆破及预裂爆破的施工方法。
洞口刷坡时,为保证中夹岩柱的稳定,两隧道中夹岩柱坡口处原地面土体暂时予以保留,以支挡坡面。
洞口仰坡采取锚杆、挂网、喷混凝土加固。
同时为防止洞口开挖时坍塌,隧道洞口处加设锁口导管进行超前支护。
导管采用φ89mm、壁厚6mm、长16m 的热轧无缝钢管。
施工时,导管沿隧道开挖轮廓线(导管间距50cm)并设1°的仰角,方向与路线中线平行,打入围岩,锁口导管注浆时初压为0.5MPa,终压为2MPa,注浆过程应根据地质情况控制注浆压力,浆液扩散半径≮0.5m,注浆结束至掘进开挖前的时间间隔按不短于6h进行控制。
2 洞身施工2.1Ⅱ类围岩段开挖及施工顺序根据现场施工条件和施工工期要求,右洞先于左洞施工。
右洞开挖断面超前左洞开挖断面按不小于40m进行控制。
右洞开挖采取上、下台阶法施工,上台阶开挖采用环行开挖留核心土法。
上台阶开挖后,拱部支护及时跟上,Ⅱ类围岩超前支护方式采取超前小导管注浆加固,导管采用直径Ф42mm、壁厚3.5mm、长3.5m的无缝钢管,管壁每隔15cm交错钻眼,眼孔直径Ф8mm,但尾部1m不设压浆孔。
交叠\小近距隧道施工控制与监测摘要:介绍一座与既有公路隧道水平面和坚直面相邻的隧道群开挖、既有隧道监测及其防护加固方法。
通过对既有隧道进行预加固和爆破振速的监测,以及优化交叠、小近距隧道群的施工方案,保证了既有隧道的安全和施工的顺利进行。
Abstract: This paper introduces an existing highway tunnel level and firm face adjacent to the tunnel excavation, tunnel monitoring and protection method of reinforcement. Based on the existing tunnel pre reinforcement and blasting vibration velocity monitoring, as well as the optimization of overlapping, closely spaced tunnel group construction plan, to ensure both the safety tunnel and construction 关键词交叠小近距隧道施工控制监测Key words :overlap closely spaced tunnel construction monitoring and control中图分类号: U45文献标识码:A 文章编号:1工程概况大坪山隧道为泉厦高速公路扩建(双向四扩八)工程位于泉州市区的一座分离式隧道,左线起止桩号为ZK393+744.70~ZK394+833.00,全长1088.30m。
右线起止桩号为:YYK393+734.00~YYK394+816.50,全长1082.50m。
隧道洞内为单面坡,0.5%和0.58%两种坡度。
隧道进出口为全~强风化花岗岩,洞身为弱~微风化花岗岩。
小净距交叉重叠论文:小净距交叉重叠矿山法隧道开挖步序研究与实践摘要:结合深圳地铁5号线太怡区间的工程实例对小净距交叉重叠隧道的开挖步序进行理论研究,并结合实际施工情况总结开挖步序隧道开挖本身的安全及对周边环境的影响,提出各作业面合理的的开挖步序。
关键词:小净距交叉重叠矿山法隧道开挖步序分析实践引言深圳地铁5号线和7号线在太安站上下换乘,从建设方面考虑,先期建设的5号线太安~怡景区间与7号线田贝~太安区间连接太安站的引出线同期建设,5号线太安~怡景区间和7号线的田贝~太安区间在靠近太安站段小净距交叉重叠,隧道均为矿山法施工,周边环境异常复杂,隧道断面多变,地质复杂,施工难度极大。
一、工程概况深圳地铁5号线太安~怡景区间和7号线的田贝~太安区间在靠近太安站段由交叉重叠,5号线在上,7号线在下。
两洞竖直净距为0.9m~1.6m不等1.1 地质条件该段地层从上到下为①1素填土、④5粉质粘土、⑥2粉质粘土、⑦2砂质粘土、○171全风化混合岩、○172强风化混合岩、○173中风化混合岩。
5号线洞身主要穿越第四系全新统海残积层④5粉质粘土、⑦2砂质粘土。
7号线洞身上部区间穿越地层大部分是全风化混合岩,下部部分地层为强风化混合岩,软硬地层交错,部分地段在洞身处于砂质粘性土中。
2.2 工程难点对于该工程:深圳地铁5号线太怡区间5、7号线重叠段隧道施工的主要难点有:① 5、7号线施工的先后顺序② 上下隧道掌子面的间距二、上下线隧道施工先后顺序研究2.1 数值分析就此问题,利用plaxis3d tunnel 进行数值模拟,分两种工况分别分析,工况一:先上后下;工况二:先下后上。
模拟时不考虑先建隧道的开挖步序,使其一次成形,然后对后挖隧道进行分步开挖,研究其对先建隧道的影响。
模型取5、7号线开始重叠的一小段,这样可以保证5、7号线的相对位置不变,提高结果的准确性。
再根据两种工况开挖步骤的不同,两个模型的纵向长度稍有不同(工况一纵向长度12m,工况二纵向长度27m)。
隧道结构施工中的监测与控制隧道作为建筑工程中的一个常见结构,在建筑中的应用越来越广泛,但其施工中经常会出现很多问题,如隧道养护、矿山开采、地铁隧道等等。
因此在隧道结构施工中的监测与控制非常重要,以确保隧道结构的稳定性和安全性。
一、隧道结构施工前的监测在进行隧道结构施工之前,需要对周围环境进行监测,以确认是否有什么影响隧道结构安全性和稳定性的因素存在。
具体包括:1.地质与水文监测。
隧道穿越的地质环境和水文环境是直接影响隧道建造质量的重要因素,需要对其进行详细地质与水文调查,并进行长期监测,对地质与水文情况的变化及时作出反应,以保证隧道的稳定性和安全性。
2.地表监测。
隧道施工前要对地表进行监测,预测隧道施工会对地表造成什么影响,如下沉、位移、裂缝等变化,以及隧道施工对地表上的竖向力和水平力等的影响。
3.建筑物监测。
如果隧道施工附近有建筑物存在,需要在隧道施工前进行监测,以确保建筑物的稳定性和安全性。
二、隧道结构施工中的监测与控制1.隧道材料的监测。
隧道施工中需要使用大量的材料,如水泥、砖块、混凝土等,这些材料要经过严格的检测和监测,确保其质量合格,以保证隧道结构的稳定性和安全性。
2.隧道构造的监测。
隧道施工中需要严格监控隧道内的构造物,如防水层、回填料等,以确保其质量符合规定要求。
3.地下水位和地质构造的监测。
在隧道施工过程中,地下水位和地质构造的变化会对隧道结构产生影响,因此需要长期监测,以及时做出调整。
4.应力监测。
隧道施工中,应力监测是一个非常重要的环节,通过监测隧道内的应力情况,可以及时发现隧道结构的变化,避免隧道结构因应力问题而造成事故。
5.隧道变形监测。
隧道施工中需要监测隧道结构的变形情况,如隧道的弯曲程度、沉降变化、内部结构变化等等,以确保隧道结构的稳定性和安全性。
6.环境监测。
隧道施工中需要对周围环境进行监测,如空气质量、噪声情况等等,以确保隧道施工对周围环境的影响最小化。
三、隧道结构施工后的监测与控制1.隧道结构定期巡查。
小净距隧道施工方案1 工程概况1.1 设计概况隧道为小净距隧道,单洞长582m。
最大埋深48米,洞门墙采用C20级砼浇筑,洞内路面采用240mm厚水泥混凝土。
1.2 隧道地质(1)工程地质进出口围岩以松散低液限粘土及强风化泥岩为主,岩性呈松散及碎裂结构;中部围岩为泥质粉砂岩、泥岩夹粉细砂岩,属软质岩,受构造影响轻微,岩石为弱风化,裂隙较发育--不发育,岩体较完整,局部地段较破碎,呈块状砌体结构及块石状镶嵌结构。
(2)水文地质隧道进出口地下水活动呈浸润状,围岩稳定性差,易坍塌。
仰坡低液限粘土在施工时应全部清除,保证施工安全;中部泥岩主要以浸润状滴水为主,泥质粉砂岩及粉细砂岩则以裂隙、层间线状或小股状产出。
围岩基本稳定,由于岩层倾角平缓,层间结合一般——较差,加之裂隙切割,洞室开挖后拱部无支护时易顺层面塌落,小坍塌,侧壁基本稳定.1.3 结构形式及支护参数隧道结构按新奥法原理进行设计,施工时采用复合衬砌,以药卷锚杆、管棚、注浆小导管为超前支护,以锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土等为初期支护,并辅以钢拱架、中空注浆锚杆、药卷锚杆、自进式锚杆等支护措施,充分调动和发挥围岩的自承能力,在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。
隧道衬砌长度表注:初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射,严禁采用干喷法喷射。
2 施工组织安排2.1 工期安排隧道在2005年5月10日开始进场准备,2006年7月31日完工.施工准备:2005年5月10日至2005年7月31日。
各分项工期如下:洞口段施工: 2005年8月1日~2005年8月31日;洞身开挖与支护: 2005年9月1日~2006年5月31日;洞身防排水: 2005年11月20日~2006年5月31日;洞身衬砌: 2005年12月5日~2005年6月15日;隧道洞门: 2005年8月1日~2005年10月16日;洞内路面及附属: 2006年6月5日~2006年7月31日。
2.2 劳力组织隧道由隧道施工队(240人)负责施工。
交叠\小近距隧道施工控制与监测摘要:介绍一座与既有公路隧道水平面和坚直面相邻的隧道群开挖、既有隧道监测及其防护加固方法。
通过对既有隧道进行预加固和爆破振速的监测,以及优化交叠、小近距隧道群的施工方案,保证了既有隧道的安全和施工的顺利进行。
Abstract: This paper introduces an existing highway tunnel level and firm face adjacent to the tunnel excavation, tunnel monitoring and protection method of reinforcement. Based on the existing tunnel pre reinforcement and blasting vibration velocity monitoring, as well as the optimization of overlapping, closely spaced tunnel group construction plan, to ensure both the safety tunnel and construction 关键词交叠小近距隧道施工控制监测Key words :overlap closely spaced tunnel construction monitoring and control中图分类号: U45文献标识码:A 文章编号:1工程概况大坪山隧道为泉厦高速公路扩建(双向四扩八)工程位于泉州市区的一座分离式隧道,左线起止桩号为ZK393+744.70~ZK394+833.00,全长1088.30m。
右线起止桩号为:YYK393+734.00~YYK394+816.50,全长1082.50m。
隧道洞内为单面坡,0.5%和0.58%两种坡度。
隧道进出口为全~强风化花岗岩,洞身为弱~微风化花岗岩。
隧道围岩主要为Ⅱ、Ⅲ、级围岩,部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。
山顶建有较为密集的别墅群。
新建两条隧道:在原左右两洞之间新建一条两车道隧道,在既有右洞的右侧新建一条两车道隧道,并与大坪山隧道下方的城市一级主干道隧道(三条)斜交角度约为51.7度,拱顶距大坪山隧道净距仅为5.1m。
这样形成七洞小净距、交叠隧道群,详见图1-1大坪山隧道原洞以及新建隧道关系图、图1-2大坪山隧道原洞以及新建隧道立体交叉示意图。
泉厦高速公路扩建工程大坪山隧道爆破施工难度位居国内前列,国内基本无可类比的工程,设计及施工经验极少,难度极高。
2小净距隧道国内施工现状在我国,小净距隧道是继分离式隧道、连拱隧道后出现的一种适应性较强的新型隧道形式,尚为新型隧道结构型式,出现的历史不久。
用这种结构形式较早、己建成的小净距铁路隧道如内昆线青山隧道湘黔铁路娄底至怀化段复线新坪渠隧道、宝成复线须家河隧道,内昆铁路杨柳湾隧道等。
3既有隧道的监测与监控施工前,对既有隧道及下方城市隧道进行了缺陷检测,检测结果表明:五条既有隧道均存不同程度的质量缺陷,隧道总体质量未达到公路工程质量评定标准(JTG F80/1--2004))的行车安全,更加大了施工的难度。
3.1监测内容(1)隧道衬砌厚度及缺陷监测:采用地质雷达检测;检测结果详见表3-1大坪山既有隧道衬砌厚度检测汇总表。
对于较严重缺陷点在现场进行标识,便于施工中进行监控。
(2)隧道衬砌背后空洞状况监测:采用地图1-1大坪山隧道原洞以及新建隧道关系图图1-2大坪山隧道原洞以及新建隧道立体交叉示意图3-1大坪山既有隧道衬砌厚度检测汇总表表3-2 大坪山隧道右线裂缝调查汇总表表3-3 大坪山隧道左线裂缝调查汇总表表3-4 大坪山隧道超声回弹检测混凝土强度推定质雷达检测,检测结果表明除了仰拱未发现缺陷外,在边墙、拱腰、拱顶均有不同程度的回填不密实、防水布上部脱空等现象。
(3)衬砌裂缝及渗漏水调查:采用裂缝测宽仪与超声波仪辅以人工调查,检测结果详见表3-2 大坪山隧道右线裂缝调查汇总表、表3-3 大坪山隧道左线裂缝调查汇总表。
这些裂缝在现场用红、蓝不同颜色铅笔进行标注,以便观测施工中观测其发展情况。
(4)隧道衬砌轮廓检测:采用激光断面仪检测。
根据各隧道检测断面的衬砌轮廓线与原设计的衬砌轮廓线对比左线:ZK394+380、ZK394+780、ZK394+980、ZK395+080右线:YK394+350、YK394+400、YK394+550、YK394+650、YK394+800这些断面的拱顶及边墙有较小内侵外,其他的衬砌轮廓线断面与原设计差异较小,局部有少量的点内侵。
(5)隧道衬砌混凝土强度检测:采用回弹仪及超声回弹仪检测,见表3-4 大坪山隧道超声回弹检测混凝土强度推定。
3.2检测结果与评价通过对隧道衬砌厚度与缺陷、断面轮廓以及二衬强度、二衬裂缝进行检测,检测结果表明,隧道总体质量未达到公路工程质量评定标准(JTG F80/1--2004),隧道工程质量不合格。
因此在扩建施工中,对既有洞的缺陷进行密切观察,确保施工的安全。
4既有隧道的加固对于既有隧道裂缝有发展之势,且衬砌渗透漏水严重的位置,首先对既有隧道采取打入砂浆锚杆、注浆等加固措施,固结松散岩体及边墙衬砌混凝土、改善既有衬砌受力状况,增加既有隧道衬砌稳定性。
(1)清除即将剥落的混凝土块并测量隧道轮廓线。
(2)在靠新线一侧边墙打入¢22锚杆、锚杆长2.5m,间距1.5m,梅花形布置,并依次布置压浆孔,钻眼,打入压浆花管,压双液浆。
在对既有隧道进行防护加固后,对原裂缝发展能得到较有效的控制。
5爆破振动监测为全面考虑隧道与围岩的相互作用,复杂的地质变化和爆破动荷载重复作用下的累积损伤,分析临近隧道爆破开挖对既有隧道结构、中夹岩柱体的复杂变形特征,用测振仪器对既有隧道进行监测。
5.1测试仪器CD-1型磁电式速度传感器,DSVM-2型振动测试仪,微机。
5.2洞口明挖处试验炮(1)测点布置共布置3个测点:1#测点在既有隧道的进口处,竖直粘在水沟旁的水泥地上,离爆区最近距离38m,与爆区中心的高差约7.0m,所测的速度为垂直振动速度;2#测点粘在靠近新隧道一侧的既有隧道边墙衬砌上,高1.2m,离爆区最近距离8m,与爆区中心的高差为6.3m,所测的振动速度为水平振动速度;3#测点粘在既有隧道进口水泥地上,离爆区最近距离为43m,与爆区中心的高差约7m,所测振动速度为水平振动速度。
(2)炮孔布置按照《爆破安全规程》规定,既有隧道允许的振动速度为小于12cm/s。
该既有隧道抗震能力较差,爆破振动速度宜控制在6cm./s以下。
通过试验炮发现;最近距离在8m左右,单孔装药量控制在1.2kg以下,爆破振动速度较小,既有隧道是安全的。
孔网参数a×b=1m×1.2m。
深度过2.5-3.0m,垂直钻孔。
(3)测试结果及分析见表5-1爆破振动速度测试结果。
6 山顶房屋的监控根据泉州市公路部门的要求,我们对山顶的房屋也进行了详细的检查记录,共记15栋房屋存在不同的裂纹。
并在山顶布置了测点。
表5-1爆破振动速度测试结果7新隧道施工7.1施工方案7.1.1 ZK393+744.70~ZK393+866段该段采用微振动爆破,台阶法开挖,喷锚施工支护,先墙后拱法衬砌。
7.1.2 ZK393+866~ZK393+907段新建隧道离既有线较近,该段开挖采用右侧壁导坑引入,施工外侧边墙,再分部分层开挖其余部分,尽量减少对既有隧道的扰动(见图7-1开挖顺序图)。
(1)①部采用微振动爆破,开挖侧壁导坑,并及时喷混凝土,作好施工支护。
(2)②部采用微振动爆破,开挖部分拱部,并及时喷混凝土,打锚杆,作好施工支护。
(3)V部灌筑一侧边墙混凝土。
(4)③部采用微振动爆破,开挖拱部,并及时喷混凝土,打锚杆,锚杆间距1.0m。
(5)④部采用微振动爆破,开挖边墙,并及时喷混凝土,打锚杆,锚杆间距1.0m,并与由既有隧道打入的锚杆相互咬合。
(6)VI部灌筑边墙混凝土。
(7)VII部灌筑拱混凝土。
(8)VIII部施作隧底工程。
7.2隧道开挖及监测7.2.1ZK393+744.70~ZK393+866段开挖炮眼布置及爆破振动监测情况见表7-1炮眼布置及爆破振动监测。
7.2.2距离出口50m(ZK394+783)处开挖。
炮眼布置同上,最近距离为4.5m,实测最大振速;上半断面为5.62cm/s,4.26cm/s;下半断面为5.24cm/s,6.21cm/s。
由于距离出口比较近,二座隧道相距也较近,爆破开挖产生的速度较大,对隧道衬砌有一定影响,观测标有明显变化特征,因此在以后的开挖过程中,将上下半断面分别分成二部分开挖,先开挖远离既有隧道的一侧,再开挖另一侧;同时减小钻孔深度,减少单孔装药量。
表7-1炮眼布置及爆破振动监测注:爆区里程指新隧道开挖位置的里程;最近距离指测点离爆区边缘的距离,即爆破位置处新旧二隧道相临衬砌之间的距离。
7.2.3距离出口49m(ZK394+784)处开挖。
炮孔布置及爆破振动监测情况见表7-1炮眼布置及爆破振动监测。
爆破振动速度得到控制,以后的上半断面开挖依据此方案进行。
7.2.4出口ZK394+830处下半断面开挖炮眼布置同上,最近距离为4m,减振眼改为20个,并适当减少单孔装药量,实测左侧最大振速为3.18cm/s,4.85cm/s,既有隧道处于安全状态。
在隧道的开挖过程中,对一些特殊部位开挖进和了监测,尤其是对距离出口约40m至出口处,进行了多次监测,并对开挖方案随时作调整,严格将爆破振速控制6cm/s以下,确保了既有隧道的安全。
8结束语该隧道泉厦高速扩建项目重难点工程之一,也是业主和设计单位确定的年度科技攻并项目。
通过对既有隧道进行监测、预加固,新建隧道采取微振动爆破,侧壁导坑引入,先施工外侧边墙再分部分层开挖其余部分的开挖方法,最大限度地减少了对既有隧道的扰动。
同时在施工中,始终坚持防护加固与爆破开挖相结合、爆破开挖与振速监测相结合,以监测的数据指导、调整方案,不但降低了既有隧道加固防护费用,而且保证了工期要求,保证了既有公路行车安全。