隧道施工小结范文
时间：2023-12-04 18:01:11
导语：如何才能写好一篇隧道施工小结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
上部结构形式理论梁长18m，实际梁长17．98m，采用实心梁，横断面为U型，其中两侧宽1．905m，梁高为2．4m，中间宽8．24m，梁高为1．9m，总宽12．05m，梁体与其上60cm厚衬砌结构整体连接。结构分析中只考虑结构自重荷载、顶上回填荷载以及汽车荷载，未计温度作用。梁体自重荷载按596kN／m计，梁体上60cm厚衬砌自重荷载按679kN／m计，衬砌顶回填荷载按2m高度计，其数值为596kN／m，汽车荷载为公路－Ⅰ级。经计算，跨中荷载组合最大弯矩值为94690kN·m，正截面强度计算配筋量为1977cm2，裂缝验算配筋量为2570cm2，考虑梁体底部土体经过一定的注浆处理后具有一定的承载能力，最终纵向配置2～3层φ32的HRB335级钢筋，横向间距为10cm。下部结构形式桥墩及侧桥台基础均采用直径2m嵌岩桩基础，单排横向2根桩，恩施侧桥台帽梁直接放置于弱风化灰岩上，要求帽梁底地基承载力不小于850kPa，桥墩及桥台帽梁宽度均为3m，高度2m，长度12．05m。基础处理要求桥梁施工前，对梁体下部的虚渣进行注浆加固，以提高梁体下部地基承载能力及整体稳定性
2树根桩注浆和仰拱梁结构跨越设计
左线ZK17＋153处开始进行下台阶施工，由于受地质条件及雨季施工的影响，上台阶的初支产生整体沉降、出现开裂现象，部分段落已侵入净空。出口左线ZK17＋126～ZK17＋210段，属于岩溶强烈发育地段，工程地质条件复杂，洞身及其洞顶约20m范围裂隙发育，岩体破碎，且有“厅堂式”的大型溶洞发育，溶洞中半充填或全充填碎石夹粘土，其稳定性差，易垮塌，对隧道施工危害极大。总监办多次到现场进行勘察，之后要求贵州大学勘察设计研究院对沉降及侵限段再进行补充地勘。贵州大学勘察设计研究院于2008年7月中旬提交了《黄果树隧道ZK17＋150～ZK17＋210段的岩土工程勘察报告》；物探结果表明ZK17＋170～ZK17＋200段，均处于溶蚀漏斗中，溶洞发育规模较大，被含块石的红粘土充填，深度大于43m，42×43m为地下水下渗通道，由于地表水下渗作用，充填土层欠固结欠密实。围岩为泥夹孤石的岩溶填充物，渗水严重，易被水迅速软化，呈流塑状，自稳能力极差，地质条件处于动态不稳定状态，如图5所示。根据贵州大学勘察设计研究院提交的关于黄果树隧道左线ZK17＋150～＋210段岩土工程勘察报告ZK17＋170～ZK17＋200段，溶洞发育规模较大，达42×43m为地下水下渗通道，地质条件处于动态不稳定状态，采用树根桩注浆和仰拱梁结构跨越方案：
（1）ZK17＋153～ZK17＋196段拱部周壁进行注浆加固，提高岩体对结构的弹性抗力，改善结构受力条件实现；
（2）对ZK17＋153～ZK17＋196段基础进行注浆加固，施工树根桩，提高洞底持力层承载力，加固范围为基底以外5～6m；
（3）二次衬砌与仰拱采用钢筋混凝土梁板结构，可进行分块浇注，预埋钢筋应错节焊接密实；
（4）二次衬砌拱、墙部采用钢筋混凝土结构。
3跨越方式的比较
篇2
控制，与加速度场的关系并不明显，所以隧道抗震减震措施的耦合技术、洞口结构抗减震技术以及不同地震烈度下的设防长度、减震机理与随机响应分析及动力可靠度的关系之间的联系等方面需加强研究。
关键词：大断面；硬岩层；隧道；减震施工
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
通常人们对地震对建筑物减小破坏的措施主要是通过两种途径，即通过减小地震动的输入来控制在建筑物能够承受的范围和通过改变建筑本身的性能来适应或应对地震振动等来减小对建筑物的影响，使建筑物能够承受住这种影响。本文通过对渝利铁路长洪岭隧道下穿江池镇的减震施工技术的应用及试验的研究，分析了针对同步的岩性、深埋或断面隧道等应综合考虑的问题，根据现实情况进行施工技术的合理减震，以达到预期的减震目的。
长洪岭隧道工程简介
长洪岭工程是现今渝利铁路全线第二长的隧道，隧道全长为13287米，隧道的所通过的重庆市丰都县江池镇城镇地表房屋密集，大多采用的是浅层的条石地基和砖混结构或砖木结构的房屋，江池镇房屋的地基深埋只有20——30米。因为长洪岭隧道下穿江池镇段围岩岩性主要以砂岩为主，整体性较好，并没有较大的节理和构造面，也没有暴露后风化的现象发生，所以对于地表爆破真俗应超过1.5m/s。
长洪岭隧道施工组织主要施工方法及减震施工的思路
隧道由有经验的专业化施工队伍负责施工，根据洞内不同工序，隧道施工队分为：测量班、掘进班、锚喷班、衬砌班等工班，分别负责各工序的施工。本隧道是本合同段控制工期的主要工程，拟配备性能良好的机械设备,主要机械设备有：电动压风机、装载机、自卸汽车、砼喷射机、水平钻机、钻孔（衬砌）台车等。
隧道按新奥法施工，出碴采用无轨运输方式，自制简易钻爆台车配合7655型风动凿岩机钻孔，实施掘进（钻、爆）、出碴（装、运）、锚喷（拌、运、锚、喷）和衬砌（拌、运、灌、捣）等四条机械化作业线。
针对长洪岭隧道通过江池镇地表房屋以砖混结构为主的特殊区段，要在施工前，对地表房屋进行相对详细的勘察，并邀请专业的资质单位进行房屋结构的评估工作，确保地表房屋的安全。通过对隧道爆破震速检测结果的分析可以得出，同一段数爆破的炮孔段数越少，单段的爆破药量就大，相应的爆破最大震速也会减小，对于下一步要进行的机械挖掘和爆破施工都有明显的减震效果。
减震施工的方法
3.1 加固围岩，隔离减震
在进行隧道减震施工时，针对长洪岭隧道所处的地段，可以进行相应的围岩注浆，使衬砌的刚度发生变化，小于围岩的刚度，从而使衬砌发挥出自身减震的作用，这也是减震的主要措施之一。同时，还可以进行相应的隔振措施，即指隔离振动。减震控制控制指对震动进行抑制，尽量减少震动，以降低危害。通常情况下，隔震可以分为两种，一种是利用隔震器将震动的震源与路面地基相隔离，减少动力震动的传递；另一种是利用隔震器将需要保护的设备与震动的地表地基隔离。前一种主要以主动隔离为主，后一种以被动隔离为主。
3.2 改变地下结构本身性能
因为长洪岭隧道工程所经过的江池镇地下结构围岩岩性主要以砂岩为主，所以可以通过改变江池镇地下结构的质量、刚度、强度等动力特性来减轻震动对江池镇地下结构的影响。具体的方法有一下几种:第一，减轻地下结构的整体质量；第二，为增加地下结构的延性和阻尼，采用柔性管片接头和钢筋混凝土材料；第三，避免结构的形状中有尖角的存在，要尽可能的使结构形状为圆弧形，可以采用一定的抗震缝等结构措施；第四，对地下结构的刚度进行调整，可以增大结构刚度，当围岩变形后保证结构能够抵抗围岩变形带来的压力，也可以减小结构的刚度，使结构能够随着围岩的变形而变形，增大结构的岩性。
对于第四中方法来说，增加或减小结构的刚性都有一定的弊端，增大结构刚性会造成浪费，而减小结构刚性会浪费结构的使用空间。所以在进行地下结构设计时要保证结构设计在经济条件合理的情况下考虑当结构变形以后所需要的空间，为得到结构变形之后的正常使用空间做出保障。
3.3 设置减震系统
在专业的隧道减震施工中，减震技术属于结构控制技术的范围，所谓的结构控制就是减震系统，是对结构本身进行的控制，并由减震结构和控制机构共同承受震动作用，来进一步减轻和协调结构的震动反应。对于地面的高耸结构建筑来说，结构控制已经得到了广泛的应用，并且取得了很好的效果。而在当前的地下隧道结构工程中，结构控制并没有得到相应的使用。结构控制在地下隧道工程中的应用对隧道的施工和地面建筑的保护都有很重要的影响。
3.4 优化爆破方案
在隧道施工的具体施工中，有爆破开挖的施工技术，所以对钻孔定向精度要求不如眼掏槽的精度高，在施工过程中得到了普遍的应用。楔形掏槽在正常的使用过程中爆破夹制作用大，能够引起的震动较为强烈，所以楔形掏槽要尽量同时起爆才能达到良好的掏槽效果。通过现实施工中对爆破震动的检测，的出爆破的震动主要集中在掏槽爆破，想要解决掏槽震动带来的一些列的震动问题，最有效的方法就是减小单端爆破的药量。所以，要将楔形掏槽改造成多级的小楔形掏槽，一方面可以改善爆破效果，是爆破进尺率得到提高，令一方面还能减小爆破的夹制作用，为各级楔形掏槽都创造出理想的空间。从而有效的控制和减轻爆破带来的震动后果。
3.5 一般结构的地下减震
以上都是对于长洪岭隧道工程特殊地下结构进行的减震，对于一般地下结构减震而言，要在保证刚度的情况下在围岩和地下结构之间安置减震装置，减震装置要具有一定的阻尼，可以对地下结构刚度进行调整。在施工和运行过程中，减震装置可以大量消减震动的能量，使震动传入地下结构的能量有效的减弱，从而使地下结构的震动反应大大的减小。
总结
地下结构的震害表现为多种的形式，破坏的结果也是复杂且影响因素较多，虽然现在对于隧道抗震减震的措施和分析方法也已经展开了相应的工作，但是并没有形成系统的理论方法，虽然除了上述的减震方法之外还有如静态爆破、铣挖法施工等技术，但是在现实的工程施工中都存在着一定的问题，所以，要做好地下结构的抗震减震工作还需要进行许多方面的研究工作。
参考文献：
[1] 田振农,孟祥栋,王国欣.城区隧道电子雷管起爆错相减震机理分析[J]. 振动与冲击. 2012(21)
[2] 罗德丕,池恩安,张修玉,王缪斯.复杂环境下城市浅埋隧道爆破震动控制技术[J]. 矿业研究与开发. 2012(04)
篇3
1.1页岩气隧道施工工艺流程
页岩气隧道施工管理的重点是防止甲烷燃烧和爆炸的灾害性事故的发生，页岩气地段隧道的防治手段主要从4个方面考虑，即：隧道页岩气的超前预测、通风设备的选定及管理、确定检测和监控系统、施工用机械和电气设备的选用和管理。施工中采取超前钻孔探测预测隧道前方页岩气的发育情况，通过加强通风降低页岩气的浓度，采用有效的页岩气检测监控系统监控页岩气的浓度，控制隧道各个不同作业面内的页岩气浓度在安全作业许可条件内，选用防爆的电气设备控制火源等手段，确保了隧道的安全施工。
1.2隧道开挖
1.2.1洞身开挖页岩气地段隧道施工根据地质情况选择施工工艺。
1.2.2钻爆设计
根据隧道地质条件，Ⅲ级围岩段可采用中深孔光面爆破，Ⅳ、Ⅴ级围岩段可采用浅孔微振动控制爆破。根据围岩条件选用不同的炸药，页岩气隧道爆破作业必须采用煤矿许用炸药。
1.2.3出渣运输
出渣采用无轨运输方式，在出碴过程中必须加强页岩气浓度检测，当页岩气浓度超过规定值时停止出碴作业。隧道出渣弃于指定弃土场。
1.2.4不良地质段防坍塌措施
根据超前地质预报的反馈情况，对有可能发生塌方的地段的施工遵循：“管超前、短开挖、弱爆破、快衬砌、勤检查、勤量测”的原则施工。
1.3隧道支护
1.3.1喷射混凝土支护
掌子面开挖后，为减少工作面页岩气溢出，必须立即进行喷射混凝土支护，及时封闭页岩气。喷射采用湿喷施工，分初喷、复喷和终喷（保护层）三阶段进行，喷射机选用湿喷机。
1.3.2小导管径向注浆支护
在围岩较破碎，页岩气溢出较多,易风化段落，为防止围岩坍塌，提高围岩密实性，减少页岩气排放，采用小导管径向注浆。
1.3.3气密性混凝土衬砌支护
页岩气地段衬砌采用C35气密性混凝土，混凝土掺加气密剂，其气密性混凝土透气系数不应大于10-11cm/s，气密剂掺量为水泥用量的10%，气密性混凝土的配合比应根据取样化验结果和采用外加剂的技术要求进行调整配置。低页岩气地段采用C35普通砼进行衬砌施工。
①页岩气隧道结构衬砌复合防水施工要点。
②页岩气施工缝施工要点。由于页岩气工区页岩气浓度大，施工缝是衬砌渗漏的关键，施工缝必须严格按照设计要求施工，施工完成必须对施工缝进行气密处理。
③隧道洞内页岩气排放施工要点。在排水管终点处设置气水分离装置－窨井，井身和井盖采用气密性混凝土，井盖周围缝隙采用玻璃胶密封，分离出的页岩气气体用金属管道引出洞外在山坡高处放散。
④气密性混凝土施工。
⑤隧道空隙回填施工方法。页岩气工区页岩气段均采用复合式衬砌，在二次衬砌拱顶刹尖部位常有大量空隙，为防止页岩气聚积，确保拱顶密实，在二次衬砌需预埋注浆管，待二次衬砌混凝土施工完毕后，用压注水泥浆充填拱顶板后的空隙。
⑥隧道仰拱气密性混凝土施工方法。仰拱气密性混凝土原材料要求与二衬气密性混凝土原材料相同，仰拱必须尽早开挖，尽量确保边墙与仰拱能同步施工防止底部页岩气溢出。
⑦材料与设备。页岩气隧道页岩气溢出浓度较大，且页岩气需向洞外排放，电气设备和作业机械以及固定设备和照明也必须采用防爆型。
⑧质量控制。页岩气隧道施工的防爆通风和气密性质量是关键。页岩气隧道施工通风采用材料的品种、规格、性能和等级，应符合设计要求及国家产品标准和工程技术规范的规定。防水板、施工缝、气密性混凝土施工质量必须严格控制。
1.4其他施工要点
1.4.1防排水施工页岩气工区铺设全封闭防水板，低页岩气工区铺设防水板。防水板在具备条件时均采用热熔焊接工艺。
1.4.2施工用电
页岩气地段隧道施工可采用双路供电：其一洞内洞外用电相分离；其二洞内施工用电与照明用电相分离。洞内洞外相分离可保证任何一处有问题不影响其他电路，洞内施工用电与照明用电相分离有利于洞内电路标准化管理。在使用过程中可按照页岩气浓度＜0.4%时，正常供电；页岩气浓度≥0.4%且＜0.5%时，通过加强通风降低页岩气浓度；页岩气浓度≥0.5%时，停止施工供电，关闭机械，撤离人员，查找隐患，加强通风。
1.4.3施工防火
①页岩气隧道洞内施工中可能产生高温、明火的电气焊、防水板焊接等工序界定为特殊工序，实行动火管理制度。其它特殊工序的界定由项目分部总工程师根据施工具体情况组织相关部门予以确定。
②特殊工序施工确定后，由项目分部工程部编制特殊工序的作业指导书，制定出切实可行的安全保证措施及操作细则，经项目分部总工程师批准后实施。
③特殊工序施工前，首先由技术主管根据施工计划提前一天提出计划，经架子队队长审核后，报项目分部总工程师审批，并由分部项目副经理下达操作指令，架子队队长监督按计划实施，实施过程中必须严格按作业指导书进行。
④特殊工序施工时，瓦检员必须全过程监测页岩气浓度，同时作业地点采用局部通风措施，保证该范围内页岩气浓度不超标。
⑤特种工序施工现场无专职瓦检员监控和消防设施不齐不得实施作业。
2页岩气地段隧道施工工法效益分析
①本工法在页岩气地段页岩气隧道施工可进行推广和运用，可为以后在页岩气隧道施工中积累了经验，具有指导意义。
②在施工过程采用的页岩气隧道综合施工技术很好地规避了页岩气突出、爆炸造成的人财损失。
③施工过程锻炼了施工队伍，培养了一批页岩气隧道施工的技术人才。
3小结
本文浅析了页岩气隧道施工工法，总结如下：
①分析了页岩气地段隧道快速施工的总体技术思路，把握好洞口施工、洞身施工、监测、通风、运输、防排水、支护等各个隧道施工的流程关键技术，为施工安全、稳定、快速地进行打下了基础。
篇4
1．1隧道施工气体预报及监控检测技术的发展
页岩气内在机理极为复杂，基于经验的传统预测技术和数学建模的统计预测方法的应用取得了一定的成果但也受到了很大的限制。传统的页岩气突出预测方法是静态的不连续预测。目前，日益引起人们重视的突出连续动态预测的方法主要有3条途径:AE(AcousticEmis-sion)监测技术;利用环境监测系统连续监测工作面的页岩气涌出动态从而预测突出;电磁辐射监测技术。
1．2页岩气地段隧道预报及监控检测方案
为保证页岩气地段隧道能够顺利施工，建议成立专门页岩气检测、监测机构。通过加大隧道页岩气监控以保证隧道在持续通风下，页岩气浓度控制在允许范围内。根据规范要求，并结合南方震旦地区页岩气地质特点，建议采用自动监控系统与人工监控相结合的方法。在掌子面、模板台车顶部及相关辅助洞室设置KJ101－45B型甲烷传感器。同时设GFW15型风速风量传感器，对于回风处风速小于1m/s时停止作业并检查原因。对需人工检测的部位，保证每120min检测一次，遇突出或异常情况需随时监测。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。测点布设一般每断面至少检查5个点，即拱顶、两侧拱脚、两侧墙脚各距坑道周边20cm处，在该5点对坑道风流中页岩气和一氧化碳均应检查;节理发育裂隙处检查可沿裂隙布设测点;隅角、塌腔等处检测按其断面大小参考隧道断面布设点位，但顶部测点不能减少。页岩气监控机构设立:结合页岩气地段隧道的特点，成立由经理部安全总监担任组长、工程部、安质部部长及分部经理、施工队队长为副组长，分部技术员、安全员等为组员的页岩气地段隧道页岩气监控小组，对隧道施工页岩气浓度进行全程监控，以确保现场不会出现“漏检”、“假检”和“少检”。
2页岩气地段隧道施工预测技术
根据页岩气隧道的工程特点，可设置专业地质预报法，以地质分析方法、TGP地震波法、超前水平钻孔相结合的综合手段对前方围岩情况进行预测。对异常地质情况认真分析，及时采取相应的防治手段，避免地质灾害所带来的损失和负面影响，确保施工安全。
2．1超前地质预报内容
地质超前预报的内容包括隧道所在地区地质分析与宏观地质预报、隧道洞身不良地质及灾害地质超前预报和重大施工地质灾害临警预报，具体有预报前方的围岩级别和稳定性，前方岩性变化和不良地质的范围，预报隧道洞身所通过的富水断裂、富水向斜的核部、富水砂层、软土、极软岩、页岩气地层等，评判其危害程度，提出施工方案对策。
2．2超前地质预报方法
(1)地质素描:包括地质调查分析和隧道掌子面地质素描，对开挖面地层、岩性、节理发育程度、构造影响程度、围岩稳定状态等进行编录。(2)超前水平钻孔。隧道正洞在开挖前采用超前水平钻孔对前方地质进行探测验证。超前钻孔采用多功能轻型钻机水平钻孔进行超前地质进行探测验证，低页岩气地段正洞每个断面设置3个探测孔，高页岩气地段每个断面设置5个探测孔，每个循环工序必须做好记录、地质素描和影像资料。通过地质分析，为后续提供施工对策。(2)TGP地震波法。利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波来预报隧道掘进面前方的地质状况。现场采集信号时要求没有其它震源。采用TGP对隧道前方的地质特性进行预测预报，每次预测距离为100m～150m，根据预测的结果分析围岩的地质情况，对TGP探测断层、裂隙发育的地段可采用超前钻孔进行重点探测。同时每个开挖循环根据地质素描对前方围岩进行判断。
2．3地质预报信息反馈
地质预报方法就是建立一个地质信息系统，通过收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工现场，及时调整施工方法和参数。然后从施工过程中取得新的地质信息，更新系统，处理后，再一次反馈给施工现场，如此往复。通过地质信息系统的及时、准确预报，为信息化施工提供决策依据。
2．4地质预报成果的采用
检测预报单位提交成果报告后，施工单位要认真参考其结论建议，在地质不良的地段加强工作面上的浅孔钻探工作，注意预报成果与施工现场实际情况相比较。
3页岩气地段隧道施工监控检测技术
3．1页岩气隧道施工监控检测项目
根据有关规程规定，结合页岩气隧道地质情况及页岩气涌出情况，隧道出口段监控项目主要有:工作面甲烷浓度、工作面氧气浓度、回风甲烷浓度、洞外压入式风机开停状况。
3．2监控检测设备选型
(1)自动监控系统。页岩气自动监控系统可使用KJ101N矿用安全自动监控系统，其传感器悬挂位置应能反映隧道风流中页岩气，一氧化碳的最高浓度及隧道内的风速。在检测到页岩气浓度≥0.4%时报警，页岩气浓度≥0.5%时切断电源实施瓦电闭锁。根据技术要求在距洞口处拱顶设置GTH500型电化学式一氧化碳传感器，KJ101－45B型甲烷传感器及GFW15型风速风量传感器;(2)人工检测系统。现场瓦检员、进洞工班长按每次上下班和工作期间1次/h用CJG10型光干涉页岩气检测仪检测;管理人员按每次上下班检测和工作期间1次/2h用AZJ－2000型便携式甲烷检测报警仪进行检测;作业区内页岩气浓度的含量在0.4%以下正常施工;在0.4%以上时，应随时检查，发现异常及时报告，并采取有效措施保证施工安全。(3)监测数据反馈及信息化施工。监测数据通过分析后反馈给施工单位，施工中根据监测数据进行调整。
3．3页岩气地段隧道页岩气浓度监测
(1)典型断面页岩气浓度监测。页岩气地段隧道选取中间里程典型断面，分析正常通风下断面页岩气浓度随时间的变化。(2)随掌子面进尺页岩气浓度监测。选取典型里程段，分析页岩气随掌子面进尺的浓度变化，随掌子面里程进尺掌握页岩气浓度。
4小结
篇5
【关键词】隧道；注浆加固；坍塌
中图分类号： U455 文献标识码： A 文章编号：
0. 前言
本文以广州地铁6号线十一标暗挖区间为背景，暗挖隧道强行穿越流砂层和淤泥质砂层等恶劣地层，开挖前期发生过掌子面坍塌、涌水、涌砂及初衬周边围岩不稳定的现象[1]。本文通过对危险段地层采用注浆加固措施，提高了土体的自稳能力，注浆后掌子面及周边围岩稳定，取得了良好的效果，具有很大的经济效益和社会效益。
1. 工程概况
广州市轨道交通六号线施工十一标黄花岗站～沙河顶站区间处于先烈路下方，呈西南东北走向。左线长830.442m；右线长829.933m，区间线路全长1660.375m。
根据地质详堪及现场施工情况本段隧道地层主要有：冲积—洪积中粗砂层；可塑或稍密-中密状残积土层；硬塑或密实状残积土层。其中分部于其它地层内部，遇水软化崩解，呈饱和状，且地下水位高，水流量大。各地层分述如下：地质纵断面示意图1：
图1隧道地质纵断面示意图
2. 工程难点
在实际施工中，发现隧道主要位于和层，仰拱基本位于层。其中层中含大量细砂岩、粗砂岩、粉砂岩、砾石等，分布广泛但不均匀，在开挖掌子面范围均有出现，主要出现在拱顶、仰拱和拱腰位置，而且在夹层中富含水，透水性很强，围岩开挖后没有自稳能力，成流塑状，极易坍塌，处理稍不及时就会出现大坍塌。经统计，在隧道开挖至80m后，黄花岗方向单线日排水量达到600m3。
因此，如何保证开挖过程中的掌子面稳定及周边围岩稳定成为本工程的难点。
3. 施工技术要点
为解决上述难点，经专家论证及详细计算，决定采用WSS注浆工艺对掌子面及周边围岩加固及止水。
3.1 WSS注浆工艺
二重管无收缩WSS工法注浆工艺是从日本引进的具有国际先进水平的地质改良新技术，其原理是注浆时在不改变地层组成的情况下，将土层颗粒间存在的水强迫挤出，使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，达到改良土层性状的目的。其注浆特性是使该土层粘结力 (c)、内磨擦角()值增大，从而使地层粘结强度及密实度增加，起到加固作用[2]；颗粒间隙中充满了不流动而且固结的浆液后，使土层透水性降低，而形成相对隔水层。而且注浆材料属于环保型，对河流及地下水无任何污染，对于此工程是最有效的施工方法。
WSS注浆工艺施工采用后退式分段注浆，将带有止浆塞的芯管插入到注浆管孔底，顺时针旋转芯管上的法兰盘，使止浆塞膨胀，以达到止浆效果。接上注浆管路向注浆管内注浆，浆液在混合浆液区混合，然后通过混合浆液出口渗出进入土体，每次注浆段长选择为0.6m，即第一段注浆完成后，反时针旋转芯管上的法兰盘，使止浆塞恢复到原状，将芯管后退0.6m，进行第二段注浆，以此类推，直到将整个注浆段完成。原理图见图2。
图2 WSS注浆工艺注浆管剖面图
3.2环向注浆孔布置
根据地层情况确定注浆有效加固范围为初期支护背后3m，形成止水层[3]（如图3所示）；注浆孔位梅花型布置，纵横向间距1.2m。钻孔垂直洞壁径向布置。10m为一注浆循环，每一循环注浆为8天。
图3环向注浆布孔示意图
3.3环向注浆孔布置
除横向布置注浆管外，在隧道纵向布置注浆孔，注浆孔长度12m，满断面梅花型布置。横向间距800mm。纵向注浆布孔横断面图如图4所示。
图4纵向注浆布孔横断面图
3.4浆液选择
根据工程地质、水文地质、施工方法，注浆材料采用浆液采用AB、AC液双液浆。注浆通过二重管端头的浆液混合器充分混合。注浆材料参数见表1。
注浆材料参数表表1
3.5注浆参数
1.注浆压力：0.8-1.5MPa；
2.注浆量：单孔单米≥0.5m3，单孔总注浆量≥8m3；
3.浆液初凝时间：1～2min；
4.浆液扩散半径：1000～1500mm（硬地层为1000 mm，松软地层为1500 mm）。
4. 小结
实践证明，采用WSS注浆工艺，通过对隧道掌子面及周边围岩注浆加固后，极大地改善了土体的物理及化学性质，提高了土体的自稳能力，掌子面及周边围岩稳定，同时，止水效果良好，对道面沉降起到了减小及控制作用 ，有力地确保隧道顺利贯通。
参考文献：
[1] 刘丽花. 围岩加固注浆技术在软弱富水大断层施工中的应用与研究[J]. 《现代隧道技术》2011年第6期
篇6
关键词 盾构法隧道 后期变形 影响因素 防治措施
1 概述
在上海地铁隧道施工过程中，经常发现已拼装成环的隧道在刚离开盾尾或脱离盾尾3～4环后，就发生环面不平整现象，即D块管片滞后于B1、B2块管片，B1、B2块管片滞后于L1、L2块管片，从而产生管片角部碎裂，影响隧道的施工质量。
通过对环缝错位现象的分析，认为这种现象是由于成环管片在出盾尾后发生了隧道的后期变形（上浮或沉降）而导致的。以上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道施工的有关数据为依据，阐述影响隧道后期变形的各种因素，并介绍相应的防治措施。
2 工程概况
上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道起始于复兴路站北端头井，止于淮海路站南端头井，推进里程为SK20+236.595～SK19+409.846，全长826.749 m，在SK19+785.640处设有1条联络通道。土压平衡盾构机由复兴路站北端头井下井，出洞后上行线沿西藏南路往北推进，途径自忠路、方浜路、浏河路、会稽路、寿宁路、桃源路、淮海路，穿越众多管线后到淮海路站南端头井。盾构机在淮海路站端头井内调头后，下行线沿西藏南路往南推进到复兴路站北端头井（见图1）。
图1 区间隧道示意图
3 工程地质
工程地质是影响隧道后期变形的主要因素之一。
本工程隧道穿越的土层为④淤泥质粘土层、⑤1粉质粘土层，各土层性能指标及特征见表1。
4 影响隧道后期变形的主要原因及分析
4.1 设计轴线
复兴路站～淮海路站区间隧道最大坡度为-11.675‰，隧道顶覆土厚9.0～16.3 m。上、下行线隧道推进竖向轴线坡度见表2。
设计轴线为下坡的隧道段，后期发生隧道上浮的现象比较普遍，在坡度发生变化的竖曲线段，隧道上浮特别严重。如图2是设计坡度为-11.607‰的1段上行线（375～530环）隧道后期上浮曲线，其后期上浮量大部分均超过30 mm，仅有1处为15 mm，最大值达到82 mm。
设计轴线为上坡的隧道段，后期发生隧道上浮的现象较少，若盾构推进的轴线与设计轴线不相吻合，则隧道还可能产生下沉。如图3是设计坡度为11.670‰的1段下行线（260～296环）隧道后期上浮曲线，其后期变形量明显较小，大部分区域均发生了后期沉降，局部发生后期上浮，但最大上浮量仅为25 mm。
4.2 实际坡度
除了隧道的设计坡度对后期沉降有影响外，盾构掘进过程中实际坡度对后期沉降也有一定的影响。图4是上行线230～535环隧道（设计坡度为-11.607‰的下坡）的后期变形情况，图5为上行线230～535环隧道的实际坡度。
通过图4、图5的曲线对比得出：在工程地质、轴线均相同的情况下，隧道后期变形曲线与实际坡度曲线的变化趋势有众多类似的地方。可以认为：在盾构推进的过程中，隧道的后期变形与实际坡度有关，隧道坡度发生变化，相应的隧道后期变形也会发生类似变化，即坡度减小时，隧道上浮量相应减小；反之，当施工中实际坡度增大时，隧道上浮量容易增大。
4.3 注浆
盾构在掘进的过程中采用同步注浆的工艺，由于同步注浆的浆液在注入隧道外壁与土层间的空隙中不能马上固结，在推进过程中，浆液顺隧道的圆弧流至隧道的底部，大量浆液淤积于隧道底部，对隧道产生了一定的浮力，导致隧道容易上浮。
4.4 超前量
在盾构推进过程中，往往存在一定的超前量，当超前量不正确时，则管片环面与千斤顶的顶力方向不垂直，使盾构推力产生了分力，导致管片出盾尾后发生偏移。通过对隧道后期的复测数据分析，隧道后期发生的偏移与当时的超前量有关，即下超过大，易导致隧道后期上浮；上超过大，易导致隧道后期沉降。
4.5 土质
对于相同坡度的隧道，由于土质的不同，隧道后期产生的沉降和上浮也不同。从已经施工的几条隧道来看，盾构在淤泥质粘土或粘土层中掘进，隧道的后期变形量相对较大；而在粉砂土或砂土层中掘进，隧道的后期变形量相对较小。
5 防治措施
5.1 抗浮
⑴ 复紧管片间的连接螺栓，减小管片与螺栓间的自由活动空间；
⑵ 提高同步注浆浆液的稠度（控制在9.5左右），可使地面沉降相对稳定，对隧道上浮也有一定的制约；
⑶ 在推进中，盾构的坡度略小于隧道的坡度，可减小千斤顶后座力中的向上分力；
⑷ 根据测量到的隧道上浮情况，在推进过程中，有针对性地将管片的高程控制在-20～-30 cm左右（虽不能减小隧道上浮量，但可以有效地保证隧道轴线，减少超标）；
⑸ 采用二次壁后注浆工艺（从盾尾后5环的L1、L2管片注浆孔注入，每3环注1次，每孔注浆量为1.5m3），对隧道后期上浮有一定的制约（但不能控制刚出盾尾的那环管片的上浮，而且会引起地面明显隆起）。
5.2 防十字缝错位
在做楔子时，适当地给管片一定的提前量，以弥补隧道上浮后管片间十字缝的滞后量（但容易造成管片拼装时因环面不平而引起的碎裂）。
5.3 防管片碎裂
⑴ 控制好环面的平整度；
⑵ D块管片的楔子做成外翻型，拼装时尽量落底，增加L1、L2管片的开口度，使得F块管片能够顺利地插入；
⑶ 在L1、L2与F块管片的相邻面粘贴软木，改善受力情况。
6 小结
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【关键词】隧道施工；管理过程；动态优化控制
在项目工程管理过程中，工期、成本、质量的控制工作既是统一的，又是矛盾的。想要极大的缩短项目工期，就必定会造成控制成本、质量工作的难度提高。隧道的建设，应符合国家相应标准，不可以存在质量问题；而大范围的建设隧道又会导致成本增加，资金紧张。因此，就应找寻一种适应我国当前国情的隧道管理方法，利用资源的高效应用，对施工预案进行完善，施工方法进行创新，从而在保证工程质量的前提下，缩减成本投入，提高工作效率。
隧道建设，归属在一次性项目工程范围中，其具有施工范围较大、影响因素较多、企业流动较强、市场竞争较激烈等特征。因此，就需要相关企业将效益看做根本，把承包作为连接，将质量定为最终目的，做好施工管理工作。
一、隧道项目施工的特点
隧道项目的建设施工其具体的特点包含以下内容：其一，隧道施工是一项在地面以下的作业。施工区域较为狭小、通风、照明、排水、塌方等就成为了隧道施工所要应对的事情。同时，地表覆盖层厚度、地表建筑物）、岩石爆破等情况也会对隧道施工造成影响，危及人们的生命安全；其二，隧道贯穿通过的地质情况较为复杂，经常出现变化，依据现今的科学方法很难取得精准的数据，所以，进行隧道施工时，其施工技术也应伴随着施工情况而调整，从而保证施工项目的工程质量；其三，隧道具有线型特点，施工类别大体是确定的，项目数量分布较为均匀，从而更方便）进行专业化、流水线式的建设；其四，由于隧道建设位于洞内，所以，受外部环境影响较低，就算在风雨气候或寒冷季节也不会对隧道施工产生威胁，能够全天、全年安排稳定施工；其五，对于公路隧道来讲，其包含的机电设备较多，因为流程安排，机电施工应在土建施工之后，那么，就应事先预留预埋构件的位置、线路等，从而确保后续安装操作顺利进行，不出现返工情况，缩短工期与成本投入；其六，由于隧道建设的首次资金投入较多，因此，以隧道的功能为基础，对近期工作及远期工作都进行设计，就是经常听说的“一次规划，分期施工”。对于隧道施工来讲，不仅要确保近期施工符合交通需求，同时还应确保同后续施工的衔接顺利，降低资源浪费，缩减资金投入。
所以，在隧道建设施工之前，应对隧道的特点进行全面考量，制定有针对性的、科学的管理控制方法，从而确保施工质量安全、工期较短、资源利用高效、成本投入低。
二、隧道施工管理过程中的动态优化控制
（一）隧道施工管理过程中动态优化控制的技术方法
在隧道施工的管理过程中，其动态优化控制的方法主要是把网络规划中的优化技术与反馈控制工作结合在一起，有针对性的对出现的偏差制定优化控制预案，对网络规划进行调整，并将其作为以后施工的指导。也就是说：伴随着项目施工的发展，对施工过程分阶段进行评估，找出其中存在的偏差，并且在网络中删除该阶段之前的操作工序。而对于该阶段结束之前已经开始施工但没有竣工的操作工序，把其完工的工序删除，保留未完成的工序，进而创建该阶段动态控制的下属网络，包含了下一施工阶段到工程整体完工的全部内容。把偏差在控制下属网络中进行反馈，应用互联网优化方法对下属网络进行优化与调整，制定出最优的控制预案；再把下属网络恢复到主网络系统中，用下属网络对后续施工进行指导。那么。第一轮的隧道施工过程动态优化控制就完成了。以下是各个阶段进行评价、计算及控制的时间图，详见图1。
由图1中显示，把网络规划中的优化技术与反馈控制工作结合在一起来对控制下属网络进行调整与优化，是一项全面思考了各个阶段的偏差及后续影响，从而对下一步到工程完工整体做出优化的策略。将其作为后续施工的指导，能够实现事先控制的成效，保证项目施工质量。
（二）隧道施工管理过程中动态优化控制的运行模式
应用动态优化控制管理技术的隧道项目通常都是长度较长、资金投入较多、施工时间较长、施工环境较复杂、自身内部结构较繁复、外部关联较广的隧道系统。建设较难，对强度的要求较高，对工期要求严格的隧道采用动态优化控制管理技术可以将传统的目标监管、控制技术、接力论等进行整合与优化，创建一系列更好的施工方法，其运行模式详见图2。
三、确保隧道施工管理过程中的动态优化控制条件
（一）创建高效的信息管理体系
采用动态优化控制管理技术隧道，所应用的技术较多、较先进，资金投入相对较高，交叉作业情况极为普遍，并且相互关联、相互影响，产生的信息也较多，如果缺少高效的信息管理体系，就可能导致管理过程混乱，对后续施工及项目整体质量都造成危害。当前，隧道项目的施工地质条件千变万化，（加：使）各个环节间的条件经常出现变化，管理工作需要具备良好的实效性及反应性。所以，在进行隧道施工管理动态优化控制时，需要较便捷、高效的信息管理体系，以此作为管理“中枢”，将网络看做整个管理体系的“动脉”，将通过优化的、科学的、高品质的信息保证系统看做整个管理体系的“支柱”。如若不然，想要促进信息高速运转，形成循环极为困难。所以，仔细落实信息传递工作，尽快跟踪、反馈数据资料，同时形成上下通畅、左右流通的模式，提高隧道施工管理能力，缩减资金投入，增强隧道质量，保障人民的生命安全。
（二）利用新技术、新方法、新原料
以往，进行网络计划研究的主要任务是探究网络的结构，绘制及优化网络模式，分析单代号的网络变化成双代号的网络逻辑规律，计算网络自动绘制的时间等内容。研究网络自身内容的关键就在于对起始的最早时间、起始的最晚时间、完工的最早时间、完工的最晚时间、总时差及自由时差的分析。而动态优化控制技术需要在隧道建设施工前就对过程中的难点、重点内容进行分析与探究，同时尽可能利用新技术，新方法、新原料进行施工，从而缩短施工时间。
（三）增强项目监管的力度
在隧道施工管理过程中应用动态优化控制方法时，应增强对项目的监管力度。将施工过程同网络图进行对比，对隧道的施工进展进行随时监管，每一天施工结束进行总结，每一周进行小结。包含的内容有：存在哪些应该施工却没有进行建设（开工）的项目，哪些应该竣工却没有依照规定时间完成的项目，根据起始的最早时间及完工的最早时间设定提醒，同时提前一周时间依照起始最晚时间及完工最晚时间对项目进行示警，利用表格或图形的方式上报信息，方便管理人员了解施工情况及资料，更合理的调整隧道施工顺序，分配隧道建设材料），对发生的问题进行动态处理。
四、总结
总而言之，隧道施工是与人们的出行安全息息相关的事情，相关人员应创建完善的施工管理制度，提高隧道施工的监管强度，对施工操作进行约束，从而将安全隐患遏制在萌芽中。因此，对隧道施工管理过程中的动态优化控制进行探讨是值得相关工作人员深入思考的事情。
参考文献：
[1]李海宝.隧道施工管理过程中的动态优化控制[J].科协论坛（下半月），2007（08）.
[2]汤宪高，陈文义.铁路隧道工程施工标准化管理手段探讨[J].铁路工程造价管理，2011（03）.
篇8
关键词:浅埋，软弱围岩，监控量测，超前地质预报，施工技术
中图分类号： TU74 文献标识码： A
随着我国高速铁路发展规模日益扩大，地质条件日趋复杂，标准化的要求不断提高，铁路隧道施工技术要求也就越来越高。且地质情况较差，主要不良地质表现为顺层偏压、覆盖层薄、土质松散、边坡失稳，围岩体结构承载力差，若处理不当易发生塌方、冒顶、边仰坡塌滑风险事件。因此本论文探讨浅埋、大断面铁路隧道的施工方法，以期能够为类似工程提供参考和借鉴。
1.浅埋隧道判定
深埋隧道围岩松动压力值是以施工坍方高度(等效荷载高度值)为根据，为了能形成此高度值，隧道上覆岩体就应有一定的厚度，否则坍方会扩展到地面。为此，深、浅埋隧道分界深度至少应大于坍方的平均高度且有一定余量。根据铁路隧道的做法，这个深度通常为2～2.5倍的坍方平均高度值，即：
Hq＝(2～2.5)hq＝(2～2.5)×0.45×2S-1×ω (1-1)
式中：Hq――深浅埋隧道分界的深度，m；
S――隧道围岩级别，如Ⅴ级围岩s＝5；
ω―跨度影响系数，ω＝1＋i（Bt－5）；Bt―坑道宽度，以m计；i―以Bt＝5.0m的垂直均布压力为准，Bt增减1m时的荷载增减率。当Bt＜5m时，取i=0.2；Bt＞5m时，取i＝0.1。
根据式1-1，分别取i＝0.1、Bt＝14.86m、s＝5,计算Ⅴ级围岩深浅埋隧道分界Hq为35.75m，本隧道进出洞段共102.23m，拱顶覆盖层最大为26m，为浅埋隧道。
总之，本隧道可以称为浅埋隧道。
2.隧道施工现场监控量测技术
2.1隧道监控量测流程
为了实现信息化施工，以保证施工安全及施工质量， 施工期间需对其进行监控量测，监测控制根据隧道的规模、地形地质条件、周围环境条件、支护类型和参数、施工方式等制定。通过量测收集必要的变形、受力数据，绘制各种时态关系图，进行数据处理或回归分析，对施工支护的质量和施工安全做出综合判断，并及时反馈于施工中，调整支护措施，使施工安全进入信息化控制中。信息化施工流程如下图2.1。
图2.1 信息化施工流程
2.2 量测数据反馈方法
隧道作为地下工程，水文和工程地质情况等未知因素比较多，及围岩性质的复杂性，导致设计支护参数不能适应掌子面围岩情况。通过施工现场的监控量测，将收集到的围岩和支护变形信息进行数据反馈，判断围岩和支护结构的稳定性，很好的成为变更设计的依据。施工现场量测数据的反馈一般通过量测数据与这些准则的比较而反馈于设计施工。常用的三个判断标准如下。
(1)根据位移(或净空变化)量值或预计最终位移值来判断
在隧道开挖过程中，若发现量测到的位移总量超过某一临界值或者根据已测位移预计最终位移将超过某一临界值时，则意味着围岩不稳定，支护系统须采取补强措施，并改变施工程序或设计参数，必要时应立即停止开挖，进行施工处理。我国在参照国外有关资料并对我国一些工程的实测数据进行统计分析的基础上，GB50086-2001《锚杆喷射混凝土技术规范》提出了隧洞周边允许相对收敛值的参考数据见表2.1。
表2.1隧洞周边允许位移相对值
注：1、周边位移相对值系指两测点间实测位移累计值与两测点间距离之比，两测点间位移值也称收敛值。
2、脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。
3、本表适用于高跨比0.8～1.2的下列地下工程：Ⅲ级围岩跨度不大于20m；Ⅳ级围岩跨度不大于15m；Ⅴ级围岩跨度不大于10m。
(2)根据位移速率来判断
位移速率也可以作为判断围岩稳定性的标志，新奥法施工的一条原则是二次衬砌要在围岩变形基本稳定的情况下施作，以保证支护系统具有足够的安全度和耐久性。围岩变形基本稳定时间主要是根据位移速率来确定的。隧道二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行：①各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；②已产生的各项位移预计总位移量的80%～90%；③周边位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d。
二次衬砌施工时间的选择对于浅埋大断面隧道，围岩丧失稳定时的临界位移速率很小，尽快地施作二次衬砌对隧道的稳定是有利的。
(3)时间――位移曲线
对于隧道开挖后在洞内测得的位移曲线，如果始终保持,则围岩稳定。
如果位移曲线出现情况，即变形速度不再继续下降，说明围岩进入“二次蠕变”状态，必须发出警告，及时加强支护系统。
如位移出现的形状，表示围岩已经进入危险状态，必须立即停止施工，进行围岩加固。
图5.2 某断面拱顶下沉位移曲线
3.超前地质预报
3.1 超前地质预报的主要内容
表3.1 超前地质预报主要项目、内容
3.2超前地质预报方法和手段
为了搞好超前地质预测预报和快速查明隧道岩情况，采用科学的方法和手段；主要用地质分析法、地质物探法和超前水平钻孔法。三种方法有机结合，综合应用，相互印证，从不同方面发现异常、揭示异常情况，组成地质超前预报完整的技术体系，达到判释准确。
3.2.1地质分析方法
地质分析法有地质调查和隧道开挖面地质素描两种方法。
地质调查：对地貌、地质进行调查与地质推理相结合的方法有针对性的补充地质资料。补充地质资料的主要内容包括：不同岩性、地层在隧道地表的出露及接触关系，岩层产状及变化情况；构造在隧道地表的出露、分布、性质、变化规律及产状变化；地表岩溶发育情况和分布规律。
地质调查方法：地质预报组人员根据建立的标准地层剖面，结合沉积规律，确定各岩层层序、厚度、位置。对地质构造进行跟踪调查后，展开有针对性的地质调会，详尽地核对细化勘察设计资料，为地质预报做好基础工作。
隧道开挖面地质素描：地质预报人员对隧道开挖面的地质状况作如实的调查和编录，采集必要的数据，具体包括：开挖面地层、岩性、节理发育程度、受构造影响程度、围岩稳定状态等进行编录。地质素描方法和预报成果见表3-2。
表3.2地质素描方法和预报成果
3.2.2 物探法
（1） TSP203超前地质预报系统
图3.1 TSP203超前地质预报系统原理图
TSP203超前地质预报系统：TSP203超前地质预报系统利用地震波反射原理，方便快速地预报开挖面前方100～200m范围内的岩溶、断层破碎带、暗河、软弱地层等不良地质情况。
图3.2 TSP203工作布置图
工作方法：TSP203地质超前地质预报系统测线布置在开挖面附近的边墙上，它由两个接收器和24个炮孔组成。两个接收孔对称分布在两边墙，接收器孔与第一个炮孔间距15～20m，孔深2.0m，孔径42～45mm，孔口距隧道开挖底面约1.0m，与炮孔等高。当用环氧树脂固定接收器套管时，为了使孔内的水能够流出，接收器孔向上倾斜5°～10°；当用水泥砂浆固定接收器套管时，为了利于水浆的凝固，接收器孔向下倾斜5°～10°。
24个炮孔等间距分布在两侧边墙，炮孔间距1.5m，深1.5～2.0m，孔径42～45mm，炮孔向下倾斜15°～20°，根据围岩软硬和完整破碎程度以及距接收器位置的远近，每个炮孔装药20～50g，炸药最好为高爆速炸药，雷管采用零延期电雷管。
图6.2 接收器及炮孔平面布置图
当正式爆破采集数据时，洞内一切施工必须停止，以确保采集到的数据准确。
深度偏移图 速度分析图
2D显示图
图3.3某断面TSP203预报结果图像
（2）地质雷达预报
地质雷达预报是用电磁波反射原理进行探测，通过测定与岩溶含水性有关的介电常数的变化来探测充水的地质体，含水的断层、岩性界面和溶洞等。
图3.4 地质雷达探测示意图
采用地质雷达进行短距离（10～40m ）的精细岩性结构变化情况的预报。作为TSP203超前地质预报的补充，在高水压地段对TSP203预报的异常点，比如确定异常体的规模、性质、危害有困难时采用地质雷达作为补充。同时地质雷达用于隧道底部、边墙、隧顶外或其它出水部位可能隐伏岩洞穴的探测，效果较好。地质雷达预报方法和预报成果表见表3.1。
表3.1地质雷达预报方法和预报成果表
（3）超前水平钻探
采用超前水平钻探法，对开挖面前方15～30m范围的含水构造、水量及水压进行预测，在长期长距和其它长期短距预报的基础上，用超前水平钻探法进一步对特别差的地质段取得可靠的资料。
钻探孔时，根据钻进速度的变化，钻孔中出水的清浊及颜色，对开挖面前方
含水构造进行判断（在开挖钻孔作业时，可将部分眼孔加深8～10m，作为辅助超前探测，辅助超前探孔数量在施工中可根据实际地质情况酌情增减）。超前地质探孔布置见图3.5。
图3.5 超前地质探孔布置图
4.小结
隧道为大跨度隧道，浅埋显著，围岩自稳能力差，隧道暗挖施工极易引起塌顶。针对上述不利条件，采取以科学技术为指导，理论分析结合试验测试技术，科学合理的确定施工方案，取得了一系列成功的施工经验。隧道洞口采用大管棚超前预支护，隧道进洞及洞身采用三台阶临时仰拱法及四步CD法，并严格遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、及时衬砌”的施工原则，充分利用监控量测技术、超前地质预报系统全程监控指导隧道施工，安全、快速施工。在不良地质条件下的浅埋、软弱围岩隧道中得到了较好的应用。
参考文献
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篇9
关键词：瓦斯隧道；施工；瓦斯防治；管理
中图分类号： TQ517.5 文献标识码： A 文章编号：
前言
瓦斯隧道爆炸事故不但给国家与企业带来了重大的损失，对一线施工人员的什么安全也构成了严重的威胁，而且还会严重影响隧道的正常建设。近几年，瓦斯隧道爆炸事故发生的频率逐年升高，许多隧道在施工中会穿越媒戏地层，而在瓦斯隧道的施工中，如何做好瓦斯防治与管理工作，就成了隧道施工人员面对的一大难题。本文以某一瓦斯隧道施工为例，对瓦斯的防治与管理进行了相关研究，以期为同类工程的施工建设提供借鉴。
1.工程概况
我国某一隧道，全长为2.612千米，该隧道地质复杂，地下水充沛，所经地区地势较陡，且穿越了较大部分的含煤及黑色页岩地层，根据设计要求，隧道进口段与出口段均是在地势较陡的半山腰，围岩破碎[1]。该隧道主要具有以下特点：地质复杂、技术含量大、风险高等。其中穿越的含煤及黑色页岩地层为瓦斯隧道。
2.瓦斯隧道施工中瓦斯的防治与管理措施
2.1对工程施工人员进行严格培训
对施工人员的培训主要包括两种情形：①岗前培训，在施工之前，由专业人士对所有施工人员与管理人员实施岗前培训，合格后才可上岗；②在施工中，对新到人员实施不定期培训，使施工人员对隧道施工中防治瓦斯有充分的认识，保障工程的顺利进行。
2.2制定隧道施工期间防治瓦斯的相关方案
为了在施工期间可以有效防治瓦斯，应在施工前制定相关的防治方案。方案的内容应包括隧道的概况、瓦斯的防治技术方案及其安全责任等。在瓦斯的防治技术方案中，应对非瓦斯区、高瓦斯区、瓦斯突出区及其地瓦斯区分别提出具体的技术方案，方案需由有关专家审查后才可实施。尽管防治瓦斯的方案对施工中的瓦斯防治作了较全面的介绍，但不可能面面俱到，所以，当出现紧急特殊情况时，还必须结合具体情况采取相应措施，为施工安全提供保障。
2.3建立监测瓦斯的系统
为了防止瓦斯爆炸事故发生，保障隧道施工安全，在施工中，可进行洞里瓦斯浓度与风机运行状况的实时监测，并建立瓦斯自动监控系统。一般而言，高瓦斯与地瓦斯隧道均要建立监测瓦斯的系统，这是一项防治瓦斯的有效措施。某些瓦斯隧道在施工期间没有进行规范操作，未严格按照施工工艺进行施工，且承包商为了获取更大的利益，节约通风费用，导致隧道风机时常处于关停状态，进而引起瓦斯浓度集聚、事故发生[2]。所以，在瓦斯隧道的施工中，应建立具有瓦电闭锁、风电闭锁及瓦斯浓度超标会自动发出警示的瓦斯自动监控系统。
2.4采用防爆型电器设备与作业机械
相关技术规范规定，隧道内的瓦斯突出区与高瓦斯区，其电器设备与作业机械均要采用矿用防爆型。然而在实际的施工中，瓦斯隧道里起固定作用的电缆、通信、照明与信号采用防爆型，但移动作业机械和电器设备没有采用防爆型，因为瓦斯隧道内的瓦斯浓度增加最快时，刚好是在打眼过程中与放炮之后，在此期间，经过通风，瓦斯的浓度会被稀释到0.5%以下，因此，非防爆型的作业机械与电器设备也可进入洞中开展工作。即使此时通风中断，由于瓦斯浓度升高需要一段时间，非防爆型的作业机械与电器设备仍可通过就地熄火或开出洞外的方法，避免瓦斯爆炸，但该过程需有严格的制度予以管理。
2.5做好超前水平钻孔瓦斯探测工作
必须严格按照先探后挖的施工工序，做好超前水平钻孔瓦斯的探测工作。根据设计的要求开展超前水平钻孔瓦斯探测工作，一般钻孔每循环的长度至少为30米，每次开挖25米，预留5米作为搭接所用，而且还要加强对周边钻爆的超前探测，以保证施工安全[3]。此外，还需配备专业的瓦检人员，选用便携式瓦斯检测报警仪与检光干涉瓦斯检测仪进行适时检测，爆破施工时，需严格按照“一炮三检制”的原则进行爆破，所用破爆器材为煤矿允许用的爆破器材。洞内所有的设备均应为防爆型设备，包括照明电缆、手电等。施工期间注重采用瓦斯检测仪及瓦斯断电仪器等设备进行定期检验以保证工作的正常进行。同时，还应制定应急预案，并成立应急队伍，配备相应的救护设备，实行定期演练。
2.6加强隧道通风
在瓦斯隧道施工期间，还必须加强隧道的通风，这是保证施工安全的重要前提，同时也是对瓦斯进行稀释、排烟除尘的重要方式。加强瓦斯管理包括多方面的工作，具体有：①及时处理集聚的瓦斯；②爱护洞里的通风设施，以实现完善控制瓦斯；③形成瓦斯检测制度，保证定点、定时、定人对瓦斯进行检测；④坚持进行洞内瓦斯与风量观测工作，并认真完成通风报表与记录牌的填写工作；⑤加大通风力度，将瓦斯的浓度冲淡；⑥保证洞内工作地点的瓦斯浓度不超限等[4]。
3.施工过程中的现场管理
3.1队伍组织的管理
隧道专业瓦斯检测队伍一般由瓦斯检查员、瓦斯监控工、打钻工、及其通风工组成，全部人员均须经过专业培训并取得资格证才能上岗，指派一名专业技术员负责管理该队伍。
3.2施工设备的管理
施工所用的瓦斯防治设备、仪器均交由隧道专业瓦斯检测队伍进行管理与维护。便携式光干涉检测仪须经有资质的检定部门检定合格之后才可投入使用；沼气型检测报警仪与瓦斯监控系统中的低浓度沼气传感器须由指派的瓦斯监控工负责，每星期进行一次调校；瓦斯监控系统的自动断电功能须由瓦斯监控工和电工负责每星期对其进行一次检查。
3.3隧道洞口管理
应在隧道洞口设置值班室，实行24小时的检身制度，防止火种被携带进入洞内；对进出人员实施翻牌、登记管理、避免携带易燃品进入隧道。
3.4严格按照瓦斯浓度控制标准施工
进行洞内作业时，必须严格按照瓦斯浓度的标准予以施工。一般而言，在隧道里的任何一处瓦斯浓度不高于0.3%时，才可开展洞内作业；洞内瓦斯浓度为0.3%～0.5%时，行走式的机电设备停止开火，此时应引起重视，并分析瓦斯浓度升高的原因，随即采取恰当的措施予以处理；当洞内瓦斯浓度达到0.5%或更高时，应立即停止隧道里的所有作业，把行走式的机电设备熄火，开始分析浓度变高的原因，随即采取正确措施进行处理，待瓦斯浓度低于0.3%时，才可恢复洞内作业；若是瓦斯浓度高达0.8%或更高，应迅速停止隧道里的所有作业，并撤离全部人员，切断全部的非本质安全电气设备电源，再进行原因分析，采取措施处理，待隧道里的瓦斯浓度低于0.3%时，才可恢复洞内作业[5]。
4.小结
瓦斯爆炸事故的防治与管理是瓦斯隧道工程安全进行的重要保障。瓦斯事故在我国的瓦斯隧道过程中时有发生，特别是我国开始实施大修工程建设之后，修建了大量高速公路及隧道工程被，而许多隧道工程在施工期间，均会穿越含煤及黑色页岩地层。所以，在进行瓦斯隧道过程的施工时，必须严格按照设计与施工要求组织施工，同时，加大力度进行瓦斯的检测与监控，为工程配备专业的瓦斯检测人员、先进的检测仪器、达标的防爆型施工设备，而且还要在施工之前进行安全生产管理措施的制定，有效防治瓦斯事故，保证工程安全。
【参考文献】
[1]陈家清,胡运兵,朱一坚,马晓莉.瓦斯隧道施工期间的瓦斯防治与管理[J].矿业安全与环保,2009,36(02):60-72.
[2]陈才阳.浅谈瓦斯隧道施工瓦斯防治对策[J].门窗,2012(06):200-201.
[3]何值勇.关于瓦斯隧道施工安全防治措施的研究[J].技术与市场,2011(05):48-49.
篇10
关键词：大跨度小净距公路隧道；施工；监测
0引 言
近年来，现场量测与力学计算紧密配合，已形成了一整套监控设计的原理与方法，这种通过在隧道施工过程中所进行的现场量测获得围岩稳定性和支护系统工作状态的信息，然后将信息反馈于施工决策和支护系统的设计过程称为“施工监测”，和“信息化设计”，包含施工监视的含义在内。这种方法因其适应地下工程的特点，能结合现场量测技术、计算机技术以及岩土力学理论、在铁路隧道、公路隧道和军事地下工程等工程领域得到了广泛的应用。
1目标大跨度小净距公路隧道施工概况
目标隧道采用平行双洞式，单洞净宽16m，洞高11.4m，呈北西--南东向展布，隧道里程K1＋710～K2＋600，进洞口里程为K1＋710，设计进口路面高程363.220m，出洞口里程为K2＋600，设计路面高程357.20m，全长为890m，路面坡度0.7000 %。两洞侧壁间距6.959m。
目标隧道区段覆盖层厚0.00～2. 80m。填筑土为软弱（场地）土，块石土及亚粘土属中软（场地）土，基岩为坚硬（场地）土。根据《公路工程抗震设计规范》（JGJ004-98）判断，隧道区场地类别为I～III类，属抗震有利地段。
隧道衬砌结构设计根据结构的受力特点采用复合式衬砌。在施工过程中要求按设计进行监控量测，并对量测信息进行处理、反馈，调整支护参数并贯穿于施工全过程。根据结构的受力特点，以锚杆湿喷钢纤维混凝土等为初期支护，以钢筋混凝土和钢纤维混凝土为二次衬砌，并根据不同的围岩类别，辅以超前中空注浆锚杆和工字钢拱架等辅助支护措施。
2大跨度小净距公路隧道施工监测目标与内容
2.1 监控量测的一般规定
（1）采用复合式衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，并在施工中认真实施。
（2）量测计划应根据隧道围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制。同时应考虑量测费用的经济性，并注意与施工进度相适应。
（3）监控量测应达到以下目的：
图2施工监测和信息化设计流程图
其一，掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；
其二，通过对围岩和支护的变位、应力量测，修改支护系统设计。
（4）采用复合式衬砌的隧道、施工、设计单位必须紧密配合，共同研究，分析各项量测信息，确认或修改设计参数。
2.2 量测内容与方法
（1）复合式衬砌的隧道应按表1选择量测项目。表1中1～4项为必测项目；5～11项为选测项目，应根据围岩条件、地表沉降要求等确定；
（2）爆破后应立即进行工程地质与水文地质状况的观察和记录，并进行地质描述。地质变化处和重要地段，应有照片记载。初期支护完成后应进行喷层表面的观察和记录，并进行裂缝描述；
表1隧道现场监控测量项目及量测方法
注：B为隧道开挖宽度
（3）隧道开挖后应及时进行围岩、初期支护的周边位移量测、拱顶下沉量测。当围岩差、断面大或地表沉降控制严时宜进行围岩体内位移量测和其它量测；
（4）量测部位和测点布置，应根据地质条件、量测项目和施工方法等确定；
（5）测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数；
（6）测点的测试频率应根据围岩和支护的位移速度及离开挖面的距离确定；
（7）现场量测手段，应根据量测项目及国内量测仪器的现状来选用。
3目标隧道施工监测方案设计
3.1监控量测项目及其目的
（1）地质及支护状况观察。对所选择的开挖面的岩性、岩层产状、结构面、溶洞、断层等工程地质和水文地质情况以及初期支护完成后喷层表面的裂缝状况进行观察和描述；预测开挖面前方的地质条件，并为判断围岩的稳定性提供地质资料；观测有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部现象，分析初期支护的可靠程度。
（2）隧道周边水平收敛和拱顶下沉量测。为判断隧道稳定性提供可靠信息；以围岩变位速率为二次衬砌提供合理的支护时机，利用量测信息的反馈，判断初期支护设计与施工方法是否稳妥，从而达到修改设计和指导施工的目的。
（3）地表沉降。了解地表下沉的范围以及下沉量的大小、地表下沉量随工作面推进的变化规律、地表下沉稳定的时间。
（4）围岩内部位移量测。了解隧道围岩松弛区、位移量及围岩应力随深度的分布；了解围体内位移范围，判断锚杆长度是否适宜；为准确判断围岩的变形发展提供数据。
（5）锚杆轴力量测。了解锚杆受力状态，为确定合理的锚杆参数提供依据；判断锚杆布置是否合理以及评价锚杆的支护效果。
（6）衬砌应力的量测。了解喷层的变形特性以及喷层所受应力的大小，判断复合式衬砌中围岩荷载大小以及初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况，量测二衬应力以及喷混凝土层内轴向应力，了解二次衬砌的受力状态；判断喷层的稳定性和支护结构长期使用的可靠性以及安全程度。
3.2 监控量测断面的拟定
根据隧道工程地质情况和大跨度小净距隧道围岩与支护结构的受力特点，为满足隧道数据采集和保证施工安全，根据围岩类别与支护类型将其分为四种量测断面，分别为A型、B型、C型、D型。
A型量测断面（必测＋选测项目）：适用于隧道IV类围岩段、洞口段及破碎带。具体量测项目包括洞内地质与支护观察、净空变位及拱顶下沉、围岩内部位移、锚杆轴力、钢支撑应力、初期支护与围岩之间的压力、初期支护与二次衬砌之间的压力、爆破振动测试。
B型量测断面（必测＋部分选测项目）：适用于III类围岩。具体量测项目包括洞内地质与支护结构观察、净空变位及拱顶下沉、围岩内部位移、锚杆轴力、初期支护与围岩之间的压力、初期支护与二次衬砌之间的压力、爆破振动测试。
C量测断面（全必测项目）：适用于隧道各类围岩段。具体量测包括：洞内地质状态与支护结构安全性观测、净空变位及拱顶下沉。
D型断面量测（仅爆破振动测试）：D型断面为振动波测试，适用于隧道各类围岩段。设置该量测断面的目的是为了测试后行洞在爆破中对先行洞的影响。
3.3 量测方法和测点布置
（1）地质状况素描。对新开挖断面的岩性、岩层产状、结构面、断层等工程地质和水文地质情况以及初期支护完成后喷层表面的裂缝状况进行观察和描述。同时观测有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部现象，锚杆和喷层有无施工质量问题。
（2）水平收敛及拱顶下沉量测。在确定量测的新开挖的断面拱顶及轴线左右设3个带挂钩的锚桩，测桩埋设深度30厘米，用快凝水泥或早强锚固剂固定，测桩头设保护罩。用收敛计量测铜壁收敛位移。
（3）地表沉降观测。在选定的量测断面区域，先设置一个通视条件较好、测量方便、牢固的基准点。测点布置在隧道轴线及其两侧，每个断面根据实际情况设共7～11个测点。测量范围为隧道底两侧向上45度与地表相交，测点埋设水泥桩，用红色油漆做标记，并予以编号，用精密水准仪测量。
（4）围岩内部位移及锚杆轴力量测。根据围岩岩性实际情况，在隧道选取10个断面，每个断面在拱顶、拱腰、拱脚打5个测孔，孔深3.7～5米，孔径φ50～φ60。每个测孔内设4个测点并安装上传感器，每个断面一共20个测点。用千分表读取位移，用钢筋计量测轴力。
（5）初期支护与围岩之间应力、二次衬砌之间应力量测。沿隧道周边拱顶、拱腰埋设传感器，将压力盒分别埋设在围岩与喷射混凝土之间、喷射混凝土与二次衬砌之间。围岩与喷射混凝土之间的应力盒在喷射混凝土之前埋设，喷射混凝土与二次衬砌之间的应力盒在挂防水板之前进行安装。
3.4 量测频率和时间
对于每一断面，在量测初期应予以实时监控，待应力、应变逐步稳定后可降低量测频率。
3.5 数据采集及仪器装备
现场监控量测工作人员根据规范和监控量测计划规定的频率坚持每天到洞内采集数据，并将采集的数据及时绘出或输入计算机进行处理，如果发现量测数据出现异常变化，则及时分析引起变化的原因，使问题能得到有效处理。
监控量测仪器及主要传感器如下：精密水准仪、全站仪、振弦频率监测仪、隧道收敛计、百分表、锚杆测力计、压力盒、爆破振动自记仪、机械式多点位移计、地质罗盘、温度计、速度传感器（水平、垂直）等。
3.6 量测断面的选择
共埋设45个断面，其中有3个A型断面、5个B型断面、35个C型断面、2个D型断面，并进行了地质调查、水平收敛、拱顶下沉、围岩内部位移、锚杆轴力、围岩接触应力、爆破振动测试等方面的监控量测。
4小结
首先，隧道在开挖期间围岩水平收敛、拱顶总沉降量和围岩变形速率都在规范要求的范围内，而且围岩的变形最终都趋于稳定；
其次，围岩内部位移随着测点深度的增加，围岩相对位移明显减少；中夹岩柱处的围岩松动圈最大，接近3.5m，围岩稳定性差。隧道进口段地表沉降在隧道拱顶正上方的地面沉降最大，而且左洞对应的地表沉降明显大于右洞，说明右洞的开挖对左洞的地表沉降有明显的影响；
然后，中夹岩柱处的锚杆轴力最大，在中夹岩柱处，锚杆起到了很好的锚固效果，对围岩的稳定起到了很重要的作用。接触应力一般在拱顶相对较大，而两侧的拱腰压力则较少，围岩与混凝土衬砌粘结密室。
最后，设计方协商变更设计、施工，尤其要注意围岩中的水对围岩稳定性的影响，应及时进行疏导、排除。
参考文献
