深度和洞内收敛测点位置基本对应(见图11)。说明隧道开挖后,最大水平应力分布在Ⅱ、Ⅲ部结合处,这和三维模型的计算结果基本吻合。土体垂直位移是观测隧道上覆土体在施工过程中不同深度处土层相对于地表的不均匀沉降,实测最大相对位移19mm,位于地表以下9.5m处。 图4-23 土体位移-深度曲线图 4、结构应力 根据曾家坪1#隧道围岩应力、初支与二衬接触应力、初支及二衬钢筋轴力的量测结果,得出以下几个方面有益结论: (1)侧壁导坑内壁和边墙的围岩应力呈不对称分布,Ⅲ步内壁围岩应力大于边墙围岩应力。导洞内壁围岩应力在仰拱混凝土施作后最值出现于Ⅲ步。对该阶段的有限元分析也表明,内壁围岩应力明显大于边墙围岩应力,这种趋势与导洞的变形破坏特征相吻合,Ⅲ步内壁尤其是Ⅱ、Ⅲ步结合部位的开裂、鼓出程度比边墙要严重的多,分布也更广泛。造成该现象的力学原因有:
①在各个开挖阶段(Ⅰ、Ⅱ步开挖,Ⅲ、Ⅳ步开挖及铺设仰拱混凝土后)内壁该部位均是结构受力不利部位。
②内壁有大变形产生,而内壁为普通喷混凝土支护,韧性不足,抗弯、抗剪能力差,不能适应大变形,在大变形情况下,易开裂。
36
③内壁支护整体强度低,易于屈服、破坏。 ④在Ⅱ、Ⅲ步结合处,水平方向有较大拉应力存在。
⑤右导为先行开挖侧。右导破坏要严重于左导。由于围岩类别低,非线形性特征显著,开挖顺序,即加载历程对围岩屈服破坏影响较大。同时,在浅埋段具有偏压现象,右导围岩压力要大于左导。
(2)底鼓应力为0.3~0.7Mpa,部分地段底鼓应力具有随时间增长特征。底鼓应力主要由附近地段的Ⅲ、Ⅳ步开挖引起,在仰拱铺设后,底鼓应力仍持续增长,直至距开挖面约2D(12m)时,底鼓应力基本区域稳定。
(3)初支与二衬接触应力最大值边墙为0.54Mpa、拱部为1.75Mpa,施工过程中二衬和初支共为承载结构,个别地段甚至为重要承载结构,因此必须重视拱部二次衬砌的施工质量,保证其强度、厚度、预留变形量。中洞开挖应采取二衬紧跟措施。
(4)仰拱施作后,支护内力有明显的增长,是仰拱有效遏制边墙及内壁位移的结果。
(5)中洞施作后,可改善边墙的受力状态,边墙外侧拉应力有显著降低,在均匀压力下,中洞最小主应力(压)与衬砌轴线平行,基本处于受压状态,利于混凝土结构稳定。
(6)根据实测接触应力对中洞开挖后二衬结构受力进行分析,分析结果与实测结果基本相同,中洞与边墙连接处拱脚为薄弱环节,控制拱部,对中洞与边墙连接处钢筋处理应严格要求。 三、监测成果的应用
1、根据理论分析及现场实际测试情况,导坑下部开挖过程中存在较大水平应力和位移,应加强边墙初期支护及内壁临时支护,Ⅱ部底部增设一道圆木支撑。
2、及时施作仰拱,封闭支护结构是改善结构受力,抑制隧道净空位移的有效途径。根据曾家坪1#隧道施工的成功经验,导坑下部开挖的循环进尺宜控制在1D(约6m)为宜。
3、控制中洞开挖进尺0.5m,控制中洞拱部台阶长度在6m以内,拱部二次衬砌进跟,控制全隧仰拱封闭距中洞开挖面在2倍洞径以内。
37
4、二次衬砌在各个施工阶段不仅作为安全储备,而且是极为重要的承载结构。
第六节 施工管理组织机构 一、施工管理
针对本工程实际情况,项目部制定了详细的施工组织方案,并对全体施工人员进行了安全、质量、操作规程的培训,确保每一道工序的操作人员都能保质保量的完成施工任务。
1、测量定位
①测量严格执行三级复核制,确保中线、标高准确无误。
②针对三线左、右导洞不能通视联测的特点,制定了以Ⅱ线中线为准,用坐标法控制左、右导洞施工中线,使左右导洞格栅钢架在同一断面。
2、工程监测
①针对洞口段位于块石土堆积体地层中,在洞口段90m范围内进行了地表下沉、土体位移的观测,随时掌握地表变化情况。
②洞内施工进行了水平收敛、拱顶下沉、初期支护应力监测。 ③通过以上两个方面的数据反馈,以此来指导施工。 3、工程试验
①凡进入本项目的材料必须经试验室检验合格后才能投入使用,对不合格品坚决清退。
②混凝土采用自动计量配料,并由试验员跟班检查,确保砼质量满足设计要求。 ③试验室不定期进行砼抽检,如发现不合格坚决返工。 4、工序质量检查
针对三线施工特点,要求每道工序必须保证质量,项目部制定了相应的《质量手册》和质量专项制度。
①项目部设置了专职质检工程师和内部监理,对施工各道工序进行全面质量管理,确保各道工序质量符合《施工规范》和《验标》规定要求。
②在对初期支护的检查中,重点检查管棚布置、注浆质量、格栅钢架的连接螺栓、纵向筋焊接质量及喷砼厚度;对衬砌重点检查台架的定位情况、防水板的焊接、钢筋的绑扎及基底的清理。发现不合格,立即返工。
③每月20号进行项目部安全、质量大检查,并对本月安全、质量方面存在的
38
问题行成书面材料,并落实到人,限期整改。
5、质量评定
随着工程的进展,对开挖、衬砌质量项目进行了自评及监理工程师评定。 6、工程监理:
施工中监理工程师无论在原材料进场上还是在初期支护、二次衬砌质量上都严格监理,对不符合《规范》的都进行了指正并限期改正后进行了复检,复检合格后才能隐蔽施工。 二、组织机构
(一)、进口工区 财务 室技术主管 项目经理 劳资室材料室机电室技术室实验室 开挖工区 衬砌工区 开挖班装运班钢筋班砼工班木工班防水班
图4-24 进口工区施工管理组织机构图
(二)出口工区
39
项目经总工程生产副经机械副经工程部 开挖工 开 挖 二 班 , 机电部 财务部 物资部 机修工办公室 拌和楼 衬砌工开挖一班, 运输班 台车班 砼灌注班, 砼运输班 电工班 机修班 加工班 装修班 拌和站 图4-25 出口工区施工管理组织机构图 第七节 安全、质量及进度措施
一、安全措施
1、建立以项目经理为“安全管理第一责任人”的安全保证体系。 2、设置专职安全员,负责日常安全管理和监督工作。
3、加强职工安全教育,牢固树立“安全第一”的思想,坚持“安全生产,预防为主”的方针。
4、严格执行“三工制”,即工前讲安全,工中查安全,工后比安全。 5、严格执行“十九项卡死制度”,坚持周一安全活动。 6、针对关键工序,制定出相应的安全措施。 7、严格管理爆破用品,制定相应制度。
8、行走机械和设备严格按处发有关安全文件规程办理。 9、执行局,处有关安全方面的文件。 二、质量措施
㈠、切实搞好“施工全过程”的有效控制
1进场后立即组织对项目的施工调查,并形成报告,报告内容:
40