作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。
3.3.2.2.4 清孔验孔
⑴用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。
⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
⑶用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。 3.3.2.2.5管棚加工
⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径10~16mm注浆孔(靠孔口2.5m处的棚管不钻孔),孔间距15~20cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。
⑵采用Z525-2A型台式多用钻床对φ108×6mm的管棚进行加工,根据长管棚的长度,来确定下料长度,一般长度控制在4m或6m,丝扣长度为15cm,丝扣为2mm的螺旋方丝,钢管一端为内丝,另一端为外丝,丝扣加工端正,不得偏位;钢管上每隔15cm交错钻孔直径为8mm的注浆孔。先下奇数管孔,第一节用3米长的钢管,偶数孔时第一节采用6米长的钢管,以后每节均采用6米长钢管。每孔第一节端头加工成锥型,长为10cm,最后一节尾部焊φ10mm加强箍。
3.3.2.2.6安装
⑴管棚顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于管棚直径的引导孔,然后用装载机在人工配合下顶进钢管。施工前应首先做好套拱,套拱长度按设计采用1米长1米厚,导向管按设计位置布孔、并标注,架设管棚钻机,配备电动油压钻机1台,钻孔及推进钢管,钻孔时钻机立轴方向必须准确控制,每钻完一孔便顶进一根钢管。钢管接头采用丝扣连接,丝扣
长15cm。各钻孔均应做好施工记录。
⑵接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。
3.3.2.2.7注浆
⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
⑵注浆材料为水泥浆。水泥浆水灰比控制在1:1,注浆初压力为0.5~1.0MPa,终压力为2.0~2.5MPa,注浆结束后用M7.5水泥砂浆填充,形成钢管混凝土;坍方及围岩破碎且富水地段,宜在钢管内应先放置?22钢筋,再向管内注水泥浆(水灰比为1:1)。
⑶注浆量应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1.5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。
注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。
注浆从低向高进行。浆液由稀到浓,一般单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准。当注浆压力达到设计终压10分钟后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可结束注浆。
大管棚施工完成后,方可进行洞身开挖。 4.监控量测 4.1 监控量测项目
1)洞外地表沉降观测; 2)周边收敛量测; 3)拱顶沉降量测。
4.2 点位布设
在DK73+154~DK73+184段地表,沿中线方向纵向每10m设置一处沉降观测桩,横向两侧各20m范围内每5m设置一处沉降观测桩,共设置20个观测点。洞内没10m布置1个拱顶下沉点和2个净空水平收敛量测点,用全站仪观测点位的动态变化。
4.2.1 地表下沉点的布置要求
1)高程基准点设置在开挖线影响范围以外2~3个。
2)监控点的埋深:在埋设点挖长、宽、高均为200mm的坑,然后放入沉陷测点,测点一般采用Ф20~30mm,长300~400mm圆头钢筋制成。测点四周用混凝土填实。
3)控制点的测量时间:地表下沉量测采用水准仪加测微器观测,在衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。
4.2.2 拱顶下沉及周边收敛
洞口内每隔5m作一个观测断面,最前端的一个断面紧跟掌子面,每断面2对测点用收敛计和水准仪分别观测水平收敛值和拱顶下沉值。
4.2.3 量测频率
洞内观测分为开挖工作面观测和初期支护状态观测两部分。开挖观测应在每次开挖后进行,地质情况基本稳定无变化时,可每天进行一次。对初期支护的观测也应每天至少进行一次。
净空水平收敛和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见下表: 量测数量的处理与反馈:根据量测数据及时绘制拱脚水平相对净空变化、拱顶相对下沉和地表下沉的时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图。
对初期支护时态曲线进行回归分析,选择与实测数据拟合性好的函数进
行回归,预测可能出现的最大位移。
拱顶下沉和净空变化监控量测频率表
变形速度(mm/d) 量测断面距开挖断面距离 ≥5 1~5 0.2~0.5 <0.2
注:B为隧道开挖宽度。
<1B (1~2)B (2~5)B >5B 量测频率 2次/d 1次/d 1次/3d 1次/周 4.2.4 根据量测结果按下列要求进行隧道稳定性综合判别 1)隧道稳定性综合评价标准
① 实测最大值或回归预测值最大值应不大于允许值或设计最大值。 ② 根据位移速率判别:
当周边位移速率小于 0.1~0.2mm/d 时或拱顶下沉速率小于 0.07~0.15mm/d时,则认为围岩位移达到基本稳定;
当周边位移或拱顶下沉速率大于 1.0mm/d 时,表明位移不稳定,应加强观测;
当周边位移或拱顶下沉速率大于 5.0mm/d 时,应报警,进行加固。 4.2.5 二次衬砌施做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 已产生的各项位移已达到预计总位移量的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;
④ Ⅴ级围岩地段不宜单纯强调洞室的收敛变形量,具备条件时应尽早施作二次衬。
5.安全、质量控制措施
⑴ 加强对技术、施工人员及相关人员的培训,提高全体参建人员的安全、质量意识。
⑵ 施工时严格按照“短进尺、弱爆破、勤量测、早封闭”的原则组织施工,严禁超挖、乱挖。
⑶ 严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工。
⑷ 在隧道开挖前,对隧道地表中线附近范围进行勘察,对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计,施工中应加强监控量测工作,严格按设计方案施工,确保隧道安全、顺利通过。
⑸ 每循环进行测量放样,严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检查、复核,避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。
⑹ 边墙、仰拱等的地基承载力必须满足设计要求。
⑺ 开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测,及时反馈量测信息。
⑻ 隧道开挖中,应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度等,核对设计情况,判断围岩的稳定性。
⑼ 隧道在开挖过程中,尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖,应采用人工风镐对隧道周边进行修整,减少对围岩的扰动,避免侧壁或拱顶掉块现象。拱脚、墙角应预留30cm人工开挖,严禁超挖。土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。
开挖完毕后,应尽早对围岩进行支护封闭,减少围岩暴露的时间。
⑽ 制定安全施工应急预案,做好应急物资储备。 ⑾ 施工过程中,严格按照冬季施工措施进行施工。
⑿ 洞口施工前,应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况,清除悬石,处理危石,施工期间实施不间断监测和防护。
⒀ 隧道施工做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。防止季节性地表水及施工用水下渗,破坏边坡稳定,危及施工安全。
⒁ 施工时,派专人检查地表边坡的稳定情况。发现边坡有开裂、变形现象时,应立即对边坡体进行加固处理,确保安全后方可继续进行施工。