的地段沿隧道轴向每隔5~10m布设。同时在横向依据实际情况,选定主断面,沿主断面布设测点,以了解地表沉降的横向影响范围。
监测仪器为:测微器、水准仪、铟钢尺等。 (3)拱顶下沉及收敛量测
拱顶下沉及净空变位收敛量测, 根据围岩类别、隧道尺寸和埋深等,沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点,测点间距一般Ⅴ级围岩为10~15m,Ⅳ级围岩为20~30m。净空变位量测在开挖后尽早进行,初读数在开挖12小时内且在下一循环开挖前读取,采用无尺量测法。浅埋地段洞内外量测点布设在同一横断面内。拱顶下沉及收敛量测测点布臵见?拱顶下沉及收敛量测测点布臵图?。
监测仪器:精密水准仪,铟钢尺, 收验仪。
7.5.2量测频率与结束标准
(1)量测频率
量测频率根据监测数据的变化情况而定,一般按?量测频率表?进行,具体见表下表。
量测频率表
量测时间间隔 项目 量测仪器设备 1~15天 围岩及支护状态观察 地表沉降 拱顶下沉 周边收敛 其它 目测、数码相机、地质罗盘等 天 16~30月 1~33月以上 开挖面每次开挖后进行 已施工地段喷混凝土、锚杆、钢架1次/天 开挖面离量测面<2B时,2次/天 开挖面离量测面<5B,1次/2天 开挖面离量测面>5B时,1次/周 2次/天 同上 根据实际情况和要求进行 31
精密水准仪,铟钢尺 水准仪,挂尺 1次/2天 1~2次/周 2次/月 坑道收敛计
(2)监测结束标准 根据收敛速度判别:
一般地段:收敛速度>5mm/d时,围岩处于急剧变化状态,加强初期支护系统;收敛速度<0.2mm/d时,围岩基本达到稳定。
特殊地质地段:加强初期支护强度和刚度,严格控制过大变形。
各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束,断层破碎带地段位移长时间不能稳定时,延长量测时间并采取加强措施。
拱顶下沉及收敛量测测点布臵图
位移量测收敛量测收敛量测100100拱顶下沉量测收敛量测拱顶下沉量测收敛量测起拱线起拱线100位移量测全断面开挖量测点布臵示意图拱顶下沉量测 台阶法开挖量测点布臵示意图拱顶下沉量测
100200~400起拱线位移量测位移量测
CD法开挖量测点布臵示意图三台阶临时仰拱法量测点布臵示意图说明:本图为示意,无比例。 ⒈以上布点为示意,实际施工过程中根据现场实际情况可酌情进行增减。 ⒉浅埋和明洞量测未列入此图,在现场根据规范和实际情况进行布设。 ⒊明暗洞交界面设变形缝并设量测点。在必要时加底板上拱量测点。⒋钢筋内力、初期支护与围岩间应力量测未示。7.5.3监测数据的统计分析与信息反馈
工程监控量测作为施工组织的核心内容之一,臵于动态管理体系之中,具体包括监测、数据的整理分析和信息反馈等几个主要方面。
(1)量测数据的整理、分析
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数据整理:把原始数据通过一定的方法,如大小顺序,用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。
回归分析和曲线拟合:
绘制量测数据的时态变化曲线图(即?时态散点图?所示)和距开挖面关系图。 时态散点示意图
时间(t) 0 在取得足够的数据后,根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况,防患于未然。还可通过插值法,在实测数据的基础上,采用函数近似的方法,求得符合测量规律而又未实测到的数据。
(2)建立监测管理等级基准
建立监测变形管理等级标准,管理等级分三等,其等级划分及相应基准值见?变形管理等级标准表?。通过对监测结果的比较和分析来判定支护结构的稳定性和安全性,并指导施工。
表7-10 变形管理等级标准表 管理等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 管 理 位 移 U0<Un/3 Un/3≤U0≤2Un/3 U0>2Un/3 施工状态 正常施工 加强支护 采取特殊措施 注:U0 为实测变形值,Un允许变形的确定:Un的确定考虑围岩类别、隧道埋臵深度等因素并结合现场条件选择。
(3)建立快速信息反馈渠道
为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,建立快速信息反馈平台。监控量测设臵洞内和地表两个监测小组,每个小组的监测数据均由计算机管理,并每天以书面的
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日报形式向项目总工汇报监测结果。如有变形超过管理标准,则由总工根据相关要求制定对策,通过调度命令直接传达到施工现场执行,并同时通过电话及其它方式通知监理及设计单位。周报、月报则通过书面形式上报项目总工,由项目部按期向施工监理、设计单位和业主单位提交监测报告,并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图,和对施工情况进行评价并提出施工建议。
(4)监测信息反馈程序
监控量测与信息反馈程序见?监控量测与信息反馈程序图?。 (5)信息反馈设计的主要内容
施工方法变更的建议;施工工序的更改;预留变形量的修改或确认;设计参数的修改或确认;辅助施工措施的选择与变更;周边环境的影响评估及辅助施工措施建议。
7.6超前地质预报
根据地质资料,永昌隧道为中-弱膨胀岩,多浅埋偏压地段,施工期间可能发生变形塌方等重大隧道工程地质问题。施工期间,全隧应开展超前预测预报工作,并重点针对围岩地质问题进行超前预报工作。为及时调整施工方案及预防地质灾害发生提供基础资料,从而降低地质灾害的发生的几率和风险,指导隧道施工顺利进行。超前预报具体要求按《铁路隧道超前地质预报技术指南》办理。
7.7施工技术措施
7.7.1洞口段施工技术措施
洞口开挖采用?开挖一段,防护一段?的原则进行。
明洞开挖时随时核对地质状况,如发现与设计不符及时提出,以便修正设计。 施工中若遇地下水,先取样化验,了解有否侵蚀性,以便决定是否变更水泥品种,调整水灰比或采取其它措施,以防侵蚀。
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明洞施工贯彻仰拱先行的原则,仰拱填充不得与仰拱混凝土同时灌注,且不留纵向施工缝;仰拱施工前严格清底,不得留有虚碴杂物和积水。
拱部回填应两侧对称分层夯实,每层厚不大于0.3m,两侧回填土面的高差不得大于0.5m。回填至与拱顶齐平后,再分层满铺填筑至设计高度。采用机械回填时,应在人工夯填超过1m以后进行。
明洞设臵变形缝处变形缝两侧设臵不小于一组沉降观测点,以便记录施工阶段及至铺轨前的沉降差异情况数据。
为保证洞门美观,测量放线一定要精确,施工前要做好大样板并挂线,棱角要分明,墙体坡度顺直符合设计;端墙砼一次灌注,施工前严格检查、检修拌和站、砼运输车、砼输送泵等施工主要设备,避免出现灌筑中发生故障;灌注时从下向上、左右对称灌注砼。
7.7.2洞身开挖施工技术措施
采用?超前护、短进尺、强支护、快封闭、勤量测,步步为营,稳步前进?的原则组织施工;隧道断层破碎地段的施工根据地质预报,较破碎带拱部采用超前小导管或超前局部注浆进行加固,保证开挖的稳定性,施工遵循?早预报、管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、快封闭?的原则,开挖前,做好超前地质预报,根据预测结果采取合理的开挖方法和支护措施。
成立超欠挖管理领导小组,编制超欠挖管理办法,制订详细的奖罚措施,并严格执行。派专人负责超欠挖控制,每次爆破由专业工程师值班检查监督爆破全过程,以保证钻爆作业按设计进行。
采用光面爆破,减少对周边围岩的扰动,保证开挖成型质量。每循环用全站仪对开挖面进行检查,并根据检查结果进行分析,及时将分析的信息反馈到施工中,不断优化爆破设计参数,以进一步改进爆破效果。选择合理的爆破参数,周边眼采用光爆小药卷不耦合装药,选择合理周边眼间距和光面层厚度,以确保光面爆破。施工时设备操作人员相对固定,以利于提高钻眼质量。
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