蘭新鐵路某段隧道變形控制施工及監(jiān)理措施

隧道變形控制施工

及監(jiān)理措施中鐵xx科學(xué)研究院四川xx蘭新鐵路xx段監(jiān)理站xxx2011年6月26日青?！の鲗幠夸浺弧l(fā)生隧道大變形條件二、隧道大變形共同特征三、圍巖監(jiān)控量測(cè)在控制變形的實(shí)質(zhì)意義四、抓好圍巖監(jiān)控量測(cè)的監(jiān)理技術(shù)措施五、提高圍巖量測(cè)工作質(zhì)量及指導(dǎo)作用的管理技術(shù)措施六、處理隧道大變形工程現(xiàn)象的主要措施

一、發(fā)生隧道大變形條件根據(jù)目前隧道施工的實(shí)踐證明,在下述條件下,施工過(guò)程中發(fā)生大變形工程現(xiàn)象,是必然的。1．?dāng)D壓性圍巖的擠壓變形;2．膨脹性圍巖的膨壓變形;3．?dāng)鄬悠扑閹У乃沙谧冃?4．高地應(yīng)力條件下的軟弱圍巖的大變形等。斷面縮??；基腳下沉；拱頂上抬；拱腰開(kāi)裂；基底鼓起等。二、隧道大變形共同特征變形初期不僅變形的絕對(duì)值很大，而且位移速度也很大。如不加控制或控制不及時(shí),就會(huì)造成不可預(yù)計(jì)的后果。例如宜萬(wàn)鐵路堡鎮(zhèn)、石院子隧道、野三關(guān)隧道、湘黔鐵路新柳山院隧道、南昆鐵路米花嶺隧道、蘭新鐵路烏鞘嶺隧道、西康鐵路愁長(zhǎng)溝隧道等就出現(xiàn)了類似的大變形情況，給工程建設(shè)造成極大的困難。這種情況在蘭新鐵路的隧道施工中，也是屢見(jiàn)不鮮的。如監(jiān)理三標(biāo)的上舊莊、陳家山、大梁、祁連山正洞及硫磺溝斜井等隧道都是典型的工程事例。在工程的設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工過(guò)程中必需予以極大的關(guān)注。

但是,應(yīng)該如何理解大變形這種工程現(xiàn)象?，大變形是如何產(chǎn)生的?，大變形發(fā)生的基本條件和規(guī)律是什麼?，各種工程措施控制大變形的工程效果如何?，如何保證在大變形條件下不遺留后患?，設(shè)計(jì)和施工應(yīng)采取的基本原則，......等等一系列問(wèn)題，都需要認(rèn)真地加以研究和解決。監(jiān)理三標(biāo)在治理控制隧道大變形現(xiàn)象上，監(jiān)理及施工單位均有一定認(rèn)識(shí)。中鐵一局已對(duì)陳家山隧道大變形工程實(shí)踐措施作了詳細(xì)闡述，作為監(jiān)理單位主管安全質(zhì)量的我，認(rèn)為控制變形關(guān)鍵點(diǎn)是抓好圍巖監(jiān)控量測(cè)的監(jiān)控工作，圍巖監(jiān)控量測(cè)是控制變形的先導(dǎo)，為控制變形制定有效措施提供參考依據(jù)。下面我結(jié)合監(jiān)理工作，將具體措施作簡(jiǎn)要闡述，有不妥之處請(qǐng)各位予以批評(píng)指正：

圍巖監(jiān)控量測(cè)是在隧道施工階段，使用專用儀器和工具對(duì)圍巖變形情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行的量測(cè)，是一種保障隧道安全的補(bǔ)充手段。其主要作用是：1、及時(shí)提供圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全信息，預(yù)見(jiàn)可能發(fā)生的險(xiǎn)情和事故。2、為施工安全及結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；3、確定二次襯砌的施作時(shí)間；4、驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，確認(rèn)支護(hù)參數(shù)和施工方法的準(zhǔn)確性，或?yàn)檎{(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法提供依據(jù)；5、監(jiān)控工程施工對(duì)周圍環(huán)境、臨近建筑物安全度的影響；6、積累量測(cè)數(shù)據(jù)，為位移分級(jí)管理提供依據(jù)；7、為信息化設(shè)計(jì)與施工提供重要依據(jù)（這也是現(xiàn)代隧道施工技術(shù)的重要體現(xiàn)）。三、圍巖監(jiān)控量測(cè)在控制變形中的實(shí)質(zhì)意義

1、審核《單個(gè)隧道監(jiān)控量測(cè)實(shí)施方案》根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出的隧道地質(zhì)情況、施工方法、斷面情況以及鐵道部120#文規(guī)定，督促施工單位編制《單個(gè)隧道監(jiān)控量測(cè)實(shí)施方案》并加以審核，重點(diǎn)內(nèi)容是：（1）各級(jí)別圍巖的量測(cè)斷面設(shè)置頻率、測(cè)點(diǎn)布置；（2）量測(cè)項(xiàng)目設(shè)置；（3）量測(cè)手段、量測(cè)儀器設(shè)備選用；（4）各級(jí)圍巖的量測(cè)頻率設(shè)置；（5）量測(cè)項(xiàng)目成果分析方法及控制基準(zhǔn)值設(shè)置；（6）對(duì)施工的指導(dǎo)方法，如：確定二次襯砌的合理施作時(shí)間，及時(shí)調(diào)整圍巖級(jí)別，及時(shí)修改支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和變更施工方法等；（7）量測(cè)專項(xiàng)機(jī)構(gòu)及人員組成；（8）量測(cè)記錄表格、信息傳遞制度、對(duì)異常情況的判定、報(bào)告和處理制度等。審核通過(guò)后，監(jiān)督施工單位嚴(yán)格按審批方案實(shí)施。四、抓好圍巖監(jiān)控量測(cè)的監(jiān)理技術(shù)措施2、明確分級(jí)檢查內(nèi)容要點(diǎn)專業(yè)監(jiān)理工程師與分站長(zhǎng)：分別全面檢查和定期核查準(zhǔn)備工作質(zhì)量、量測(cè)元器件的安裝質(zhì)量、量測(cè)斷面設(shè)置、測(cè)點(diǎn)埋設(shè)、量測(cè)項(xiàng)目與頻次、量測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性、洞內(nèi)外地質(zhì)情況、初支變形與開(kāi)裂情況、隧道內(nèi)有無(wú)異常響聲、洞外地表有無(wú)開(kāi)裂、陷落和滑動(dòng)的跡象、洞內(nèi)滲漏水情況，以及相關(guān)記錄表格和成果分析及時(shí)性等12項(xiàng)內(nèi)容。總監(jiān)、副總監(jiān)：抽查準(zhǔn)備工作質(zhì)量，量測(cè)項(xiàng)目與頻次，量測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性，重點(diǎn)核查初支變形與開(kāi)裂情況，隧道內(nèi)有無(wú)異常的響聲，洞外地表有無(wú)開(kāi)裂、陷落和滑動(dòng)的跡象，相關(guān)記錄表格和成果分析的規(guī)范性，以及成果運(yùn)用的合理性等9項(xiàng)內(nèi)容。3、檢查施工單位圍巖量測(cè)準(zhǔn)備工作質(zhì)量（1）核查監(jiān)控量測(cè)專項(xiàng)機(jī)構(gòu)的人員配置；（2）核查監(jiān)控量測(cè)專項(xiàng)機(jī)構(gòu)人員的崗位職責(zé)；（3）核查儀器設(shè)備及標(biāo)定情況；（4）核查監(jiān)測(cè)信息記錄用表式樣；（5）監(jiān)測(cè)方案、監(jiān)測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)方法、測(cè)點(diǎn)安裝技術(shù)、數(shù)據(jù)分析方法的培訓(xùn)及熟悉情況。4、現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)檢檢查查控控制制辦辦法法（1）規(guī)規(guī)定定檢檢查查頻頻率率專業(yè)業(yè)監(jiān)監(jiān)理理工工程程師師每每天天檢檢查查一一次次；；監(jiān)監(jiān)理理分分站站長(zhǎng)長(zhǎng)每每周周檢檢查查2～3次；；總總監(jiān)監(jiān)、、副副總總監(jiān)監(jiān)每每月月檢檢查查3次；；出出現(xiàn)現(xiàn)異異常常變變形形情情況況，，由由總總監(jiān)監(jiān)立立即即核核查查。。（2）設(shè)設(shè)置置控控制制權(quán)權(quán)限限日常常檢檢查查工工作作、、凈凈空空變變化化速速率率持持續(xù)續(xù)＜＜0.2㎜㎜/d（圍圍巖巖趨趨于于基基本本穩(wěn)穩(wěn)定定的的情情況況））的的核核查查，，由由專專業(yè)業(yè)監(jiān)監(jiān)理理工工程程師師負(fù)負(fù)責(zé)責(zé)；；凈凈空空變變化化速速率率在在1.0～0.2㎜㎜/d時(shí)（（圍圍巖巖仍仍處處于于變變化化狀狀態(tài)態(tài)、、尚尚未未穩(wěn)穩(wěn)定定、、應(yīng)應(yīng)加加強(qiáng)強(qiáng)量量測(cè)測(cè)、、并并視視情情況況及及時(shí)時(shí)采采取取臨臨時(shí)時(shí)支支撐撐措措施施的的狀狀態(tài)態(tài)）），，由由監(jiān)監(jiān)理理分分站站長(zhǎng)長(zhǎng)負(fù)負(fù)責(zé)責(zé)處處理理；；出出現(xiàn)現(xiàn)凈凈空空變變化化速速率率在在1.0～5.0㎜㎜/d（圍圍巖巖處處于于急急劇劇變變化化狀狀態(tài)態(tài)、、應(yīng)應(yīng)盡盡快快加加強(qiáng)強(qiáng)初初期期支支護(hù)護(hù)系系統(tǒng)統(tǒng)的的情情況況））時(shí)時(shí)，，由由副副總總監(jiān)監(jiān)負(fù)負(fù)責(zé)責(zé)處處理理；；出出現(xiàn)現(xiàn)凈凈空空變變化化速速率率>5.0㎜㎜/d或位位移移累累計(jì)計(jì)達(dá)達(dá)100mm或初支開(kāi)裂脫脫落、隧道內(nèi)內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常響響聲以及洞外外地表嚴(yán)重開(kāi)開(kāi)裂、陷落和和滑動(dòng)（可能能發(fā)生圍巖及及初期支護(hù)系系統(tǒng)面臨失穩(wěn)穩(wěn)的可能）時(shí)時(shí)，由總監(jiān)負(fù)負(fù)責(zé)處理。（3）明確分級(jí)檢檢查內(nèi)容要點(diǎn)點(diǎn)專業(yè)監(jiān)理工程程師與分站長(zhǎng)長(zhǎng)：分別全面檢查查和定期核查查準(zhǔn)備工作質(zhì)量量，量測(cè)元器器件的安裝質(zhì)質(zhì)量，量測(cè)斷斷面設(shè)置，測(cè)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)，量量測(cè)項(xiàng)目與頻頻次，量測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)的可靠性性與準(zhǔn)確性，，洞內(nèi)外地質(zhì)質(zhì)情況，初支開(kāi)裂變形形與開(kāi)裂情況況，隧道內(nèi)有有無(wú)異常響聲聲，洞外地表表有無(wú)開(kāi)裂、、陷落和滑動(dòng)動(dòng)的跡象，洞內(nèi)滲漏水水情況，以及及相關(guān)記錄表表格和成果分分析及時(shí)性等等12項(xiàng)內(nèi)容?？偙O(jiān)、副總監(jiān)監(jiān)：抽查準(zhǔn)備備工作質(zhì)量，，量測(cè)項(xiàng)目與與頻次，量測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠靠性與準(zhǔn)確性性，重點(diǎn)核查查初支開(kāi)裂變形形與開(kāi)裂情況況，隧道內(nèi)有有無(wú)異常的響響聲，洞外地地表有無(wú)開(kāi)裂裂、陷落和滑滑動(dòng)的跡象，相關(guān)記錄表表格和成果分分析的規(guī)范性性，以及成果果運(yùn)用的合理理性等8項(xiàng)內(nèi)容。（4）建立快速信信息反饋機(jī)制制1）建立異常情情況報(bào)告制度度凡出現(xiàn)隧道初初支結(jié)構(gòu)尚未未基本穩(wěn)定、、洞內(nèi)初支開(kāi)開(kāi)裂脫落或有有異常響聲以以及洞外地表表明顯開(kāi)裂、、陷落和滑動(dòng)動(dòng)的的情況，，現(xiàn)場(chǎng)專監(jiān)必必須按管理權(quán)權(quán)限規(guī)定，向向有管理權(quán)限限的監(jiān)理人員員直接報(bào)告。。2）建立分級(jí)快快速反應(yīng)機(jī)制制發(fā)生各級(jí)監(jiān)理理人員控制權(quán)權(quán)限的情況，，分別作如下下處理：出出現(xiàn)現(xiàn)分站長(zhǎng)控制制權(quán)限的異常常情況，分站站長(zhǎng)在接到現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)電話報(bào)告告后，必須在在1小時(shí)內(nèi)趕赴施施工現(xiàn)場(chǎng)，啟啟動(dòng)快速反應(yīng)應(yīng)機(jī)制，且監(jiān)監(jiān)督實(shí)施處理理，并電話報(bào)報(bào)告主管副總總監(jiān)；出現(xiàn)副副總監(jiān)控制權(quán)權(quán)限的異常情情況，副總監(jiān)監(jiān)在接到現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)電話報(bào)告后后，必須在2小時(shí)內(nèi)趕赴施施工現(xiàn)場(chǎng)，啟啟動(dòng)快速反應(yīng)應(yīng)機(jī)制，且監(jiān)監(jiān)督實(shí)施處理理，并電話報(bào)報(bào)告總監(jiān)落實(shí)實(shí)情況；出現(xiàn)現(xiàn)總監(jiān)控制權(quán)權(quán)限的嚴(yán)峻情情況，總監(jiān)在在接到現(xiàn)場(chǎng)電電話報(bào)告后，，必須在2小時(shí)內(nèi)趕赴施施工現(xiàn)場(chǎng)，啟啟動(dòng)快速反應(yīng)應(yīng)機(jī)制，并監(jiān)監(jiān)督實(shí)施處理理，并電話報(bào)報(bào)告xx公司西寧指揮揮部。凡出現(xiàn)初支大大變形與開(kāi)裂裂、隧道內(nèi)有有異常響聲、、洞外地表明明顯開(kāi)裂、陷陷落和滑動(dòng)跡跡象等緊急情情況，必須立立即報(bào)告總監(jiān)監(jiān)處理。總監(jiān)監(jiān)在接到現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)電話報(bào)告后后，必須以最最快速度趕赴赴施工現(xiàn)場(chǎng)處處理。（5）規(guī)定資料整整理類別主要有：現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)監(jiān)測(cè)實(shí)施方方案，監(jiān)理監(jiān)監(jiān)控量測(cè)管理理臺(tái)賬，掌子子面地質(zhì)素描描圖，施工階階段圍巖級(jí)別別判定卡，監(jiān)監(jiān)控量測(cè)記錄錄匯總表，監(jiān)監(jiān)控量測(cè)時(shí)態(tài)態(tài)圖以及空間間關(guān)系曲線等等6項(xiàng)。五、提高圍巖巖量測(cè)工作質(zhì)質(zhì)量及指導(dǎo)作作用的管理技技術(shù)措施監(jiān)理單位會(huì)同同施工單位持持續(xù)做好下列列8項(xiàng)工作：1、雙方派專人人實(shí)施圍巖量量測(cè)和資料整整理的管控。。2、經(jīng)常性檢查查測(cè)點(diǎn)保護(hù)情情況，維護(hù)好好測(cè)點(diǎn)、避免免破壞。3、將測(cè)點(diǎn)布置置在力學(xué)特征征點(diǎn)最大值、、變形較大處處，隨時(shí)掌控控高危點(diǎn)的穩(wěn)穩(wěn)定動(dòng)態(tài)。4、督促施工單單位認(rèn)真按照照操作程序?qū)崒?shí)施量測(cè)。5、監(jiān)督施工單單位嚴(yán)格按照照規(guī)定監(jiān)測(cè)頻頻率實(shí)施量測(cè)測(cè)，對(duì)大變形形段按2.5～3m的斷面加密量量測(cè)，并全程程關(guān)注應(yīng)對(duì)措措施效果。6、督促施工單單位及時(shí)進(jìn)行行量測(cè)記錄整整理與成果分分析。7、認(rèn)真執(zhí)行分分級(jí)管理制度度。8、認(rèn)真執(zhí)行信信息反饋制度度。六、處理隧道道大變形工程程現(xiàn)象的主要要措施1、發(fā)生大變形形的地質(zhì)條件件：·顯著變質(zhì)的巖巖類,如片巖,千枚巖、炭質(zhì)質(zhì)頁(yè)巖、泥巖巖等；·膨脹性凝灰?guī)r巖；·軟質(zhì)粘土層和和強(qiáng)風(fēng)化的凝凝灰?guī)r；·凝灰?guī)r和泥巖巖分互層；·泥巖破碎帶和和礦化變質(zhì)粘粘土·軟弱圍巖在高高或極高地應(yīng)應(yīng)力的場(chǎng)合等等。2、隧道大變形形共同的力學(xué)學(xué)特征是：·巖層的單軸抗抗壓強(qiáng)度低；；·圍壓比(地應(yīng)力/單軸抗壓強(qiáng)度度)大；·自然含水比大大；·具有一定的膨膨脹性等。3、在大變形條條件下,為確保圍巖穩(wěn)穩(wěn)定和作業(yè)安安全常用的技技術(shù)措施：采用能盡早閉閉合的短臺(tái)階階法施工；在一般支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)模式條件件下，采用拱拱腳加強(qiáng)（增增噴混凝土、、大長(zhǎng)錨桿等等）、臨時(shí)仰仰拱閉合、縮縮短開(kāi)挖進(jìn)尺尺等局部措施施；在基本模式的的錨桿中，在在拱腳及邊墻墻部位打長(zhǎng)錨錨桿加強(qiáng)；修正馬蹄形斷斷面為蛋形，，甚至圓形斷斷面；必要時(shí)，底部部也要打錨桿桿等。4、xx段監(jiān)理三標(biāo)隧隧道大變形控控制措施.1）加強(qiáng)穩(wěn)定定掌子面的輔輔助措施正面噴混凝土土封閉掌子面面、預(yù)留核心心土和渣堆反反壓施作超前錨桿桿或超前小導(dǎo)導(dǎo)管2）加強(qiáng)基腳腳的措施,即首先要把底底鼓和側(cè)壁的的擠入控制住住，這是基本本的措施：向底部地層注注漿加固向兩側(cè)打底部部錨桿支撐加底板及及加勁肋設(shè)底部橫撐或或臨時(shí)仰拱3）防止斷面面擠入的措施施主要在兩側(cè)增增打加長(zhǎng)錨桿桿，錨桿長(zhǎng)度度一定要超過(guò)過(guò)圍巖塑性區(qū)區(qū)范圍才有效效果設(shè)底部橫撐.打底部錨桿.及時(shí)施作仰拱拱。這是極為為重要的工程程措施縮短臺(tái)階長(zhǎng)度度.及早閉合下半斷面及仰仰拱同時(shí)施工工設(shè)縱向伸縮縫縫.采用可縮性支支撐增加環(huán)形初支支套拱4）防止開(kāi)裂裂的措