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文檔簡介

1、隧道施工監理重點及監理方案(一)隧道施工監理的特點隧道施工環境變化因素多,復雜的地質構造、水文條件未被完全掌握和認識。所以,在施工監理過程中,應在調查研究、分析的基礎上,運用隧道工程的知識和經驗,作出符合工程實際的判斷,進而采取可行的措施,確保工程質量。隧道施工的質量,不僅取決于隧道結構的幾何尺寸、建筑材料,而且與圍巖的穩定狀態有關。本工程項目隧道圍巖多為類和類圍巖,巖性一般為砂頁巖等軟質巖,局部洞身處在構造破碎帶內或受到地質構造的影響,圍巖條件較差。地質構造、巖石的破碎程度、巖層走向及其物理力學性質對圍巖的穩定性影響很大,由于施工爆破、振動的影響,洞身局部圍巖破碎,開挖后的拱部容易發生坍塌,

2、側壁也可能失去穩定,所以,隧道開挖后必須及時襯砌(早成環)或進行超前支護是保證隧道安全施工的重要措施之一。進行隧道施工監理時,必須充分考慮本項目隧道工程的特點:1) 整個工程埋設于地下,工程地質和水文地質條件對隧道施工的成敗起著重要的、甚至是決定性的作用。本工程可能存在的對工程產生較大影響的地質條件有:溶洞、地下水、斷層(或松散地層)、巖爆、瓦斯地層等。充分考慮這些不利條件的影響,是隧道施工監理工作的主要內容之一。2) 公路隧道通常只有進、出口兩個作業面,作業面小、工程進度慢,使得大隧道往往成為控制工程進度的關鍵工程。因此,合理組織施工,相當重要。對施工組織設計的審查,是工程進度監理工作的主要

3、內容。3) 地下施工環境差,基至在施工中還可能惡化。如有害氣體、噪聲、坍方、暗流等。因此,必須采取有效措施,防塵、防水、防坍塌,改善通風、照明條件。對施工安全措施的檢查,是監理工作的主要內容之一。4) 公路隧道穿越崇山峻嶺,施工工地位于偏遠的深山狹谷之中,交通運輸不便,供應困難,這也是施工監理工作應重點考慮的問題之一。(二)隧道工程施工監理要點1隧道施工監理的工作重點和要求隧道工程的施工質量主要取決于隧道開挖和隧道襯砌的方法和工藝,所采用的機械設備及材料,施工前測量放樣的準確性等。其監理工作重點和要求如下:1)隧道施工前,監理工程師應要求承包人根據總體施工計劃,編制隧道施工組織設計,報監理工程

4、師審查。對施工方案、技術措施、施工機械、人員配備和質量安全保證體系等逐一核實。2) 隧道施工前,承包人應根據提供的測量資料和設計文件對隧道洞頂軸線、水準基點、洞口投點等進行復查校核,并將所測資料進行整理上報監理工程師審批。在隧道開挖施工中,為滿足隧道貫通面上的橫向及高程的精度要求,監理工程師必須對承包人的控制測量網進行校核,隨時對隧道軸線和水平樁點進行復核,保證隧道施工的精度。3)隧道施工機械設備主要包括開挖掘進設備、出渣運輸設備、混凝土拌和設備、發電供水設備、隧洞撐護設備等。施工前,監理工程師應要求承包人提交以上設備的匯總報表及施工工藝和方案,并檢查現場施工機械設備,審查施工方案。4)隧道施

5、工中必須嚴格遵守操作規程,執行施工監理程序。施工中做好技術交底工作,進行技術、質量、安全教育,堅持文明施工,確保工程質量。5)在隧道襯砌施工中,監理工程師應要求承包人對施工材料、混合料配合比、隧道圬工砌體強度等提供試驗數據,要求承包人嚴格按規范和施工工藝施工,并對材料、混合料配合比(特別是圬工砌體強度)進行抽樣復查。6)監理人員在隧道施工中要加強監測,了解地表與拱頂下沉及其相互關系,洞內水平凈空變化,以及地表有無縱向滑動等情況。通過施工現場監測,掌握圍巖和支護在施工過程中的力學動態及穩定程度,為評價和修改初期支護參數、力學分析及二次襯砌施工時間提供信息依據。密切注意圍巖及地下水的變化情況,當施

6、工方法或支護結構不適應于實際圍巖狀態時,應及時指導、監督承包人調整施工方法或支護結構。位移量測:用收斂計量測洞壁表面兩點聯線方向的位移之和;用單點位移計量測洞體的徑向相對位移;用精密水準儀測定地面下沉。巖體內部應力應變測量:用巖石聲波測試儀,測定聲波在巖石體中傳播的速度,藉以分析圍巖松弛范圍及恢復穩定過程;用鋼弦式量測錨桿,測試圍巖徑向應變,并了解砂漿錨桿的工作狀態;用壓力盒量測噴層與圍巖之間的接觸應力。7)隧道施工嚴格遵循“管起前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤測量”的基本原則及“先排管、后注漿、再開挖、注漿一段、開挖一段、支護一段、封閉一段”的施工工藝流程。8)隧道施工中必須嚴格執行國

7、家工程建設標準強制性條文中的規定,督促承包人制定安全施工的規章制度和措施,加強通風、照明、防塵、降溫及防水和防止有害氣體的工作,預防并控制塌方事故,保障施工人員身體健康和安全。9)隧道施工中監理人員應作好各種原始記錄,以便對突發情況能夠及時作出正確判斷和處理。2控制測量檢查與監理要點隧道施工測量是隧道工程修建中不可缺少的一環,它能保證隧道開挖按規定的精度貫通,使襯砌內輪廓線符合設計要求。施工單位必須重視控制點、基準點的交接和復核工作,并通過三角網或精密導線網對各點進行校核,以確保隧道施工精度。隧道測量要求精度較高,其樁點必須穩定可靠。測量是否準確無誤并達到必要的精度,只有在隧道貫通時才知道,因

8、此隧道施工測量必須以規定的精度認真慎重地進行,避免產生嚴重后果,造成浪費和返工。1) 承包人應按公路隧道勘測規程洞外控制測量的有關規定進行一切必要的測量和計算工作,并將測量工作計劃和采用的方法,報監理工程師批準。2) 承包人應根據設計文件,會同設計單位交接和復查測量隧道軸線樁平面控制導線網或三角網控制點,以及施工測量用的基準點和水準點,并將復測成果報監理工程師審查。3) 隧道每個洞口應設立中線樁點及兩個以上的后視點樁,并設立兩個水準點,作為進洞的依據,并對各樁點進行聯測。4) 監理工程師對承包人的測量成果進行檢查,隧道平面控制測量的精度、洞內導線測角、量距的精度以及兩洞口水準點間往返測量高差不

9、符值,均應符合交通部現行的公路隧道勘測規程(jtj063-85)的規定。3洞口施工質量監理要點1) 要求承包人盡早修建洞門,并盡可能安排在雨季前(5月底)施工。2) 洞口土石方開挖,要求承包人盡可能避免大挖大刷,在指定的范圍和時間內,按圖紙要求,用獲準的方法施工,并應保證邊坡、仰坡穩定,防止塌方,堵塞通道,并避免與洞內施工干擾。3) 做好洞口坡面防護,避免隧道洞口滑坡、崩塌、偏壓以及泥石流。4) 洞門基礎開挖及支護方案應報監理工程師審批。要加強基坑的檢查驗收,基礎必須置于穩固的地基上,并作好防排水工程,基坑不得被水浸泡。基坑內廢渣,在澆筑混凝土前必須清除干凈。若基底巖層軟硬不均,應采取措施以防

10、不均勻沉降導致開裂。5) 開挖進洞時,用鋼支撐緊貼洞口開挖面及時支護,早封閉,形成假擬洞口。圍巖差時可用管棚支護圍巖,確保施工安全及洞口建筑安全。6) 隧道進出口處若為類圍巖,注意對洞口仰坡不要破壞,在設計基礎上完善;地表注漿,不破壞植被。明洞部分盡量暗作,防止山體失穩,“早進晚出”,及時修建洞門。洞門基礎必須置于穩固的地基上。7) 為防止邊坡、仰坡崩塌對洞口建筑或明洞的危害,需要及時對明洞墻背和拱頂進行保護性回填。8) 洞口邊、仰坡外的截水溝及排水溝應于土石方開挖前完成,截水溝及排水溝的上游進水口應與原地面緊密銜接,下游出水口應妥善地引入排水系統。3洞身開挖質量監理要點公路隧道的開挖施工不利

11、因素多,難度大,應加強質量控制。開挖施工的質量好壞直接影響著隧道的穩定和工程造價:如果開挖表面不平整將導致局部圍巖應力集中,并且影響防水層和襯砌施工,形成存水的空洞;如發生較多的超挖,則會增加出渣量和回填工程數量;如發生欠挖,則會影響隧道凈空或減小襯砌厚度造成隱患。對于隧道開挖質量的控制,一般包括開挖斷面規整程度和斷面尺寸及超欠挖控制兩個方面。隧道開挖斷面的尺寸要符合設計的要求,在圍巖松軟且地壓力較大的情況下,圍巖變形較大,應根據計算及實測施工數據留足預留變形量及支撐沉落量,防止出現凈空不夠的現象。根據圍巖類型選擇合適的斷面開挖方法和施工工藝,一般常用的施工方法為鉆爆法。對于硬巖宜采用光面爆破

12、,軟巖采用預裂爆破。采用半斷面開挖方法時,下半斷面開挖厚度及用藥量要嚴格控制,減小擾動,防止拱部圍巖失穩。對于開挖輪廓面的規整度采用目測方法進行檢驗:巖面上不應存在明顯的爆破裂縫,周邊炮眼痕跡分布均勻、保存率應滿足:硬巖80;中硬巖70;軟巖50;兩茬炮的銜接臺階形誤差不大于15em;爆破石渣的破碎程度與裝渣機械相適應。超欠挖的控制通過實測施行,公路工程質量檢驗評定標準根據圍巖的情況和部位確定了不同的規定值及允許偏差。超欠挖的測定除用尺量外,還可通過比較實際出渣量與設計出渣量、實際襯砌混凝土量與設計襯砌量的方法測定。隧道激光斷面儀可快速精確地測定隧道開挖的實際斷面,并與設計斷面放在同一極坐標下

13、進行比較,從而得出隧道超欠挖的詳細資料,及時指導施工。此外,還可利用二次襯砌的模板為參照量測開挖斷面,或用坐標法及三維近景攝影法進行量測,但操作計算復雜,實用性差。需要指出的是,隧道的開挖質量檢測不是僅對某一斷面進行檢測評價,而是在一個長度段內連續測量若干等距的斷面,對所有實測數據綜合計算分析,最后得出該段的開挖質量檢測結果。洞身開挖質量監理工作可按以下步驟進行:1)合理確定開挖步驟和循環進尺,保持各開挖工序相互銜接,均衡施工。2)開挖尺寸、輪廓線要達到準確、園順的要求,要采用光面爆破,并提高施工放樣的精度,鉆眼位置正確,減少超、欠挖量。3)施工中遵循先護后挖的原則,堅持短進尺(能放一榀工字鋼

14、架),選擇合適的爆破循環進尺,是保護圍巖穩定性的重要方面。ii類圍巖0.7m1.0m,iii類圍巖0.9m1.2m為好。開挖后及時進行支護,防止圍巖變形。4)開挖過程中應監測圍巖爆破擾動深度以及爆破震動對周圍其他結構物的破壞程度。巖石隧道的爆破應采用光面爆破或預裂爆破技術,減少對圍巖的擾動。鉆爆作業必須按照鉆爆設計進行鉆眼、裝藥、接線和引爆。5)施工中要注意監測圍巖的變化。特別是當圍巖條件較差時,必須加強監測,防止發生安全事故。6)聯拱隧道開挖時,應合理確定后行洞與先行洞開挖的時間差,采取弱爆破、強支護、勤測量,防止后行洞開挖對先行洞周壁圍巖產生不利影響。7)隧道的開挖輪廓應預留設計要求的變形

15、量,施工中應注意進行現場監測,調整預留變形量。4噴錨支護工程質量監理要點隧道開挖后要及時支護,限制圍巖的變形,以減小荷載并發揮其自承能力。目前公路隧道施工多采用錨噴支護,在圍巖較差的地段也可采用鋼支撐,包括鋼格柵及型鋼支撐。對于鋼支撐的施工質量要檢測其加工質量和安裝質量。加工質量檢測包括加工尺寸、鋼支撐的強度和剛度以及焊接質量。鋼筋格柵可按照鋼筋骨架加工的標準進行檢測。安裝質量的檢測包括安裝尺寸,包括標高和間距;安裝傾斜度,包括平面和縱面,平面檢測可用直角尺,縱面檢測可用坡度規;還有鋼架的連接與固定質量檢測,鋼架應有牢固的基礎,并與圍巖密貼,與錨桿通過焊接有效連接,形成一個承載整體。對于錨噴支

16、護,應檢測錨桿的加工質量、安裝質量及噴射混凝土的原材料質量和噴射施工質量。錨桿加工質量的檢驗包括錨桿材料質量檢驗,如抗拉強度和延展性與彈性等指標的檢測;錨桿規格如直徑的檢驗;以及各類錨桿車絲、熱煅、焊接加工質量的檢驗。錨桿安裝的檢驗有間距、排距、錨桿方向、錨桿長度、鉆孔深度、直徑、孔形的檢測等項目,以及錨桿拉拔力測試、砂漿飽滿程度測試等內容。其中,錨桿安裝間排距、拉拔力測試及砂漿飽滿程度測試應是錨桿施工質量控制的要點。錨桿拉拔力測試通過千斤頂加載測試,注漿飽滿程度及桿長可通過超聲波檢測儀器測定(目前應用還不廣泛)。噴射混凝土的質量檢驗包括水泥、砂等原材料的檢驗及噴射混凝土強度、厚度的檢驗,噴射

17、混凝土與圍巖粘結強度檢驗及施工粉塵、回彈率的檢驗。噴射混凝土強度檢驗試塊的制取可用噴大板法,即將混凝土噴人模具,或用鑿除方法,直接在支護上鑿取混凝土塊,加工成10cm見方的立方體試件,進行抗壓試驗。厚度檢查可在圍巖上預埋高于設計厚度的小釘,或鑿孔檢查。如鑿孔后混凝土與圍巖不好區分,可用酚酞試液測試,紅色的為混凝土。噴射混凝土與圍巖粘結強度檢驗可在模具內放置一定尺寸,粗糙度與圍巖相當的石塊,加工成試件進行劈裂法測試,或直接在圍巖巖面預埋裝有拉桿的加力板,進行拉拔試驗。噴錨支護工程質量監理工作可按以下步驟進行:1)鉆孔方法、孔位、間隔、孔徑、孔長及其形狀應符合規范和設計要求。2)安裝錨桿時錨桿應插

18、到底,注漿應飽滿。3)錨桿質量檢查應按隱蔽工程進行檢查、驗收,按要求的頻率對錨桿進行抗拔力試驗。4)噴射混凝土的材料質量必須滿足規范要求,噴射前應清除松動的石塊和雜物,并按規定的工作流程進行施工作業,控制噴層的厚度和強度。5)掛網后噴射,應保證鋼筋網的最小覆蓋厚度。6)開挖爆破排煙找頂后立即噴混凝土,可以有效地避免二次坍塌,盡可能早噴早錨,盡快封閉和加固圍巖,將會減少圍巖變形和初期支護的裂紋。初期支護及錨桿用砂漿,建議使用硫鋁酸鹽水泥及相應的速凝劑,其早強效果既可盡早控制圍巖變形,又可加快施工進度。7)淺埋類圍巖超前支護,89mm長管棚的長度、間距與仰角要按設計嚴格旁站監理,徑向25mm注漿錨

19、桿按設計長度與間距梅花形布置,特別要注意法向位置。5襯砌工程質量監理要點隧道的初次襯砌即為錨噴支護層。二次模筑混凝土的質量檢測除了包括混凝土強度檢測、厚度檢測、墻面平整度的檢測,以及混凝土表面質量、輪廓線順直程度等外觀檢測外,還應檢測襯砌的基礎,保證地基尺寸及承載力滿足要求。施工中由于圍巖松動或其他原因會導致二次襯砌產生裂縫,對于裂縫的檢查可采用塞尺或刻度放大鏡觀測其深度及寬度,并根據情況采取處理措施。另外,在施工中,還可能出現襯砌背后填塞不密實,或襯砌內部存在空洞、蜂窩等情況。對于此類情況,可采用超聲波或雷達探測技術進行檢測。用雷達進行檢測時,高頻波的穿透深度小,但分辨率高,低頻時穿透力大,

20、但分辨率低,根據檢測的目的選擇合適的頻率,然后沿隧道斷面布置測線。由于施工的原因,拱頂部位的空洞、襯砌厚度不足等問題較多,應加強檢測。雷達探測還可以檢測襯砌厚度、裂縫、鋼拱架埋設等情況,但往往受儀器技術水平所限,精度稍差,需要實際鉆孔驗證。襯砌工程質量監理工作可按以下步驟進行:1)根據地質情況、襯砌厚度,確定拱(墻)架及模板的型式,注意預留加寬和沉落值。為確保二次襯砌施工質量,要具備混凝土輸送泵和襯砌模板臺車的機械化配套施工裝備,確保混凝土質量達到內實外光。2)襯砌灌注混凝土前應清除噴層或防水層表面的粉塵和墻底虛渣、污物、積水,做好地下水的引排工作。3)普通混凝土、防水混凝土和泵送混凝土的配制

21、應滿足有關配合比設計要求。4)本項目中的雙聯拱隧道采用復合式襯砌,二次襯砌混凝土最佳施工時間為: 各測試項目的位移速率明顯收斂,圍巖基本穩定; 已產生的各項位移已達到預計總位移量的8090; 周邊位移速率小于0.10.2mm/d,或拱頂下沉速率小于0.070.15mm/d; 當噴層表面出現明顯裂縫時,應立即采取補強措施,調整原支護設計參數或開挖方法;當初期支護不宜加固時,應提前灌注二次襯砌混凝土。5)超挖部分的回填必須按照規范和設計要求進行施工。6排水和防水工程質量監理要點公路隧道的防排水要求高,目前的公路隧道防排水系統多為采用夾在兩層襯砌之間的高分子防水卷材防水層,和滑隧道壁環向、縱向、橫向

22、設置的排水盲管,將滲水引排至縱向排水管集中排除。防水層的質量檢驗也應分材料檢驗與施工安裝檢驗兩部分進行。對于高分子防水卷材的質量要求主要是抵抗施工破壞能力強,耐老化、耐酸堿、低溫柔性好、壽命長等。其材料檢測的內容包括長度、寬度和厚度檢測,并且還需按照規定的尺寸和形狀裁出試件,進行拉伸強度、扯斷伸長率、撕裂強度檢測、耐老化檢測、低溫柔性實驗等。防水層的安裝應檢查防水層的接頭質量與吊掛施工。接頭寬度應滿足要求,采用粘接或焊接,接頭應牢固,強度不小于同質材料。不得有氣泡、折皺及空隙。焊縫一般采用雙焊縫,中間留空腔以便充氣檢查。防水板的吊掛固定點間距在拱部為05-07m,在墻部為1。012m。點間防水

23、層不得繃緊,以使防水層在混凝土灌注后與噴射混凝土支護面密貼。檢查時主要采用目測觀察,用手托起防水層,看是否與噴射混凝土密貼,在拱頂,呈水平狀或下垂的范圍不得超過1m2,防水板應無劃破現象。排水系統的質量檢驗首先保證排水管的材料質量與規格滿足設計要求。環向排水管多采用彈簧軟管,應檢查其直徑、規格、外部所包裹的濾布是否套緊、彈簧在橫向壓力下是否能夠保持管徑不變等。環向排水管的安裝質量檢查包括安裝間距、排水管與圍巖的密貼程度、排水管安裝的順直程度、以及與縱向排水管的銜接。縱向、橫向排水管多采用硬質的pvc管,應檢查其管徑、透水孔等規格,并檢查材料是否老化變脆。縱向水管的安裝應檢查安裝的坡度、順直度及

24、防水卷材與管道的包裹銜接是否滿足設計要求。各類排水管之間應順直銜接。對于隧道的集中排水管,可按照管涵的施工質量標準對其管節預制、基礎、管節安裝進行檢驗。隧道施工防、排水應與永久防、排水設施相結合;以防、截、排、堵相結合,因地制宜綜合治理的原則進行,確保圍巖穩定,便于初期支護的施工,并保證在二次襯砌施工前,現場具有防水層的施工條件。施工前,根據設計文件和調查資料,預計可能出現的地下水情況,估計水量,選擇防、排水方案。施工中,應對隧道的出水部位、水質、水量、及變化規律等做好觀測試驗記錄,并不斷改進和完善防、排水措施。1)隧道地下水可分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩大類,按設計做好防水層,堵疏結合,

25、集中引入排水溝。2)隧道內的排水盲溝、滲排水管、濾層、側溝、檢查井等應圖紙規定的位置、尺寸、標高施工,保證排水通暢。3)防水層屬于隱蔽工程,二次襯砌灌注前應認真檢查防水層及其接頭的質量,防水材料符合質量要求。4)注漿施工的監理 檢查水泥、水玻璃、緩凝劑的化驗單、出場日期,必要時進行現場測試及化驗。 檢查粗細骨料的級配、含量是否符合要求。 檢查注漿液性質,注漿前應作試驗,檢查各項參數如配合比、滲透量、粘度、凝膠時間、注漿壓力等是否符合設計要求。 配置漿液的水均不得含有各種其他成分和有腐蝕的水。 注漿順序應根據地層條件、場地條件和施工要求進行適當調整。 注漿壓力是否達到設計控制壓力及達到壓力的穩定

26、時間。 注漿量:由于地層差異,實際注漿量多寡應滿足圖紙和加固的要求,一般選用流量計控制。 小導管分兩次注漿,第一次注入水泥漿,二次亞細水泥和水玻璃,監理必須在現場監督每次注漿。 每次成管和注漿時監理人員必須做好詳細記錄。7附屬設施工程質量監理要點1)設備洞、橫通道及消防洞施工中當發現原定位置地質不良時,應會同設計單位和建設單位對現場進行調查、研究,確定變更的位置。施工要求同洞身工程。2)裝飾工程 仔細檢查襯砌內表面的滲漏水情況,必要時應采取措施做好裝飾前的防、排水工作。 裝飾材料不得侵入隧道建筑限界。 洞口裝飾應表面乎整、清潔,隧道名牌字樣要求美觀、醒,目。 采用面磚材料時,應作到橫、豎縫通直

27、。面磚貼好后,外表面應平整,不得出現凹凸。 采用防火隔熱涂料時,其施工方法和要求,應按該材料的使用說明書進行。 采用一般內墻涂料時,色彩應符合設計要求。涂料可采用噴涂或手工粉刷,但應作到色調均勻,不得出現色斑和雜色。3) 營管理設施 風機的機座與基礎,應按設計要求施工。風機底盤與機座相連的地腳螺栓應按設計要求的風機底盤螺栓孔布置預留灌注孔眼。螺栓埋設時,灌漿應密實,螺栓應與基座面垂直。 同一隧道內應采用統一規格的消火栓、水槍和水龍帶。隧道外輸水管與捎防水源機自動控制裝置的聯結等應按設計要求處理。 照明燈具和配電控制板的安裝、配線、電纜的敷設以及接地工程應遵守現行電氣安裝工程施工及驗收規范的有關

28、規定。8隧道施工質量檢驗評定工程質量檢驗評定是施工質量控制的重要手段。隧道的質量檢驗評定工作應充分結合本項目隧道施工的特點來進行。隧道工程項目的施工質量的檢驗和評定是建立在對項目進行單位、分部、分項工程劃分基礎之上的,以各分項工程作為質量檢驗控制的單元,逐級加權平均、匯總評定,為提交竣工質量驗收評定提供依據。在施工準備階段,應按照建設任務、施工管理的特點將隧道建設項目進行逐級劃分。隧道項目逐級劃分的合理與否直接影響到對隧道施工質量的控制力度。工程項目的劃分要結合公路隧道設計理論和結構特點,切合施工工藝、技術要求進行,并且注意要符合運營、養護管理對施工質量的要求。特長隧道可按照標段的劃分分為若干

29、單位工程(本項目無);長隧道每座可作為一個單位工程(香爐山隧道3970m、葛耳山隧道925m);同一標段的若干中、短隧道可合并為一個單位工程,然后加權平均進行匯總。隧道的分部工程按照結構部位、施工的特點及任務劃分,一般包括隧道總體、洞身開挖、支護、防排水系統、二次襯砌、明洞、洞口、路基路面、以及通風、照明附屬設施等。其中錨噴初次襯砌、模筑混凝土二次襯砌的施工相對獨立,工序不搭接,因此宜分開作為獨立的分部工程。由于隧道透水對安全運營和隧道結構都具有較大的危害,隧道的防排水問題受到越來越多的關注,故為保證工程質量,宜單獨列為分部工程進行質量檢驗控制。洞口以外的排水工程可列入洞口工程,也可以歸人整個

30、隧道的防排水系統中。高等級公路的長大隧道常設有通風、照明、供配電、監控報警系統等附屬設施,應按照其安裝施工及功能等特點劃分為獨立的分部工程,參照相關專業的技術規范制定質量檢驗控制標準,進行質量控制。洞口工程包括洞口的開挖、洞門翼墻的砌筑等分項工程,可按照路基土石方、擋土墻工程的標準進行質量控制。明洞現澆混凝土工程可按照橋梁工程中混凝土澆筑的標準進行質控。根據公路隧道的結構特點和運營、養護的要求,隧道的各分部工程中,洞身開挖、支護、防排水、襯砌宜列為主要工程,對其質量應嚴格控制,以確保隧道的運營安全與結構性能和使用壽命。在質量評定評分時,對這部分應賦予較高的權值;(三)隧道工程施工監控量測公路隧

31、道監控量測是一項專業性較強的工作。隧道施工監控量測,依據公路隧道施工技術規范分為必測項目與選測項目;必測項目一般由施工單位完成,選測項目由于量測項目多、工作量大、數據分析的技術要求較高,建議業主委托專業的監控量測隊伍實施。引進(招標)專業的監控量測隊伍,可對隧道施工實施系統的信息化施工技術管理,應用現代高科技技術,開發傳感器系統、數據采集系統和數據通訊系統,采用可靠穩定的傳感器、方便的埋設手段、數據自動采集和數據通訊系統,以使各種量測數據精度更高、更加穩定,滿足長期自動實時的監測要求。在量測手段和方法上,施工單位基本是采用一些傳統的機械方法,這些方法量測成本低,量測數據能夠滿足精度要求,但勞動

32、強度大,智能化與自動化水平不高。引進專業的監控量測隊伍,可考慮應用激光和攝影技術,實施較為先進的非接觸式量測技術。專業的監控量測隊伍實施監控量測工作應得到業主、監理、施工的大力支持,在具體的量測工作中,如測點的埋設過程中,打孔、儀器焊接、高空作業,導線引出、導線保護等,監控量測人員必須要得到施工單位、監理單位的配合與幫助,否則測點的埋設工作是無法完成的;在量測過程中,與施工工序互相干擾是難免的,這也需要施工單位的理解與支持。業主在監控量測工作的組織管理上,應明確監理方、施工方、監控方、業主方四者之間的責、權、利,同時賦予監控量測人員一定的權力,參與技術管理。在監測數據處理與分析上,應普及計算機

33、信息化管理,開發、應用具有數據管理、數據分析、反分析計算、位移的預測預報和報表生成等的綜合的公路隧道信息化施工管理系統。(四)隧道工程施工監理難點分析1可能出現的工程地質問題(1)地應力:當隧道軸線與該地區的最大水平主應力方向近于垂直時,可能使隧道產生嚴重的變形或破壞,故了解該地區的最大水平主應力(當巖體中水平主應力值較大時)方向及其與洞軸線的幾何關系很有必要。(2)巖性條件:巖石性質是控制地下洞室圍巖穩定、掘進、支撐和襯砌的重要因素,也是決定工程工期和造價的主要條件之一。施工區白堊系主要為砂巖、礫砂巖等組成,如果洞室穿越此種圍巖,則由于其強度低,抗水性差,受力容易變形和破壞,對圍巖的穩定性影

34、響較大。(3)巖爆:施工區的花崗巖類巖石是彈脆性巖石,它質密堅硬,倘若巖體中無明顯裂隙或者裂隙極稀微且不連貫時,應預防巖爆發生。(4)巖層走向及產狀:資料上無產狀數據顯示。如果隧洞在傾斜巖層中穿越,遇有破碎巖層和軟弱巖層容易造成偏壓。因此,應了解隧洞施工區的巖層產狀及其與洞軸線的幾何關系。(5)斷裂構造:工程施工區附近有一斷裂帶,會對隧洞圍巖的穩定性產生諸多不利影響,應引起關注。斷裂帶或破碎帶附近,防止巖石崩塌、掉落和裂隙水的防滲措施。(6)地下水:工程施工區的地下水主要為裂隙水或可能的溶洞涌水。本工程較多路段的巖石裂隙發育,隧洞施工遇到地下水,影響施工,涌水會造成嚴重事故,應注意防范。(7)

35、溶洞:工程施工區內,巖溶地貌發育,溶溝、溶洞較為常見。溶洞的存在對隧道施工影響較大,特別是活、濕、大的溶洞處理方法較為復雜。2不良地質地段的施工質量控制及處理措施本項目所在區域存在著不良地質構造,區域內發現有斷裂帶和構造破碎帶、局部裂隙發育、溶洞,都會給施工帶來困難,導致隧道施工滑坡、坍塌、滲水(涌水)等問題。使坑道支撐變形,襯砌結構斷裂,嚴重影響施工進度、安全和質量。(1)隧道通過特殊地質地段施工時應注意以下幾點:1) 施工前應對設計所提供的工程地質和水文地質資料進行詳細分析了解,深入細致地作施工調查,制定相應的施工方案和措施,備足有關機具及材料,認真編制和實施施工組織設計,使工程達到安全、

36、優質、高效的目的。反之,即便地質并非不良,也會因準備不足,施工方法不當或措施不力而導致施工事故,延誤施工進度。2) 特殊地質地段隧道施工,以“先治水、短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤檢查、穩步前進”為指導原則。在選擇和確定施工方案時,應以安全為前提,綜合考慮隧道工程地質及水文地質條件、斷面形式、尺寸、埋置深度、施工機械裝備、工期和經濟的可行性等因素而定。同時,應考慮圍巖變化時施工方法的適應性及其變更的可能性,以免造成工程失誤和增加投資。3) 隧道開挖方式,無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法,還是采用人工和機械混合開挖法,應視地質、環境、安全等條件來確定。如用鉆爆法施工時,光面爆破和預裂爆破技術

37、,既能使開挖輪廓線符合設計要求,又能減少對圍巖的擾動破壞。爆破應嚴格按照鉆爆設計進行施工,如遇地質變化應及時修改完善設計。4) 隧道通過自穩時間短的軟弱破碎巖體、淺埋軟巖和嚴重偏壓、巖溶流泥地段、砂層、砂卵(礫)石層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段時,為保證洞體穩定可采用超前錨桿、超前小鋼管、管棚、地表預加固地層和圍巖預注漿等輔助施工措施,對地層進行預加固、超前支護或止水。5) 為了掌握施工中圍巖和支護的力學動態及穩定程度,以及確定施工工序,保證施工安全,應實施現場監控量測,充分利用監控量測指導施工。對軟巖淺埋隧道須進行地表下沉觀測,這對及時預報洞體穩定狀態,修正施工方案都十分重要。6)

38、當采用構件支撐作臨時支護時,支撐要有足夠的強度和剛度,能承受開挖后的圍巖壓力。圍巖出現底部壓力,產生底鼓現象或可能產生沉陷時應加設底梁。當圍巖極為松軟破碎時,應采用先護后挖,暴露面應用支撐封閉嚴密。根據現場條件,可結合管棚或超前錨桿等支護,形成聯合支撐。支撐作業應迅速、及時,以充分發揮構件支撐的作用。7) 圍巖壓力過大,支撐受力下沉侵入襯砌設計斷面,必須挑頂(即將隧道頂部提高)時;其處理方法是:拱部擴挖前發現頂部下沉,應先挑頂后擴挖。當擴挖后發現頂部下沉,應立好拱架和模板先灌筑滿足設計斷面部分的拱圈,待混凝土達到所需強度并加強拱架支撐后,再行挑頂灌筑其余部分。挑頂作業宜先護后挖。8) 對于極松

39、散的未固結圍巖和自穩性極差的圍巖,當采用先護后挖法仍不能開挖成形時,宜采用壓注水泥砂漿或化學漿液的方法,以固結圍巖,提高其自穩性。9) 特殊地質地段隧道襯砌,為防止圍巖松弛,地壓力作用在襯砌結構上,致使襯砌出現開裂、下沉等不良現象。因此,采用模筑襯砌施工時,除遵守隧道施工技術規范的有關規定施工外,還應注意:當拱腳、墻基松軟時,灌筑混凝土前應采取措施加固基底。襯砌混凝土應采用高標號或早強水泥,提高混凝土等級,或采用摻速凝劑、早強劑等措施,提高襯砌的早期承載能力。仰拱施工,應在邊墻完成后抓緊進行,或根據需要在初期支護完成后立即施作仰拱,使襯砌結構盡早封閉,構成環形改善受力狀態,以確保襯砌結構的長期

40、穩定堅固。(2)溶洞的處理溶洞是以巖溶水的溶蝕作用為主,間有潛蝕和機械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道。溶洞是巖溶現象的一種。本項目所在區域存在著溶洞。1)溶洞的類型及對隧道施工的影響溶洞一般有死、活、干、濕、大、小幾種。死、干、小的溶洞比較容易處理,而活、濕、大的溶洞,處理方法則較為復雜。隧道穿過可溶性巖層時,有的溶洞巖質破碎,容易發生坍塌。有的溶洞位于隧道底部,充填物松軟且深,使隧道基底難于處理。有時遇到填滿飽含水分的充填物溶槽,當坑道掘進至其邊緣時,含水充填物不斷涌人坑道,難以遏止,甚至使地表開裂下沉,山體壓力劇增。有時遇封大的水囊或暗河,巖溶水或泥砂夾水大量涌人隧道。有的溶洞、暗

41、河迂回交錯、分支錯綜復雜、范圍寬廣,處理十分困難。2)隧道遇到溶洞的處理措施隧道通過巖溶區,應查明溶洞分布范圍和類型,巖層的完整穩定程度、填充物和地下水情況,據以確定施工方法。對尚在發育或穿越暗河水囊等地質條件復雜的巖溶區,應查明情況審慎選定施工方案。對有可能發生突然大量涌水、流石流泥、崩坍落石等,必須事先制定措施,確保施工安全。隧道穿過巖溶區,如巖層比較完整、穩定,溶洞已停止發育,有比較堅實鷴填充,且地下水量小,可采用探孔或物探等方法,探明地質情況,如有變化便于采取相應的措施。如溶洞尚在發育或穿越暗河水囊等巖溶區時,則必須探明地下水量大小、水流方向等士先要解決施工中的排水問題,一般可采用平行

42、導坑的施工方案,以超前鉆探方法,向前掘進。當出現大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情況時,平導可作為泄水通道,正洞堵塞時也可利用平導在前方開辟掘進工作面,不致正洞停工。巖溶地段隧道處理溶洞的方法,可采用“引、堵、越、繞”四種。a.引遇到暗河或溶洞有水流時,直排不宜堵。應在查明水源流向及其與隧道位置的關系后,用暗管、涵洞、小橋等設施渲泄水流或開鑿泄水洞將水排除洞外。當巖溶水流的位置在隧道頂部或高于隧道頂部時,應在適當距離處,開鑿引水斜洞(或引水槽)將水位降低到隧底標高以下,再行引排。當隧道設有平行導坑時,可將水引入平行導坑排出。b堵對停止發育、跨徑較小,無水的溶洞,可根據其與隧道相交的位置及其充填情

43、況,采用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填封閉;或加深邊墻基礎,加固隧道底部。當隧道拱頂部有空溶洞時,可視溶洞的巖石破碎程度在溶洞頂部采用錨桿或錨噴網加固,必要時可考慮注漿加固并加設隧道護拱及拱頂回填進行處理。c越當隧道一側遇到狹長而較深的溶洞,可加深該側的邊墻基礎通過。隧道底部有較大溶洞并有流水時,可在隧道底部以下砌筑圬工支墻,支承隧道結構,并在支墻內套設涵管引排溶洞水。隧道邊墻部位遇到較大、較深的溶洞,不宜加深邊墻基礎時,可在邊墻部位或隧底以下筑拱跨過。當隧道中部及底部遇有深狹的溶洞時,可加強兩邊墻基礎,并根據情況設置橋臺架梁通過。隧道穿過大溶洞,情況較為復雜時,可根據情況,采用邊墻梁、行

44、車梁等,由設計單位負責特殊設計后施工。d繞在巖溶區施工,個別溶洞處理耗時且困難時,可采取迂回導坑繞過溶洞,繼續進行隧道前方施工,并同時處理溶洞,以節省時間,加快施工進度。繞行開挖時,應防止洞壁失穩。3)溶洞地段隧道施工監理注意的事項當施工達到溶洞邊緣,各工序應緊密銜接,支護和襯砌趕前。同時應利用探孔或物探作超前預報,設法探明溶洞的形狀、范圍、大小、充填物及地下水等情況,據以制定施工處理方案及安全措施。施工中注意檢查溶洞頂部,及時處理危石。當溶洞較大較高且頂部破碎時,應先噴射混凝土加固,再在靠近溶洞頂部附近打人錨桿,并應設置施工防護架或鋼筋協護網。在溶蝕地段的爆破作業應盡量做到多打眼、打淺眼,并

45、控制爆破藥量減少對圍巖的擾動。防止在一次爆破后溶洞內的填充物突然大量涌人隧道,或溶洞水突然襲擊隧道,造成嚴重損失。在溶洞充填體中掘進,如充填物松軟,可用超前支護施工。如充填物為極松散的礫石、塊石堆積或流塑狀粘土及砂粘土等可于開挖前采用地表注漿、洞內注漿或地表和洞內注漿相結合加固。如遇顆粒細、含水量大的流塑狀土壤,可采用劈裂注漿技術,注入水泥漿或水泥水玻璃雙液漿進行加固。溶洞未做出處理方案前,不要將棄渣隨意傾填于溶洞中。因棄渣覆蓋了溶洞,不但不能了解其真實情況,反而會造成更多困難。(3)坍方的處理隧道開挖時,導致坍方的原因有多種,概括起來可歸結為:一是自然因素,即地質狀態、受力狀態、地下水變化等

46、;二是人為因素,即不適當的設計,或不適當的施工作業方法等。由于坍方往往會給施工帶來很大困難和很大經濟損失。因此,需要盡量注意排除會導致坍方的各種因素,盡可能避免坍方的發生。1)發生坍方的主要原因主要有:不良地質及水文地質條件隧道穿過斷層及其破碎帶,或在薄層巖體的小曲褶、錯動發育地段,一經開挖,潛在應力釋放快、圍巖失穩,小則引起圍巖掉塊、坍落,大則引起坍方。當通過各種堆積體時,由于結構松散,顆粒間無膠結或膠結差,開挖后引起坍塌。在軟弱結構面發育或泥質充填物過多,均易產生較大的坍塌;隧道穿越地層覆蓋過薄地段,如在沿河傍山、偏壓地段、溝谷凹地淺埋和丘陵淺埋地段極易發生坍方;水是造成坍方的重要原因之一

47、。地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用加劇巖體的失穩和坍落。巖層軟硬相間或有軟弱夾層的巖體,在地下水的作用下,軟弱面的強度大為降低,因而發生滑坍。隧道設計考慮不周隧道選定位置時,地質調查不細,未能作詳細的分析,或未能查明可能坍方的因素。沒有繞開可以繞避的不良地質地段。缺乏較詳細的隧道所處位置的地質及水文地質資料,引起施工指導或施工方案的失誤。施工方法和措施不當施工方法與地質條件不相適應;地質條件發生變化,沒有及時改變施工方法;工序間距安排不當;施工支護不及時,支撐架立不合要求,或抽換不當“先拆后支”;地層暴露過久,引起圍巖松動、風化、導致坍方。噴錨支護不及時,噴射混凝土的質量、厚度不符合要求。

48、隧道施工,沒有按規定進行量測,或信息反饋不及時,決策失誤、措施不力。圍巖爆破用藥量過多,因震動引起坍塌。對危石檢查不重視、不及時,處理危石措施不當,引起巖層坍塌。2)預防坍方的施工措施隧道施工預防坍方,選擇安全合理的施工方法和措施至關重要。在掘進到地質不良圍巖破碎地段,應采取“先排水、短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤量測”的施工方法。必須制定出切實可行的施工方案及安全措施。加強坍方的預測。為了保證施工作業安全,及時發現坍方的可能性及征兆,并根據不同情況采用不同的施工方法及控制坍方的措施,需要在施工階段進行坍方預測。預測坍方常用的幾種方法:a.觀察法a.在掘進工作面采用探孔對地質情況或水文情況

49、進行探察,同時對掘進工作面應進行地質素描,分析判斷掘進前方有無可能發生坍方的超前預測。b.定期和不定期地觀察洞內圍巖的受力及變形狀態,檢查支護結構是否發生了較大的變形,觀察是否巖層的層理、節理裂隙變大,坑頂或坑壁松動掉塊,噴射混凝土是否發生脫落,以及地表是否下沉等。b一般量測法按時量測觀測點的位移、應力,測得數據進行分析研究,及時發現不正常的受力、位移狀態及有可能導致坍方的情況。c微地震學測量法和聲學測量法用微地震學測量法和聲學測量法預測,前者采用地震測量原理制成的靈敏的專用儀器,后者通過測量巖石的聲波分析確定巖石的受力狀態,并預測坍方。通過上述預測坍方的方法,發現征兆應高度重視及時分析,采取

50、有力措施處理隱患,防患于未然。加強初期支護,控制坍方。當開挖出工作面后,應及時有效地完成噴錨支護或噴錨網聯合支護,并應考慮采用早強噴射混凝土、早強錨桿和鋼支撐支護措施等。這對防止局部坍塌,提高隧道整體穩定性具有重要的作用。3)隧道坍方的處理措施隧道發生坍方,應及時迅速處理。處理時必須詳細觀測坍方范圍、形狀、坍穴的地質構造,查明坍方發生的原因和地下水活動情況,經認真分析,制定處理方案。處理坍方應先加固未坍塌地段,防止繼續發展。并可按下列方法進行處理:a.小坍方:縱向延伸不長、坍穴不高,首先加固坍體兩端洞身,并抓緊噴射混凝土或采用錨噴聯合支護封閉坍穴頂部和僅g部,再進行清渣。在確保安全的前提下,也

51、可在坍渣上架設臨時支架,穩定頂部,然后清渣。臨時支架待灌筑襯砌混凝土達到要求強度后方可拆除。b大坍方:坍穴高、坍渣數量大,坍渣體完全堵住洞身時,宜采取先護后挖的方法。在查清坍穴規模大小和穴頂位置后,可采用管棚法和注漿固結法穩固圍巖體和渣體,待其基本穩定后,按先上部后下部的順序清除渣體,采取短進尺、弱爆破、早封閉的原則挖坍體,并盡快完成襯砌。c.坍方冒頂:在清渣前應支護陷穴口,地層極差時,在陷穴口附近地面打設地表錨桿,洞內可采用管棚支護和鋼架支撐。d洞口坍方:一般易坍至地表,可采取暗洞明作的辦法。處理坍方的同時,應加強防排水工作。坍方往往與地下水活動有關,治坍應先治水。防止地表水滲人坍體或地下,

52、引截地下水防止滲入坍方地段,以免坍方擴大。具體措施:a.地表沉陷和裂縫,用不透水土壤夯填緊密,開挖截水溝,防止地表水滲入坍體。b.坍方通頂時,應在陷穴口地表四周挖溝排水,并設雨棚遮蓋穴頂。陷穴口回填應高出地面并用粘土或圬工封口,做好排水。c.坍體內有地下水活動時,應用管槽引至排水溝排出,防止坍方擴大。坍方地段的襯砌,應視坍穴大小和地質情況予以加強。襯砌背后與坍穴洞孔周壁間必須緊密支撐。當坍穴較小時,可用漿砌片石或干砌片石將坍穴填滿;當坍穴較大時,可先用漿砌片石回填一定厚度,其以上空間應采用鋼支撐等頂住穩定圍巖;特大坍穴應作特殊處理。有條件的隧道,坍方后要加設量測點,增加量測頻率,根據量測信息及時研究對策。淺埋隧道,要進行地表下沉量測。(4)松散地層的處理松散地層結構松散,膠結性弱,穩定性差,在施工中極易發生坍塌。如極度風化破碎已失巖性的松散體,漂卵石地層、砂夾礫石和含有少量粘土的土壤以及無膠結松散的干沙等。隧道穿過這類地層,應減少對圍巖的擾動,一般采取先護后挖,密閉支撐,邊挖邊封閉的施工原則;必要時可采用超前注漿改良地層和控制地下水等措施。松散地層的隧道施工可采用以下幾種施工方法:1)超前支護隧道開挖前,先向圍巖內打人釬、管、板等構件,用以預先支護圍巖,防止坑道掘進時巖體發生坍塌。超前錨桿或超前小鋼管 采用這種方法是爆破前,將超前錨桿或小鋼管打入掘進前

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