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【關(guān)鍵字】大型隧道工程，隧道錨，施工，支護優(yōu)化

一、前言

大型隧道工程的施工工程量巨大且又復雜，在進行開發(fā)前許多問題需要進一步解決探討。隧道工程施工前，需進行風險監(jiān)測和評估；大型隧道工程中隧道錨的施工及支護優(yōu)化問題也不容忽視。

二、大型隧道工程地質(zhì)環(huán)境條件

1.地質(zhì)條件復雜，施工技術(shù)難度大，現(xiàn)場施工條件差，對工程周邊環(huán)境和市政設(shè)施影響范圍的控制要求高，風險因素和風險事件多，發(fā)生的概率較大。

2.盾構(gòu)推進施工風險大，損失后果嚴重。隧道工程項目周邊都是重要筑物和市政公用設(shè)施，加上越江隧道建設(shè)本身投資比較大，一旦發(fā)生事故，往往造成比較嚴重的損失后果

3.評價指標權(quán)重的確定

根據(jù)大型泥水盾構(gòu)進出洞施工各風險事件的權(quán)重大小，可以用層次分析法（AHP） 把一個施工工況中同級各個因子兩兩相互比較（包括因子自身的比較），按重要性大小進行權(quán)重標度。上海復興東路越江隧道工程大型泥水盾構(gòu)進出洞施工各因子權(quán)模糊綜合評價模型概述模糊綜合評價通過構(gòu)造等級模糊子集，把反映評價對象的模糊指標進行量化（即確定隸屬度），然后，利用模糊變換原理對各指標進行綜合運算，得出評價結(jié)果。

三、施工監(jiān)測

1.監(jiān)測內(nèi)容

施工期間共設(shè)置7項監(jiān)測內(nèi)容：圍護墻體水平位移（測斜）；圍護墻頂垂直沉降及水平位移監(jiān)測；坑外地下水位監(jiān)測；支撐軸力監(jiān)測；立柱點監(jiān)測；周邊建（構(gòu)）筑物垂直位移及傾斜監(jiān)測；周邊土體地表沉降監(jiān)測。重要是對圍護墻移及地表沉降進行監(jiān)測。

2.信息化施工

（一）在工作井第5層土開挖時，工作井南側(cè)圍護墻有局部滲漏水的現(xiàn)象，且出水量較大，同時監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示坑外地下水位日下降量達30 cm，于是立即要求挖機停止繼續(xù)向下開挖土方，并在墻身內(nèi)外采用堵漏補救措施（在滲漏部分的墻身內(nèi)鑿槽，埋設(shè)開孔型PE泡沫條和注漿管；用早強水泥封縫，然后壓注水溶性聚氨酯堵漏。墻外采用工程鉆機鉆孔，鉆孔深度達到地下連續(xù)墻的滲漏處，然后下鉆桿實施雙液注漿堵漏，注漿范圍為滲漏處左右各放寬3 m。雙液注漿的配合比為水泥：水玻璃=1：0.5；注漿壓力小于0.2 MPa），等監(jiān)測數(shù)據(jù)都在報警值范圍內(nèi)。

（二）工作井施工至第6層土，開挖Ⅱ區(qū)時，監(jiān)測Et報顯示東側(cè)圍護墻體變形明顯，El最大位移量達一2.91 mm，最大位移點位于墻頂以下25 m處。針對這種情況，立即組織力量，同步抽槽開挖Ⅳ區(qū)的土方，隨挖隨撐，抓緊安裝東西向直撐并施加預應力，同時要求監(jiān)測單位1天測2次，以便隨時掌握基坑變形情況。隨著第6道支撐全部安裝完畢，墻移趨向于穩(wěn)定日變化量小于1 mm。經(jīng)分析是由于Ⅱ區(qū)斜撐數(shù)量較多，鋼牛腿制作焊接間延長，導致基坑曝露時間較長，從而引起該時間段內(nèi)圍護墻移變化量較大，但整個過程其最大累計量及變化速率都在允許范圍內(nèi)。隨著中國城市化進程的加快，越來越多的城市投入到地下軌道交通的規(guī)劃建設(shè)當中。地下隧道越來越多，不可避免伴隨著重疊交叉隧道的產(chǎn)生，群洞隧道施工的關(guān)鍵技術(shù)研究關(guān)系著軌道交通的安全問題，因此群洞隧道研究已經(jīng)成為現(xiàn)代地下工程研究的熱點。

四、隧道錨施工關(guān)鍵技術(shù)

施工過程中必須采取措施減少對巖體的擾動，保護巖層的完整性，出碴運輸系統(tǒng)必須適應洞內(nèi)大坡道及頻繁變坡，減少工序的干擾。

1.掘進施工

首先在錨洞洞口進行工作坑開挖，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)和巖石強度采用預裂爆破和挖掘機大掘進、人工修整邊坡、明槽施工，為保證邊坡穩(wěn)定，邊坡坡度根據(jù)實地情況確定。

2.掘進方案

在錨洞進洞施工中，優(yōu)先采用機械掘進，選擇YT-28型風動支腿式鑿巖設(shè)備，兩座隧道錨的施工順序問題，采取左右洞錯位掘進施工，左洞為先掘進洞，右洞為后掘進洞，待先掘進洞到底后，再掘進后掘進洞，左側(cè)隧道錨采用上下臺階法分3層掘進方式，上下臺階之間的間距為8--10 m。為了減少對圍巖的擾動和減少超挖，采用了控制爆破技術(shù)，拱部采用了光面爆破技術(shù)，邊墻適當進行預裂爆破。

3.爆破控制

爆破掘進時，把爆破振動對相鄰室的影響作為控制的重要內(nèi)容。為最大限度地減少爆破對圍巖的擾動破壞，隧道錨的鉆爆施工采用了小間距、低爆速設(shè)計，炮眼按淺密原則布設(shè)，嚴格控制周邊眼的裝藥量，周邊眼間距為40cm并適當布設(shè)空眼。

4.噴錨及襯砌施工

隧道錨的噴錨及襯砌主要分為前錨室段、錨塞體和后錨室兩個階段：1）前錨室段：前錨室段的圍巖級別為Ⅲ級，初期支護采用?25先錨后灌式中空錨桿，L=3.0m，環(huán)縱向間距1 m，梅花形布置，洞壁設(shè)E6鋼筋焊接網(wǎng)，設(shè)置間距為1米的鋼格柵拱架。

五、支護技術(shù)的優(yōu)化

1.支護技術(shù)存在的問題

在總結(jié)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合大量的現(xiàn)場工程實踐，研究認為常規(guī)錨桿支護技術(shù)主要存在以下幾個方面的問題：

（一）常規(guī)支護用直徑20mm、長2.0m錨桿的長度和剛度不足，從而發(fā)揮不出錨桿的支護作用。頂板圍巖的松動圈半徑一般在2～2.3m，2.0m長的錨桿其不能錨固到圍巖的塑性硬化區(qū)內(nèi)，導致錨桿失效不起作用；經(jīng)常會出現(xiàn)錨桿被拉斷的現(xiàn)象，說明錨桿的剛度不夠，不能滿足巷道開掘初期變形速度快、變形量大的特點。

（二）圍巖表面約束能力差。由于高應力或構(gòu)造應力的影響，使得支護體首先在較為薄弱的地方出現(xiàn)過量變形、巖石松動和破壞，進而形成破碎區(qū)，破碎區(qū)的發(fā)展導致圍巖自承圈破壞。如不能及時將破碎區(qū)形成一個較為完整的整體，就不能發(fā)揮頂板巖石的自穩(wěn)能力，從而不能有效地遏制圍巖的局部破壞和破碎區(qū)向縱深發(fā)展，進而導致巷道圍巖遭到更嚴重的破壞。

2. 常規(guī)支護技術(shù)優(yōu)化

通過以上常規(guī)支護技術(shù)存在的問題，經(jīng)本人對工作地點的實際情況了解，我率先提出了新的支護方式，使用直徑為22mm、長2.4m取代原有普通錨桿的支護，得到了老工程技術(shù)的批準及大力支持。

采用新型直徑為22mm、長2.4m的全程錨桿取代直徑20mm、長2.0m錨桿，進行巷道頂板支護，使巷道開掘后頂板松動圈形成了一個整體，增大圍巖的強度，提高圍巖自承能力，控制了頂板的下沉量。采用強度大、長度較長的錨桿能錨固在穩(wěn)定的巖層內(nèi)，并適時在巷道關(guān)鍵部位進行錨索加固支護（由于錨索長度較大，能夠深入到深部較穩(wěn)定的巖層中，錨索對被加固巖體施加的預緊力高達200kN，限制圍巖有害變形的發(fā)展，改善了圍巖的受力狀態(tài)，增加圍巖自承圈厚度，實現(xiàn)厚壁支護），很好的解決了巷道頂板下沉、破碎的問題，隨著支護強度的增大，有效的控制了頂板巖層的變形，施工的安全也得到了保證，同時一直困擾的進尺問題也迎刃而解。

六、結(jié)束語

隧道施工的完成，對于人們的生活具有著重要意義。當今，在修建大型隧道過程中，隧道錨施工還存在著許多技術(shù)上的不足，大型隧道工程中隧道錨的施工及支護優(yōu)化問題必須提上日程，認真嚴謹?shù)膶Υc研究。

參考文獻：

[1]黃宏偉 越江隧道工程大型泥水進出洞施工風險綜合評價 地下空間與工程學報 2012年，23頁

[2]張猛 群洞隧道優(yōu)化施工技術(shù)及影響效應研究 山東大學研究論文 2013年5月，18-21頁

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1破碎圍巖的特點

由于強烈地質(zhì)構(gòu)造的運動而引起地層發(fā)生擠壓、錯位、揉皺、扭轉(zhuǎn)作用,破壞了巖體的連續(xù)性遭,使巖塊的尺度減小,而形成斷層破碎帶。

破碎地層的特點有:穩(wěn)定性差、結(jié)構(gòu)松散、膠結(jié)性弱、在施工過程中極容易發(fā)生坍塌,如有地下水則更嚴重。若在開挖的過程中破壞了巖體的原有應力平衡,如不及時采取有效地施工技術(shù)措施則可能導致隧道塌方,直接對施工人員的生命安全與施工設(shè)備造成了威脅,并且使工期延長。此外,在隧道埋深相對較淺的時候,開挖很難形成承載拱,地表的變形下沉可能會直達地表,因此,必須研究圍巖的物理力學特性和破碎巖體間的膠結(jié)情況,采取必要且有效地加固手段,對確保隧道施工以及運營安全都起著至關(guān)重要的作用。

2破碎地層的分類

在斷層破碎區(qū)域的地層中進行隧道施工時,首先必須從工程的特殊性角度入手,確定破碎圍巖的力學性質(zhì)。通常來說,隧道圍巖的破碎程度可以直接反映出圍巖的穩(wěn)定性,圍巖穩(wěn)定性的主要影響因素可以歸納為兩大類,第一類是和工程所在地地質(zhì)環(huán)境相關(guān)的自然因素,決定了圍巖質(zhì)量;第二類是屬于工程活動中的人為因素,包括了隧道的斷面尺寸、形狀和施工方法等。

從圍巖穩(wěn)定性的分級來說,通常以巖體的完整性或破碎程度來表示,直接反映了圍巖受到地質(zhì)構(gòu)造影響的嚴重情況?？拥朗欠穹€(wěn)定主要是圍巖的破碎程度起著主導作用,其圍巖越破碎,則坑道開挖后圍巖越容易失穩(wěn)。判斷圍巖是否與破碎圍巖和坑道的尺寸規(guī)模有關(guān),一般相對裂隙間距在1/5～1/20的范圍內(nèi)屬于破碎的,在小于1/20的范圍內(nèi)屬于極易破碎的。

3隧道施工過程中極破碎圍巖的常用措施

3.1 洞內(nèi)靜壓注漿加固法(也叫地表靜壓注漿加固法)

靜壓注漿是在洞內(nèi)或是在地表先用鉆機把注漿管置入到地層的預設(shè)位置,然后利用注漿泵把漿液由注漿管注入或者滲透到隧道周邊的地層孔隙中,使?jié)B入的漿液凝固后把破碎圍巖膠結(jié)成為一個整體,進而改善破碎圍巖在物理力學方面的性能,并提高圍巖的自穩(wěn)能力。

靜壓注漿采用的漿液通常為水泥漿,通常用的漿液的水灰比大概在0.8∶1～1.2∶1之間,有時為了改善漿液性能而添加一些外加劑,例如:懸浮穩(wěn)定劑(即氯化亞鐵、膨潤土)、早強劑(即工業(yè)氯化鈣、三乙醇胺等)和速凝劑(即水玻璃)等。

靜壓注漿的優(yōu)點是工藝簡單、造價低和所用設(shè)備少,不足之處是難以人為的控制注漿加固范圍和效果。

3.2 超前錨桿或者超前小鋼管預支護法

(1)構(gòu)造。沿著隧道開挖輪廓線的外側(cè),按一定的外插角,向開挖面的前方打入小鋼管或是安裝錨桿并注漿,形成了對前方破碎圍巖的預加固(或預支護),在預加固的保護下進行開挖及支護等作業(yè)。

(2)性能、特性及適用性。超前錨桿或超前小鋼管,是一種起到預支護作用的措施。此種超前預支護的整體剛度較小、柔性較大。它們都能夠與系統(tǒng)錨桿焊接來增強其整體性,但當圍巖應力偏大時,其后期的支護剛度就有些不夠大。所以,這種超前支護主要適用圍巖應力較小或是地下水比較少的軟弱破碎圍巖。

3.3 超前小導管注漿預加固法

(1)構(gòu)造。沿著開挖輪廓線向開挖面的前方,按照一定的角度打入管壁帶有小孔的小導管,然后按照一定的壓力往管內(nèi)壓注能夠起到膠凝作用的漿液,當漿液硬化后,隧道周邊的圍巖得到預加固,并且形成了一定厚度的加固圈。在其加固圈的保護下,可以安全的進行開挖作業(yè)。

(2)性能、特點及適用條件。漿液被超前壓注至巖體的裂隙中并硬化后,它既可以把巖塊或是顆粒膠結(jié)成一個整體,又起到了超前預支護的作用。而且,漿液還能充填裂隙,有效的阻隔地下水向坑道內(nèi)部滲流,起到了防水與堵水的作用。這種超前小導管注漿預加固法適用于斷層破碎帶、自穩(wěn)時間較短的砂層、軟弱圍巖淺埋地段、砂(礫)卵石層、地下水較多的軟弱破碎圍巖地段和處理塌方地段等。

超前小導管注漿只需要小型的機械,工藝簡單,且容易操作,但有時不易保證小導管周邊的注漿效果。

3.4 超前圍巖深孔預注漿加固地層方法

超前圍巖預注漿又稱為深孔注漿或長孔注漿,是加固地層和封堵水源的一種方法。

(1)深孔預注漿的構(gòu)造。

在特殊困難或是地下水特別豐富的地段,應采用超前圍巖深孔預注漿(包括地表超前注漿、洞內(nèi)圍巖超前注漿和平導超前注漿),通過深孔預注漿后,就可以形范圍比較大的且具有一定厚度的加固區(qū),形成帷幕注漿。

(2)深孔預注漿的性能、特點及適用性。

超前圍巖深孔預注漿主要是通過漿液壓力,把軟弱破碎圍巖中的孔隙或縫隙用漿液充填和固結(jié),通過擠壓加固作用,而達到加固地層與堵水的效果。深孔預注漿法適用于自穩(wěn)性能較弱的含水地質(zhì)地段、軟弱圍巖和斷層破碎帶的加固,更加適用于地下水較多的地層和有壓地下水中的加固與堵水,同時也很適用于在施工過程中需要采用大中型機械的方法。

超前圍巖深孔注漿需要專用的注漿機械和鉆孔機械。

4結(jié)語

破碎圍巖地質(zhì)在隧道工程施工中是比較常見的,如果對地質(zhì)情況認識的不夠,施工過程中工藝安排不恰當,就很容易造成塌方的后果,這樣不但會造成比較嚴重的直接經(jīng)濟損失,還會給隧道施工帶來不好的影響,增加施工的難度,嚴重的甚至會造成質(zhì)量安全事故。所以隧道工程在破碎圍巖地質(zhì)區(qū)域的施工一定要制定安全、合理的施工方案,采取有效、積極的施工措施,以保證工程的施工質(zhì)量,推動經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

篇3

關(guān)鍵詞：錨桿；支護機理；隧道工程

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A

1 引言

隧道支護理論經(jīng)歷了古典壓力理論階段、松散體理論階段和現(xiàn)在的支護與圍巖共同作用理論階段。支護與圍巖共同作用理論認為圍巖與支護同為承載結(jié)構(gòu)，前者是主體，后者是輔助，兩者互不可缺。為了使得隧道施工設(shè)計更加科學、合理，同時節(jié)省工程造價，因此在隧道支護中應當在保證不出現(xiàn)圍巖失穩(wěn)的前提下最大限度發(fā)揮其自身的承載力。錨桿作為一種柔性支護結(jié)構(gòu)，能與圍巖同步變形，使其在隧道支護工程中被廣泛使用。

錨桿技術(shù)由國外發(fā)明，最初用于礦山巷道支護加固。19世紀末20世紀初英國、美國率先使用錨桿對礦山邊坡進行加固，錨桿由此得到關(guān)注。20世紀50年代到70年代，德國、捷克斯洛伐克、英國、美國將錨桿運用于基坑開挖支護，從此錨桿被各國廣泛應用邊坡穩(wěn)定的維護。相比于國外，雖然我國錨桿技術(shù)的發(fā)展起步較晚，但經(jīng)過近幾十年引進、吸收和消化國外錨桿技術(shù)，并通過與工程實踐相結(jié)合，我國錨桿技術(shù)取得了長足的進步。本文通過對錨桿分類和錨桿支護機理發(fā)展的闡述以及錨桿支護機理不足之處的指出，以期為相關(guān)研究人員提供些許參考。

2錨桿分類

錨桿是一個抗拉強度高于巖土體的桿體，依靠與周圍巖土體緊密接觸所形成的摩阻力形成對巖土體徑向方向上的約束。

錨桿有多種分類依據(jù)：

（1）錨固長度：全長錨固型和端頭錨固型。

（2）錨固方式：機械型、黏結(jié)型和混合型。

（3）是否施加預應力：預應力錨桿和非預應力錨桿。

（4）受力狀態(tài)：拉力型錨桿和壓力型錨桿。

3錨桿支護機理的發(fā)展

20世紀40年代以來，各國研究人員對錨桿支護機理進行了大量理論研究，并在工程中檢驗、推動和完善理論，取得了諸多研究成果。下面對錨桿的支護機理加以綜述：

（1）懸吊理論：該理論由Louis A.Panek于1952～1962年間提出，他認為通過錨桿能夠直接將不穩(wěn)定巖石懸吊在上部堅硬巖層。

（2）組合梁理論：該理論由Jacobio于1952年提出，其實質(zhì)是利用錨桿將巖層釘在一起，增大巖層之間的摩擦力，防止其滑移和坍塌。

（3）減跨理論：將錨桿打入隧道周邊圍巖中，相當于在圍巖中增加了支點，從而使得隧道圍巖跨度減小，提高了圍巖的穩(wěn)定性。

（4）整體加固理論：通過大量錨桿的布設(shè)，將隧道周邊松散圍巖錨固在內(nèi)部穩(wěn)定圍巖上，使得松散圍巖和穩(wěn)定圍巖形成一個整體，增大了隧道圍巖的整體穩(wěn)定性。

4錨桿支護機理的不足

雖然錨桿已應用與工程近一個世紀，但是在錨桿支護機理方面仍存在以下不足：

（1）錨桿橫向效應：通過錨桿支護機理的發(fā)展不難得出，各國研究人員對錨桿的研究重心都集中于錨桿軸向效應，對其橫向效應關(guān)注度不夠；

（2） 設(shè)計理論研究尚不清楚：由于隧道圍巖的復雜性和多樣性等客觀條件，使得目前錨桿支護設(shè)計理論和計算方法存在這樣或那樣的不足，造成目前錨桿支護工程中，多采用工程類比法或半理論、半經(jīng)驗法，無法實現(xiàn)科學設(shè)計施工；

（3）錨桿荷載傳遞機理尚無定論：錨桿、灌漿體和孔壁三者之間存在復雜的化學作用，任意兩者之間出現(xiàn)一定相對位移，錨桿支護則會失效。

5結(jié)語

近年來，高速公路逐步向西推進，期間伴隨著大量隧道的修建，而隧道的修建離不開錨桿支護，故相關(guān)研究人員應抓住這一歷史機遇，將理論與工程實踐相結(jié)合，爭取取得更高水平研究成果，為錨桿支護科學設(shè)計施工提供理論依據(jù)。

參考文獻:

[1] 楊為民. 錨桿對斷續(xù)節(jié)理巖體的加固作用機理及應用研究[D]. 山東： 山東大學博士學位論文， 2009.

[2] 楊松林. 錨桿抗拔機理及其在節(jié)理巖體中的加固作用[D]. 武漢: 武漢大學博士學位論文, 2001.

[3] 孫靜. 錨桿在節(jié)理巖體中的加固作用機理和錨固效應分析及應用[D]. 湖北： 中國科學院武漢巖土力學研究所， 2003

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關(guān)鍵詞：隧道工程；小間距；施工；支護；承載能力；二次襯砌

中圖分類號：U491.2+51 文獻標識碼：A

本隧道設(shè)計為單線雙洞隧道,左線長3742m，右線長3736m。隧道最大埋深749m。進口段長1719m(含明洞100m)，其中Ⅱ級圍巖676m，Ⅲ級圍巖591m，Ⅳ級圍巖81m，Ⅴ級圍巖371m。進口小間距段中隔墻間距為4.36～18.59m，以Ⅴ級圍巖為主,巖性為全風化變粒巖,砂土狀,部分地下水豐富,土體含水量大,遇水成泥,洞身穩(wěn)定性差,極易發(fā)生坍塌、變形。隧道進口存在22條斷層破碎帶、巖爆、突水、軟巖變形等不良地質(zhì),部分地段存在高地溫。

1隧道小間距施工

1.1施工難點

隧道工程由于受到地質(zhì)條件和設(shè)計環(huán)境的限制，在開挖施工時需解決以下技術(shù)難點:1)先掘進隧道對后掘進隧道的偏壓影響；2)后掘進隧道對先掘進隧道的擾動影響；3)軟弱巖土體問題。

1.2施工方法及采取的技術(shù)措施

按從左至右，隧道工程依次設(shè)計為平導、左線隧道和右線隧道。為保證隧道的施工安全,確定平導先行、先施工右洞再施工左洞、相互錯開掘進、先行洞二次襯砌必須超前后行洞掌子面30m的原則。根據(jù)圍巖變形特點和技術(shù)難點,施工中采取適當?shù)拈_挖工法以盡可能減少對圍巖的擾動,特別是對中間土(巖)體的擾動。根據(jù)揭示巖層風化程度和地下水發(fā)育情況,對圍巖級別重新核定,并按照“加強支護、控制變形、快挖、快支、快封閉、快通過”的總體原則進行設(shè)計和施工。

1.2.1開挖

隧道開挖采用短臺階法,分為上、中、下三個臺階施工,每臺階最大預留長度不超過15m，并及時施作仰拱、二次襯砌,確保仰拱與掌子面的距離不超過40m、二次襯砌與掌子面的距離不超過50m。將圍巖開挖預留量從設(shè)計的Ⅴ級圍巖8～12cm提高到30cm，確保二次襯砌厚度不受侵限。在開挖過程中,對局部滲水的地方施作Φ42×3.5mm、長度L=5m的鋼花管進行引排處理。

1.2.2超前支護

(1)超前小導管。拱頂120°范圍內(nèi)超前支護采用雙層Φ50×5mm、L=4m的無縫鋼管,注水泥砂漿;縱向相鄰兩排超前小導管水平投影搭接長度不小于1.5m。(2)布置間距。鋼管環(huán)向間距為30cm，縱向相鄰兩排的水平投影搭接長度不小于150cm。(3)導管外插角。鋼管外插角分別采用40°和10°交錯布置。(4)注漿要求。采用水泥砂漿,水灰比為0.5～1.0，注漿壓力0.5～1.0MPa。(5)施工注意事項。小導管頂入需穿過鋼架,小導管安設(shè)后用錨固劑或塑膠泥封堵孔口及周圍裂隙,必要時在小導管附近及工作面噴射砼,以防止工作面坍塌。

1.2.3初期支護

(1)初噴。隧道開挖完成后及時進行初噴施工,噴射厚度一般為4cm，保證開挖面的圍巖穩(wěn)定以及拱架和圍巖面之間的砼保護層厚度。(2)鋼架。1)采用I20b工字鋼,間距為50cm/榀,鋼架各單元嚴格按照調(diào)整后的30cm預留量加工安裝拱架(原設(shè)計預留量為8～12cm)。2)墊板,連接板未連接前增加木板墊塊,以保證拱腳的穩(wěn)定,減少拱架因圍巖產(chǎn)生的擠壓收斂量;連接板按照設(shè)計規(guī)格和尺寸(16mm厚,260mm×300mm;16mm厚,300mm×530mm;螺栓孔徑為Φ32，螺栓采用M30)加工,控制墊板的連接質(zhì)量。3)Φ22縱向連接筋,環(huán)向間距1.0m，斜向與水平方向30°焊于拱架內(nèi)翼緣處。4)拱架鎖腳采用Φ42×3.5mm的無縫鋼管,L=5m，每個拱腳墊板連接處6根,上面4根、下面2根。預留1.8m長止?jié){段,其余設(shè)Φ10mm注漿孔,15cm×15cm梅花形布設(shè),注漿固結(jié)錨端。鎖腳注漿鋼管,斜向下施作,尾端采用上下2根Φ22鋼筋焊牢于鋼架上。鎖腳鋼管施工要盡量靠近連接墊板,最大距離不得超過20cm。拱架腳要墊上木板以防懸空,木板規(guī)格為5cm厚、25cm×50cm。拱架連接板螺栓必須鎖緊,連接板周邊縫必須焊實。(3)鋼筋網(wǎng)。采用Φ8鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格尺寸為20cm×20cm。鋼筋網(wǎng)片事先預制,施工中調(diào)整鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)位置,緊貼巖面,預留搭接長度1～2個網(wǎng)格。(4)系統(tǒng)錨桿。邊墻采用小導管,注水泥漿,采用Φ42無縫鋼管,長4m，留1m長止?jié){段,其余設(shè)Φ10mm注漿孔,15cm×15cm梅花形布置。每延米12根,環(huán)向間距×縱向間距為1.2m×1.0m。(5)噴射砼。采用C25噴射砼,摻用合成纖維,摻入量0.9kg/m3。初噴砼在開挖后及時進行,初噴厚度不小于4cm。噴射作業(yè)分段、分片、分層,由下而上進行。當巖面有較大凹坑時,應先填平;若噴射面有出水口,必須將水有效引排后再噴射砼。噴射砼厚度28cm。

1.2.4施作臨時仰拱

上臺階開挖完成后及時施作臨時仰拱,及時封閉成環(huán),以阻止上臺階的水平收斂,減少圍巖變形。臨時仰拱鋼架采用I20b，要求有一定弧度,采用16mm厚連接板(460mm×270mm)與A單元拱架螺栓連接,周邊縫采用電焊焊實,噴28cm厚C25砼。

1.2.5施作仰拱

仰拱每次施工長度不得超過6m。

(1)開挖:仰拱開挖后要保證基底無虛碴、無積水、無雜物,仰拱的開挖深度必須滿足設(shè)計規(guī)范要求。仰拱開挖后要及時進行初噴,厚度≥4cm。(2)初支:拱架、噴射砼按照設(shè)計規(guī)范要求施工,拱架連接墊板尺寸為460mm×270mm，厚16mm。(3)二次襯砌砼:鋼筋施工必須滿足設(shè)計規(guī)范要求,Ⅴ級圍巖采用C35砼,嚴格按照配合比拌和,保證砼質(zhì)量。(4)填充砼:采用C20砼,嚴格按照配合比拌和,保證砼質(zhì)量,橫向、縱向坡度必須滿足設(shè)計規(guī)范要求,砼振搗密實。

2圍巖監(jiān)控量測

在隧道施工過程中,對圍巖支護體系的穩(wěn)定狀態(tài)進行監(jiān)測,為初期支護和二次襯砌設(shè)計參數(shù)的調(diào)整提供依據(jù),這是確保結(jié)構(gòu)安全、合理確定施工順序、指導施工、方便施工管理的重要手段。尤其對于采用噴錨構(gòu)筑法設(shè)計與施工的隧道,監(jiān)控量測是施工過程中必不可少的程序。量測項目包括洞內(nèi)外觀察、凈空水平收斂量測和拱頂下沉量測,必要時增設(shè)隧底上鼓量測及地表沉降量測。

2.1洞內(nèi)外觀察

開挖面地質(zhì)描述包括圍巖巖性、巖質(zhì)、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向,有無松散坍塌、剝落掉塊現(xiàn)象及滲漏水等。對初期支護,從噴層是否產(chǎn)生裂縫、剝離和剪切破壞,格柵支架是否壓屈等方面進行觀察分析。洞外觀察一般包括地表地質(zhì)分析、斷層面分析及水文分析等。對以上情況進行詳細描述、記錄,并予以評估,作為支護參數(shù)選擇的參考與量測等級選擇的依據(jù)。

2.2拱頂下沉和凈空水平收斂量測

將拱頂下沉及凈空水平收斂量測布置在同一斷面,斷面間距,Ⅱ級為50m，Ⅲ級為30m，Ⅳ級20m，Ⅴ級為10m。拱頂下沉量測測點布置在拱頂。凈空不平收斂量測以量測初期支護上各點的絕對位移為目的,通過水平及斜向收斂量測,驗證周邊位移結(jié)果。拱頂下沉及凈空水平收斂量測頻率見表1。

表1拱頂下沉及凈空水平收斂量測頻率

注:B表示隧道開挖寬度,下同。

2.3隧底上鼓量測

根據(jù)現(xiàn)場實際情況,在斷層帶增設(shè)隧底上鼓量測,它與拱頂下沉量測布置在同一斷面。

2.4地表下沉量測

地表下沉量測在淺埋地段進行,量測斷面布置與洞內(nèi)一致,每個量測斷面上測點間距為2～5m。地表下沉量測斷面間距見表2。

表2地表下沉量測斷面間距

注:地表無建筑物時取上限值

2.5量測數(shù)據(jù)處理與分析

及時對現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制位移及位移速度隨時間的變化曲線、位移及位移速度與開挖工作面距離的關(guān)系曲線。當位移-時間曲線趨于平緩時,進行數(shù)據(jù)處理或回歸分析,以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。當位移-時間曲線出現(xiàn)反彎點時,表明圍巖和支護已呈不穩(wěn)定狀態(tài),此時應密切監(jiān)視圍巖動態(tài),并加強支護,必要時暫停開挖。量測元件埋設(shè)情況和資料納入竣工文件,以備運營中查考或繼續(xù)觀測。

3超前地質(zhì)預報

通過全程地質(zhì)超前預報,及時發(fā)現(xiàn)異常情況,預報掌子面前方不良地質(zhì)體的位置、產(chǎn)狀、含水情況及圍巖結(jié)構(gòu)的完整性,為優(yōu)化隧道施工方案提供依據(jù),為預防隧道突水、突泥等可能形成的災害性事故提供信息,以盡早做好準備,避免損失;通過預報,可以了解掌子面前方短距離內(nèi)的工程地質(zhì)條件、圍巖級別,為正確選擇開挖斷面、設(shè)計支護參數(shù)和選擇施工方法提供依據(jù)。

綜合地質(zhì)超前預報主要內(nèi)容:開挖掌子面地質(zhì)素描、TSP203地震反射法、紅外探水、地質(zhì)雷達、HSP水平聲波反射法等綜合物探和超前鉆探;地表重要井、泉點觀測和深孔水位監(jiān)測;深埋隧道應力測試和變形監(jiān)測。隧道主要采用TSP203地震反射法進行超前地質(zhì)鉆探。通過TSP203專用軟件對隧道內(nèi)采集到的原始資料進行以壓制干擾、提高信噪比和分辨率、提取地震參數(shù)為目的的技術(shù)處理。數(shù)據(jù)處理前,先確定描述隧道輪廓的參數(shù)、各炮孔的裝藥量等,再通過專用軟件處理,給出掌子面前方結(jié)構(gòu)的剖面及各種地震參數(shù)。

結(jié)語

根據(jù)小間距隧道工程經(jīng)驗,采用綜合性施工技術(shù)和控制措施,通過提高隧道支護結(jié)構(gòu)的強度、剛度和整體性,減少和控制左、右線隧道開挖時的相互影響,合理利用圍巖自承能力,保證圍巖與支護結(jié)構(gòu)共同作用,基本上可以安全、順利地完成小間距軟巖隧道的施工。

參考文獻

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[2]范智杰.隧道施工與檢測技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2006.

[3]刁天祥,楊惠光.淺埋小間距隧道開挖圍巖變形及控制對策[J].隧道建設(shè),2006，26(3).

篇5

關(guān)鍵詞：隧道 支護樁缺位 鋼板支護法

Abstract: in this paper expounds the gold sand M line tunnel foundation pit engineering in a scheme of the custodian of the steel plate, establishing countermeasure, implement selected countermeasures, analyzes the steel supporting design calculation. USES the steel plate for retaining structure, achieve the expected goal, and has obtained the certain economic benefits and social benefit.

Key words: the absence of a tunnel support pile steel protector

中圖分類號：U455文獻標識碼：A文章編號：

1工程概況

金沙洲M線隧道全長495米，凈寬9米，其中敞口段343米，閉口段152米，為全鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本工程要求于2009年3月11日開工，2010年元月15日建成通車。由于金沙洲是廣州市最具潛力的房地產(chǎn)開發(fā)熱點和為數(shù)不多的重要大型居住儲備用地之一，因此金沙洲M線隧道的建成通車對廣州市區(qū)進入金沙洲地區(qū)起著至關(guān)重要的樞紐作用，工程施工階段也受到了多方的關(guān)注和重視。

2工程實施關(guān)鍵

本工程在K0+760里程處有一組110V及一組10KV電力電纜橫跨隧道上方，經(jīng)業(yè)主與電力部門多次協(xié)商仍無法遷移，而導致隧道左右兩側(cè)各4米的寬度無法進行支護樁施工，從而支護結(jié)構(gòu)存在著不完整性，對隧道在開挖階段整體的穩(wěn)定性造成一定程度的影響。因為本隧道屬于深基坑作業(yè)，不僅要保證隧道本身的施工質(zhì)量，更重要的是保證施工作業(yè)人員的施工安全及基坑上方電力電纜、周邊建筑物的安全，因此，如何對此不完整的支護結(jié)構(gòu)做出補救也成為我們本工程的重點的研究對象。

3支護結(jié)構(gòu)處理難點

設(shè)計部門通過對現(xiàn)場的實際情況了解做出了設(shè)計變更，支護結(jié)構(gòu)改做鋼筋混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)，完成1m再挖深1m，以此類推（此位置的挖深為10.8m），且要求混凝土強度達到75%才可拆模，在規(guī)定工期內(nèi)無法按設(shè)計要求完成施工。

4目標設(shè)定

針對工程實施難點，設(shè)定目標值：

（1）4 個工作日內(nèi)完成支護結(jié)構(gòu)的施工

（2）支護結(jié)構(gòu)水平位移值均≤15mm（設(shè)計要求極限值）

5提出方案并確定最佳方案

5.1總體方案提出

提出了三個總體方案，分別是木板模板支護法、錨桿加固土體支護法、鋼板支護法。

5.2總體方案選擇

通過對代替混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)的不同方案在安全性、工期、投入費用等方面進行對比分析。經(jīng)過對三種方案評估打分，鋼板擋土結(jié)構(gòu)代替混凝土擋土墻的方法能利用現(xiàn)場較穩(wěn)定的支護樁結(jié)構(gòu)與其連接共同受力，工期短，造價適中，適合本工程。因此我們把該方案作為可行性方案。

6制定對策

在確定最佳方案后，如何確保方案實施能達到預期的效果并在計劃工期內(nèi)完成，小組組織了內(nèi)部討論。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，影響分體始發(fā)的主要項目有以下四點：

鋼板擋土參數(shù)、鋼板的排列及焊接固定方式及位置、改裝臨時運送系統(tǒng)、開挖及鋼板安裝工作的銜接。

7對策實施

在對策實施前，小組人員考慮到金沙洲地區(qū)地質(zhì)存在部分淤泥層結(jié)構(gòu)，僅僅靠鋼板做擋土結(jié)構(gòu)有著一定的不穩(wěn)定因素。為確保鋼板擋土結(jié)構(gòu)有足夠的擋土能力，通過討論研究，成員提出在高壓電纜兩側(cè)加打旋噴樁改善土體土質(zhì)情況，并能起到止水作用，使得鋼板支護結(jié)構(gòu)受到的側(cè)向土壓力減小。在與設(shè)計交流意見的過程中，設(shè)計采納了我方的施工提議，并提供了正式的圖紙變更依據(jù)。

電纜貝雷架邊上的四條支護樁為直徑1.5M的沖孔樁，在此四條支護樁后方增加施打共68條Φ60cm高壓旋噴樁加固土體，從而直接的改善了電纜周邊位置的土體情況，為鋼板支護的穩(wěn)定性提供了很強的輔助條件。

為了在實施階段不出現(xiàn)程序上的錯誤造成返工而耽誤工期，小組人員首先確定了對策實施順序。

實施一、確定鋼板的參數(shù)能滿足擋土強度

首先我們通過設(shè)計部門得知周邊土體參數(shù)，然后我們對選定的鋼板材料送檢質(zhì)量部門知道其抗彎系數(shù)為Ksm=0.1、抗滑移系數(shù)為Krm=0.23。

再通過設(shè)計部門在設(shè)計混凝土擋土墻的破壞極限值進行比較：

（1）參數(shù)計算:

擋土墻截面S=4.320 m2

擋土墻形心x0=0.200 m

r`(加權(quán)平均重度)=13.002

水的壓力值：rw=9.8 kN/m3

η=2*c/r/h=0.032

α=90.000度

β=0.000度

Kq(被動土壓力系數(shù))=1.243

δ=4.000*ψ=4.000*4.000=16.000 度

Ka(主動土壓力系數(shù))=0.893

Ea=1425.961 kN/m

a0=0.000 度

擋土墻重G1=108.000 kN/m

（2）抗傾覆穩(wěn)定性計算:

Eax=Ea*sin(α-δ)=1370.464 kN/m

Eaz=Ea*cos(α-δ)=393.945 kN/m

G*x0=G1*x0=108.000*0.200=21.600 kN/m

z=5400.000 mm

xf=b-z*cotα=395.699 mm

zf=z-b*tanα=5400.000 mm

Kt(抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù))=(G*x0+Eaz*xf)/Eax/zf=0.023

穩(wěn)定性滿足。

（3）抗滑移穩(wěn)定性計算:

Eat=Ea*sin(α-α0-δ)=1370.464 kN/m

Ean=Ea*cos(α-α0-δ)=393.945 kN/m

Gn=G*cos(α0)=108.000 kN/m

Gt=G*sin(α0)=0.000 kN/m

Ks(抗滑移穩(wěn)定性系數(shù))=0.091

Ks

實施二、制定合理的排列布置方案，鋼板與支護樁鋼筋焊接連接方式方案

鋼板的排列關(guān)系到材料的用量以及受土壓力的均勻分布，材料供應商承諾給我方加工單塊鋼板的尺寸為4m×1.5m（此位置隧道挖深為10.5m）,根據(jù)現(xiàn)場情況，我項目部經(jīng)過研究決定將鋼板橫向布置，先將一塊鋼板焊接固定在兩根支護裝之間，再進行下一塊鋼板的焊接固定，最后將兩塊鋼板的連接處用一工字鋼焊接連接，以此類推。

依照此布置形式需要7塊鋼板來完成支護結(jié)構(gòu)。數(shù)量確定后，為了保證鋼板與鋼板之間連接更加牢固，在工字鋼的連接處每隔1m縱向加焊了一條Φ32HRP335鋼筋，使其形成一個十字結(jié)構(gòu)的焊接形式，而鋼板與支護樁之間則需要鑿除支護樁的部分混凝土，使其鋼筋曝露，工字鋼則可一頭焊接鋼筋，另一頭焊接鋼板.

實施三、臨時運送系統(tǒng)改裝

為了不影響電纜貝雷架的穩(wěn)定性，在鋼板運送過程中就要避免與貝雷架有碰撞接觸，所以最佳的運送方式是由下而上運送鋼板。有了這個總體方向，小組通過研究討論決定在挖土機的挖斗背土面位置焊裝一運板裝置，

利用挖土機挖臂與挖斗活動較為靈活的特點，將運板裝置焊接好后，（運板裝置為一截面似J字形的鋼構(gòu)件），挖土機操作人員通過對挖斗不同角度的變換，完成對平放的鋼板插入抬起運送的過程，其余輔助人員在鋼板的抬起階段需要用鋼絲繩將鋼板固定在運送裝置上，以免鋼板滑落，挖土機將鋼板運送到指定位置后焊接工人開始對鋼板與支護樁內(nèi)鋼筋焊接連接。

實施四、根據(jù)各環(huán)節(jié)的主要問題，合理安排開挖及鋼板安裝工作的實施

由于不能借助吊機從上往下運送鋼板，為了不會在鋼板運送及安裝的過程中出現(xiàn)程序上的錯誤，項目部人員決定采用邊開挖，邊裝板的施工程序進行操作。先開挖2m的標高，然后進行鋼板的運送及安裝。待鋼板焊接完成后，再進行下一個2m的開挖，以此類推，直到鋼板支護結(jié)構(gòu)的安裝完成。

鋼板擋土結(jié)構(gòu)

在實施過程中，第三方基坑監(jiān)測單位對隧道整體穩(wěn)定性做定期定點的實時監(jiān)測，具體做法是在受電纜影響位置的兩側(cè)冠梁上方每10米布設(shè)一個觀測點，一側(cè)5個（共10個）觀測點，每天進行支護結(jié)構(gòu)的水平位移觀測，并做周總結(jié)交予我項目部作基坑安全參考資料。

結(jié)束語

通過本次課題研究，總結(jié)出以下幾點：

1、保證了在4個工作日內(nèi)完成支護結(jié)構(gòu)的施工。采用鋼板作擋土墻結(jié)構(gòu)，比需要40天才能完成的混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)少用了整整37天時間。保證了護結(jié)構(gòu)水平位移值≤15mm，達到了預期的目標。

2、間接效益。.在材料和人工上節(jié)約了成本。

篇6

【關(guān)鍵詞】黃土隧道；施工安全；管理措施

1、前言

黃土在我國西北有著廣泛的分布，其有著顯著的垂直節(jié)理，土質(zhì)疏松，在干燥時較堅硬，一旦遇水侵泡，通常容易剝落、侵蝕和濕陷。經(jīng)長期的實踐和研究，黃土主要有多孔性、垂直節(jié)理、層理不明顯、透水性較強、濕陷性等五個方面的特征。所以在黃土地區(qū)修建各種建（構(gòu)）筑物時，必須緊緊圍繞黃土的以上特征來采取各種措施，盡量減小對黃土的擾動和浸泡。

2、工程概況

寶蘭客專9標地處甘肅省隴西高原定西市通渭縣境內(nèi)，區(qū)內(nèi)黃土溝壑縱橫，梁峁起伏，沖溝發(fā)育，溝深坡陡，主溝多切割至基巖，支溝基巖幾乎不出露。地形起伏較大，地面高程一般為2070～2300m之間，全年降水較少，冬季溫差大，冬施周期長。該標段線下工程全長33.604km。其中隧道全長27.769km/7座，占比達到82.6%。隧道進出口大多處在黃土淺埋區(qū)，地表陷穴較多，陽坡莊隧道、新店隧道等四條隧道多次下穿天f高速和093縣道，隧道圍巖多以Ⅳ、Ⅴ級為主，Ⅳ級圍巖占隧道總長的62.66%；Ⅴ級級圍巖占隧道總長的占16.5%，隧道開挖斷面較大一般為116-151m2。隧道大變形、坍塌、初支開裂，進洞施工安全風險較高。

標段地理位置圖

陽坡莊隧道全長7645.5m為本標段最長雙線隧道，其最大埋深174m，最小埋深7m。隧道洞身通過的地層主要為第三系上新統(tǒng)泥巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育、弱膠結(jié)、成巖作用差、巖質(zhì)較軟弱，遇水易軟化、具有弱膨脹性。第四系上更新統(tǒng)風積砂質(zhì)黃土，具有自重濕陷性，主要分布在進出口和淺埋段。隧道進出口和淺埋段有裂隙水，主要來自于大氣降水的入滲，局段強風化花崗巖裂隙水較大，其余基本無水。隧道洞身圍巖主要為Ⅳ、Ⅴ級圍巖，采用三臺階法、三臺階加臨時橫撐法、三臺階臨時仰拱法、雙側(cè)壁導坑法，施工工藝多、技術(shù)難度大，安全風險高。不良地質(zhì)圍巖多以破碎性花崗巖、泥石夾層、泥石交接滑層為主，裂隙水較大，施工風險極高。

3、建立健全機構(gòu)，成立多種專職專業(yè)化小組

兩級領(lǐng)導小組及專業(yè)化小組框圖

3.1 成立項目部、工區(qū)兩級安全生產(chǎn)領(lǐng)導小組

開工前，項目部、工區(qū)分別建立了以項目經(jīng)理、工區(qū)經(jīng)理為組長各職能部門負責人和架子隊隊長為組員的安全生產(chǎn)領(lǐng)導小組，旨在將安全生產(chǎn)落到實處，形成“一崗雙責、崗崗有責”的安全管理體系，將安全生產(chǎn)工作責任化，利于突發(fā)事件的及時妥善處置，從決策到執(zhí)行，層層推進，立竿見影。

3.2 設(shè)立工點專職安全員和工序兼職“群安員”

為達到黃土隧道施工安全管理的全面管控、不留死角的目的，項目部在7座隧道17個口21個工作面設(shè)立了專職安全員并經(jīng)培訓持證上崗。在開挖、支護、二襯、運輸施工工序中設(shè)置一名兼職群安員，對隧道施工過程中容易出現(xiàn)的安全風險全面盯控。

3.3 成立超前地質(zhì)預報小組

黃土隧道的特性，決定了做好超前地質(zhì)預報及時指導施工安全的作用。項目部設(shè)立地質(zhì)預報專管人員，對隧道的地質(zhì)預報工作及早的統(tǒng)籌安排，結(jié)合設(shè)計文件中隧道的不良地段（淺埋、偏壓、過溝、斷層、富水等）著重管理，并對工區(qū)上報的預報結(jié)果整理、分析。工區(qū)設(shè)立超前地質(zhì)預報小組，由1-2人組成，負責執(zhí)行地質(zhì)預報的準備、收集、初步分析、上報工作。分級管理、統(tǒng)籌規(guī)劃、具體落實，有效的發(fā)揮了黃土隧道地質(zhì)預報的作用。

3.4 設(shè)立工區(qū)圍巖監(jiān)控量測小組

監(jiān)控量測小組由工區(qū)總工任組長，圍巖量測人員為組員。圍巖量測人員一般為3人，負責對圍巖量測點位的布設(shè)；量測點位數(shù)據(jù)的及時收集；量測數(shù)據(jù)的上傳，工區(qū)總工負責對每天量測數(shù)據(jù)的分析，并依據(jù)分析結(jié)果對今后施工中的圍巖預留沉降量進行調(diào)整；對圍巖的超前支護、初期支護參數(shù)進行調(diào)整并上報項目部、監(jiān)理、設(shè)計單位及業(yè)主單位，充分發(fā)揮圍巖量測為施工安全保駕護航的作用。

3.5 設(shè)立項目部、工區(qū)拌合站、試驗室信、圍巖監(jiān)控量測息化專職人員。

在實行圍巖量測、拌合站、試驗室信息化初期，項目部就決定設(shè)立專人對以上各項數(shù)據(jù)的收集、分析、整理、上報、反饋，做到有異常必解決、有問題必追究，分別制定了《圍巖監(jiān)控量測信息化實施細則》、《拌合站信息化管理實施細則》、《試驗室信息化管理實施細則》，出現(xiàn)問題有人管、管理有依據(jù)，以真實的數(shù)據(jù)為依據(jù)指導施工。

3.6依靠集團公司設(shè)立初期支護、隧道二襯無損檢測小組。

為了確保初期支護、隧道二襯、鋼架、鋼筋的施工質(zhì)量，尤其是初期支護背后不密實、空洞等問題容易引起的初支變形、坍塌安全風險并及時掌握現(xiàn)場施工質(zhì)量，項目部依靠集團公司請檢測中心人員長期駐扎工地，對每個工作面的初期支護在二襯封閉前進行自檢，對存在的問題及時予以通報，項目部工程部給予跟蹤整改，做到事前控制。

4、嚴格執(zhí)行“四個標準化”指導施工安全管理

制定切實有效的管理措施；規(guī)范人在施工中的行為；加強現(xiàn)場安全管理；規(guī)范施工過程控制。使之達到一定的標準，形成具有一定規(guī)則的系統(tǒng)，這就是標準化施工，讓標準化施工貫穿上下，從而達到安全管理的目的。

4.1 管理制度標準化

結(jié)合以往的隧道施工及現(xiàn)在的黃土隧道施工的特點，項目制定了符合施工現(xiàn)場的各項安全制度，其中包括《安全生產(chǎn)責任制》、《風險辨識評價控制制》、《重大危險源管理制》、《安全教育培訓制》、《安全生產(chǎn)例會制》、《民用爆炸物品管理制》、《安全隱患排查整改制》等23項在內(nèi)的《安全生產(chǎn)管理體系》，明確了現(xiàn)場各崗位、各施工作業(yè)過程中相關(guān)人員的安全分工、責任、權(quán)利，不論從人員施工的規(guī)范性還是施工工點的施工安全管理，都有效發(fā)揮了其重要作用。

4.2 人員配備標準化

項目部成立初期，配備安全管理專職人員15人，全部具有施工安全管理方面經(jīng)驗及資質(zhì)，其中高級職稱3人、中級職稱7人，各隧道均配備1名專職安全員及工序兼職“群安員”1名，從施工現(xiàn)場的安全管理到?jīng)Q策層的安全管理形成完整體系，確保安全管理人員的專業(yè)化，提高了施工安全管理隊伍的素質(zhì)。

4.3 現(xiàn)場管理標準化

現(xiàn)場不論是從場地布置還是從安全生產(chǎn)和文明施工都統(tǒng)籌布置、合理安排、精心組織、有效落實。17個隧道口的生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、辦公生活區(qū)都合理安排，達到資源最大化利用；現(xiàn)場安全防護設(shè)施、用品、警示標志、臨時用電、火工品管理等均是統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一購置、集中管理有效預防了分散式、多層式造成的安全管理漏洞。

4.4 過程控制標準化

黃土隧道施工過程的安全管理要樹立“安全無小事、管理抓重點”的理念，對施工中各個環(huán)節(jié)全面盯控：開挖支護、臨時用電、臺架使用安全、行車安全等都制定了相應的安全管理措施；著重監(jiān)控隧道圍巖及隧道整體情況如：圍巖節(jié)理、圍巖含水率、仰拱地基承載力、隧道淺埋段、偏壓段等采取相應的應急措施，確保隧道施工各個環(huán)節(jié)有序開展。

5、多管齊下完善安全管理措施

5.1 堅持人員崗前安全培訓

項目部對新進場人員、轉(zhuǎn)崗人員、停工復工后的人員堅持全員培訓，特種作業(yè)人員、涉爆人員必須取得相應由政府機構(gòu)頒發(fā)的操作上崗證，通過培訓提高全員施工安全意識。

5.2 嚴格執(zhí)行進洞前的紅線管理卡控

進洞前嚴格執(zhí)行標準化施工原則，對進洞條件逐一驗收：洞口存在陷穴的必須三七灰土回填；原地面按設(shè)計要求布設(shè)沉降觀測點位觀測數(shù)據(jù)在允許值內(nèi)；邊仰坡施工符合設(shè)計；安全防護必須有效；截排水溝滿足最大降雨量要求；“五牌一圖”布置規(guī)范；場地硬化達標；管棚施工符合設(shè)計、規(guī)范要求。一項未達標均不允許進入正洞施工，為安全進洞、后續(xù)施工順利進行打下堅實的基礎(chǔ)。

5.3 實行門禁系統(tǒng)及隧道安全生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng)

標段內(nèi)17個隧道口全部安裝門禁系統(tǒng)并配備專人值班管理，對進洞人員實行進洞簽字出洞銷號動態(tài)管理，在風險系數(shù)較高的新店、陽坡莊、杏園隧道10個口安裝了隧道安全生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)對進出洞人員實時登記，實時顯示洞內(nèi)人員行動軌跡，360度高清視頻監(jiān)控，洞外、洞內(nèi)語音對講及廣播，使管理人員能夠隨時掌握現(xiàn)場施工人員、設(shè)備的分布狀況和每個人員和設(shè)備的運動軌跡，這樣有效的人、機結(jié)合更加完善了風險管控、預警機制，提高了處置隧道突發(fā)事件的效率，在實際的運用中有效保障了隧道建設(shè)的安全生產(chǎn)、日常安全管理。

5.4 實行隧道施工紅線控制

隧道正洞施工嚴格執(zhí)行開挖工法、進尺、安全步距、圍巖監(jiān)控量測、火工品管理紅線控制，如若違規(guī)嚴肅處理。設(shè)計文件中所規(guī)定的工法和每循環(huán)進尺嚴格執(zhí)行，甚至在圍巖變化的情況下及時與設(shè)計溝通進行工法調(diào)整和支護加強措施，及時施做仰拱、襯砌封閉成環(huán)，確保步距處于安全范圍內(nèi)。圍巖監(jiān)控量測按照要求及時布設(shè)點位，且將點位布設(shè)在圍巖之中，按照上、中、下三臺階布設(shè)7條測線。按照要求及時進行初始讀數(shù)，每天進行量測直至穩(wěn)定或防水板鋪設(shè)后而停測?；鸸て返墓芸刂饕w現(xiàn)在短途運輸、現(xiàn)場使用、退庫三個主要環(huán)節(jié)，在運輸工程中采用專用車輛將炸藥和雷管分開運輸，并由爆破員、安全員負責押運現(xiàn)場。到達現(xiàn)場后由爆破安全員負責全過程盯控，直至炮響和退庫。

5.5 地質(zhì)超前預報圍巖量測預控機制

地質(zhì)超前預報主要采取地質(zhì)雷達、地質(zhì)素描及TSP技術(shù)，地質(zhì)雷達主要對黃土隧道有的大孔隙（如蟲孔，植物根孔，裂隙封閉空洞，潛蝕空洞等）能提供較為準確的數(shù)據(jù)，TSP技術(shù)主要對隧道前方的斷層節(jié)理、裂隙破碎段進行準確的預報，采用地質(zhì)素描對已開挖段的地質(zhì)與設(shè)計進行對比，對設(shè)計的支護參數(shù)是否符合現(xiàn)場條件起著決定性作用。圍巖監(jiān)控量測預控是以圍巖級別設(shè)置不同的預警數(shù)值對已開挖段采取的監(jiān)控措施，馬營隧道出口在DK891+676-727段設(shè)計Ⅴ級泥巖，預留沉降量150mm，沉降觀測數(shù)據(jù)顯示28mm/d，累計沉降達到240mm，大大超出設(shè)計預期，項目部迅速決定與設(shè)計院溝通變更開挖、支護參數(shù)，提高該段的風險預警等級，確保了施工安全。以上方法為正確選擇開挖工法、支護參數(shù)、優(yōu)化安全方案提供了依據(jù)。

5.6 對地基含水量承載力進行實施監(jiān)控

隧道口技術(shù)人員對開挖后含水率及隧底地基承載力進行檢測，要求含水率超過20%的地段必須采取單工序作業(yè)，并根據(jù)現(xiàn)場含水率變化情況改變開挖工法及支護形式、參數(shù)，地基承載力低于設(shè)計的地段必須上報，采取換填或擠密樁處理，以保證隧底的承載力。

5.7 規(guī)范施工用水引排隧道積水

為了減少隧道內(nèi)水對圍巖的浸泡及破壞，項目部要求隧道配備儲水裝置，施工用水必須遵循“能不用盡量不用、能少用不多用、有用必回收”的理念，減少水對隧道圍巖暴露段及成型段浸擾。對于裂隙水豐富地段采取收集引排措施，仰拱端頭采用防水板制作的可移動式抗?jié)B集水坑，對集水坑內(nèi)的積水及時收集處理，保證了圍巖不被水長期浸泡，有效提高圍巖自穩(wěn)性及安全系數(shù)。

5.8 加強檢查力度分級建立問題庫及時研判采取措施 予以整改銷號

加大監(jiān)管力度，提高監(jiān)管水平，開工至今，采用月度綜合檢查，各項專項檢查和季節(jié)性檢查，全面考核各隧道施工中存在安全隱患及不足。隨著隧道的推進及檢查的深入，新的問題也隨之出現(xiàn)，但在總結(jié)時發(fā)現(xiàn)，重復出現(xiàn)的問題的次數(shù)在逐漸減少，有的甚至基本消除，做到“有問題必須查、有問題必須究、有問題必須跟蹤、有問題必須整改”的四個必須。在業(yè)主、政府部門、監(jiān)理、項目部檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患及不良行為建立問題庫，針對各級部門、問題類型進行分類統(tǒng)計，定期召開施工安全管理專題會議，會議上提出各類具有代表意義的問題進行分析研究，制定相應的控制、整改措施，并及時予以整改銷號。

6、結(jié)束語

寶蘭項目部大斷面黃土隧道施工的安全管理工作經(jīng)過以上多項措施的有效實施基本上達到了預期的效果。尤其是在隧道進洞安全管理上落實的比較到位，全線隧道全面實現(xiàn)了安全進洞。在下穿公路和淺埋段也取得了圓滿的成功。但是，還存在一些制度和措施在現(xiàn)場執(zhí)行不到位而造成初支變形、初支侵限等隱患，在后期的處理上也增加了安全風險。另外項目部將在今后的施工中對于信息化系統(tǒng)的建立要采取更加有效的措施，確保施工數(shù)據(jù)的及時化、準確化、共享化，以便為施工主要管理人員提供參考和分析依據(jù)，真正提到事前、事中的決策和控制。

參考文獻：

[1]蘭新鐵路甘青有限公司，《過程控制標準化》，北京： 中國鐵道出版社，2010.1。

[2]蘭新鐵路甘青有限公司，《標準化管理手冊》（第三版），中國鐵道出版社，2012.12.31。

[3]盧春房，《鐵路建設(shè)項目標準化管理》，北京： 中國鐵道出版社，2013.3。

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