5、主要技術對策
5.1拱部沉降和拱腳收斂的控制
黃土隧道與石質隧道的最不同點就是拱部沉降和拱腳收斂較,針對這種情況我們采取了以下措施。
5.1.1監控量測
在隧道施工過程中,從第一組襯砌開始,一個斷面內在拱頂和2個拱腳處埋設3個觀測點,用收斂計和水平儀分別觀測拱腳水平收斂值和拱頂下沉值。隨著隧道施工的前進,每隔10m作一個觀測斷面,最前端的一個斷面緊跟掌子面。前7d每天觀測1次,以后1個月內3d觀測1次,之后每月觀測1次。
通過觀測發現在拱部一次襯砌施工完畢至邊墻開挖前,拱頂下沉6-8cm,拱腳收斂1-2cm。在邊墻開挖后拱部發生第二次下沉,下沉量為6-8cm,收斂量基本不變。
根據觀測結果及時反饋至施工中去,將原有預留沉降量15cm變為17cm。有效地保證了二次襯砌的厚度。
5.1.2及時封閉仰拱
據量測,在一次混凝土初期支護完成后,隧道拱頂下沉約12-16cm。為避免繼續變形,應及時封閉仰拱混凝土。仰拱與馬口之間的距離保持20cm為宜,不能偏。仰拱采用半幅施工法,保證上下導坑作業的進行。當半幅施工30cm左右,再換至另外半幅。
5.1.3及時封閉二次襯砌永久支護
一次襯砌封頂時,受工作面的限制,可能造成封頂混凝土不密實。而兩側拱腰處向內擠的壓力很。如果不及時施作二次襯砌永久支護,容易在拱頂造成裂縫。針對以上情況我們在施工中每個洞口配備了1臺邊頂拱式混凝土襯砌鋼模臺車,二次襯砌施工與上下洞口同時作業。
5.1.4加設鎖腳錨桿
在拱腳處每側加設2根鎖腳錨桿,錨桿為φ40鋼管,長2m,垂直于拱腳外側面打入土中1.5m。剩余0.5m與一次襯砌混凝土澆筑在一起。
5.2預防塌方
在開挖過程中,應遵循短開挖、強支護的原則,隨時觀察土質情況,發現土質疏松、節理發育時,加設調整循環進尺,同時加密管棚鋼管數量,及時跟進一次襯砌,縮短開挖與襯砌之間時間間隔。如發生塌方,必須用同強度等級的混凝土填塞密實。
6、結論
黃土隧道采用正臺階先拱后墻、拱部環形、保留核心土法開挖有以下優點:
(1)與錨噴法施工比較,有施工速度快,安全,節約投資的優點。單口平均月進尺90m,最高單口月進尺120m。
(2)可以有效控制塌方、拱部沉降與收斂,使隧道各部的尺寸達到設計要求,保證永久支護混凝土厚度。
黃土隧道施工注意事項
一、施工準備階段注意事項
1、應在隧道施工前組織施工單位及監理單位的技術人員,認真學習《公路隧道施工技術規范》,熟悉設計文件,通過聘請專家進行黃土隧道施工技術專題講座等形式,使施工單位及監理單位的技術人員掌握項目黃土隧道施工特點,保證上崗人員的業務素質滿足黃土公路隧道建設的要求。
2、組織設計技術交底與圖紙會審,督促施工單位全面領會設計文件精神,會同設計單位核對設計圖紙存在的問題,組織設計和施工單位共同核對地形地質條件是否與實地情況相符。
3、審核施工單位施工控制測量資料是否經監理單位批準并滿足規范要求,審核實施性施工組織設計是否科學合理、切實可行。
4、審核施工單位施工現場布設是否合理、安全,尤其是危險品存放庫房等設施設置情況及危險品采購手續辦理情況。
5、檢查驗收施工單位洞口附屬工程、臨時設施、設備配置以及試驗室建立情況。
6、審核施工、監理、試驗單位人員、設備到位情況,各項制度措施建立健全情況。
7、審核施工、監理等單位從業人員崗前安全教育培訓及上崗持證情況。
二、施工階段注意事項
1、檢查驗收施工單位施工方法是否與施工組織方案一致。
2、檢查驗收洞口淺埋段、坡面防護及地表排水系統的完善情況。檢查驗收洞頂黃土陷穴的回填處理情況。
3、檢查明洞的施工是否及時、規范,洞口安全施工支護措施是否合理有效。
4、進一步核實檢查淺埋段和洞口加強段開挖施工方法、支護方式以及地質條件、地表沉陷等變化情況,核實施工安全保障措施是否有效可靠。
5、檢查施工防排水系統是否通暢、順適、完善。
6、檢查隧道開挖循環進尺、核心土小、側壁導坑的長度、馬口開挖長度是否合理、符合規范要求。
7、檢查拱架、超前支護、襯砌砼厚度是否滿足設計及規范要求。
8、檢查對洞頂地表沉降、裂縫,洞內拱頂下沉、收斂是否按規范規定進行了監控,并詳細了解監控量測情況。
9、抽查錨桿長度、角度、間距及鋼拱架間距是否滿足設計要求。
10、檢查仰拱封閉、二次襯砌離掌子面之間的距離是否滿足設計及穩定要求,并根據圍巖狀況及量測數據及時進行調整。
11、檢查結構防排水系統的設置是否符合設計要求;
12、檢查隧道施工現場布置、用電、通風、供水、照明、排水等設施安放情況是否安全可靠、規范,洞內亮度及通風效果是否滿足規范要求。
13、檢查輔助坑道的排水、支護等設施是否規范合理、安全可靠。
14、檢查施工單位的現場填報資料是否及時、準確,包括施工日志、檢驗申請批復單、試驗資料、地質編錄等是否齊全,是否經監理檢查簽認。
15、檢查監理單位的抽檢資料與監理日志是否齊全。
16、檢查施工單位對監理工作指令的執行情況,問題是否已得到解決且指令是否已經閉合。
17、檢查施工單位對設計文件及施工規范要求的超前地質預報工作是否予以落實,有無針對不良地質情況所采取的相應對策及準備情況。
18、隨時抽查檢查監理、設計、施工單位安全設施、人員到位情況,人員資質是否滿足要求,安全組織、制度體系是否建立健全。
19、檢查監理、設計、施工、試驗單位合同執行情況。
20、及時調查并協調處理施工中出現的地質病害、工程質量事故等,并對其他隧道存在的相應問題,組織相關部門提出預防及處理措施。
三、事件應急處理注意事項
1、檢查施工單位的安全應急救援預案是否切實有效,并督促其按期進行應急救援演練。
2、督促、組織項目參建單位人員的安全教育和安全技術培訓工作。
3、對施工中出現的特殊事件,如掌子面出現突泥、塌方、地表嚴重沉降、開裂、洞口塌方等特殊情況,要督促施工單位啟動應急預案,并及時采取相應的施工措施,保證事故不繼續發展及惡化,將發生的情況及時報請上級主管部門,以便組織相應的專家進行及時處理。
4、對施工中出現的安全事故,要按國家有關規定,在規定的時間范圍內,逐級上報,不得隱瞞,并督促施工單位保護好現場,及時對受困人員展開搜救工作。
5、在安全事故處理過程中,要積極協助上級交通主管部門及地方安全生產管理部門的工作,及時提供相關的設計、施工、管理資料,協助分析事故發生的原因。