兰新铁路某段隧道变形控制施工及监理措施

隧道变形控制施工

及监理措施中铁xx科学研究院四川xx兰新铁路xx段监理站xxx2011年6月26日青海·西宁目录一、发生隧道大变形条件二、隧道大变形共同特征三、围岩监控量测在控制变形的实质意义四、抓好围岩监控量测的监理技术措施五、提高围岩量测工作质量及指导作用的管理技术措施六、处理隧道大变形工程现象的主要措施

一、发生隧道大变形条件根据目前隧道施工的实践证明,在下述条件下,施工过程中发生大变形工程现象,是必然的。1．挤压性围岩的挤压变形;2．膨胀性围岩的膨压变形;3．断层破碎带的松弛变形;4．高地应力条件下的软弱围岩的大变形等。断面缩小；基脚下沉；拱顶上抬；拱腰开裂；基底鼓起等。二、隧道大变形共同特征变形初期不仅变形的绝对值很大，而且位移速度也很大。如不加控制或控制不及时,就会造成不可预计的后果。例如宜万铁路堡镇、石院子隧道、野三关隧道、湘黔铁路新柳山院隧道、南昆铁路米花岭隧道、兰新铁路乌鞘岭隧道、西康铁路愁长沟隧道等就出现了类似的大变形情况，给工程建设造成极大的困难。这种情况在兰新铁路的隧道施工中，也是屡见不鲜的。如监理三标的上旧庄、陈家山、大梁、祁连山正洞及硫磺沟斜井等隧道都是典型的工程事例。在工程的设计、监理、施工过程中必需予以极大的关注。

但是,应该如何理解大变形这种工程现象?，大变形是如何产生的?，大变形发生的基本条件和规律是什麽?，各种工程措施控制大变形的工程效果如何?，如何保证在大变形条件下不遗留后患?，设计和施工应采取的基本原则，......等等一系列问题，都需要认真地加以研究和解决。监理三标在治理控制隧道大变形现象上，监理及施工单位均有一定认识。中铁一局已对陈家山隧道大变形工程实践措施作了详细阐述，作为监理单位主管安全质量的我，认为控制变形关键点是抓好围岩监控量测的监控工作，围岩监控量测是控制变形的先导，为控制变形制定有效措施提供参考依据。下面我结合监理工作，将具体措施作简要阐述，有不妥之处请各位予以批评指正：

围岩监控量测是在隧道施工阶段，使用专用仪器和工具对围岩变形情况和支护结构的工作状态进行的量测，是一种保障隧道安全的补充手段。其主要作用是：1、及时提供围岩稳定状态和支护结构的安全信息，预见可能发生的险情和事故。2、为施工安全及结构的长期稳定性评价提供实测数据；3、确定二次衬砌的施作时间；4、验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性，或为调整支护参数和施工方法提供依据；5、监控工程施工对周围环境、临近建筑物安全度的影响；6、积累量测数据，为位移分级管理提供依据；7、为信息化设计与施工提供重要依据（这也是现代隧道施工技术的重要体现）。三、围岩监控量测在控制变形中的实质意义

1、审核《单个隧道监控量测实施方案》根据设计图纸给出的隧道地质情况、施工方法、断面情况以及铁道部120#文规定，督促施工单位编制《单个隧道监控量测实施方案》并加以审核，重点内容是：（1）各级别围岩的量测断面设置频率、测点布置；（2）量测项目设置；（3）量测手段、量测仪器设备选用；（4）各级围岩的量测频率设置；（5）量测项目成果分析方法及控制基准值设置；（6）对施工的指导方法，如：确定二次衬砌的合理施作时间，及时调整围岩级别，及时修改支护系统设计和变更施工方法等；（7）量测专项机构及人员组成；（8）量测记录表格、信息传递制度、对异常情况的判定、报告和处理制度等。审核通过后，监督施工单位严格按审批方案实施。四、抓好围岩监控量测的监理技术措施2、明确分级检查内容要点专业监理工程师与分站长：分别全面检查和定期核查准备工作质量、量测元器件的安装质量、量测断面设置、测点埋设、量测项目与频次、量测数据的可靠性与准确性、洞内外地质情况、初支变形与开裂情况、隧道内有无异常响声、洞外地表有无开裂、陷落和滑动的迹象、洞内渗漏水情况，以及相关记录表格和成果分析及时性等12项内容。总监、副总监：抽查准备工作质量，量测项目与频次，量测数据的可靠性与准确性，重点核查初支变形与开裂情况，隧道内有无异常的响声，洞外地表有无开裂、陷落和滑动的迹象，相关记录表格和成果分析的规范性，以及成果运用的合理性等9项内容。3、检查施工单位围岩量测准备工作质量（1）核查监控量测专项机构的人员配置；（2）核查监控量测专项机构人员的岗位职责；（3）核查仪器设备及标定情况；（4）核查监测信息记录用表式样；（5）监测方案、监测仪器、监测方法、测点安装技术、数据分析方法的培训及熟悉情况。4、现现场场检检查查控控制制办办法法（1）规规定定检检查查频频率率专业业监监理理工工程程师师每每天天检检查查一一次次；；监监理理分分站站长长每每周周检检查查2～3次；；总总监监、、副副总总监监每每月月检检查查3次；；出出现现异异常常变变形形情情况况，，由由总总监监立立即即核核查查。。（2）设设置置控控制制权权限限日常常检检查查工工作作、、净净空空变变化化速速率率持持续续＜＜0.2㎜㎜/d（围围岩岩趋趋于于基基本本稳稳定定的的情情况况））的的核核查查，，由由专专业业监监理理工工程程师师负负责责；；净净空空变变化化速速率率在在1.0～0.2㎜㎜/d时（（围围岩岩仍仍处处于于变变化化状状态态、、尚尚未未稳稳定定、、应应加加强强量量测测、、并并视视情情况况及及时时采采取取临临时时支支撑撑措措施施的的状状态态）），，由由监监理理分分站站长长负负责责处处理理；；出出现现净净空空变变化化速速率率在在1.0～5.0㎜㎜/d（围围岩岩处处于于急急剧剧变变化化状状态态、、应应尽尽快快加加强强初初期期支支护护系系统统的的情情况况））时时，，由由副副总总监监负负责责处处理理；；出出现现净净空空变变化化速速率率>5.0㎜㎜/d或位位移移累累计计达达100mm或初支开裂脱脱落、隧道内内发现异常响响声以及洞外外地表严重开开裂、陷落和和滑动（可能能发生围岩及及初期支护系系统面临失稳稳的可能）时时，由总监负负责处理。（3）明确分级检检查内容要点点专业监理工程程师与分站长长：分别全面检查查和定期核查查准备工作质量量，量测元器器件的安装质质量，量测断断面设置，测测点埋设，量量测项目与频频次，量测数数据的可靠性性与准确性，，洞内外地质质情况，初支开裂变形形与开裂情况况，隧道内有有无异常响声声，洞外地表表有无开裂、、陷落和滑动动的迹象，洞内渗漏水水情况，以及及相关记录表表格和成果分分析及时性等等12项内容。总监、副总监监：抽查准备备工作质量，，量测项目与与频次，量测测数据的可靠靠性与准确性性，重点核查查初支开裂变形形与开裂情况况，隧道内有有无异常的响响声，洞外地地表有无开裂裂、陷落和滑滑动的迹象，相关记录表表格和成果分分析的规范性性，以及成果果运用的合理理性等8项内容。（4）建立快速信信息反馈机制制1）建立异常情情况报告制度度凡出现隧道初初支结构尚未未基本稳定、、洞内初支开开裂脱落或有有异常响声以以及洞外地表表明显开裂、、陷落和滑动动的的情况，，现场专监必必须按管理权权限规定，向向有管理权限限的监理人员员直接报告。。2）建立分级快快速反应机制制发生各级监理理人员控制权权限的情况，，分别作如下下处理：出出现现分站长控制制权限的异常常情况，分站站长在接到现现场电话报告告后，必须在在1小时内赶赴施施工现场，启启动快速反应应机制，且监监督实施处理理，并电话报报告主管副总总监；出现副副总监控制权权限的异常情情况，副总监监在接到现场场电话报告后后，必须在2小时内赶赴施施工现场，启启动快速反应应机制，且监监督实施处理理，并电话报报告总监落实实情况；出现现总监控制权权限的严峻情情况，总监在在接到现场电电话报告后，，必须在2小时内赶赴施施工现场，启启动快速反应应机制，并监监督实施处理理，并电话报报告xx公司西宁指挥挥部。凡出现初支大大变形与开裂裂、隧道内有有异常响声、、洞外地表明明显开裂、陷陷落和滑动迹迹象等紧急情情况，必须立立即报告总监监处理。总监监在接到现场场电话报告后后，必须以最最快速度赶赴赴施工现场处处理。（5）规定资料整整理类别主要有：现场场监测实施方方案，监理监监控量测管理理台账，掌子子面地质素描描图，施工阶阶段围岩级别别判定卡，监监控量测记录录汇总表，监监控量测时态态图以及空间间关系曲线等等6项。五、提高围岩岩量测工作质质量及指导作作用的管理技技术措施监理单位会同同施工单位持持续做好下列列8项工作：1、双方派专人人实施围岩量量测和资料整整理的管控。。2、经常性检查查测点保护情情况，维护好好测点、避免免破坏。3、将测点布置置在力学特征征点最大值、、变形较大处处，随时掌控控高危点的稳稳定动态。4、督促施工单单位认真按照照操作程序实实施量测。5、监督施工单单位严格按照照规定监测频频率实施量测测，对大变形形段按2.5～3m的断面加密量量测，并全程程关注应对措措施效果。6、督促施工单单位及时进行行量测记录整整理与成果分分析。7、认真执行分分级管理制度度。8、认真执行信信息反馈制度度。六、处理隧道道大变形工程程现象的主要要措施1、发生大变形形的地质条件件：·显著变质的岩岩类,如片岩,千枚岩、炭质质页岩、泥岩岩等；·膨胀性凝灰岩岩；·软质粘土层和和强风化的凝凝灰岩；·凝灰岩和泥岩岩分互层；·泥岩破碎带和和矿化变质粘粘土·软弱围岩在高高或极高地应应力的场合等等。2、隧道大变形形共同的力学学特征是：·岩层的单轴抗抗压强度低；；·围压比(地应力/单轴抗压强度度)大；·自然含水比大大；·具有一定的膨膨胀性等。3、在大变形条条件下,为确保围岩稳稳定和作业安安全常用的技技术措施：采用能尽早闭闭合的短台阶阶法施工；在一般支护结结构模式条件件下，采用拱拱脚加强（增增喷混凝土、、大长锚杆等等）、临时仰仰拱闭合、缩缩短开挖进尺尺等局部措施施；在基本模式的的锚杆中，在在拱脚及边墙墙部位打长锚锚杆加强；修正马蹄形断断面为蛋形，，甚至圆形断断面；必要时，底部部也要打锚杆杆等。4、xx段监理三标隧隧道大变形控控制措施.1）加强稳定定掌子面的辅辅助措施正面喷混凝土土封闭掌子面面、预留核心心土和渣堆反反压施作超前锚杆杆或超前小导导管2）加强基脚脚的措施,即首先要把底底鼓和侧壁的的挤入控制住住，这是基本本的措施：向底部地层注注浆加固向两侧打底部部锚杆支撑加底板及及加劲肋设底部横撑或或临时仰拱3）防止断面面挤入的措施施主要在两侧增增打加长锚杆杆，锚杆长度度一定要超过过围岩塑性区区范围才有效效果设底部横撑.打底部锚杆.及时施作仰拱拱。这是极为为重要的工程程措施缩短台阶长度度.及早闭合下半断面及仰仰拱同时施工工设纵向伸缩缝缝.采用可缩性支支撑增加环形初支支套拱4）防止开裂裂的措