鹿门隧道风险评估及预防措施

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回归分析、曲线拟合等处理,最终得到围岩收敛的准确报告,以图形和表格形式打印出来。

表1-1 量测项目及方法 序号 1 2 3 4 5 项目名称 方法及工具 布置断面 量测断面间距: Ⅴ级围岩:10m; Ⅳ级围岩:20m; H(埋置深度)>2B(开挖宽度),20~50m/断面;B<H<2B,10~20m/断面;H<B,10m/断面 每10m一断面 洞内外观测 现场观察、地质罗盘 水准测量的方法、精拱顶下沉 密水准尺、钢尺 净空水平收隧道净空变化测定仪敛量测 (收敛计) 地表下沉监控量测 隧底隆起 水准测量的方法、精密水平仪、塔尺 水准测量的方法、精密水平仪、塔尺 1.4量测频率 量测频率见表1-2。

表1-2 量测频率表 类型 量测频率 变形速度(mm/d) ≥5 1~5 0.5~1 0.2~0.5 < 0.2 2次/d 1次/d 普通 1次/2~3d 围岩 1次/3d 1次/周 注:B为隧道开挖宽度 量测断面距开挖工作面距离 (0~1)B (1~2)B (1~2)B (2~5)B > 5B 测方法:测量人员按量测频率要求对隧道断面上布设的观测点进行全自动多测回全员观测,得到这些点的收敛信息。

1.5监测资料整理、数据分析及反馈

在取得监测数据后,及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力~时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,及时向总工程师及监理工程师汇报。

1.6监控量测管理 监测控制标准:

根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验,制定本工程监控量测变形管理等级见表1-3,据此指导施工。

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表1-3 变形管理等级

管理等级 管理位移 施工状态 Ⅲ U2Uo/3 工 注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值。 观察及量测发现异常时,应及时修改支护参数。每次量测后应及时进行数据整理,并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图;对初期的时态曲线应进行回归分析,预测可能出现的最大值和变化速度;数据异常时,则根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。

一般正常状态须同时满足以下条件:净空变化速度小于0.2mm/d时,喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝,围岩基本稳定;位移速度除在最初1~2天允许有加速外,应逐渐减少。当净空变化速度持续大于5.0mm/d时,应加强初期支护。

根据位移时态曲线的形态来判别:

当围岩位移速率不断下降时(du2/dt<0),围岩趋于稳定状态; 当围岩位移速率保持不变时(du2/dt=0),围岩不稳定,应加强支护; 当围岩位移速率不断上升时(du2/dt>0),围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。

二次衬砌混凝土施作时间应满足《客运专线铁路隧道施工技术指南》的要求。

监控量测体系:

施工监测管理流程见图1.1。 现场量测要求:

净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得大于24h,且在下循环开挖前必须完成。

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施 工 量 测 措施(改变施工方法, 调整支护参数) 措施(优化支护结构) 否否安 全 性 是经 济 性 是改变量测计划 是量测计划是否变 否改变管理基准 是管理基准是否变 否

图1.1施工监测管理流程图

测试前检查仪表设备是否完好,发现故障及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏,当测点状态良好时方可进行测试工作。

测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次,取算术平均值作为观测值;每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。

测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作。及时进行资料整理及信息反馈。

保证措施:

将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中,作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间。

制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划。

施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对周围环境、围岩支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。

监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。

量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人使

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用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校,合格后方可使用。

各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则,量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。

量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。

针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动,及时分析、反馈信息,指导设计和施工。 2地质预报方案

2.1地质预测预报

鹿门隧道发育有含水溶洞、溶腔及浅埋、滑坡体等多种不良地质,地质预测与预报是本隧道施工的一个极其重要的内容和环节。

2.2本隧道地质探测综述

施工中将超前地质预报工作作为一道施工工序来进行安排,根据本隧道的工程地质特点,为保障施工安全,采用常规地质法进行短距离超前预报,全隧道施工期间采用综合物探手段进行超前地质预报。

本隧道采用常规地质法进行短距离超前预报,主要通过对开挖掌子面进行加深炮眼,通过观察地层岩性特征、结构面性质、产状及发育程度、岩体破碎程度、洞壁变形破坏特征、突泥与塌方部位、规模及其随时间变化特征,分析地质构造的地下水与地表相关性,水文地质情况,在此基础上,对掌子面前方一定范围内的地质条件进行预测预报,确保施工安全。综合物探超前地质预报主要采用TSP进行预报。

2.3综合物探超前地质探测与预报工艺

根据本隧道工程地质条件,采用TSP203地质预报系统、超前钻探等综合地质预报技术,预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质状况。

2.4工作程序

探测和预报工作程序见图2.1。 2.5探测方法及频率 探测方法及频率见表2-1。 2.6资料交付

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