發(fā)布時間：2023-03-02 15:05:44
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的隧道論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
由于地層地質(zhì)的復(fù)雜性，大跨軟巖隧道工程仍然面臨著以下幾個急需解決的關(guān)鍵問題:
1)對圍巖變形的判斷與控制。對于軟巖隧道圍巖變形的研究主要集中在三個方面:
a．從理論方面對變形機理進(jìn)行研究;
b．選擇合理的施工工法對圍巖變形進(jìn)行控制;
c．運用有限元或其他數(shù)值模擬的手段對圍巖的變形量和變形趨勢進(jìn)行預(yù)測。從眾多的學(xué)術(shù)論文和科研成果中不難發(fā)現(xiàn)，對于圍巖變形的機理多是采用連續(xù)性介質(zhì)理論進(jìn)行分析，而實際工程中的圍巖是非連續(xù)的，它是巖塊和結(jié)構(gòu)面在三維空間的一種非定向關(guān)系。尤其是對于地質(zhì)狀況比較復(fù)雜的軟弱圍巖，都是由多種物理成分組成的，且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的隨機性。但是，在實際的研究和應(yīng)用中，例如采用數(shù)值模擬的方法對軟巖隧道圍巖變形進(jìn)行分析時，又必須運用巖體的本構(gòu)關(guān)系，這本身就是存在問題的，更不要說計算結(jié)果的準(zhǔn)確性了。不論是理論分析還是數(shù)值模擬都沒有辦法對圍巖的變形量進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。這將引起另外一個問題，就是在采取控制變形措施時，通常采用的是依據(jù)相似工程經(jīng)驗制定施工方案，并沒有針對不同的變形量采取相應(yīng)的控制措施，因此變形控制措施也具有一定的盲目性。另外，隧道施工中變形可以達(dá)到1．0m甚至更大，軟弱圍巖變形本質(zhì)上屬于大變形問題，然而巖體力學(xué)中使用的彈塑性變形理論雖然對材料的非線性進(jìn)行了考慮，但是嚴(yán)格意義上仍屬小變形理論。
2)對合理支護(hù)時機的探討。隧道二次襯砌施作時機始終是隧道界討論的熱點問題，二次襯砌的支護(hù)時機是保證二次襯砌長期穩(wěn)定的關(guān)鍵。特別是對于軟巖大變形隧道，如果二次襯砌施作過晚，則可能造成初期支護(hù)變形過大而無法控制，以致隧道失穩(wěn);但如果施作過早，則不利于地應(yīng)力的釋放和充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)能力，從而使二襯受力過大而導(dǎo)致開裂，降低了隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，合理確定二次襯砌施作時機是保證隧道施工階段和長期運營階段安全性的關(guān)鍵。但是現(xiàn)階段，對于隧道二次襯砌支護(hù)時機的研究仍然沒有形成系統(tǒng)的體系。研究者多根據(jù)具體的工程背景選擇不同的巖石彈塑性模型，采用的確定合理支護(hù)時機的判定方法也各有不同。對于二襯支護(hù)時機的影響因素的分析也多是針對單一影響因素，并沒有綜合考慮。
2大跨軟巖隧道的發(fā)展與展望
為了滿通建設(shè)的需要，將不可避免的遇到更多的軟巖隧道工程。圍巖大變形的控制問題仍然是未來軟巖隧道工程需要解決的關(guān)鍵問題。從根本上講要更深入的研究圍巖的變形機理，找出適用于實際工程地質(zhì)狀況的圍巖的本構(gòu)關(guān)系。在施工的過程中，超前地質(zhì)預(yù)報要貫穿整個隧道的開挖過程，監(jiān)控測量要及時跟進(jìn)。對于具有代表性的工程要完善施工工法，以便以后類似工程經(jīng)驗借鑒。隧道是地層圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)共同組成的復(fù)雜受力體。支護(hù)是一個過程，一個好的支護(hù)方案要讓這一過程與圍巖變形過程相協(xié)調(diào)?？紤]到軟弱圍巖的蠕變特性，圍巖的自穩(wěn)能力是與施加相關(guān)的，因此二次襯砌的支護(hù)需要一個合理的時機。反過來理解，如果要確定合理的二襯支護(hù)時機，首先要對圍巖的蠕變特性和變形機理進(jìn)行充分而深入地分析，只有在此基礎(chǔ)上，才能選擇適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)時機和支護(hù)形式以及確定合適的支護(hù)參數(shù)。由于目前的研究多針對二次襯砌的支護(hù)時機探討，應(yīng)該將整個支護(hù)過程統(tǒng)一起來，形成與不同圍巖級別、不同斷面尺寸、不同開挖方式、不同支護(hù)參數(shù)相對應(yīng)的系統(tǒng)的支護(hù)方案，以及更完善的施工工法。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：隧道防排水注漿堵水防水布鋪設(shè)
目前隧道襯砌滲漏水問題,尤其是施工縫處、隧道的接口處及管節(jié)之間的連接處等薄弱環(huán)節(jié)的滲、漏水更為嚴(yán)重。如何搞好隧道防排水設(shè)計及裂縫防水技術(shù),是保證行車安全和隧道能否長期使用的重要條件。
一、進(jìn)洞前防排水處理
首先,在隧道進(jìn)洞前應(yīng)對隧道軸線范圍內(nèi)的地表水進(jìn)行了解,分析地表水的補給方式、來源情況,做好地表防排水工作:用分層夯實的粘土回填勘探用的坑洼、探坑;對通過隧道洞頂且底部巖層裂縫較多的溝谷,建議用漿砌片石鋪砌溝底,必要時用水泥砂漿抹面;開溝疏導(dǎo)隧道附近封閉的積水洼地,不得積水;在地表有泉眼的地方,涌水處埋設(shè)導(dǎo)管進(jìn)行泉水引排;在隧道洞口上方按設(shè)計要求做好天溝,并用漿砌片石砌筑,將地表水排到隧道穿過的地表外側(cè),防止地表水的下滲和對洞口仰坡沖刷,并與路基邊溝順接成排水系統(tǒng);洞頂開挖的仰坡、邊坡坡面可用噴射混凝土將其封閉,并對洞口上方及兩側(cè)掛網(wǎng)噴漿;若在洞頂設(shè)置高壓水池時,應(yīng)做好防滲防溢設(shè)施,且水池宜設(shè)在遠(yuǎn)離隧道軸線處等。
二、開挖過程中對涌水地段的防排水處理
(一)涌水地段的防排水處理原則。在隧道施工過程中,應(yīng)對開挖面出現(xiàn)的涌水進(jìn)行調(diào)查分析,找準(zhǔn)原因,采取“以排為主,防、排、截、堵相結(jié)合”的綜合治理原則,因地制宜地制定治理方案,達(dá)到排水通暢、防水可靠、經(jīng)濟(jì)合理和不留后患的目的。
(二)涌水地段的原因分析。造成隧道涌水現(xiàn)象一般是由于地下水發(fā)育,洞壁局部有水流涌出;碰到斷層地帶,巖石破碎,裂隙發(fā)育,出現(xiàn)涌水現(xiàn)象;洞頂覆蓋層較薄,巖石裂隙發(fā)育,開挖地表水下滲等原因。施工中應(yīng)對洞內(nèi)的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規(guī)律、補給來源及水質(zhì)成分等做好觀測和記錄,并不斷改善防排水措施。
(三)涌水地段的處理方法。對于洞內(nèi)涌水或地下水位較高的地段,可采用超前鉆孔排水、輔助坑道排水、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿堵水、超前圍巖預(yù)注漿堵水、井點降水及深井降水等輔助施工方法。當(dāng)涌水較集中時,噴錨前可用打孔或開縫的摩擦錨桿進(jìn)行排水;當(dāng)涌水面積較大時,噴錨前可在圍巖表面設(shè)置樹枝狀軟式透水管,對涌水進(jìn)行引排,然后再噴射混凝土;當(dāng)涌水嚴(yán)重時,可在圍巖表面設(shè)置匯水孔,邊排水邊噴射。
三、二次襯砌中防排水處理與控制
(一)防水層安裝與控制
1.防水層進(jìn)場時檢查。除按必要的工作程序進(jìn)行取樣檢查外,還應(yīng)檢查防水板表面是否存在變色、皺紋(厚薄不均)、斑點、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在質(zhì)量缺陷時,應(yīng)及時處理。
2.防水層鋪設(shè)前對初期支護(hù)的檢查和處理。防水層鋪掛前,應(yīng)先對初期支護(hù)噴射混凝土進(jìn)行量測,對欠挖部位加以鑿除,對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應(yīng)分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網(wǎng)應(yīng)頭齊根切除,并用水泥砂漿抹平,使混凝土表面平順。
3.防水層鋪設(shè)好后檢查和處理。防水層鋪掛結(jié)束,監(jiān)理工程師應(yīng)對其焊接質(zhì)量和防水層鋪設(shè)質(zhì)量進(jìn)行檢查。其檢查方法有:(1)用手托起防水板,看其是否能與噴射混凝土密貼。(2)看防水板表面是否有被劃破、扯破、扎破等破損現(xiàn)象。(3)看焊接或粘結(jié)寬度(焊接時,搭接寬度為10cm,兩側(cè)焊縫寬度應(yīng)不小于2.5cm;粘結(jié)時,搭接寬度為10cm,粘結(jié)寬度不小于5cm)是否符合要求,且有無漏焊、假焊、烤焦等現(xiàn)象。(4)拱部及拱墻壁露的錨固點(釘子)是否有塑料片覆蓋。(5)每鋪設(shè)20延長米～30延長米,剪開焊縫2處～3處,每處0.5m?？词欠裼屑俸浮⒙┖脯F(xiàn)象。(6)進(jìn)行壓水(氣)試驗,看其有無漏水(氣)現(xiàn)象等,檢查防水板鋪掛質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)存在問題,除應(yīng)詳細(xì)記錄外,并立即通知施工單位進(jìn)行修補,不合格者應(yīng)堅決要求返工。
(二)止水帶安裝與控制
防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的,對于施工縫的防排水處理,在復(fù)合式襯砌中,一般采用塑料止水帶或橡膠止水帶。
1.二次襯砌端部的檢查與處理。在澆筑二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆筑完后4h-12h內(nèi),用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆筑過程中是否刺破,止水帶是否發(fā)生偏移,如發(fā)現(xiàn)有割傷、破裂、接頭松動及偏移現(xiàn)象,應(yīng)及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。
2.止水帶安裝質(zhì)量的檢查與處理。檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設(shè)施、止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環(huán)固定并伸入兩端混凝土內(nèi)等項目,做好詳細(xì)檢查記錄,如存在問題時,應(yīng)立即通知施工單位進(jìn)行修補,不合格者應(yīng)堅決要求返工。
(三)混凝土澆筑與控制
襯砌混凝土施工時,應(yīng)督促施工單位加強商品砼的后倉管理,定期不定期的進(jìn)行檢查?；炷琳駬v時必須專人負(fù)責(zé),避免出現(xiàn)欠振、漏振、過振等現(xiàn)象。加強施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的混凝土振搗,排除止水帶底部氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結(jié)合。
四、二次襯砌滲漏處理與控制
(一)引流堵漏。對于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向?qū)⒁r砌混凝土鑿出一定寬度和深度(如寬20mm,深30mm)的溝槽,埋設(shè)直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當(dāng)?shù)陌雸A膠管將水引入邊墻排水溝內(nèi),再用無紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當(dāng)?shù)姆浪炷练舛禄蚰妗?/p>
(二)注漿堵漏。對于滲漏嚴(yán)重部位,可采用注漿堵漏施工方法。如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度(如直徑80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并檢查表面混凝土密實性,從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度建議控制在襯砌厚度范圍內(nèi),埋管注漿,其注漿漿液通過設(shè)計確定。注漿結(jié)束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏處理。
五、結(jié)語
每道工序的施工質(zhì)量都對隧道防排水效果產(chǎn)生很大的影響,施工中的每一點疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此,應(yīng)加強對每道工序的施工質(zhì)量控制,嚴(yán)格按規(guī)范施工確保施工達(dá)到設(shè)計效果,使隧道防排水工程質(zhì)量有保證。
參考文獻(xiàn):
隧道襯砌一般常用的形式有整體式襯砌、復(fù)合式襯砌、噴錨襯砌。整體式襯砌通常為保證施工安全要采用噴錨支護(hù)等臨時支護(hù)措施，這種支護(hù)不是永久的受力結(jié)構(gòu)，只有模筑混凝土才是永久受力結(jié)構(gòu)。復(fù)合式襯砌通常也將噴錨支護(hù)作為初期臨時支護(hù)，內(nèi)層用模筑混凝土作為二次襯砌的永久結(jié)構(gòu)，為防止初期噴錨支護(hù)和二次模筑混凝土襯砌間因為材料、受力或其他因素而發(fā)生不同變形，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂紋，一般要在兩層間根據(jù)需要設(shè)置防水層或隔離層。噴錨襯砌是將噴錨支護(hù)作為了永久性襯砌結(jié)構(gòu)，適用于地下水不充裕的Ⅲ級或以上圍巖的短隧道，噴錨支護(hù)是柔性結(jié)構(gòu)，它充分利用圍巖的自承能力和圍巖形成一體產(chǎn)生共同變形。通過對這三種常用襯砌形式受力結(jié)構(gòu)的分析，我們可以非常清晰地認(rèn)識到：三種襯砌中噴錨支護(hù)極為重要，其施工質(zhì)量直接關(guān)聯(lián)隧道主體結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，將為公路隧道施工以至于整條公路留下質(zhì)量隱患或安全隱患。
二、公路隧道支護(hù)技術(shù)
公路隧道初期支護(hù)方式要根據(jù)施工要求采取不同的支護(hù)形式。主要選擇的有噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼架等支護(hù)形式。
（1）噴射混凝土：其方法大致分為素噴和網(wǎng)噴兩種，噴射混凝土的作用是對圍巖節(jié)理、裂隙起到充填作用，將不連續(xù)的巖層層面膠結(jié)起來，形成一個整體。同時產(chǎn)生楔效應(yīng)增加巖塊間的磨擦系數(shù)，進(jìn)而有效防止巖塊沿軟弱面滑移脫落，使表面巖塊保持穩(wěn)定狀態(tài)。噴射混凝土由于具有一定粘結(jié)力和抗剪強度，能與巖層粘貼的同時和圍巖形成了統(tǒng)一的承載體系，極大改善了噴層的受力條件。噴射混凝土一定要及時并做到分層施噴，噴層雖薄但其具有較高的強度。這樣，噴層有效控制了圍巖變形。即使在圍巖仍有較大變形的情形下，仍不致于產(chǎn)生坍塌，這樣就有效提高了圍巖自承能力。同時噴射混凝土能使隧道周邊的圍巖盡早封閉，進(jìn)而有效防止了圍巖的進(jìn)一步風(fēng)化。在噴射混凝土作業(yè)施工中，首先要做好職工準(zhǔn)備，準(zhǔn)備充足的材料如水泥、砂、石、速凝劑、水等，嚴(yán)格檢驗材料質(zhì)量，盡量用新鮮的相容性試驗合格的水泥和速凝劑，砂、石含水率要達(dá)標(biāo)。檢修好噴射機、混凝土攪拌機等設(shè)備，并進(jìn)行就位前的試運轉(zhuǎn)。風(fēng)管和水管管路及接頭要確保良好。檢查開挖斷面，將附著于巖面的泥圬沖冼干凈。對滲漏較大處做好引排水處理。在做好充足的準(zhǔn)備工作后進(jìn)行操作，操作中要注意：控制好風(fēng)壓、水壓和水灰比。要想保證噴射混凝土的質(zhì)量，降低回彈率，減少揮發(fā)粉塵，噴射作業(yè)時要求風(fēng)壓控制要穩(wěn)定，壓力大小應(yīng)調(diào)整適當(dāng)。水壓通常要比水壓50-100Kpa，要在噴頭水環(huán)位置形成水霧，充分濕潤干拌合料。干噴時，如果噴射的混凝土易粘著，回彈小而且表面濕潤光澤，說明水量適中。如發(fā)現(xiàn)表面無光、回彈物多、灰塵大、混凝土不密實等現(xiàn)象，則說明水量小。如果表面出現(xiàn)流淌滑動現(xiàn)象，則說明水量大。要掌握好噴射角度和噴射距離。噴嘴與巖面的角度一般要垂直于巖面。如果靠近邊墻，應(yīng)將噴嘴略向下俯約10°左右，使混凝土噴射在較厚的混凝土頂端。噴嘴與巖面的距離一般保持在0.8-1.2m。每一次噴射混凝土的厚度，應(yīng)掌握在拱部為5-6cm，邊墻為7-10cm。噴射的順序應(yīng)先墻后拱從下而上，先噴凹處找平，然后繼續(xù)向上噴射。噴射時料束要盡量呈旋轉(zhuǎn)軌跡運動，大致要一圈壓半圈，縱向按蛇形進(jìn)行。為保持噴層表面平整，噴射完應(yīng)對表面再掃射一層。噴射順序應(yīng)自上向下，料束要呈橫掃方式運動，不能旋轉(zhuǎn)或者停留。
（2）錨桿：錨桿主要起到了懸吊、加固和組合梁的作用，根據(jù)材質(zhì)不同可以分為砂漿、藥卷和自進(jìn)注漿錨桿。其懸吊作用主要表現(xiàn)在：因為外部震動或其他因素導(dǎo)致局部巖塊不穩(wěn)定，為防止巖塊脫落，就用錨桿把活動巖塊吊掛在穩(wěn)定的巖體上?；蛘邔?yīng)力區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定的圍巖懸掛在應(yīng)力區(qū)以外牢固穩(wěn)定的巖體上，從而保證了這部分巖體能夠保持相對穩(wěn)定的特性。其加固作用主要表現(xiàn)在：從圍巖的徑向四周科學(xué)布設(shè)錨桿，隨著圍巖的挖空，部分松軟的圍巖在錨桿的固定之下，與主體形成承載拱形，不至于脫落造成圍巖形變。噴射混凝土后，與圍巖形成一體，共同承載了外部壓力。其組合梁作用表現(xiàn)在：錨桿將巖層緊密連接在一起，促使巖層達(dá)到了密合程度，大幅增加了巖層間的摩擦力，這種酷似組合梁的結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了固定圍巖的作用。使用錨桿時，要注意位置分布，做到布局合理，大部分錨桿位置是沿著隧道周邊呈梅花狀均勻分布，方向與周邊巖面盡量保持垂直。由于錨固力不足或錨桿強度不夠往往會導(dǎo)致錨桿失效，這就要求要采取更換高強度錨桿、大徑錨桿或增加錨桿數(shù)量、增大錨孔直徑等有效措施加以解決。
（1）對該隧道工程的各項施工進(jìn)行科學(xué)合理的安排，重點突出，保證各項施工過程的連續(xù)性和銜接性，加快施工進(jìn)度，確保在規(guī)定的工期內(nèi)按時完工。
（2）在施工過程中，充分利用新技術(shù)和新設(shè)備來提高工程質(zhì)量和效率，努力提高施工的技術(shù)水平。
（3）施工過程中，要杜絕一切的安全隱患，各項安全保障措施要跟上，確保施工過程的安全。
2施工組織設(shè)計編制的幾個要點
（1）本標(biāo)段的主要工程內(nèi)容為隧道基坑井點降水、隧道基坑開挖、隧道抗拔樁地基加固、隧道主體混凝土工程、隧道防排水、變電站、泵站、K1+839～K2+940區(qū)域內(nèi)地面道路和有關(guān)的污水處理、雨水管線工程。根據(jù)業(yè)主的總體工期要求，本標(biāo)段工程定于2012年6月1日正式開工，2013年3月27日竣工，工程施工工期為300天。參建單位為中鐵十五局集團(tuán)第六工程有限公司。
（2）本標(biāo)段工程的施工組織機構(gòu)有項目經(jīng)理、項目副經(jīng)理、項目總工程師、工程技術(shù)部、計劃財務(wù)部、安全質(zhì)量部、環(huán)保辦公室、物資設(shè)備部、工地實驗室、綜合辦公室以及各個施工隊伍。
（3）依照本標(biāo)段的具體施工情況，將本工程分成了3個區(qū)段，見表1。K1+839～K2+290施工區(qū)段的任務(wù)是該區(qū)段的基坑井點降水、基坑的開挖、邊坡的防護(hù)、抗拔樁的施工、隧道底板、主體混凝土的施工、隧道防水的施工和隧道變電所、泵房站、隧道頂?shù)母餐粱靥?。K2+290～K2+610施工區(qū)段的任務(wù)是該區(qū)段的基坑井點的降水、基坑的開挖、邊坡的防護(hù)、隧道底板、主體混凝土的施工、隧道防水的施工和隧道覆土的回填。K2+610～K2+940施工區(qū)段的任務(wù)是該區(qū)段的基坑井點降水、基坑的開挖、邊坡的防護(hù)、隧道底板、主體混凝土的施工、隧道防水的施工以及泵房站、隧道覆土的回填。
（4）把安全施工當(dāng)成頭等大事來抓，嚴(yán)防重傷或死亡事故的發(fā)生。爭創(chuàng)省級安全文明施工工地和文明施工樣板工地，在施工的過程中，嚴(yán)格的遵守相關(guān)的法律法規(guī)，出臺具體的文明施工管理辦法，并且在環(huán)保、綠化等方面都要達(dá)到國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
3協(xié)調(diào)工作的幾個要點
（1）做好該標(biāo)段工程的平面布置調(diào)配工作，該標(biāo)段工程施工場地可以分成3個區(qū)域，場內(nèi)生活區(qū)和辦公區(qū)設(shè)施有：工程管理人員和施工人員的住房、管理人員辦公室及會議室、食堂、洗浴間、衛(wèi)生間等。生產(chǎn)設(shè)施區(qū)有：材料堆放區(qū)、砂子堆放區(qū)。砂漿拌合站、鋼筋加工場、臨時棄土場、配電室、消防庫、門衛(wèi)、洗車場等。
（2）交通導(dǎo)行措施在修建施工便道時，應(yīng)節(jié)約成本，充分利用工地外的道路，修建的施工便道和工地外的道路相同，滿足工地內(nèi)行車、運料和棄土運輸?shù)男枰?。本?biāo)段工地修建的施工便道的寬度為5米，每隔200米的距離建設(shè)30米的錯車道，以方便安全和文明施工。
（3）安全管理及環(huán)境保護(hù)措施本工程地處鄭州市森林公園附近，施工范圍比較小，加之前期還有其他工程正在施工，施工區(qū)域內(nèi)施工單位很多，人員比較復(fù)雜，因此，施工中必須加強施工人員的日常管理，定期給施工人員開展安全管理和環(huán)境保護(hù)的教育，是人人都意思到安全和環(huán)保的重要性，自覺自愿的遵守相關(guān)的安全、環(huán)保規(guī)定。
4本標(biāo)段工程施工組織設(shè)計的幾個難點及應(yīng)對方案
4.1施工組織設(shè)計的難點
（1）本標(biāo)段地下水水位較高，隧道基坑開挖深度大，基坑開挖必須將地下水位降低至基坑底以下1m，施工降水決定著基坑開挖及主體結(jié)構(gòu)施工的施工質(zhì)量和進(jìn)度，施工降水為本工程的難點工程之一。
（2）本標(biāo)段的防水施工較為系統(tǒng)復(fù)雜，防水的效果直接影響到本標(biāo)度隧道的工程質(zhì)量，嚴(yán)重影響著該隧道工程的運行安全和使用壽命。所以，本標(biāo)段隧道的防水工程體系的建設(shè)是施工的一個難點。
（3）隧道長，地質(zhì)不良，工程內(nèi)容全面，工期壓力大。本標(biāo)段隧道長度約1.1千米，并且該隧道的施工區(qū)域地質(zhì)狀況比較差，土質(zhì)松散，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差。特別是采用明挖法施工，工作面狹窄，保質(zhì)量、保安全、保工期完成隧道施工任務(wù)十分艱巨。
（4）本標(biāo)段工程的工期短，場地狹小不利于施工的展開。隧道主體結(jié)構(gòu)施工工期緊，在6個月時間內(nèi)完成隧道基開挖、防護(hù)，隧道主體混凝土澆筑及隧道防水工程，在1101米的狹長地帶完成此工程存在一定難度。
4.2應(yīng)對方案
（1）項目部組成一個以項目技術(shù)總工程師為負(fù)責(zé)人，工程技術(shù)部門參加的施工降水領(lǐng)導(dǎo)小組，主持降水方案的研討，負(fù)責(zé)降水效果的溝通和降水措施的制定。開挖后通過既有降水井，建立地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，較準(zhǔn)確地掌握地下水動態(tài)變化，根據(jù)水位變化情況調(diào)整開泵時間及開泵數(shù)量。
（2）在工程的防水施工方面，處理要做好一般的雨季防水施工措施外，還要增加幾點防水措施：在整個施工周期內(nèi)，工程管理人員應(yīng)隨時掌握當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r，根據(jù)天氣情況對工期進(jìn)行調(diào)整；提前預(yù)備好防水的材料和設(shè)施，以備不時之需；由于本標(biāo)段地下水水位較高，在進(jìn)行基坑開挖時，應(yīng)提前做好各種各樣可能出現(xiàn)的緊急情況下的處理預(yù)案，一旦出現(xiàn)漏水情況及時的采取措施，把風(fēng)險降到最低；制定雨天交通管理辦法，方便工地內(nèi)的交通疏導(dǎo)。
（3）必須細(xì)化隧道的施工組織方案，對控制工期的地段采取減少分段長度、增加設(shè)備投入，加強施工組織與管理、采取科學(xué)的基坑開挖防護(hù)方案等措施。
雷達(dá)探測技術(shù)最早于1985年由美國對已運營80年的紐約地鐵隧道進(jìn)行了全面的質(zhì)量檢測，同時取得良好的檢測效果。Holub采用地質(zhì)雷達(dá)對瑞士一條長2km左右的引水隧洞的嚴(yán)重滲水段進(jìn)行了探測，查明了空洞和滲水部位，并經(jīng)鉆孔得到了證實。Cardarelli使用地質(zhì)雷達(dá)層析成像技術(shù)，對意大利中部的一條隧道進(jìn)行探測，圍巖的不連續(xù)性和彈性特性采用200MHz天線和層析資料進(jìn)行分析，松散區(qū)的范圍確定采用450MHz天線進(jìn)行探測，查明了隧道圍巖坍塌的主要原因為混凝土的廢退和巖石的碎裂。我國探地雷達(dá)的研究工作開始于上世紀(jì)70年代中期。以煤炭科學(xué)研究總院重慶分院高克德教授為首的探地雷達(dá)研究小組，針對煤礦生產(chǎn)的特點自主創(chuàng)新，研制開發(fā)出了具有自主產(chǎn)權(quán)的探地雷達(dá)系列產(chǎn)品-KDL系列礦井防爆探地雷達(dá)儀，開創(chuàng)了我國在探地雷達(dá)技術(shù)使用的先河。由鐘世航同志通過分析提出若干提高探地雷達(dá)探測精度的措施，周黎明、王法剛同志通過分析認(rèn)為只要探地雷達(dá)波速測定相對精確的情況下，襯砌混凝土厚度檢測誤差的能控制在2~4cm以內(nèi)，但對脫空寬度和高度只能給一個概值，另外，李晉平、馮慧民、劉東升、葛增超、楊緘鑫等都在探地雷達(dá)隧道襯砌檢測中做過理論研究與實際應(yīng)用。
2地質(zhì)雷達(dá)檢測方法與檢測技術(shù)
隧道后期質(zhì)量檢測應(yīng)考慮隧洞結(jié)構(gòu)完整性要求，結(jié)合隧洞工程檢測目的與工程實際情況，檢測工作應(yīng)主要以測繪、裂隙調(diào)查等方法配合洞外地表與洞內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測的綜合無損檢測技術(shù)。在隧道混凝土襯砌施工質(zhì)量檢查過程中，由于其隱蔽性較強，屬薄壁結(jié)構(gòu)，施工困難，施工容易造成襯砌混凝土厚度不符合設(shè)計要求、襯砌混凝土與巖體結(jié)合不密實等質(zhì)量事故。在后期檢測過程中采用常規(guī)的檢驗方法如局部開孔等，其方法效率低下且代表性較差，同時對襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的整體性有較大影響。故采用在洞外地表與洞內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測的綜合無損檢測技術(shù)，可以對隧道襯砌混凝土的結(jié)構(gòu)、裂縫分布及延展進(jìn)行檢測，同時還可對淺部圍巖變形進(jìn)行檢測。
探地雷達(dá)對地下目標(biāo)體的探測采用的是高頻電磁波，其在地下介質(zhì)中的傳播過程實際是一個褶積濾波過程，由于地下介質(zhì)的物性和幾何性質(zhì)的不均勻性及地下介質(zhì)的電性的不均一性，電磁波在地下介質(zhì)中的傳播相當(dāng)復(fù)雜，各種噪聲干擾嚴(yán)重，同時，探地雷達(dá)在接收地下介質(zhì)的反射波的同時，也會接收到地面以上的各種噪聲和干擾信號。因此，實際接收的探地雷達(dá)信號不再是發(fā)射信號的簡單疊加，附帶了一些波形畸變的子波，這些子波都有不同尺度變化使得探地雷達(dá)信號具有非平穩(wěn)性，脈沖信號非線性衰減等特點。探地雷達(dá)回波信號不能直接準(zhǔn)確清晰地反映目標(biāo)體，必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，以改善數(shù)據(jù)質(zhì)量，為圖像判釋和地質(zhì)解釋提供清晰的反射波信號。探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的目的就是壓制各種噪聲和干擾，提高分辨率，使探地雷達(dá)圖像剖面上顯示最大分辨率的反射波，收集反射波的各種有用參數(shù)（包括電磁波速度，振幅和波形資料），以便對探地雷達(dá)圖像做出準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)解釋。
3引水隧道襯砌檢測方法
引水隧洞質(zhì)量控制的關(guān)鍵是要控制好開挖及襯砌混凝土的質(zhì)量。襯砌混凝土施工首先應(yīng)對原材料、中間產(chǎn)品等的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測與控制，其次對關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的過程控制。對于襯砌混凝土質(zhì)量的后期檢測，根據(jù)以上分析，可優(yōu)先采用以測繪、裂隙調(diào)查等方法配合洞外地表與洞內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測的綜合無損檢測技術(shù)。隧道襯砌探地雷達(dá)檢測時，應(yīng)先合理布置測線，測線可能布置在遠(yuǎn)離電纜線、金屬物等，一般采用縱向布線方式，在左右邊墻、左右拱腰及拱頂位置布置五條測線，特殊情況下可布置環(huán)向測線，以輔助縱向測線檢測，初期支護(hù)厚度一般較薄，表明不平整，為滿足分辨率要求，保證探測數(shù)據(jù)質(zhì)量，一般用800MHz屏蔽天線，若800MHz屏蔽天線探測范圍不足以覆蓋初期支護(hù)后的缺陷時需換用500MHz屏蔽天線，對于二次襯砌，由于厚度相對較厚，一般采用500MHz屏蔽天線，初期支護(hù)檢測和二次襯砌檢測均按5m或10m一標(biāo)記打標(biāo)。探地雷達(dá)檢測過程需要注意以下幾點：①檢測前應(yīng)全面了解檢測任務(wù)，充分做好檢測前的準(zhǔn)備，如根據(jù)需要正確設(shè)置探測參數(shù)等。②嚴(yán)格控制測區(qū)內(nèi)的金屬構(gòu)件或無線電發(fā)射源等產(chǎn)生較強電磁波干擾設(shè)備。③應(yīng)選用絕緣材料為探測天線的支撐器材，天線操作人員不應(yīng)佩帶含有金屬成分的物件，注意人員和儀器安全。④檢測過程中，應(yīng)保持工作天線的平面與探測面密貼或基本平行，距離相對一致。⑤做好現(xiàn)場記錄，記錄標(biāo)記位置，測線范圍內(nèi)是否有障礙物、障礙物的確切位置，準(zhǔn)確的測線位置等。
4結(jié)論
1）地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用于淺埋深小斷面引水隧道具有極其廣闊的前景，地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)可有效地對隧道混凝土的密實度、與巖體的接觸緊密度等進(jìn)行連續(xù)、全面、快速、精確的無損傷檢測。
2）利用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行引水隧道襯砌檢測時，應(yīng)先合理布置測線，根據(jù)襯砌厚度合理選用地質(zhì)雷達(dá)天線。
關(guān)鍵詞：隧道斷層破碎帶支護(hù)施工
東風(fēng)隧道是朔黃鐵路線上第四長大隧道，系雙線隧道，全長3290m，我部施工出口端DIK47+610-DIK48+974段，長1364m.其中DIK47+880-Dm48+040段通過Ⅱ類圍巖斷層破碎帶，巖性主要為片巖、頁巖、砂巖且夾薄層泥灰?guī)r，節(jié)理、層理及裂隙發(fā)育，層面交錯，風(fēng)化極為嚴(yán)重，呈壓碎狀態(tài)，致使圍巖自穩(wěn)能力極差，成型困難。
針對上述情況，結(jié)合施工生產(chǎn)要素及施工生產(chǎn)能力，按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、不（弱）爆破、強支護(hù)、快封閉、勤測量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小管棚注漿預(yù)固結(jié)圍巖的保護(hù)下，采用三部臺階法進(jìn)行施工。拱部預(yù)留核心土，周邊采用風(fēng)鎬開挖，核心土及中槽運用PC200挖掘機開挖。
一、超前小管棚施工
1.1工藝原理在破碎松散巖體中超前鉆孔，打入小導(dǎo)管并壓注具有膠凝性質(zhì)的漿液，漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中，并將其中的空氣、水分排出，使松散破碎體膠結(jié)、膠化，形成具有一定強度和抗?jié)B阻水能力的以漿膠為骨架的固結(jié)體，從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性；使超前小管棚與固結(jié)體形成一個具有一定強度的殼體，在殼體的保護(hù)下進(jìn)行開挖支護(hù)施工。
1.2小管棚及注漿設(shè)計采用4m/根的∮42mm小導(dǎo)管布設(shè)在拱部，外插角5°～7°，環(huán)向間距33cm，縱向環(huán)距2.5m，即每施作一排小導(dǎo)管，開挖支護(hù)2.5m；壓注1：1水泥漿液，采用525#普通硅酸鹽水泥，漿液中摻水泥用量3～5％的40Be‘水玻璃，以縮短漿液的膠化固結(jié)時間，控制漿液的擴(kuò)散范圍。
1.3施工要點1.3.1小導(dǎo)管加工4m／根的∮42mm小鋼管一端加工成尖錐形，距另一端100cm的位置開始至尖錐端之間按梅花型間距為20cm布設(shè)∮6mm的孔眼4排，以利于小導(dǎo)管推進(jìn)和漿液滲入破碎巖體。
1.3.2小導(dǎo)管安設(shè)如巖體松軟，采用YT-28型風(fēng)動鑿巖機直接推送，如遇夾有堅硬巖石處，先用YT-28型風(fēng)動鑿巖機鉆眼成孔后再推進(jìn)就位。
在施作小導(dǎo)管前應(yīng)注意：
第一，噴3～5cm厚混凝土封閉掌子面作為止?jié){墻，為注漿作好準(zhǔn)備工作；
第二，準(zhǔn)確測量隧道中心線和高程，并按設(shè)計標(biāo)出小導(dǎo)管的位置，誤差±15mm；
第三，用線繩定出隧道中心面，隨時用鋼尺檢查鉆孔或推進(jìn)小導(dǎo)管的方向，以控制外插角達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)；
第四，施工順序為從兩側(cè)拱腰向拱頂進(jìn)行，為提前注漿留好作業(yè)空間。
1.3.3注漿選用UB6型注漿泵注漿，采用漿液攪拌桶制漿。為防止?jié){液從其他孔眼溢出，注漿前對所有孔眼安裝止?jié){塞，注漿順序從兩側(cè)拱腳向拱頂。由于巖體孔隙不均勻，考慮風(fēng)鎬環(huán)形開挖的方便，同時要達(dá)到固結(jié)破碎松散巖體的目的，保證開挖輪廓線外環(huán)狀巖體的穩(wěn)定，形成有一定強度及密實度的殼體，特別是確保兩側(cè)拱腳的注漿密實度和承載力，采取注漿終壓（0.8～1.2MPa）和注漿量雙控注漿質(zhì)量，拱腳的注漿終壓高于拱腰至拱頂。通過現(xiàn)場試驗確定拱腳終壓為1.2MPa，拱腰范圍為1.0MPa，拱頂為0.8MPa.注漿時相鄰孔眼需間隔開，不能連續(xù)注漿，以確保固結(jié)效果，又達(dá)到控制注漿量的目的。
二、開挖為控制超欠挖及減少對圍巖的擾動，拱部弧形及邊墻周邊均采用風(fēng)鎬分臺階開挖，核心土及中槽均采用挖掘機開挖，開挖進(jìn)尺根據(jù)圍巖穩(wěn)定性確定為l—2棍鋼格柵的間距，即0.5～1.0m，邊墻按鋼格柵的兩個單元分兩個臺階施工，上下臺階相距2m，左右邊墻錯開2m.
三、錨噴初期支護(hù)
3.1初期支護(hù)參數(shù)系統(tǒng)錨桿采用3m／根的WTD25型中空注漿錨桿，縱向、環(huán)向間距均為100cm，梅花型布置；拱墻設(shè)鋼格柵，間距50cm，鋼格柵每側(cè)拱腳設(shè)4m／根的WTD25中空注漿鎖口錨桿，按梅花型布置在鋼格柵的兩側(cè)，環(huán)向間距50cm；掛∮6雙層鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為15cm×15cm，噴射混凝土厚25cm.
3.2噴射混凝土材料及機具選定
3.2.1機具噴混凝土采用Bz—5型混凝土噴射機，壓力為0.2～0.4MPa.
3.2.2水泥及細(xì)骨科采用425并普通硅酸鹽水泥；細(xì)骨料選用山西原平市忻口砂，砂率控制在50％，含泥量≤3％。
3.2.3粗骨科采用規(guī)格為7～15mm的碎石，經(jīng)試驗選用石灰?guī)r生產(chǎn)的各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求的碎石。
3.2.4粘稠劑選用STC型粘稠劑，經(jīng)現(xiàn)場試驗，最佳摻量為水泥用量的10％，3min初凝，6min終凝，而且可大量減少回彈量。
3.2.5水灰比水灰比過大、過小都會使混凝土回彈量增加，浪費大量的材料；經(jīng)現(xiàn)場多次試驗確定，水灰比為o.47的混凝土噴射效果最佳。
3.3噴射混凝土開挖后為縮短圍巖的暴露時間，防止圍巖進(jìn)一步風(fēng)化，必須先初噴混凝土3～5cm厚再封閉圍巖；待鋼格柵及鋼筋網(wǎng)安設(shè)好后，再噴混凝土10～12cm°；最后在下一循環(huán)噴射混凝土?xí)r分兩次噴射至設(shè)計厚度。
（1）采用摻STC型粘稠劑半濕式噴射混凝土工藝，減小洞內(nèi)粉塵污染及回彈量。
（2）噴射前用高壓風(fēng)將巖壁面的粉塵和雜物吹干凈，水泥、粗、細(xì)骨料加少量水，用攪拌機干拌，水量按水灰比配制混凝土應(yīng)加入水總量的20％；拌好后將干料運至噴射作業(yè)點再進(jìn)行人工拌和，并按水泥用量的10％摻入粘稠劑。
（3）噴射作業(yè)分段、分片由下向上依次分層進(jìn)行，每段長度為3m.為加快混凝土強度的增長速度及提高混凝土的噴射效果，用多盞碘鎢燈提高作業(yè)環(huán)境溫度。
（4）噴頭噴射方向與巖面偏角小于10°，夾角為45°；噴頭至受噴面距離在0.6～1.0m之間，噴頭呈螺旋形均勻緩慢移動，一般繞圈直徑在0.4m為宜。
3.4注漿在初噴混凝土封閉圍巖后按設(shè)計布設(shè)錨桿和注漿。錨桿孔位誤差控制在《鐵路隧道施工規(guī)范》規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)。
3.4.1鉆進(jìn)用YT—28型手持式風(fēng)動鑿巖機鑿孔并清孔，應(yīng)沿徑向進(jìn)行鉆孔，確保錨入穩(wěn)定巖層的深度。
3.4.2插入錨桿將安裝好錨頭的WTD25中空注漿錨桿插入錨孔，錨頭上的倒刺立即將錨桿掛住。
3.4.3安裝止?jié){塞、墊板、螺母在錨桿尾端安裝止?jié){塞、墊板和螺母。
3.4.4注漿通過快速注漿接頭將錨桿尾端和UB6型注漿機連接。開動機器壓注1：1水泥漿，摻水泥用量3％的40Be‘的水玻璃，為了保證錨固質(zhì)量及改良圍巖結(jié)構(gòu)，注漿終壓必須達(dá)到0.8MPa.3.5掛鋼筋鋼筋網(wǎng)片采用∮6圓鋼，除銹處理后按設(shè)計加工成100cm×200cm的網(wǎng)片；掛設(shè)時網(wǎng)片必須隨受噴面的起伏鋪設(shè)，與受噴面間留3cm作為保護(hù)層，網(wǎng)片與系統(tǒng)錨桿焊接牢固，確保噴射混凝土?xí)r不移動。
3.6安設(shè)鋼格柵鋼筋除銹后按設(shè)計要求分節(jié)加工成型，鋼格柵分節(jié)間通過鋼板用螺栓聯(lián)接。
（1）鋼格柵嚴(yán)格按設(shè)計間距架立。
（2）為充分發(fā)揮鋼格柵的承載能力，首先要求鋼格柵必須垂直且與線路方向垂直；其次，架立拱部鋼格柵時，嚴(yán)格控制左、右拱腳標(biāo)高，以防拱架偏斜，影響與邊墻鋼格柵架的圓順連接或侵入襯砌厚度。
（3）為方便拱部鋼格柵與邊墻鋼格柵的連接，在拱腳連接處鋪不小于20cm厚的粗砂或石屑。邊墻鋼格柵底部必須置于基巖上，以防下沉變形。
四、監(jiān)控量測初期支護(hù)完成后，在拱頂、拱腳及邊墻的內(nèi)軌頂面標(biāo)高處埋設(shè)測點進(jìn)行拱頂下沉和水平收斂量測。測試元件用∮12圓鋼加工而成，每根元件長25cm，錨入初期支護(hù)體20cm，外露5cm，以防震動影響量測結(jié)果。水平收斂量測采用鐵科院武漢巖體力學(xué)研究所研制的收斂儀進(jìn)行觀測。量測頻率開始6h觀測1次，然后根據(jù)變形量的減小而減小量測頻率，即12h、24h、48h、72h、168h，根據(jù)量測結(jié)果及時調(diào)整工序及預(yù)留變形量、開挖進(jìn)尺等，便于指導(dǎo)施工，確保施工安全。量測點每隔5m布設(shè)1組。經(jīng)量測，拱頂最大累計下沉量為11mm，水平最大累計收斂量為13mm.通過對斷層破碎帶采用超前小導(dǎo)管棚預(yù)支護(hù)、人工環(huán)形及周邊開挖技術(shù)和錨噴初期支護(hù)措施，且通過現(xiàn)場監(jiān)控量測得出以下結(jié)論：
（1）周邊人工開挖可減小對圍巖的擾動，有效控制超欠挖。
關(guān)鍵詞:質(zhì)量,措施,隧道,裂紋
1工程概況
廣州市軌道交通四號線黃村—琶洲站盾構(gòu)區(qū)間主要由兩條圓形盾構(gòu)隧道組成。隧道雙線長度為3832.525m;隧道標(biāo)稱內(nèi)徑為5.4m;埋深為9.6m~23.6m;平面最小曲線半徑為650m;最小豎曲線半徑為3km;最大坡度為28‰;最小坡度為3‰。區(qū)間隧道洞身所穿過的圍巖主要在⑥,⑦,⑧,⑨泥質(zhì)粉砂巖層中通過,工程采用日本三菱公司制造的兩臺刀盤開挖直徑為6.29m的盾構(gòu)機施工。
2施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題
右線施工自始發(fā)掘進(jìn)以來,共掘進(jìn)156環(huán),出現(xiàn)了管片破損、錯臺、滲水、上浮、隧道軸線偏差等諸多質(zhì)量問題。存在的主要質(zhì)量問題如下:
1)崩缺、裂紋。自右線始發(fā)掘進(jìn)至今,管片出現(xiàn)的崩角、崩裂幾率較高,主要表現(xiàn)在3點,9點位置,一般在管片脫出盾尾后出現(xiàn)。共計崩角有37處,占總掘進(jìn)環(huán)數(shù)的24%。裂紋主要集中在63環(huán)~72環(huán),每環(huán)5點~7點位置均有幾道裂紋,最長達(dá)到1.2m。共計裂紋18處,占總掘進(jìn)環(huán)數(shù)的6.5%。
2)滲漏水。拼裝時,由于止水條被扯破或者位移,K塊容易產(chǎn)生滲漏水,在右線隧道79環(huán)~91環(huán)較嚴(yán)重。
3)錯臺。普遍出現(xiàn)了上下錯臺的情況,沿盾構(gòu)掘進(jìn)方向,管片錯臺呈下臺階式,最大錯臺值達(dá)30mm。當(dāng)坡度變化后,螺栓孔被拉裂,在豎曲線段錯臺呈上臺階式,兩側(cè)錯臺通常為10mm~15mm。共計錯臺18處,占總掘進(jìn)的11.6%,其中,超過20mm的達(dá)11.6%。
4)上浮。在前100環(huán),共出現(xiàn)了三次隧道上浮,分別在10環(huán)~25環(huán),59環(huán)~66環(huán),78環(huán)~88環(huán)。最大超限位置在85環(huán),與設(shè)計位置垂直偏差達(dá)161mm。
3質(zhì)量問題產(chǎn)生的主要原因
3.1管片崩缺、裂紋產(chǎn)生的原因
管片的崩缺、裂紋對隧道產(chǎn)生的危害比較大,管片損壞后進(jìn)行修補,修補后的防水性能比原始混凝土差,這樣在今后的使用過程中,管片最先損壞的應(yīng)該是這些以往受過損壞的部位,所以管片的損壞對永久結(jié)構(gòu)的使用壽命有一定的影響。造成管片崩缺、裂紋的主要原因如下:
1)盾構(gòu)機方面的原因,三菱盾構(gòu)機存在的主要問題。
盾尾間隙過小。盾尾與管片外表面的間隙僅35mm(而海瑞克盾構(gòu)機為70mm),管片環(huán)軸線與盾尾軸線稍有偏差,即產(chǎn)生盾尾對管片的擠壓、憋壓、拉刮等作用,易造成管片損壞。千斤頂布置不合理。千斤頂?shù)姆植寂c管片塊接縫不匹配,不管如何調(diào)整K塊位置,總出現(xiàn)千斤頂撐靴作用在接縫上(騎縫),易導(dǎo)致管片崩角。盾尾鉸接方面的原因,施工時主動鉸接表現(xiàn)為剛接,使盾尾與管片的適應(yīng)性變差。
2)盾構(gòu)操作方面的問題。
吊運和拼裝過程中的碰撞損壞,盾構(gòu)機姿態(tài)控制不好。如蛇行或盾構(gòu)機軸線與管片軸線偏差過大,各組推進(jìn)千斤頂推力相差過大等。
3)管片上浮方面的原因。
隨著盾構(gòu)推進(jìn),管片環(huán)脫出盾尾后,立刻受到漿液或地下水浮力的作用要上浮,而位于盾尾內(nèi)剛拼裝的管片則受到盾尾約束,使管狀的隧道結(jié)構(gòu)相當(dāng)于懸臂梁,在盾尾附近的管片受到的彎矩最大,故管片的開裂往往在脫出盾尾后2環(huán)~3環(huán)處出現(xiàn)的概率最大。
4)管片環(huán)橢變造成裂縫。
管片環(huán)橢變可由于自重作用、浮力作用、注漿偏壓等原因造成。硬巖段管片環(huán)橢變往往表現(xiàn)為“橫鴨蛋”式,即管片環(huán)上下發(fā)生變形。發(fā)生橢變后,管片環(huán)腰部受到負(fù)彎矩作用,管片內(nèi)弧面受壓,腰部縱縫相互擠壓而易出現(xiàn)崩角、崩邊以及螺栓孔拉裂等損壞;而管片底部、拱部受到正彎矩作用,管片內(nèi)弧面受拉,頂部、底部縱縫張開,接縫外側(cè)相互擠壓而易出現(xiàn)崩角、崩邊等損壞。由于頂部、底部接縫崩裂往往出現(xiàn)在接縫外側(cè),在隧道內(nèi)難以發(fā)現(xiàn),但此類裂縫對止水槽破壞大,易產(chǎn)生漏水。故實際觀察到的現(xiàn)象是位于隧道腰部(3點,9點附近)的裂縫數(shù)量多,但漏水往往在隧道頂部居多。
5)管片扭轉(zhuǎn)。
管片扭轉(zhuǎn)后,會導(dǎo)致管片端部(千斤頂?shù)淖饔妹?的受壓區(qū)混凝土開裂或相鄰兩塊管片接縫處崩角破壞。
3.2管片滲漏水產(chǎn)生的原因
管片滲漏水主要表現(xiàn)為裂紋滲水,K塊漏水,接縫漏水,吊裝孔因卸水導(dǎo)致階段性滲水。產(chǎn)生原因有以下幾點:
1)管片本身質(zhì)量原因。管片制作和養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題。
2)管片壁后注漿防水。壁后注漿實施的好與壞直接影響到隧道的施工質(zhì)量,注漿的好壞影響地面沉降控制,在硬巖段,注漿不足還會導(dǎo)致隧道上浮。事實上,注漿也是隧道的第一道防水防線,注漿不足,直接致使接縫防水和管片防水。3)施工原因。盾構(gòu)與管片的姿態(tài)不好,影響到管片的拼裝質(zhì)量,造成管片間錯位,相鄰管片止水帶不能正常吻合壓緊,從而引起漏水;掘進(jìn)過程中推力不均勻造成管片受力不均勻而產(chǎn)生裂紋、貫穿性斷裂等而滲漏水;在掘進(jìn)困難時推力過大也會造成管片產(chǎn)生裂紋而滲漏水;由于盾尾間隙不均勻,管片選型不當(dāng),造成間隙過小,使得在掘進(jìn)過程中造成管片外壁被損壞導(dǎo)致止水條漏水。由于掘進(jìn)行程不足或拼裝不當(dāng),導(dǎo)致封頂塊插入困難時止水條破壞而漏水;千斤頂撐靴在頂至管片時擺放不正,使得止水帶損壞而漏水,管片損壞、崩缺漏水。
3.3管片錯臺產(chǎn)生的原因
1)線路方面的原因。
在小曲率半徑地段,易產(chǎn)生錯臺。主要是由于在轉(zhuǎn)彎段推進(jìn)千斤頂沿垂直隧道軸線方向的橫向分力引起錯臺。此類錯臺主要表現(xiàn)為左右方向錯臺,隧道腰部錯臺量最大。此外是管片擬合方面產(chǎn)生的幾何誤差,即用折線(片)擬合曲線(線路)產(chǎn)生的誤差。
2)管片上浮造成錯臺。
由于盾尾內(nèi)的管片受到約束,而脫出盾尾的管片受到向上的浮力作用,管片環(huán)之間產(chǎn)生剪力作用而錯臺。此類錯臺主要表現(xiàn)為豎向錯臺,隧道頂部、拱部錯臺量最大。目前的錯臺主要屬于此類錯臺。
3)注漿偏壓造成錯臺。
在進(jìn)行管片背后二次補注漿,當(dāng)壓力過大時容易出現(xiàn)錯臺。國外曾經(jīng)出現(xiàn)過在對K塊進(jìn)行管片背后二次補注漿時由于壓力失控導(dǎo)致K塊失落并傷人的事故。此類錯臺一般表現(xiàn)為局部管片塊的向隧道內(nèi)部錯臺。
4)其他原因造成錯臺。
管片選型不當(dāng),掘進(jìn)操作不當(dāng),急糾偏,盾構(gòu)姿態(tài)差等也會造成管片錯臺。
3.4管片上浮產(chǎn)生的原因
硬巖段是產(chǎn)生上浮的外部條件。由于硬巖段隧道圍巖變形小,難以對上浮管片形成頂部約束,而軟土層中洞周收斂快,限制了上浮。線路原因,下坡段導(dǎo)致管片上移。下坡段盾構(gòu)機推進(jìn)千斤頂與水平方向產(chǎn)生夾角(等于坡度),千斤頂對管片的推力存在豎向分力。按隧道28‰線路坡度,15000kN總推力計算,豎向分力約有420kN。砂漿或地下水的浮力,流體浮力是普遍存在的,這是管片上浮最根本的原因。經(jīng)計算,砂漿密度按1.6kg/cm3考慮,在漿液注滿的情況下,每環(huán)管片受到的浮力約678kN,而每環(huán)管片自重僅200kN,兩者相差478kN,比較容易上浮。超級秘書網(wǎng)
4針對質(zhì)量問題采取的措施
1)加強管片本身生產(chǎn)質(zhì)量控制,嚴(yán)格控制管片模具精度、混凝土配比及管片的養(yǎng)護(hù)過程;
2)機器設(shè)備方面:三菱盾構(gòu)機采用主動鉸接,通過調(diào)整鉸接千斤頂行程使盾尾軸線盡可能與管片中心同心。改變千斤頂布置,使千斤頂撐靴作用不在接縫上,防止崩缺;
3)施工管理方面:制訂質(zhì)量管理措施和質(zhì)量辦法,嚴(yán)格控制管片進(jìn)場、運輸、拼裝引起的質(zhì)量缺陷;
4)掘進(jìn)過程中,控制好盾構(gòu)機姿態(tài),合理調(diào)整掘進(jìn)參數(shù),盡可能地降低掘進(jìn)推力,各組千斤頂推力差值控制在一定范圍,管片選型時盡量根據(jù)盾尾間隙來選擇,推進(jìn)過程中管片螺栓的擰緊必須達(dá)到設(shè)計要求;
5)同步注漿及二次注漿。掘進(jìn)時,盾尾同步均勻注漿,為注漿飽滿,保證盾尾尾刷質(zhì)量,對由于地下水引起的上浮,在管片下部砂漿未固結(jié)前及時泄水,打開下部管片注漿孔泄水。采用注雙液漿做止水環(huán),然后注漿充填,注漿過程中,嚴(yán)格控制注漿壓力。這樣可保證隧道具有良好的穩(wěn)定性,解決上浮問題。
項目主要工程內(nèi)容包括主隧道及隧道出、入口路槽明挖段線下工程：
1）隧道為分離式鐵路單線隧道，由2個4．625km的主洞和18個橫通道組成，單個橫通道長約17m；隧道施工總長9556m；
2）西口明挖段長約1165m，主要為石方開挖及擋墻工程；
3）東口明挖段長約960m，主要為鉆孔樁擋墻、土方開挖以及一座抽水泵房工程；招標(biāo)文件規(guī)定可以選擇鉆爆法、TBM工法中的其中一種來進(jìn)行報價，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較分析，選擇了鉆爆法。
2項目合作模式
設(shè)計施工總承包模式在國外較流行和成熟，而在我國正處于推廣階段。采用設(shè)計施工總承包模式可以使得設(shè)計方案更貼合實際施工，有效地控制投資，在一定程度上能減少變更設(shè)計和設(shè)計、施工交流不暢的問題，并可以取得縮短建設(shè)周期、降低建設(shè)成本、提高工程質(zhì)量的綜合效果，還可使業(yè)主免于處理各種復(fù)雜的協(xié)調(diào)關(guān)系，因此在國際上廣為流行。設(shè)計施工總承包要求承攬單位應(yīng)同時具有相應(yīng)的設(shè)計和施工資質(zhì)。目前我國同時具有設(shè)計和施工資質(zhì)的企業(yè)并不多，因此參與國外項目投標(biāo)一般采用聯(lián)合體模式，由兩家或兩家以上單位優(yōu)勢互補。該項目投標(biāo)采用了國內(nèi)慣用的聯(lián)合體投標(biāo)模式，為了減小國內(nèi)大量勞務(wù)人員輸出的難度，對一些分項工程或者專項工程進(jìn)行了分包，構(gòu)成了一個復(fù)雜而系統(tǒng)的設(shè)計施工總承包模式。特別注意的是，由于分包單位眾多，同一條隧道的不同施工工序由不同單位完成，工作面矛盾、施工組織沖突等問題需及時協(xié)調(diào)，因此中標(biāo)后總承包單位的協(xié)調(diào)、組織工作需尤其重視。該隧道項目采用中方公司———A公司與外方當(dāng)?shù)毓窘M成聯(lián)合體的合作模式。A公司與一家以色列公司組成聯(lián)合體共同管理項目，中外雙方在聯(lián)合體中所占股份50％∶50％。
3合同單價的調(diào)整和工程量清單特點
報價方式分總價合同方案和單價合同方案，該項目采用了單價合同方案。由于該項目擬定采用的隧道工程的施工方法為NATM（鉆爆法），投標(biāo)報價階段僅能獲得招標(biāo)方提供的粗略的不同巖石長度和巖石質(zhì)量分級，不能保證施工中實際情況完全與之相符，為了方便后期施工中變更設(shè)計或者索賠工作的進(jìn)行，因此該項目投標(biāo)采用單價合同方案。合同額將來會根據(jù)圍巖質(zhì)量情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，好的巖石會減少延期付款，差的巖石業(yè)主會追加付款。另外，在投標(biāo)報價過程中，該項目的工程量清單與國內(nèi)的工程量清單有一些不同之處，以色列的工程量清單相對來說比較粗。例如，在土方開挖部分，以色列的工程量清單會顯示每單位長度的價格，而國內(nèi)的工程量清單則要詳細(xì)很多，分為土方開挖、出砟運輸、支護(hù)、排水、爆破等等分項，分別給出價格，最后整合出單位長度的價格。
4項目重點及難點
以色列的很多基礎(chǔ)設(shè)施項目均采用歐美等發(fā)達(dá)國家的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，項目標(biāo)準(zhǔn)要求高。該項目也不例外，其特點主要有如下幾點：
4．1付款條件
該工程工期控制緊，采用劃分非常詳細(xì)的里程碑付款。該項目按照里程碑事件申請付款，申請45天后的每月10號或25號付款。該項目總工期39個月，里程碑劃分如下：
1）完成三個階段的設(shè)計，共計價3次；
2）根據(jù)進(jìn)洞需要完成洞外工程并完成隧道50m開挖支護(hù)，付洞外工程，共計價4次；
3）完成東西明挖段的開挖擋墻工程和完成全部明挖工程，共計價4次；
4）單洞每開挖385m計價一次，共24次；
5）防水及二襯每完成490m計價一次，共19次；
6）混凝土底板每完成925m計價一次，共10次；
7）連接橫通道每完成一座計價一次，共18次；以上合計83個付款里程碑。且根據(jù)不同的施工方式，每個里程碑付款的比例會有所不同。
4．2工期獎罰及項目調(diào)價
在以色列實施項目，業(yè)主一般規(guī)定了非常具體的獎罰制度。該項目獎罰制度為：每提前一個月獎勵合同額0．6％，上限為3．6％；延期完工罰款合同額每月1％，上限為5％。另外，以色列的項目調(diào)價制度有點特殊：80％付款根據(jù)道路造價指數(shù)調(diào)價，20％付款根據(jù)房屋造價指數(shù)調(diào)價。
4．3工程范圍大，單位工程多，分包單位多，協(xié)調(diào)工作大
該工程涉及開挖、支護(hù)、出碴、二次襯砌、機電等單位工程，涉及設(shè)計分包商、開挖和支護(hù)分包商、二襯防水、二襯鋼筋工程及二襯混凝土工程、土方及洞口明挖分包商等眾多分包單位，有效的協(xié)調(diào)是工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。該工程隧道施工總長約9556m，沿線環(huán)境復(fù)雜，存在多處斷層、地下水等施工難度較大地段，不確定因素多，施工風(fēng)險高。
4．4必須保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)
在以色列，新建、在建工程，在施工現(xiàn)場架設(shè)混凝土攪拌機（現(xiàn)場設(shè)攪拌站）現(xiàn)場攪拌混凝土審批困難，而只能統(tǒng)一使用商品混凝土。此舉可避免水泥粉塵和噪音污染，而且流水化作業(yè)生產(chǎn)制作，水泥質(zhì)量穩(wěn)定，可以大大提高工程施工質(zhì)量。但這也給施工帶來了一定困難，如商品混凝土的夜間及周末、節(jié)假日供應(yīng)將影響項目工期及成本。經(jīng)過項目部多日的協(xié)調(diào)，夜間及周六、節(jié)假日供應(yīng)商品混凝土已解決，沒有大的影響，沒有額外費用。
4．5工人簽證審批嚴(yán)格
但凡在國外承接項目，對于需要大量中國工人完成的項目，中國工人簽證都是一個很關(guān)鍵的問題，必須妥善解決。以色列最近幾年出臺了一系列關(guān)于勞工的政策，對進(jìn)入以色列的勞工有很多限制。該項目為了解決工人施工問題，通過申請專家簽證，輸出了有限的工人。這不僅限制了勞工輸出的數(shù)量，且在很大程度上大大增加了簽證和工人輸出的成本（專家簽證一年的費用比勞工簽證高）。該工程為了解決工人缺乏的問題，在項目實施過程中，實行了多個單項工程的分包，與國際上其他國家的公司合作，從而很好地緩解了這一矛盾。
4．6爆破材料規(guī)定和限制
以色列爆破用品限制非常嚴(yán)格，所以在使用爆破用品時需要特別注意。
1）爆破材料的運輸、處理、存儲和使用需要根據(jù)相關(guān)法律進(jìn)行，并需要經(jīng)過勞工部施工監(jiān)督項目經(jīng)理和以色列警察的批準(zhǔn)。如果以色列警察批準(zhǔn)了爆破材料的存儲，監(jiān)督員有權(quán)到訪施工區(qū)爆破材料的存儲，并視察存儲組織和保安。
2）對于進(jìn)出存儲的爆破材料，承包商需要保持連續(xù)記錄和不斷地監(jiān)督所有數(shù)量的爆破材料以及附近的收發(fā)。項目經(jīng)理或者勞工部監(jiān)督施工的項目經(jīng)理會，根據(jù)自己的決定，隨機抽查這些記錄。如果出現(xiàn)任何情況的偷盜，應(yīng)立即通知警察和監(jiān)督員。
3）項目經(jīng)理對炸藥操作的批準(zhǔn)并不減免承包商對其雇員、監(jiān)督管理人員、現(xiàn)場到訪者或者過路人的安全以及整個施工和財產(chǎn)安全負(fù)責(zé)權(quán)的責(zé)任。任何由于爆破操作造成的對施工、公共財產(chǎn)、安裝財產(chǎn)或者私人財產(chǎn)的損害都必須由承包商自己負(fù)責(zé)賠償。
4）如果警察批準(zhǔn)在隧道內(nèi)存儲炸藥，那么存儲在隧道內(nèi)的炸藥用量不能超過正常施工24h的用量，需要經(jīng)過數(shù)量審查和經(jīng)過勞工部監(jiān)督施工的項目經(jīng)理和以色列警察的批準(zhǔn)。此要求同樣適用于雷管、爆破加速器、導(dǎo)火線和其它進(jìn)行爆破施工所需要的附件。
5）在隧道內(nèi)存儲炸藥和附件以及存儲細(xì)節(jié)需要經(jīng)過勞工部監(jiān)督施工的項目經(jīng)理的特別批準(zhǔn)。如果勞工部的項目經(jīng)理或以色列警察不頒發(fā)這些批文，承包商無權(quán)向以色列鐵路公司進(jìn)行任何索賠或者要求。
6）在炸藥存儲區(qū)附近30m內(nèi)不得安裝變壓器或者任何會釋放火星的儀器。
7）出現(xiàn)閃電期間所有裝藥必須停止。
5結(jié)語
