1 工程概況
111 工程概述
輕軌較新線是重慶市輕軌規(guī)劃中的主要組成部分,是國家確定的西部開發(fā)的十大基礎(chǔ)設(shè)施項目之一。由中鐵十一局五處承建的輕軌大坪車站隧道位于重慶大坪。大坪車站隧道起訖里程為DK7 + 658. 20 ～ DK7 + 739. 5 , 全長為81. 3m , 縱坡為3 ‰,為超淺埋地段Ⅲ 類圍巖。襯砌斷面采用大拱腳薄邊墻隧道結(jié)構(gòu),邊墻底部開挖寬為21. 88m , 隧道開挖高度為17. 86m 。地表有7～9 層磚混結(jié)構(gòu)的民用住宅樓,要求爆破震速小于2cm/ s , 隧道質(zhì)量達到不滲不漏、Ⅰ 級防水標(biāo)準(zhǔn)。
112 地質(zhì)概述
DK + 658. 2～DK7 + 739. 5 段洞頂巖體厚4～ 15m , 成洞條件較差,圍巖為泥巖夾砂巖, 風(fēng)化帶泥巖的自然抗壓強度為8. 6MPa , 巖石飽和強度為5. 4MPa ; 微風(fēng)化帶泥巖的自然抗壓強度為14. 4MPa , 飽和強度為9. 9MPa ; 砂巖的巖石飽和抗壓強度為28. 3MPa , 巖體完整性系數(shù)為0. 83 ; 隧道涌水量為159m3/ d 。
2 施工方案確定
由于該隧道為超淺埋隧道,圍巖自身承載能力差,呈松散狀態(tài);地表有較為密集的7～9 層磚混結(jié)構(gòu)的民用住宅樓; 以及該隧道具有跨度大、泥巖風(fēng)化嚴(yán)重、砂巖節(jié)理發(fā)育,受構(gòu)造影響,巖層裂隙水發(fā)育;地表外荷載和圍巖壓力主要集中在隧道拱部。為避免隧道拱部垂直壓力過大,造成隧道拱部下沉過多,危及地表建筑物的安全,在施工中采用以控制隧道拱部下沉變形為主的開挖方式,參考目前國內(nèi)外類似大跨地下工程實例及以往的施工經(jīng)驗,針對重慶輕軌大坪車站隧道超淺埋圍巖特點和確保地表建筑物的安全,采用上半斷面雙側(cè)壁導(dǎo)坑正臺階法下半斷面分部臺階法施工,能最大限度地減少對圍巖的擾動,減少地面沉降,有效地控制圍巖變形和保護圍巖的天然承載力。
3 施工方法與施工工藝
311 施工工藝流程( 見圖1)
1. (1) 先沿隧道拱圈外側(cè)施作大管棚,在大管棚預(yù)支護和小導(dǎo)管注漿條件下,展開上半斷面左右兩側(cè)壁導(dǎo)坑的掘進,為盡量減少對圍巖的擾動,右側(cè)壁導(dǎo)坑滯后左側(cè)壁導(dǎo)坑15～20m 。
(2) 上半斷面左右導(dǎo)坑采取正臺階分部開挖。先作左右導(dǎo)坑上半斷面超前中空錨桿,再進行左右導(dǎo)坑上半斷面環(huán)形土開挖,在施作環(huán)向錨桿、掛網(wǎng)和初噴混凝土以及左右導(dǎo)坑下半斷面超前中空注漿錨桿后,開挖左右導(dǎo)坑兩側(cè)壁土石方和施作初期支護,在左右導(dǎo)坑拱部初期支護和中隔壁臨時鋼拱支撐完成后,開挖導(dǎo)坑上半斷面核心土。
(3) 導(dǎo)坑掘進15～20m 后,進行中隔壁正臺階上半斷面土方開挖。
(4) 在中隔壁拱部斷面錨噴支護基本穩(wěn)定后, 立模襯砌拱部混凝土。
(5) 在拱部混凝土保護下,進行上半斷面中隔壁正臺階下部核心土開挖。
(6) 在隧道上半斷面掘進30～35m 后進行下半斷面施工。在認(rèn)真加固拱腳,打設(shè)拱腳錨桿,加強型鋼的鋼架縱向連接,使上部超前和初期支護與圍巖聯(lián)成完整體系; 下部開挖后必須立即噴射混凝土,支護緊跟,盡量單側(cè)落底或雙側(cè)交錯落底,避免上部斷面兩腳的拱腳同時懸空; 落底長度為2 ～ 3m , 并不得大于4. 50m 。
312 超前支護
該隧道超前支護采用超前長管棚及小導(dǎo)管注漿加固圍巖。31211 超前長管棚
(1) 套向架施工
在拱部開挖線外緣設(shè)三榀20b 工字鋼,在工字鋼頂部點焊固定<102mm 壁厚為4mm 的無縫鋼管, 長3m , 作為打管棚孔的導(dǎo)向管,在安裝導(dǎo)向管時其位置要精確,嚴(yán)格控制其位置和角度,導(dǎo)向管的中心線設(shè)在開挖輪廓線外側(cè)20cm 。導(dǎo)向架20b 工字鋼縱向用鋼管連接,經(jīng)向采用在核心土中打錨桿, 并將錨桿與工字鋼間采用焊接,確保工字鋼安裝牢固,不移位?？卓诠芊较驗樵谠O(shè)計縱坡的基礎(chǔ)上加2°的仰角。
(2) 管棚施工
管棚成孔采用CLQ280A 型潛孔鉆機鉆孔, 根據(jù)潛鉆機的操作范圍,縱向分臺階下挖,分臺階打孔,臺階高度為3m , 在施工時要加強加站暗挖前管棚范圍內(nèi)基坑土石方的開挖控制,不能盲目亂挖, 以免超挖后超過潛孔鉆機的操作范圍。
管棚采用<89mm 壁厚為6mm 的無縫鋼管,在鋼管前端213m 范圍內(nèi)鉆<10mm 的花孔,花孔縱向間距40cm , 環(huán)向間距10cm , 相鄰兩排花孔要錯開呈梅花型布置,管棚間采用絲扣連接。
管棚間距50cm , 共設(shè)63 根管棚,在管棚管內(nèi)放置鋼筋籠,并采用高壓注漿向孔內(nèi)壓注水泥水玻璃雙液漿,終壓注漿壓力為4MPa 。注漿參數(shù)水:水泥= 0. 5 :1 , 水玻璃濃度為35 波美度,水泥漿體積: 水玻體積= 1 : 0. 5 , 空隙率為15 % , 擴散半徑為50cm 。31212 超前小導(dǎo)管注漿(見圖2) 
圖2 超前小鋼管注漿布置
在大管棚預(yù)支護條件下開挖作業(yè)過程中,若遇到局部地段圍巖仍處于松散狀態(tài)自穩(wěn)能力較差時, 采用超前小導(dǎo)管注漿加強對圍巖的注漿固結(jié)。
小導(dǎo)管采用<42 , 壁厚為5mm 的無縫鋼管,長為3. 5m , 環(huán)向間距為40cm , 沿隧道開挖輪廓線,以5°的外插角布置,前后兩排小鋼管搭接長度不小于110m , 開挖后及時施作錨噴和型鋼支撐,并將超前小導(dǎo)管端頭焊接在工字鋼支撐頂部,以形成整體, 在鋼管尾部215m 范圍鉆<10mm 的注漿花孔,孔距為15cm 。
采用水泥—小玻璃雙液漿膠凝時間為2min , 注漿設(shè)備采用DW250/ 50 型雙液注漿泵。
313 掘進
1. (1) 左右導(dǎo)坑、中隔壁及上下半斷面均采用復(fù)式楔形掏槽,光面爆破,并設(shè)周邊緩沖減震孔。
(2) 先沿開挖輪廊線布置1 排密炮眼即周邊緩沖減震孔,其眼距為60cm , 距隧道輪廊線5cm , 爆破時均不裝藥;再于周邊緩沖減震孔內(nèi)側(cè)30cm 處布置1 圈炮眼(即周邊眼),眼距60cm , 眼深與外圈眼相同,眼內(nèi)按正常藥量裝小直徑藥卷; 孔位與周邊緩沖減震也成梅花形布置。周邊孔先起爆,此時的周邊緩沖減震孔本身就能起到緩沖作用,在起爆后使周邊密排空眼之間形成貫通的裂縫,又能起到反射其它炮眼爆破產(chǎn)生的爆破應(yīng)力波的作用,使輪廓線附近的巖石破壞減到最小程度。
(3) 布置下半斷面炮眼時,考慮到有兩個臨空面,爆破時,石碴向上拋擲會打壞臨時支護的混凝土噴層,故第一排炮眼的最小抵抗線以1. 1m 左右為宜。先起爆的碴堆可以為下面幾排炮眼起到覆蓋作用,防止飛石對拱部臨時支護的沖擊。
(4) 一般隧道爆破,炮孔都是拱形布置拱形起爆,拱形對外力抵抗力大,要使它破碎用炸藥量大, 所產(chǎn)生的震動效應(yīng)也隨之增大,因此采用線形布置炮孔線形起爆,使巖石的夾制減小,有利于爆破,以減少對地表建筑物的震動。炮孔線形布置和起爆具有布置炮孔簡單;炮孔參數(shù)準(zhǔn)確;臨空面好,可提高炸藥爆炸能量利用率,用炸藥量少,爆破震動速度小;炮孔排列整齊便于鉆孔,可提高鉆孔效率;易于采用光面爆破,控制開挖輪廓; 便于調(diào)裝孔網(wǎng)參數(shù)控制巖石塊度,提高裝載效率。
(5) 雷管采用3～29 段非電毫秒雷管,隔段使用;炸藥采用2 號巖石硝銨炸藥,規(guī)格分別為<32 × 200 和<25 ×400 兩種。當(dāng)有水時, 換成乳化油炸藥,使用毫秒雷管。周邊眼使用<25 藥卷,其余炮眼均用<32 藥卷。
(6) 周邊眼采用間隔裝藥方式,其余采用連接裝藥、密集堵塞方法,起爆網(wǎng)路為復(fù)式網(wǎng)路,以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時要注意爆管不能打結(jié)和拉細;各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)相同;引爆雷管就應(yīng)用黑膠布包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端10cm 以上處。網(wǎng)路聯(lián)好后要有專人負責(zé)檢查。洞內(nèi)爆破時間安排在夜間22 時之前,以減少居民的干擾, 節(jié)假日不安排爆破作業(yè)。
314 初期支護
31411 中空注漿錨桿
隧道拱部環(huán)向采用中空注漿錨桿,環(huán)向錨桿按<25 中空漿錨桿設(shè)計,錨桿每根長3. 50m , 按間距1. 0 ×1. 0m 梅花形布置,錨桿端部采用厚8mm 鋼板、尺寸為20 ×20cm 作墊板。采用錨桿鉆孔臺架鉆孔,鉆孔后采用高壓水沖洗,然后將錨桿放入鉆孔內(nèi),用注漿機將早強速凝砂漿通過中空錨桿注入圍巖內(nèi)以固結(jié)圍巖,注漿前用止?jié){塞將錨孔堵塞, 以防砂漿外泄,早強砂漿達到一定強度后方可安裝鋼墊板。
31412 砂漿錨桿
1. (1) 拱部核心土側(cè)壁采用錨噴支護采用砂漿錨桿,桿體采用20 猛硅<22mm 螺紋鋼筋,錨桿長度為110m , 間距為1. 0 ×1. 0m 。
(2) 自制簡易操作平臺架,采用YP228 型風(fēng)動鑿巖機鉆孔,用高壓風(fēng)吹凈孔內(nèi)巖屑,然后用注漿機將早強水泥砂漿注入錨孔。
(3) 對于向下的錨桿,將注漿管插入孔底,隨后邊注漿邊向外拔注漿管,直到注滿為止;對于向上的錨桿,采用排氣注漿法,將內(nèi)徑4～5mm , 壁厚1 ～1. 5mm 的軟塑料排氣管沿錨桿全長固定于桿體上,并在孔外留1m 左右的富余長度; 將錨桿緩慢送入孔中至設(shè)計位置; 將長250 ～ 300mm 、外徑25mm 左右的薄壁鋼管用早強或超早強水泥固定在孔口位置并將孔口堵密; 注漿前應(yīng)檢查排氣管,當(dāng)確認(rèn)注漿管暢通時即可注漿,注漿時正常情況下有氣體排出,當(dāng)排氣管不排氣或溢出稀漿時即可停止注漿;漿液采用早強砂漿,以縮短安裝墊板的時間, 加快工程進度。
31413 鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)
初期支護鋼筋網(wǎng)采用<615 和<8 鋼筋,按20cm 間距綁扎和點焊。鋼筋網(wǎng)使用前清污除銹,現(xiàn)場預(yù)點焊成網(wǎng)片,在圍巖表面噴射一層砼后掛設(shè),隨受噴面起伏鋪設(shè),鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿聯(lián)結(jié)牢固,噴射砼時不產(chǎn)生晃動。
31414 型鋼鋼架制安
(1) 按間距50сm 設(shè)置一榀I20b 工字鋼鋼架, 中隔壁導(dǎo)坑I14 號工字鋼與拱部I20b 工字鋼要連接牢固,并與環(huán)向錨桿加以連接。
(2) 型鋼鋼架安裝前必須先打錨桿,掛網(wǎng)后先噴一層混凝土,然后再安裝型鋼鋼架,型鋼鋼架與環(huán)向砂漿錨桿或中空注漿錨桿相焊接,焊接后按設(shè)計要求厚度分層噴射混凝土。
(3) 鋼架間采用<22 鋼筋聯(lián)接,環(huán)向間距0. 8m , 在1/ 3 拱腰處增加交叉聯(lián)接鋼筋,以防鋼架向一個方向傾倒,鋼架與縱聯(lián)<22 鋼筋間用滿焊聯(lián)接,鋼架與聯(lián)接鋼板采用滿焊聯(lián)接, 聯(lián)接鋼板間先用M16 螺栓聯(lián)接,再用點焊加固。鋼架與巖面間的空隙必須用噴射混凝土填塞密實,以免鋼架出現(xiàn)點支撐,受力不均。
31415 側(cè)壁坑支護加固措施
(1) 除采用型鋼、網(wǎng)噴支護外,特別加強拱頂, 拱腰和拱腳三個部位的支撐。拱頂支撐采用和型鋼拱架和未開挖土體的中隔墻型鋼鋼架焊成整體, 型鋼鋼架采用<22 鋼筋按間距60cm 連接,并噴混凝土將中隔墻面進行封閉。
(2) 拱腰及拱腳采用<108 鋼管作對撐,鋼管兩端焊16mm 鋼板作托和底腳,若對撐底板受水浸泡且土質(zhì)松軟時,將底板噴混凝土封閉,并墊5cm 厚木板加大基礎(chǔ),拱腳處按下傾角60°打入215m 的鎖腳錨桿(<22) 或鋼管(<48) ,拱架與圍巖間采用木楔加緊。若圍巖極軟弱且側(cè)壓力過大, 拱頂采用<108 鋼管加強支撐并與拱腰支撐管腳連接,拱腳支撐底腳亦可與拱腰底腳采用鋼管連接并噴混凝土進行封閉,形成兩個封閉環(huán)結(jié)構(gòu),以加強初期支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(見圖3) 。
(3) 拱部側(cè)壁導(dǎo)坑開挖后在起拱線上3. 5m 處設(shè)置支撐鋼管(<108) ,以加強側(cè)壁導(dǎo)坑和中隔墻型鋼鋼架的剛度和整體性。
315 模噴混凝土
31511 待噴面處理檢查待噴面尺寸、幾何形狀是否符合設(shè)計要求;拆除待噴射面影響噴射作業(yè)的障礙物,對不能拆除者應(yīng)加以保護; 為保證施工質(zhì)量和施工作安全,施工前噴射面要進行如下處理: 清除浮面和有害的粘著的雜物等; 有涌水的地方要做好排水; 噴射面吸水性較強時要預(yù)先灑水;凡設(shè)有加強鋼筋或鐵絲網(wǎng)時,為了不致反彈,要將鋼筋或鐵絲網(wǎng)牢固地固定在噴射基層面上;
圖3 側(cè)壁導(dǎo)坑支護加固
31512 噴射混凝土
(1) 采用TK2961 濕式噴射機,其工作風(fēng)壓大于0. 5MPa 為宜,以利于克服拌和好的混凝土在管道內(nèi)流動的阻力。
(2) 拱部噴射混凝土厚40～55cm , 厚度較大, 采用噴射方式難以達到其設(shè)計厚度,故采用模噴混凝土方式進行施工, 隧道拱部徑向錨桿、掛網(wǎng)和20b 工字鋼鋼架安裝和焊接后,進行掛作業(yè),采用2 根Φ16 鋼筋置于與型鋼鋼架相應(yīng)的位置,將模板置于鋼筋與鋼架之間,再用12 # 鐵絲將型鋼鋼架與鋼筋捆結(jié)牢,確保模噴混凝土的厚度。
(3) 混凝土噴射應(yīng)分片依次自下而上進行,并先噴型鋼格柵與壁間混凝土,然后再噴兩鋼筋格柵之間混凝土;爆破作業(yè)時,噴射混凝土終凝到下一循環(huán)放炮間隔時間不應(yīng)小于3h ; 噴射混凝土2h 后應(yīng)養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不應(yīng)少于14d , 當(dāng)氣溫低于+ 5 ℃ 時,不得噴水養(yǎng)護;噴射混凝土施工區(qū)氣溫和混合料進入噴射機溫度均不得低于+ 5 ℃ 。 316 防水施工
31611 防水層
(1) 巖面整修
防水板鋪設(shè)前,先測量長度、修整基面,砼噴面是不光滑的,或者凸出的鐵線、鋼管架,應(yīng)進行整修處理,整修方法和標(biāo)準(zhǔn)如下: ① 噴射面的凹坑,用砂漿或補噴砼找平,或采用鑿打凸起處,直至矢跨小于1 : 5 , 以防防水板被拉裂。② 鋼筋、鐵線先掐斷,后鉚平,然后用灰漿抹平,以防防水板被鈍器刺破。③ 當(dāng)有凸出螺栓時, 先割掉帽外的多余螺栓,再用塑料帽覆蓋栓頭,塑料帽的外弧半徑R ≥30mm 。④ 基層面陰角,陽角處應(yīng)做成100mm 圓弧或50 ×50mm 鈍角; ⑤ 基層面應(yīng)干燥,含水率不宜大于9 % 。
(2) 防水板鋪設(shè)方法
① 用腳手架鋼管自制簡易操作架、利用操作架作為操作平臺。② 將無紡布緊貼巖面平鋪,用射釘槍固定, 固定釘與無紡布間設(shè)熱熔襯墊。③ 將EVA 樹脂防水卷材,鋪在無紡布外,并用手動熱熔接器在熱熔襯墊處將EVA 與無紡布連接。④ 先在隧道內(nèi)拱頂彈出中心線,將預(yù)先卷好的EVA 防水卷材環(huán)向展開,縱向采用無釘連接,前后兩圈EVA 搭接長度不小于8сm , 采用手動熱熔接器雙道粘合,留加壓孔道。⑤ 質(zhì)量檢查:先堵住熔接時留的空氣道的一端,然后用空壓機從另一端加壓,壓力表顯0. 1～0. 15MPa 時停止加壓,以壓力維持2min 以上則說明完成粘合。否則用檢測液找出漏氣部位,修補后再次加壓檢測。
317 二次襯砌
31711 拱部支架
1. (1) 拱部二次襯砌采用自制拱架支撐,組合鋼模板,頂部利用核心土加豎撐支撐,拱架下部利用腳手架鋼管拼裝成的軌行式桁架支撐,長度為4m , 模板采用60 ×150cm 鋼模,每次拆卸模板、拱架及連接件均放置在支撐架和核心土頂部。
(2) 采用60 ×20 ×16cm 枕木、間距為45cm , 鋼軌采用43kg/ m , 軌距為3. 5m 。鋪枕木前用C15 砼找平枕木帶,以便受力均勻。
31712 邊墻支架
邊墻支架采用型鋼、鋼管和螺旋支撐組成,邊墻豎帶采用I16a 工字鋼制作,門式框架采用I10 槽鋼和L75 ×75 ×6 角鋼,支撐采用<10cm 無縫鋼管配合螺旋支撐組合而成。模板采用120 ×150cm 大塊面組合模,該模采用厚6mm 鋼板和L75 ×75 ×6 角鋼制成。每次襯砌混凝土長度為4. 5～6. 0m 。
31713 混凝土澆筑
隧道襯砌施工采用商品砼,采用砼輸送泵泵送入模。在灌注拱部砼時,必須對稱進行,砼垂直下落高度不得大于2m , 要連續(xù)灌注,灌注速度不宜太快,以每小時10m3 為宜,按S8 抗?jié)B砼的要求選擇配合比,并加強振搗,振搗時間為10～30s 。
二次襯砌符合以下條件方可進行混凝土澆筑:
(1) 隧道二次襯砌在圍巖和初期支護結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定并符合下列條件后進行施工:
① 隧道周邊收斂速度有明顯減緩趨勢; ② 收斂量已達總收斂量的80 % 以上; ③ 收斂速度小于0. 15mm/ d 或拱部位移速度小于0. 1mm/ d 。
(2) 立模質(zhì)量控制
① 拱部模板應(yīng)預(yù)留沉落量10～30mm , 其高程允許偏差為設(shè)計高程加預(yù)留沉落量( + 10mm , 0mm) ; ② 變形縫及垂直施工縫端頭模板應(yīng)支立垂直、牢固,變形縫必須在同一法向斷面。③ 邊墻與拱部模板應(yīng)預(yù)留混凝土灌注及振搗孔口。
(3) 混凝土采用輸送泵輸送,坍落度應(yīng)為: 墻體100～150mm , 拱部160～210mm ; 振搗不得觸及防水層、鋼筋、預(yù)埋件和模板;
(4) 混凝土灌注至墻拱交界處, 應(yīng)間歇1 ～ 1. 5h 后方可繼續(xù)灌注;
(5) 混凝土強度達到2. 5MPa 時方可拆模。
(6) 灌注邊墻混凝土?xí)r預(yù)留車站站廳層樓搭接鋼筋。
318 拱墻結(jié)合部防水板、鋼筋保護措施
車站隧道隧道二次襯砌采用先拱后墻法施工, 二次襯砌邊墻鋼筋延伸進拱部二次襯砌中,為防止邊墻開挖炸壞防水板、邊墻負筋接頭數(shù)量符合規(guī)范要求,故在拱墻結(jié)合部對防水板邊墻鋼采取特殊的保護措施。
為保證大拱腳處的開挖斷面尺寸,減少圍巖擾動,保證大拱腳處圍巖的完整性,爆破采用預(yù)留光爆層分兩次進行。在側(cè)壁導(dǎo)坑初期支護完成后,拱部二次襯砌前在起拱線以下開挖1m ×1m 的坑槽, 以存放邊墻邊連接防水板和邊墻鋼筋連接接頭(詳見圖4)
圖4 拱墻結(jié)合部防水
圖5 測點布置圖
(1) 先在大拱腳處及溝槽側(cè)壁按設(shè)計要求進行噴錨支護,并在溝槽底部和另一個側(cè)壁噴3～5cm 的C20 砼,以防溝槽積水浸泡圍巖。
(2) 大拱腳處鋪設(shè)與設(shè)計同標(biāo)準(zhǔn)的防水板和無紡布各2 層,無紡布鋪在上層與鋼筋底部鋼墊板直接接觸,防水板及無紡布下料長度要預(yù)計至設(shè)計起拱線以下2m 。
(3) 大拱腳以下防水板,在起拱線以下60cm 處將剩余的防水板和無紡布折疊在靠邊墻與邊墻主筋之間,裝在防水板保護套內(nèi),保護套用0. 75mm 的鐵皮作成。
(4) 邊墻鋼筋按設(shè)計及規(guī)范對接頭數(shù)量的要求插入溝槽內(nèi),確保鋼筋接頭數(shù)量在同一截面的不超過總接頭數(shù)的50 % , 并留足規(guī)范要求長度,為了避免鋼筋焊接時燒壞防水板,故采用墩粗直螺紋機械連接。
(5) 鋼筋綁扎結(jié)束后,在溝槽夯填河砂,一定要夯實,以免在灌注砼時下沉。
(6) 在溝槽砂頂抹低標(biāo)號水泥砂漿,待水泥砂漿具有一定強度后方向灌注二次襯砌砼。
319 圍巖監(jiān)控量測
根據(jù)新奧法的基本原理,必須對圍巖實行監(jiān)控量測,其目的在于掌握圍巖動態(tài),對圍巖穩(wěn)定性作出評價;確定支護結(jié)構(gòu)形式、支護參數(shù)和支護時間; 了解支護結(jié)構(gòu)的受力結(jié)構(gòu)和應(yīng)力分布;評價支護結(jié)構(gòu)的合理性及其安全性,以確保施工安全和防止地表下沉。31911 監(jiān)控量測內(nèi)容與頻率(詳見圖5)
1. (1) 巖體爆破地面質(zhì)點振動速度和噪聲:采用DSVm24C 測振儀1 臺,89122 拾振儀4 臺,筆計本電腦一臺等設(shè)備,按質(zhì)點振速根據(jù)結(jié)構(gòu)要求設(shè)點,噪聲根據(jù)規(guī)定的測距設(shè)置,隨爆破及時監(jiān)測。
(2) 地表、地面建筑、地下管線及結(jié)構(gòu)物變化: 采用水準(zhǔn)儀和水平尺按每10～20m 一個斷面、每斷面7～11 個測點測量。
(3) 拱頂下沉: 采用水準(zhǔn)儀、鋼尺等按每5 ～ 10m 一個斷面,每斷面1～3 個測點進行測量。
(4) 周邊凈空收斂位移:采用隧道凈空收斂計按每5～10m 一個斷面,每斷面2～3 個測點進行測量。
(5) 型鋼內(nèi)力:采用支柱位移計、其它測力計按每30 榀工字鋼鋼架設(shè)1 對測力計進行測量。
(6) 地表、地面建筑、地下管線及結(jié)構(gòu)物變化、拱頂下沉,周邊凈空收斂位移,型鋼內(nèi)力的量測頻率為開挖面距量測斷面前后< 2B 時1～2 次/ d ; 開挖面距量測斷面前后< 5B 時1 次/ 2d ; 開挖面距量測斷面前后> 5B 時1 次/ 周。
(7) 地表沉降觀測點: 在線路中線兩側(cè)每2～ 3m 設(shè)一個測點,中線附近密,遠離時逐漸變稀,每側(cè)布置不少于6 個測點,測點布置要牢固,并作明顯標(biāo)志。
31912 收斂計算
t 時刻周邊收斂值:ut = 10 -lt + xt1 -xt0 每隔一段時間根據(jù)實測數(shù)據(jù)繪制位移—時間關(guān)系曲線,并進行回歸分析,得出回歸方程ut = A.+ Bt ,由此推出最終時刻的收斂值。
31913 監(jiān)控與量測
1. (1) 一般情況,測點距開挖面應(yīng)小于2m , 測點埋設(shè)后,初次量測時間應(yīng)在上次爆破掘進后24 小時內(nèi),下次掘進之前進行。每一次量測初讀數(shù)應(yīng)反復(fù)測讀,當(dāng)連續(xù)量測3 次的極度差R < 0118mm 后, 才能繼續(xù)爆破掘進。
(2) 圍巖和初期支護結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定應(yīng)具備下列條件時,方可停止測量:① 隧道周邊收斂速度有明顯減緩趨勢; ② 收斂量已達總收斂量的80 % 以上; ③ 收斂速度小于0. 15mm/ d 或拱頂位移速度小于0. 1mm/ d 。
(3) 隧道施工中出現(xiàn)下列情況之一時,應(yīng)立即停工,采取措施進行處理:
① 周邊及開挖塌方、滑坡及破裂; ② 量測數(shù)據(jù)有不斷增大的趨勢; ③ 支護結(jié)構(gòu)變化過大或出現(xiàn)明顯的受力裂縫且不斷發(fā)展; ④ 時態(tài)曲線長時間沒有變緩的趨勢。
(4) 為保持圍巖本身的支持能力,隨時注意觀察支護的變化狀況、防止圍巖出現(xiàn)過大的變形。對支護進行量測,評定其可靠性。在拱部、邊墻等部位設(shè)置觀測點,進行位移一時間關(guān)系的量測,隨時反饋信息,一旦發(fā)現(xiàn)位移增長率突變等反?，F(xiàn)象, 位移值超過允許的范圍而仍無停止趨勢,應(yīng)及時采取加強措施,通過量測指導(dǎo)噴射砼的厚度。
(5) 同時觀察洞內(nèi)圍巖風(fēng)化、裂隙的發(fā)育趨勢以及地下水情況及噴射砼的效果。
(6) 在可能產(chǎn)生地表塌陷之處設(shè)置地表觀測點進行觀測,密切監(jiān)測地表構(gòu)筑物的變化。
(7) 協(xié)調(diào)好施工與觀測儀器安裝、觀測相互干擾,采取有效的防護措施避免儀器、設(shè)備受到人為和機械的破壞。
4 結(jié)束語
可停止測量:在重慶輕軌特大跨超淺埋車站隧道施工中,采取了正確的開挖方式、有效的支護手段、大管棚和小導(dǎo)管注漿固結(jié)圍巖及有利的安全保障措施,控制了地表下沉和爆破震速,確保了工程質(zhì)量和地表建筑物的安全,施工進度達到每月成洞25m , 受到了業(yè)主和監(jiān)理單位的一致好評。
