兰新铁路某段隧道变形控制施工及监理措施课件.pptx

1、 一、发生隧道大变形条件一、发生隧道大变形条件 二、隧道大变形共同特征二、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五、提高围岩量测工作质量及指导作用的管理技术措施术措施 六、处理隧道大变形工程现象的主要措施六、处理隧道大变形工程现象的主要措施 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

2、。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

3、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监控量测是

4、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：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、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。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；、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；、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、验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的

5、准确性，或为调整支护参数和施工方法提供依据；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；、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；、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、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）。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三、围岩监控量测在控制变形中的实质意义 1、审核、审核单个隧道监控量测实施方案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

6、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四、抓好围岩监控量测的监理技术措施 2、明确分

7、级检查内容要点、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

8、、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、现场检查控制办法、现场检查控制办法（1）规定检查频率）规定检查频率 专业监理工程师每天检查一次；监理分站长每周检查23次；总监、副总监每月检查3次；出现异常变形情况，由总监立即核查。（2）设置控制权限）设置控制权限 日常检查工作、净空变化速率持续0.2/d（围岩趋于基本稳定的情况）的核查，由专业监理工程师负责；净空变化速率在1.00.2/

9、d时（围岩仍处于变化状态、尚未稳定、应加强量测、并视情况及时采取临时支撑措施的状态），由监理分站长负责处理；出现净空变化速率在1.05.0/d（围岩处于急剧变化状态、应尽快加强初期支护系统的情况）时，由副总监负责处理；出现净空变化速率5.0/d或位移累计达100mm或初支开裂脱落、隧道内发现异常响声以及洞外地表严重开裂、陷落和滑动（可能发生围岩及初期支护系统面临失稳的可能）时，由总监负责处理。（3）明确分级检查内容要点）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

10、可靠性与准确性，洞内外地质情况，初支开裂变形与开裂情况，隧道内有无异常响声，洞初支开裂变形与开裂情况，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，重点核查初支开裂变形与开裂情况，初支开裂变形与开裂情况，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8项内容。（4）建立快速信息反馈机制）建立快速信息

11、反馈机制 1）建立异常情况报告制度）建立异常情况报告制度 凡出现隧道初支结构尚未基本稳定、洞内初支开裂脱落或有异常响声以及洞外地表明显开裂、陷落和滑动的的情况，现场专监必须按管理权限规定，向有管理权限的监理人员直接报告。2）建立分级快速反应机制）建立分级快速反应机制 发生各级监理人员控制权限的情况，分别作如下处理：出现分站长控制权限的异常情况，分站长在接到现场电话报告后，必须在1小时内赶赴施工现场，启动快速反应机制，且监督实施处理，并电话报告主管副总监；出现副总监控制权限的异常情况，副总监在接到现场电话报告后，必须在2小时内赶赴施工现场，启动快速反应机制，且监督实施处理，并电话报告总监落实情况

12、；出现总监控制权限的严峻情况，总监在接到现场电话报告后，必须在2小时内赶赴施工现场，启动快速反应机制，并监督实施处理，并电话报告xx公司西宁指挥部。凡出现初支大变形与开裂、隧道内有异常响声、洞外地表明显开裂、陷落和滑动迹象等紧急情况，必须立即报告总监处理。总监在接到现场电话报告后，必须以最快速度赶赴施工现场处理。（5）规定资料整理类别）规定资料整理类别 主要有：现场监测实施方案，监理监控量测管理台账，掌子面地质素描图，施工阶段围岩级别判定卡，监控量测记录汇总表，监控量测时态图以及空间关系曲线等6项。五、提高围岩量测工作质量及指导作用的管理技五、提高围岩量测工作质量及指导作用的管理技术措施术措施

13、 监理单位会同施工单位持续做好下列8项工作：1、双方派专人实施围岩量测和资料整理的管控。2、经常性检查测点保护情况，维护好测点、避免破坏。3、将测点布置在力学特征点最大值、变形较大处，随时掌控高危点的稳定动态。4、督促施工单位认真按照操作程序实施量测。5、监督施工单位严格按照规定监测频率实施量测，对大变形段按2.53m的断面加密量测，并全程关注应对措施效果。6、督促施工单位及时进行量测记录整理与成果分析。7、认真执行分级管理制度。8、认真执行信息反馈制度。1、发生大变形的地质条件：、发生大变形的地质条件：显著变质的岩类,如片岩,千枚岩、炭质页岩、泥岩等；膨胀性凝灰岩；软质粘土层和强风化的凝灰岩

14、；凝灰岩和泥岩分互层；泥岩破碎带和矿化变质粘土软弱围岩在高或极高地应力的场合等。岩层的单轴抗压强度低；围压比(地应力/单轴抗压强度)大；自然含水比大；具有一定的膨胀性等。采用能尽早闭合的短台阶法施工；在一般支护结构模式条件下，采用拱脚加强（增喷混凝土、大长锚杆等）、临时仰拱闭合、缩短开挖进尺等局部措施；在基本模式的锚杆中，在拱脚及边墙部位打长锚杆加强；修正马蹄形断面为蛋形，甚至圆形断面；必要时，底部也要打锚杆等。1）加强稳定掌子面的辅助措施 正面喷混凝土封闭掌子面、预留核心土和渣堆反压 施作超前锚杆或超前小导管 2）加强基脚的措施,即首先要把底鼓和侧壁的挤入控制住，这是基本的措施：向底部地层注

15、浆加固 向两侧打底部锚杆 支撑加底板及加劲肋 设底部横撑或临时仰拱 3）防止断面挤入的措施 主要在两侧增打加长锚杆，锚杆长度一定要超过围岩塑性区范围才有效果 设底部横撑.打底部锚杆.及时施作仰拱。这是极为重要的工程措施 缩短台阶长度.及早闭合 下半断面及仰拱同时施工 设纵向伸缩缝.采用可缩性支撑 增加环形初支套拱 4）防止开裂的措施 采用湿喷钢纤维混凝土 设加强钢筋 设纵向伸缩缝 5）建立日常量测管理体制及管理基准 监测初期位移速度 最终位移值的预测 建立控制基准值和分级管理制度提高控变响应能力 6）加强施工地质测试 预测和预报掌子面前方的地质状态 建立地质数据库,及时反馈 各种岩类的特性试验数据的测试 这些措施是综合的,是相互补充的,应视具体情况具体采用。当条件变化很大时,还要采用一些特殊的辅助施工措施。如压浆加固,改良岩体等措施。谢谢