隧道工程施工安全风险控制技术.ppt

⑨探测设备的研制应适应隧道空间环境狭小、黑暗、潮湿及施工干扰源等特点，同时考虑测线布置与探测范围的灵活性，使测点布置更加适应不同的探测需求，以完成各个探测方向的探测任务；探测对象的尺度宜进一步缩小，以满足围岩分级的需要，加强探测分辨率的研究及探测量敏感性研究，研究集探测多种地质对象于一体的多探测量、多功能的设备（系列）。 ⑩地质预报方法与手段宜采用多源协同预报的思想，才能将地质体的复杂性与施工对地质体的作用及围岩与支护的组合体时空特性有效结合起来，才能达到预报的目的。 第四部分信息化施工与动态反馈设计 在隧道施工中，很多坍方事故原因多出在管理环节。具体情况往往是，当遇到地质变化时，由于信息采集、分析、评判工作滞后，管理程序周期长等原因动态设计不能及时跟进，现场应急措施不力，在手续完善过程中错过了最佳处理时机。 隧道工程为线性结构，目前，受地质勘察技术方法、手段及设计深度的限制，很难完全准确的判定隧道工程地质条件和围岩特性，事实上，实践中也没有必要这么做，否则，将大幅度地增加设计周期和投资。关键问题是如何利用好现代隧道施工信息化技术，加强动态管理，把监控量测纳入工序组织，当边界条件发生变化时，及时跟进动态设计。 第一章 监控量测——隧道工程信息化施工的基础 一、新奥法的提出与命名 新奥法是新奥地利隧道施工方法的简称，它的概念是奥地利学者拉布西维兹教授于二十世纪50年代提出的。它是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论为基础、将锚杆和喷射砼组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法。后经奥地利、瑞典、意大利等国的许多实践和理论研究，于二十世纪60年代取得专利权并被正式命名为“新奥法”。 二、新奥法基本概念——监控量测由来 新奥法的核心是最大限度地利用和发挥围岩的自承能力，围岩不仅仅是荷载也是结构的重要组成部分。采取各种工程措施，使围岩成为隧道承载体系的一部分。 新奥法是应用岩体力学理论，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，通过对围岩和支护的监控量测来指导隧道设计、施工的方法。监控量测是现代隧道修建技术中不可或缺的组成部分。 三、新奥法的基本要点 1、开挖作业采用光面爆破或预裂爆破，尽量采用大断面或较大的断面开挖，全断面开挖比分部开挖有利，能减少对围岩的扰动。 2、隧道开挖后，尽量利用围岩的自承能力，充分发挥围岩自身的支护作用； 3、根据围岩特征，采用不同的支护参数，及时施作密贴于围岩的柔性喷射砼和锚网初期支护，以控制围岩的变形和松弛； 4、在软弱破碎围岩地段，使断面及早闭合，以有效地发挥支护体系的作用，从而保证隧道结构的稳定； 5、二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑，也就是说初期支护要满足稳定需要，二次衬砌仅作为安全储备； 6、尽量使隧道断面周边轮廓圆顺，避免棱角突变处应力集中。喷层面圆顺平整，有利于防排水作业质量控制； 7、可采用排水的方法降低岩体中水的渗透压力，条件允许也可采用注浆帷幕封堵； 8、测定衬砌的应力及围岩的变位，以指导设计变更及施工管理。 四、监控量测 现场监控量测贯穿隧道施工的全过程。隧道施工技术规范规定：采用复合式衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，制定监控量测计划，并在施工中认真实施。监控量测是隧道在施工过程中，对围岩和支护体系的稳定状态进行监测，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是优化施工方案、指导施工程序、确保施工安全的重要手段，在隧道施工过程中必须作为一个独立工序进行管理。 隧道施工中的监控量测，分必测项目和选测项目，应根据设计要求和隧道的具体情况以及监理工程师的指示选定。必测项目为：洞内外观察、周边位移量测、拱顶下沉量测等；选测项目为：地表下沉量测、围岩内部变形量测、锚杆轴力量测、围岩压力量测、支护及衬砌应力量测、钢架内力量测等。 1、洞内外观察 观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。进行开挖工作面地质素描，填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。 洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。 2、周边位移量测 量测开挖断面的收敛情况，包括量测拱顶下沉、净空水平收敛以及底板鼓起（必要时）。 拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为：Ⅳ类及以上围岩不大于40m。围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1～2个，水平收敛1～2对。当发生较大涌水时，围岩量测断面的间距应缩小至5～10m。 各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近工作面埋设，一般为0.5～2m，并在下次爆破循环前获得初始读数，初读数