隧道施工与维护实训报告

隧道施工与维护实训报告

一、实训目的

二、隧道监控量测施工方案

一．编制依据

1.施工图

2.标段指导性施工组织设计；

3.交通部颁发的规范、规程、标准：

4.高速公路建设指挥部有关要求。

二．编制原则

1．高效、适用原则

本方案的高效运行，能确保预报质量并有效的指导施工，适合本工程所有隧道

2．安全原则

本方案的操作实施要安全，并能指导安全施工；

3．符合本单位技术水平的原则

本方案拟投入的设备、实施人员均符合本单位现有水平，能确保方案顺利实施。

三．适用范围

适用于隧道监控量测。

四．工程概况

1．隧道概况

本标段共隧道1座，总长度1.624km。隧道穿越的地层岩性多为砂岩、页岩、岩夹岩泥灰岩等，岩性变化较大。

隧道概况见表1-1。

表1-1隧道工程及围岩分级表

2．施工存在的风险

根据设计图纸提供的地质资料，不难发现，本标段隧道施工中存在坍塌、冒顶、突水、突泥等风险。

3．监控量测目的

通过监控量测，使工程技术人员能掌握已开挖地段围岩的变形趋势及隧道支护的稳定性，并根据监测结果，判断开挖方法、支护参数是否满足施工安全要求，进而采取相应对策，调整施工方法和支护参数，以达到规避风险，确保安全施工和安全运营的目的。

4．监控量测手段

本标段主要采用精密水准仪、收敛仪、隧道断面仪等对隧道地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛、断面变化等监控项目进行量测。

五．监控量测预报方案

1．组织机构、人员及设备

为了确保隧道监控量测能顺利、有序开展，及时准确指导施工，项目部各队均设一个监控量测作业班，配备了一定的监控量测设备，并成立监控量测领导小组。

主要设备

主要测量设备配置表

2．监控量测程序和项目

（1）监控量测必测项目

必测项目在采用喷锚构筑法施工时必须监测。

监控量测必测项目表

（2）监控量测选测项目

选测项目根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其它要求选择监测。

（3）监控流程

监控流程见监控量测流程框图。

3．监控量测方法及工作要点
根据设计提供地勘资料，本标段隧道进出口偏压、浅埋较多，部分地段线路地表有水塘，隧址区域节理裂隙发育，部分隧道内有断层、岩溶，部分地段有突水突泥隐患。因此，监控量测过程中要把地表沉降观测和围岩收敛变形观测作为重点，其它选测项目根据实际情况选测，以满足指导施工为准。

（1）浅埋、偏压地段地表沉降量测

洞口段、洞顶浅埋地段开挖前垂直隧道纵轴线横向埋设地表监控量测桩（混凝土桩）及水平基准点，第一个监测断面布置在明暗洞交界里程往洞内方向2m处，其余断面间隔见地表沉降观测横断面纵向间距表，布置尽量与洞内拱顶下沉、净空水平收敛断面布置一致（也可根据情况调整）。每个地表下沉量测断面测点横向间距为2～5m（横断面布点应结合地形），横向布点埋设见（地表沉降横向测点布置示意图）。隧道开挖时及时根据量测数据绘制地表下沉位移－时间的关系曲线，绘制地表下沉位移值－距开挖面距离的关系曲线，地表沉降量测用精密水准仪观测。

（2）拱顶下沉测点和净空变化（围岩收敛）测点应布置在同一断面，根据设计要求，Ⅴ级围岩每5m、Ⅳ级围岩每10m、Ⅲ级围岩每30m、Ⅱ级围岩每50m布设一个断面，第一个监测断面布置在明暗洞交界里程往洞内方向2m处，拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近。

拱顶下沉及净空变化量测点布置图

（3）必测项目的检测频率应符合下表要求

监控量测各断面量测频率应符合按距开挖面距离确定的监控量测频率表的要求；

对监控量测数据进行分析，计算位移速度，再按位移速度确定的监控量测频率表所确定频率监测。

4．监控量测方法

（1）现场量测应根据设计文件的要求进行测点埋设、日常量测和数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工异常情况，及时调整监控量测计划。

（2）现场测点读数读三次，取其平均值。并详细记录。

5．量测数据的处理与应用
（1）监控量测数据分析主要包括以下几方面：

a.拱顶下沉、净空收敛的位移量，绘制时态曲线。

b.围岩压力与支护间距接触压力值，绘制时态曲线和断面压力分布图。

c..初期支护、二次衬砌应力（应变）值，绘制时态曲线，反算结构内力并绘制断面内力分布图。

d.地表沉降值，绘制纵向和横向时态曲线。

e.孔隙水压力值，绘制孔隙水压力的时态曲线及孔隙水压力与深度的关系曲线。

f.爆破振动速度，绘制振动速度与测点至震源距离关系曲线。

（2）在分析数据时，可根据散点图进行回归分析，并将回归分析得出的变形值与允许变形值比较，从而确定下一步施工采取的措施（见变形管理等级对策表）。

（3）根据位移变化速度判别

a.净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护。

b.水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。

三、探地雷达检测混凝土路面

LTD-2100探地雷达使用-以数字化步进控制电路为基础，以ARm系统为核心，采用wincE系统，与以往的 LTD 系列探地雷达相比，LTD-2100 型具备“小型化便携式设计”、“稳定性强”、“探测精度高”、“系统软件功能完备、使用简单”等特点。

LTD-2100 型探地雷达是中国电波传播研究所最新研制的小型化便携式探地雷达，整个系统由便携式主机、收发天线、综合控制电缆、测距轮、内置12V锂电池、数据采集和处理软件等组成。

所有参数设置完毕，并经检验符合现场要求后，可将此种情形下的参数存为文件，供以后遇到类似探测任务时使用。

LTD-2100探地雷达采集系统提供了调入雷达参数的功能，同时在目录param_file提供了对应不同天线的参数文件，可以针对具体的探测任务，利用调入参数功能载入本系统提供的这些参数文件，直接使用

参数设置完毕，并选定探测方式、实时处理和显示方式（除了选择图形显示方式外，还可通过执行menu显示方式－转换调色板和调色板精度来选择合适的调色板）后，便可按下Table切换键进入，以下将针对不同探测方式逐一进行说明。

选择连续探测方式后，只需拖动天线，系统将依据扫描速度的设定自动采集数据，此种方式过程简单，不用人工干预。

探测时，进入数据采集界面，您将看到相应的伪彩色图或堆积波形（在参数调节界面－显示方式处切换）的滚动显示，同时在屏幕下方你可以看到系统对于6个功能键当前所起作用的提示。

如果雷达剖面能够很好地反映要探测的地下目标的性质，说明仪器配置选择得当，参数设置正确，可以开始采集雷达探测数据了。，系统将弹出对话框，提示您输入要存储的文件目录和文件名（用Table键切换光标位置，用上下左右键在字母和数字键上移动，用回车键确定所选键名，目录和文件名选定后，将光标移到确定按钮，按下回车键开始存取文件）。输入后，随着天线的移动，系统显示雷达剖面(伪彩色图或堆积波形方式)的同时，将采集到的雷达数据存入硬盘中。

四、雷达检测衡州大道新桥沥青路面

LTD-2100探地雷达探测过程-将光标移动到开启/停止雷达命令项上，按下回车键，如果是开启雷达操作，此时在雷达实时图形显示区域将出现滚动的雷达彩图/波形；如果是停止雷达操作，雷达实时图形显示区域将停止雷达彩图的滚动。在参数调节区域，用上下移动键将光标移到命令项上（此时该项底色为深蓝色），如果该命令项是父命令项（命令项的左边有一个“+”号）可以用右移键打开其子命令项，用左移键关闭其子命令项;当光标移到对应的命令项上后，按回车键执行该命令。将光标移至采样点数，先用回车键选定，此时弹出采样点数选择组合框，再移动上下键根据实际需要选用采样点数，最后用右移键确认选择（有256、512、1024三种选择），用左移键取消修改。控制雷达剖面实时显示区域以伪彩色图形式显示（不同的颜色对应不同回波幅度）。将光标移至调色板精度命令项，用回车键选定，此时弹出精度选择对话框，用上/下键选择调色板精度，随着调色板精度的变化，雷达波形的振幅显示将随之变化。最后用右移键确认选择，用左移键取消选择。

在连续探测方式下，只需拖动天线，系统将依据扫描速度的设定自动采集数据，此种方式过程简单，不用人工干预。进行数据采集时，切换到数据采集界面，您将看到相应的伪彩色图或堆积波形（在参数调节界面－显示方式处切换）的滚动显示。如果雷达剖面能够很好地反映要探测的地下目标的性质，说明仪器配置选择得当，参数设置正确，可以开始采集雷达探测数据了。执行保存命令，开始保存数据。随着天线的移动，系统显示雷达剖面(伪彩色图或堆积波形方式)的同时，将采集到的雷达数据存入硬盘中。在探测过程中，如果需要，可以执行暂停/继续保存。完成该段探测任务后，执行停止保存命令，停止数据的保存。若想继续下一个数据采集和存储任务，只需重复上述步骤即可。

五、洞室参观

1、隧道横断面图

2、洞门类型

洞门类型有：端墙式洞门、翼墙式洞门、环框式洞门、遮光式洞门等

1、环框式洞门。将衬砌略伸出洞外,增大其厚度，形成洞口环框，适用于洞口石质坚硬、地形陡峻而无排水要求的场合。

2、端墙式洞门。适用于地形开阔、地层基本稳定的洞口；其作用在于支护洞口仰坡，并将仰坡水流汇集排出。

3、翼墙式洞门。在端墙的侧面加设翼墙而成，用以支撑端墙和保护路堑边坡的稳定，适用于地质条件较差的洞口；翼墙顶面和仰坡的延长面一致，其上设置水沟，将仰坡和洞顶汇集的地表水排入路堑边沟内。

4、此外，当地形较陡，地质条件较差，且设置翼墙式洞门又受地形条件限制时，可在端墙中设置柱墩，以增加端墙的稳定性，这种洞门称为柱式洞门。它比较美观，适用于城郊、风景区或长大隧道的洞口。

5、在傍山地区，为了降低仰坡的开挖高度，减少土石方开挖量，可将端墙顶部作成与地表坡度相适应的台阶状，称为台阶式洞门。

3、隧道衬砌

隧道衬砌分为(1)整体式模筑砼衬砌;(2)拼装式衬砌;(3)锚喷衬砌;(4)复合式衬砌;(5)明洞衬砌.

混凝土衬砌台车是隧道施工过程中二次衬砌不可或缺的非标产品,主要有简易衬砌台车、全液压自动行走衬砌台车和网架式衬砌台车。全液压衬砌台车又可分为边顶拱式、全圆针梁式、底模针梁式、全圆穿行式等。在水工隧道和桥梁施工中还普遍用到提升滑模、顶升滑模和翻模等。全圆式衬砌台车常用于水工隧道施工中,不允许隧道有砼施工纵向接缝,在水工隧道跨度较大时一般使用全圆穿行式;边顶拱式衬砌台车应用最为普遍,常用于公路、铁路隧道及地下洞室的砼二次衬砌施工。

4、防排水系统

包括中央排水管、横（纵）向排水管、路缘沟、沉沙检查井、还有各种止水条（带）

目前隧道设计采取“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，以达到隧道防水质量可靠的目的；隧道结构防排水设施措施由环向排水管、纵向排水管、在复合式衬砌之间设置土工布加防水板和隧道两侧的排水沟组成完善的排水系统；

采用复合式衬砌的隧道，在初期支护与二次衬砌之间采用分离式防水层，分离式防水层由防水板和土工布缓冲层组成。防水板采用EVA防水板，厚度不得小于1.5mm，土工布单位面积重量不小于350g/㎡。防水板和土工布的各项物理性能应符合设计及相关规范要求。

基面处理

1、铺设防水层的初期支护表面如有明显漏水，要对喷射砼背后进行注浆处理或凿槽埋管引排（特别是对集中的出水部位必须凿槽埋管引排），保持基面无明显渗漏水。

2、铺设防水层的基面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，对不平处采取喷射砼或沙浆抹面方法找平

铺设EVA防水板

防水板铺设包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板铺设、防水板焊接等环节。施工工艺流程见图

六、总结