新建鐵路隧道下穿天然氣管道安全的施工技術(shù)方案(編輯修改稿)
2025-06-15 10:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 仰拱施作時(shí)機(jī)，確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。在隧道施工期間實(shí)施監(jiān)測(cè)，提供及時(shí)、可靠的信息用以評(píng)定隧道工程在施工期間的安全性，并對(duì)可能發(fā)生危及安全的隱患或事故及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)，以便及時(shí)采取有效措施，避免事故發(fā)生的同時(shí)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工”的根本目的。 監(jiān)控量測(cè)主要做好這幾個(gè)方面的工作 ：一是和產(chǎn)權(quán)單位簽定安全監(jiān)控協(xié)議，由他們委托浙江逸欣天然氣公司負(fù)責(zé)管線的調(diào)查（包括：管道的材質(zhì)、管壁的防護(hù)、焊縫情況）和監(jiān)控管道位置的變化（包括：管道的下沉和擾動(dòng)）等。二是，由我們自己做好隧道內(nèi)、外的監(jiān)控量測(cè)工作，及時(shí)掌握隧道拱頂變化、凈空變化、地表沉降情況，為安全施工起到指導(dǎo)作用。 具體操作流程為： . 監(jiān)控量測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì) 凈空變化、拱頂下沉和地表下沉（淺埋地段、管道頂部及前后 5m 斷面）等必測(cè)項(xiàng)目設(shè)置在同一斷面，其量測(cè)斷面間距及測(cè)點(diǎn)數(shù)量根據(jù)圍巖級(jí)別、隧道埋深、開(kāi)挖方法等按表 6進(jìn)行，洞 口及淺埋段量測(cè)斷面間距取小值。 必測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面間距和每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量 表 6 圍巖級(jí)別 斷面間距（ m） 開(kāi)挖方法 每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量 凈空變化 拱頂下沉 Ⅴ級(jí) 5 三臺(tái)階七步法 20個(gè)測(cè)點(diǎn) 1 點(diǎn) CRD法 3 條基線 3 點(diǎn) Ⅳ級(jí) 10 臨時(shí)仰拱臺(tái)階法 2 條基線 1 點(diǎn) 沉降觀測(cè)按圍巖級(jí)別確定，本隧道Ⅴ級(jí)按 5m、Ⅳ級(jí)按 10m 布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。隧道洞口里程、隧線分界里程、明暗分界里程、有仰拱和無(wú)仰拱陳其變化歷程及隧道襯砌沉降縫兩側(cè)均設(shè)置一個(gè)斷面。除變形縫外 每斷面布置 2 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，分別布置在隧道中線兩側(cè)各 處，變形縫處每個(gè)觀測(cè)斷面布置 4 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，分別布置在隧道中線兩側(cè)各 和變形縫前后各 處。 .主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)布置 ①水平收斂 測(cè)方法采用水準(zhǔn)抄平方法，基準(zhǔn)點(diǎn)分別設(shè)置在洞內(nèi)和洞外（用于校核），視線長(zhǎng)度一般不大于 30m，監(jiān)測(cè)誤差控制在 以內(nèi)（高程誤差 ），必要時(shí)采用冗余觀測(cè)方法來(lái)提高監(jiān)測(cè)精度。測(cè)點(diǎn)布置如圖 2 所示。 ②拱頂下沉 在確定監(jiān)測(cè)的斷面隧道開(kāi)挖或初噴后 24 小時(shí)內(nèi)，在隧道拱頂部位埋設(shè) 1 個(gè)帶 掛鉤的測(cè)樁（測(cè)樁埋設(shè)深度約 15cm，鉆孔直徑約 20cm，用早強(qiáng)錨固劑固定），并進(jìn)行初始讀數(shù)。監(jiān)測(cè)儀器采用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺。 ③地表沉降 隧道淺埋地段地表下沉的量測(cè)與洞內(nèi)凈空變化和拱頂下沉量測(cè)在同一橫斷面內(nèi)。監(jiān)測(cè)斷面垂直于隧道軸向布置，監(jiān)測(cè)斷面橫斷面方向應(yīng)在隧道 中線兩側(cè)每隔 2～ 5m 布設(shè)地表下沉測(cè)點(diǎn)，每個(gè)斷面設(shè) 5 點(diǎn)，中心點(diǎn)在隧道拱頂正上方，直到拱腳與水平方向 45 度夾角的地層滑動(dòng)線與地表交點(diǎn)，在最外測(cè)點(diǎn)以外至少 5m 設(shè)兩個(gè)不動(dòng)點(diǎn)作為參照基點(diǎn)，通過(guò)精密水準(zhǔn)儀量測(cè)不同時(shí)刻測(cè)點(diǎn)的高程即可得到測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)間段內(nèi) 的下沉值，如圖三所示。另外，在沿著管道縱向每 5 米懸吊點(diǎn)的桁架上做好標(biāo)記，測(cè)好桁架完全受力時(shí)的初始讀數(shù)，之后開(kāi)挖至管道下方前后 20m 范圍每天測(cè)兩次，根據(jù)鐵四院的設(shè)計(jì)參數(shù)，地表沉降按最大值 2cm 來(lái)考慮加固管道。 隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的目的 TSP203 探測(cè)系統(tǒng)可預(yù)報(bào)施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地質(zhì)問(wèn)題： 1）軟弱巖層的分布， 2）斷層及其破碎帶， 3）節(jié)理裂隙發(fā)育帶， 4）含水情況， 5）空洞， 6）圍巖類別，即可以預(yù)測(cè)即將開(kāi)挖隧道相關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其周圍地質(zhì)狀況，同時(shí)也可以對(duì)力學(xué)參數(shù) （動(dòng)態(tài)彈性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、彈性縱波速度、彈性橫波速度等）進(jìn)行評(píng)估，有利于及時(shí)預(yù)報(bào)隧道掌子面前方的地質(zhì)狀況，以便正確指導(dǎo)隧道施工。 隧道開(kāi)挖后為了防止拱頂下沉而導(dǎo)致地表下沉，一方面我們?cè)谔烊粴夤艿老路角昂?10m范圍將鋼拱架的間距調(diào)整到 ，另一方面采取在初期支護(hù)內(nèi)圈增設(shè)Ⅰ 20的工字鋼做護(hù)拱，護(hù)拱的間距等同初期支護(hù)的工字鋼架的間距，以增加拱圈的剛性，避免拱頂圍巖柔性變形產(chǎn)生拱頂下沉導(dǎo)致地表下沉。 由于隧道埋深只有 14m，在隧道施工過(guò)程中地表可能產(chǎn)生沉降， 由此，可能導(dǎo)致天然氣管道產(chǎn)生較大的變形，甚至開(kāi)裂。因此，在隧道中線左右各 （鐵四院提供的參數(shù)）范圍外的不動(dòng)點(diǎn) 處設(shè)置兩個(gè)混凝土支墩，支墩為門式框架墩，上面架設(shè)桁架梁將管道懸吊起來(lái)，使地表的下沉不帶動(dòng)管
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