【正文】 （3）積累量測數(shù)據(jù)，為信息化設(shè)計與施工提供依據(jù)；（4）通過監(jiān)控量測了解該工程條件所表現(xiàn)、反應(yīng)出來的一些地下工程規(guī)律和特點，為今后類似工程的發(fā)展提供借鑒、依據(jù)和指導作用。 監(jiān)控量測項目 監(jiān)控量測分為必測項目和選測項目。必測項目是隧道工程應(yīng)進行的日常監(jiān)控量測項目，是為了在設(shè)計施工中確保圍巖穩(wěn)定、判斷支護結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)、指導設(shè)計施工的經(jīng)常性量測。必測項目有：（1） 洞內(nèi)、外觀察；石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計29（2） 地表沉降量測；（3） 凈空收斂量測；（4） 拱頂下沉量測。選測項目是對一些有特殊意義和具有代表性的區(qū)段進行補充測試，以求更深入地了解圍巖的松弛范圍和穩(wěn)定狀態(tài)以及噴錨支護的效果，為未開挖區(qū)段的設(shè)計和施工積累現(xiàn)場資料。根據(jù)隧道的地層地質(zhì)情況，周圍環(huán)境以及隧道施工方法，本隧道選測項目是圍巖壓力和兩層襯砌間壓力。 監(jiān)控量測的主要設(shè)備表 51 監(jiān)控量測設(shè)備配置表序號 量測項目 量測儀器1 洞內(nèi)、外觀察 數(shù)碼相機和規(guī)尺等2 地表沉降 水準儀或全站儀3 隧道拱頂下沉 全站儀4 隧道凈空收斂 全站儀5 圍巖壓力和襯砌間壓力 鋼弦式壓力盒 監(jiān)控量測流程 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析為達到預定的監(jiān)測目的，要進行科學合理的組織安排，監(jiān)測需要嚴格執(zhí)行。流程圖見下圖 51。石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計30圖 51 監(jiān)控量測流程圖 監(jiān)控量測測點布置、量測斷面 地表沉降監(jiān)測 （1）監(jiān)測點布置地表監(jiān)測點與拱頂下沉、凈空收斂監(jiān)測點設(shè)在同一斷面上。為掌握地表沉降范圍，在與隧道中線垂直的橫斷面上布置測點，在一個斷面上布置 13 個點，靠近中線位置測點適當加密。在有可能下沉的范圍外設(shè)置不會下沉的固定測點。測點布置如制定監(jiān)控量測計劃施工 監(jiān)控量測開挖工作面狀態(tài)評價數(shù)據(jù)處理已施工區(qū)段的支護加強施工方法變更支護加強安全否完成施工分析、研究地質(zhì)勘查資料是否石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計31下圖。圖 52 地表下沉量測測點布置 （2）監(jiān)測頻率 地表沉降量測頻率：在量測區(qū)間內(nèi)，當開挖面距量測斷面前后距離 d2B 時，每天 1～2 次；當 2Bd5B 時，每兩日量測 1 次；當 d5B 時，每周量測 1 次。 洞內(nèi)監(jiān)控量測（1）洞內(nèi)觀察開挖后及初支后及時采用肉眼觀察和地質(zhì)羅盤儀對開挖面揭示的地址情況進行描述，包括圍巖巖性、巖質(zhì)、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無松散坍塌現(xiàn)象、有無滲漏水等；初期支護狀態(tài)包括噴層是否產(chǎn)生裂隙、剝離和剪切破壞、鋼支撐是否壓曲進行觀察分析。詳細描述、記錄、并予以評估，作為支護參數(shù)選擇的參考及量測等級選擇的依據(jù)。（2）洞內(nèi)監(jiān)控量測測點布置根據(jù)設(shè)計要求，隧道開挖方式有 CRD 法和三臺階法。三種開挖方式的測點布置方式示意圖見附圖。 測點應(yīng)在距開挖面 2m 的范圍內(nèi)盡快安設(shè)，并保證 12h 內(nèi)讀數(shù)一次，最遲不應(yīng)超過 24h。凈空收斂點量測斷面間距根據(jù)圍巖級別、隧道尺寸、埋置深度及工程重要性確定。在盧家上二號隧道中，III 級圍巖段量測斷面間距設(shè) 40m，IV 級圍巖段設(shè)20m，V 級圍巖段設(shè) 10m。 洞內(nèi)監(jiān)控量測點不得焊于鋼架上，必須單獨打孔直接安裝與巖體中。同時，由于隧道內(nèi)作業(yè)機械、設(shè)備人員較多，為了防止碰撞或損壞監(jiān)測點，現(xiàn)場應(yīng)對作業(yè)人石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計32員進行相關(guān)保護的教育，且必須及時對監(jiān)測點進行標識。標識牌長 21cm，寬15cm，紅底黃字。（3）監(jiān)控量測頻率隧道拱頂下沉及周邊收斂量測頻率見下表表 52 拱頂下沉及周邊收斂量測頻率表位移速度（mm/d） 量測頻率≧5 2 次/天1～5 1 次/天～1 1 次/2～3 天 1 次/7 天 圍巖壓力和兩層襯砌間壓力量測 此項目的目的是為了了解圍巖壓力的量值，判斷圍巖和支護的穩(wěn)定性，分析二次襯砌的穩(wěn)定性和安全度。 采用鋼弦式壓力盒量測。圍巖量測的測點埋設(shè)在拱頂，拱腳和仰拱的中間，其量測斷面和支護襯砌間壓力以及支護、襯砌應(yīng)力的測點布置在一個斷面上，一邊量測結(jié)果相互印證。 數(shù)據(jù)分析與反饋 為了真實、及時、準確的反應(yīng)施工現(xiàn)場信息，在數(shù)據(jù)采集收集后，應(yīng)立即對觀測數(shù)據(jù)進行分析處理，同時要注明開挖方法和施工工序以及開挖面距離監(jiān)控量測點的距離等信息。數(shù)據(jù)分析采用散點圖和回歸分析方法。信息反饋應(yīng)以位移反饋為主，主要依據(jù)時態(tài)曲線的形態(tài)對圍巖穩(wěn)定性、支護結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進行判定，并優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，指導施工。監(jiān)控量測信息反饋及工程對策：信息反饋應(yīng)根據(jù)量測數(shù)據(jù)分析結(jié)果對工程安全性進行評價，并提出相應(yīng)工程對策與建議。施工過程中應(yīng)進行監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的實時分析和階段分析。實時分析指每天根據(jù)量測數(shù)據(jù)及時進行分析，發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)分析原因并提交異常報告。階段分析要按周、月進行階段分析，總結(jié)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對施工進行評價，提交階段分析報告，指導后續(xù)施工。 超前注漿小導管石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計33超前支護是保證隧道工程開挖面穩(wěn)定而采取的超前于開挖的輔助措施。盧家山二號隧道地下水不發(fā)育，所以 IV 級和 V 級圍巖段采用超前小導管進行預支護。 超前小導管設(shè)計參數(shù)超前小導管規(guī)格：采用直徑 42mm 的無縫鋼管制作，長度 5m，前端做成尖形，每隔 20cm 交錯鉆眼，眼孔直徑 8mm。鋼管沿開挖輪廓線在拱部 120o 范圍內(nèi)布置，環(huán)向間距 30cm，外插角 15o ，注漿材料選用 M20 水泥砂漿 超前小導管施工測量放樣，在設(shè)計孔位上標記，采用風槍鉆孔，將小導管沿孔打入。注漿前先噴射 5cm 厚混凝土封閉掌子面，先用高壓水沖洗清除管內(nèi)雜物，然后再注漿，注漿由下向上進行。漿液用拌合機拌合。注漿過程中若出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，則應(yīng)及時清理錨桿、注漿軟管和注漿泵。 初期支護 初期支護施作后即成為永久性承載結(jié)構(gòu)的一部分，它與圍巖共同構(gòu)成了永久的隧道結(jié)構(gòu)承載體系。盧家山二號隧道采用格柵鋼架、網(wǎng)、錨、噴混凝土聯(lián)合支護形式。在隧道開挖完成后，先噴射 4cm 厚度的混凝土封閉開挖面，然后打射錨桿、架立鋼架、掛鋼筋網(wǎng)，對初噴面進行清理后復噴至設(shè)計厚度。 噴射混凝土噴射混凝土采用濕噴機和噴射混凝土機械手完成。機械手控制噴頭可以減少人力勞動強度和減少粉塵危害，且方便靈活。人力直接控制噴頭只適用于解決少量和局部噴敷，且一定要注意佩戴防塵面具。噴射混凝土施工工藝流程見圖 53。石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計34圖 53 噴射混凝土施工流程（1）準備工作①受噴面處理，噴前應(yīng)對開挖斷面尺寸進行檢查，清除松動危面，欠挖超標嚴重的應(yīng)予處理。用高壓水清洗受噴面。②采用埋設(shè)鋼筋頭設(shè)置控制噴射混凝土厚度的標志。③機具設(shè)備準備，噴射作業(yè)前，對機械設(shè)備輸料管路和電纜線路等進行全面檢查及試運轉(zhuǎn)，并減產(chǎn)速凝劑的泵送及計量裝置性能。（2）混凝土的攪拌運輸混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土攪拌運輸車運至洞內(nèi)，采用濕噴法進行作業(yè)。聚丙烯纖維混凝土的攪拌時間宜為 4~5 分鐘。攪拌完成后隨機取樣，如纖維已經(jīng)均勻分散成單絲，則可以投入使用，如果仍有成束纖維，則至少延長攪拌時間 30秒。運輸采用混凝土運輸罐車，隨運隨拌。在運輸過程中要防止混凝土離析、水泥漿流失、坍落度變化以及產(chǎn)生初凝等現(xiàn)象。（3）噴射混凝土受噴面處理 埋設(shè)噴層厚度標釘 混凝土運輸混凝土配合比選定混凝土拌和機具到位、試機初噴混凝土施作錨桿、鋼架、掛網(wǎng)復噴至設(shè)計厚度清理機具石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計35 ①噴射聚丙烯纖維混凝土，應(yīng)選用經(jīng)過試驗檢驗的噴射機械。主要問題是防止聚丙烯纖維結(jié)團堵管。 ②聚丙烯纖維和基料必須攪拌均勻，避免結(jié)團在噴射機拔料盤堵塞或者堵管。 ③噴射混凝土作業(yè)要分段（不超過 6m） 、分部（先下后上） 、分塊，嚴格按先墻后拱，先下后上的順序進行，以減少混凝土因重力作用而引起滑動或脫落現(xiàn)象。 ④噴射時噴嘴要垂直于受噴面。對于巖面凹陷處應(yīng)先噴多噴，凸出處應(yīng)后噴少噴。 ⑤主要采用機械手進行控制，人工直接控制噴頭只用于少量或局部敷射，且一定要佩戴防塵面具。 ⑥噴射完成后應(yīng)先關(guān)主機，再依次關(guān)閉計量泵、振動棒和風閥、然后用清水將機內(nèi)、輸送管路內(nèi)殘留物清除干凈。 （4）養(yǎng)護 噴射混凝土終凝 2h 后，應(yīng)進行噴霧養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不小于 14d，當氣溫低于+5 攝氏度時，不得灑水養(yǎng)護。 錨桿盧家山二號隧道初期支護錨桿設(shè)計如下：III 級圍巖段拱部 120176。范圍內(nèi)采用Φ25 中空注漿錨桿，其余部分采用 Φ22 砂漿錨桿，長度 L=，間距(環(huán) 縱 )；IV 級圍巖拱部 120176。范圍內(nèi)采用 Φ25 中空注漿錨桿，其余部分采用 Φ22砂漿錨桿，長度 L=，間距（環(huán) 縱 ） ；Ⅴ級圍巖拱部 120176。范圍內(nèi)采用 Φ25 中空注漿錨桿，其余部分采用 Φ22 砂漿錨桿，長度 L=，間距(環(huán)縱 )。(1)砂漿錨桿施工方法：采用錨桿臺車鉆孔，人工安裝錨桿。鉆孔完成后利用高壓水清孔，清孔后采用后退式注漿，以保證孔內(nèi)漿液飽滿。施工的技術(shù)措施：孔徑要與錨桿直徑相匹配，錨桿孔徑應(yīng)大于設(shè)計的錨桿直徑15mm，孔深比錨桿長 15cm。孔向應(yīng)按設(shè)計方向鉆進，垂直巖面。施工工藝流程見圖54。石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計36圖 54 砂漿錨桿施工流程(2)中空錨桿施工方法①采用錨桿臺車按照設(shè)計位置、深度、角度鉆孔，然后用高壓水清孔。人工安裝錨桿。封端用水泥砂漿施工。②采用注漿泵注漿施工。漿液水灰比控制在 ：1，注漿壓力 ，同時考慮巖層的裂隙阻力，根據(jù)現(xiàn)場情況試驗后確定。③檢查錨桿孔的方向。錨桿插入長度不得小于設(shè)計長度的 95%,錨桿抗拔力不小量測錨桿孔定位鉆孔清孔驗孔補孔否填塞砂漿 插入錨桿固定錨桿 孔口處理 驗 收下道工序不合格 注漿準備 錨桿準備石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計37于 70kN。錨桿、墊板、錨固材料應(yīng)進行規(guī)定的試驗和檢查，在確認質(zhì)量基礎(chǔ)上使用。施工前要選擇相同地質(zhì)條件地點進行拉拔試驗，從而確認可以獲得足夠的錨固力。中空錨桿施工流程見圖 55。圖 55 中空錨桿施工流程 鋼筋網(wǎng)盧家山二號隧道網(wǎng)片采用 φ8 鋼筋綁扎制作。在Ⅲ級圍巖段網(wǎng)格間距采用25cm25cm，只在拱部布設(shè)，Ⅳ、Ⅴ級圍巖段網(wǎng)格間距采用 20cm20cm，在拱墻位置布設(shè)。施工準備錨桿孔位置布置鉆 孔安裝錨桿注 漿質(zhì)量檢查封 堵下道工序漿液配制不合格合格石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計38鋼筋網(wǎng)片預先應(yīng)按設(shè)計格柵拱架間距在洞外加工好備用，錨桿施作好后進行鋼筋網(wǎng)的鋪裝，鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨高就低緊貼初噴面，用沖擊孔打淺孔埋膨脹螺栓，鋼筋網(wǎng)固定于螺栓上，并與錨桿尾部焊接。施工技術(shù)措施：使用的鋼筋須經(jīng)試驗合格，使用前要除銹，在洞外分片制作，安裝時搭接長度不小于 10cm；人工鋪設(shè)，必要時利用風鉆氣腿頂撐，以便貼近巖面，與錨桿和鋼架綁扎連接牢固；鋼筋網(wǎng)和鋼架綁扎時，應(yīng)綁在靠近巖面一側(cè)；噴混凝土時，減小噴頭至受噴面距離和風壓，以減少鋼筋網(wǎng)振動，降低回彈。鋼筋網(wǎng)噴混凝土保護層厚度不小于 4cm。制成的鋼筋網(wǎng)片要輕抬輕放，存放和運輸過程中要避免潮濕的環(huán)境，防止銹蝕、污染和變形。 格柵鋼架本隧道采用格柵鋼架，IV 級圍巖段格柵鋼架間距 ，拱墻位置鋪設(shè)；V 級圍巖段格柵鋼架間距 ，全環(huán)鋪設(shè)。本隧道采用格柵主筋直徑 22mm，聯(lián)系鋼筋直徑 12mm，斷面形式為正四邊形，邊長 15cm。格柵接頭采用螺栓連接板接頭，連接板焊于主筋上，通過螺栓將兩段鋼架連接板緊密連接。格柵的接頭是整個結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，必須加強。格柵在沒有噴射混凝土之前是不能單獨承載的，隨著混凝土的噴射和硬化，才開始與混凝土共同發(fā)揮作用，所以架立格柵后應(yīng)迅速噴射混凝土，而且必須用噴射混凝土充分填充并與圍巖緊密接觸，必須讓格柵和錨桿連接在一起，盡可能多的于錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，形成共同的承載體系。為保證施工質(zhì)量，架立格柵鋼架時，應(yīng)注意以下幾點：(1)格柵必須與錨噴支護聯(lián)合使用，應(yīng)保證格柵主筋與圍巖之間的混凝土厚度不小于 30cm。(2)兩榀格柵之間應(yīng)設(shè)置直徑 20mm 的鋼拉桿，沿格柵每 設(shè)一根。(3)接頭是格柵的弱點，應(yīng)盡量減少接頭數(shù)目。(4)為防止格柵承載后下沉，格柵下端應(yīng)設(shè)在穩(wěn)固的地層上，或設(shè)在為擴大承壓面的鋼板、混凝土墊塊上。(5)挖下臺階時，為防止格柵拱腳下沉、變形，根據(jù)需要在拱腳下可設(shè)縱向托梁，把幾排格柵連成整體。格柵鋼架施工流程圖見圖 56。石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計39圖 56 鋼架施工流程 二次襯砌 二次襯砌施工概述盧家山二號隧道二次襯砌 III 級圍巖拱墻采用 40cm 厚素混凝土，仰拱采用55cm 厚素混凝土；IV 級圍巖段拱墻采用 45cm 厚鋼筋混凝土，仰拱采用 55cm 厚鋼筋混凝土；；V 級圍巖段拱墻采用 50cm 厚鋼筋混凝土，仰拱采用 60cm 厚鋼筋混凝土。洞身二次襯砌施工采用仰拱超前，襯砌臺車全斷面泵送法澆筑拱墻二次襯砌混凝土，洞外設(shè)拌合站拌制混凝土，混凝土車運送，泵送混凝土澆筑。仰拱澆注施工與掘進工作平行進行，依據(jù)量測數(shù)據(jù)分析，應(yīng)盡早安排施工。仰拱及時施作能大大改善行車條件。對于 IV、V、復合式襯砌仰拱地段澆注砼采用大塊模板，一次澆注成型。為了滿足洞內(nèi)出碴及運輸條件而且保證隧道施工安全，仰拱襯砌工作面距邊墻噴錨臺車的距離應(yīng)為 20m 以上