DB62/T 4131-2020 黄土公路隧道设计施工技术规范.pdf

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标准编号:DB62/T 4132-2020
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DB62/T 4132-2020标准规范下载简介

DB62/T 4131-2020 黄土公路隧道设计施工技术规范.pdf

墙体纵向施工缝不宜留设在剪力与弯矩最大处或底板与侧壁的交接处,应留在高出底板顶面 不小于30cm的墙体上 一墙体有预留孔洞时,施工缝距孔洞边缘不应小于30cm; 一纵向施工缝浇灌混凝土前,应将其表面凿毛,清除浮粒和杂物,用水冲洗干净,保持湿润,可 铺上一层厚25mm~30mm的1:1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土; 设止水条的环向施工缝施工时,在端面应预留浅槽,槽应平直,槽宽比止水条宽1mm~2mm, 槽深为止水条厚度的1/2; 施工缝内采用中埋式止水带时,应确保位置准确、固定牢靠; 施工中应采取措施保证待贴止水条或预设止水带的混凝土界面洁净,

7.9.8变形缝施工应符合下列规定

变形缝的位置、宽度、构造型式应符合设计要求; 缝内两侧应平整、清洁、无渗水; 缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料或遇水膨胀止水条; 嵌缝应密实。

.10.1止水带宜选用橡胶止水带或钢边橡胶止水带GBT 19668.1-2014 信息技术服务 监理 第1部分:总则, 对水压力大、变形大的隧道段落,其施工缝、变 形缝应选用钢边止水带,当地下水有腐蚀性介质的应选用氯丁橡胶、三元乙丙胶材质的止水带。当设计 选用其它新型、成熟、可靠的材料时,其物理性能应符合国家相关标准的要求

0.2止水带的安装应符合以下规定:

一止水带埋设位置应准确,其中间空心圆环应与变形缝重合; 一止水带应固定在挡头模板上,先安装一端,浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护,固定时只 能在止水带的充许部位上穿孔打洞,不得损坏止水带本体部分;固定止水带时,应防止止水带 偏移,以免单侧缩短,影响止水效果; 一止水带定位时,应使其在界面部位保持平展,不得使橡胶止水带翻滚、扭结,如发现有扭结不 展现象应及时进行调正。 10.3止水带安装完成后应对止水带的埋设位置进行检查: 一一检查止水带安装的横向位置,用钢卷尺量测内模到止水带的距离,与设计位置相比,偏差不应 超过5cm; 检查止水带安装的纵向位置,通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称,用钢卷尺检查 要求止水带偏离中心不能超过3cm; 用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交,否则会降低止水带的有效长度。 10.4止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制(一环长),尽量避免接头。如确需接头, 满足以下要求(见图2):

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1.1监控量测作为必备工序在施工中要严格执行,做好黄土隧道施工全过程监控量测工作。 1.2施工应及时做黄土的天然密度、天然含水量、孔隙率、地基承载力、湿陷性、液塑限等物 指标相关实验,计算确定液性指数、孔隙比与饱和度等,对围岩条件及地下水情况等进行动态

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8.1.3监控量测方案应根据黄土围岩物理力学性质、理深、跨度大小、衬砌支护参数、施工工法及周 围环境等条件综合确定。 8.1.4监控量测应作为关键工序纳入现场施工组织,及时反馈信息,为信息化设计和施工提供依据。 8.1.5监控量测应满足现行《公路隧道设计细则》(JTG/TD70)及《公路隧道施工技术规范》(JTG/T 3660)的相关规定,并应针对公路黄土隧道的围岩特性、跨度、埋深等条件选取相应的监测方法和合理 的控制基准值。 8.1.6公路黄土隧道浅埋段应加强对拱顶、拱脚下沉和地表沉降的监控量测,深埋段应重视对拱脚位 移的监控量测。 8.1.7公路黄土隧道洞口边仰坡、浅埋段、偏压段施工期间应加强监测,预防崩塌、滑坡等不良地质 灾害,保证施工安全。洞内掌子面挤出变形等应纳入监控量测内容。 8.1.8下穿重要的建(构)筑物时,应按地面和建(构)筑物变形控制要求分别设置控制基准值。 8.1.9现场监控量测方法应简单、可靠、经济、实用。净空位移监测宜采用全站仪非接触观测方法, 8.1.10 量测测点应牢固可靠、易于识别,并应注意保护,避免损坏。 8.1.11对于隧道围岩变化段及地表沉降、开裂段,应对二次衬砌加强监控量测。

8.2.1量测项目可分为必测项目和选测项目,项目选择应符合下列要求: 必测项目:洞内、外观察;周边位移;拱顶下沉、拱脚下沉;水平收敛;地表沉降; 选测项目:围岩压力;钢架内力及外力;喷混凝土内力;二次衬砌内力;接触压力;渗漏水量 等。 8.2.2各种工法的位移量测项目选择,可按照表11选用。

8.2.2各种工法的位移量测项目选择,可按照表11选用。

表11各种工法位移量测项目选择

8.2.3公路黄土隧道开挖应及时进行洞内观察、地质素描及数码成像,必要时应取样进行物理力学试 验。

道开挖应及时进行洞内观察、地质素描及数码成像,必要时应取样进行物理力学试

8.3量测断面测点布置

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3.3.1地表沉降测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面上。无特殊 要求时,地表沉降测点纵向间距可按表12的要求布置

表12地表沉降测点纵向间距

公路黄土隧道各工法非接触位移测点布置示意

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必测项目的量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速率分别确定。原则上取由位移速率 量测频率和由距开挖面距离决定的净空量测频率之中较高值。当出现异常情况或不良地质时,应 则频率。净空位移和拱顶下沉的测量频率不应低于表15和表16的检查要求。

表15净空位移和拱顶下沉的测量频率(按位移速度)

8.5.1监控量测控制基准应根据黄土地层物理力学性质、隧道施工安全性及施工方法、隧道结构的长 期稳定性,以及建(构)筑物特点和重要性等因素制定。 8.5.2大、特大跨度公路黄土隧道净空位移控制基准,可按表17选用。其他跨度的公路黄土隧道净空 立移控制基准应符合现行《公路隧道设计细则》(JTG/TD70)及《公路隧道施工技术规范》(JTG/T 3660)的相关规定。

DB62/T4131—2020表17跨度12m

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本条文说明是对重点条文编制依据、存在问题以及在执行中应注意的事项等予以说明,不具备与规 范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规定的参考。 执行本规范条文时,对要求严格程度不同的用词说明如下,以便在执行中区别对待: 一一表示很严格,非这样做不可的用词,正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词,正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不 得”; 表示允许有选择,在条件许可时,首先应这样做的用词,止面词采用“宜”,反面词采用“不 宜”; 表示有选择,在一定条件下可这样做的,采用“可”; 规范条文中指定应按其它有关标准执行时,写法为:“应符合...的规定”或“应按..执行”。 非必须按所指的标准或其它规定执行时,写法为:“可参照...”。

本条文说明是对重点条文编制依据、存在问题以及在执行中应注意的事项等予以说明,不具备与规 正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规定的参考。 执行本规范条文时,对要求严格程度不同的用词说明如下,以便在执行中区别对待: 一表示很严格,非这样做不可的用词,正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词,正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不 得”; 表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的用词,正面词采用“宜”,反面词采用“不 宜”; 表示有选择,在一定条件下可这样做的,采用“可”; 规范条文中指定应按其它有关标准执行时,写法为:“应符合..的规定”或“应按..执行”。 非必须按所指的标准或其它规定执行时,写法为:“可参照...”。

5.3.1钻探取样质量对正确评价黄土的工程性质至关重要,特别是湿陷性黄土地区。在钻孔内采取不扰 动样,必须按现行《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025)的有关规定执行,严格掌握钻进方法、取 样方法,使用合适的清孔器。 一在钻孔采取不扰动样,应采用回转钻进,使用螺旋(纹)钻头,控制回次进尺的深度,并应根 据土质情况,控制钻头的垂直进入速度和旋转速度,严格掌握“1米3钻”的操作顺序,即取土间距为1n 时,其下部1m深度内仍按上述方法操作。清孔时不应加压或少许加压,慢速钻进,应使用薄壁取样器

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压入清孔,不得用小钻头钻进,大钻头清孔。 一应用“压入法"取样,取样前应将取土器轻轻吊放至孔内预订深度处,然后以匀速连续压入,中 余不得停顿。在压入过程中,钻杆应保持垂直不摇摆,压入深度以土样超过盛土段30mm~50mm为宜。 当使用内衬的取样器时,其内衬应与取样器内壁紧贴(塑料或酚醛压管)。 一宜使用带内衬的黄土薄壁取样器,其内径不宜小于120mm,刃口壁的厚度不宜大于3mm,刃 口角度为10°~12°,控制面积比为12%~15%,其尺寸规格可按下表A.1采用

表A.1黄土薄壁取土器的尺寸

一在钻进和取土样的过程中,应遵守下列规定:①严禁向钻孔内注水:②在卸土过程中,不得敲 打取土器;③在土样取出后,应检查土样质量,如发现土样有受压、扰动、碎裂和变形等情况时,应将 其废弃并重新采取土样;④应经常检查钻头、取土器的完好情况,当发现钻头、取土器有变形、刃口缺 损时,应及时校正或更换;③对探并内或钻孔内的取样结果,应进行对比、检查、发现问题及时改进。 5.4湿陷性评价 5.4.1初步设计阶段由于线路位置及高程尚不完全稳定,勘探主要按地貌单元控制,因此黄土湿陷性按 场地进行湿陷性评价即可。施工图设计阶段除进一步查明区域湿陷性的分布,进行场地湿陷性评价外, 隧道进出口及浅埋地段在隧道地基压缩层范围内存在湿陷性土层时,需进行隧道地基湿陷性评价。由于 勘察阶段受地形控制,不能完全查清隧道地基湿陷性的分布范围及湿陷土层下限深度,因此在施工阶段 还需对基底的湿陷特性进一步验证、核查,必要时进行补充勘探 5.5围岩分级 5.5.2隧道深浅埋分界是确定设计荷载的前提和基础。黄土隧道深浅埋分界影响因素主要包括黄土性质 (即形成年代)、隧道断面尺寸(跨度、高度)等,基于工程实践,本条应用了《黄土隧道工程》(赵勇, 李国良,喻渝等,2011)中黄土隧道深浅埋分界及设计荷载中的研究成果。 5.5.3本条依据现行《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG3370.1)《公路隧道设计细则》(JTG/ D70)按地质年代对黄土围岩基本分级,结合黄土的塑性状态、均匀程度和完整程度等指标进行了细化。 黄土隧道围岩分级宜首先以黄土地质年代为基础,对黄土围岩进行基本分级,然后以黄土塑性状态、疏 密程度、均匀程度、节理发育程度等,参照围岩开挖后稳定状态,作为黄土围岩分级细化指标,最后结 合围岩土质特征,地下水位、隧道埋深等因素对围岩进行修正。 一依据大量黄土隧道设计和施工经验,影响黄土隧道围岩强度的参数主要与土的天然含水率和 塑限、液限有关。土的天然状态的含水率大小、孔隙的多少及饱和程度是隧道开挖后影响围岩稳定性的 最为重要因素。 黄土的疏密程度与土的沉积年代、成因、颗粒成分及组成、物理性质及固结程度等因素密切 相关。一般情况下,时代越老,固结程度越高,土层越紧密;时代越新,孔隙越发育,土质越疏松。土 中粉(砂)粒含量高,黏土含量低,土质相对蔬松。土中碳酸钙含量越高,土质越紧密,一般老黄土碳 酸钙含量相对较高。 一塑性指数代表着塑性状态的范围,塑性指数越大说明黄土中的粘粒含量越高,同一时期的黄 土堆积,塑性指数越大土质越致密,塑性指数越小,粉(砂)粒含量越高,土质就相对疏松。 5.5.4黄土工程地质特性受自然地理环境、气候条件、时代成因等因素影响表现出较明显的区域性。从 全国范围来讲,黄土的颗粒组成自西北向东南逐渐变细,黏粒含量逐渐增多,湿陷性及湿陷土层厚度逐

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5.1.4.2受地表水、上层滞水及稳定地下水影响,部分黄土层含水量大于塑限,液性指数大于0.25,呈可 望或软塑状态,土体软化后强度及稳定性明显降低,围岩条件差,通常称其为富水黄土隧道,应作为特 殊围岩进行设计和施工。

6.2.1.3黄土隧道洞口边仰坡较高时,运营期间存在冲刷、溜势的隐患,在地形条件允许的情况下,尽量 接长明洞,确保安全。 6.2.1.4黄土隧道洞口边、仰坡的形式主要有直线型、上缓下陡折线形、阶梯型,具体形式应综合考虑土 体性质、坡面稳定性、开挖防护工程量以及环保、水保等要求合理确定,使用过程中可参照下表A.2。

表A.2边、仰坡形式及适用条件

6.2.3洞口段及明洞

5.2.3.1黄土隧道洞口段受力复杂,施工风险大,易出现拱顶下沉、初支变形、塌冒顶等问题。因此, 同口段的支护措施应较洞内加强,尤其要加强超前支护、钢架的整体性、锁脚锚管等,大跨度、特大跨 度可采用H钢架。管棚、超前小导管是黄土隧道施工中采用较多的一种超前支护方法。沿初期支护外 轮廓线,以一定的外插角向开挖工作面前方施工,与钢架、地层共同作用形成超前支护结构,从而保证 开挖工作面的稳定,防止工作面松弛、块塌,控制洞口段地表下沉。 5.2.3.3地形偏压的情况下修建明洞,往往靠山侧刷方较高,影响施工安全。为降低内侧边坡开挖,经常 采用“半明半暗”的方法修建明洞,外侧开挖后设大边墙、护拱,并进行回填,内侧设超前支护、初期支 护后进行暗挖,初期支护钢架与大边墙搭接。

4骨架护坡+植物防护的结构形式不仅考虑 从边坡长期工作状态看是很有利的, 很多新的产品不断研发并应用于生产,可以预见其将成为日后的主流防护理念。

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5.2.4.6封闭式防护主要有浆砌片石与喷射混凝土等灰色工防护形式。此类防护应用范围很广,但不利 于排水,对边坡的长期稳定有影响。 5.2.5裂缝、坑洞、陷穴处理 5.2.5.3黄土常具有不同方向的原生与构造节理,特别是垂直节理发育,并具有一定的延续性。隧道开挖 时,由于断面大,土体极易沿节理方向张开或剪断,破坏区域大,较难形成承载拱;隧道埋深较浅时, 地表附近地层因施工干扰过大而开裂,伴随隧道开挖地表常产生与路线平行及环向的裂缝。 为保证公路隧道长期的运营安全,需对地表裂缝进行妥善处理,确保隧道的覆盖层无潜在的空洞和 裂缝,否则在雨水的长期侵蚀和冲刷下,容易在覆盖层深处沼看裂缝形成陷穴等病害,雨水直接侵蚀隧 道主体,降低了围岩的承载能力,影响隧道的长期稳定性。对地表裂缝常用灌浆充填、夯填灰土封闭的 处理措施,防止地表水下渗

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表A.4陇西地区两车道黄土隧道复合式衬支护设计参数表(陇西地区黄土隧道建议值)

富水黄土隧道、偏压黄土隧道、地质条件差的松软黄土隧道衬砌支护结构应进行特殊设计

法、超前小导管及锚杆作为浅埋暗挖法隧道施工的几种重要的辅助工法,在避免因围岩过度松弛造成的 高部失稳塌,有效地限制地表沉陷,防止隧道璟方等方面发挥着重要作用,特别是在下穿既有结构物 及地下工程施工中,更是主要的辅助工法。 5.3.2.2超前小导管是黄土隧道施工中采用较多的一种超前支护方法。沿初期支护外轮廓线,以一定的外 雷角向开挖工作面前方打设Φ42mm~Φ60mm小导管,与钢架、地层共同作用形成超前支护结构,从而 保证开挖工作面的稳定,防止工作面松弛、塌,控制浅埋、洞口段地表沉降。

6.3.3.1黄土隧道初期支护需具有合理的刚度,并且在一定程度能够随着围岩的变形而变形;由于喷射混 凝土、锚杆、钢筋网和钢架等的作用各不相同,初期支护的刚度与其组成成分有着密切关系。故在设计 时一般根据工程地质、水文地质、隧道断面尺寸、覆盖层厚度等条件选择喷、锚、网与钢架联合支护的 结构形式。 6.3.3.2从黄土隧道的施工经验来看,其拱部初期支护整体沉降比例较大,在施工过程中需采用可靠的工 程措施进行处理,常用的控制技术包括设置临时仰拱、大拱脚或锁脚锚杆(管)等。

6.3.5.1影响二次衬砌受力状态的因素很多,除围岩级别、地下水状态、隧道埋置深度外,还有初期支护 的刚度及其施作时间等,故设计二次衬砌时,综合考虑各种因素的影响,以期达到安全、经济的目的。 二次衬砌一般受力比较均匀,为防止应力集中,一般采用连接圆顺、等厚的断面形式。 5.3.5.5二次衬砌施作时机关系到二次衬砌承载力的发挥,关系到衬砌结构是否开裂和渗漏水。合理确定 二次衬砌的施作时机是保证隧道工程施工阶段和长期运营阶段安全性的关键。在特殊或复杂地质条件 下,二次衬砌施作时机需根据现场蓝控量测确定。 5.3.5.6隧道开挖后,周边变形量随围岩条件、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护(一般指初期支护) 刚度等影响而不同。黄土隧道施工过程中,由于钢架锁脚不牢靠、支护措施不到位等原因,容易发生初 期支护整体下沉或局部变形,侵入二次衬砌的限界,需要进行初期支护的拆换,加大了施工风险。因此, 施工中适当加大预留变形量,并严格控制沉降、变形,才能保证黄土隧道的施工安全。一般IV~V级围

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地监控测量,得出结果加以研究分析才能设定。因此,预留变形量一般采用工程类比法确定;当无类比 资料时,可参考设计文件提供的预留变形量, 再在施工过程中通过监控量测予以修正。

6.5.1.6隧道地基属于非湿陷性黄土时,隧道地基土的竖向压缩应力小于或等于原场地饱和自重应力,即 更遭到浸水,隧道地基也不会产生湿陷引起的沉降变形。 当地基内各层土的湿陷起始压力值大于基础附加压力与上覆土的饱和自重压力之和时,地基即使 充分浸水也不会产生湿陷,故基底可不处理。 根据许多学者的研究,发现黄土颗粒间存在有粒间空隙、大孔隙、粒内孔隙和架空孔隙(支架孔隙), 其浸水湿陷主要由于架空孔隙的破坏,其周围的土粒填入空隙中,构成湿陷量的主要部分。 山岭隧道易遭受降雨入渗作用,且在源顶、高台地或高阶地耕地常有灌溉浸水入渗作用。降雨和灌 溉是山岭与高塬或高阶地隧道围岩黄土增湿或浸水的主要水源,并且在常年的入渗作用下已经形成了

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稳定的湿度场。如无特殊的集水场地和渗流通道,隧道结构只是改变了围岩原有渗水路径,引起围岩黄 土湿度场发生改变。 黄土隧道湿陷性危害一般多发生在洞口黄土地层中,隧道埋深浅,湿陷性土层厚度大,一般为12m~ 35m。在如此浅埋、大厚度、强湿陷性的黄土地段开挖隧道施工安全风险大。且由于隧道内施工空间狭 小,埋深浅、地层条件差,隧道外较为成熟的碾压、强夯、大型静力挤密桩、大型动力/振动挤密桩等湿 陷性黄土地基的常用处理方法因存在着设备高大或较大施工振动等缺陷而无法使用。

6.5.2.2湿陷性黄土的干密度小,含水量较低,属于欠压密的非饱和土,其可压实和可挤密的效果好,采 取的地基处理措施需要根据湿陷性厚度、隧道空间及工序、对初支的影响的要求,确定地基处理厚度及 平面尺寸。 6.5.2.5换填法是一种浅层处理湿陷性的传统方法,在湿陷黄土地区使用较广泛,具有因地制宜、就地取 材和施工简单等特点,处理厚度一般为0.3m~3m,通过处理基底下部分湿陷性黄土层,可以减少地基 的湿陷量。处理厚度超过3m,挖、填土方量大,施工期长,施工质量不易保证。 挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土,可处理地基的深度为5m~20m。当以消除地基 土的湿陷性为主要目的时,一般选用土挤密法;当处理厚度大于15m时,一般采用柱锤冲扩挤密桩 进行处理:洞内一般采用无振动挤密桩进行处理

7.2.2黄主隧道进洞及洞口段的施工是工程的一个关键环节,如果处理不当,就会产生围岩的变形失稳, 甚至出现塌方冒顶。洞口段施工需重点注意:尽量减小刷坡,防止出现不稳定的高陡边、仰坡。做好洞 口大管棚超前支护,确保管棚的施工质量。采用合理的施工方法,短进尺,快封闭,加强拱脚,控制好 洪部下沉。洞身后续段施工前,先做好洞口段衬砌,切忌冒进。 .2.5黄土存在着土性疏松,大孔隙、强湿陷性、垂直节理发育等特殊性,使得黄土分布范围内沟谷切割 强烈,地形破碎,沟撃纵横,黄土边坡往往具有较陡的坡度,常年受降水侵蚀及风化等因素的影响,裂 发育,有的处于稳定状态,有的则由于存在不良地质体,或人工改造后处于不稳定或潜在的不稳定状 态。工程建设开始,需要修建便道及布置场地,为防止山体开裂、现象,确保洞口的安全与稳定, 本规范要求洞口施工场地布置及便道开挖不能影响边、仰坡的稳定

7.3.7根据郑西客运专线大跨度黄土隧道的试验研究,对于侧壁导坑法而言,支护及时封闭强调以下4 点: 1)一侧导坑支护及时封闭后再开挖另一侧导坑的施工顺序,对于侧壁导坑法净空位移的控制具有 重要意义,尤其是在偏压地层; 2)对于双侧壁导坑法、CRD法施工,往往强调应错开开挖,但只错开不封闭并不会带来好的结果。 强调先行导坑支护封闭后再开挖后行导坑的施工顺序,而不仅仅是错开开挖。两侧导坑错开的距离则取 决于先行导坑支护封闭的距离,前者大于后者; 3)双侧壁导坑法、CRD法先行导坑支护封闭,主要体现在横撑架设上,尤其是底撑的架设。试验 表明,在仰拱不能及时跟进的情况下,采取底撑先行封闭可较好解决挖掘机施工时上撑滞后架设带来的

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控制净空位移不力的问题; 4)双侧壁导坑法、CRD法施工时,及时封闭仰拱以便拆撑增加施工空间。但一次拆撑过长将产生 交大拱部下沉,有可能引起浅埋地层较大沉降。因此,在需要控制地表沉降场合,要控制一次拆撑长度, 司时衬砌紧跟施作。根据试验,一次拆撑长度控制在0.5倍开挖宽度内,拱部下沉增量比例小于10%, 据此作为控制一次拆撑长度的参考。

一次拆撑(中壁)长度对拱部下沉影响的统计

隧道 工法 次拆撑长度 拱部下沉增量比例 双侧壁导坑法 6m<0.5B <10% 秦东隧道 CRD法 20m>1B 35% 注1:B隧道开挖宽度(15m)。 注2:增量比例=拆撑阶段增量/拆撑前总下沉量 7.3.11黄土隧道拱脚的承载力普遍较弱,同时拱脚受开挖的影响十分显著, 是引发拱部整体下沉的关键 因素。在新黄土中,这种拱部整体下沉的发生往往比较迅速,且埋深越浅越难以控制,容易造成直通地 表的方。由于浅埋新黄土具有拱部土体整体迅速下沉的特性,对支护结构提出了刚度控制要求,尤其 是大跨度隧道的支护结构需有足够的刚度来及时控制拱部土体的整体下沉。 试验显示,大跨度黄土隧道掌子面具有纵向挤出变形时,掌子面前方地表即开始出现沉降。因此 控制掌子面的位移,将有利于控制浅埋段地表沉降。此外,对于湿陷性黄土、饱和黄土地基,还存在隧 道地基沉降问题 控制沉降的技术关键,主要是控制拱部整体下沉和加强支护结构整体刚度,以及控制掌子面的位移, 并对湿陷性黄土、饱和黄土地基进行基底处理。其中,加强拱脚承载力是控制黄土隧道尤其是大跨度黄 土隧道拱部下沉的关键措施。大拱脚和在拱脚处设置斜向下锁脚锚杆(管),对解决黄土隧道软弱拱脚 和下层台阶开挖对拱脚的不利影响具有重要意义。根据郑西客运专线大断面黄土隧道的试验研究成果: 大拱脚和斜向下锁脚错杆(管)均具有显著的承压特性,对提高拱脚的承载力能起到很好的作用,同时 在支护封闭前对拱部具有明显的临时支撑作用,是加强拱脚的主要手段。其中 1)大拱脚主要用于台阶法(包括CD法),作为仰拱封闭前临时支撑拱部稳定的主要手段。双侧壁 导坑法、CRD法则可以通过及时架设横撑来提供稳定,采用大拱脚的作用不太明显。大拱脚的结构形 式,推荐采用受力条件较好且掏挖较容易的直角形式。显然这是一种承压结构,相对锐角结构,可将荷 载传递到围岩更深处,使下层台阶开挖时拱脚不易失稳; 2)锁脚锚杆(管)的承载效果与打入角度有很大关系,即与水平夹角越大越好。计算表明(图A.1), 亥角度≥45°才会起到较好效果(拱部下沉约减小30%以上)。当打入角度减小至30°时作用已不明显(约 5%)。而打入角度减小至15°以内时,锁脚锚杆(管)对拱部下沉基本不起控制作用。这与一般岩石隧 道垂直于岩面打入锁脚锚杆(管)有很大不同。而且从拱脚斜向下打入,既可稳定拱脚又可对下层台阶 的开挖起到超前支护的作用。因此,对于黄土隧道,拱脚处锁脚锚杆(管)尽量贴着拱部轮廓大角度斜 向下打入。对于侧壁导坑法,中壁也需施作锁脚锚杆(管):

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表A.8锁脚锚杆(管)打入工况

图A.1锁脚锚杆(管)打入角度影响计算图

台车定位限位辅助装置:衬砌模板台车在定位的过程中依靠经验和目测的状况比较多,衬砌台 的过程中易发生将上一循环混凝土顶裂的现象。因此在模板台车与上一循环混凝土接触时将进

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8.1.1监控量测的主要目的在于了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度,确保施工安全及结构的长期

稳定性,是实现信息化施工不可缺少的工序,是直接为设计和施工决策服务的,从以下几个方面考虑: 一一围岩稳定性、支护结构承载能力和安全信息: 一二次衬砌合理的施做时间: 一一为施工中调整围岩级别、完善设计方案及参数、优化施工方案及施工工艺提供依据。 8.1.8对于下穿既有公路及建筑物时,现有工法对地表沉降的控制尚难直接达到对既有道路控制沉降的 要求,还需采取相应的辅助措施。因此,对下穿既有公路和建筑物地表沉降控制,分别按地面控制和洞 内控制设置基准值,其中前者主要保证隧道施工安全,后者则确保后期运营安全。 3.1.9目前隧道净空变化量测采用接触量测和非接触量测两种方法,其中接触量测主要用收敛计进行量 测,非接触量测则主要用全站仪进行。 一一用收敛计进行隧道净空变化量测方法相对比较简单,即通过布设于洞室周边上两固定点,每次 测出两点的净长L,求出两次量测的增量(或减量)△L,即为此处净空变化值:

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要区别在于,非接触量测的测点采用一种膜片式回复反射器作为测点靶标,以取代价格昂贵的圆棱镜反 射器。具有回复反射性能的膜片形如塑料胶片,其正面由均匀分布的微型棱镜和透明塑料薄膜构成,反 面涂有压敏不干胶,它可以牢固地粘附在构件表面上。这种反射膜片,大小可以任意剪裁,价格低廉。 又射膜片贴在隧道测点处的预理件上,在开挖面附近的反射膜片,需采取一定的措施对其进行保护,以 免施工时反射膜片表面被覆盖或污架,保证预理件不被碰企和碰掉。通过对比不同时刻测点的三维坐标 [x(t),y(t),z(t)),可获得该测点在该时段的三维位移变化量(相对于某一初始状态)。在三维位移矢量 监控量测时,必须保证后视基准点位置固定不动,并定期校核,以保证测量精度。与传统接触式监控量 则方法相比,该方法能够获取测点更全面的三维位移数据,有利于结合现行的数值计算方法进行监控量 则信息的反馈,同时具有快速、省力、数据处理自动化程度高等特点; 一一常规收敛及挂尺水准抄平量测方法难以适应大断面黄土隧道净空位移监测要求,主要问题是 对其施工环境很难做到贴近掌子面布点以获取开挖初期的位移,并且无法对拱脚下沉进行监测,而采用 全站仪非接触方法可解决上述问题。

8.2.1本条主要依据《公路隧道设计细则》JTG/TD70及《公路隧道施工技术规范》(JTG/T3660)量测 项目,并根据公路黄土隧道特点进行了调整。 8.2.2不同于一般隧道主要进行水平收敛量测,公路黄土隧道尤其是大断面公路黄土隧道需重视拱部下 沉的监测,特别是浅理地段。同时,台阶法拱脚下沉显著。 对台阶法拱部下沉重点监测拱脚和拱顶,这与以往公路隧道只监测拱项(或拱腰)下沉有所不同 对拱脚下沉的量测需要在上台阶开挖时进行,由于拱脚隆处空间的限制,常规挂尺抄平方法将很难实 施,一般采用全站仪非接触方法解决。 位移控制是隧道稳定性判别准则的主要控制指标,对于大断面黄土隧道,监控量测项目一般参考下 情况选择: 1)对各种工法均需重视垂直位移的控制,即拱顶下沉及地表沉降 2)对CRD法尤其是CD法,需重视中壁变形的控制,即对两侧导坑水平收敛进行控制; 3)大断面黄土隧道在开挖初期和台阶通过前后往往伴随位移急剧增长,这时速率控制特征显著, 因此需对位移速率进行监控:V 4)根据测试,大断面黄土隧道型钢喷锚组合支护结构中,型钢表现出显著承载的受力特性,强度 控制特征明显,因此选测型钢应力作为控制隧道稳定的辅助指标

TAF-WG4-AS0047-V1.0.0:2019 移动智能终端安全能力测试细则.pdf8.3量测断面测点布置

8.3.1对于浅理或超浅埋隧道,隧道断面方向的地表下沉量测边界在隧道开挖影响范围以外,并在开挖 影响范围以外设置基准点。地表下沉量测在距开挖面前方(Ho+H)处开始,直到衬砌结构封闭、下沉 基本停止时为止。地表下沉量测频率与拱顶下沉和水平净空变化的量测频率相同。 地表下沉量测的测点布设在由设计确定的特别重要的施工地段,包括地表有建(构)筑物地段。对 施工中地表发生塌陷并经修补过的地段,以及预先探测到地层中存在构筑物或空洞的施工地段,测点尽 量接近构筑物或空洞上方。 地表沉降测点横向间距为2m5m。在隧道中线附近测点适当加密,一般隧道中线两侧量测范围不 其测点布置如下图A.2所示

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8.5.3将量测数活管理基准值细化为各施工阶研投控制 为安全值(相应安全系数为1.5~2.0以上),II级为警戒值(安全系数为1.2~1.5),Ⅲ级为危险值(安 全系数1.1左右)。 研究表明,在距工作面1B和2B处的位移值分别占规定的允许位移量约65%和90%,距开挖面较 远时围岩和初期支护变形基本稳定。位移控制基准一般根据测点距开挖面的距离,由初期支护极限相对 位移参照下表A.10要求确定。

表A.10位移控制基准

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位移管理等级一般参照下表A.11进行确定JTC5142一2019公路沥青路面养护技术规范,位移管理等级的应用见下图A.3。

表A.11位移管理等级

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