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公路隧道施工中的变更程序和办法
针对新疆国道217线乔尔玛～那拉提公路改建项目玉希莫勒盖隧道以及那拉提～库如力公路改建项目卡尔脑隧道、呼屯郭楞隧道在施工中变更所存在的问题,在岩变即变的指导原则下,谈谈公路隧道施工中的'变更程序和方法.
作 者：蒋习伟 作者单位：重庆锦程工程咨询有限公司,中国,重庆,401147 刊 名：科技信息 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(13) 分类号：U4 关键词：公路隧道 变更 程序 办法浅谈公路隧道施工中的动态设计论文
论文关键词：隧道 施工 动态 设计 超前 预报 反馈
论文摘要：公路隧道动态设计是在预设计的基础上，对衬砌结构进行合理的修改，以使其适应更为具体的围岩条件，在隧道施工中得到广泛应用。主要介绍了我国近年来公路隧道动态设计的特点及设计方法。
0引言
新奥法作为隧道工程设计施工的方法和原则，目前在公路隧道工程设计施工中被广泛应用。在依据新奥法原理建设的现代隧道中，按照设计规范规定，依据施工之前的地质调查、钻探及物探等资料，采取工程类比方法进行设计。由于地质条件的不确定性及复杂性，在施工过程中会遇到断层、破碎带、瓦斯、严重风化层等特殊地质，而仅仅依据施工前的地质勘探成果，是不能完全真实反映出来的，所以面对施工反馈的实际地质情况，必须进行有针对性的动态设计。
动态设计是在预设计的基础上，对衬砌结构进行合理的修改，以使其适应更为具体的围岩条件。动态设计的依据是施工过程中反馈的各种信息，包括地质超前预报、监控量测数据、掌子面的地质描述和实际存在的地质条件，通过分析与反分析所获得的这些信息，与预设计时的地质资料对比，根据地质变化情况，对隧道施工方法(包括特殊的、辅助的施工方法)、断面开挖步骤及顺序、支护参数等进行合理调整，以保证施工安全、围岩稳定、施工质量和支护结构的经济性，然后依据现行相关规范与项目规定的要求，经过原设计部门作出修改设计，报经隧道动态设计决策机构审定，由施工单位具体实施。在实施过程中，监理、监控量测、地质预报等部门，依据修改设计方案，进行监理、监测，再次获得信息，反馈到设计、施工单位，如此反复循环，直至工程完工交付使用为止。
1超前地质预报
目前超前地质预报分为长距离和短距离超前地质预报两类，长距离超前地质预报的预测范围一般为100～3001TI，短距离超前地质预报范围一般可达掌子面前方l5～30m．长距离超前地质预报方法有：TSP、超前钻探法、断层参数预测法等。短距离超前地质预报方法有：掌子面地质素描法、地质雷达法等。
1．1TSP超前预报法
TSP超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来判定并预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况，其最大探测距离为掌子面前方300～500In，设备限定的.有效预报距离为掌子面前方1001TI，最高分辨率为大于等于1in地质体。TSP超前地质预报系统是目前世界上地质探测领域最为先进的科技成果，它具有适用范围广、预报距离长、对隧道施工干扰小、提交资料及时的特点。
1．2超前钻探法
超前钻探法即通过在掌子面布置若干地质钻孔并取芯，根据地质钻孑L施工要求，记录钻孔施工各种信息并在室内完成相关力学试验，获得地层岩性、节理裂隙、岩石各项力学参数、溶洞空间分布、溶洞填充物、构造带发育特征等各项地质内容，同时还可以通过地质钻孔观察预测掌子面前方可能涌水情况，以此判断前方围岩级别及各种地质病害类型、具体部位及规模。根据一次探测距离的长短可分为深孔探测和浅孔探测。
1．3断层参数预测法
断层参数预测法是一种利用断层影响带内的特殊节理(1)节理)和其集中带有规律分布的特点和经过大量断层影响带系统编录得出的经验公式(LiuZhigang公式)超前预报隧洞断层破碎带的位置、规模的新技术。由于隧道中大多数不良地质(如溶洞、暗河、岩溶陷落柱、淤泥带等)与断层破碎带有密切的关系，所以，预报了断层破碎带，依据地质学原理，就可推断其他不良地质体的位置和规模。
1．4掌子面地质素描法
掌子面地质素描法又称编录预测法。主要通过对掌子面已揭露地质体(岩层、不良地质体等)进行观测与编录，对掌子面出露地质体向掌子面前方延伸情况进行有依据的推断。
1．5地质雷达法
地质雷达法是采用甚高频―超高频电磁波检测地下介质的地质特征、不同岩性分布和对不可见目标或地下界面进行扫描，以确定其内部结构形态或位置的电磁波技术。地质雷达能发现隧道施工开挖面前方20～30m地层的变化。由于电磁波对水敏感，所以，对于断裂带特别是含水带、破碎带地层，地质雷达是很好的预报手段。但由于目前其探测的距离较短，对于长大隧道的预报只能多次分段进行预报。
2施工监控量测
2．1量测规定
由于岩体的生成条件和地质作用的复杂性，在隧道施工中，开挖方法、支护方法、支护结构刚度等对围岩稳定性都有影响，所以寻求能正确反映岩体状态的物理力学模型非常困难。因此现场监控量测是验证设计、施工是否正确的关键步骤，是监视围岩是否安全、稳定的最直接手段。
2．2量测计划
现场监控量测计划应根据隧道的地质地形条件、支护类型和参数、施工方法和其他有关条件制定。计划内容应包括：监控量测项目及方法、量测仪器的选定、测点布置、数据处理及量测人员组织等。
2．3量测的任务和目的
a)掌握围岩和支护的动态，进行隧道日常的施工管理。
b)经过监控量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，提供动态设计的基础数据，指导施工，以保证施工安全和隧道稳定。
c)已有工程的量测结果可以应用到其他类似工程中，作为设计和施工的依据。
2．4量测内容
隧道施工的监控量测旨在收集可反映施工过程中围岩动态的信息，据以判定隧道围岩的稳定状态，以及预设计所定支护结构参数和施工的合理性。量测项目可分为必测项目、选测项目和抽检项目。必测项目包括：地质和支护状况观察、周边位移、拱顶下沉、地表下沉；选测项目包括：围岩体内位移(洞内设点)、围岩压力及两层支护间压力、钢支撑内力及外力、支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测、围岩弹性波测试；抽检项目包括：锚杆拉拔力检测。
2．5量测数据反分析
隧道工程反分析方法是根据工程现场量测数据(如应力、位移和应变等)来反演初始地应力和岩体性态参数的方法，即利用现场量测到的信息，或者说测量到的来自工程施工引起的结构与介质的扰动量，包括位移、应变、二次应力或地层压力，依据给定的材料模型，来反演工程介质材料的性状参数和初始荷载。
根据设计施工中的不同阶段，反演分析方法可分为施工前反分析法和施工中反分析法。施工前反分析法分为：a)位移反分析法，是由监测位移反演局部区域应力分布的方法，此方法目前应用较多；b)应力回归分析方法，是在预设计时由现场有限个点的地应力实测值，通过应力函数或数值计算方法回归分析得到研究区域应力分布的方法。 施工中反分析法分为：a)增量位移法，是将模拟开挖的有限元模型与优化反分析方法相结合，利用某一开挖步前后监测所得增量位移，对某隧道开挖土体参数进行反演，并根据反演结果预测后续施工对土体及支护的影响．b)根据隧道开挖过程中围岩破坏信息进行的反分析法。
3动态反馈设计
动态反馈设计是根据开挖面揭示的地质条件、监控测量获得的数据以及地质超前预报结果，对隧道支护结构的设计、施工方案及时进行修改的设计模式。旨在使隧道支护结构的形式能随时适应实际的围岩地质条件，从而使工程建设既能经济合理，又能确保安全。下列情况需进行动态反馈设计：
a)开挖面揭示的围岩级别与工程地质勘查报告提供的资料有较大差别。
b)隧道开挖后围岩地层的变形量持续增长，且总变形量已接近设计估计值。
C)隧道开挖后，围岩地层的变形量明显大于设计估计值。
d)超前地质预报揭示开挖面前方岩层存在不利地质构造时。
3．1设计要点
a)隧道穿越地层的实际围岩级别与原有地质资料对围岩级别的判断相差较大时，应按修正后的围岩级别重新确定合理的支护结构类型、尺寸和开挖施工方法。
b)监测数据增长速度异常，或总位移量接近临界值时，应采取措施加强支护结构，同时优化施工方案。反之则可减弱支护结构，以节约投资。
c)反馈设计中如有必要对支护结构进行设计计算时，宜通过反分析方法确定围岩地层的初始应力，以及本构模型及其特性参数的估计值。
d)应重视超前地质预报信息的作用，可能遭遇险情时应预先提出设计对策预案。
3．2设计内容
动态反馈设计的内容包括施工方法变更的建议、施工工序的变更、预留变形量的修正、设计参数的修改或确认等4个方面。
3．2．1施工方法变更的建议
由于采用的施工方法与断面形式不同，围岩――支护体系的应力状态也不一样，当某种方法不能满足该围岩稳定性要求时，应及时变更施工方法及选择对隧道稳定有利的断面形式或辅助施工措施。
3．2．2施工工序的变更
当施工信息反映出不稳定征兆时，应检查是否由于工序不当所造成。改变施工工序，如暂停开挖、及时喷锚、二次喷混凝土紧跟或提前施作仰拱等，都可能促使围岩支护体系趋向稳定。
3．2．3预留变形量的修正
施工前预设计的预留变形量，是采用工程类比或理论计算确定的，因此，预留变形量不可能和实际变形完全一致。当预留变形量与现场量测结果不符时，应及时修正未开挖地段的预留变形量，以满足设计净空和二次衬砌的厚度要求，或减少开挖量及二次衬砌的回填量，以节省投资。
3．2．4设计参数的修改或确认
同预留变形量一样，施工前预设计的设计参数，也是采用工程类比或理论计算确定的，也不可能和实际情况完全一致。在施工过程中，根据超前地质预报和监控量测信息，对未开挖地段或已开挖地段设计参数进行修改或确认，使之满足结构受力要求并减少不必要的工程浪费。
4结语
由于隧道工程地质条件的复杂性、多样性，通过一般的地质勘察及室内岩土力学试验，很难在设计阶段全面准确地对隧道的围岩情况做出判断，因此在隧道施工过程中，通过对围岩及支护系统进行超前预报及监控量测，及时把获得的信息数据反馈于设计中是非常必要的一项措施。隧道动态设计作为隧道工程新奥法设计、施工的重要手段，保证了隧道施工的安全并取得了良好的经济效益，收到了良好的效果。随着隧道工程实践和施工技术的发展，隧道动态设计将会得到更加广泛的应用。
隧道动态设计工作是一项具体而又复杂的工作’在实际过程中尚需不断积累经验和完善相关理论。
公路双连拱隧道中隔墙施工质量的控制论文
一、绪论
双连拱公路隧道施工方法采用三导坑先墙后拱法,先进行中导坑,再进行左、右用隧道主洞的开挖,以中导坑为主攻方向,根据原设计贯通后,两侧导坑为辅助,由中导坑中部向两侧方向同时修筑中隔墙,这样施工法节约工期,占地面积少,缩短了周期,提高了经济效益。
二、中隔墙的施工工艺
连拱隧道施工工序:中导洞开挖并进行支护―--修筑中隔墙―-右侧辅助导洞开挖并进行支护―-右洞上半断面开挖并进行支护―-右洞下半断面开挖并修筑二次衬砌―-修筑石洞仰拱―-左侧辅助导洞开挖并支护―-左侧上半断开挖并支护―-左侧下半断面开挖并修筑二次衬砌-―修筑左洞仰拱。连拱隧道中隔墙施工工序:支模板―钢筋绑扎―混凝土浇筑
中隔墙与中导洞的施工顺序:首先是一次性全面浇筑钢筋混凝土,其次是浇筑时,必须留出正洞二次衬砌的厚度,有利于防水工作。
中隔墙与中洞的施工顺序:在中导洞全部贯通之后,中隔墙两侧正洞都可开始施工,但中隔墙要超前两侧正洞施工时间,为保证中隔墙混凝土有一定的养护时间,以便满足一定的承载能力。两侧正洞施工可以同时开挖,或者先完成一洞,再进行另一洞的施工,后者在进行施工时,可能会引起围岩有较大的变形和应力的急剧释放,容易引起塌方。
初次支护与二次衬砌的施工顺序:初次支护肯定是在二次支护之前,二次衬砌的.时机是通过变形监测确定,如发现围岩不稳定时,二次衬砌要紧跟初次支护进行完成。
中导洞的选择有两种方法:一是对称布置,二是非对称布置。前者是中导洞的位置垂直中线与中隔墙的中线稳和,后者是两侧隧道宽度不同,较宽的一侧为施工通道,在施工中比较便利,较窄的一侧作为施工完毕的回填用,可减少回填工作量,缩短时间,无论是哪种位置关系,需要根据具体情况而定。中隔墙的施工工艺具体步骤如下:
1、模板的选择:模板安装加固需要用槽钢和碗口件支撑在中导洞初期支护上,外撑为主、内控为辅,模板一般采用特制定型钢模,长度不小于17m,高度为1m,可供台车纵向行走8m。模板安装的各种因素(中线、尺寸、标高、平整度)等经检验合格后方能进行下一道工序。
2、绑扎钢筋:在钢筋绑扎前,应将中隔墙与衬砌相接触的部分提前进行凿毛处理,以提高混凝土的粘结力。无论是墙身钢筋还是基础钢筋都要按规范要求布筋,注意预留筋和预埋件的位置与尺寸、焊接要求,钢筋无锈、无腐蚀,特别应注意在止水带时,钢筋的制作要求,检验合格后,可进行端头模板的封堵。
3、混凝土的浇筑:分层振捣,边浇筑边振捣,将混凝土从端头进入模板,在浇筑距拱顶1.5m,再分段浇筑,在浇筑到拱顶时,在两侧预留注浆管和排气管,待混凝土强度达到设计强度的70%后,方可进行注浆。混凝土的原材料要符合规范和设计要求,在运输过程中,避免出现离析、白料等情况。
三、加强中隔墙稳定性的具体措施
1、中隔墙的稳定性:
(1)、隧道中隔墙在开挖过程中,是最不利受荷载的时间,要在施工过程多加注意观测;
(2)、在正洞开挖时,中隔墙正处于垂直悬臂状态;
(3)、如隧道处于傍山地段时,隧道会受到右高左低或右低左高的不均衡压力,深埋隧道由于围岩具有成拱作用,作用荷载主要来源于范围内的岩体压力,隧道周边一定破坏,所以使中隔墙产生倾倒力和水平位移,还可能产生不同程度的沉降。
2、中隔墙稳定的具体措施
根据不同的开挖、不同的工程条件,可采取多种措施,以下是经常采用的几种技术措施。
(1)、加侧向支撑,主要是为了平衡偏压;
(2)、回填,主要作用是用来抵抗弯矩和水平位移;
(3)、两侧正洞同步施工,是为减少土体压力不平衡带来的倾斜;
(4)、早施做仰拱,将中隔墙基础固定,限制其发生水平位移,与仰拱形成一个闭合结构;
(5)、在中隔墙底板布置锚杆,将锚杆与中隔墙连接成整体,防止发生水平位移,抵抗倾覆;
(6)、将中导洞底板做适当卧底,可增大混凝土与底板之间的摩擦力,可阻止中隔墙的水平位移,加大摩阻力。
四、中隔墙防排水技术
隧道建成以后,在使用过程中,经常出现洞内渗漏水现象,特别是在雨季,严重的情况可能会有喷水现象发生,使路面形成积水,影响隧道的车辆运行安全。为了避免这一现象的发生,应做好重点控制点,特别是在空间比较狭窄、施工死角的地方,应更加注意施工过程的控制。防排水主要采取以“排”为主,防、排、堵、截综合治理的原则。
主要的防排水方法有:止水带、止水条、PVC管、软式弹簧透水管、填充喷混凝土、填充注浆,必要时可预埋导管,将渗水引致隧道底板排水沟内,最好的做法,是中隔墙分两次或三次砌筑,中隔墙与二次衬砌一次浇筑完成,中隔墙与拱圈衬砌之间没有纵向施工缝,所以在结构整体受力与中隔墙防排水方面就有了明显的改善。
五、结束语
综上所述,在双连拱公路隧道施工中左右线分离的双连拱隧道具有其独特的优点,已经得到普遍的应用,但在施工中由于种种原因造成隧道中隔墙还存在许多质量缺陷,尤其是中隔墙的稳定、防排水是一个关键性的问题、也是复杂的问题,虽然外观质量和快速施工工艺进步较大,由于施工工艺、施工方案的不同,中隔墙受力状况也不相同,稳定程序也不相同,为保证工程安全,在施工中积极采取稳定措施,注意观测,减少不必要的损失。但是中隔墙的漏水问题一直是当今急需解决的研究课题,只有在今后的设计中采用科学的设计和施工技术,采用新材料、新工艺、严格控制好每一道施工工序的质量,才能最终实现既施工快,又能保证墙体内外施工质量的公路隧道中隔墙来。
喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用
以陕西秦岭公路隧道复合式衬砌中喷锚支护实际施工为例,对喷锚支护在不同围岩中的作用及施工工艺进行了探讨,针对隧道施工具体情况,选择合理的.支护技术,以达到支护性能和经济效益的最佳组合.
作 者：王立琛 WANG Li-chen 作者单位：西安铁路工程职工大学,陕西,西安,710065 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(16) 分类号：U455 关键词：喷锚支护 锚杆 隧道 围岩 施工工艺灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用分析的建筑工程论文
摘 要：灌浆法是现代公路隧道施工过程中的重要技术内容，其在提升公路隧道质量方面具有重要作用。为了能够更好的发挥出灌浆法在公路隧道施工中的作用，做好公路隧道施工中的灌浆法应用具有重要意义。
关键词：灌浆法；公路桥梁隧道；加固；应用
随着社会生活对交通事业的需求逐渐增大，越来越多的公路隧道得以建设。在建设公路隧道过程中，为了保证隧道工程质量，确保隧道整体结构的安全性，施工企业常选择灌浆法来予以施工。从实际施工效果角度考虑，灌浆法在公路隧道中的应用，能够实现对隧道结构应力效果的有效提升，是提升隧道施工质量的重要技术类型。
1 灌浆法简介及其应用领域
1.1 灌浆法简介
施工工程中灌浆法是压力灌浆法的简称，主要操作过程是通过压力作用，将固结浆液通过合适大小的钻孔灌注到土体缝隙和建筑物的裂缝中，通过这个过程，能够实现建筑材料物理学性能的改善。灌浆法可以通过渗析，填入和挤压的方式排出岩石和土块孔隙中的水分和气体，使之前呈散装分布的土体凝固结合成一个整体，并同时达到提高水稳性和材料强度的目标。目前，成熟的灌浆技术有两种，高压喷射灌浆法和静态压力灌浆法。高压喷射灌浆的关键是利用钻机的巨大压力将输浆管放置到土层中的预定位置，再通过相应设备产生的高压将液体流喷射出来，喷射出的液体流具有压力大，速度快，能量高的特点，当其遇到土质结构时，巨大压力使土粒脱落，而其他成分会填充孔隙重新组合为强度更高的固结体，从而起到对公路，桥梁，隧道的加固作用。公路桥梁隧道工程中主要应用的灌浆材料有六种，具体使用场景及应用特点见表1。
1.2 工程灌浆法分类及应用领域
施工工程中灌浆法主要分为四类，适用于不同应用领域，见表2。
2 灌浆法的施工设计方案及注意事项
2.1 灌浆方案的设计及准备
灌浆操作之前需要做的前期勘测和计算准备很多，详细的准备操作是后期灌浆是否成功的关键，也是灌浆质量的决定因素。其中，具体前期操作包括当地的地质考察，灌浆法的合理选择，前期灌浆实验，灌浆法相关参数的设计与计算，修改确定灌浆整体过程。需要计算和提前确定的参数包括：灌浆法相关标准，根据不同工程选择相应灌浆材料，同时确定相应的灌浆范围，灌浆范围受灌浆半径，钻孔面积以及灌浆材料的流动性影响。另外，灌浆法在公路，桥梁，隧道中有不同的应用方式，比如，若底层强度较低，则可以采用压密灌浆法；若需要处理的是硬质土层，则可以采用劈裂灌浆法；若处理的是砂砾层，则可以采用渗透灌浆法。以上灌浆法可以针对不同施工环境，灵活选择处理，也可以组合使用不同的灌浆方式以达到最优效果。总结来说，影响灌浆效果的有灌浆材料的配比设计，灌浆的操作顺序，灌浆的方式方法。
2.2 灌浆法操作流程
普通灌浆法的操作流程包括几项不同工艺，如钻孔，灌浆管放置，洞口封堵，搅拌，灌浆操作等等。首先，确定所需灌浆孔的深度以及灌浆压力，在公路桥梁隧道中的'灌浆压力一般为0.3～0.5MPa，灌浆过程中需要根据实际情况按需要灵活调整。之后要确定灌浆量，灌浆量在灌浆法标准中可以通过公示查询计算得出；最后，在开始灌浆操作之前要进行灌浆检测，检测指标为，若灌浆孔的吸浆量<0.6L/min且可持续30min以上才可以开始进行正式灌浆操作。
2.3 灌浆法的相关注意事项
实际工程中灌浆法操作具有很高灵活性，不同工程，不同地点可以选择不同施工方法和施工材料，但遵循一定的标准是保证灌浆质量的首要条件，其中灌浆参数的控制是其中最需要注意的部分。需要计算控制的灌浆参数有灌浆压力，浆液扩散半径以及有效距离，浆液凝固时间。灌浆压力的确定要综合考虑工程的实际状态，若所需压力较小则选择化学灌浆或浅层灌浆，若所需压力较大则选择水泥灌浆或深层灌浆。浆液扩散半径及有效距离直接影响工程成本，需要提前确定。浆液凝固时间关系工程进度，受选择的灌浆材料和工程前期预算限制，但确定了灌浆材料可以精确估计出凝固时间，从而准确估计工程进度。
3 结语
综上所述，灌浆法作为以压力为主动力的浆体灌注技术，其能够通过对浆体的灌注、粘合来实现对隧道结构的整体强度及应力水平的增强，是当前公路隧道施工环节中不可或缺的技术类型。为了能够更好的发挥出灌浆法在公路隧道施工中的作用，施工企业一定要做好对隧道工程实际情况的分析，确保灌浆法应用的有效性，为公路隧道的正常、安全通行打下良好而又坚实的基础保障。
参考文献
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[5] 朱浩，牟勇.高速公路隧道施工中的支护技术分析[J].中国水运（下半月），2016（02）.
★ 施工合同变更范本
★ 公路施工合同简单
