隧道安全监测方案十篇

发布时间:2024-04-26 03:14:08

隧道安全监测方案篇1

【关键词】:隧道感温光纤火灾预警监测系统;存储;硬盘检测;安全稳定性

中图分类号:U45文献标识码:a文章编号:

0引言

地铁隧道感温光纤火灾预警监测系统通过测温光纤检测区间隧道温度,由主机提供直观的电子地图显示隧道现场光纤分布和走向和环境温度分布。提供温度过热报警,以及温升报警,实现地铁区间隧道的火灾事故早期预测,防患于未然。因而,隧道感温光纤火灾预警监测系统的安全可靠性也显得尤为重要。

1地铁隧道感温光纤火灾预警监测系统现状分析

深圳地铁隧道感温光纤火灾预警监测系统用于地铁工程的地下区间隧道内、车站站台板下电缆通道内、车站站厅和站台公共区天花吊顼内、折返线、站台板下排热风口附近、隧道轨顶排热风道处、主变电站的温度监测和火灾预警、报警。测温主机一共8个光口,其中一般车站均使用5个光口,剩下3个备用。其5个光口各接一路光纤。

深圳地铁隧道隧道感温光纤火灾预警监测系统目前采用工控机加测温主机一体化机型,其工控机技术参数较低。存储系统采用普通CF卡,存储容量为4GB。系统运行不稳定,安装杀毒软件后运行缓慢,甚至卡机现象,不能有效的起到防毒作用。由此可见,隧道感温光纤火灾预警监测系统存储隐患,对于系统的安全稳定运行影响较大,由于主机死机、蓝屏造成隧道感温光纤火灾预警监测系统与oCC控制中心通讯中断,不能实时监控隧道温度,降低了系统的可靠性,解决系统存储隐患刻不容缓。

问题论证以及解决方案

隧道感温光纤火灾预警监测系统主要存在以下三个问题:系统运行速率低,蓝屏,死机概率高,不能对隧道温度进行实时的检测,存在重大的安全隐患;软件运行稳定性较低、误报率高;存储容量不够,不能安装杀毒、远程维护软件,限制了故障处理的灵活性,检修效率较低。若以上三个问题得以解决,则可大大提高感温光纤测温系统的安全稳定性。

2.1原因分析

如何提高提高隧道感温光纤火灾预警监测系统的安全稳定性,必然要从根源着手,追本溯源才能找到问题之所在,才能从根本上解决问题。

隧道感温光纤分布于隧道区间,隧道现场环境虽较为恶劣,但测温光纤采用的是标准的Gi62.5/125铠装多模光纤,可以承受一定的外界磨损。隧道感温光纤火灾预警监测系统主机放置于车控室内,车控室温度较为适宜不会对主机运行造成影响,主机运行时内部温度最高可达40℃,对于主机内部重要部件有一定影响,但也并不是影响主机运行不稳定的直接原因。经分析发现系统硬件存在一定的缺陷,且无法通过在管理方面即改善硬件参数来弥补这一缺陷,唯有改变或更换硬件本身才有可能解决这一问题。

2.2解决方案

就解决硬件参数问题提出三个可行方案:方案一,更换全套研华工业微型工控机,其优点是系统参数高,运行稳定,整体提升系统性能,但却存在造价过高的问题,且更换需要时日,更换期间整个车站将失去对隧道感温光纤的监测,存在安全隐患,故此方案可行性不高;方案二,解决关键部件,采用普通工控机硬盘代替CF卡,其优点为容量大,造价便宜,感温光纤主机采用的是研华主板,该主板只提供iDe44接口,因普通硬盘与感温光纤主机不兼容,需通过转换口,存在不稳定因素,降低了系统的可靠性;方案三,同样为解决关键部件,采用工业固态硬盘代替CF卡,接口与感温光纤主机兼容,读写速度高,安全稳定,容量虽相对较小,但满足系统需求能流畅运行。

由于主机主板接口的限制,出于对成本、更换周期以及系统安全稳定性的考虑,在能实现前期既定目标的情况下,选择方案三,即解决关键部件隐患,采用工业固态硬盘代替CF卡。存储容量的增加,提高了系统安全稳定性,降低了死机、蓝屏等引起与oCC控制中心环调工作站通讯中断的故障发生率,从而减少了不能实时监控隧道隧道感温光纤火灾预警监测系统的时间,降低火灾险情不被发现的概率。系统也可更流畅的运行VnC等远程连接软件,提高了检修人员处理故障的灵活性,大大缩短了检修人员处理故障的时间。

在火灾发生时,早期发现火情的时间直接影响后续的火灾险情控制、扑救以及救援行动的时间。感温光纤测温系统稳定性的提高,为实时监控隧道光纤提供强有力的保障。

方案的实施与验证

3.1实施准备工作

确定了方案,对于关键部件固态硬盘的选取成为本套方案实施成功与否的关键。感温光纤主机采用的是研华主板,该主板只提供iDe44接口外接固态硬盘。经过一番市场调查后,将士必得iDe8GSSD固态硬盘列入实验对象范围,并将其与CF卡通过HDtunepro硬盘专用测试工具进行测试对比,其测试截图如下图1所示

由图1可知,CF卡在运行过程中,存在掉包现象,且运行速度不高,故可能造成系统运行不稳定。而固态硬盘早运行过程中,曲线平稳,说明没有掉包现象发生,传输速率较快,由较高的安全稳定性。

图1测试截图

3.2方案实施

关键部件选定后,罗宝线续建FaS创新小组在实验室安装试验,将实验室模拟为一个车站,安装感温光纤测温系统软件进行为期三个月的安全稳定性测试。并同时安装并运行测温软件、杀毒软件以及远程维护软件,检查软件运行流畅度以及稳定性。

成果验证

经过三个月的成果检验,安装固态硬盘的感温光纤主机出现系统死机的故障次数为0,安装杀毒软件,系统运行正常,免受病毒侵袭;安装远程维护软件,实现远程维护,提高工作效率。成果检验得出结论,用固态硬盘更换CF卡可成功解决了隧道感温光纤火灾预警监测系统存储隐患,提高了系统安全稳定性。

小结

地铁隧道内火灾隐情不容易被发现,为了有效保证乘客的生命和财产安全,对火灾进行早期报警显得尤为重要,所以隧道感温光纤火灾预警监测系统安全可靠性也是至关重要的。经过半年的探索、培训、试验,成功解决了感温光纤测温系统存储容量不够的隐患,提高了系统的安全稳定性,大大降低了感温光纤测温系统的故障率,带来一定的安全、推广和时间效益。作为地铁火灾报警系统中的一个分支系统,隧道感温光纤火灾预警监测系统安全可靠性的提高使得地铁火灾报警系统更加完善,能更好的为地铁消防安全保驾护航。

参考文献

【1】GB16806-2006消防联动控制系统,中华人民共和国建设部、国家监督检验检疫监督总局,2006

隧道安全监测方案篇2

[关键词]隧道工程地下工程信息化施工

1隧道和地下工程现状及信息化发展

隧道工程在土木工程领域占着重要地位。我国自从1890年在台湾基隆至新竹窄轨铁路上修建中国第一个铁路隧道―狮球岭隧道(总长216m)以来,截止2002年底,累计完成铁路和公路隧道8658座,总长度4374km,其中铁路隧道6876座,总长度3670km,总长度为世界第一;公路隧道1782座,总长度704km,总数量为世界第一。其复杂多变的地质条件、传统固定的管理结构、专业各异的参与人员等在很大程度上代表了土木工程的典型特点。

受工作条件的限制,我国隧道施工已被视为环境条件差、危险程度高、技术含量高、质量事故高、工作效率低的传统行业,但其相对桥涵工程较高的利润率对施工企业仍有较大的吸引力,因此,如何提供隧道施工整体水平是许多企业考虑的重要问题。近年来隧道工程的施工方法虽然有了较大的改进,但与其它行业相比,先进技术(尤其是高新技术)的开发、研究和应用程度远远滞后。部分新技术的转化和应用,也大多应用于测量(如地质超前预报)、爆破(如液体炸药)、开挖(如电脑台车)等单个环节。目前文献中出现了隧道施工技术专家系统,其实指的是上海隧道股份公司周文波牵头开发并研制的“盾构法隧道施工专家系统”,其核心是对盾构机功能的改进与完善,其结果并不适用于一般隧道的施工与管理程序。

2施工力学及基本原理

为了维护地下工程的稳定,有许多可供采用的工程措施,基于地下工程的开挖施工存在分期、分块的特点,在各项措施中,以采取合理的开挖顺序、适时有效的支护力案最为经济有效,这就是施工力学的基本思想。

岩体动态力学具备6条基本原理:

(1)复杂岩体中的工程施工受到自然不确定性因素的影响,是个开放的系统,使得围岩稳定性及经济的估价判断和分析成为一个复杂的系统工程,要全面而正确地认识各种因素的影响,不仅要研究自然因素如地质条件、初始应力、岩体的力学物性等),还需要研究人为的工程因素。

(2)在岩体工程的施工期和竣工后的运行期间,围岩稳定性及有关的经济效益不仅和其最终状态有关,而且和达到竣工最终状态所采取的开挖途径和力法有关,这是因为施工中若干岩体边界在时空域中是不断变化的。从力学角度来说,这是个非线性过程,不只与其最终状态有关,而且和应力路径与应力历史相关。

(3)对这类工程的稳定性评价及施工支护设计,要运用上述观点在施工前进行岩体动态施工力学的优化分析,寻求最优或几个较优的方案,以供决策。在分析中应把施工支护因素也包括在施工内容中。

(4)对复杂条件的岩体工程,要特别注意施工过程的设计与控制,科学地遵循围岩的动态影响规律,在经济合理的前提下,因地制宜地运用开挖和支护手段,把有害的影响及隐患控制在较低的限度内。

(5)根据优化方案进行施工时,要不断深入和修正原有认识,做好围岩动态影响的观察和监测工作。用这些新的资料与原来预计情况进行对比,以判断现有方案的合理性,必要时应及时调整现有的施工和支护方案,保证后续工程进程的安全及经济性。

(6)强调勘察、设计、施工、科研4个环节紧密结合,互相渗透,不能刻板遵循前环节的结论安排,不顾条件的变化照图施工,应在施工过程中不断修改、调整原有的结论或设计,使之符合实际情况。

3信息化施工技术

3.1地下工程施工顺序优化分析

在隧道和地下工程的开挖施工全过程中,进行三维数值模拟,按不同施工阶段和施工工序以及各个施工工况就三维问题分析研究,找出在最不利施工条件下围岩结构系统各部分的变形位移,进而针对周围环境的各个被保护对象做出有理论依据的工程险情预报和变形控制决策。

3.2地下工程的施工监控与反馈设计

地下工程施工过程中,明挖深基坑会对周围的土体、建筑物、道路、管线等造成影响,因此必须选择合适的基坑围护结构。地下连续墙是一种较为有效的力法。

基坑开挖过程中,有必要借助仪器设备和其他一些手段对围护结构、周围环境进行综合监测。根据前段开挖期间监测到的各种变化,预测下阶段施工过程中可能出现的新动态,对后期开挖方案与开挖步骤提出建议,对施工过程中可能出现的险情进行及时的预报。

基坑开挖之前,应结合本工程的实际情况,做出系统的开挖监测方案,对于不同的工程,其监测内容、使用的仪器、监测的频率、警戒值、监测方法、监测点布置、精度要求应根据工程实际进行相应的确定。

虽然隧道和地下工程的设计是建立在地质研究的基础之上,但地质条件千变万化,在隧道和地下工程的开挖中,常常发现实际地质条件与设计时会有出入,加上工程岩体的复杂性,人们对地质情况的把握往往很难准确,因此,隧道和地下工程的信息化施工监控与反馈设计是必不可少的关键环节,目的是为了做到信息化施工,并及时发现问题,马上进行处理,并及时更改设计和施工中的不足,为下一步安全施工做准备,杜绝工程事故,确保工程的安全。其核心内容为:以量测数据为依据,制定和修改施工方案,确定支护参数,达到工程目标。

4隧道施工安全管理技术

近年来,新奥法施工技术在高速公路隧道施工中得到了广泛应用,量测信息的价值越来越重要,在某种程度上,量测信息是反映隧道施工过程中围岩与支护结构稳定安全与否的晴雨表。它对指导隧道施工过程中的设计变更、维护隧道安全施工等具有十分重要的意义。

首先,按照设计方案进行隧道断面的开挖,随着掌子面的不断推进,利用各种量测仪表在隧道工程施工现场进行量测获取各种信息,如用各类收敛仪量测获得的洞室收敛位移、多点位移计量测获得隧道围岩域内的位移、应力盒量测获得支护结构及围岩应力等。

进而根据各类量测信息对隧道围岩与支护变形等进行预测分析,同时依据隧道施工规范和隧道工程的具体条件,分析确定围岩与支护结构变形的安全阈值。

最后分析比较预测值与安全阈值之间的接近度,判定隧道围岩与支护结构是否安全稳定,如果满足安全条件则可进行下一道工序施工,否则应通知施工人员立即停比施工,并会同相关部门对隧道施工安全性进行综合评估,必要时应及时调整隧道开挖的施工工序,甚至变更隧道的设计方案,以确保隧道工程的施工安全。

隧道安全监测方案篇3

关键词:城市隧道;通信监控;监控中心;控制预案

中图分类号:F291.1文献标识码:a文章编号:

1工程概况

厦门环岛干道厦大隧道左线全长1479.00m,右线全长1491.69m,隧道内设有4处人行横洞,1处车行横洞。隧道路段采用50Km/h的设计标准,双向4车道。

隧道监控设施的构成大致分为9个部分:包括pLC控制系统、交通事件检测系统、交通信号控制系统、视频监控系统、通风检测控制系统、照明检测控制系统、火灾报警系统、电力监控系统、紧急电话及有线广播系统。9个系统之间相互联系,既避免由于某个子系统出故障而影响其它系统的运行,又可保证整个系统的联动运行。在隧道外场设备的布设中,厦大隧道按a级设计,监控外场设备配置完整。

2系统总体构成

厦大隧道监控设施主要由监控中心和监控外场设备构成。

隧道监控中心主要由计算机系统和CCtV系统构成。根据厦大隧道的管理需求,监控中心计算机系统主要以三层以太网交换机为节点构成局域网,服务器和客户端、紧急电话及有线广播控制台、激光多功能一体机分别与以太网交换机相连。计算机系统根据外场设备采集的数据分析处理后,制定各种控制策略,以提高管理水平。

图3.1监控中心系统构成图

闭路电视子系统主要包括视频矩阵控制器、控制键盘、数字硬盘录像机、控制信号分配器、视频分配器、一体化显示屏、级联光端机、主监视器等室内设备,以及光端机、前端摄像机等室外设备。

图1.2监控中心CCtV系统图

厦大隧道外场设备按a级设计,监控外场设备配置完整,主要包含摄像机、交通信号灯、车道控制灯、火灾报警按钮、车辆检测器、Co/Vi检测器、wS检测器、火灾探测器、光强检测器、可变情报板、pLC、配电箱、紧急电话、有线广播等。

4系统构成方案

4.1pLC控制系统

厦大隧道pLC控制系统采用10/100mbpstCp/ip快速工业以太网结构,根据隧道长短将隧道上、下行线分别分为若干个区段,每个区段配备一台控制器。隧道内的各种检测信息如:Co/Vi检测器信息、风速风向检测器信息、光强检测器信息、电力监控数据等,经过pLC预处理后,上传监控中心。pLC驱动各终端控制器实现本地控制:隧道风机运行状态、隧道照明灯具、车道控制灯、可变情报板等,并可经由电力监控智能电表,读取各低压回路的运行状况及设备用电情况。当中央控制计算机系统或通信系统发生故障时,每个pLC仍可继续工作,保证其管辖内的小区域正常运行。每个pLC既能独立运行完成本地控制也能保证整条隧道协调一致运行。

4.2交通事件检测系统

由于本隧道为城市主干道,交通量比较大,因此对隧道采用视频交通事件自动检测技术,对隧道内的所有固定摄像机图像显示的覆盖范围内,进行各种交通事件事故的自动检测,包括:交通量、车速、交通事故、交通拥堵、遗弃物、车辆停驶、停止的明显团雾、行人、车辆逆行、火灾、重大灾难等及交通数据的采集。

该系统具有联动功能,当系统检测到交通事件、事故时,系统能够快速自动报警和自动录像并自动弹出事故画面在显示器、大屏幕投影上进行实时地显示;管理人员可根据画面对现场进行临时调度,并及时改变可变情报板显示内容,进行提前预告。为道路交通安全管理和道路运营的交通异常实时检测提供帮助,是道路全程监控的技术核心。

4.3交通信号控制方案

交通信号控制主要是用于协助疏导交通、给司机提供信息,以保证道路安全畅通,提高整个路网的整体通行能力。该系统主要包括交通信号灯、车道控制灯、可变情报板等。

4.4视频监控系统

隧道闭路电视系统实现了对隧道全部路段进行完全可视化监视。平时用以掌握交通状况,以利交通控制;紧急时用以确认通报上传的信息,及监视消防活动、疏散行动等状况。尤其是用于监视隧道内各种防灾设备和对火灾报警的确认。视频监控系统接受来自管理分中心计算机和火灾报警系统的报警信息,对摄像机进行选择控制,自动显示报警区段及相邻区段的图像,并自动进行数字硬盘录像,将时间、摄像机号码记录在录像资料上,作为处理事故的依据。

4.5通风检测控制方案

隧道通风除了要考虑一氧化碳浓度、交通事故、火灾外,还要考虑风机运转平衡,延长设备寿命。正常情况下,配合交通高低峰时间设定不同的控制程序。当一氧化碳浓度检测值及风速风向检测值浓度上升或下降至《公路隧道通风照明设计规范》规定的限值时变换通风级别,增加或减少风机群组数。当发生交通异常时,参考车流量情况做“前馈和后馈相结合的复合式”控制,以应付突发的交通事故。火灾时,能自动或人工开启风机,具体方案根据火灾工况预案进行,进入排烟救灾控制程序。

图4.1通风控制方案图

4.6照明检测控制方案

隧道照明系统采用“以时序控制为主,光强检测器控制为辅”的控制方式对照明系统进行控制。即根据洞内外光强检测值,适当调整隧道内照明灯具,使驾驶员在进入隧道的过程中,享受到一个人性化的视觉适应环境,以减少事故发生的几率。隧道照明控制根据隧道照明布设方式提供相应的控制方案。

图4.2隧道照明监控系统图

4.7火灾报警系统方案

由于隧道空间狭小,存在潜在的交通事故危险,尤其是火灾危险,一旦发生火灾,没有合理的检测及控制方案,将会产生不堪设想的后果。厦大隧道采用光纤式火灾报警方案,该火灾报警系统可无间隙、不间断、在任何时刻和无人干预的情况下对隧道内的火灾状况进行自动监测。当火灾报警控制器接收到报警信号并对其进行预处理后上传管理中心,并对隧道内的排烟风机进行联动控制,同时控制视频矩阵将报警地点现场图像自动输出到投影屏上,报警地点的广播也自动进行紧急预案的广播,隧道入口处的可变情报板也自动显示火灾报警动态文字。利用该系统的十几项联动功能将最大程度地减少火灾影响。

4.8紧急电话及有线广播系统

隧道内按每200m左右设置一对紧急电话分机,距每个隧道洞口外约10米处,设置一台紧急电话分机。为处理隧道内紧急情况,及时向道路使用者提供信息,在隧道内设置有线广播系统。每隔50m左右设置一台扬声器,在隧道外置一台有线广播扬声器。

紧急电话及有线广播采用合一的方案,即共用传输光缆,共用控制台,控制台设置在隧道监控中心。

系统控制预案

表5.1系统控制预案表

隧道安全监测方案篇4

摘要:本文结合西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段高速公路机电工程联合设计的具体情况,探讨了如何根据工程的实际情况,有针对性地进行联合设计阶段的方案优化。

关键词:高速公路机电工程联合设计方案优化

随着我国社会经济和公路建设的快速发展,高速公路建设机电工程项目与维护工程项目日益增多。机电工程在高速公路总造价中所占的比例虽不大,但其地位却十分重要,是发挥高速公路经济效益、保障行驶安全必不可少的配套设施,是高速公路现代化、智能化的标志之一。

由于机电工程从国家批复初步设计到开始实施机电工程建设通常有三年或更长的时间差(一般在完成路面工程施工以后进行),而机电工程属于高技术产业,其更新周期非常快,因此,机电工程实施施工之前的联合设计就显得尤为重要。

本文结合武水高速公路机电工程联合设计的实际情况,分析山区高速公路机电工程联合设计阶段如何结合工程具体情况来进行方案优化。

一、武水高速公路简介

西部开发省际公路通道重庆—长沙公路武隆—水江段高速公路(以下简称“武水高速公路”),是国家重点干线公路宁波—樟木公路的重要组成部分,是重庆市“二环八射”主骨架公路网中重要的射线之一,也是连接我国西南、中南、东南地区的重要横向经济干线,是连接重庆市东南部老、少、边、穷地区的交通要道。

笔者参与了西部开发省际公路通道重庆—长沙公路武隆—水江段高速公路项目机电工程SwJD1合同段的具体施工过程。重庆—长沙公路武隆—水江段高速公路隧道群现场监控设施按a级设置,包括完善的监测设备、报警设备、控制和诱导设备。

项目全长为54.981km(合同工程起止桩号:K8+070.3~K49+360,SwJD1标段的施工时间为2009年2~9月),设计时速80km/h,全线共有7座隧道。

二、联合设计过程中的优化

(一)监控方案的优化

“水武路白马—武隆段,全长23km,隧道就占了21km左右,隧道之间基本都是桥隧相连,因此密集隧道群的安全营运就应该是头等大事。”鉴于密集隧道群的营运安全,对监控方案进行优化。

1.羊角隧道与大湾隧道间土建实施中预留了开口部,为了有效控制交通运行状态,保障营运安全,可在大湾隧道左线入口(ZK20+878)增加一套4可变交通信号灯。

2.根据《公路隧道交通工程设计规范》JtG/tD71-2004:6.3.4“高速公路隧道的a级、B级隧道易采用控制法-1;”“控制法-1:检测洞口内外亮度值,经计算处理后,控制隧道内的照明工况。”

(1)原设计武隆隧道和大湾隧道(长沙侧)各有一个洞外亮度检测器,由于本路段隧道群比较密集,为保证车辆安全,可在黄草岭和羊角隧道洞口(长沙侧)各增加一个洞外亮度检测仪,并且在4个隧道内进洞口增加洞内亮度检测仪,共8个洞内亮度检测仪,以便对洞内照明进行有效控制(照度仪预留预埋土建已做)。

(2)本合同段投标文件中亮度检测器型号为ReGaL公司生产的ReGaLLUXCS201检测仪,Co、Vi、风速风向监测器为英国CoDeL公司的产品,2标上述3种产品均采用CoDeL公司的产品。为了便于全线设备的统一管理和维护,可将亮度检测器改为英国CoDeL公司的隧道亮度计(洞外)型号:LU-100;隧道照度计(洞内)型号:LU-201。

3.JtG/tD71-2004,关于检测器的设置位置,主要考虑:①因通风气流横向分布是不均匀的,Co、Vi、wS仪的采集点位置应能代表采集断面的平均值,减少气流及浓度在局部分布的变异给采集带来的不利影响;②对于纵向射流通风,应避免在射流风机风口处附近断面设置采集点,以减少检测误差。而在两组风机中间部位气流较均匀,采集数据较稳定;③风速数据受气流分布影响最大,在洞口附近设置风速仪应尽量减少这种影响,其位置离洞口轴线距离10倍隧道断面当量直径量是从流体力学的角度提出的要求。

两阶段施工图设计Co、Vi和风速风向检测器布置如下:武隆隧道在ZK9+310、K11+520附近各安装一套Co、Vi和风速风向检测器;黄草岭隧道在ZK13+850、K16+315附近各安装一套Co、Vi和风速风向检测器;大湾隧道在ZK18+392、K20+492附近各安装一套Co、Vi和风速风向检测器;羊角隧道在ZK22+170、ZK24+390、K24+415、K26+630附近各安装一套Co、Vi和风速风向检测器。

根据《公路隧道交通工程设计规范》JtG/tD71-2004及《重庆高速公路发展有限公司关于在建项目若干投资控制措施的会议纪要》第16条:“原则上无竖井通风的隧道(单向)设置两套Co、Vi、风速风向仪,分别在隧道中部设置一套,隧道出口设置一套。有竖井通风的隧道设置不超过四套。”据此原则,提出优化方案如下:

(1)武隆隧道(4.8km)保持原设计在ZK9+310、K11+520桩号两套Co、Vi和风速风向检测器不变的情况下,K9+160、ZK11+650桩号各增加安装一套Co、Vi和风速风向检测器(土建单位已对增加设备做了预留预埋)。

(2)黄草岭隧道(3.25km)保持原设计在ZK13+850、K16+315桩号两套Co、Vi和风速风向检测器,并且在K14+315、ZK15+850桩号各增加安装一套Co、Vi和风速风向检测器(土建单位已对增加设备做了预留预埋)。

(3)大湾隧道(2.8km)保持原设计在ZK18+392、K20+492桩号两套Co、Vi和风速风向检测器,可在K19+470、ZK19+492桩号各增加安装一套Co、Vi和风速风向检测器(土建单位已对增加设备做了预留预埋)。

(4)羊角隧道(6.67km)保持原设计在ZK24+390桩号(左洞轴流风机监测点)、K24+415桩号(右洞轴流风机监测点),ZK22+170、K26+630桩号4套Co、Vi和风速风向检测器不变的情况下,在ZK25+720和K23+540桩号各增加安装一套Co、Vi和风速风向检测器(土建单位已对增加设备做了预留预埋)。

以上共增加8套Co、Vi和风速风向检测器。

(二)CCtV系统

CCtV子系统在本路监控系统中的作用是提供肉眼可见的现场实时监控图像,为工作人员观察现场情况提供支持;为视频事件检测系统提供图像源;为控制子系统提供图像源;为高层级监控系统提供图像源。

根据招标图纸和两阶段施工图统计,隧道CCtV

1.按照统计表实际工程量来计算摄像机、视频光端机、视频分配器、硬盘录像机、编码器、图像三层以太网交换机的数量。

2.鉴于2#、3#通信站图像数量众多,根据以往施工经验,为使设备之间接线整齐、合理,以上两个通信站设备柜内光端机至视频分配器、视频分配器至硬盘录像机和编码器视频线缆可以采用SYV75-3,并相应减少SYV75-5工程量。

3.经复核施工图纸、工程量清单、技术规范,只有黄草岭隧道长沙端和羊角隧道重庆端有通信站,通信站里用到视频编码器和硬盘录像机,而四路KVm切换器用于4台盘录像机的切换,两路码控制合成器用于解决隧道口一体化球机远程控制和现场站控制的总线冲突问题,因此,取消武隆隧道四路KVm切换器一台,2号和3号通信站规格调整为八路KVm切换器;取消武隆隧道两路码控制合成器一台,2号通信站应设置两台,3号通信站应设置3台。

三、结语

本文通过实例分析,进一步说明了高速公路机电工程联合设计阶段控制方案优化的可行性和有效性,对施工单位在高速公路机电工程的实际施工中具有较大的实用价值。

参考文献:

隧道安全监测方案篇5

关键词:铁路隧道施工;安全管理;风险预警技术

1前言

近些年,我国在发展的过程中,研发出很多先进的科学技术,尤其在施工技术方面,我国建筑行业取得显著成就。因此,在进行铁路隧道施工时,施工单位要根据实际施工情况,有针对性选择施工技术。在对铁路隧道施工进行安全管理时,施工单位要能深入研究风险预警技术,运用风险预警技术,构建铁路隧道安全管理系统,该系统主要由信息化施工、设计支援、质量管理和隧道形状管理四个子系统构成的。只有建立健全完整安全管理系统,风险预警技术才会在铁路隧道施工安全管理中产生实质性的作用。

2关于铁路隧道施工安全管理的内容分析

施工单位在对铁路隧道施工进行安全管理的过程中,施工单位必须要明确具体安全管理目标,完善安全管理方案,这样管理人员就会掌握关键管理内容,从而规范的进行铁路隧道施工管理。为了确定铁路隧道施工具体管理内容,施工单位需要对隧道结构进行测量监测,了解铁路隧道地质条件和周围的环境,然后根据地质雷达提供的信息,对铁路隧道的周围软弱围岩层进行判断,这样施工单位就可以准确判断铁路隧道施工具体的情况,运用先进的科学技术展开断面开挖和支护设计等相关的施工。为了确保施工人员能够安全施工,施工单位必须要施工安全管理方案中明确施工关键点,只有这样才可以有效的预防隧洞涌水、突泥、突气等灾害,此外,施工单位要根据铁路隧道的监控信息,实时了解隧道岩层的动态变化,这样施工单位就可以对与岩层的稳定性做出客观正确的评价,并为随时施工安全管理提供较为可靠依据。安全管理人员必须要根据掌握的信息,选择合理的安全监管方法,安全管理人员要能根据监测数据和仿真结果,计算水工的参数,以便于施工人员规范的施工,从而确保铁路隧道施工质量[1]。

3关于铁路隧道施工安全管理中应用风险预警技术的研究

3.1构建风险预警模型

在构建风险预警模型的过程中,相关的工作人员应根据铁路隧道施工安全监测的情况,正确的运用三层系统结构的方法,建立风险预警系统,其三层系统结构主要包括数据采集层、数据库层和数据访问层。数据采集层主要是采集地质数据和相关的检测数据,以便于管理人员的参考。数据库层则是储存采集的数据,并对数据进行分类整合,这样安全管理人员就可以掌握大量的数据。数据访问层主要是将前期数据进行可视化、信息化。风险预警模型十分有助于安全管理人员掌握预报警信息,安全管理人员可以通过快速的查询预警信息,提前做好风险应急处理准备措施[2]。

3.2设计风险预警平台结构

在设计风险预警平台结构的过程中,设计人员应正确规范的运用三层结构模式。首先要进行监测数据采集平台设计,在设计该平台的过程中,设计人员要严格遵循的相关的要求,正确的操作自动检测设备,以便于人工监测地质。其次,要进行数据传输设计,规划数据传输的范围和具体的途径,在此过程中,设计人员应运用GpRS方式、internet、无线方,进而保证数据传输设计符合相关的要求。此外,要根据GiS的安全管理情况,科学的进行风险预警平台设计,其设计内容主要有GiS地图模块、监测数据采集模块、监测实时分析模块、巡查监控与动态风险评估,这样风险预警平台结构才会具有完整性和稳定性[3]。3.3完善风险预警平台功能在完善风险预警平台功能的过程中,相关的工作人员要根据铁路隧道施工的具体情况,对隧道施工进行监测和安全评估,工作人员要能根据相关的监测数据,了解整个铁路隧道施工的安全情况,风险预警平台功能的完善,可以让工作人员及时掌握隧道施工的安全隐患,从而提前做好安全防护措施。工作人员可以根据安全检测报告,进行数据分析后,对施工现场进行安全控制,以保证施工现场是安全。

4关于在铁路隧道施工安全管理应用风险预警技术对施工人员提出的要求

施工单位要想有效提升铁路隧道施工安全管理的效率,让风险预警技术在安全管理中起到良好的作用。在展开安全管理之前,施工单位应对安全管理人员加强指导和培训,在培训的过程中,提升安全管理人员的职业道德精神和综合能力,这样安全管理人员就会对施工人员加强监督和管理,而且安全管理人员也会正确的运用风险预警软件,从而减少施工现场安全隐患。与此同时,施工单位要为全体施工人员提供充足的安全防护设备,以便于施工人员形成自我防护的意识。施工单位要建立健全安全责任制度,对全体施工人员加强管理和约束,让施工人员认识到安全施工的重要性。其次,施工单位必须要运用风险预警技术建立健全安全管理系统,这样铁路隧道施工安全管理效果才会更加明显。

5结束语

总而言之,在进行铁路隧道施工安全管理的过程中,施工单位要结合实际施工情况,完善相关的安全管理方案。其次,施工单位要建立健全安全管理责任制度,严格要求安全管理人员,促使安全管理人员主动承担相关的责任。施工单位要对安全管理人员加强技术指导,在提升安全管理人员工作能力的同时,提高安全管理人员的综合素养。只有这样,安全管理人员才会规范操作风险预警软件,实现信息化的安全监管,从而有效的提升铁路隧道安全管理效率,为施工人员创建一个安全施工环境。

参考文献:

[1]胡辰翔.铁路隧道病害分析及信息化管理研究[J].工程技术研究,2017(3):12~34.

[2]倪平达.试析新型LeD铁路隧道照明灯具性能和应用[J].中国战略新兴产业,2017(12):78~90.

隧道安全监测方案篇6

关键词:开挖安全;铁路隧道;施工技术

中图分类号:U45文献标识码:a

现代铁路隧道必须加强施工管理,强化资源配置,要坚决按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则来施工。高度重视爆破方案与施工通风方案设计,加强支护,进行地质分析与监控量测工作,做好各项施工预案,正确选择施工方法,为安全、优质、快速施工创造条件。

1.工程概况

本研究的铁路隧道为单洞双线隧道,左右线线间距为5.0m,全长890m,起讫里程为DK1155+695~DK1156+585,全隧位于半径R=9000m的左偏曲线上。全隧全部为Ⅳ、V级围岩,隧区内地形总体为东高西低,基岩多。现阶段掌子面施工至DK1155+825,围岩为玄武岩,弱风化带w2,节理发育,岩体完整性较好。经超前地质预报tSp及加深炮孔探测,围岩具有一定自稳能力,洞身埋深约为32m。从掌子面至隧道进口明暗交界处DK1155+745洞身埋深逐渐变小,最小埋深约为5m,其中DK1155+745~+794段洞身处于玄武岩强风化带(w4),节理发育岩体破碎,为坍塌高风险段落。

2.隧道力学的特征和施工特点

2.1力学特征

与之前的工艺工法建设的铁路隧道相比较而言,高速铁路客运专线的大断面隧道,开挖跨度大,高度比较高,隧道拱顶比较不稳定,拱顶岩块崩塌的可能性比较大,拱顶的围岩有拉应力区的存在;标准相对较高的围岩强度或比较好的地基承载力,隧道的拱脚和边墙脚处应力集中会更加严重;辅助施工的措施要求更高,松弛压力大,浅埋隧道的埋深范围大,产生拱作用要求的埋深较深;开挖以后,围岩自稳的要求标准围岩强度要更高,隧道周围围岩呈现出大范围的塑性化和更大的变形。

2.2施工特点

铁路大断面隧道施工非常复杂,施工中要严格按照“管超前、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、快成环、紧仰拱、勤量测、速衬砌”的施工原则组织施工,认真对待堆积体、浅埋处、破碎地带和洞口处,高速铁路大断面隧道施工办法的确认、隧道的稳固与安全的确定性,包括围岩的全面性,还有围岩本身的强度性。

3.确保隧道施工安全的主要技术措施和保证措施

3.1主要技术措施

3.1.1监控量测

隧道施工监控量测的主要目的包括围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边收敛、隧底隆起、地表沉降,观察记录工作面的工程地质与水文地质情况,作地质素描。观察开挖面附近初期支护状况,判断围岩、隧道的稳定性和初期支护的可靠性。在隧道施工期间实行监测,能够提供及时、可靠的信息用以评定隧道在施工时的安全性,准确地预报可能发生的安全隐患,便于及时做好有效地应对措施,避免事故的发生。做好监控量测应从以下几方面的工作入手,首先将监测管理和监测实施计划作为一个重要的施工工序来实施,并保证监测具有确定的空间与时间;其次,制订切实可行的监测实施方案以及相应的测点埋设保护措施,并将以上措施纳入工程的施工进度控制计划;第三,施工监测与施工步骤紧密结合,监控每一施工步骤对周围环境、支护结构、围岩、变形的影响,据此优化施工方案。

3.1.2超前地质预报

超前地质预报常用的物探方法有很多,分类不尽相同。根据《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》(tZ214-2005),几种物探方法如下:机械钻探、电法、电磁法、红外线法、地震超前预报,其中地震超前预报是当前应用的主流。

3.2地质超前预报

本段钻探为Zt-1,利用tY28气腿钻机钻设超前地质探孔,每次在上台阶拱顶、左右两侧拱腰各钻一个超前水平地质探孔,孔径42mm,长度6m,探明前方实际地层情况,明确隧道顶部的工程地质和水文地质条件。本段物探为wt-1,利用tSp203pLUS地震波地质预报系统,tSp采用回声测量原理,对开挖进行地质预报,进一步核实地质资料。预报结果为:D1K1155+830~D1K1155+745段围岩岩体岩性较目前掌子面岩体岩性稍好,该段围岩岩性相对稳定,无大的地质突变,节理裂隙局部发育,以闭合发育为主,局部围岩较破碎,在D1K1155+800、+786段附近存在少量裂隙水。

3.3设计支护参数

3.3.1超前支护

DK1155+745-+775段超前支护为大管棚增设45。大外插角小导管设计,参数为:①导管规格:外径108mm,壁厚6mm;孔口管:热轧无缝钢管,外径133mm,壁厚5mm。②管距:环向间距40cm。③倾角:可根据实际情况作调整。④注浆材料:m35水泥浆或水泥砂浆;⑤设置范围:拱部150。范围;⑥管棚单根长度:35m。⑦管棚数量:50根。⑧外插小导管:外径42mm,壁厚3.5mm,L=4m,纵向2.4一环,环向间距0.4m。

DK1155+775~+799段超前支护为中管棚增设45。大外插角小导管设计,参数为:①导管规格:外径76mm,壁厚6mm;②管距:环向间距40cm;③倾角:外插角l0。-15。为宜,可根据实际情况作调整;④注浆材料:m35水泥浆或水泥砂浆;⑤设置范围:拱部150。范围;⑥中管棚长度为8m,每环设置50根,纵向6m一环;⑦外插小导管:外径42mm,壁厚3mm,L=4m,纵向2.4m一环,环向间距0.4m。

3.3.2初期支护

本段设计为V级0.3g抗震设防复合衬砌断面,支护参数为:钢架采用i22a型钢架,间距0.6m,钢架间距50cm错开布置;拱墙锚杆长4m,环纵间距1.0m*1.0m。

3.3.3临时支护

临时支护采用i18工字钢,每2榀设置一处,与钢架连接处均设钢垫板(24cm*30cm*1.6cm),8钢筋网网格间距20cm×20cm,混凝土喷射10cm厚。

3.4保证措施

1、根据现场实际优化爆破方案,要求试爆,减少对围岩的震动。

2、禁止拱脚悬空,严禁超爆,深度不足地方可采用风镐人工开挖,拱架下面垫砼垫块。

3、采用措施禁止机械压临时仰拱。

4、稳定掌子面的措施,对有自稳能力的掌子面采用喷5cm厚的砼。对自稳能力差的加打3m长的砂浆锚杆等。

5、根据120文件规定V级围岩,仰拱到掌子面的红线距离为35m,使用18m长栈桥直接搭在上,加快仰拱的施工。

3.5洞身开挖

DK1155+745-DK1155+794段洞身位于w4段,采用新奥法施工。开挖方法采用台阶法加临时仰拱。按照“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭”施工原则施工。严格按照铁道部120号文件执行,上台阶每次开挖进尺不得大于1榀钢拱架间距,边墙每次开挖进尺不得大于2榀钢拱架间距,仰拱施作要及时跟进。

4.结束语

经过对铁路隧道施工技术的总结,铁路隧道施工须严格地按照“预报超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则来施工。正确选择爆破参数、合理控制开挖进尺、加强支护是隧道施工的核心工作。地质分析、强化资源配置、认真执行各项技术规范,是隧道施工安全的重要保障。

参考文献:

[1]张磊.谈铁路隧道开挖安全施工技术[J].科学之友,2013,5:60-61.

隧道安全监测方案篇7

[关键词]监控量测;信息化施工;小净距;偏压

中图分类号:U456.3文献标识码:a文章编号:1009-914X(2014)47-0121-02

0引言

近年来,我国高速公路工程建设进入了空前的“爆发”期,而隧道工程作为高速公路建设过程中的重要节点工程,隧道工程施工技术越来越得到广大工程技术人员的重视。新奥法(natm)施工也受到广大隧道设计和施工人员的亲睐,而信息化施工技术作为新奥法施工的核心技术也得到了更大的发展。同时,信息化施工技术的研究成果还能为类似工程的建设积累经验,因此开展隧道施工过程的信息化施工技术研究有其巨大的经济价值和广泛的实用价值。

凤凰山隧道为开县北环路改造(二期)工程的主要工程,凤凰山隧道设计为双向分离四车道的一级公路隧道工程,设计速度为60km/h。由于一期工程已基本实施完成,为与一期工程平顺相接,进洞段轴线无法偏移导致凤凰山隧道进口右洞偏压严重,且左右洞之间间距最小仅为8.3米,属于典型的小净距偏压隧道工程。

凤凰山隧道工程区属低山、丘陵剥蚀地貌,拟建隧道区出露的地层主要为侏罗系中统上沙溪庙组(J2S),岩性主要为砂岩、泥岩和砂质泥岩。区内未发现区域断裂及褶皱构造,区域稳定性较好。

1监测及信息化施工技术

1.1监控量测技术

为及时提供施工所需的围岩稳定程度和支护结构的状态,以确保施工安全,提高施工效率,修正支护参数。凤凰山隧道监测项目组结合该隧道进口实际情况,特制定适合该复杂工程环境的监测方案。

(1)地质及支护状况观察:隧道掌子面每次爆破开挖后通过肉眼观察、地质罗盘和锤击检查,判断围岩类别是否与设计相符;观察并记录支护效果。

(2)地表下沉量测:小净距、偏压隧道的洞口段地表沉降监测显得尤为重要,地表沉降监测结果直接反映隧道施工过程中地表的变形情况。地表沉降监测点布置如图1所示。

(3)拱顶下沉量测:拱顶沉降直接反映上覆岩层对初期支护的作用情况,可以通过对现场监控量测实际数据的回归分析,判断隧道初期支护结构的安全情况。

(4)水平收敛量测:水平收敛的监测可以实时反映周边围岩对支护结构的作用情况,通过对水平收敛的监测和分析可以较为清晰地掌握围岩变形情况。拱顶沉降及水平收敛测点布置如图2所示。

凤凰山隧道洞口段监测断面沿隧道轴向布置情况及监测频率为:拱顶沉降和周边收敛测点布置在同一断面上,间距为5~10m,监测频率为1~2次/天;地表沉降监测点横向间距为2~5m,纵向断面间距为10m,共布设两个断面,监测频率为1~2次/天。同时,在凤凰山隧道监控量测实施过程中严格按照《公路隧道施工技术规范》(JtGF60―2009)要求执行,及时分析监测数据并及时反馈的原则,确保凤凰山隧道施工过程中的安全。

1.2信息化施工技术

通过对隧道施工过程实施动态的监控量测技术,可以及时的把握隧道围岩的变形及其发展动态,可以对隧道施工过程的安全程度做出精准的评价,检验隧道围岩及支护结构稳定与否,这是信息化施工最主要的技术手段。将信息化施工技术应用于隧道施工的全过程,动态反馈隧道开挖及支护的设计和施工,进行隧道工程的预测和评价,同时采取相应技术措施,最后检验预测结果。

凤凰山隧道监控量测项目组严格执行相关技术规范并遵照监控量测方案,按时对隧道实施监测并及时将监测结果反馈给业主、设计及施工单位,作为施工参数的优化依据,将信息化施工技术贯穿于隧道施工全过程。

2监测结果及分析

2.1地表下沉结果及分析

通过对凤凰山隧道洞口段施工过程对地表下沉量的回归分析,将累计沉降量随时间的变化关系生成曲线,如图4所示。

通过对回归曲线的进一步分析,结果显示:测点从开始沉降至沉降值达到最大并稳定,历时20天左右,与实际开挖进度至3倍洞径时间相接近。

2.2拱顶沉降结果及分析

通过对凤凰山隧道进口端左右线洞口段的拱顶沉降监测结果的回归分析,并将拱顶沉降累积量随时间的变化关系生成曲线,如图5所示。

通过对曲线的进一步分析,结果显示:拱顶沉降测点在监测开始8天内变形速率较快,随着时间的推移,沉降速率逐渐减小,并最终趋于稳定,稳定后沉降量最大值5.9mm出现在YK4+723断面,小于规范要求安全值,表明隧道支护结构满足承载要求,隧道处于安全状态。

2.3隧道水平收敛

隧道施工过程的水平收敛值可以及时反映隧道施工过程的围岩变形情况,通过对本隧道水平收敛的监测数据分析并生成曲线,如图6所示。

通过对曲线的进一步分析,结果显示:围岩在隧道开挖后即产生变形,并于15天左右后变形趋于稳定,收敛最大稳定值3.4mm出现在YK4+713断面,满足规范安全值要求,表明隧道支护结构满足承载要求,隧道处于安全状态。

3施工参数优化

凤凰山隧道施工过程中,监控量测项目组根据监测结果,将监测结论和建议及时反馈,结合施工现场实际情况优化施工参数并指导施工。

隧道洞口施工过程中,右线隧道掌子面开挖至YK4+724左右时,监测结果显示水平收敛速率较大,连续两天速率近4mm/d,现场监测项目组及时将这一情况反馈给业主及施工单位,在业主的指示下施工单位及时暂停掌子面的继续掘进,并在已做初支的基础上增设系统锚杆,有效地减小了水平收敛的变形速率,使处于复杂工程环境条件下的洞口段施工过程的安全性得到了保障。

4结束语

(1)隧道监测技术是信息化施工技术的基础,牵涉建设方、施工方、监理方的相互协调配合,应引起各方的高度重视,让隧道监测及信息化施工技术更好的服务于隧道建设。

(2)通过对监测结果进行分析并及时反馈给三方,调整支护参数,对确保隧道施工过程的安全性和减少对周边环境的影响有很好的效果。

(3)对处于复杂环境条件下的隧道工程,在施工过程充分应用信息化施工技术有助于确保施工过程安全、节省工程造价有明显的实用价值。

(4)推进信息化施工技术在隧道建设中的应用有其广泛的实用价值和意义。由于设计参数与实际工程情况不可避免存在一定差异,加之动态反馈技术较差,预报准曲率也存在一定的偶然性。

参考文献

[1]王道良,刘新荣等.山岭隧道群信息化施工监测技术研究[J].公路,2012(6):287~290.

[2]王国喜,王祥瑞,余红,黄锋.中柱岩墙联合支护暗挖法与信息化施工技术研究[J].铁道建筑,2014(11):45~48.

[3]陈勇鹏.监控量测与信息化施工[J].铁道建筑技术,2004(5):67~68.

隧道安全监测方案篇8

【关键词】隧道;施工技术;管理

1前言

在实际生活中,尽管存在“金遂银桥”的说法,但是,由于隧道施工的条件既复杂又艰难,导致隧道施工技术很难管理,容易出现大亏、小盈的现象出现。尤其是对于那些较大的隧道工程来说,可能会潜在很多的影响因素,隧道工程管理系数较大。目前,施工管理工作是整个施工管理工作的最核心内容,特别是对施工的质量、进度、成本等都发挥着重要的作用。

2隧道施工中常见的技术方法

2.1盾构喷射砼施工技术

盾构施工技术通常情况下指的是在河流的浅水区或者是沿海地区,最适合用在软弱不透水的粘土中。用此方法,在大气中就可以完成开挖,在压力很大时,可能会有部分粘土被挤入隧道,可以在隧道导坑上施加一定的压力。到目前为止,喷射砼技术在国外已经广泛被使用,据统计90%的隧道工程都是采用喷施砼施工技术,而且运用这项技术可以提高工程质量,最终实现保护隧道的目的。

2.2沉埋隧道防水技术

沉管法适合用在土质比较松软的海底,尤其在不规则的地方可以使挖槽费用增多,然而,硬岩基槽的截面可以使用此方法。就目前的技术来说,沉埋隧道防水方法已经比较成熟,特别在国外河流、海洋中建造通道中常常采用此方法。然而,隧道防排水问题能否处理好,会影响到隧道的使用寿命。所以,在隧道建设的前期,严格执行规范要求,认真做好隧道防排水工作。到目前为止,隧道工程与地下防排水工作取得了较大进步。

3隧道施工管理的重要性

3.1保证隧道施工安全的途径

在制度施工方案和选择施工技术的过程中,首先要考虑到每一个工序中可能会出现的危害,进而确定危险源,及时采用有效的预防、补救方法,同时,在短时间内制定一套完整的应急预案。现如今,由于设计勘察手段比较落后,导致在隧道施工过程中会出现很多影响因素的影响,尤其是在地理条件非常复杂的山区,潜在大量安全隐患,例如:涌水、瓦斯等。由此看来,在施工过程中,要结合超前地质探测方法,提前预测施工地段的地质条件,这样,可以有效的减少自然灾害的影响。

3.2提高施工质量

施工质量是确保施工安全的前提条件。提高工程质量,就要使施工工艺科学、合理,并且在施工过程中要不断对工程质量进行检验。目前,由于隐蔽隧道工程占有大多数,因此,在工程竣工后再发现问题,就很难进行修改,因此,可以运用最先进的方法进行检测,例如:雷达检测、声波检测等。这样,可以保证隧道施工的质量。由此看来,在施工过程中,要加强对施工现场的监控,同时还要借助一些先进的检测技术,只有确保前一个工序满足要求,才可以对后一个工序进行施工。

3.3有效控制成本

施工方案的优劣会直接影响到施工成本控制,一方面,如果能够制度出科学、合理的方案,那么就可以最大限度的节省人力、物力和财力,从而可以选择简单的机械设备。另一方面,在施工阶段,施工单位不仅要满足用户的要求,同时还要确保隧道的质量,充分考虑和分析地质条件和施工单位的技术水平以及施工工艺等方面,对设计图纸要认真审查,及时提出合理的修改意见。这样,可以减少竣工后再修改方案费用的支出。

4目前隧道施工的基本现状和解决的有效措施

4.1精细化程度不够

目前,大多数隧道项目在施工过程中,对施工技术和作业指导做得不详细,未能充分发挥出指导作用,因此,施工队伍的团结合作和经验直接决定了隧道施工质量和进度的优劣。但是,由于施工队伍大多数都是农民,具有很大的流动性,这些都不利于施工工作的顺利开展。由此看来,必须对现场施工进行科学管理,并且要给适当指导。

4.2要有严谨的工作态度

在隧道施工阶段,对现场的基本情况要熟悉掌握,利于各自检测手段对施工质量进行检验,以便满足最初的设计要求,并最终达到预期的效果,同时也可以及时发现存在的问题,并采取有效的措施加以解决。只有在隧道施工之前认真预测可能会出现的问题,这样一来,在施工阶段,可以把握重点、重视对施工现场的控制,在隧道工程竣工之后要加以核对,从而遂整个施工控制形成一个封闭的过程,以便发现、分析和解决问题。比如:在施工之前的测量工作要认真执行双检制度,对放样测量和长度测量等进行复测,这样,使得测量工作成为一个封闭的模式,从而确保施工尺寸的准确。

4.3转变传统的施工管理理念

隧道施工要转变传统的施工管理观念,在施工过程中,不仅要提高施工管理水平,而且最重要的是提高施工水平。施工技术管理和理念要运用到施工过程中,现如今,比较流行的施工管技术管理大多数是通过讲学、积极参与到管理工作中的方式才实现的。

4.4要有超前意识

由于隧道工程施工程序复杂,涉及到的问题很多,根据可能遇到的问题、技术困难等,及时做好预防准备工作,及时发现问题和解决问题,这样可以有效避免遇到问题时仓促解决问题的不良现象。例如:在施工前,应该对施工现场地质条件等进行认真调查,及时了解和掌握施工信息,这样,在隧道施工阶段可以正确的指导施工。

4.5监督单位要认真做好监督管理工作

隧道施工技术不管是先进还是落后,都是保证隧道设计符合要求,从而,保证隧道的施工质量,把成本消耗降低到最低。但是,由于在施工过程中,普遍存在一些问题:第一,监督单位缺少对现场的监督工作;第二,施工条件的复杂,未能做到全过程监控,只对一些重点工序进行监督,给隧道工程安全留下了很多安全隐患;第三,对施工重点控制执法不严。这些,都会直接影响到隧道施工技术管理工作的顺利开展,所以,监督单位要长期紧盯工程施工,不仅要紧盯施工方案和出现问题,更要认真抓细节工作。特别是技术管理中测量、地质测量、机械设备选择等方面都要由专业的人去完成,只有合理分工,才能将施工人员的潜能充分发挥出来。建设出质量优、合格的隧道工程。

5结束语

总体说来,隧道施工技术管理成为整个施工管理工作的核心内容,特别是对隧道的安全、质量和成本等发挥着重要的作用。因此,在施工过程中,每一人都要各司其职,尽职尽责,制定出科学的施工方案,同时更要确保施工到位,这样,才能建设出高质量、低消耗的工程,使企业在激烈的市场环境下稳步发展。

参考文献:

[1]刘玉清,蒋俊峰,邵大鹏.新寨隧道进口浅埋偏压隧道施工技术[J].现代隧道技术,2011(2).

[2]郝俊锁,沈殿臣,王会军.梅岭关瓦斯隧道施工技术[J].现代隧道技术,2011(2).

隧道安全监测方案篇9

关键词:地铁保护区;安全监测;施工控制

abstract:inordertoprotectthesubwaytunnelbodyandsafeoperations,protectionareaintheconstructionofsubwayofcarryoutstandardizedmanagement,andcarryingouttheeffectivetunnelsafetymonitoringandtheconstructioncontrol.thispapersummarizesthemanyyearsofworkexperience,andtothesubwayprotectionareaofconstructionmanagement,safetymonitoringandtheconstructioncontroltunnelproposedsomeviews.

Keywords:thesubwayreserves;Safetymonitoring;Constructioncontrol

中图分类号:p624.8文献标识码:a文章编号:

引言:为了保护地铁隧道本体与运营安全,目前国内各已建地铁城市都通过立法制定了专门的城市轨道交通管理办法,南京市于2009年颁布了《南京市轨道交通管理条例》,对地铁周边特别保护区和安全保护区内的活动进行了规定。总体是地铁建设优先、“地面服从地下”的原则,地铁建设规划控制区和特别保护区内的各项建设,应当服从和配合地铁建设。

一、地铁保护区内的施工的普遍性及潜在危险

据不完全统计,上海地铁开通运营至今,在保护区内实施的工程项目近200个,其中直接建于隧道上方的工程项目18项,距地铁结构边线lom以内项目近50项。随着轨道交通的蓬勃发展,保护区内的类似工程项目越来越多,而且越来越向“深、大、近”的方向发展。许多新建、改建和扩建的工程距离地铁非常近,有的大型深基坑距离地铁仅有3米左右,开挖深度超过20多米。大面积的隧道上部卸载,大直径管道从地铁结构的上(下)方近距离通过,施工难度和施工风险非常大。在工程实施过程中和结束后的相当长一段时间内,工程都会直接或潜在对地铁安全构成威胁,实施过程中某一环节稍有不慎,都会引发地铁安全问题。

二、地铁保护区内的施工安全控制标准及监测

目前,对于在安全保护区内进行的施工作业,各城市轨道交通管理办法要求其施工方案应预先通过轨道交通部门的技术审查并征得其同意;如施工过程中出现危及轨道交通安全的情况,轨道交通部门应当通知其立即停止作业并采取相应的安全措施,同时,施工过程应当接受轨道交通建设或运营单位的安全监测。此外,部分城市还规定,对地铁影响较大的建筑或构筑物在其施工完毕后,还需进行该项目对地铁结构长期影响的监测。如上海地铁针对其地质条件、地铁结构特点,列车性能及运行条件,并参照了国内外相关资料,在进行了大量工程和技术比较后制定一套地铁保护技术标准,量化地提出了施工引起地铁隧道变形的控制值,并以此标准来保护地铁安全、指导设计施工。

由于深基坑高楼桩基、降水、堆载等各种建筑活动对地铁工程设施的综合影响限度,必须符合以下标准:(1)地铁工程(外边线)两侧的邻近3m范围内不能进行任何工程;(2)地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量≤20mm(包括各种加载和卸载的最终位移量);(3)隧道变形曲线的曲率半径R≥15000m;(4)相对变曲≤1/2500;(5)由于建筑无垂直荷载(包括基础地下室)及降水、注浆等施工因素而引起的地铁外壁附加荷载≤20kpa;(6)由于打桩振动、爆炸产生的震动隧道引起的峰值速度≤2.5cm/s。此外,对安全保护区内工程项目引起的地铁结构变形,通常监测的指标有隧道的收敛、位移、沉降;而对施工难度大的项目,还需另外对地铁结构的受力状态及变形进行监测。地铁公司通常会对保护区内的施工进行隧道安全监测。传统的人工测量方式虽然价格较低,但该方法受人工测量和列车运营要求的约束,不仅监测工作量大,数据反馈不及时,同时也存在人为因素干扰的可能,较难适应对保护区施工进行准确和实时反应的要求。此外,地铁公司为了保证安全运营,会对安全监测的设备线缆走向做出严格限制(在隧道内大量布置线缆也会增加了监测与维护成本),同时列车运营产生的震动也会对某些监测手段产生不利影响。上述种种原因造成保护区施工隧道安全监测的难度较高。

总体而言,保护区施工隧道安全监测只是一种被动的保护措施,而相对积极的方法是有效的参与保护区内的施工建设,并对可能造成隧道安全的施工过程进行事先干预。

三、地铁保护区内的施工安全控制措施

作者结合本地区的基坑施工经验,对安全保护区内的施工安全控制提出如下建议:

一是加强施工中基坑底部出砂现象的管理与监督。要求施工单位在做好降水施工方案的同时,预先就可能引起基底出砂的原因进行总结、排查,并做好相应保护与监测准备,对于施工中可能出现的出砂事故做好应急预案,并在施工过程时针对可能引起基底出砂的作业加强管理。在问题出现时,应按照预案采取针对性的措施。

二是加强围护结构施工质最或结构冷缝的检测工作。围护结构施工质量或结构冷缝检测工作可以加强对围护结构的整体强度与刚度控制,同时可以防止坑壁在动水压力作用下会出现过大的流土、流砂现象。对于此问题应早发现、早处理。土方开挖施工应遵循分层、分区、分段、对称、限时的原则;

三是严禁超挖,应严格执行先撑后挖,并及时施加预应力;横向分区长度应合理,注意坑中坑的支撑,严格控制无撑暴露时间;纵向分段不宜过大,注意临时土坡的稳定;合理安排施工工序与挖土过程,注意开挖的平衡与对称。严禁基坑靠近地铁结构一侧进行大面积、大荷载、长时间的堆载。疏导交通,合理安排重型汽车或施工机械在基坑靠近地铁结构一侧施工活动,对于必要的运行,也要求降低速度通过近地铁结构一侧。如基坑施工过程中出现支护结构或隧道结构位移过大(或增速过大)的情况,轨道交通部门应要求施工单位查明原因,必要时可要求施工单位停止作业并采取相应的加固措施。对于临近隧道的深、大基坑施工,建议预先对隧道结构进行加固,减小基坑施工对隧道结构的影响。

结束语:

地铁管辖保护区域存在一定的安全管理难度,因此需要各级政府主管部门及地铁经营单位的高度重视,在确保地铁安全的情况下,统筹规划城市建设,安全施工。只有这样,才能达到城市的平衡有序和持续发展,为提升城市形象、创建和谐社会、建设文明城市、打造平安地铁创造良好环境。

参考文献:

[1]黄宏伟,喊小龙.盾构隧道纵向变形性态研究分析[J].地下空间,2002,(3):244—251.

[2]王如路,刘建航.上海地铁监测实践[J].地下工程与隧道,2004,(1):27-32.

朱胜利,王文斌,刘维宁,等.地铁工程施工的风险管理[J].都市快轨交通,2008,21(1).

[3]罗云.注册安全工程师手册[m].北京:化学工业出版社,2004.

隧道安全监测方案篇10

摘要:隧道施工过程中由于地质原因或不合理的施工方式引起的掌子面甚至初期支护洞顶坍塌现象时有发生。如何科学、合理、安全地对坍塌体进行处理,保证施工过程中的施工安全和公路营运后的通行安全是一个摆在每个隧道施工技术人员面前的重要课题,本文通个笔者的施工体会和广大公路施工人员对隧道坍塌处理方案进行交流。

关键词:隧道施工;坍塌;地质预报;监控量测

隧道坍塌是指隧道掌子面或隧道两侧甚至隧道洞顶出现向下坍落现象,其诱发因素较复杂,有的是的是因为地质不良,有的是因为施工方式不当,完全在施工中避免坍塌以现有的施工技术是很难达到的,本文通过笔者参与施工厦蓉高速公路贵州境水口至格龙段下都江隧道过程中处治坍塌段的所见所悟所得,初步探讨隧道施工中如何科学、合理、安全地对坍塌体进行处理,以及在施工中如何避免出现坍塌现象,保证施工过程中施工作业人员和设备的安全和公路营运后的通行安全。

一、隧道坍塌后的应急措施

隧道坍塌后应立即撤除施工现场附近的人员和设备,设置安全警戒线,警戒包括洞内坍塌现场和洞顶原地面范围,禁止非施工人员进入警戒区域;对未坍塌的支护和坍塌顶原地面进行观测,随时掌握坍塌体周围的围岩变化状况。

对坍塌范围前后20米已完工的衬砌支护进行加固补强和加强变形观测,防止坍塌扩大。加固方式可以在原有的两榀型钢拱架之间加设临时型钢拱架,用设计规格的连接钢筋将新老拱架连接成整体。并对拱顶和两侧采用注浆小导管径向注水泥浆加固拱周松散体。这一加固措施一方面是防止坍塌扩大,另一方面也为即将处理坍塌体得施工人员提供一个安全可靠的施工环境。

对坍塌体表面进行稳定固化处置,包括堆码沙袋、喷射10cm厚C20混凝土、必要时锚杆注浆,保证坍塌体掌子面的稳定。

加强坍塌体周围的地下水引排工作。及时联系项目业主、设计、监理等相关单位现场分析隧道坍塌原因和研究制定处置方案。

二、坍塌体处理方案

坍塌发生后,应根据每个坍塌体的特点制定有针对性的处理方案;如果坍塌体较小,可在保证安全的前提下立即清理坍体后对坍塌面进行及时锚固,初期支护和二衬及时施作。但有的坍塌量较大,甚至堵塞了整个成型洞身,遇到这类坍塌体我们就要制定安全合理的处理方案,采用先护后挖,按超前支护、分台阶、短进尺、弱爆破、早封闭、强支护、勤量测的思路通过坍体。

超前支护可采用管棚法或自进式锚杆注浆固结法,也可两者综合使用。注浆终压按1~1.5mpa控制,终压持续时间不小于5min,注浆浆液采用净水泥浆,水灰比为0.6:1~1.5:1,注浆前需在坍体前设置止浆墙,以上参数可根据实际施工情况进行调整。

超前支护完成后,在对坍体进行开挖的施工要点如下:

1.对掌子面松散体也要进行先注浆后开挖,防止开挖过程中掌子面预留的核心土失稳。

2.采用分台阶开挖的原则,先上部后下部的顺序清除渣体。

3.初期支护和仰拱施作要及时跟进:分台阶开挖的过程中就要分台阶支护,最后各个台阶的支护要连接为一个整体,每榀钢拱架之间要用连接钢筋连接。

4.采用挖掘机、弱爆破、人工风镐等综合方式相结合的形式开挖,总的原则是尽可能小的扰动松散体,中、下导坑开挖时,左右间距相错不小于3米。

5.对已经成型的进尺段要及时径向注水泥浆补强加固围岩。

6.二衬钢筋混凝土要及时跟进,进尺3~5米就进行二衬施作,一段一段稳步推进。

三、地表坍坑和坍空体的处置

对地表坍坑的处置原则按以下要点进行:

1.在地表坍坑周围设截水沟,防止地表水汇入坍坑区。施工过程中搭棚防止雨水流入。

2.隧道施工二衬后用粘土填平坍坑,回填标高应高于原地面,表面作防水处理。

3.施工过程中坍坑四周需设置安全警戒和标志标识,防止安全事故。

对坍空区的处置:在坍方处,衬砌背后的坍空区必须紧密支撑,当坍方较小时,可用浆砌片石或混凝土填充,当坍方较大时,应作特殊处理,可采用拱上套拱等方式处理。

四、施工完毕后施工质量的检测

坍塌段施工完毕后要重视隧道的无破损检测工作,根据检测的结果对施工缺陷及时进行修补,确保坍塌段施工质量。

五、隧道坍塌的预防

1.超前地质预报

为确保隧道施工的安全,现在施工的公路隧道项目大都采用了无破损地质超前预报技术,地质超前预报技术能包括隧道隧洞不良地质超千万预报和重点施工灾害两大部分,隧道隧洞施工地质灾害的发生,大多与不良地质的存在有密切的因果关系,地质超前预报能提前对不良地质的存在提前预警,包括掌子面前方存在的可以造成坍塌的断裂破碎带、岩溶陷落柱和可以造成岩爆的围岩环境的准确鉴别术,临近水源体时的超前探水及其监测技术,包括坍方、突泥突水和岩爆可能发生的判断技术。施工中通过超前地质预报,可以让施工人员及时掌握即将出现的地质现象,调整施工作业方案,预防坍塌事故的出现。

2.加强施工过程中的监控量测

施工过程中的监控量测是了解围岩变形的重要手段,通过对隧道的周边位移、拱顶和地表下沉、围岩体内位移、支护衬砌内应力和表面应力及裂缝量测、围岩弹性波测试等指标的监控量测,可以及时了解围岩的变化,当发现围岩变形速度加快,应先撤出施工人员和设备,及时安排进行加固措施,防止事故的发生。

3.提高围岩自支护能力

根据国内外施工经验,提高围岩的自支护能力是控制围岩的松弛和坍塌的基本方法,其原则是:稳定掌子面、及时封闭断面和加固地层等措施。

六、结束语

隧道工程作为地下工程,设计方案的可靠性、地质勘查的准确性和施工方案的合理性对预防隧道坍塌具有相当重要的作用;施工过程中也要善于利用各种先进的隧道检测和地质预报技术,辅以丰富的施工经验,最大可能地避免坍塌现象的出现。

当坍塌现象不可避免地出现时,也不要野蛮盲目的进行施工,应依靠参建各方的技术人员和隧道专家集思广益,研制合理的施工处置方案,安全地处理坍塌段。

参考文献: