巖石隧洞安全監測的對象主要是圍巖、襯砌、錨桿和鋼拱架及其他支撐,監測的部位包括地表、圍巖內、洞壁、襯砌內和襯砌內壁等,監測類型主要是位移和壓力,見表7.10.1巖石隧洞監測的項目和所用儀器表7.10.1監測類型監?測?項?目監?測?儀?器位移地表沉降地表水平位移拱頂沉降拱腳基礎沉降圍巖位移(徑向)圍巖位移(水平)洞周收斂水準儀經緯儀水準儀,電子水平尺水準儀,電子水平尺單點、多點位移計,三維位移計測斜儀,三維位移計收斂計,巴塞特系統壓力圍巖內壓力襯砌混凝土內壓力襯砌鋼筋應力圍巖與襯砌接觸壓力錨桿軸力鋼拱架壓力地下水滲透壓力壓力盒,壓力枕,應變計壓力盒,壓力枕,應變計鋼筋應力計,應變計壓力盒,壓力枕鋼筋應力計,應變片,應變計,環式測力計鋼筋應力計,應變片,應變計,軸力計滲壓計其它物理量圍巖松動圈前方巖體性態爆破震動聲發射彈性波,形變電阻法彈性波,超前鉆,探地雷達測震儀聲發射檢測儀7.10.1、洞內觀察洞內觀察是不借助于任何量測儀器,而用肉眼憑經驗判斷圍巖、錨桿、襯砌和隧道安全性的最直觀方法,對于個別現象和特殊情況的發現尤其重要。其目的是核對地質資料,判別圍巖和支護系統的穩定性,為施工管理和工序安排提供依據,并檢驗支護參數。因此,監測人員在用儀器監測之前,首先是細致地觀察隧道內地質條件的變化情況,裂隙的發育和擴展情況,滲漏水情況,觀察隧道兩邊及頂部有無松動巖石,錨桿有無松動,噴層有無開裂以及中墻襯砌上有無裂隙出現,尤其是中墻襯砌上的裂縫,如發現有裂縫則要用裂縫觀察儀密切觀測記錄裂縫的開展情況。隧道內觀察這項工作應與施工單位的工程技術人員配合進行,并及時交流信息和資料。此項工作貫穿于隧道施工的全過程,以便為施工提供直觀的信息。7.10.2、位移監測在隧洞入洞口一定范圍內及埋深較淺的隧洞,需監測地表沉降和水平位移。拱頂沉降通常采用水準儀監測,隧洞拱頂一般較高,用通常使用的標尺不能測量,可在拱頂用短錨桿設置掛鉤,懸掛長度略小于隧洞高度的銦鋼絲,下面懸掛標尺的方法監測。1、單點位移計單點位移計實際上是端部固定于鉆孔底部的一根錨桿加上孔口的測讀裝置,位移計安裝在鉆孔中,錨桿體可用直徑22mm的鋼筋制作,錨固端用楔子與鉆孔壁楔緊,自由端裝有測頭,可自由伸縮,測頭平整光滑。定位器固定于鉆孔孔口的外殼上,測量時將測環插入定位器,測環和定位器上都有刻痕,插入測量時將兩者的刻痕對準,測環上安裝有百分表、千分表或深度測微計以測取讀數。測頭、定位器和測環用不銹鋼制作。單點位移計結構簡單,制作容易,測試精度高,以及鉆孔直徑小。受外界因素影響小,容易保護,因而可緊跟爆破開挖面安設,目前應用較多。由單點位稱計測得的位移量是洞壁與錨桿固定點之間的相對位移,若鉆孔足夠深,則孔底可視為位移很小的不動點,故可視測量值為絕對位移。不動點的深度與圍巖工程地質條件、斷面尺寸、開挖方法和支護時間等因素有關。在同一測點處,若設置不同深度的位移計,可測得不同深度的巖層相對于洞壁的位移量,據此可畫出距洞壁不同深度的位移量的變化曲線。單點位移計通常與多點位移計配合使用。2、多點位移計多點位移計按位移監測儀器的不同有機械式和電測式兩類。機械式位移計一般采用深度測微計、千分表或百分表,電測式位移計采用的位移傳感器常用的有電阻式、電感式、差動式、變壓式和鋼弦式等多種。1)并聯式多點位移計?多點位稱計由錨固器和位移測定器組成,錨固器安裝在鉆孔內,起固定測點的作用,位移測定器安裝在鉆孔口部,與錨固器之間用鋼絲桿聯結。同一鉆孔中可設置多個測點,一個測點設置一個錨固器,各自與孔口的位移測定器相聯,監測值為這些測點相對于洞壁的相對位移量。這種將位移傳感器固定在孔口上,用金屬桿或金屬絲把不同埋深處的錨頭的位移傳給位移傳感器的位移計,稱作并聯式多點位移計。錨固器的結構有多種形式,最簡單的是用注漿錨固的錨固器,錨固頭用長約30cm的φ25的螺紋鋼加工而成,在遠離孔口的一端鉆一小孔,穿細鋼絲固定注漿管,錨固頭的另一頭加工成長3cm,外徑為φ20的光滑圓柱狀,中心攻有螺孔,銦鋼絲桿可擰入螺孔,銦鋼絲桿外面用PVC管保護,內徑為φ20PVC管插入光滑圓柱狀頭中,銦鋼絲桿和PVC管均約2m一節,銦鋼絲桿用螺紋逐節連接,兩節PVC管間套一長15cm的套管,用PVC膠水粘結。待錨固頭下到預定位置后,用砂漿灌滿鉆孔,待砂漿凝結后,錨固頭與圍巖一起運動,而銦鋼絲桿由PVC管與砂漿和周圍巖體隔離,不隨圍巖一起運動,因此,將錨固頭處圍巖的位移直接傳遞到孔口。機械方法錨固的錨固器有A液壓式錨固器,當錨固頭下到預定位置時,注入液壓將錨固器腳撐開;b卡式錨固器,它是用專門的安裝桿送入預定位置后,旋轉上緊螺栓,借助支撐側鐵向兩側擴張并壓緊鉆孔孔壁,即可形成錨固。當巖層發生相對位移時,錨固點的位移通過鋼絲傳遞到滑桿,鋼絲從滑桿中心穿過,用壓緊螺釘和夾線塊將鋼絲與滑桿夾住,壓簧頂緊滑桿使鋼絲撐緊,壓簧簧座固定在外殼的底部,用深度測微計測出滑桿的滑動距離,便可算得圍巖各測點的相對位移。2)串聯式多點位移計是采用電感式位移傳感器的串聯式多點位移計,它由位移傳感器、錨固頭、連接錨頭和金屬桿及二次儀表組成,位移傳感器的線圈安裝在錨頭的內殼中,錨頭用三片互成120°角的彈簧片固定在孔壁上,金屬桿上安裝有鐵芯,作為位移傳感器的一部分,金屬桿的一端固定在孔口或孔底,從而組成電感式多點位移計。當巖體產生位移時,各測點上鐵芯在線圈中的位移量也是不一樣的,因而引起不同的電感的變化,用與之配套的二次儀表測讀。這種傳感器串聯在金屬桿上,并固定在孔內不同深度的基準點上,傳感器或其差動構件的另一部分與錨頭直接連在一起的多點位移計,稱為串聯式多點位移計。3)滑動式位移計滑動多點位移計是一臺高精度的位移計,用于測定的巖土和混凝土中沿某一測線的軸向位移的分布情況。它主要由測頭、測讀儀、操作桿以及套管組成。套管通常為外徑60mm,壁厚5mm的塑料管或鋁合金管,沿套管軸向每隔1m放置一個具有特殊定位功能的錐形測量標志,帶有PVC保護套。測頭用操作桿送入,探頭做成球形,測標下部做成圓錐形,在測量位置時,兩者可形成球面和圓錐面間的精密接觸。兩者都有鍥口,當探頭轉動到滑動位置時,探頭能沿著測標滑動,從滑動位置把探頭轉動45°就轉到測量位置,往回拉緊導桿,就能使探頭的兩個測頭在兩個相鄰的測標間張緊。當張緊力達到一定值時,探頭中的線性位移傳感器(LVDT)被觸發,測得數據并通過電纜傳送到數字式讀數器,也可以用一臺手提式計算機經過RS-232接口來記錄數據。松開導桿,把探頭轉動45°就轉到滑動位置,移到下一個測標位置繼續測量。如此可由外向里逐點測試各測點的位移。測頭主體長1m,內裝有電感式位移傳感器(LVDT),并裝有遙測溫度計,以作溫差校正。在上述儀器中,若在該位移計探頭上部安設兩個測斜探頭,測斜方向互為正交,就可同時測定鉆孔的軸向和兩個互為正交的橫向變形,即為三向位移計,從而可測定沿鉆孔各測點的三向位移分量。該種位移計由于不必在鉆孔中埋設傳感元件,克服了多點位移計測試費用高、測點少、位移計可靠性不易檢驗及測頭易損壞等特點,具有一臺儀器對多個測孔進行巡回檢測,而每孔中的測點數不受限制的優點。可應用于大壩、隧道以及巖土工程中位移,也可通過測量樁和隔墻的兩側的測線的應變量確定其曲率,從而估算其彎矩或偏位曲線。3、收斂位移監測隧洞周邊或結構物內部凈空尺寸的變化,常稱為收斂位移。收斂位移監測所需進行的工作比較簡單,以收斂位移監測值為判斷圍巖穩定性的方法比較直觀和明確,所以是隧洞監測中的常規監測項目。1)穿孔鋼卷尺式收斂計,監測的粗讀元件是鋼尺,細讀元件是百分表或測微計,鋼尺的固定拉力可由重錘實現,或用彈簧、測力環配百分表實現。由于百分表的量程有限,鋼卷尺每隔數厘米宜打一小孔,以便根據收斂量的變化情況調整粗讀數。2)銦綱絲彈簧式收斂計,收斂位移量由讀數表讀取,固定拉力由彈簧提供,并由拉力百分表顯示拉緊程度,采用銦鋼絲制作收斂計,可提高收斂計的溫度穩定性,從而提高監測精度。3)銦鋼絲扭矩平衡式收斂計,收斂位移是由讀數表讀取,固定拉力由微型電機提供,電機由控制器操縱,達到一定扭矩后能自動停轉。收斂測試的固定端一般采用短錨桿,并應設置保護裝置。4)對于跨度小、位移較大的隧洞,可用測桿監測收斂量,測桿可由數節組成,桿端一般裝設百分表或游標尺,以提高監測精度。對于拱頂絕對下沉量,可用精密水準儀監測。一些跨度和位移均較大的洞室。也可用精密經緯儀觀測。5)洞周收斂位移也可用巴塞特收斂系統,它是一種測量隧洞橫斷面輪廓線的儀器,由多組首尾相接內設傾角傳感器的桿件組成,桿件之間用活動鉸連接,隧洞壁上任一點的位移通過桿件的轉動使傾角傳感器產生角度變化,已知各桿件的長度和一個桿件一端的坐標點及各傾角傳感器的起始傾角,就能以此為起點用以后各時刻測得的桿件傾角計算各點的變化值和坐標位置。巴塞特收斂系統配備有一個專用的數據采集系統,即可用串行口與計算機相連,也可用電話線經調制解調器與計算機相連,采集的數據可自動處理。6)測試設備應根據預計位移量的大小進行選擇,位移較小或精度要求較高時,可采用錮鋼絲收斂計,其精度為0.01mm,穿孔鋼卷尺式收斂計的精度也相當高,亦可以采用。洞室斷面較大時,可采用光電測距儀測取讀數,精度可達0.2mm。7.10.3、壓力監測壓力監測包括地下洞室內部和支襯結構內部的壓力,以及圍巖和支襯結構間接觸壓力的監測。壓力監測通常采用應力計或壓力盒。在支襯內部及圍巖與支襯接觸面上的壓力盒的埋設,只需要澆注混凝土前將其就位固定,監測圍巖壓力的壓力盒則需專門的鉆孔,將壓力盒放入鉆孔內預定的深度后,用速凝砂漿充填密實。7.10.3、液壓枕液壓枕主要有枕殼、注油三通、紫銅管和壓力表組成,為了安設時排凈系統內空氣,設有球式排氣閥。液壓枕需在室內組裝,經高壓密封性試驗合格后才能埋設使用。液壓枕在埋設前用液壓泵往枕殼內充油,排盡系統中空氣,埋入測試點,待周圍包裹的砂漿達到凝固強度后,即可打油施加初始壓力,此后壓力表值經24h后的穩定讀數定為該測試液壓枕的初承力,以后將隨地層附加應力變化而變化,定期觀察和記錄壓力表上的數值,就可得到圍巖壓力或混凝土層中應力變化的規律。在混凝土結構和混凝土與圍巖的接觸面上埋設,只需在澆注混凝土前將其定位固定,待澆注好混凝土后即可。在鉆孔內埋設時,則需先在試驗位置垂直于巖面鉆預計測試深度的鉆孔,孔徑一般為43~45mm,埋設前用高壓風水將孔內巖粉沖洗干凈,然后把液壓枕放入,并用深度標尺校正其位置,最后用速凝砂漿充填密實。一個鉆孔中可以放多個液壓枕,按需要分別布置在孔底中間和孔口。液壓枕常要緊跟工作面埋設,對外露的壓力表應加罩保護,以防爆破或是其它人為因素損壞。液壓枕又稱油枕應力計,可埋設在混凝土結構內,巖體內或結構與圍巖的接觸面處,長期測試結構、圍巖或它們的接觸面的應力。液壓枕測試直觀可靠、結構簡單、防潮防震、不受干擾、穩定性好、讀數方便、成本低、不要電源,能在有瓦斯的隧洞工程中使用等優點,故是現場測試常用的手段。2、錨桿軸力的監測支護錨桿在巖石隧洞支護系統中占有重要地位,為監測施工錨桿的受力狀態及大小,需以錨桿的應力進行監測。其原理通常是利用錨桿受力后,錨桿發生變形,采用應變片或應變計測量錨桿的應變,得出與應變成比例的電阻或頻率的變化,然后通過標定曲線或公式將電測信號換算成錨桿應力。監測錨桿應力用的應變計主要有電阻式、差動電阻式和鋼弦式。電阻式錨桿應變計由內壁按一定間距粘貼有電阻片的鋼管或鋁合金管組成,電阻片粘貼后需做嚴格的防潮處理。也有直接采用工程錨桿,對粘貼應變片的部位經過特殊的加工,粘貼應變片后經防潮處理,并加密封保護罩制成。這種方法價格低廉,使用靈活,精度高,但由于防潮要求高,抗干擾能力低,大大限制了它的使用范圍。差動電阻式和鋼弦式錨桿應變計是將應變計裝入鋼管,或裝入錨桿加粗段的槽孔中,然后與錨桿連接而成,一根錨桿上可連接多節,其中的鋼弦式應變計由于環境適用性強,測讀儀器輕巧方便,故可適用于不同地質條件和環境條件的錨桿應力觀測。采用鋼筋的錨桿也可采用鋼筋應力監測。7.10.4、巖體工程災害預報巖體冒落和崩塌以及巖爆是造成巖體工程傷亡事故和生產停頓的主要原因之一,采用聲發射技術,可以預報巖體工程大面積地壓和巖爆等災害,從而防止或避免事故的發生。在巖體工程施工中,工人經常聽到巖石的聲響,并以此作為巖石破壞緊急險情的前。室內和現場研究表明,從巖石破壞所產生的次聲能發射是這些可見聲響的前兆,因此,在巖爆活動敏感的巖體工程中,檢測開挖引起的聲發射已越來越成為檢測計劃中的基本部分。可聽得見的波或聲波的頻率介于20Hz-20kHz之間,取決于可能發生的事件的規律,其頻率隨能量釋放量的增長而降低。巖石在應力的作用下會發射可探測的聲能,其發射頻率隨應力值的增大而提高。一般來說,發射速率的增長超前于巖石主破裂,采用三角網法可以確定聲發射源,它是根據聲波傳播到幾個接收站的時間差而確定的。地音檢測系統就是根據上述原理研制的,在地音檢測系統中,用地音探測器系統從聲源傳播出來的聲波,它們將機械振動轉變成電信號,信號經放大并輸送到檢測站,經調試后,信號進入計算機接口,以足以起動檢測系統的記時和控制部件的信號,計算機將確定記錄聲波到達每一個探測器的最初時刻,根據這些數據,利用幾何和波速的關系,可確定記錄聲波到達每一個探測器的最將用來確定事件的相對量級,聲發射的時間、位置、能量等有關數據可打印出來。地音檢測系統的地音探測器是安裝在地下巖體工程的巖石壁面上的,數據收集也是地下進行的。對淺埋的巖體工程,探頭也可放到從地面往下打的鉆孔中,所有數據在地表收集。7.10.5、監測部位的確定和測點的布置1、監測部位的確定從圍巖穩定監控出發,應重點監測圍巖質量差及局部不穩定塊體;從反饋設計、評價支護參數合理性出發,則應在代表性的地段設置監測斷面,在特殊的工程部位(如洞口和分叉處)也應設置監測斷面。監測點的安裝埋設應盡可能地靠近隧洞掌子面,最好不超過2m,以便盡可能完整地獲得圍巖開挖后初期力學形態的變化和變形情況。這段時間內量得的數據對于判斷圍巖性態是特別重要的。1)洞周收斂位移、拱頂沉降量、多點位移計及地表沉降量應盡量布置在同一斷面上,錨桿應力和襯砌應力等最好布置在同一斷面上,以使監測結果互相對照,相互檢驗。監測斷面的間距視工程長度、地質條件變化而定。當地質條件情況良好,或開挖過程中地質條件連續不變時,間距可加大,地質變化顯著時,間距應縮短。在施工初期階段,要縮小監測間距,取得一定數據資料后可適當加大監測間距,在洞口及埋深較小地段亦應適當縮小監測間距。2)在一般的鐵路和公路隧道中,洞周收斂位移和拱頂沉降監測的斷面間距根據圍巖類別定為:Ⅱ類:5-20m;Ⅲ類:20-40m;Ⅳ類:40m以上。3)地表沉降監測的斷面間距與隧洞埋深和地表狀況有關,當地表是山嶺田野時,斷面間距根據埋深定為:埋深大于兩倍洞徑:20-50m;埋深在一倍洞徑與兩倍洞徑之間:10-20m;埋深小于洞徑:5-10m。4)錨桿應力和襯砌應力其監測斷面的縱向間距可定為200-500m。2、測點的布置形式1)收斂位移的現場監測方案,應視隧洞跨度和施工情況而定,監測方向一般可按十字形、三角形和交叉形等布置,十字形布置適用于底部施工已基本完成的隧洞,測試結構物內部的收斂位移量。如果隧洞頂部布有施工設備,可采用交叉形布置。三角形布置易于校核監測的數據,一般均采用這種形式監測,隧洞較大時,可設置多個三角形的監測方案。2)若收斂位移監測的目的只是為圍巖穩定監控服務,且洞室尺寸不大時,可采用較為筒潔的布置形式。若收斂位移監測的目有還要考慮對巖體地應力場和圍巖力學參數作反分析,則要采用多個三角形的監測方案。當地下洞室邊墻很高時,則可以沿墻高一定間距設置多個水平測量基線。3)位移計通常布置在地下洞室的拱頂、邊墻和拱腳部位。當圍巖比較均一時,可利用對稱性僅在洞室一側布置測點。若要較精確地掌握洞室開挖前后圍巖位移變化的全過程,可在地表或臨近洞室打外孔預埋。測孔的深度一般應超出變形影響范圍,測孔口測點的布置應根據位移變化梯度確定,梯度大的部位應加密,在孔口和孔底一般都應布置測點,在軟弱結構面、接觸面和滑動面等兩側應設置一個測點。4)監測圍巖內位移的位移計測孔在隧洞內孔口處一般需布設收斂位移測點,淺埋隧洞在拱頂布設拱頂沉降測點,在地表對應部位布設地表沉降和水平位移測點,在這兩者之間再布設多點位移計測孔,在隧洞壁上對應部位布設收斂位移測點,從而可分析從拱頂到地表各測點圍巖向隧洞內位移變化的規律,同時可驗證沉降、多點位移、拱頂沉降和收斂位移各監測項目的正確性及其相互關系。5)壓力盒和錨桿軸力計應在典型區段選擇應力變化最大或地質最不利的部位,并根據位移變化梯度和圍巖應力狀態,在不同的圍巖深度內布測點,觀測錨桿的長度應與工程錨桿相同。用于埋設壓力盒的鉆孔和觀測錨桿的鉆孔的布置形式與多點位移計的相似,通常在鉆孔中布置3個或以上的測點。7.10.6觀測及其頻度的確定1.整個觀測期間,應設立值班記錄本,詳細記載值班期間的一切情況,包括施工進展情況,施工部位,施工工藝流程情況,氣候環境,及人工對隧洞的觀察情況,噴射混凝土和襯砌上的裂縫開展情況等。2.各監測項目通常的觀測頻度為:在洞室開挖或支護后的半個月內,每天應觀測1-2次;半個月后到一個月內,或掌子面推進到距觀測斷面大于2倍洞徑的距離后,每天2天觀測一次;一到三個月每周測讀1-2次;三個月以后,每月測讀1-3次。若設計有特殊要求,則可按設計要求進行,遇突發事件則加強觀測。各監測項目原則上應根據其變化的大小來確定觀測的頻度。如洞周收斂位移和拱頂沉降的監測頻度可根據位移速度及離開挖面的距離而定,見表7.10.6,不同的基線和測點,位移速度也不同,因此,應以產生最大位移者來決定監測頻度,整個斷面內的各基線或測點應采用相同的監測頻度。位移速度與監測頻度表7.10.6位移速度(mm/d)151-150.5-10.2-0.5<0.2頻度1-2次/d1次/d1次/2d1次/7d1次/15d7.10.7監測數據警戒值及圍巖穩定性判斷準則針對工程實踐的具體情況規定容許位移量與容許位移速率值,是進行施工監控的基礎工作。1.容許位移量1)容許位移量是指在保證隧洞不產生有害松動和保證地表不產生有害下沉量的條件下,自隧洞開挖起到變形穩定為止,在起拱線位置的隧洞壁面間水平位移總量的最大容許值,或拱頂的最大容許下沉量。在隧洞開挖過程中若發現監測到的位移總量超過該值,或者根據已測位移預計最終位移將超過該值,則意味著圍巖不穩定,支護系統必須加強。2)容許位移量與巖體條件、隧洞埋深、斷面尺寸及地表建筑物等建筑物等因素有關,例如城市地鐵,通過建筑群時一般要求地表下沉不超過5-10mm;對于山嶺隧道,地表沉降的容許位移量可由圍巖的穩定性確定。3)弗朗克林警顴標準,見表7.10.7弗朗克林警戒標準表7.10.7等級標準措施三級警戒任一測點的位移大于10mm報告管理人員二級警戒二個相鄰測點的位移均大于15mm,或任一測點的位移速率超過15mm/月口頭報告,召開會議,寫出書面報告和建議一級警戒位移大于15mm,并且各處測點位移均在加速主管工程師立即到現場調查,召開現場會議,研究應急措施4)容許位移量的確定并不是一件容易的事,每一具體工程條件各異,顯現出十分復雜的情況,因此,需根據工程具體情況結合前人的經驗,再根據工程施工進展情況探索改進。特別是對完整的硬巖,失穩時圍巖變往往較小,要特別注意。2容許位移速率1)容許位移速率是指在保證圍巖不產生有害松動的條件下,隧洞壁面間水平位移速度的最大容許值。2)容許位移速率與巖體條件、隧洞埋深及斷面尺寸等因素有關,容許位移速率目前的無統一規定,一般都根據經驗選定,例如美國某些工程對容許位移速率的規定:第一天的位移量不超過容許位移量的1/5-1/4(約2.54-3.18mm),第一周內平均每天的位移量應小于容許位移量的1/20(約0.63mm)。而南嶺隧道、大瑤山隧道、下坑隧道、金川礦區運輸平巷、張家港鐵礦的穩定形速度為0.1mm/d,引灤入津輸水隧洞的開挖后一個月的穩定變形速度大于10mm/30d。3)一般規定,在開挖面通過測試斷面前后的一二天內容許出現位移加速,其他的時間都應減速,達到一定程序后才能修建二次支護結構。3.根據位移-時間曲線判斷圍巖穩定性由于巖體的流變特性,巖體壞前的變形曲線可以分成三個區段;1)基本穩定區,主要標志是變形速度不斷下降,即變形加速度小于0;2)過渡區,變形速度長時間保持不變,即變形加速度等于0;3)破壞區,變形速率漸增,即變形加速度大于0。?相應地,現場監測到的位移-時間曲線也可能呈現出以上三種形態,對于隧洞開挖后在洞內測得的位移曲線,如果始終保持變形加速度小于0,則圍巖是穩定的;如果位移曲線隨即出現變形加速度等于0的情況,亦即變形速度不再繼續下降,則說明圍巖進入“定常蠕變”狀態,須發出警告,及時加強支護系統;一旦位移出現變形加速度大于0的情況,則表示已進入危險狀態,須立即停工,進行加固,根據該方法判斷圍巖的穩定性,應區分由于分步開挖時圍巖中隨分步開挖進度而隨時間釋放的彈塑性位移的突然增加,使位移-時間曲線上呈現位移速率加速,由于這是由隧洞開挖引起,所用并不預示著圍巖時入破壞階段。?4.在隧洞施工險情預報中,應同時考慮收斂或變形速度,相對收斂量或變形量及位移時間-曲線,結合觀察到的洞周圍巖噴射混凝土和襯砌的表面狀況等綜合因素作出預報。隧洞位移或變形速率的驟然增加往往是圍巖破壞、襯砌開裂的前兆,當位移或變形速率的驟然增加報警后,為了控制隧洞變形的一步發展,可采取停止掘進、補打錨桿、掛鋼筋網、襯噴混凝土加固等施工措施,待變形趨于正常后才可繼續開挖。

篇2:隧洞灌漿安全規程

1、必須遵守隧洞洞內工作的各項安全規定,用電規定。

2、必須遵守機械運輸和拆卸安裝的各項安全規定。

3、水泥灌漿的安全規定。

(1)必須積極做好防塵設施和正確穿帶防塵保護用品。

(2)灌漿工作每段都要確保連續灌注,不得中途停止,因此灌漿前除對機械、管路系統進行認真檢查外,還必須進行10-20mim該灌注段最大灌漿壓力的耐壓試驗,對高壓調節閥,膠管連接處應設防護措施。

(3)壓力表的使用范圍在最大刻度的1/4-2/3之間,并應經常校對,超出誤差允許范圍的不準使用。

(4)攪漿時,必須先加水,等正常開動后再加水泥。中途處理故障,傳動皮帶必須卸下或切斷動力。

(5)漿中需有專人全神貫注的看壓力表和變形儀表,防止壓力突變和過量變形。

(6)灌漿塞下孔遇阻,必須排除后再下,不得強下。

(7)在運轉中安全閥必須保證靈活可靠,不得任意調整。

(8)調節和檢查閥、蓋、必須減壓并戴眼鏡。

(9)檢查運轉部分時,必須由一人單獨進行且不得一手操作傳動部分,一手伸進運動部分進行試探。

(10)如采用帶腐蝕性的外加劑,必須遵守化學防腐蝕的安全規定。

篇3:隧洞施工通風防塵照明排水防火安全措施

一、隧道作業的環境標準

(一)粉塵允許濃度:每立方米空氣中含有10%以上游離二氧化硅的粉塵必須在2mg以下;

(二)氧氣不得低于20%(按體積計,下同);

(三)瓦斯(沼氣)或二氧化碳不得超過0.5%;

(四)一氧化碳濃度不得超過30mg/m3;

(五)碳氫化合物(換算成二氧化碳)濃度應在5mg/m3以下;

(六)二氧化硫濃度不得超過15mg/m3;

(七)硫化氫濃度不得超過10mg/m3;

(八)氨的濃度不得超過30mg/m3;

(九)隧道內的氣溫不宜超過28℃;

(十)隧道內的噪聲不得超過0.9dB。

二、隧道作業中的有關通風防塵要求

(一)隧道內空氣成分每月至少取樣分析一次;風速、含塵量每月至少檢測一次。

(二)隧道施工時的通風,應設專人管理,保證每人每分鐘得到4m3的新鮮空氣。

(三)無論通風機運轉是否,嚴禁人員在有風管的進出口附近停留,通風機停止轉動時,任何人員不得靠近通風軟管行走和軟管旁停留,不得將任何物品放在通風管路或關口上。

(四)施工時宜采用濕式鑿巖機鉆孔,用水泡泥進行水封爆破以及濕噴混凝土等有利于減少粉塵濃度的施工工藝。

(五)在鑿巖機和裝渣工作面上應做好防塵準備。放炮前后應進行噴霧與灑水,出渣前應用水淋透渣堆和噴濕巖壁。在吹入式的出風口,宜放置噴霧器。

(六)防塵用水的固體含量不應超過50mg/L,大腸桿菌不得超過3個/L。水池應保持清潔,并有沉淀和過濾設施。

三、照明的規定和要求

(一)隧道內的照明燈光應保持亮度充足、均勻、不閃爍。隧道施工使用獨立的供電線路。照明燈的高度、功率,應根據開挖斷面的大小、施工工作面的位置選用。

(二)隧道內用電線路,均使用防潮絕緣導線,并按規定的高度有瓷瓶懸掛牢固。不得將電線掛在鐵釘和其他鐵件上,或捆扎一起。開關外應加蓋,采用封閉式熔斷器。

(三)隧道內各部照明電壓為:

1、開挖、支撐及襯砌作業地段12~36V;

2、成洞地段為110~200V;

3、手提作業燈為12~36V。

(四)隧道內的用電線路和照明設備必須有專人負責檢查維修管理,檢修電器與照明設備時應切斷電源。

(五)在潮濕及漏水隧道中的電燈應使用防水燈口。

四、排水安全措施

(一)在有地下水排出的隧道,必須設置排水溝,當下坡開挖時應根據涌水量的大小,設置大于20%用水量的抽水機具予以排出。抽水機械的安裝地點應在導坑一側或另開偏洞安裝,并用柵欄與隧道隔離。

(二)抽水機械宜使用電力機械,不得在隧道內使用內燃機。抽水機械應有一定的備用臺數。

(三)隧道開挖中穿過涌水層時,采用超前鉆孔探水,查清含水層厚度、巖性、水量、水壓等,為防治涌水提供依據。

(四)如發現工作面大量涌水,應立即令工人停止工作,撤離到安全地點。

五、防火安全措施

(一)各洞口施工區,洞內機電洞室、料室、皮帶運輸機處均應設置數量足夠的消防器材,定期檢查、補充和更換,不得挪作他用。

(二)洞口20m范圍內的雜草必須清除。火源距洞口至少30m以外,庫房20m范圍內嚴禁煙火,洞內嚴禁明火作業與取暖。

(三)洞內及各洞室不得存放汽油、煤油、變壓器油和其他易燃物品。清洗風動工具應在專用洞室內,并設置向外開的防火門。