導(dǎo)語：如何才能寫好一篇鐵路工程測量施工方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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Abstract: The side-angle resection control network has been the main form of building high-speed rail CPIII network. However, the data processing method always adopts the classic constraint network, without using advanced technology of control network flat. With the joint efforts of china railway NO.8 engineering Group Co., Ltd. and Southwest Jiaotong University, we developed a CPⅢ network data adjustment package(WZTCS) which has the functions of control network for flat and is similar to abroad software. This paper based on the CPⅢ network flat eatures of WZTCS, uses of CPI, CPII and CPIII control network simulation test and the passenger special line engineering examples, confirmes CPIII control network has higher accuracy and evennes when use advanced Soft Fixed points adjustment in control networks constraints than use classical network adjustment.

關(guān)鍵詞:高速鐵路;CPⅢ控制網(wǎng);控制網(wǎng)置平;約束網(wǎng)平差

Key words: high-speed railway;CPIII control network;soft fixed points adjustment in control networks;constrained network adjustment

中圖分類號(hào):U29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)25-0078-02

0引言

根據(jù)客運(yùn)專線軌道平順性的短波和長波的要求,運(yùn)用顧及原始數(shù)據(jù)誤差的完整的精度估算理論,通過控制網(wǎng)的精度反演、仿真試驗(yàn)得出分級(jí)布網(wǎng)的CPⅠ、CPⅡ和CPⅢ的精度指標(biāo),并作為《客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》[1]各級(jí)控制網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)的依據(jù)。為了解決高斯投影的邊長變形達(dá)10mm/km、分帶投影存在的控制網(wǎng)連接誤差等問題,同時(shí)規(guī)定,當(dāng)CPⅢ控制網(wǎng)采用(邊角)后方交會(huì)時(shí),應(yīng)采用獨(dú)立自由網(wǎng)平差,并在CPⅠ或CPⅡ中置平,即CPⅢ控制網(wǎng)與CPⅠ或CPⅡ控制網(wǎng)通過最小二乘方法獲得最合理的聯(lián)系,但CPⅢ控制網(wǎng)不做任何改變。

中鐵八局和西南交通大學(xué)在引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),聯(lián)合攻關(guān)研制開發(fā)出具有控制網(wǎng)置平功能的“無砟軌道施工測量控制網(wǎng)處理系統(tǒng)(WZTCS)”,本文通過仿真實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)例分析和驗(yàn)證其置平功能,以證實(shí)CPⅢ控制網(wǎng)采用先進(jìn)的控制網(wǎng)置平技術(shù)處理比采用經(jīng)典的約束網(wǎng)平差處理獲得的精度和平順性更高。

1WZTCS軟件功能特點(diǎn)

WZTCS軟件主界面如圖1所示,包括項(xiàng)目(管理)、數(shù)據(jù)采集、平面和高程數(shù)據(jù)處理、以及輸入輸出文件編輯等工具菜單。現(xiàn)以平面數(shù)據(jù)處理為例,介紹數(shù)據(jù)輸入的要求和輸出功能。

1.1平差功能①自由網(wǎng)平差。無約束自由網(wǎng)平差模型,平差基準(zhǔn)為1個(gè)已知點(diǎn)和1個(gè)已知方向。②約束網(wǎng)平差。固定數(shù)據(jù)平差模型,平差基準(zhǔn)為已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)。③CPⅢ網(wǎng)置平。最小二乘平差法,平差基準(zhǔn)為已知控制點(diǎn)的幾何中心。

1.2 參數(shù)輸入輸入的參數(shù)有坐標(biāo)計(jì)算精度、投影面高程、最大迭代次數(shù)、先驗(yàn)的方向和距離測量中誤差等,控制網(wǎng)信息中還可以設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)(開始測站名)和基準(zhǔn)方向(最后方向名)?？紤]與已有控制網(wǎng)平順連接的需要,設(shè)有連接功能,可使前后階段建立的CPⅢ控制網(wǎng)平順對(duì)接。

1.3 結(jié)果輸出輸出內(nèi)容有:CPⅢ網(wǎng)驗(yàn)后觀測量改正數(shù)及判斷參數(shù)、點(diǎn)位誤差橢圓、每條邊的相對(duì)點(diǎn)位誤差橢圓、平差后點(diǎn)位坐標(biāo)、觀測量平差結(jié)果、控制點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位誤差橢圓、單位權(quán)中誤差以及平差參數(shù)。CPⅢ網(wǎng)置平結(jié)果中還包括CPⅢ獨(dú)立網(wǎng)點(diǎn)位坐標(biāo)、置平后CPⅢ點(diǎn)位坐標(biāo)、平差后加密點(diǎn)位坐標(biāo)、觀測量平差結(jié)果、單位權(quán)中誤差、控制網(wǎng)尺度系數(shù)、置平后控制點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)、置平后控制點(diǎn)坐標(biāo)改正數(shù)、置平后已知點(diǎn)改正數(shù)及判斷參數(shù)以及控制網(wǎng)置平參數(shù)。

2CPⅢ網(wǎng)仿真試驗(yàn)

CPⅢ網(wǎng)的仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)工程實(shí)際,對(duì)稱布設(shè)CPⅢ點(diǎn)對(duì)在2股軌道外側(cè),間距50m,設(shè)計(jì)網(wǎng)長5km,共2段,重疊區(qū)段長度為1km。CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)沿線按規(guī)范[1]要求間隔布設(shè)(如圖2)。

為便于分析,控制網(wǎng)的X坐標(biāo)方向設(shè)定為與線路下行方向相同、Y坐標(biāo)方向垂直于線路方向。網(wǎng)形用AutoCAD設(shè)計(jì),獲得的點(diǎn)位坐標(biāo)為已知值。通過隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模擬全站儀測量CPⅢ網(wǎng)過程中的距離和方向觀測值的誤差,試驗(yàn)中模擬誤差服從正態(tài)分布。CPⅠ和CPⅡ的X、Y坐標(biāo)方向相對(duì)中誤差為±10mm。

采用約束網(wǎng)平差和CPⅢ網(wǎng)置平方法分別處理后得到的每個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)的X,Y坐標(biāo)真誤差如圖3所示,其中(X)和(Y)分別表示X和Y坐標(biāo)真誤差。圖中橫軸表示CPⅢ網(wǎng)X軸方向、縱軸表示平差后控制點(diǎn)的坐標(biāo)真誤差,實(shí)線表示約束網(wǎng)平差的結(jié)果,虛線表示CPⅢ網(wǎng)置平的結(jié)果,方框■表示CPⅠ和CPⅡ點(diǎn)坐標(biāo)真誤差。

比較約束網(wǎng)平差和CPⅢ網(wǎng)置平結(jié)果可以發(fā)現(xiàn):約束網(wǎng)平差后CPⅢ網(wǎng)受CPⅠ和CPⅡ點(diǎn)位誤差的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于置平的結(jié)果,2段CPⅢ網(wǎng)連接處的X、Y坐標(biāo)差明顯小于置平的結(jié)果。選擇12對(duì)CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行連接,2段控制網(wǎng)連接后控制點(diǎn)坐標(biāo)的真誤差如圖4所示。實(shí)驗(yàn)顯示CPⅢ網(wǎng)置平后的平順性明顯高于約束網(wǎng)平差,根據(jù)置平結(jié)果計(jì)算第1和第2段CPⅢ重疊處的橫向偏差決定重疊段的線路調(diào)整長度,將使連接后CPⅢ網(wǎng)的平順性更高。

3工程實(shí)例

某客運(yùn)專線實(shí)測CPⅢ網(wǎng)長29km,高差達(dá)400m,采用約束網(wǎng)平差和CPⅢ網(wǎng)置平進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。輸出的CPⅢ網(wǎng)相鄰點(diǎn)相對(duì)誤差橢圓顯示,約束網(wǎng)平差的結(jié)果全部超限,不能滿足《客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》[1]的相鄰點(diǎn)坐標(biāo)中誤差小于1mm的要求;CPⅢ網(wǎng)置平的輸出結(jié)果,則全部滿足限差要求。2種方法的相鄰點(diǎn)相對(duì)誤差橢圓長半軸圖形如圖5所示。圖中縱坐標(biāo)表示相對(duì)誤差橢圓長半軸(mm),橫坐標(biāo)表示相鄰點(diǎn)序號(hào),實(shí)線表示約束網(wǎng)平差結(jié)果,虛線表示CPⅢ網(wǎng)置平結(jié)果。

4結(jié)論

仿真試驗(yàn)和工程實(shí)例說明,雖然(邊角)后方交會(huì)網(wǎng)這種形式的點(diǎn)位相對(duì)精度非常高,但CPⅠ和CPⅡ采用分帶投影且邊長投影達(dá)10mm/km時(shí),采用約束網(wǎng)平差將嚴(yán)重降低CPⅢ網(wǎng)的精度和平順性,從而降低高速鐵路軌道平順性。相對(duì)于經(jīng)典的約束網(wǎng)平差方法,CPⅢ網(wǎng)置平技術(shù)不僅能提高CPⅢ網(wǎng)平差結(jié)果的精度和平順性,而且經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)利用WZTCS軟件包所具有的粗差探測功能,可以使CPⅢ網(wǎng)必須晚上或陰天觀測的苛刻條件改成白天自由觀測,此舉可大大地提高CPⅢ網(wǎng)測量效率、降低野外測量作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

此外,WZTCS軟件還可發(fā)現(xiàn)CPⅢ觀測量和CPⅠ與CPⅡ控制點(diǎn)的粗差和系統(tǒng)誤差,有效地提高了CPⅢ網(wǎng)的可靠性,這些功能也是該軟件系統(tǒng)的主要?jiǎng)?chuàng)新內(nèi)容,目前該系統(tǒng)已通過鐵道部建設(shè)司組織的評(píng)審。

參考文獻(xiàn):

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篇2

關(guān)鍵詞：無砟軌道；施工

中圖分類號(hào)： U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.工程概況

1.1地質(zhì)情況

蘭新鐵路DK930-DK1015，其地層巖特性如下：

圓細(xì)礫土：分布于地表層，厚度0.2~1.5m.

粗砂：分布于DK930-DK1015+000,地表層，厚度0-0.5m。

礫巖：厚5~10m灰白色，礫狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，鈣質(zhì)膠結(jié)，巖心多呈散粒狀，局部呈碎塊、短柱狀。強(qiáng)~弱風(fēng)化。

泥巖：局部地段分布，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)~弱風(fēng)化。

砂巖：局部地段分，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)~ 弱風(fēng)化。

1.2氣候惡劣，施工難度大

我工區(qū)承建的蘭新鐵路第二雙線雙塊式無砟軌道里程范圍為DK930-DK1015+911，地處三十里強(qiáng)風(fēng)區(qū)全年降雨量極少、早晚溫差極大、氣候干旱、夏季炎熱冬季寒冷、環(huán)境極度惡劣。根據(jù)氣象統(tǒng)計(jì)資料及2004～2005年氣象資料，≥5級(jí)大風(fēng)天數(shù)為105d，每次持續(xù)時(shí)間為4—7h。而精調(diào)作業(yè)對(duì)天氣條件要求極為嚴(yán)格，光線強(qiáng)烈、溫差過大、風(fēng)力大于3級(jí)均對(duì)其都有影響。

1.3工藝參數(shù)“無史可鑒”

蘭新鐵路無砟軌道施工，相對(duì)于武廣、京滬等大型項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)借鑒性很少，主要表現(xiàn)在測量控制、拆模時(shí)間、松扣件及調(diào)整螺桿時(shí)間、拆除工具軌時(shí)間、養(yǎng)護(hù)方案等方面。

1.4控制網(wǎng)布設(shè)

高速鐵路工程施工測量具有線路長、精度高的特點(diǎn)，控制網(wǎng)的布設(shè)從設(shè)計(jì)勘察到施工及運(yùn)行維護(hù)采用了三級(jí)網(wǎng)模式（CPI為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)、CPII線路控制網(wǎng)、CPIII軌道控制網(wǎng)），高程控制網(wǎng)為兩級(jí)布設(shè)，第一級(jí)為線路水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)，第二級(jí)為軌道控制網(wǎng)（CPⅢ）高程精密水準(zhǔn)。融三網(wǎng)合一形式給無砟軌道施工期間沉降觀測和后期運(yùn)營維護(hù)提供了最好的基本技術(shù)保障。

沉降監(jiān)測網(wǎng)由基準(zhǔn)網(wǎng)和變形點(diǎn)測量網(wǎng)組成，基準(zhǔn)網(wǎng)由基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)組成；變形點(diǎn)測量網(wǎng)由工作基點(diǎn)和變形點(diǎn)組成。

1.5區(qū)內(nèi)沉降觀測觀測斷面布置

施工區(qū)段自DK930-DK1015+000共有245個(gè)沉降觀測斷面，觀測點(diǎn)斷面間距一般為50m左右，路涵和和路橋過渡段觀測斷面間距為5m，共計(jì)856個(gè)觀測點(diǎn)（包含大橋和涵洞）。

2.沉降變形觀測的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

（1）《蘭新鐵路（甘青段）客運(yùn)專線鐵路線下工程沉降與變形觀測及評(píng)估實(shí)施細(xì)則》；

（2）《客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2006]158號(hào)）；

（3）《高速鐵路工程測量規(guī)范》TB 10601-2009；

（4）《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》。

（5）《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》。GB/T12897-2006

（6）蘭新鐵路（甘青段）客運(yùn)專線鐵路工程設(shè)計(jì)文件。

3.沉降變形觀測過程控制

沉降變形觀測的施工順序?yàn)椋翰荚O(shè)沉降觀測點(diǎn)埋設(shè)觀測原件進(jìn)行沉降觀測收集觀測數(shù)據(jù)觀測結(jié)果分析、評(píng)估。

3.1 沉降變形觀測作業(yè)指導(dǎo)書

沉降變形觀測之前必須根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，編制沉降變形觀測系統(tǒng)實(shí)施細(xì)則，它是進(jìn)行沉降變形觀測作業(yè)的指導(dǎo)書，也是沉降變形觀測的約束性文件，一切沉降變形觀測工作必須以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

沉降變形觀測系統(tǒng)實(shí)施細(xì)則編制內(nèi)容包括編制依據(jù)、工程概況、沉降監(jiān)測的目的原則及技術(shù)要求、沉降觀測組織機(jī)構(gòu)及儀器配置、沉降位移觀測測量、沉降觀測資料整理等等。

3.2沉降變形點(diǎn)的埋設(shè)、保護(hù)與觀測

路堤沉降板（L1）在原地面清表和壓（夯）實(shí)之后進(jìn)行埋設(shè)，在路堤填筑過程中進(jìn)行沉降觀測，在進(jìn)行沉降板埋設(shè)時(shí)保證板底土的壓實(shí)度，板底不能留有殘土砟。沉降板埋設(shè)完成以后必須安裝保護(hù)裝置，防止在路堤填筑過程中對(duì)沉降管的碰撞和破壞。對(duì)于沉降管頂口應(yīng)加管套封口，鋼管和塑料套管之間應(yīng)用土工布封住，防止填土施工中填料進(jìn)入塑料套管之中造成測量數(shù)據(jù)失真，每次接管都應(yīng)保證沉降管的垂直。

沉降板主要是對(duì)路基地表夯實(shí)或進(jìn)行軟基處理后施工情況的檢測，它的沉降量和沉降速率與每日填土高度及壓實(shí)度有著密切的關(guān)聯(lián)，要求路堤中心線地面沉降速率不大于10mm/d，所以，觀測頻次必須根據(jù)《客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南》中的要求進(jìn)行。當(dāng)兩次連續(xù)觀測的沉降值大于2mm時(shí)應(yīng)加密觀測頻次，如發(fā)現(xiàn)沉降值超10mm/d應(yīng)通知立即停止填筑。

當(dāng)路基基床底層填筑完成以后需埋設(shè)G1、G2沉降觀測樁，根據(jù)《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求工后最終沉降量不大于15mm，對(duì)于地質(zhì)情況不太好的地方，設(shè)計(jì)會(huì)采用堆載預(yù)壓（預(yù)壓期不少于6個(gè)月）的方法來加快施工階段的沉降速率以減少工后沉降，有堆載預(yù)壓段設(shè)有L2沉降板。

L2埋設(shè)受預(yù)壓土堆載影響很容易傾斜，在進(jìn)行L2沉降管埋設(shè)時(shí)應(yīng)特別注意加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理，保證沉降管的垂直和套管中不落入沙土。

觀測樁（G1、G2）是在基床底層頂部兩側(cè)，受風(fēng)沙雨雪、季節(jié)變化和外界干擾因素較多，在埋設(shè)時(shí)必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，埋設(shè)深度不能過深或過淺，過淺經(jīng)過雨水侵泡或季節(jié)變化路基填料或少會(huì)有收縮膨脹，容易造成測量數(shù)據(jù)失真。

沉降觀測外業(yè)測量受氣溫氣壓、風(fēng)速、陽光照射等影響較大，應(yīng)選擇在早上10:00之前或下午16:00之后觀測，確保觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。每次測量必須做好外業(yè)工況記錄，以備數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)沉降突變問題的查詢。

3.3沉降觀測數(shù)據(jù)的收集處理與分析

沉降觀測數(shù)據(jù)收集必須遵循當(dāng)天測量當(dāng)天收集當(dāng)天處理的原則，這樣便于對(duì)出現(xiàn)沉降量發(fā)生突變的點(diǎn)進(jìn)行分析、處理和對(duì)于超出規(guī)范要求的進(jìn)行重新測量。

蘭新二線（甘青段）沉降觀測數(shù)據(jù)處理是由西南交通大學(xué)鐵發(fā)公司提供的《高速鐵路沉降觀測與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)》軟件進(jìn)行嚴(yán)密平差計(jì)算與數(shù)據(jù)管理、報(bào)表打印。

對(duì)于沉降數(shù)據(jù)的分析主要以下幾個(gè)方面：

（1）、相鄰斷面沉降沉降值相差不大于5mm。

（2）、同一斷面沉降值相差不大于3mm。

（3）、正常頻次觀測情況下連續(xù)兩次的沉降值不宜大于2mm。

（4）、過渡段不同結(jié)構(gòu)物間的沉降差異不大于5mm。

（5）、沉降引起沿線路方向的折角不應(yīng)大于1/1000.

（6）、沉降值有沒有突變現(xiàn)象，查明形成的原因。

（7）、沉降曲線是否趨于平穩(wěn)。

3.4沉降評(píng)估

蘭新二線（甘青段）沉降評(píng)估是由西南交通大學(xué)負(fù)責(zé)的，在施工單位整理好評(píng)估數(shù)據(jù)和資料后提交給評(píng)估單位進(jìn)行評(píng)估。

根據(jù)《客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南》要求，路基填筑完成或?qū)d預(yù)壓后不少于3個(gè)月的實(shí)際觀測數(shù)據(jù)作多種回歸曲線分析，確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不應(yīng)低于0.92。

4.無砟軌道具體施工情況

思路決定出路。2012年初復(fù)工動(dòng)員會(huì)上，無砟軌道施工確定為工作的主線。面對(duì)80多公里的線路，項(xiàng)目采取扁平化管理模式，化段子、分任務(wù)，讓大跨度的管理由粗放轉(zhuǎn)化為集約，全線劃分為三個(gè)分部，如同三個(gè)作戰(zhàn)單元，配備相應(yīng)的技術(shù)、管理人員與成套施工設(shè)備、裝備，承擔(dān)20到30公里的施工任務(wù)。平時(shí)各自為戰(zhàn)，關(guān)鍵時(shí)刻按照項(xiàng)目要求相互合作，上下一盤棋，共推節(jié)點(diǎn)任務(wù)完成。

無砟軌道施工中，施工組織的科學(xué)與否決定了進(jìn)度。項(xiàng)目第一時(shí)間成立了項(xiàng)目經(jīng)理任組長的無砟軌道施工領(lǐng)導(dǎo)小組，安全總監(jiān)任現(xiàn)場總指揮，曾參加過客專建設(shè)的他具有豐富的無砟軌道施工經(jīng)驗(yàn)。在項(xiàng)目編寫無砟軌道總體施工組織設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，各個(gè)分部編寫自己的專項(xiàng)施工方案，確定了質(zhì)量報(bào)檢和安全防護(hù)等環(huán)節(jié)，集體討論通過后實(shí)施，在實(shí)施中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾偏，避免出現(xiàn)決策失誤造成重大損失。

為培養(yǎng)出技術(shù)合格、業(yè)務(wù)熟練的無砟軌道施工人員，項(xiàng)目加大員工培訓(xùn)力度，采取先培訓(xùn)后上崗，在組織內(nèi)部培訓(xùn)的同時(shí)，還派技術(shù)骨干到外面學(xué)習(xí)取經(jīng)。為了提高實(shí)戰(zhàn)能力，項(xiàng)目在現(xiàn)場建立了兩個(gè)無砟軌道培訓(xùn)基地，線外開設(shè)兩個(gè)試驗(yàn)段。不但請(qǐng)來科研院所的專家、教授，項(xiàng)目的主要技術(shù)骨干也紛紛登臺(tái)講課，培養(yǎng)近百名無砟軌道施工的技術(shù)、質(zhì)檢、測量、試驗(yàn)和現(xiàn)場操作技術(shù)工人，達(dá)到每套施工排架、每個(gè)工點(diǎn)都有配套人員，滿足無砟軌道施工對(duì)人的需求，源頭上杜絕了由于不懂而蠻干造成的返工。

試驗(yàn)段施工中及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為正式施工探索道路。通過反復(fù)比對(duì)，對(duì)施工工藝、混凝土配合比、養(yǎng)護(hù)方式等環(huán)節(jié)進(jìn)行總結(jié)，確定作業(yè)控制要點(diǎn)，找到混凝土的配合比與養(yǎng)護(hù)方法以及每套排架作業(yè)人員的配備。項(xiàng)目總工程師主編了《無砟軌道施工操作要點(diǎn)》，系統(tǒng)敘述了無砟軌道施工中從基層面檢查到測量等15個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工方法和注意點(diǎn)，成為無砟軌道施工的“寶典秘籍”。

為解決技術(shù)難題，項(xiàng)目開展科技創(chuàng)新和攻關(guān)，成立了無砟軌道施工科技攻關(guān)組和無砟軌道施工綜合組，分別對(duì)試驗(yàn)段的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估分析，對(duì)無砟軌道施工的作業(yè)面資源配置進(jìn)行評(píng)定確定工地標(biāo)準(zhǔn)。三個(gè)分部設(shè)立QC科技攻關(guān)小組，針對(duì)極干旱環(huán)境下，無砟軌道混凝土容易產(chǎn)生裂縫的共性問題，在甘青公司、玉門指揮部及蘭州交大監(jiān)理站的指導(dǎo)下，由項(xiàng)目經(jīng)理總牽頭，總工程師帶領(lǐng)技術(shù)干部展開科技創(chuàng)新及攻關(guān)，他們總結(jié)出在排架精調(diào)過程中采取建起精調(diào)防風(fēng)棚來克服極干旱荒漠區(qū)大風(fēng)、高溫帶來的天氣影響，對(duì)無砟軌道養(yǎng)護(hù)使用內(nèi)摻養(yǎng)護(hù)劑，對(duì)混凝土的振搗采取二次補(bǔ)搗以消除混凝土骨料沉淀及應(yīng)力釋放而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生，混凝土收光抹面時(shí)在排架下部及軌枕周邊采用壓面收光，收光抹面后在混凝土表面均勻涂刷外養(yǎng)護(hù)劑，后用土工膜覆蓋以防止混凝土內(nèi)外溫差而產(chǎn)生裂紋等，保證了混凝土質(zhì)量。

為確保質(zhì)量，項(xiàng)目以樣板引路，先開4公里先導(dǎo)段，做到“高標(biāo)準(zhǔn)起步、高效率推進(jìn)、高質(zhì)量達(dá)標(biāo)”，運(yùn)用《干旱風(fēng)沙地區(qū)混凝土和無砟軌道施工質(zhì)量控制措施研究》課題的研究成果，積極推行標(biāo)準(zhǔn)化施工，落實(shí)甘青公司和玉門指揮部提出的“機(jī)械化、精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、程序化”要求，在混凝土配合比設(shè)計(jì)上采用“三低一高”原則，在混凝土澆筑方式上采用斗送入模，采取二次振搗工藝，收面在作業(yè)棚內(nèi)進(jìn)行，采用噴灑養(yǎng)護(hù)液，覆蓋棉被、土工布等措施養(yǎng)護(hù)，創(chuàng)出排架法施工日進(jìn)度175.5單線米記錄。

5.結(jié)語

過程控制標(biāo)準(zhǔn)化管理就是在施工全過程中依據(jù)規(guī)范編制的施工作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行施工作業(yè)，約束和規(guī)范操作人員的行為，提高各個(gè)施工環(huán)節(jié)中質(zhì)量，提高施工測量管理的整體水平。

由于我們在沉降觀測施工中嚴(yán)格執(zhí)行了全過程控制標(biāo)準(zhǔn)化管理，將控制工作具體化、定量化，確保了沉降觀測數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性，2011年5月，在蘭新鐵路第二雙線（甘青段）率先并一次性通過專家對(duì)堆載預(yù)壓卸載技術(shù)條件評(píng)估，給工程的后續(xù)工程施工贏得了時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

篇3

【關(guān)鍵詞】隧道工程偏壓 淺埋 軟弱圍巖 進(jìn)洞 施工

中圖分類號(hào)：TU74 文章標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1.概況

某隧道位于甘肅省宕昌縣境內(nèi),為蘭渝線蘭州至廣元段一雙線隧道。該隧道全長301m，最大埋深90m，通過區(qū)位于西秦嶺褶皺系中,巖體受區(qū)域構(gòu)造影響嚴(yán)重，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎。進(jìn)口端山體縱向坡度50°— 60°，橫向坡度40°— 50°，左側(cè)發(fā)育一大沖溝，為偏壓隧道；進(jìn)口端位于滑坡體上，滑坡體物質(zhì)松散，圍巖穩(wěn)定性差，工程地質(zhì)條件差，圍巖類別為V級(jí)，屬軟弱圍巖；隧道進(jìn)口50m埋深為13m—18m，（覆蓋層厚度小于2.5倍洞跨=35m）屬淺埋段。

隧道進(jìn)口位于滑坡坡體右側(cè)邊緣，為基巖滑坡，滑坡體長：50m，寬：50m，厚15～30m，滑坡體物質(zhì)主要為細(xì)角礫土，稍密—密實(shí)，稍濕?；麦w后壁高陡，平臺(tái)明顯，平臺(tái)上有當(dāng)?shù)毓喔扔盟?，常年流水，不適合明挖進(jìn)洞。

施工方案

2.1施工不利因素分析

在各種不利條件中，偏壓對(duì)隧道施工潛在的威脅最大。偏壓會(huì)造成隧道的不平衡受力，輕則可使隧道拱圈變形，重則破壞隧道結(jié)構(gòu)。該隧道的偏壓來自左右兩側(cè)山體不對(duì)稱，洞口左側(cè)沖溝發(fā)育，相對(duì)右側(cè)邊坡較高，由于隧道不適合明挖，為確保進(jìn)洞施工安全，首先加固邊坡及抑坡；其次在左側(cè)增加了擴(kuò)大基礎(chǔ)擋墻減少山體側(cè)向推力，并在擋墻后拱頂部位回填土，以增加結(jié)構(gòu)重量，加強(qiáng)平衡穩(wěn)定；再次進(jìn)洞前施工超前長管棚，以形成加固承載環(huán)，加強(qiáng)開挖面圍巖穩(wěn)定。

隧道淺埋段，土層在施工擾動(dòng)后很難形成穩(wěn)定受力圈，地表先沉降，輔助施工處理不好很容易造成塌方事故。考慮該隧道進(jìn)口巖體主要為細(xì)角礫土，自身穩(wěn)定性差，采用地表注漿加固邊仰坡；進(jìn)洞時(shí)采用套拱法進(jìn)洞，施做超前管棚并注漿，使破碎巖體粘結(jié)為整體，增強(qiáng)其自穩(wěn)能力，減少塌方幾率，增大安全系數(shù)。

2.2專項(xiàng)施工方案

2.2.1偏壓

結(jié)合實(shí)際地形及地質(zhì)狀況，采用以下兩種方案解決偏壓問題。

2.2.1.1加固邊仰坡

a.施做洞頂截水溝及水渠的滲水處理

洞口位于滑坡體上，山體孔隙較大，為減少巖體孔隙水量，防止地面水流下滲，增大地層壓力，危害洞口安全，采取施做頂截水溝及水渠的滲水處理的方案。截水溝采用人工開挖，漿砌石砌筑，單坡排水，將降水引至天然沖溝排至山下便道邊溝。水渠內(nèi)鋪設(shè)防水卷材、防水板、水泥砂漿抹面；水渠外緣施做φ42小導(dǎo)管并注雙液水泥漿防滲。小導(dǎo)管單根長4m，間距1m，梅花布置。

b．錨噴注漿加固邊仰坡

對(duì)邊仰坡進(jìn)行錨噴支護(hù)，部分地段施做小導(dǎo)管注漿。根據(jù)設(shè)計(jì)邊、仰坡開挖線，利用機(jī)械與人工配合，進(jìn)行排碴開挖，坡面修整、刷齊，對(duì)坡面進(jìn)行掛鋼筋網(wǎng)并噴15cm厚C25混凝土，封閉加固松散破碎的巖面，最后進(jìn)行打錨桿、注漿(1：1水泥漿)，加固巖體。錨桿單根長3m，小導(dǎo)管單根長4m，間距1.5m，梅花布置，鋼筋網(wǎng)采用φ8@20cm×20cm，注漿壓力不小于2Mpa。

2.2.1.2施做偏壓擋墻

偏壓擋墻應(yīng)在進(jìn)洞前施做，施做時(shí)避開雨季。由于此處不適合采用減壓法，在滑坡體坡腳處施做混凝土擋墻，擋墻采用擴(kuò)大基礎(chǔ)并用碎石換填。擋墻長9m ,包括明洞段5m及洞身段4m，與明洞設(shè)φ22鋼筋連接，導(dǎo)向墻及洞口段鋼拱架用鎖腳錨桿與擋墻連成一體。該擋墻采用C25混凝土，墻高16m，平均厚度3m 。

在擋墻頂部回填填透水性較好的砂土，分層夯打密實(shí)，加高覆蓋高度，擋墻與洞身拱頂夾角處注1：1水泥漿加固，以增加防推穩(wěn)定能力。

2.2.2淺埋

結(jié)合該處具體情況，采用套拱法進(jìn)洞，大管棚及小導(dǎo)管注漿預(yù)加固及超前支護(hù)。

管棚超前支護(hù)是在隧道開挖前施做超前導(dǎo)管并注漿，開挖后架立拱形鋼架支撐，形成牢固的棚狀支護(hù)結(jié)構(gòu)，是作為軟弱圍巖淺埋超前支護(hù)的一種手段，安全可靠。它對(duì)于防止圍巖松弛，坍塌和拱頂下沉有顯著效果?？紤]各項(xiàng)因素，該隧道采用大管棚進(jìn)洞，管棚的技術(shù)參數(shù)為：熱軋無縫鋼管φ108mm*6mm，43根，單根長30m，管內(nèi)穿φ18鋼筋籠增加剛度，灌注水泥砂漿填充密實(shí)；鋼管間設(shè)φ42小導(dǎo)管注1：1水泥漿。

管棚施工要點(diǎn)如下：

2.2.2.1導(dǎo)向墻施工

施做導(dǎo)向墻有兩個(gè)目的，一確保管棚鋼管位置準(zhǔn)確，二起到護(hù)拱作用。2m導(dǎo)向墻是由3榀20b工字鋼為骨架，固定安放導(dǎo)向管，澆筑80cm厚C25混凝土。施做時(shí)根據(jù)測量數(shù)據(jù)認(rèn)真準(zhǔn)確放置導(dǎo)向管并焊接牢固，澆筑混凝土?xí)r小心振搗，確保導(dǎo)向管位置。

2.2.2.2鉆機(jī)定位

安裝鉆機(jī)前先根據(jù)實(shí)際地形搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)，合理安排鉆孔順序，縮短移動(dòng)鉆機(jī)與搭設(shè)平臺(tái)的時(shí)間，同時(shí)便于鉆機(jī)定位。鉆機(jī)應(yīng)安裝平穩(wěn)、牢固，防止施鉆時(shí)鉆機(jī)不均勻下沉、擺動(dòng)、位移等影響鉆孔質(zhì)量。另鉆機(jī)機(jī)身與線路中線方向保持平行。

2.2.2.3管棚定位

上抬量：在實(shí)際施工中，水平鉆孔彎曲不可避免，在孔彎曲中最成問題的是向隧道設(shè)計(jì)斷面內(nèi)彎曲。因此，除提高管棚定位精度外，給以適當(dāng)?shù)纳咸Я浚?5～30cm）和上抬角度是防止侵入斷面的一種有效辦法。

上抬角度：上抬角度的設(shè)置除考慮防止管棚侵入設(shè)計(jì)斷面外，還必須充分考慮到管棚鉆機(jī)工作平臺(tái)的高度，以及鉆孔長度而定。

放線定位：充分考慮到上抬量和上抬角度后，正確算出各鉆孔孔口位置，利用測量儀器定出鉆孔的位置和傾角。

為保證管棚施工質(zhì)量，我們采取如下措施：

在拱腳部位，首先試鉆2～3個(gè)試驗(yàn)孔，從而找出適合本地層特點(diǎn)的可能孔深及其調(diào)正系數(shù)，并通過試驗(yàn)孔進(jìn)行施工組織調(diào)整。

2.2.2.4管棚施工

鉆孔：利用管棚鉆機(jī)液壓旋轉(zhuǎn)推進(jìn)鉆孔到設(shè)計(jì)深度，每鉆入一節(jié)續(xù)接下一節(jié)鉆桿，直至鉆孔到設(shè)計(jì)深度。鉆機(jī)開孔時(shí)要低速，待成孔1.0米以上，可升高到正常壓力，遇軟巖或流塑軟粘土，改用低壓鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生塌孔、卡鉆者，必須補(bǔ)漿后再鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中，嚴(yán)格按操作要點(diǎn)施鉆，控制好轉(zhuǎn)速及進(jìn)度，同時(shí)隨鉆進(jìn)注意鉆機(jī)的平穩(wěn)狀態(tài)及鉆桿的鉛直到現(xiàn)在穩(wěn)定狀態(tài)。發(fā)生異樣而停機(jī)檢查，及時(shí)對(duì)產(chǎn)生的鉆孔偏差予以糾正，防止廢孔。采取跳位鉆孔法鉆孔，并鉆一孔安設(shè)一孔，以防坍孔。每孔均要進(jìn)行終孔檢查，孔位的偏差、終孔端的偏移值不大于10cm，并不侵入開挖周邊，對(duì)于彎曲、偏移過量孔填充后重鉆。

清孔：成孔后用高壓風(fēng)或水水將孔內(nèi)余碴清洗干凈，防止插管時(shí)卡管，必須做到隨鉆隨清孔隨插管。

?？祝簻y定時(shí)拔出鉆桿及鉆頭，在鋼管內(nèi)安光源裝置并將鋼管插入孔內(nèi)，用儀器測定其偏移量。

彎孔的修正：在彎曲部分填充比周圍強(qiáng)度大的砂漿，等其凝固后，從開始彎曲的起點(diǎn)重新鉆孔。

裝入鋼管：鉆孔檢查合格后，將鋼管接長裝入孔內(nèi)，注意保持質(zhì)量，防止開挖過程中接頭斷裂，引起坍塌。鋼管連接用小徑鋼管插入大徑鋼管內(nèi)后再焊接牢固。

穿鋼筋籠：鋼管安裝完畢后穿入加工好的鋼筋籠，注意鋼筋籠接頭焊接質(zhì)量。

堵孔灌注砂漿：現(xiàn)場配制砂漿，用砂漿泵注入，確保注漿壓力。

2.2.2.5管棚施工

在拱頂和2個(gè)拱腳預(yù)留存胩取芯孔，由取得的巖芯，可檢注漿效果并可根據(jù)巖芯分析地質(zhì)情況，對(duì)其它孔也是參考，還可提供洞內(nèi)開挖地址預(yù)報(bào)資料，指導(dǎo)洞內(nèi)施工。

2.3洞內(nèi)施工

軟弱圍巖一般采用CD、CRD法或三臺(tái)階七步法開挖，考慮到施工進(jìn)度及施工安全等方面，本隧道采用三臺(tái)階七步法開挖。以人工風(fēng)鎬配合挖掘機(jī)開挖，開挖后鋼拱架、錨噴支護(hù)、仰拱快速封閉。

三臺(tái)階七步流水作業(yè)法開挖采用弱爆破或人工開挖，局部爆破時(shí)嚴(yán)格控制炮眼深度及裝藥量。各部開挖循環(huán)進(jìn)尺不大于0.6m（鋼架間距0.6m），預(yù)留核心土，開挖后及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行初噴，初噴C25混凝土，然后架立鋼架并設(shè)鎖腳鋼管、系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。圖2三臺(tái)階七步開挖法示意圖

三臺(tái)階七步開挖法施工說明：

第1步：施做超前支護(hù)后，開挖拱部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，施做拱部初期支護(hù)；

第2、3步：開挖左右側(cè)階并施做初期支護(hù)；

第4、5步：開挖左右側(cè)下臺(tái)階并施做初期支護(hù)；

第6步：分別開挖上、中、下臺(tái)階核心土；

第7步：開挖隧底并施做仰拱初期支護(hù)封閉成環(huán)。

圖3三臺(tái)階七步法施工

2.4監(jiān)控量測

隧道監(jiān)控量測的目的：

（1）及時(shí)掌握地表沉陷圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)，確保施工安全。便于進(jìn)行日常施工管理。

（2）經(jīng)過對(duì)量測數(shù)據(jù)的分析處理與必要的計(jì)算和判斷后，進(jìn)行下一階段的施工預(yù)測。掌握圍巖和支護(hù)的動(dòng)態(tài)信息并及時(shí)反饋指導(dǎo)施工作業(yè)，以確保施工安全和隧道的穩(wěn)定。

（3）通過對(duì)圍巖和支護(hù)的變位、應(yīng)力量測修改支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（4）將已有的工程量測結(jié)果應(yīng)用到其它類似工程中，作為今后設(shè)計(jì)和施工的類比依據(jù)。

通過對(duì)施工中圍巖狀態(tài)觀測，合理安排施工程序，指導(dǎo)工序作業(yè)的時(shí)間控制，進(jìn)行變更設(shè)計(jì)及日常的施工管理。根據(jù)收斂值，地表下沉量量測數(shù)據(jù)，適時(shí)或提前對(duì)施工方法進(jìn)行調(diào)整，確保施工進(jìn)度和安全

該隧道施工時(shí)隧道在DK323+427處根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)拱頂下沉速度超標(biāo)，山體出現(xiàn)裂縫，洞內(nèi)立即采用大拱腳法（擴(kuò)大拱腳，臨時(shí)仰拱）施工，并及時(shí)施做仰拱二次襯砌及填充，遏制了山體變形，保證了隧道施工質(zhì)量。

3. 結(jié)束語

通過對(duì)該隧道的進(jìn)洞施工實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)如下：

①大跨徑偏壓段隧道施工，首先要及時(shí)處理偏壓問題，否則事后難以處理；

②為保證偏壓淺埋隧道的進(jìn)洞安全和施工質(zhì)量，首要是做好洞口的準(zhǔn)備工作，如排水、邊坡防護(hù)等；

③長管棚作為軟弱地層，大跨、淺埋地段隧道的超前支護(hù)技術(shù)，對(duì)注漿加固地層、封堵地下水滲漏，仰制圍巖變形，加快施工進(jìn)度，確保施工安全作用明顯；

④在保證質(zhì)量的前提下，開挖方法選擇，需因地制宜，應(yīng)隨地質(zhì)及水文變化而相應(yīng)變更，以加快進(jìn)度和提高效率；

⑤監(jiān)控量測在偏壓淺埋隧道施工中尤為重要，利用監(jiān)控量測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工能有效保證施工安全和施工質(zhì)量，還能優(yōu)化施工工藝。

該隧道進(jìn)口端位于滑坡體上，屬于典型的偏壓、淺埋隧道。如果按照傳統(tǒng)的施工方案，進(jìn)洞及洞內(nèi)施工難度很大，而且工期長，安全隱患大。本文以該隧道為依托工程，進(jìn)行了隧道進(jìn)洞施工工藝等方面的探討，相關(guān)研究和結(jié)論可直接服務(wù)和指導(dǎo)該隧道施工，同時(shí)，本研究對(duì)類似隧道的施工有著重要的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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參考文獻(xiàn)

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【2】TB10601-2009高速鐵路工程測量規(guī)范[P].北京：中國鐵道出版社，2007

【3】TB10417-2003鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S]。北京：中國鐵道出版社，2003