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贵阳市轨道交通1号线朱家湾主变电所工程

监测总结报告

中国电建集团贵州工程公司

二〇一六年九月八日

第一章工程概述

1、1工程概况

贵阳市轨道交通1号线朱家湾变电所,位于朱家湾站东南侧,东距贵遵高速公路约100m,西达G210国道约150m,位于中心环北线以北约80m。

变电所与1号线区间之间通过电缆通道相连（出线隧道）,通道为暗挖隧道。

通道起点位于区间隧道YDK9+080桩号处,位于210国道下方,起点之前预留20m与4号线的接口,通道总长约280m,下穿阳关立交桥中心环北线下210国道匝道后沿中心环北线北侧敷设,距中心环北线路基6~7m。

通道横断面采用"

竖壁+拱顶"

钢筋砼结构,洞壁尺寸3m*3m,沿线共设置4个竖向风井。

电缆通道拟采用暗挖方式施工,隧道底板埋深10~22m。

朱家湾主变电所进线通道起于赵斯220kV变电站,终于朱家湾110kV主变电所,其中K0+407~K0+565为暗挖隧道隧道底板埋深3、5~11m,,隧道总长约158m,横断面与结构形式与出线隧道相同。

1、2工程地质与水文地质

1、2、1地形地貌

场区地处猫跳河与南明河分水岭以东的金阳台地之上,地貌类型主要为溶丘与洼地相接地貌。

朱家湾主变所出线电缆通道下穿阳关立交桥中心环北线下210国道匝道后沿中心环北线北侧敷设,距中心环北线路基6~7m,周边无房屋分布。

进线隧道K0+470~565段隧道旁穿民房且临近市政道路高边坡挡墙。

1、2、2地层岩性

测区附近多由第四系地层覆盖,基岩于周边山丘附近出露,场区基岩主要为三叠系中统杨柳井组地层,其岩性特征由新至老分述如下:

（1）第四系覆盖层

杂填土层（Q）:

为砖块、混凝土块、碎块石夹粘土组成。

廊道起点处210国道下方厚度一般4～6m,结构稍密,廊道终点附近为以回填场,杂填土层厚8~10m,结构松散,其余部分回填土层零星分布。

残积层（Q）:

红黄、黄色粘土夹少量碎块石,多呈硬塑及软塑状,主要分布在洼地、溶槽及缓坡地带,厚度一般2～5m,出线廊道终点段厚度较大,最大达13m。

（2）基岩

三叠系中统杨柳井组一段（Tyl）:

为灰、灰黄、微红色中厚层中晶白云岩夹泥晶白云岩,厚度90～133m。

1、2、3地质构造及地震

隧道处发育新桥街逆断层,该断层与长坡岭断层相近,走向为N10°

E,倾东,长12～15km,从白鹭湖经过,断层倾角由南至北逐渐变陡,长坡岭附近为35°

～40°

马王庙50°

～70°

白鹭湖60°

水平断距小于100mm,东盘出露地层为杨柳井组-安顺组,西盘出露杨柳井组及松子坎组。

朱家湾站至大寨站区间位于断层西盘,与断层之间的直线距离约60～200m。

受断层影响,场区岩层单斜,倾角较大,产状N10～15°

E,SE∠30°

。

根据中国地震局《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001）及建设部《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A,工程区抗震设防烈度为6度,设计基本地震动峰值加速度值为0、05g,设计地震分组为第一组。

1、2、4岩溶、水文地质条件

（1）岩溶

场区岩溶发育的岩性、构造及水文地质条件完备。

从勘察揭露的地质资料分析,该区岩溶发育规模有限,对工程影响不会太大,局部遇溶洞可采用地基置换方式处理,边坡遇溶洞时可采用挂网锚喷进行处理。

（2）水文地质条件

进线隧道设计在地下水位之上。

出线隧道场区地下水位埋深较浅,大部为4~6m,局部地下水出露,地下水位标高1253~1257m,起点段高于廊道拱顶8~10m。

场区附近发育新桥街逆断层,基岩构造及溶蚀裂隙发育,地下水富水性较高。

场区地下水对混凝土及混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

1、2、5工程地质特征

（1）岩、土体质量单元划分

拟建场地分布地层为人工填土（Q）、残积粘土（Q）,基岩主要为:

三叠系中统杨柳井组一段（Tyl）灰、灰黄、微红色薄层～中厚层中晶白云岩夹泥晶白云岩,现将岩土质量单元划分如下:

1）土质单元划分

根据成因与物质组成的差异,将场地内第四系土层划分为四个土质单元（<

1-1-2>

单元、<

1-3-1>

1-3-2>

及<

1-3-3>

单元）。

<

单元:

人工回填土,为新、近堆积的粘土夹碎石、砂、砖、混凝土块等,结构松散至稍密,物质成分不均一,主要分布于场区道路下方。

硬塑状红粘土层

由三叠系可溶岩风化残积形成,呈褐黄色、砖红色,硬塑状,遇水易软化崩解,该层力学性能相对较稳定,可作为轻轨基础地基持力层。

:

可塑状红粘土层

由三叠系可溶岩风化残积形成,呈褐黄色、砖红色,稍湿,多呈可塑状,底部过渡为软塑状,遇水易软化崩解,钻孔揭露该层厚度2、5～5、4m,分布不连续,多见于基岩面较低洼地带,可作为轻轨基础地基持力层。

软塑状红粘土层

残积软塑状红粘土,多分布于低洼溶槽地带及溶洞充填物,分布零星、不连续,力学性质差,沉降量较大,未经处理不宜作为轻轨基础地基持力层。

2）岩质单元划分

根据现场地质测绘及钻孔揭露的地层岩性、岩体风化特征、岩芯采取率等资料,将勘探深度范围内岩体划分为两个岩质单元:

7-17-3>

为（Tyl）灰、灰黄、微红色强风化薄层～中厚层中晶白云岩夹泥晶白云岩,裂隙极发育,完整性差,钻孔岩芯多呈短柱状、碎块状及砂状。

7-17-2>

为（Tyl）灰、灰黄、微红色中风化薄层～中厚层中晶白云岩夹泥晶白云岩,岩石组织结构少部分破坏,矿物成分基本未变化,裂隙较发育,裂面主要由方解石及岩屑充填,少量泥质,完整性较好,钻孔岩芯呈柱状、短柱状及碎块石,锤击声较脆。

3）土体物理力学性质

红粘土层在场区大部连续分布,以可塑状为主,硬塑状零星有分布,物理力学性质总体较为均一;

各类土层设计参数见"

表1"

表1土层物理力学参数

4）岩体物理力学性质

场区基岩主要为三叠系中统杨柳井组一段（Tyl）灰、灰黄、微红色薄层～中厚层中晶白云岩夹泥晶白云岩,岩体物理力学参数见"

表2"

表2岩体物理力学参数

1、3工程主要施工过程概述

1、3、1进线隧道施工过程概述

1、3、1、1进线隧道施工概述

（1）采用单向掘进:

由东向西单向掘进,按超前小导管→开挖→喷锚→复合式衬砌的工序进行。

（2）按平行、流水作业方法进行施工。

将通道超前支护→上台阶施工→上台阶支护→下台阶开挖→下台阶支护、二次整环浇筑各工序有机地协调配合组织,实行平行、流水作业。

（3）K0+407、6~+425段:

明挖法施工,隧道拱顶埋深3、3~5、8m,拱顶及边墙为可塑状红黏土,隧底为强风化泥质白云岩,上部覆盖层小于或等于一倍洞泾,围岩易坍塌,岩性较破碎,岩体完整性差,但岩质总体较坚硬,地基承载力及变形模量均较高,可满足设计要求。

（4）K0+425~+544段:

隧道拱顶埋深5、8~11、5m,拱顶及边墙主要为强~中风化薄层~中厚层泥质白云岩,基础大部分位于中风化泥质白云岩上,其强度较高,可作为隧道基础的持力层。

由于临近市政道路高边坡挡墙所以采取机械破碎的冷挖方式进行。

（5）K0+544~+565段:

隧道拱顶埋深3、0~5、5m,拱顶主要为强~中风化泥质白云岩,靠近隧道出口段拱顶为人工回填土,隧道埋深范围内岩体裂隙较发育,完整性较差,围岩易坍塌,但基岩总体强度较高;

人工回填土较松散,强度较差,需进行适当处理后进行施工。

该段旁穿民房且临近市政道路高边坡挡墙,为了减少对构筑物影响,采取冷挖方式进行作业。

1、3、1、2进线隧道结构施工

明挖基坑施工,开挖隧道沟槽至隧道基底标高与开挖隧道全断面,作为开挖隧道明作施工兼作隧道开挖工作坑。

开挖隧道施工前,先行相邻开挖沟槽的开挖。

工作坑宽3m,长5m,深度以足设计隧道底要求。

明挖法施工剖面图如图1－1所示。

图1－1隧道明挖施工剖面图

本隧道设计为马蹄形断面,复合式衬砌结构。

隧道开挖断面衬砌结构形式如图1-2,1-3、

图1－2电缆隧道IV型结构图

图1－3电缆隧道V型结构图

超前支护,采用直径φ42mm注浆小导管,间距环向0、3m、纵向间距2m,长3、5m,外插角度5—7°

按断面范围设置17根,注浆后在进行洞身开挖。

超前注浆小导管正面施工图如图1－4所示,超前注浆小导管超前支护纵向布图如图1－5所示。

图1－4超前注浆小导管正面施工图

图1－5超前注浆小导管超前支护纵向布置图

初期支护,洞身开挖0、5-1、2m,即进行初期支护,并立即施工直径22mm砂浆锚杆,间距环向1m、纵向间距0、5m,长2、5m,按侧墙范围设置;

铺设直径φ8钢筋网,间距0、2*0、2m,设置于拱墙范围;

架设钢拱架,采用I12、6号工字钢、榀间距0、5m,在拱、墙及仰拱范围设置;

喷射C25早强砼。

二衬施工,在基础面上铺设防水板,在变形缝部位的模筑混凝土外侧设置背贴式止水带,利用背贴式止水带表面突起的齿条与模筑防水混凝土之间的密实咬合进行密封止水。

在变形缝中部设置中埋式注浆止水带。

防水结构施工见如图1－6～图1－10。

图1－6底板变形缝防水施工图

图1－7变形缝防水施工图

图1－8底板变形缝防水施工图

图1－9环向施工缝防水施工图

图1－10纵向防水施工图

1、3、2出线隧道施工过程概述

1、3、2、1出线隧道施工概述

K0+207~K0+255为暗挖明作施工,全长共48米,边坡高度为5~13米。

K207~K+227段采用二级放坡,放坡坡率均为1:

0、75;

K+227~K+255段采用一级放坡,坡率均为1:

0、75。

边坡均采取钢花管加挂网喷砼的支护方式加固边坡。

钢花管注浆材料采用水泥净浆,强度为20MPa。

采用一次注浆,注浆压力为0、2~0、4MPa。

边坡设置Φ40mm的排水孔。

现场采用机械成孔方式作业。

放坡段开挖到土钉设计标高下0、5m时及时施作土钉,土钉施工完毕（含注浆）,浆体达到设计强度要求后方能继续向下开挖。

施工平面图及监测点布置如图1－11,施工过程如图1－12,明挖段施工如图1－13。

图1－11明挖施工平面及监测点布置图

图1－12隧道明作施工过程如图

图1－13明挖段边坡施工图

隧道道K0+040附近下穿阳关立交桥中心环北线下210国道匝道,廊道南北两侧距匝道桥墩最近距离分别为3m及4m。

由于该处廊道埋深较深,隧道围岩完整性较高,且基岩走向近南北,廊道两侧开挖形成临空面均为横向坡,廊道开挖破坏桥墩基础整体稳定性可能性不大。

为避免廊道开挖过程中对桥墩基础产生扰动变形,在K0+20~K0+60段采用冷挖作业,其余段采用矿挖法进行施工。

出线通道含4个风井与一个竖井。

通道A型段开挖断面12、07㎡、B型段开挖断面12、50㎡;

通道开挖断面A、B型段如图1－14、图1－15。

竖井施工如图1－16~图1－18。

图1－14隧道A型衬砌施工图

图1－15隧道B型衬砌施工图

图1－16竖井井内圈梁施工图

图1－17竖井井内圈梁结构施工剖面图

图1－18竖井井内圈梁结构施工剖面图2

超前支护、初期支护、二衬施工工艺与进线隧道相同。

第2章监测实施依据

1、《铁路通道监控量测技术规程》（TB10121－2007）;

2、《工程测量规范》（GB50026-2007）;

3、《建筑变形测量规范》JGJ8-2007;

4、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）;

5、《爆破安全规程》（GB6722-2011）;

6、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）;

7、《建筑边坡工程鉴定与加固技术规范》（GB50843-2013）;

8、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）

9、“贵阳市轨道交通1号线工程朱家湾主变电所电缆通道”施工图及“设计变更K207～K260暗挖改明挖段”图纸。

第三章监测项目及监测方法

3、1进线隧道监测项目及监测方法

监测根据隧道工程的规模、地形地质条件、支护类型与参数、开挖方式,本隧道监控量测的项目及监测方法见表3-1:

表3－1监控监测项目及监测方法

项目名称

方法及工具

布置

量测间隔时间

必

测

项

目

1-15天

16天-1月

1-3个月

3个月以后

地质与初期支护状况观察

观察、地质罗盘

开挖后及初期支护后进行

每次开挖或爆破后进行

地表沉降观测

全站仪或水准仪

每20m一个断面,每断面5个测点

1-2次/天

1-2次/2天

1-2次/周

1-3次/月

水平收敛

收敛记

每20m一个断面,每断面2对测点

拱顶下沉

水准仪、水准尺、卷尺

每20m一个断面,每断面一个测点

锚杆内力及抗拔力

各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器

每10m一个断面,每断面至少3根锚杆

选

围岩内位移

（洞内设点）

洞内钻孔中安装单点或多点式位移计

每60m

一个断面没断面2-11对测点

支护、衬砌内应力、表面应力及裂空隙量测

混凝土内应变计、应立计及压力盒

代表性地质量测,每断面宜为11个测点

钢支撑内力及外力

支柱压力计或其她测力计

每10-50榀钢支撑1对测力计

3、2出线隧道明挖段监测项目及监测方法

监测边坡变形情况,了解施工期边坡整体稳定性与由于工程扰动因素对边坡的影响,以便及时指导施工、调整工程部署及安排施工进度等。

包括地表绝对位移监测、裂缝相对位移监测、锚杆监测。

监控量测的项目及监测方法见表3-2:

表3－2监测项目、方法及频率表

监测项目

类别

工具

频率

基坑及其周围环境描述

必测

目测为主,可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行

施工全过程随时监测

坡顶水平位移

全站仪

1）h≤5m,1次/d;

2）5m<

h≤10m,1次/d;

3）h>

10m,2次/d、

坡顶竖向位移

周边地表竖向位移

土体分层竖向位移

选测

3、3出线隧道监测项目及监测方法

监测根据隧道工程的规模、地形地质条件、支护类型与参数、开挖方式,本隧道监控量测的项目及监测方法见表3-3:

表3－3监控监测项目及监测方法

观察、地质罗盘等

第4章测点布置及监测工程量

4、1出线通道明挖测点布置及监测工程量

明挖段出线通道主要监测内容为地表竖向位移与水平位移,监测工作从2015年9月14日开始,地表竖向位移与水平位移共计布置18组监测点。

至2016年7月5日施工完成,监测工作结束时,提供了9次观测报告。

测点布置图如图4－1、图4－2。

图4－1出线通道明挖测点布置断面图

图4－2出线通道明挖监测点布置平面图

4、2出线隧道测点布置及监测工程量

出线暗挖隧道主要监测内容为地表沉降、拱顶沉降、水平净空收敛,监测工作从2015年9月14日开始,共计布置地表沉降18组监测点、拱顶沉降35组监测点、水平净空收敛70组监测点。

至2016年7月5日施工完成,监测工作结束时,提供了13次监测报告。

测点布置图如图4－3、图4－4、图4－5、图4－6。

4－3出线通道地表沉降测点布置断面图

图4－4出线通道水平净空收敛观测点布置断面图

图4－5出线通道拱顶沉降观测点布置断面图

图4－6出线隧道地表沉降布置图

4、3进线隧道明挖测点布置及监测工程量

进线隧道明挖段出线通道主要监测内容为地表竖向位移与水平位移,监测工作从2015年11月3日开始,地表竖向位移与水平位移共计布置10组监测点。

至2016年5月30日施工完成,监测工作结束时,提供了10次观测报告。

测点布置图如图4－7。

图4－11进线隧道明挖监测点布置平面图

4、4进线隧道测点布置及监测工程量

进线暗挖隧道主要监测内容为地表沉降、拱顶沉降、水平净空收敛,监测工作从2015年12月22日开始,共计布置地表沉降9组监测点、拱顶沉降11组监测点、水平净空收敛22组监测点。

至2016年5月30日施工完成,监测工作结束时,提供了13次监测报告。

测点布置图如图4－8、图4－9、图4－10、图4－11。

4－8进线通道地表沉降测点布置断面图

图4－9进线通道水平净空收敛观测点布置断面图

图4－10进线通道拱顶沉降观测点布置断面图

图4－11进线隧道地表沉降布置图

第5章典型监测数据分析

5、1进线隧道SGD504拱顶沉降监测变化图表

第6章典型预警事务处理分析

截止2016年9月8日,朱家湾主变电所工程进出线通道已全部施工完成,在施工过程中有监测点及监测数据超过预警值,我单位及时发起预警响应,其中黄色预警1个,橙色预警0个,红色预警0个,累计预警1个,预警点位为:

2016年1月16日进线隧道拱顶沉降监测点SGD504累计变形量达到黄色预警状态。

针对以上预警监测点我单位及时进行预警响应,并拟定处理方案,杜绝安全事故的发生,确保施工及人员安全;

2016年4月2日我单位提出消警申请,各方认为朱家湾进线隧道已施工完成,各项监测数据变化值较小,周边环境处于稳定状态,但仍需对预警监测点及周边观测与巡视,地勘、设计、业主代表一致同意对朱家湾主变电所进线隧道黄色预警消警。

对进线隧道拱顶沉降监测点SGD504数据异常事务处理分析:

数据异常分析会会议纪要

第7章监测结论

根据现场实地巡查及监测数据分析,朱家湾主变电所进出线通道均已全部施工完成并回填,各项监测数据变化值已稳定,周边环境安全可控,具备停测条件,现对朱家湾主变电所进出线通道提出停测申请。