地下工程第4章地下工程的基礎(chǔ)技術(shù)

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1、九量測技術(shù)（一）概述信息化設(shè)計和施工，實質(zhì)上是通過施工前和施工過程中對導洞、試驗洞或正洞的量測（包括拱頂沉降、洞周收斂變形、地中變位與支護圍壓相互作用力等），以這些實測的量測值作反演分析，用來監(jiān)控圍巖和支護的動態(tài)及其穩(wěn)定與安全，根據(jù)及時獲得的量測信息進一步修改和完善原設(shè)計；并指導下階段施工，確定支護施作方式和時間，調(diào)整施工參數(shù)；以期獲得最優(yōu)地下結(jié)構(gòu)物的一種方法,這種融施工、監(jiān)測和設(shè)計于一體的施工方法即稱為信息化施工方法，又稱施工監(jiān)控。它是目前地下洞室開挖施工實現(xiàn)理論和實踐相結(jié)合的最有效方法九量測技術(shù)（一）概述信息化施工設(shè)計包括三個方面的內(nèi)容（1）現(xiàn)場

2、監(jiān)控量測（2）數(shù)據(jù)分析和處理（3）信息反饋（對施工的指導，對預(yù)設(shè)計的修正）九量測技術(shù)（二）現(xiàn)場監(jiān)控量測設(shè)計2.1.現(xiàn)場臨控量測的主要任務(wù)1）掌握圍巖和支護的動態(tài)，按照動態(tài)的管理量測斷面的信息，正確而經(jīng)濟的施工；2）量測數(shù)據(jù)經(jīng)分析處理與判斷，預(yù)測和確定隧道最終穩(wěn)定時間，指導施工工序和施做二次襯砌的時間；3）根據(jù)隧道開挖后圍巖穩(wěn)定性的信息，進行綜合分析，檢驗和修正施工前的預(yù)設(shè)計；4）積累資料，作為其它工程設(shè)計和施工的參考依據(jù)。九量測技術(shù)（二）現(xiàn)場監(jiān)控量測設(shè)計2.2.現(xiàn)場監(jiān)控量測的技術(shù)要求1）應(yīng)快速埋設(shè)測點；2）一次量測的時間要盡可能短；3）量測元件要有足

3、夠精度，良好的防震、防沖擊波的能力，埋設(shè)后能長期有效工作；4）量測數(shù)據(jù)直觀、準確可靠，不必復雜計算即可直接應(yīng)用九量測技術(shù)（二）現(xiàn)場監(jiān)控量測設(shè)計2.3現(xiàn)場監(jiān)控量測的項目1）以監(jiān)控地下結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性為目的項目地質(zhì)和支護狀況觀察；周邊收斂、拱頂下沉量測；地表、地中下沉、圍巖松弛范圍量測；圍巖內(nèi)部位移和量測（地表或洞內(nèi)設(shè)點）；襯砌內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變量測（切向或徑向的應(yīng)力）；噴層表面應(yīng)力、接確應(yīng)力量和錨桿軸力量測。2）以監(jiān)控質(zhì)量為目的項目錨桿拉拔力量測；噴射混凝土與巖石粘結(jié)力試驗；噴射混凝土強度質(zhì)量的控制和單軸抗壓極限強度的驗收；噴射混凝土厚度檢查和粉塵測定；初期支

4、護外觀與隧道斷面尺寸的檢驗；二次襯砌抗壓強度和厚度的檢查。九量測技術(shù)（二）現(xiàn)場監(jiān)控量測設(shè)計2.4現(xiàn)場監(jiān)控量測的選擇量測項目分為必測項目和選測項目1）必測項目是為保證隧道圍巖穩(wěn)定和反映設(shè)計、施工狀態(tài)而進行的日常量測。一般情況下均應(yīng)量測的項目。2）選測項目是為未開挖地段的設(shè)計、施工，為未來施工計劃的確定或設(shè)計科研試驗而進行的項目。選擇項目一般在重要或長大隧道中為檢驗支護參數(shù)和施工穩(wěn)定而設(shè)置。九量測技術(shù)2.4現(xiàn)場監(jiān)控量測的選擇必測項目九量測技術(shù)2.4現(xiàn)場監(jiān)控量測的選擇選測項目九量測技術(shù)2.5量測計劃（測試斷面、測線、測點、測孔的布置）單一測試斷面綜合測試斷

5、面測試斷面單一測試斷面指在某個斷面上只布置單項測試內(nèi)容；綜合測試斷面是把幾項量測內(nèi)容組合布設(shè)在一個測試斷面上，使各項量測結(jié)果和手段相互校驗。2.5量測計劃（測試斷面、測線、測點、測孔的布置）1、拱頂下沉和周邊位移（一般布設(shè)在同一斷面）2.5量測計劃（測試斷面、測線、測點、測孔的布置）2、地表下沉量測（一般根據(jù)埋深確定）2.5量測計劃（測試斷面、測線、測點、測孔的布置）3、周邊位移測線布置（一般布設(shè)在綜合測試斷面上，間距和數(shù)量視情況而定，拱頂下沉測點可與周邊位移測點共用）2.5量測計劃（測試斷面、測線、測點、測孔的布置）4、圍巖內(nèi)位移的測孔布置（一般應(yīng)

6、與周邊位移測線相應(yīng)布置，以宜相互驗證）2.5量測計劃（測試斷面、測線、測點、測孔的布置）5、軸力量測錨桿的布置（一般可參照圍巖內(nèi)位移測孔布置）2.5量測計劃（測試斷面、測線、測點、測孔的布置）6、初期支護與二次支護的內(nèi)應(yīng)力及其與圍巖的接觸應(yīng)力量測（一般布置在有代表性的位置，如拱頂、拱腰、拱腳(墻頂)、墻腰、墻腳。2.5量測計劃7、地表、地中沉降的測點布置8、聲波測孔布置2.5量測計劃（測試斷面、測線、測點、測孔的布置）2.5量測計劃（量測頻率）量測頻率的原則是：對變形量小，收斂快的，其量測頻率密一些；對變形量大，持續(xù)時間長的，其量測頻率小一些；量測的

7、時間應(yīng)盡量提早，一般初始讀取應(yīng)在開挖24小時，最好12小時后，且在下一循環(huán)開挖前完成。2.6量測方法一、地質(zhì)素描與隧道施工進展同步進行的洞內(nèi)圍巖地質(zhì)（支護狀況）的觀察和描述，稱為地質(zhì)素描；地質(zhì)素描是隧道設(shè)計和施工中不可缺少的一項重要的地質(zhì)詳勘工作，是圍巖工程地質(zhì)特性和支護措施的合理性的最直觀、最簡單、最經(jīng)濟的描述和評價。包括：巖石的名稱、結(jié)構(gòu)、顏色，軟硬程度、破碎程度、風化程度；層理、片理、節(jié)理裂隙、斷層等軟弱面的產(chǎn)狀，接觸關(guān)系；地下水的類型，出露位置；圍巖內(nèi)鼓、彎折、變形、巖爆、掉塊、坍塌等2.6量測方法二、水準儀測拱頂下沉或地表下沉由已知高程的臨

8、時或永久水準點，利用水準儀可測出隧道拱頂或隧道上方地表各點的下沉量及隨時間變化的過程。拱頂點是坑道周邊上的一