淺談隧道監(jiān)控量測應(yīng)用.doc

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1、淺談隧道監(jiān)控量測應(yīng)用張海龍承秦高速一標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部摘要：由于地下工程的復(fù)雜性和特殊性，在隧道施工工程中一般需要根據(jù)施工過程中洞內(nèi)外地質(zhì)調(diào)查、洞內(nèi)觀察、現(xiàn)場監(jiān)控量測等施工反饋信息。根據(jù)監(jiān)控量測信息及時(shí)掌握圍巖在開挖過程中的動(dòng)態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)，提供隧道施工的全面、系統(tǒng)信息資料，以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，通過對(duì)量測數(shù)據(jù)的分析和判斷，對(duì)圍巖––支護(hù)體系的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測，并據(jù)此制定相應(yīng)的施工措施，以確保洞室周邊巖體的穩(wěn)定以及支護(hù)結(jié)構(gòu)安全。關(guān)鍵詞:隧道收斂拱頂下沉位移參數(shù)確定1、施工監(jiān)測目的1.1通過監(jiān)控量測了

2、解各施工階段地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，把握施工過程中結(jié)構(gòu)所處的狀態(tài)，判斷圍巖穩(wěn)定性。1.2用現(xiàn)場實(shí)測的結(jié)果彌補(bǔ)理論分析過程中存在的不足，并把監(jiān)測結(jié)果反饋設(shè)計(jì)、指導(dǎo)施工。1.3通過監(jiān)控量測進(jìn)行隧道日常的施工管理，確保施工安全和施工質(zhì)量。1.4通過施工現(xiàn)場的監(jiān)控量測，確定二次襯砌合理施作時(shí)間。2、施工監(jiān)測項(xiàng)目洞內(nèi)外觀察、周邊收斂量測，拱頂下沉量測以及淺埋隧道地表下沉量測四個(gè)必測項(xiàng)目，為日常施工管理提供有關(guān)數(shù)據(jù)資料。3、量測儀器水準(zhǔn)儀（NA2）、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀（兩臺(tái)）、收斂計(jì)（2臺(tái)）、斷面儀（OTS632）、塔尺

3、（3把）、50m鋼卷尺、SIR-3000型地質(zhì)雷達(dá)。4、量測斷面布置4.1根據(jù)隧道施工進(jìn)展情況，采用收斂計(jì)量測其中兩點(diǎn)之間的相對(duì)位移（如圖1），來反應(yīng)圍巖移動(dòng)情況。拱頂下沉量測的測點(diǎn)與周邊收斂測點(diǎn)共用（如圖2），這樣即節(jié)省了安設(shè)工作量，更重要的是使測點(diǎn)統(tǒng)一，測試結(jié)果能夠互相校驗(yàn)。采用收斂計(jì)量測，具體計(jì)算方法如下：拱頂下沉量的大小，可以通過周邊收斂觀測值利于計(jì)算的方法而得到，根據(jù)測線A、B、C的實(shí)測值并利用三角面積換算求得。具體測點(diǎn)布置見下圖。拱頂下沉量△=-。其中:式中，、、分別為前次量測BC線、AB線、A

4、C線所得的實(shí)測值；、、分別為后次量測BC線、AB線、AC線所得的實(shí)測值。測點(diǎn)布設(shè)示意圖4.2淺埋地段隧道地表下沉量測，斷面布置宜與洞內(nèi)水平凈空變化和拱頂下沉在同一橫斷面內(nèi)。當(dāng)?shù)乇碛薪ㄖ飼r(shí)，應(yīng)在建筑物周圍增設(shè)下沉測點(diǎn)。橫斷面方向在隧道中心及兩側(cè)間距2～5m施設(shè)下沉測點(diǎn)，每斷面施設(shè)7個(gè)測點(diǎn)。監(jiān)測范圍應(yīng)在隧道開挖影響范圍以外。地表下沉量測應(yīng)在開挖面前方隧道埋置深度與隧道開挖高度之和處開始，直到襯砌結(jié)構(gòu)封閉，下沉基本停止時(shí)為止。地表下沉量測頻率應(yīng)和拱頂下沉和水平凈空變化的量測頻率相同。4.3量測斷面間距凈空變形量

5、測斷面的間距應(yīng)根據(jù)圍巖級(jí)別，隧道斷面尺寸，埋置深度及工程重要性等確定。一般為Ⅴ級(jí)圍巖地段10m，Ⅳ級(jí)圍巖地段20m。需要監(jiān)控加密的地段可根據(jù)需要調(diào)整間距。為掌握各級(jí)圍巖位移變化規(guī)律，應(yīng)在各級(jí)圍巖起始地段增設(shè)量測斷面。在洞口及淺埋地段可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況適當(dāng)增加監(jiān)控量測斷面。4.4量測頻率4.4.1洞內(nèi)觀察分為開挖工作面觀察和初期支護(hù)狀況觀察兩部分。開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行，地質(zhì)情況基本無變化時(shí)，可每天進(jìn)行一次。對(duì)初期支護(hù)的觀察也應(yīng)每天至少進(jìn)行一次，觀察內(nèi)容包括噴射混凝土，錨桿，鋼架的支護(hù)狀況。4.4.

6、2周邊收斂量測和拱頂下沉量測采用相同的量測頻率。量測頻率見表2-1。實(shí)際量測頻率應(yīng)從表2-1中根據(jù)變形速度和距開挖工作面距離選擇較高的一個(gè)量測頻率。拱頂下沉量測與凈空變化量測頻率表表2-1變形速度mm/d量測斷面距離開挖工作面的距離量測頻率≥50～1B1～2次/天1～51～2B1次/天0.5～11～2B1次/2～3天0.2～0.52～5B1次/3天<0.2>5B1次/7天變形管理基準(zhǔn)等級(jí)表表2-2管理等級(jí)管理基準(zhǔn)確施工狀態(tài)ⅢUo＜Un/3可正常施工Ⅱ（Un/3）≤Uo≤（2Un/3）加強(qiáng)支護(hù)ⅠUo＞2Un/

7、3采取特殊措施注：Uo—實(shí)測值；Un—允許值4.5量測資料的處理及應(yīng)用4.5.1根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，繪制水平相對(duì)凈空變化，拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線，周邊收斂曲線進(jìn)行回歸分析。示意圖如下：洞內(nèi)收斂及沉降數(shù)據(jù)回歸分析表工程部位：青石嶺隧道　沉降收斂日期變形速率累計(jì)值變形速率累計(jì)值4.5.2根據(jù)量測分析結(jié)果及《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，根據(jù)變形管理等級(jí)見表2指導(dǎo)施工。4.5.3觀察及量測發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)修改支護(hù)參數(shù)。一般正常狀態(tài)必須同時(shí)滿足以下條件：①噴射混凝土表面無裂縫或僅有少量微裂縫。②位移速度除在最初1～2

8、天允許有加速外，應(yīng)迅速減少。4.5.4位移很快達(dá)到穩(wěn)定，且圍巖狀況比預(yù)計(jì)要好時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減弱設(shè)計(jì)參數(shù)。4.5.5采用復(fù)合襯砌地段的監(jiān)控量測，應(yīng)在隧道周邊變形速率有明顯減緩趨勢(shì)，初期支護(hù)表面裂縫不再繼續(xù)發(fā)展，收斂速率7天至少的平均值小于0.15mm/天，累計(jì)位移值不超過極限位移值的80～90％等情況下，選定圍巖和噴錨支護(hù)基本穩(wěn)定的最佳時(shí)機(jī)施作二次襯砌，并根據(jù)監(jiān)控量測信息反饋，及時(shí)修正襯砌參數(shù)，確報(bào)施工和運(yùn)營安全及經(jīng)濟(jì)