監(jiān)測(cè)技術(shù)在西施坡隧道中的應(yīng)用.pdf

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1、第40卷第28期山西建筑Vo1．40No．282014年10月SHANXIARCHITECTUREOct．2014·169·文章編號(hào)：1009—6825(2014)28-0169—03監(jiān)測(cè)技術(shù)在西施坡隧道中的應(yīng)用李建偉鄧江倫代志坤(1．河海大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京210000；2．福建港城房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，福建漳州363200)摘要：以商洛市環(huán)城北路西施坡隧道為工程實(shí)例，介紹了隧道的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)典型斷面的數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸分析，并采用AN—SYS有限元軟件，對(duì)隧道斷面的開挖支護(hù)進(jìn)行了數(shù)值模擬，將數(shù)值

2、分析結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，以更好地指導(dǎo)施工和優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：公路隧道，監(jiān)控量測(cè)，回歸分析，數(shù)值計(jì)算中圖分類號(hào)：U452文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A2l世紀(jì)是隧道及地下空間大發(fā)展的時(shí)代，對(duì)地下空間領(lǐng)域的5m，并根據(jù)地質(zhì)條件和環(huán)境調(diào)整。地表下沉檢測(cè)應(yīng)在隧道開挖研究與開發(fā)，具有極其重要的意義，“新奧法”原理也是目前隧道前開始，到二次襯砌全部施工完畢，且下沉基本停止時(shí)為止。施工的主要理論基礎(chǔ)?。所謂“新奧法”施工，就是用巖體力學(xué)理商洛市環(huán)城北路工程西施坡隧道新奧法施工的要求，對(duì)隧道論，通過對(duì)隧道圍巖變形進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，采用

3、新型支護(hù)結(jié)構(gòu)，盡施工進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。必測(cè)項(xiàng)目為日常施工管理中必須進(jìn)行的量量利用圍巖自承能力而進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)和施工的方法。其特點(diǎn)是測(cè)，包括：拱頂沉降、周邊收斂和洞口淺埋段地表沉降監(jiān)測(cè)J。具在開挖面附近及時(shí)施作密貼于圍巖的薄層柔性噴射混凝土和錨體項(xiàng)目參見表1。桿支護(hù)，以便控制圍巖的變形和應(yīng)力釋放，在支護(hù)和圍巖的共同表1現(xiàn)場(chǎng)工作項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)表變形過程中，調(diào)整圍巖應(yīng)力而達(dá)到新的平衡，最大限度地保持圍編號(hào)項(xiàng)目要求及目的斷面量測(cè)選用儀器名稱類型項(xiàng)目巖的固有強(qiáng)度和利用其自承能力一。周邊凈通過位移變化、斷面形態(tài)的改變等隧道的監(jiān)控量測(cè)

4、是“新奧法”核心三要素之一，依照現(xiàn)場(chǎng)所取1空收來判斷圍巖的穩(wěn)定性，一襯的設(shè)計(jì)必測(cè)JTM-J7100斂量測(cè)與施工的合理性，二襯的施作時(shí)間鋼尺收斂計(jì)得的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)掌控隧道圍巖的變形情況。分析、檢驗(yàn)開拱頂沉掌握隧道斷面變形，判斷拱頂處圍生產(chǎn)挖后隧道整體圍巖的穩(wěn)定性，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)和預(yù)測(cè)隧道圍巖的變2斷面必測(cè)PENTAXR．322降量測(cè)巖的穩(wěn)定性，指導(dǎo)施工與優(yōu)化設(shè)計(jì)全站儀形趨勢(shì)，從而來指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，確定合理的二襯施作時(shí)間。也為今3地表根據(jù)沉降判斷隧道開挖對(duì)地表的影必測(cè)PENTAXR-322后相同地質(zhì)條件的隧道開

5、挖與支護(hù)，提供設(shè)計(jì)與施工依據(jù)J。觀測(cè)響，來確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性全站儀本文主要結(jié)合公路隧道工程實(shí)例，分析監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)。并根2．2監(jiān)測(cè)斷面布置據(jù)區(qū)域地質(zhì)條件和參數(shù)，通過有限元來模擬隧道開挖支護(hù)后的變西施坡隧道采用臺(tái)階法開挖，本文以對(duì)生產(chǎn)斷面監(jiān)測(cè)結(jié)果的形狀況，并和實(shí)際檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果顯示雖然和實(shí)分析為主，具體監(jiān)測(cè)斷面的布置見圖1，圖中1，2，3為拱頂監(jiān)測(cè)際檢測(cè)結(jié)果有一些出入，但是相對(duì)誤差在10％以內(nèi)，并且兩者的點(diǎn)，A，曰，C，D為收斂測(cè)點(diǎn)。變形趨勢(shì)是一致的，因此可以說明ANSYS可以成為指導(dǎo)隧道施工的輔

6、助工具。1工程概況西施坡隧道位于商洛市商州區(qū)北，為雙向4車道分離式中隧道，采用新奧法施工，設(shè)計(jì)行車速度60km／h。隧道最大埋深線約86m，最小約14m。隧址區(qū)地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分為第四系全新統(tǒng)耕土層、第四紀(jì)上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、砂卵石和第三系紫紅色砂巖、泥巖互層。隧道位于基巖低山丘陵區(qū)，穿越的地層主要為第三系泥圖1生產(chǎn)斷面布置圖巖、砂巖互層，區(qū)內(nèi)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，褶皺、斷裂不發(fā)育，屬于低應(yīng)力區(qū)。3典型斷面監(jiān)測(cè)結(jié)果分析2隧道監(jiān)控量測(cè)以西施坡隧道入口左洞ZK4+639．0斷面為例，分析研究隧2．1監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目及量測(cè)方法道開挖

7、對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響。該斷面為Ⅳ級(jí)圍巖，埋深30m。圍根據(jù)周邊位移、拱頂下沉和地表下沉等必測(cè)項(xiàng)目最好布置在巖由中風(fēng)化泥巖、砂巖互層組成，巖石小裂隙發(fā)育，巖石較破碎。同一個(gè)斷面，其量測(cè)面間距和測(cè)點(diǎn)數(shù)應(yīng)該根據(jù)隧道埋深、圍巖級(jí)圍巖整體性較好，沒有明顯結(jié)構(gòu)面。別、斷面大小、開挖方法、支護(hù)形式等確定。隧道開挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)3．1拱頂監(jiān)測(cè)結(jié)果分析行圍巖、初期支護(hù)的周邊位移量測(cè)和拱頂下沉量測(cè)。當(dāng)?shù)乇碛薪ㄍㄟ^回歸分析，該斷面的拱頂下沉值的指數(shù)函數(shù)相關(guān)系數(shù)=筑物時(shí)，應(yīng)在建筑物周圍增設(shè)測(cè)點(diǎn)。地表下沉測(cè)量應(yīng)與洞內(nèi)拱頂0．9730，指數(shù)回

8、歸方程為U=5．343exp(一3．199／T)。由圖2，圖下沉和周邊位移量測(cè)頻率相同，并應(yīng)符合以下規(guī)定：3可知在隧道開挖后，拱頂下沉累計(jì)最大值為11．75mm，最大日地表下沉檢測(cè)范圍橫向應(yīng)延伸至隧道中線兩側(cè)(1—2)(b／2+下沉值為2．15mm／d。前一周時(shí)間內(nèi)拱頂沉降速率大，開挖后h+h。)，縱向應(yīng)在掌子面前后(1～2)(h+h。)(b為隧道開挖寬18d～20d趨于穩(wěn)定，沉降速率在0．05mm