客運(yùn)專線大斷面隧道變形監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

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1、第1期礦山測量NO．12013年2月MINESURVEYINGFeb．2013doi：10．3969／J．1ssn．1001—358X．2013．01．027客運(yùn)專線大斷面隧道變形監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究王世杰，漆振華(蘭州交通大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院，甘肅蘭州730070)摘要：文中以蘭新第二雙線某隧道變形監(jiān)測為例，對大斷面隧道施工監(jiān)測中的工作任務(wù)及測量技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了闡述。通過對隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理和分析，利用回歸分析模型建立了變量關(guān)系，找到了隧道變形的基本規(guī)律，從而為施工監(jiān)控和大斷面隧道的變形趨勢預(yù)報(bào)提供了理論支持。關(guān)鍵詞：大斷面隧道；施工監(jiān)控；回歸分析；變形趨勢中圖分類號：P224文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

2、文章編號：1001—358X(2013)01—0079—03隨著高速鐵路、城市地鐵、過江隧道和海底隧道現(xiàn)，隧道內(nèi)的拱頂位移量則是判斷隧道圍巖穩(wěn)定、選等重點(diǎn)工程的興建。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，建設(shè)環(huán)擇應(yīng)急措施等的重要依據(jù)。拱頂下沉主要監(jiān)測方法境條件更加復(fù)雜，潛埋、軟弱不良地質(zhì)隧道工程數(shù)量有：精密幾何水準(zhǔn)測量方法、三角高程測量方法、利越來越多，隧道工程建設(shè)將面對更大的技術(shù)挑戰(zhàn)。用巴賽特收斂系統(tǒng)和隧道斷面掃描系統(tǒng)等方法。在高速鐵路建設(shè)中，相匹配的隧道寬度和高度都比1．3凈空收斂較大，對施工工藝、支護(hù)要求、變形量都有新的和更通常凈空水平收斂監(jiān)測是利用收斂儀進(jìn)行，每高的要求。隧道變形監(jiān)測對隧道施工至關(guān)重要

3、。如組水平收斂的兩個測點(diǎn)應(yīng)在同一斷面。將收斂儀緊何更精確地監(jiān)測和預(yù)報(bào)大斷面隧道的變形已成為人貼隧道周邊上的兩固定點(diǎn)，每次測出兩點(diǎn)的凈長，們探討的熱點(diǎn)。求出兩次量測的增量△，即為此處凈空變化值?！靶聤W法”為指導(dǎo)思想的隧道施工過程中，為避1．4地表下沉免工程安全事故的發(fā)生，防止隧道在施工過程中出地表淺埋隧道通常位于軟弱破碎巖層，穩(wěn)定性現(xiàn)坍塌、冒頂?shù)痊F(xiàn)象，需要通過圍堰量測結(jié)果，分析較差。當(dāng)隧道覆蓋層厚度對于單線隧道小于20m，其不穩(wěn)定性變化趨勢及原因，以便及早遏制圍堰變雙線隧道小于40rn時，施工中往往出現(xiàn)拱部圍堰受形及失穩(wěn)。因此，及時進(jìn)行隧道的監(jiān)控量測并分析拉區(qū)連通，這時，拉裂破壞成為洞體穩(wěn)定

4、的主要威在施工過程中其數(shù)據(jù)的變化規(guī)律尤為重要。脅，因此，必須對淺埋隧道穿越區(qū)地表沉降進(jìn)行監(jiān)測，這對與及時預(yù)報(bào)洞體穩(wěn)定狀態(tài)、修正支護(hù)設(shè)計(jì)與1大斷面隧道變形監(jiān)測的主要內(nèi)容施工，保護(hù)洞頂附近房屋和重要建筑物的安全，具有1．1洞內(nèi)外觀察重要意義。圖1為地表沉降監(jiān)測點(diǎn)平面略圖，圖2隧道施工過程中應(yīng)進(jìn)行洞內(nèi)、外狀態(tài)的觀察，這為洞頂?shù)乇沓两涤^測測點(diǎn)剖面示意圖。是判斷圍巖動態(tài)、支護(hù)效果和預(yù)測前方地質(zhì)條件的最直接手段。洞內(nèi)觀察可分開挖工作面觀察和已施工區(qū)段兩部分，開挖工作面觀察在每次開挖后進(jìn)行一次，內(nèi)容包括節(jié)理裂縫發(fā)育情況、工作面穩(wěn)定狀態(tài)、涌水情況以及底板是否隆起等。觀察后及時繪制開挖工作面的地質(zhì)素描。對已

5、施工地段每天至少觀察一次，內(nèi)容包括噴射混凝土、錨桿、鋼架的狀況，以及施工質(zhì)量是否符合要求。洞外觀察包括洞口地圖l地表沉降監(jiān)測點(diǎn)略圖表情況，地表沉降、邊坡及仰坡的穩(wěn)定、地表滲水及2監(jiān)測實(shí)例數(shù)據(jù)分析與處理地表構(gòu)筑物的觀察等。1．2拱頂下沉2．1工程概況圍巖變形時圍巖應(yīng)力形態(tài)變化是最為直觀的表蘭新第二雙線某隧道全長3740m，進(jìn)口段DK292+79第1期礦山測量2013年2月量測范圍16142m～5m12■_一1O8■—■一地面下沉線-6I-JI42O．廠殘1■■--一—注：簇時間／d圖3收斂一時間關(guān)系圖圖2洞頂?shù)乇沓两涤^測測點(diǎn)布置示葸圖120～DK293+528段位于建成區(qū)，隧道DK292+一

6、132．97～DK292+165段橫穿高速公路，穿行于河階八-l__，、地表下，軌面埋深16～33m。工程范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造／一’、一不發(fā)育，未發(fā)現(xiàn)明顯地質(zhì)構(gòu)造痕跡。因隧道工程的_／＼八一-．地質(zhì)條件和施工工藝的復(fù)雜性，在初始階段施工工123456789101ll2l314lSl6l7l8192O21藝呈波動狀態(tài)，然后逐步趨于穩(wěn)定。要重視施工監(jiān)圖4收斂變化率一時間關(guān)系圈測，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)及時處理，以反映隧道支護(hù)的工作狀態(tài)，準(zhǔn)確、科學(xué)地調(diào)整支護(hù)參數(shù)。施工監(jiān)測主要包旨：uv疑娶一，、gS蔓司括兩個方面：監(jiān)測數(shù)據(jù)采集整理和數(shù)據(jù)分析。壺2SlSO。_l_拱頂下沉量(ram12．2變形監(jiān)測分析數(shù)學(xué)模型：回

7、歸曲線在隧道變形監(jiān)測中，常用的變形監(jiān)測分析模型lZ5qb，，1011lZl514l51bl，1lZUZl時I~q／d有：回歸分析模型、灰色系統(tǒng)分析模型、時間序列分圖5拱頂下沉量一時間關(guān)系圖析模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、馬爾柯夫模型等。本文采用回歸與回歸分析結(jié)果差異，為避免在后續(xù)的施工中出現(xiàn)分析模型對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。。不必要的事故，及時改進(jìn)了支護(hù)措施或施工方法。2．3洞內(nèi)、外觀察信息分析與處理2．5洞外地表沉降數(shù)據(jù)處理及分析洞內(nèi)