北京交通大學(xué)---隧道設(shè)計(jì)與施工---第6部分 修正設(shè)計(jì)

1、第六部分第六部分 修正設(shè)計(jì)修正設(shè)計(jì)一、概一、概 述述 隧道的設(shè)計(jì)通常由兩個(gè)階段完成：第一階段是預(yù)設(shè)計(jì)，是隧道的設(shè)計(jì)通常由兩個(gè)階段完成：第一階段是預(yù)設(shè)計(jì)，是在施工前提供的，用于指導(dǎo)施工；第二階段就是修正設(shè)計(jì)，是在施工前提供的，用于指導(dǎo)施工；第二階段就是修正設(shè)計(jì)，是在施工過程中，通過已經(jīng)暴露的地質(zhì)情況和施工中發(fā)生的各種在施工過程中，通過已經(jīng)暴露的地質(zhì)情況和施工中發(fā)生的各種變異現(xiàn)象，對預(yù)設(shè)計(jì)進(jìn)行修正和完善的設(shè)計(jì)過程。這也是隧道變異現(xiàn)象，對預(yù)設(shè)計(jì)進(jìn)行修正和完善的設(shè)計(jì)過程。這也是隧道設(shè)計(jì)不同于其他工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)的最重要的特點(diǎn)之一。設(shè)計(jì)不同于其他工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)的最重要的特點(diǎn)之一。 隧道設(shè)計(jì)、施工受到圍巖條

2、件的極大影響，而圍巖性質(zhì)又隧道設(shè)計(jì)、施工受到圍巖條件的極大影響，而圍巖性質(zhì)又受到巖質(zhì)（軟硬、構(gòu)成礦物、粒度構(gòu)成、物性等）、裂隙狀況受到巖質(zhì)（軟硬、構(gòu)成礦物、粒度構(gòu)成、物性等）、裂隙狀況（頻率、方向、充填物的種類等）、涌水狀況（水壓、水量）、（頻率、方向、充填物的種類等）、涌水狀況（水壓、水量）、地質(zhì)構(gòu)造（斷層等）等多種條件的影響。同時(shí)與施工方法也有地質(zhì)構(gòu)造（斷層等）等多種條件的影響。同時(shí)與施工方法也有極大的關(guān)系。極大的關(guān)系。 此外，隧道是地中的線狀結(jié)構(gòu)物，要進(jìn)行全線的精密調(diào)查此外，隧道是地中的線狀結(jié)構(gòu)物，要進(jìn)行全線的精密調(diào)查從經(jīng)濟(jì)上看是極為困難的，同時(shí)能夠定量地掌握前述的復(fù)雜的從經(jīng)濟(jì)上看是極為

3、困難的，同時(shí)能夠定量地掌握前述的復(fù)雜的圍巖性質(zhì)的試驗(yàn)及調(diào)查方法也是不多的，要想在設(shè)計(jì)前取得滿圍巖性質(zhì)的試驗(yàn)及調(diào)查方法也是不多的，要想在設(shè)計(jì)前取得滿足設(shè)計(jì)的資料是困難的。足設(shè)計(jì)的資料是困難的。 隧道的預(yù)設(shè)計(jì)，考慮到事前調(diào)查的精度，設(shè)計(jì)不一定是最隧道的預(yù)設(shè)計(jì)，考慮到事前調(diào)查的精度，設(shè)計(jì)不一定是最合適的。因此，以建設(shè)安全而經(jīng)濟(jì)的隧道為目標(biāo)，在施工階段合適的。因此，以建設(shè)安全而經(jīng)濟(jì)的隧道為目標(biāo)，在施工階段應(yīng)盡可能地根據(jù)圍巖的實(shí)際條件修正預(yù)設(shè)計(jì)。內(nèi)容包括：應(yīng)盡可能地根據(jù)圍巖的實(shí)際條件修正預(yù)設(shè)計(jì)。內(nèi)容包括： 圍巖級別的變更；圍巖級別的變更； 支護(hù)結(jié)構(gòu)的變更；支護(hù)結(jié)構(gòu)的變更； 輔助工法的追加；輔助工法的追加

4、； 開挖分部尺寸的變更；開挖分部尺寸的變更； 開挖斷面的變更；開挖斷面的變更； 斷面的早期閉合等。斷面的早期閉合等。圖圖5-1 5-1 隧道設(shè)計(jì)兩個(gè)階段的劃分隧道設(shè)計(jì)兩個(gè)階段的劃分 （2 2）定量的評價(jià)方法）定量的評價(jià)方法 是把觀察結(jié)果分?jǐn)?shù)化采用評點(diǎn)法或多變量解析的方法。其是把觀察結(jié)果分?jǐn)?shù)化采用評點(diǎn)法或多變量解析的方法。其中，評點(diǎn)法包括把觀察記錄表上的觀察項(xiàng)目分?jǐn)?shù)化進(jìn)行評價(jià)的中，評點(diǎn)法包括把觀察記錄表上的觀察項(xiàng)目分?jǐn)?shù)化進(jìn)行評價(jià)的方法、方法、RMRRMR方法、方法、Q Q系統(tǒng)方法等以及單純地把點(diǎn)數(shù)平均的單純平系統(tǒng)方法等以及單純地把點(diǎn)數(shù)平均的單純平均法和給出各觀察項(xiàng)目權(quán)值的加權(quán)平均法。均法和給出各

5、觀察項(xiàng)目權(quán)值的加權(quán)平均法。 此外，數(shù)量化理論等多變量解析方法是把觀察結(jié)果和凈空此外，數(shù)量化理論等多變量解析方法是把觀察結(jié)果和凈空位移、拱頂下沉或支護(hù)模式用數(shù)學(xué)方法聯(lián)系起來的一種方法。位移、拱頂下沉或支護(hù)模式用數(shù)學(xué)方法聯(lián)系起來的一種方法。 最近，也在進(jìn)行采用模糊理論進(jìn)行研究的嘗試。最近，也在進(jìn)行采用模糊理論進(jìn)行研究的嘗試。 根據(jù)掌子面觀察判斷開挖斷面、一次掘進(jìn)長度或支護(hù)模式根據(jù)掌子面觀察判斷開挖斷面、一次掘進(jìn)長度或支護(hù)模式變更的必要性時(shí)，要充分考慮圍巖條件（掌子面狀態(tài)、埋深等）變更的必要性時(shí)，要充分考慮圍巖條件（掌子面狀態(tài)、埋深等）和圍巖動態(tài)（凈空位移等）的關(guān)系，或最近位置的凈空位移的和圍巖動態(tài)

6、（凈空位移等）的關(guān)系，或最近位置的凈空位移的變化趨勢。變化趨勢。2 2、已施工區(qū)段觀察結(jié)果的評價(jià)、已施工區(qū)段觀察結(jié)果的評價(jià) 洞內(nèi)的各種量測，是在一定距離范圍內(nèi)實(shí)施的，是比較離洞內(nèi)的各種量測，是在一定距離范圍內(nèi)實(shí)施的，是比較離散的，因此，此項(xiàng)觀察最好在整個(gè)區(qū)間內(nèi)連續(xù)地進(jìn)行，以便能散的，因此，此項(xiàng)觀察最好在整個(gè)區(qū)間內(nèi)連續(xù)地進(jìn)行，以便能夠從總體上掌握圍巖的動態(tài)。夠從總體上掌握圍巖的動態(tài)。 評價(jià)時(shí)，不僅要觀察、分析支護(hù)的變形等，也要觀察、分評價(jià)時(shí)，不僅要觀察、分析支護(hù)的變形等，也要觀察、分析有無后期荷載、涌水狀況、基底的變異等發(fā)生的位置、規(guī)模、析有無后期荷載、涌水狀況、基底的變異等發(fā)生的位置、規(guī)模、時(shí)

7、期、歷時(shí)變化、與量測值的相關(guān)等，并參考其它觀察量測結(jié)時(shí)期、歷時(shí)變化、與量測值的相關(guān)等，并參考其它觀察量測結(jié)果進(jìn)行綜合評價(jià)。特別是，洞內(nèi)涌水對完成后的維修管理關(guān)系果進(jìn)行綜合評價(jià)。特別是，洞內(nèi)涌水對完成后的維修管理關(guān)系重大，對其規(guī)模和持久性要慎重評價(jià)，并采取適當(dāng)措施。重大，對其規(guī)模和持久性要慎重評價(jià)，并采取適當(dāng)措施。 下表給出了已施工區(qū)段的觀察調(diào)查記錄例。下表給出了已施工區(qū)段的觀察調(diào)查記錄例。圖圖2 2 已施工區(qū)段的觀察調(diào)查結(jié)果的利用方法已施工區(qū)段的觀察調(diào)查結(jié)果的利用方法 表表1 1 已施工區(qū)段的觀察調(diào)查記錄例已施工區(qū)段的觀察調(diào)查記錄例變變異異狀狀況況鋼支撐變異鋼支撐變異1 1無無2 2變形變形3

8、 3屈服屈服噴混凝土變異噴混凝土變異1 1無無2 2開裂（不影開裂（不影響穩(wěn)定性）響穩(wěn)定性）3 3開裂（影開裂（影響穩(wěn)定性）響穩(wěn)定性）4 4開裂方向：縱向；開裂方向：縱向；橫向；任意；橫向；任意；5 5剝落剝落6 6脫落脫落錨桿變異錨桿變異1 1無無2 2頭部變異頭部變異3 3頭部脫落頭部脫落4 4斷裂斷裂仰拱變異仰拱變異1 1無無2 2破損破損襯砌變異襯砌變異1 1無無2 2開裂（不影開裂（不影響穩(wěn)定性）響穩(wěn)定性）3 3開裂（影開裂（影響穩(wěn)定性）響穩(wěn)定性）4 4開裂方向：縱向；開裂方向：縱向；橫向；任意；橫向；任意；5 5剝落剝落上半斷面地層變異上半斷面地層變異1 1無無2 2流動化流動化3

9、 3底鼓底鼓4 4泥土化泥土化其它變異其它變異施施工工方方法法有無增噴混凝土有無增噴混凝土1 1無無2 2有有有無增打錨桿有無增打錨桿1 1無無2 2有有掌子面正面加強(qiáng)掌子面正面加強(qiáng)1 1無無2 2正面傾斜正面傾斜3 3環(huán)形開挖環(huán)形開挖4 4正面噴混凝正面噴混凝土土5 5正面錨桿正面錨桿超前支護(hù)超前支護(hù)1 1無無2 2鋼背板鋼背板3 3超前導(dǎo)管超前導(dǎo)管4 4超前壓漿錨超前壓漿錨桿桿5 5管棚管棚臨時(shí)仰拱臨時(shí)仰拱1 1無無2 2有有拱腳擴(kuò)大支撐拱腳擴(kuò)大支撐1 1無無2 2有有反復(fù)支護(hù)反復(fù)支護(hù)1 1在變形在變形富裕內(nèi)富裕內(nèi)2 2反復(fù)支護(hù)反復(fù)支護(hù)3 3導(dǎo)坑導(dǎo)坑圍巖壓漿圍巖壓漿1 1無無2 2有有排水

10、排水1 1無無2 2排水鉆孔排水鉆孔3 3井點(diǎn)降水井點(diǎn)降水4 4排水坑道排水坑道其它其它其其它它3 3、洞外觀察結(jié)果的評價(jià)、洞外觀察結(jié)果的評價(jià) 洞外觀察的目的，在埋深小的情況，是為了掌握隧道結(jié)構(gòu)洞外觀察的目的，在埋深小的情況，是為了掌握隧道結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性及對周邊結(jié)構(gòu)物的影響，應(yīng)與地表面下沉、地中位物的穩(wěn)定性及對周邊結(jié)構(gòu)物的影響，應(yīng)與地表面下沉、地中位移測定一并進(jìn)行評價(jià)。特別是洞外觀察采用目視方法時(shí)，可以移測定一并進(jìn)行評價(jià)。特別是洞外觀察采用目視方法時(shí)，可以覆蓋影響區(qū)域的全體，是能夠掌握宏觀的變異的，應(yīng)與量測結(jié)覆蓋影響區(qū)域的全體，是能夠掌握宏觀的變異的，應(yīng)與量測結(jié)果的數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行分析。果的數(shù)據(jù)同

11、時(shí)進(jìn)行分析。 洞外觀察量測結(jié)果的評價(jià)項(xiàng)目是根據(jù)觀察到的各種變異判洞外觀察量測結(jié)果的評價(jià)項(xiàng)目是根據(jù)觀察到的各種變異判斷是否是由開挖引起的，是否要采取新的調(diào)查以及變異對包括斷是否是由開挖引起的，是否要采取新的調(diào)查以及變異對包括隧道全體在內(nèi)的圍巖穩(wěn)定性的影響程度，是否對地表面的結(jié)構(gòu)隧道全體在內(nèi)的圍巖穩(wěn)定性的影響程度，是否對地表面的結(jié)構(gòu)物和植被保護(hù)采取措施等。確認(rèn)有變異發(fā)生時(shí)，充分掌握其初物和植被保護(hù)采取措施等。確認(rèn)有變異發(fā)生時(shí)，充分掌握其初期狀態(tài)是極為重要的。同時(shí)，伴隨地表面變異多少在洞內(nèi)也會期狀態(tài)是極為重要的。同時(shí)，伴隨地表面變異多少在洞內(nèi)也會觀察到變異的發(fā)生，因此，要聯(lián)系起來進(jìn)行綜合評價(jià)。觀察到

12、變異的發(fā)生，因此，要聯(lián)系起來進(jìn)行綜合評價(jià)。4 4、修正方法、修正方法 日本在道路公團(tuán)設(shè)計(jì)要領(lǐng)第日本在道路公團(tuán)設(shè)計(jì)要領(lǐng)第3 3集隧道篇中，對需要減輕和增集隧道篇中，對需要減輕和增強(qiáng)兩種情況的修正方法進(jìn)行歸納列于表強(qiáng)兩種情況的修正方法進(jìn)行歸納列于表2 2。表表2 2 設(shè)計(jì)修正的方法設(shè)計(jì)修正的方法現(xiàn)象現(xiàn)象研究事項(xiàng)研究事項(xiàng)修正方法修正方法需要減輕需要減輕設(shè)計(jì)的場設(shè)計(jì)的場合合位移值小位移值小錨桿軸力小錨桿軸力小噴混凝土應(yīng)力小而且無變異噴混凝土應(yīng)力小而且無變異掌子面穩(wěn)定掌子面穩(wěn)定不連續(xù)面的間隔、狀態(tài)不連續(xù)面的間隔、狀態(tài)涌水的多少涌水的多少圍巖強(qiáng)度比大圍巖強(qiáng)度比大減輕支護(hù)結(jié)構(gòu)減輕支護(hù)結(jié)構(gòu)增加一次掘進(jìn)長度增加

13、一次掘進(jìn)長度變更斷面分部變更斷面分部減小變形富裕值減小變形富裕值需要增強(qiáng)需要增強(qiáng)設(shè)計(jì)的場設(shè)計(jì)的場合合位移大位移大噴混凝土發(fā)生變異噴混凝土發(fā)生變異錨桿產(chǎn)生過大的軸力錨桿產(chǎn)生過大的軸力鋼支撐發(fā)生變異鋼支撐發(fā)生變異掌子面不穩(wěn)定掌子面不穩(wěn)定初期位移速度初期位移速度位移的收斂性位移的收斂性圍巖的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)圍巖的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)松弛區(qū)域的大小松弛區(qū)域的大小圍巖強(qiáng)度比小圍巖強(qiáng)度比小掌子面的自穩(wěn)性掌子面的自穩(wěn)性涌水的多少涌水的多少增加支護(hù)結(jié)構(gòu)增加支護(hù)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)掌子面附近補(bǔ)強(qiáng)掌子面附近斷面早期閉合斷面早期閉合變更斷面分部變更斷面分部變更開挖斷面變更開挖斷面增加變形富裕值增加變形富裕值圖圖3 3 支護(hù)結(jié)構(gòu)增減的方

14、法支護(hù)結(jié)構(gòu)增減的方法 日本鐵道公團(tuán)列處日本鐵道公團(tuán)列處A A、B B兩種措施。兩種措施。A A措施指：進(jìn)行比較簡措施指：進(jìn)行比較簡單的變更就可以解決問題的措施。單的變更就可以解決問題的措施。B B措施指：包括需要變更支措施指：包括需要變更支護(hù)結(jié)構(gòu)的比較大的變動才能解決問題的措施。如表護(hù)結(jié)構(gòu)的比較大的變動才能解決問題的措施。如表3 3。 表表3 3 施工中的現(xiàn)象和處理措施施工中的現(xiàn)象和處理措施 施工中的現(xiàn)象施工中的現(xiàn)象 處處 理理 措施措施 A A 處處 理理 措措 施施 B B 開開 挖挖 面面 及及 其其 附附 近近正面變得不穩(wěn)定正面變得不穩(wěn)定縮短縮短次掘進(jìn)進(jìn)尺次掘進(jìn)進(jìn)尺開挖時(shí)保留核心土開挖

15、時(shí)保留核心土向正面噴混凝土向正面噴混凝土用插板或小導(dǎo)管用插板或小導(dǎo)管縮小開挖斷面縮小開挖斷面打正面打錨桿打正面打錨桿改善圍巖狀況改善圍巖狀況開挖面頂部掉塊開挖面頂部掉塊增多增多縮短開挖時(shí)間及提早噴射縮短開挖時(shí)間及提早噴射用插板和小導(dǎo)管用插板和小導(dǎo)管縮短一次描進(jìn)長度縮短一次描進(jìn)長度開挖面分郭施工開挖面分郭施工加鋼支撐加鋼支撐改善圍巖狀況改善圍巖狀況開挖面出現(xiàn)涌水開挖面出現(xiàn)涌水或者涌水量增加或者涌水量增加使噴混疑土及早硬化使噴混疑土及早硬化噴射前作好用排水噴射前作好用排水設(shè)小網(wǎng)格的金屬網(wǎng)設(shè)小網(wǎng)格的金屬網(wǎng)設(shè)排水板設(shè)排水板采用排水方法采用排水方法( (如排水鉆孔、如排水鉆孔、井點(diǎn)降水等井點(diǎn)降水等) )

16、改善圍巖狀況改善圍巖狀況地基承載力不足，地基承載力不足，下沉增大下沉增大注意開挖不要損傷底部圍巖注意開挖不要損傷底部圍巖加厚底腳處噴混凝土，增大支加厚底腳處噴混凝土，增大支承面積承面積增加錨桿增加錨桿縮短臺階長度，及早閉合縮短臺階長度，及早閉合用噴混凝土作臨時(shí)仰拱用噴混凝土作臨時(shí)仰拱改善圍巖狀況改善圍巖狀況產(chǎn)生底鼓產(chǎn)生底鼓及早進(jìn)行卵拱噴射及早進(jìn)行卵拱噴射在仰拱部分打錨桿在仰拱部分打錨桿縮短臺階長度及早閉合縮短臺階長度及早閉合 噴噴 混混 凝凝 土土 噴混凝土離層或剝離噴混凝土離層或剝離開挖后盡快進(jìn)行噴射開挖后盡快進(jìn)行噴射加金屬網(wǎng)加金屬網(wǎng)解除涌水壓力解除涌水壓力加厚噴層加厚噴層打錨桿或增強(qiáng)錨桿打

17、錨桿或增強(qiáng)錨桿噴混凝土應(yīng)力增大，噴混凝土應(yīng)力增大，產(chǎn)生裂縫和剪切破壞產(chǎn)生裂縫和剪切破壞加金屬網(wǎng)加金屬網(wǎng)在噴混凝土中設(shè)縱向伸縮在噴混凝土中設(shè)縱向伸縮縫縫增強(qiáng)錨桿增強(qiáng)錨桿( (如加長如加長) )加入鋼支撐加入鋼支撐 錨錨 桿桿錨桿軸力增大，墊板錨桿軸力增大，墊板松弛或錨桿斷裂松弛或錨桿斷裂增加錨桿增加錨桿( (加長加長) )采用承載大的錨桿采用承載大的錨桿視條件，為增加錨桿的變形能力視條件，為增加錨桿的變形能力可在墊板間加入可壓縮構(gòu)件可在墊板間加入可壓縮構(gòu)件 鋼鋼 支支 撐撐鋼支撐中應(yīng)力增大，鋼支撐中應(yīng)力增大，產(chǎn)生屈服產(chǎn)生屈服松解接頭螺栓，清除噴混松解接頭螺栓，清除噴混凝土，使之可伸縮凝土，使之可

18、伸縮增強(qiáng)錨桿增強(qiáng)錨桿采用可縮式鋼支撐，噴混凝土設(shè)采用可縮式鋼支撐，噴混凝土設(shè)縱向收縮縫縱向收縮縫凈凈空空位位移移凈空位移量增大，位凈空位移量增大，位移速度變大移速度變大縮短從開挖到支護(hù)的時(shí)間縮短從開挖到支護(hù)的時(shí)間提早打錨桿提早打錨桿縮短臺階及仰拱的一次開縮短臺階及仰拱的一次開挖長度挖長度當(dāng)噴層有裂縫時(shí)，應(yīng)設(shè)縱當(dāng)噴層有裂縫時(shí)，應(yīng)設(shè)縱向伸縮縫向伸縮縫增加錨桿增加錨桿縮短臺階長度，提早閉合時(shí)間縮短臺階長度，提早閉合時(shí)間視條件，為增加錨桿的變形能力視條件，為增加錨桿的變形能力可在墊板間加入可壓縮構(gòu)件可在墊板間加入可壓縮構(gòu)件采用超短臺階法或臨時(shí)仰拱采用超短臺階法或臨時(shí)仰拱 鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范提出的增強(qiáng)初期

19、支護(hù)的措施可歸納為：鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范提出的增強(qiáng)初期支護(hù)的措施可歸納為： 增加噴混凝土厚度；增加噴混凝土厚度； 加密或加長錨桿，考慮使用高強(qiáng)錨桿或預(yù)應(yīng)力錨桿；加密或加長錨桿，考慮使用高強(qiáng)錨桿或預(yù)應(yīng)力錨桿； 采用鋼纖維噴射混凝土；采用鋼纖維噴射混凝土； 采用或加密鋼支撐；采用或加密鋼支撐； 加固圍巖，提高圍巖的性能指標(biāo)；加固圍巖，提高圍巖的性能指標(biāo)； 采用采用“超前支護(hù)技術(shù)，控制圍巖松弛和變形。超前支護(hù)技術(shù)，控制圍巖松弛和變形。 改變斷面形狀（直墻改曲墻），增加仰拱等；改變斷面形狀（直墻改曲墻），增加仰拱等； 采用高強(qiáng)混凝土襯砌或鋼筋混凝土襯砌。采用高強(qiáng)混凝土襯砌或鋼筋混凝土襯砌。 這些經(jīng)驗(yàn)的方法

20、，常常要與量測或觀察的方法結(jié)合起來，這些經(jīng)驗(yàn)的方法，常常要與量測或觀察的方法結(jié)合起來，才會獲得更好的效果。因此，究竟采用哪一種方法好仍然要根才會獲得更好的效果。因此，究竟采用哪一種方法好仍然要根據(jù)圍巖條件、施工方法、變形狀況而定。據(jù)圍巖條件、施工方法、變形狀況而定。三、量測反饋方法三、量測反饋方法 日本鐵道公團(tuán)把修正設(shè)計(jì)分為兩種情況考慮：日本鐵道公團(tuán)把修正設(shè)計(jì)分為兩種情況考慮： （1）修正未開挖部分的預(yù)設(shè)計(jì)）修正未開挖部分的預(yù)設(shè)計(jì) 根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果等設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式，根據(jù)施工中的根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果等設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式，根據(jù)施工中的觀察、量測結(jié)果和具體的圍巖狀況，對未開挖地段的支護(hù)模觀察、量測結(jié)

21、果和具體的圍巖狀況，對未開挖地段的支護(hù)模式或施工方法等進(jìn)行合理的修正。此時(shí)，因圍巖條件、位移式或施工方法等進(jìn)行合理的修正。此時(shí)，因圍巖條件、位移值和當(dāng)初預(yù)計(jì)的差異不同，修正的內(nèi)容和規(guī)模也不同。同時(shí)，值和當(dāng)初預(yù)計(jì)的差異不同，修正的內(nèi)容和規(guī)模也不同。同時(shí)，為確保施工的安全、效率等，也要修正輔助工法。為確保施工的安全、效率等，也要修正輔助工法。 （2）變更已開挖部分的初步設(shè)計(jì)）變更已開挖部分的初步設(shè)計(jì) 根據(jù)量測，開挖后位移不收斂時(shí)，可采取增打錨桿、增根據(jù)量測，開挖后位移不收斂時(shí)，可采取增打錨桿、增加噴混凝土厚度、仰拱臨時(shí)閉合等對策。同時(shí)，要求對地表加噴混凝土厚度、仰拱臨時(shí)閉合等對策。同時(shí)，要求對地表

22、下沉和周邊結(jié)構(gòu)物影響的限制必須收斂到某一限度內(nèi)時(shí)，應(yīng)下沉和周邊結(jié)構(gòu)物影響的限制必須收斂到某一限度內(nèi)時(shí)，應(yīng)分析研究量測結(jié)果和當(dāng)前的支護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。分析研究量測結(jié)果和當(dāng)前的支護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。 根據(jù)量測結(jié)果進(jìn)行修正的方法基本上也分為兩類，即按凈根據(jù)量測結(jié)果進(jìn)行修正的方法基本上也分為兩類，即按凈空位移值大于和小于預(yù)測值分類。兩種情況的修正和注意事項(xiàng)，空位移值大于和小于預(yù)測值分類。兩種情況的修正和注意事項(xiàng)，列于表列于表1 1。 從上表可以看出，為了修正設(shè)計(jì)，必須掌握位移值、位移從上表可以看出，為了修正設(shè)計(jì)，必須掌握位移值、位移速度、位移的收斂性以及錨桿、噴混凝土、鋼支撐等的變異等速度、位移的收斂性

23、以及錨桿、噴混凝土、鋼支撐等的變異等進(jìn)行局部修正或進(jìn)行圍巖分級、支護(hù)模式、變形富裕量、開挖進(jìn)行局部修正或進(jìn)行圍巖分級、支護(hù)模式、變形富裕量、開挖斷面形狀、施工方法、襯砌厚度等根本性的修改。當(dāng)量測結(jié)果斷面形狀、施工方法、襯砌厚度等根本性的修改。當(dāng)量測結(jié)果出現(xiàn)與初期預(yù)計(jì)的差異很大時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)行包括掌子面前方鉆出現(xiàn)與初期預(yù)計(jì)的差異很大時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)行包括掌子面前方鉆孔調(diào)查在內(nèi)的地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查?？渍{(diào)查在內(nèi)的地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查。 表表1 1 設(shè)計(jì)的修正方法和注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)的修正方法和注意事項(xiàng)現(xiàn)象現(xiàn)象修正方法修正方法注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)凈空凈空位移位移值比值比預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)大的大的情況情況擴(kuò)大變形富裕量擴(kuò)大變形富裕量應(yīng)確認(rèn)噴混

24、凝土等沒有開裂等變異應(yīng)確認(rèn)噴混凝土等沒有開裂等變異應(yīng)確認(rèn)錨桿軸力有富裕應(yīng)確認(rèn)錨桿軸力有富裕應(yīng)確認(rèn)變形是收斂的應(yīng)確認(rèn)變形是收斂的增強(qiáng)支護(hù)構(gòu)件增強(qiáng)支護(hù)構(gòu)件增加噴混凝土厚度、錨桿長度、根數(shù)增加噴混凝土厚度、錨桿長度、根數(shù)縮短支護(hù)構(gòu)件間距縮短支護(hù)構(gòu)件間距在破碎帶、塑性化顯著的圍巖，提高支護(hù)構(gòu)件剛性在破碎帶、塑性化顯著的圍巖，提高支護(hù)構(gòu)件剛性，有時(shí)會收到控制變形的效果，有時(shí)會收到控制變形的效果斷面閉合斷面閉合用仰拱或臨時(shí)仰拱盡快閉合用仰拱或臨時(shí)仰拱盡快閉合控制變形是最有效的措施控制變形是最有效的措施加強(qiáng)掌子面及掌子面前方加強(qiáng)掌子面及掌子面前方掌子面自穩(wěn)性差的情況，采用超前支護(hù)等輔助工法掌子面自穩(wěn)性差的情

25、況，采用超前支護(hù)等輔助工法變更開挖工法變更開挖工法即使采用環(huán)形開挖和輔助工法也不能使隧道和周邊即使采用環(huán)形開挖和輔助工法也不能使隧道和周邊圍巖穩(wěn)定的情況下采用圍巖穩(wěn)定的情況下采用因多要變更機(jī)械設(shè)備，也要研究采用其他輔助工法因多要變更機(jī)械設(shè)備，也要研究采用其他輔助工法的可能性的可能性凈空凈空位移位移值比值比預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)小的小的情況情況減少支護(hù)構(gòu)件減少支護(hù)構(gòu)件應(yīng)確認(rèn)錨桿軸力小應(yīng)確認(rèn)錨桿軸力小與噴混凝土比，應(yīng)優(yōu)先減少錨桿數(shù)量與噴混凝土比，應(yīng)優(yōu)先減少錨桿數(shù)量縮小變形富裕量縮小變形富裕量以充分的精度研究之以充分的精度研究之四、量測基準(zhǔn)值的設(shè)定四、量測基準(zhǔn)值的設(shè)定 法國法國1974年曾提出的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)列于下表。

26、是根據(jù)在中等年曾提出的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)列于下表。是根據(jù)在中等斷面斷面(50m2l00m2)坑道中施工的特定經(jīng)驗(yàn)給出的?？拥乐惺┕さ奶囟ń?jīng)驗(yàn)給出的。表表1 法國拱頂下沉評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（絕對位移）法國拱頂下沉評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（絕對位移）埋深（埋深（m）拱頂下沉值（拱頂下沉值（mm）硬巖硬巖軟巖軟巖10501225505002610205006122040表表2 法國拱頂下沉評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（相對位移）法國拱頂下沉評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（相對位移）埋深（埋深（m）ua/a（%）硬巖硬巖軟巖軟巖10500.20.40.41.0505000.41.22.04.05001.22.44.08.0 日本在日本在NATM 設(shè)計(jì)施工指南（設(shè)計(jì)施工指南（19

27、96年）中，認(rèn)為：管理年）中，認(rèn)為：管理基準(zhǔn)值應(yīng)充分考慮圍巖條件周邊環(huán)境、斷面大小、施工方法、基準(zhǔn)值應(yīng)充分考慮圍巖條件周邊環(huán)境、斷面大小、施工方法、支護(hù)構(gòu)件的特性等設(shè)定。支護(hù)構(gòu)件的特性等設(shè)定。 設(shè)定管理基準(zhǔn)值時(shí)，基本上考慮對隧道周邊圍巖不要產(chǎn)設(shè)定管理基準(zhǔn)值時(shí)，基本上考慮對隧道周邊圍巖不要產(chǎn)生有害的松弛為前提。但明確地推定發(fā)生有害松弛的位移值生有害的松弛為前提。但明確地推定發(fā)生有害松弛的位移值是很困難的?；鶞?zhǔn)值的設(shè)定可以采用以下方法：是很困難的?；鶞?zhǔn)值的設(shè)定可以采用以下方法： （1）參考類似工程方法）參考類似工程方法 根據(jù)新奧法施工實(shí)踐根據(jù)新奧法施工實(shí)踐(約約50座隧道，座隧道，821個(gè)量測斷面

28、個(gè)量測斷面)的數(shù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得到下表。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得到下表。表表3 凈空絕對位移值的管理基準(zhǔn)凈空絕對位移值的管理基準(zhǔn)圍巖級別圍巖級別凈空位移值凈空位移值單線單線雙線、新干線雙線、新干線S或特或特S 75mm150mmL25mm75mm50mm150mmNN25mm2.73.15L0.92.71.053.15NN0.91.05表表5 5 拱頂下沉的管理基準(zhǔn)值拱頂下沉的管理基準(zhǔn)值( (隧道半徑：隧道半徑：5m)5m)注：注：1 1）位移基準(zhǔn)值是開挖引起的總位移，量測拖后時(shí)應(yīng)注意；）位移基準(zhǔn)值是開挖引起的總位移，量測拖后時(shí)應(yīng)注意； 2 2）本基準(zhǔn)是指埋深大的情況下的，埋深小時(shí)，要采用比表列更小的數(shù)值

29、；）本基準(zhǔn)是指埋深大的情況下的，埋深小時(shí)，要采用比表列更小的數(shù)值； 3 3）巖塊硬、裂隙影響顯著的圍巖，采用時(shí)要注意。）巖塊硬、裂隙影響顯著的圍巖，采用時(shí)要注意。等級等級ABC水準(zhǔn)水準(zhǔn)I0.30,50.51.01.03.0II1.01.51.54.04.09.0III3.04.04.011.011.027.0圖圖1 1 極限應(yīng)變和水準(zhǔn)極限應(yīng)變和水準(zhǔn) （4）根據(jù)支護(hù)構(gòu)件變異的設(shè)定方法）根據(jù)支護(hù)構(gòu)件變異的設(shè)定方法 噴混凝土、錨桿的變異可以反映當(dāng)時(shí)的荷載、位移等情噴混凝土、錨桿的變異可以反映當(dāng)時(shí)的荷載、位移等情況，因此可以決定噴混凝土的破壞應(yīng)變和錨桿破斷的位移作況，因此可以決定噴混凝土的破壞應(yīng)變和錨

30、桿破斷的位移作為大致基準(zhǔn)。為大致基準(zhǔn)。 （5）采用上述各種方法組合的綜合方法）采用上述各種方法組合的綜合方法 根據(jù)前蘇聯(lián)頓巴斯礦山的量測資料統(tǒng)計(jì)表明，在埋深根據(jù)前蘇聯(lián)頓巴斯礦山的量測資料統(tǒng)計(jì)表明，在埋深4001000m左右的普通坑道中，曾提出表左右的普通坑道中，曾提出表6的建議，用以判斷的建議，用以判斷坑道的穩(wěn)定性及支護(hù)措施?？拥赖姆€(wěn)定性及支護(hù)措施。表表6 頓巴斯礦山的量測管理基準(zhǔn)頓巴斯礦山的量測管理基準(zhǔn)埋深（埋深（m）h/Rbua（cm）ua/a（%）4007500.45303557 從上述幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以看出從上述幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以看出: （1）對硬巖來說，埋深影響不大，一般情況（）對硬巖來說，埋深

31、影響不大，一般情況（h500m）ua/a值約在值約在1%左右；左右； （2）軟巖則有較大變化，在埋深小于）軟巖則有較大變化，在埋深小于500m時(shí)可達(dá)時(shí)可達(dá)4%； （3）在埋深較大時(shí)，可達(dá)）在埋深較大時(shí)，可達(dá)78%。 從歐、美、日等國發(fā)表的有關(guān)資料看，一般從歐、美、日等國發(fā)表的有關(guān)資料看，一般ua都小于都小于57.5cm即即ua/a1.5%，在少數(shù)斷層破碎帶中則可成倍增大。在，在少數(shù)斷層破碎帶中則可成倍增大。在Arlberg隧道中，隧道中，ua/a曾達(dá)曾達(dá)4.2%(ua)25cm)，在一般情況下，該，在一般情況下，該隧道的最大允許收斂值多控制在隧道的最大允許收斂值多控制在34%之內(nèi)，之內(nèi)，ua以

32、不超過以不超過15crn為宜。為宜。 我國目前尚無此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)我國目前尚無此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),亦缺少應(yīng)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，作為借鑒，亦缺少應(yīng)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，作為借鑒，上述資料可供參考，但應(yīng)通過實(shí)地最測及室內(nèi)試駿加以驗(yàn)證。上述資料可供參考，但應(yīng)通過實(shí)地最測及室內(nèi)試駿加以驗(yàn)證。表表7 我國單線鐵路隧道初期支護(hù)極限位移控制值我國單線鐵路隧道初期支護(hù)極限位移控制值圍巖級別圍巖級別埋深（埋深（m）5050300300500拱腳水平相對收斂拱腳水平相對收斂0.301.000.803.503.005.000.200.700.502.602.403.500.100.500.400.700.601.500.200.60拱頂相對下沉拱

33、頂相對下沉0.060.120.100.600.501.200.030.070.060.150.100.600.010.040.030.110.100.250.010.050.040.08表表8 我國雙線鐵路隧道初期支護(hù)極限位移控制值我國雙線鐵路隧道初期支護(hù)極限位移控制值圍巖級別圍巖級別 埋深（埋深（m）5050300300500拱腳水平相對收斂拱腳水平相對收斂0.200.500.402.001.803.000.100.300.200.800.701.200.030.100.080.400.300.600.010.030.010.08拱頂相對下沉拱頂相對下沉0.080.160.141.100.8

34、01.400.060.100.080.400.300.800.030.060.040.150.120.300.030.060.050.12 實(shí)際應(yīng)用上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：實(shí)際應(yīng)用上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）硬巖區(qū)較小值，軟巖取較大值；）硬巖區(qū)較小值，軟巖取較大值； （2）水平相對收斂指兩測點(diǎn)間實(shí)測水平收斂值與其距離）水平相對收斂指兩測點(diǎn)間實(shí)測水平收斂值與其距離之比；之比； 拱頂相對下沉值指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂相對下沉值指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比；拱頂至隧底高度之比； （3）初期支護(hù)拱腰水平相對收斂值可按拱腳水平相對收）初期支護(hù)拱腰水平相對收斂值可按拱腳水平相對收

35、斂值乘以斂值乘以1.11.2的系數(shù)后采用。的系數(shù)后采用。 此外，也可以根據(jù)位移速度進(jìn)行大致的判定。例如，當(dāng)凈此外，也可以根據(jù)位移速度進(jìn)行大致的判定。例如，當(dāng)凈空位移速度持續(xù)大于空位移速度持續(xù)大于1.0mm/d時(shí)，可認(rèn)為圍巖處于急劇變形狀時(shí)，可認(rèn)為圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)；凈空位移速度小于態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)；凈空位移速度小于0.2mm/d時(shí)，可時(shí)，可認(rèn)為圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定。認(rèn)為圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定。五、五、 位移反饋經(jīng)驗(yàn)方法位移反饋經(jīng)驗(yàn)方法 凈空位移和拱頂下沉值是隧道開挖時(shí)圍巖動態(tài)、圍巖條凈空位移和拱頂下沉值是隧道開挖時(shí)圍巖動態(tài)、圍巖條件、支護(hù)效果的綜合體現(xiàn)。是在隧道全長進(jìn)行的重要

36、的量測件、支護(hù)效果的綜合體現(xiàn)。是在隧道全長進(jìn)行的重要的量測項(xiàng)目。此項(xiàng)目的量測結(jié)果可用以判斷：周邊圍巖的穩(wěn)定性；項(xiàng)目。此項(xiàng)目的量測結(jié)果可用以判斷：周邊圍巖的穩(wěn)定性；初期支護(hù)的妥當(dāng)與否及襯砌、仰拱的灌注時(shí)間等。初期支護(hù)的妥當(dāng)與否及襯砌、仰拱的灌注時(shí)間等。 表表1 1是日本根據(jù)工程實(shí)績的分析說明圍巖級別和凈空位移、是日本根據(jù)工程實(shí)績的分析說明圍巖級別和凈空位移、洞內(nèi)狀況等的關(guān)系，可作為變更支護(hù)模式時(shí)的參考。在良好洞內(nèi)狀況等的關(guān)系，可作為變更支護(hù)模式時(shí)的參考。在良好的圍巖條件下，只用位移值是很難劃分的，最好根據(jù)掌子面的圍巖條件下，只用位移值是很難劃分的，最好根據(jù)掌子面觀察判斷的掌子面自穩(wěn)性來決定。觀察

37、判斷的掌子面自穩(wěn)性來決定。 根據(jù)初期位移值預(yù)測最終位移值或變更支護(hù)模式或修正根據(jù)初期位移值預(yù)測最終位移值或變更支護(hù)模式或修正設(shè)計(jì)的判斷基準(zhǔn)時(shí)，上述的數(shù)值可以作為大致的標(biāo)準(zhǔn)，并根設(shè)計(jì)的判斷基準(zhǔn)時(shí)，上述的數(shù)值可以作為大致的標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)隧道的施工實(shí)踐加以修正。增強(qiáng)支護(hù)應(yīng)按圖據(jù)隧道的施工實(shí)踐加以修正。增強(qiáng)支護(hù)應(yīng)按圖1 1進(jìn)行處理。進(jìn)行處理。表表1 施工階段的圍巖分級基準(zhǔn)施工階段的圍巖分級基準(zhǔn)圍巖圍巖級別級別最大位移最大位移值值mmA:掌子掌子面狀態(tài)面狀態(tài)B:毛開挖毛開挖面狀態(tài)面狀態(tài)I:水水劣化劣化其它其它洞內(nèi)的圍巖狀態(tài)洞內(nèi)的圍巖狀態(tài)V單線單線 25雙線雙線 50111 幾乎沒有裂隙、而且密著，沒有掉幾

38、乎沒有裂隙、而且密著，沒有掉塊的可能塊的可能IV111裂隙部裂隙部分張開分張開有裂隙、開口夾有黏土，局部掉塊、有裂隙、開口夾有黏土，局部掉塊、有涌水有涌水2 III121 裂隙發(fā)育、不密著，隨時(shí)會發(fā)生松裂隙發(fā)育、不密著，隨時(shí)會發(fā)生松弛、可能掉塊，但掌子面穩(wěn)定；弛、可能掉塊，但掌子面穩(wěn)定；巖質(zhì)軟、裂隙少、密著、隨時(shí)間可巖質(zhì)軟、裂隙少、密著、隨時(shí)間可能松弛，正面穩(wěn)定能松弛，正面穩(wěn)定II12、32、3 裂隙發(fā)育、開挖后要及早支護(hù)；裂隙發(fā)育、開挖后要及早支護(hù)；巖質(zhì)軟、隨時(shí)間會松弛、壁面可能巖質(zhì)軟、隨時(shí)間會松弛、壁面可能擠出；擠出；正面面積大時(shí)，穩(wěn)定性稍差正面面積大時(shí)，穩(wěn)定性稍差 1、22、32、3 巖

39、片堅(jiān)硬，但破碎、混有黏土等，巖片堅(jiān)硬，但破碎、混有黏土等，或風(fēng)化、脆弱開挖或需立即支護(hù)、或風(fēng)化、脆弱開挖或需立即支護(hù)、掌子面松弛，要保留核心；掌子面松弛，要保留核心；均質(zhì)、軟弱，周邊圍巖有擠出趨勢均質(zhì)、軟弱，周邊圍巖有擠出趨勢，掌子面松弛，需保留核心，掌子面松弛，需保留核心IN單線單線25 501、2、32、32、3圍巖圍巖級別級別最大位移值最大位移值mmA:掌子掌子面狀態(tài)面狀態(tài)B:毛開挖毛開挖面狀態(tài)面狀態(tài)I:水的水的劣化劣化其它其它洞內(nèi)的圍巖狀態(tài)洞內(nèi)的圍巖狀態(tài)Il單線單線25 501、21、23、4 即使涌水很小，也要保即使涌水很小，也要保留核心土，為保證掌子留核心土，為保證掌子面穩(wěn)定，在開

40、挖前，要面穩(wěn)定，在開挖前，要先行支護(hù)，開挖后立即先行支護(hù)，開挖后立即支護(hù)。支護(hù)。IS單線：單線： 15075雙線、新干線：雙線、新干線： 300150 32、33、4一開始雖然沒有看到開一開始雖然沒有看到開口，但隨時(shí)間，分離顯口，但隨時(shí)間，分離顯著，擠出顯著，產(chǎn)生剝著，擠出顯著，產(chǎn)生剝離。正面擠出、剝離也離。正面擠出、剝離也顯著。顯著。特特L特特S單線：單線：150雙線、新干線：雙線、新干線：300444 伴隨涌水，圍巖流動、伴隨涌水，圍巖流動、擠出，掌子面清楚不能擠出，掌子面清楚不能自穩(wěn)。自穩(wěn)。注：注：A A：1.1.穩(wěn)定；穩(wěn)定；2.2.掌子面掉塊；掌子面掉塊；3.3.掌子面擠入；掌子面擠入

41、；4.4.掌子面不能自穩(wěn)、崩塌、流失；掌子面不能自穩(wěn)、崩塌、流失； B B：1.1.穩(wěn)定（不用支護(hù)）；穩(wěn)定（不用支護(hù)）；2.2.經(jīng)過一定時(shí)間后掉塊（及時(shí)支護(hù)）；經(jīng)過一定時(shí)間后掉塊（及時(shí)支護(hù)）；3.3.自穩(wěn)困難，開挖自穩(wěn)困難，開挖 后要及時(shí)支護(hù)（超前支護(hù)）；后要及時(shí)支護(hù)（超前支護(hù)）；4.4.開挖前要先加固圍巖；開挖前要先加固圍巖； I I：1.1.無；無；2.2.產(chǎn)生松弛；產(chǎn)生松弛；3.3.軟化；軟化；4.4.崩塌、流失；崩塌、流失； N N：一般圍巖；：一般圍巖；L L：松散圍巖；：松散圍巖；S S：膨脹圍巖。：膨脹圍巖。 圖圖1 1 變更支護(hù)構(gòu)件時(shí)的處理例變更支護(hù)構(gòu)件時(shí)的處理例利用量測開始的

42、初期階段出現(xiàn)的最大位移速度（利用量測開始的初期階段出現(xiàn)的最大位移速度（mm/dmm/d）和該點(diǎn)的最終位移值（和該點(diǎn)的最終位移值（mmmm）的相關(guān)關(guān)系的方法，考慮開挖斷）的相關(guān)關(guān)系的方法，考慮開挖斷面、施工方法時(shí)，可按圖面、施工方法時(shí)，可按圖2 2求出。求出。圖圖2 2 最大位移值和最大位移速度的關(guān)系最大位移值和最大位移速度的關(guān)系 最大位移速度和最大凈空位移值的關(guān)系與圍巖條件、施工最大位移速度和最大凈空位移值的關(guān)系與圍巖條件、施工方法有密切關(guān)系，是很離散的，但也有一定的相關(guān)關(guān)系，在施方法有密切關(guān)系，是很離散的，但也有一定的相關(guān)關(guān)系，在施工的初期階段預(yù)測最終位移值是有可能的。在采用臺階法施工工的初

43、期階段預(yù)測最終位移值是有可能的。在采用臺階法施工的圍巖條件中，最大位移速度超過的圍巖條件中，最大位移速度超過20mm/d20mm/d時(shí)，最終位移值是相時(shí)，最終位移值是相當(dāng)大的，因此應(yīng)及早采取措施。當(dāng)大的，因此應(yīng)及早采取措施。 也可以采用也可以采用2 2倍時(shí)差法，即利用任意距離倍時(shí)差法，即利用任意距離L L的位移實(shí)測值的位移實(shí)測值u u1 1, ,同樣地，取對應(yīng)同樣地，取對應(yīng)L Lk k的位移的位移u uk k。設(shè)。設(shè)L Lk k=2L=2L1 1，則最終位移值，則最終位移值u u可由下可由下式求出（圖式求出（圖3 3）。）。 u=uu=u1 12 2/ /（2u2u1 1-u-uk k）圖圖3

44、 23 2倍時(shí)差法倍時(shí)差法 拱頂下沉值，對確認(rèn)圍巖穩(wěn)定性，特別是對預(yù)測拱頂崩塌拱頂下沉值，對確認(rèn)圍巖穩(wěn)定性，特別是對預(yù)測拱頂崩塌是重要的，在埋深小的隧道中應(yīng)和地表面下沉一起進(jìn)行判斷。是重要的，在埋深小的隧道中應(yīng)和地表面下沉一起進(jìn)行判斷。 另外亦可根據(jù)初期的位移速度另外亦可根據(jù)初期的位移速度( (uvmax) )來決定最終的位移值來決定最終的位移值（uamax）。日本根據(jù)量測結(jié)果的回歸分析獲得下列關(guān)系：）。日本根據(jù)量測結(jié)果的回歸分析獲得下列關(guān)系： uamax=muvmax式中：式中：uvmax初期位移速度初期位移速度;m-;m-系數(shù)；系數(shù)；uamax 預(yù)估的位移值。預(yù)估的位移值。 表表2 m值值

45、施工方法施工方法斷面斷面M M相關(guān)系數(shù)相關(guān)系數(shù)全斷面法全斷面法雙線雙線2.822.820.790.79全斷面法全斷面法單線單線2.072.070.930.93臺階法臺階法雙線雙線7.247.240.890.89臺階法臺階法單線單線5.015.010.640.64 根據(jù)初始位移速度亦可大致確定能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的支護(hù)根據(jù)初始位移速度亦可大致確定能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的支護(hù)規(guī)模及其荷載大小，亦可作為確定二次襯砌修筑時(shí)間的判斷規(guī)模及其荷載大小，亦可作為確定二次襯砌修筑時(shí)間的判斷資料。例如，谷本等根據(jù)日本量測資料，建議的支護(hù)等級和資料。例如，谷本等根據(jù)日本量測資料，建議的支護(hù)等級和變形速度的關(guān)系如表變形速度的關(guān)系

46、如表3 3所示。所示。表表3 圍巖級別與位移速度、荷載等級圍巖級別與位移速度、荷載等級支護(hù)類別支護(hù)類別位移速度位移速度（mm/d）10.0荷載等級荷載等級小小中中大大很大很大極大極大非常大非常大 由此可見由此可見, ,通過位移信息通過位移信息, ,可以反饋出若干與施工、設(shè)計(jì)可以反饋出若干與施工、設(shè)計(jì)有密切關(guān)聯(lián)的信息有密切關(guān)聯(lián)的信息, ,藉以進(jìn)行施工管理。藉以進(jìn)行施工管理。 （1 1）地表面下沉和地中位移測定）地表面下沉和地中位移測定 地表面下沉、地中位移測定，是在埋深比較小的隧道中實(shí)地表面下沉、地中位移測定，是在埋深比較小的隧道中實(shí)施的，是為了掌握地表面產(chǎn)生下沉及其影響范圍或周邊圍巖的施的，是

47、為了掌握地表面產(chǎn)生下沉及其影響范圍或周邊圍巖的松弛區(qū)域而進(jìn)行的。松弛區(qū)域而進(jìn)行的。 從周邊圍巖穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，確定評價(jià)基準(zhǔn)是很難的，從周邊圍巖穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，確定評價(jià)基準(zhǔn)是很難的，但根據(jù)下沉曲線的形狀和最大下沉值還是可以直接判斷周邊圍但根據(jù)下沉曲線的形狀和最大下沉值還是可以直接判斷周邊圍巖的穩(wěn)定性的。巖的穩(wěn)定性的。 此外，與接近結(jié)構(gòu)物時(shí)的管理基準(zhǔn)，可采用容許傾斜值，此外，與接近結(jié)構(gòu)物時(shí)的管理基準(zhǔn)，可采用容許傾斜值，但該值與結(jié)構(gòu)物的種類、用途、構(gòu)造等有關(guān)，根據(jù)日本的一些但該值與結(jié)構(gòu)物的種類、用途、構(gòu)造等有關(guān)，根據(jù)日本的一些規(guī)定，如國鐵結(jié)構(gòu)物檢查基準(zhǔn)提出：結(jié)構(gòu)物的傾斜，不管是橫規(guī)定，如國鐵結(jié)構(gòu)

48、物檢查基準(zhǔn)提出：結(jié)構(gòu)物的傾斜，不管是橫向或縱向，如在向或縱向，如在1/1501/150以下，就不會影響結(jié)構(gòu)物的功能和構(gòu)造。以下，就不會影響結(jié)構(gòu)物的功能和構(gòu)造。 此外在建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南中也規(guī)定以下的變形角的容此外在建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南中也規(guī)定以下的變形角的容許值。許值。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：1/10002/1000 混凝土砌塊結(jié)構(gòu)：混凝土砌塊結(jié)構(gòu)：0，5/10001/1000 參考上述基準(zhǔn)，以下各值可以作為大致的標(biāo)準(zhǔn)。參考上述基準(zhǔn)，以下各值可以作為大致的標(biāo)準(zhǔn)。 鋼筋混凝土：鋼筋混凝土：2/1000 混凝土砌塊結(jié)構(gòu)：混凝土砌塊結(jié)構(gòu)：1/1000 木結(jié)構(gòu)：木結(jié)構(gòu)：5/1000 橫斷方

49、向的地表面下沉曲線是左右非對稱的，出現(xiàn)下沉值橫斷方向的地表面下沉曲線是左右非對稱的，出現(xiàn)下沉值異常大的場合，多數(shù)是由于偏壓地形、接近施工等造成的，因異常大的場合，多數(shù)是由于偏壓地形、接近施工等造成的，因此應(yīng)增加其他量測項(xiàng)目，仔細(xì)研究地形、地質(zhì)構(gòu)造等。此應(yīng)增加其他量測項(xiàng)目，仔細(xì)研究地形、地質(zhì)構(gòu)造等。 下沉值也受到地下水的影響，因此也要掌握地下水、降雨下沉值也受到地下水的影響，因此也要掌握地下水、降雨等有關(guān)的條件。等有關(guān)的條件。 （2 2）地中位移測定）地中位移測定 地中位移發(fā)生的模式，如表地中位移發(fā)生的模式，如表4 4所示，因圍巖條件、施工方所示，因圍巖條件、施工方法而異。特別是如果不與地質(zhì)狀況

50、及凈空位移值一起研究，法而異。特別是如果不與地質(zhì)狀況及凈空位移值一起研究，可能會得出錯(cuò)誤的判斷，因此，進(jìn)行綜合判斷是很重要的?？赡軙贸鲥e(cuò)誤的判斷，因此，進(jìn)行綜合判斷是很重要的。 例如，該表的最下面的圖，凈空位移值大，但地中位移例如，該表的最下面的圖，凈空位移值大，但地中位移值小的情況，這是因?yàn)榈刂形灰朴?jì)的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在松弛區(qū)內(nèi)，值小的情況，這是因?yàn)榈刂形灰朴?jì)的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在松弛區(qū)內(nèi)，沒有進(jìn)行正確的量測所致。沒有進(jìn)行正確的量測所致。凈空位移值比預(yù)計(jì)的大，松弛區(qū)比錨桿長度深時(shí)，在研究錨凈空位移值比預(yù)計(jì)的大，松弛區(qū)比錨桿長度深時(shí)，在研究錨桿軸力中，或是加長錨桿或是增加根數(shù)。桿軸力中，或是加長錨桿或是增

51、加根數(shù)。 反之，凈空位移值小，松弛區(qū)也小，要研究或是縮短錨反之，凈空位移值小，松弛區(qū)也小，要研究或是縮短錨桿長度或是減少根數(shù)的問題。桿長度或是減少根數(shù)的問題。表表4 地中位移模式地中位移模式六、六、 應(yīng)力等反饋方法應(yīng)力等反饋方法 除位移量測外，還有錨桿的軸力、襯砌的應(yīng)力等力的量除位移量測外，還有錨桿的軸力、襯砌的應(yīng)力等力的量測以及洞內(nèi)彈性波測試等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在修正設(shè)計(jì)中，也測以及洞內(nèi)彈性波測試等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在修正設(shè)計(jì)中，也有重要的參考價(jià)值。有重要的參考價(jià)值。 （1 1）錨桿軸力）錨桿軸力 可以根據(jù)錨桿軸力分布的峰值位置或峰值的大小，一般可以根據(jù)錨桿軸力分布的峰值位置或峰值的大小，一般可做出

52、表可做出表1 1的判斷。的判斷。 （2 2）鋼支撐應(yīng)力）鋼支撐應(yīng)力 根據(jù)鋼支撐應(yīng)力測定的結(jié)果，可以按鋼材的容許應(yīng)力作根據(jù)鋼支撐應(yīng)力測定的結(jié)果，可以按鋼材的容許應(yīng)力作為大致標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)已施工區(qū)段的支護(hù)的妥當(dāng)與否。為大致標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)已施工區(qū)段的支護(hù)的妥當(dāng)與否。 綜合考慮鋼支撐的斷面力和噴混凝土的斷面力，能夠評綜合考慮鋼支撐的斷面力和噴混凝土的斷面力，能夠評價(jià)兩者的荷載負(fù)擔(dān)率，來適當(dāng)選定鋼支撐的間距、尺寸等。價(jià)兩者的荷載負(fù)擔(dān)率，來適當(dāng)選定鋼支撐的間距、尺寸等。 表表1 1 錨桿軸力分布模式錨桿軸力分布模式 同時(shí)，根據(jù)鋼支撐應(yīng)力測定結(jié)果可以計(jì)算出軸力、彎矩、同時(shí)，根據(jù)鋼支撐應(yīng)力測定結(jié)果可以計(jì)算出軸力、彎矩、剪力，并推斷作用的土壓的分布狀態(tài)。剪力，并推斷作用的土壓的分布狀態(tài)。 （3 3）洞內(nèi)彈性波速度）洞內(nèi)彈性波速度 洞內(nèi)彈性波速度測定，主要是在隧道內(nèi)側(cè)壁發(fā)射地震波、洞內(nèi)彈性波速度測定，主要是在隧道內(nèi)側(cè)壁發(fā)射地震波、而后記錄該地震波，說明傳播（屈折波）的狀況，并推斷圍巖而后記錄該地震波，說明傳播（屈折波）的狀況，并推斷圍巖的性質(zhì)。與凈空位移、地中位移的測定結(jié)果一起可以評價(jià)松弛的性質(zhì)。與凈空位移、地中位移的測定結(jié)果一起可以評價(jià)松弛區(qū)的范圍。區(qū)的范圍。 此外，與初期的地表面彈性波速度測定結(jié)果比較，可以重此外，與初期的地表面彈性波速度測定結(jié)果比較，可以重新評價(jià)圍巖級別，與圍巖試件試驗(yàn)一起