淺談隧道監(jiān)控量測(cè)

1、淺談隧道監(jiān)控量測(cè)         10-06-11 14:41:00     作者：張文紅    編輯：studa20摘要：在忻保高速公路TS2(L14)合同段蘆芽山隧道施工過(guò)程中，該項(xiàng)目部認(rèn)真進(jìn)行隧道量控監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行了大量的總結(jié)工作。文章主要從量測(cè)方法、目的、管理基準(zhǔn)、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和組織機(jī)構(gòu)等幾方面闡述了隧道在施工中怎樣做好量測(cè)監(jiān)控工作。 關(guān)鍵詞：隧道；監(jiān)控；量測(cè) 蘆芽山特長(zhǎng)隧道(忻保高速公路TS2(L14)合同段)，左線起訖樁號(hào)LZ

2、K85+805LZK87+000，全長(zhǎng)1 195 m；右線起訖樁號(hào)K85+757K87+000。全長(zhǎng)1243 m；單洞總長(zhǎng)2 438 m。隧道凈高7.03m，凈寬10.86m，進(jìn)口為削竹式。襯砌類型有MD(明洞)35m；QM5(V級(jí)淺埋)128 m；SM5(V級(jí)深埋)485 m；SM4(級(jí)深埋)1 020m；SM3(級(jí)深埋)690m；JJ4(緊急停車帶級(jí))80m。 1工程地質(zhì) (1)隧道地層主要有第四系上更新統(tǒng)和寒武系上統(tǒng)、中統(tǒng)張夏組、徐莊組。表層巖性主要為碎石土、塊石土等，下層巖性主要以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖為主。 (2)斷層：在分水嶺一帶形成了區(qū)域性斷裂構(gòu)造，斷層性質(zhì)為逆斷層，與路線大角

3、度交于路線ZK86+740和YK86+660兩處。 (3)地震：基本烈度-度區(qū)。 2水文情況 隧道區(qū)址地表水主要為大氣降水，地下水為碳酸鹽類裂隙巖溶水，含水介質(zhì)為巖溶、構(gòu)造、節(jié)理裂隙，直接接受大氣降水的滲透補(bǔ)給，徑流受構(gòu)造、節(jié)理裂隙的發(fā)育方向控制，在隧道中線沿線有泉水涌出，流量不大。 根據(jù)蘆芽山隧道勘探結(jié)果，蘆芽山隧道富水性較弱，地下水?dāng)?shù)量較弱，透水性強(qiáng)。 3圍巖監(jiān)控量測(cè)的目的 隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)，包括隧道施工階段與營(yíng)運(yùn)階段的監(jiān)控量測(cè)?？刂屏繙y(cè)的主要目的是：檢查隧道施工階段或竣工驗(yàn)收后的隧道中線和凈空斷面的位置與尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求；監(jiān)控量測(cè)解決的問(wèn)題是在隧道施工階段，使用全站儀、水平儀、收斂?jī)x

4、等對(duì)圍巖變化情況(如地表下沉、拱頂下沉、周邊位移等)及支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行量測(cè)，及時(shí)提供圍巖穩(wěn)定程度和支護(hù)結(jié)構(gòu)可靠性的安全信息，預(yù)見(jiàn)事故和險(xiǎn)情，作為調(diào)整和修改支護(hù)設(shè)計(jì)的依據(jù)，并在復(fù)合式襯砌中，依據(jù)測(cè)量結(jié)果確定二襯施工的時(shí)間，以達(dá)到監(jiān)控隧道圍巖的支護(hù)結(jié)構(gòu)的變位預(yù)應(yīng)力不超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量獲得圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)和支護(hù)狀態(tài)的有關(guān)數(shù)據(jù)，再通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的數(shù)理和力學(xué)分析來(lái)判斷圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性及工作狀態(tài)，從而選擇和修正支護(hù)參數(shù)以及指導(dǎo)施工。 4成立圍巖監(jiān)控量測(cè)小組 該標(biāo)段承建TS2(L14)合同段的蘆芽山隧道，在接到施工圖紙后，認(rèn)真會(huì)審圖紙，了解圍巖類別，圍巖走向、水文、地質(zhì)情況，并對(duì)主要技術(shù)

5、人員進(jìn)行了技術(shù)交底，同時(shí)項(xiàng)目部組織成立了圍巖量測(cè)小組。 5隧道圍巖監(jiān)控量測(cè)的方法和選項(xiàng) 該項(xiàng)目部根據(jù)施工圍巖類別分類和現(xiàn)場(chǎng)圍巖監(jiān)控量測(cè)圍巖條件、隧道工程規(guī)模、支護(hù)類型和施工方法等來(lái)選擇了測(cè)試項(xiàng)目。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目分為必測(cè)項(xiàng)目(A類量測(cè))和選擇項(xiàng)目(B類量測(cè))兩大類。 6隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目及量測(cè)方法 隧道以地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、地質(zhì)及支護(hù)狀態(tài)觀察、周邊位移、拱頂下沉和仰拱隆起為應(yīng)測(cè)項(xiàng)目，根據(jù)地質(zhì)情況的不同，在隧道淺埋V級(jí)及淺埋級(jí)圍巖段地表下沉應(yīng)作必測(cè)項(xiàng)目。施工初期階段位移及下沉量大或地質(zhì)變化顯著時(shí)，量測(cè)斷面間距可取較小值。應(yīng)適當(dāng)增加量測(cè)頻率。 6.1地質(zhì)及支護(hù)狀態(tài)觀察 隧道洞內(nèi)、洞外觀察：隧道洞內(nèi)觀察

6、分開(kāi)挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分，開(kāi)挖工作面觀察在每次開(kāi)挖后進(jìn)行，內(nèi)容包括節(jié)理裂隙發(fā)育情況、工作面穩(wěn)定狀態(tài)、涌水情況及底板是否隆起等。 洞外觀察包括洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰拱的穩(wěn)定、地表水滲透的觀察。 6.2凈空水平收斂量測(cè)及拱項(xiàng)下沉量測(cè) 測(cè)點(diǎn)布設(shè)：凈空水平收斂量測(cè)及拱項(xiàng)下沉量測(cè)在同一斷面進(jìn)行，拱頂下沉及周邊收斂量測(cè)。 6.3地表下沉量測(cè) 地表下沉量測(cè)僅在隧道淺埋V級(jí)及淺埋級(jí)地段進(jìn)行，其測(cè)點(diǎn)的布置與拱頂下沉及周邊收斂測(cè)量的測(cè)點(diǎn)在同一斷面內(nèi)，地表下沉量測(cè)在開(kāi)挖面前方(h+8)m處開(kāi)始(h為隧道埋深)，直到開(kāi)挖面后方4065 m下沉基本停止時(shí)為止。其量測(cè)頻率原則上采用1次/日一2次/

7、日的頻率。 6.4監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目的管理基準(zhǔn) 采用公路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則的三級(jí)監(jiān)測(cè)管理并配合位移速率作為監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn)。即將允許值的23作為警告值，允許值的1/3作為基準(zhǔn)值，將警告值和允許值之間稱為警告范圍，實(shí)測(cè)值落在此范圍，應(yīng)提出警告，說(shuō)明需商討和采取施工對(duì)策，預(yù)防最終位移值超限，警告值和基準(zhǔn)值之間稱為注意范圍，實(shí)測(cè)值落在基準(zhǔn)值以下，說(shuō)明圍巖是穩(wěn)定的。 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)?？筛鶕?jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果所處的管理階段來(lái)選擇監(jiān)測(cè)頻率：一般級(jí)管理階段監(jiān)測(cè)頻率可放寬些；級(jí)管理階段則注意加密監(jiān)測(cè)次數(shù)；I級(jí)管理階段則應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，通常監(jiān)測(cè)頻率為1次，天一2次，天或更多。 6.5量測(cè)數(shù)據(jù)的處理及應(yīng)用 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)Ex

8、el統(tǒng)計(jì)繪圖功能，繪制位移一時(shí)間曲線或散點(diǎn)圖，在位移時(shí)間曲線趨平緩時(shí)應(yīng)進(jìn)行回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。當(dāng)最終收斂值大于允許收斂值的80且無(wú)明顯減緩趨勢(shì)，或當(dāng)位移時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)，即位移出現(xiàn)反常的急驟增加現(xiàn)象，表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)。應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)應(yīng)停止掘進(jìn)，采取必要的安全措施。 根據(jù)位移變化速率判斷圍巖穩(wěn)定狀況，當(dāng)變化速率大于10mm/天20 mm/天時(shí)，需加強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)；當(dāng)變化速率小于0.2mm天時(shí)，認(rèn)為圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定。 襯砌(混凝土)施作時(shí)間，選擇在各測(cè)試項(xiàng)目顯示位移速度明顯減緩并已基本穩(wěn)定。其判斷標(biāo)準(zhǔn)為：各項(xiàng)位移已達(dá)到預(yù)計(jì)位移量的8090(預(yù)計(jì)位移量可通過(guò)回歸分析得到)，位移速度小于0.15 mm天；在膨脹性圍巖和地應(yīng)力大的圍巖中初期支護(hù)變億時(shí)間長(zhǎng)，必要時(shí)，可提前施作襯砌混凝土。 測(cè)量過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或與設(shè)計(jì)不符時(shí)，及時(shí)提出，以便修改支護(hù)參數(shù)。 測(cè)點(diǎn)埋設(shè)情況和量測(cè)資料納入竣工文件，以備運(yùn)營(yíng)中查考或繼續(xù)觀察。 6.6錨桿軸力量測(cè) 錨桿軸力量測(cè)每1做一個(gè)斷面進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)斷面不少于3根。 7爭(zhēng)空位移、拱頂下沉的測(cè)點(diǎn)間距 拱