某市府廣場(chǎng)地下通道監(jiān)控量測(cè)方案設(shè)計(jì)

一、工程概況本工程為市府廣場(chǎng)公交換乘中心改造工程的一部分，由現(xiàn)商城負(fù)一層消防通道下穿市府廣場(chǎng)停車(chē)場(chǎng)負(fù)二層原設(shè)計(jì)地道總長(zhǎng)59.5m，其中明挖框架段17.5m，穿越城市主干道至地下停車(chē)場(chǎng)段為隧道工程，長(zhǎng)42m。樁號(hào)1+30.827~1+72.827，長(zhǎng)42m；采用“新奧法”原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，暗挖法施工。地下通道為圓形拱襯砌，擋墻式洞口，洞內(nèi)路面采用混凝土路面，通道凈寬6m，凈高2.5m，其中開(kāi)挖高度8.48m，開(kāi)挖寬度5.6m。結(jié)構(gòu)覆土厚度約為3m。隧道穿越地層為雜填土（Qm1）和淤泥質(zhì)雜填土（Q4a1），其中淤黏土為天然含水量大于液限含水量，天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土，屬于靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的一種特殊性土。通道所處位置及斷面設(shè)計(jì)如圖1和圖2所示。圖1地下通道平面圖圖2地下通道斷面設(shè)計(jì)圖二、監(jiān)控量測(cè)的目的及意義把量測(cè)結(jié)果反映到設(shè)計(jì)施工中的目的，首先是確認(rèn)施工的安全性，其次是提高工程的經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是新奧法施工的三大要素之一，是復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)、施工的核心技術(shù)。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)監(jiān)視圍巖變化，掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程的力學(xué)狀態(tài)和穩(wěn)定程度，確保施工安全。為確定二次襯砌和仰拱施作時(shí)機(jī)，了解和掌握圍巖變化規(guī)律，評(píng)價(jià)和修改支護(hù)參數(shù)及施工方法。為最終穩(wěn)定時(shí)間等提供信息依據(jù)，并為以后設(shè)計(jì)、施工積累資料。其目的是：1、提供監(jiān)控設(shè)計(jì)的依據(jù)和信息。掌握圍巖力學(xué)形態(tài)的變化和規(guī)律，掌握支護(hù)的工作狀態(tài)。2、指導(dǎo)施工，預(yù)報(bào)險(xiǎn)情。作出工程預(yù)報(bào)，確立施工對(duì)策，做到監(jiān)視險(xiǎn)情、安全施工。3、通過(guò)回歸分析，確定圍巖變形收斂的準(zhǔn)確時(shí)間和最大變形量，為隧道二次襯砌的施工時(shí)間提供一個(gè)科學(xué)依據(jù)。具有如下重要的意義：（1）通過(guò)施工和環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行信息反饋及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，確保隧道施工的安全與質(zhì)量和工程項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。（2）在施工過(guò)程中對(duì)前進(jìn)的開(kāi)挖工作面附近圍巖的巖石性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行目選測(cè)項(xiàng)目圍巖內(nèi)部位移（洞內(nèi)設(shè)點(diǎn)）洞內(nèi)鉆孔安設(shè)單點(diǎn)、多點(diǎn)式位移計(jì)每10～50m一個(gè)斷面，每斷面5個(gè)測(cè)點(diǎn)了解施工過(guò)程中地層不同深度的變形情況，研究施工引起的地層位移規(guī)律支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力、表面應(yīng)力及裂隙量測(cè)混凝土內(nèi)應(yīng)變計(jì)、應(yīng)力計(jì)、壓力計(jì)每代表性地段量測(cè)，每斷面宜為9個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)成承受荷載、了解結(jié)構(gòu)受力情況，判斷結(jié)構(gòu)的安全鋼支撐內(nèi)力及外力支柱壓力計(jì)或其他測(cè)力計(jì)每10～50m鋼拱支撐一對(duì)測(cè)力計(jì)及時(shí)掌握地下工程施工過(guò)程中，鋼支撐的內(nèi)力（彎矩、軸力）的變化情況噴射混凝土應(yīng)力量測(cè)表面應(yīng)力解除法每一圍巖段選一組每組3～5個(gè)點(diǎn)了解施工過(guò)程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況二次襯砌壓應(yīng)力量測(cè)壓力盒每一圍巖段選一組每組2～5個(gè)點(diǎn)每斷面7～11個(gè)測(cè)點(diǎn)2、控制基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制范圍控制標(biāo)準(zhǔn)地表下沉I、II類(lèi)圍巖3OmmIII、IV類(lèi)圍巖20mm拱頂下沉及凈空收斂I類(lèi)圍巖50mmII類(lèi)圍巖30mmIII、IV類(lèi)圍巖20mm位移速度I、II類(lèi)圍巖5mm/dayIII、IV類(lèi)圍巖3mm/day建筑物傾斜全線(xiàn)3‰測(cè)點(diǎn)布置圖如下：四、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析及處理對(duì)各項(xiàng)量測(cè)所觀察到的數(shù)據(jù)應(yīng)認(rèn)真作詳細(xì)記錄，及時(shí)進(jìn)行整理，并繪制下列曲線(xiàn)。（1）凈空位移（拱頂下沉和周邊位移）量測(cè)a、繪制位移（u）——時(shí)間（t）的關(guān)系曲線(xiàn)b、繪制（u）——距開(kāi)挖面距離（s）的關(guān)系曲線(xiàn)（2）地表下沉量測(cè)a、繪制地表下沉位移（u）——時(shí)間（t）的關(guān)系曲線(xiàn)b、繪制地表下沉位移（u）——距開(kāi)挖面距離（s）的關(guān)系曲線(xiàn)（3）圍巖內(nèi)部位移量測(cè)a、繪制孔內(nèi)各測(cè)點(diǎn)（L1，L2，……）位移（u）——時(shí)間（t）的關(guān)系曲線(xiàn)b、繪制不同時(shí)間（t1，t……）位移（u）——深度（測(cè)點(diǎn)位置L）的關(guān)系曲線(xiàn)（4）圍巖壓力量測(cè)：a、繪制圍巖壓力（б）——應(yīng)力（f）時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)b、繪制圍巖壓力（б）——應(yīng)力(f`)距開(kāi)挖面距離的關(guān)系曲線(xiàn)（5）錨桿軸向力量測(cè)：a、繪制不同時(shí)間（t，t……）錨桿軸力（應(yīng)力б）——深度（h）的關(guān)系曲線(xiàn)b、繪制各測(cè)點(diǎn)（1，2……）軸力（應(yīng)力б）——時(shí)間（t）的關(guān)系曲線(xiàn)五、監(jiān)測(cè)結(jié)果分析（1）根據(jù)所繪各曲線(xiàn)的變化情況與趨勢(shì)，判定圍巖的穩(wěn)定性，及時(shí)預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，確定施工時(shí)應(yīng)采取的措施，提供修改設(shè)計(jì)參考依據(jù)。（2）當(dāng)隧道噴射混凝土出現(xiàn)大量的明顯裂縫或隧道支護(hù)表面任何部位的實(shí)測(cè)收斂值已達(dá)到允許值的70%，且收斂速度無(wú)明顯下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)根據(jù)實(shí)測(cè)值找出回歸方程，繪出回歸曲線(xiàn)，由回歸方程推算最終位移值，若最終位移值接近或超過(guò)凈寬允許相對(duì)位移值時(shí)，應(yīng)立即采取補(bǔ)強(qiáng)初期支護(hù)措施，并改變支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)。凈空允許相對(duì)收斂值（%）允許相對(duì)位移值圍巖類(lèi)別覆蓋層厚<50m地段覆蓋層厚50m-300m地段覆蓋層厚>300m地段Ⅱ0.2-0.80.60-1.601.00-3.00Ⅲ0.15-0.500.40-1.200.40-2.00Ⅳ0.10-0.300.20-0.500.40-1.20最大位移值注：表中的數(shù)字是以無(wú)量綱數(shù)（）來(lái)表示的，無(wú)洞跨度硬巖地段取表中的上限值，軟巖地段取表中的下限值。（3）當(dāng)隧道凈值收斂值的速度明顯下降，收斂量已達(dá)總收斂量的80%-90%，且水平收斂速度小于0.15mm/d或拱頂位移速度小于0.1mm/d時(shí)，一般可認(rèn)為圍巖已基本達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)方可進(jìn)行二次襯砌。（4）洞內(nèi)施工宜按檢測(cè)反饋程序框圖的流程方式施作。參考文獻(xiàn)1王夢(mèng)恕.地下工程淺埋暗挖通論[M].合肥:安徽教育出版社,20