淺談隧道監(jiān)控量測

1、淺談隧道監(jiān)控量測         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程中，該項目部認真進行隧道量控監(jiān)測，并進行了大量的總結(jié)工作。文章主要從量測方法、目的、管理基準、地質(zhì)超前預報和組織機構(gòu)等幾方面闡述了隧道在施工中怎樣做好量測監(jiān)控工作。 關(guān)鍵詞：隧道；監(jiān)控；量測 蘆芽山特長隧道(忻保高速公路TS2(L14)合同段)，左線起訖樁號LZ

2、K85+805LZK87+000，全長1 195 m；右線起訖樁號K85+757K87+000。全長1243 m；單洞總長2 438 m。隧道凈高7.03m，凈寬10.86m，進口為削竹式。襯砌類型有MD(明洞)35m；QM5(V級淺埋)128 m；SM5(V級深埋)485 m；SM4(級深埋)1 020m；SM3(級深埋)690m；JJ4(緊急停車帶級)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，地下水數(shù)量較弱，透水性強。 3圍巖監(jiān)控量測的目的 隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測，包括隧道施工階段與營運階段的監(jiān)控量測。控制量測的主要目的是：檢查隧道施工階段或竣工驗收后的隧道中線和凈空斷面的位置與尺寸是否符合設計要求；監(jiān)控量測解決的問題是在隧道施工階段，使用全站儀、水平儀、收斂儀

4、等對圍巖變化情況(如地表下沉、拱頂下沉、周邊位移等)及支護結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進行量測，及時提供圍巖穩(wěn)定程度和支護結(jié)構(gòu)可靠性的安全信息，預見事故和險情，作為調(diào)整和修改支護設計的依據(jù)，并在復合式襯砌中，依據(jù)測量結(jié)果確定二襯施工的時間，以達到監(jiān)控隧道圍巖的支護結(jié)構(gòu)的變位預應力不超過設計標準。通過現(xiàn)場測量獲得圍巖力學動態(tài)和支護狀態(tài)的有關(guān)數(shù)據(jù)，再通過對這些數(shù)據(jù)的數(shù)理和力學分析來判斷圍巖和支護結(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參數(shù)以及指導施工。 4成立圍巖監(jiān)控量測小組 該標段承建TS2(L14)合同段的蘆芽山隧道，在接到施工圖紙后，認真會審圖紙，了解圍巖類別，圍巖走向、水文、地質(zhì)情況，并對主要技術(shù)

5、人員進行了技術(shù)交底，同時項目部組織成立了圍巖量測小組。 5隧道圍巖監(jiān)控量測的方法和選項 該項目部根據(jù)施工圍巖類別分類和現(xiàn)場圍巖監(jiān)控量測圍巖條件、隧道工程規(guī)模、支護類型和施工方法等來選擇了測試項目?，F(xiàn)場監(jiān)控量測項目分為必測項目(A類量測)和選擇項目(B類量測)兩大類。 6隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測項目及量測方法 隧道以地質(zhì)超前預報、地質(zhì)及支護狀態(tài)觀察、周邊位移、拱頂下沉和仰拱隆起為應測項目，根據(jù)地質(zhì)情況的不同，在隧道淺埋V級及淺埋級圍巖段地表下沉應作必測項目。施工初期階段位移及下沉量大或地質(zhì)變化顯著時，量測斷面間距可取較小值。應適當增加量測頻率。 6.1地質(zhì)及支護狀態(tài)觀察 隧道洞內(nèi)、洞外觀察：隧道洞內(nèi)觀察

6、分開挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分，開挖工作面觀察在每次開挖后進行，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凈空水平收斂量測及拱項下沉量測 測點布設：凈空水平收斂量測及拱項下沉量測在同一斷面進行，拱頂下沉及周邊收斂量測。 6.3地表下沉量測 地表下沉量測僅在隧道淺埋V級及淺埋級地段進行，其測點的布置與拱頂下沉及周邊收斂測量的測點在同一斷面內(nèi)，地表下沉量測在開挖面前方(h+8)m處開始(h為隧道埋深)，直到開挖面后方4065 m下沉基本停止時為止。其量測頻率原則上采用1次/日一2次/

7、日的頻率。 6.4監(jiān)控量測項目的管理基準 采用公路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則的三級監(jiān)測管理并配合位移速率作為監(jiān)測管理基準。即將允許值的23作為警告值，允許值的1/3作為基準值，將警告值和允許值之間稱為警告范圍，實測值落在此范圍，應提出警告，說明需商討和采取施工對策，預防最終位移值超限，警告值和基準值之間稱為注意范圍，實測值落在基準值以下，說明圍巖是穩(wěn)定的。 現(xiàn)場監(jiān)測時。可根據(jù)監(jiān)測結(jié)果所處的管理階段來選擇監(jiān)測頻率：一般級管理階段監(jiān)測頻率可放寬些；級管理階段則注意加密監(jiān)測次數(shù)；I級管理階段則應加強監(jiān)測，通常監(jiān)測頻率為1次，天一2次，天或更多。 6.5量測數(shù)據(jù)的處理及應用 根據(jù)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)利用計算機Ex

8、el統(tǒng)計繪圖功能，繪制位移一時間曲線或散點圖，在位移時間曲線趨平緩時應進行回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。當最終收斂值大于允許收斂值的80且無明顯減緩趨勢，或當位移時間曲線出現(xiàn)反彎點，即位移出現(xiàn)反常的急驟增加現(xiàn)象，表明圍巖和支護已呈不穩(wěn)定狀態(tài)。應及時加強支護，必要時應停止掘進，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，當變化速率大于10mm/天20 mm/天時，需加強支護系統(tǒng)；當變化速率小于0.2mm天時，認為圍巖達到基本穩(wěn)定。 襯砌(混凝土)施作時間，選擇在各測試項目顯示位移速度明顯減緩并已基本穩(wěn)定。其判斷標準為：各項位移已達到預計位移量的8090(預計位移量可通過回歸分析得到)，位移速度小于0.15 mm天；在膨脹性圍巖和地應力大的圍巖中初期支護變億時間長，必要時，可提前施作襯砌混凝土。 測量過程中如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象或與設計不符時，及時提出，以便修改支護參數(shù)。 測點埋設情況和量測資料納入竣工文件，以備運營中查考或繼續(xù)觀察。 6.6錨桿軸力量測 錨桿軸力量測每1做一個斷面進行測試，每個斷面不少于3根。 7爭空位移、拱頂下沉的測點間距 拱