隧道施工監(jiān)控量測(cè)和動(dòng)態(tài)施工方案

1、隧道施工監(jiān)控量測(cè)和動(dòng)態(tài)施工方案施工監(jiān)控量測(cè)的目的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是“新奧法原理”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)。隧道按新奧法原理設(shè)計(jì)施工，施工中加 強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)對(duì)準(zhǔn)確判定圍巖的安全狀態(tài)、合理確定二次襯砌的施作時(shí) 機(jī)非常重要。同時(shí)通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋分析， 可驗(yàn)證施工設(shè)計(jì)的科學(xué) 性和合理性，以及施工方法、支護(hù)方案的可行性，以便及時(shí)、準(zhǔn)確地 調(diào)整支護(hù)參數(shù)，修正施工方法及施工程序，確保施工安全。施工監(jiān)測(cè)流程圖施工監(jiān)測(cè)流程見施工監(jiān)測(cè)流程圖O施工監(jiān)測(cè)流程見施工監(jiān)測(cè)流程圖O量測(cè)項(xiàng)目的測(cè)線和測(cè)點(diǎn)的布置(1)量測(cè)項(xiàng)目的測(cè)線和測(cè)點(diǎn)的布置詳見凈空變形量測(cè)和拱頂下沉量測(cè)的測(cè)線布置示例：當(dāng)采用全斷面開

2、挖時(shí)，可將測(cè)得的凈空垂直位移來(lái)代替拱頂下沉量測(cè)。斜測(cè)線的設(shè)置有助于了解垂直方向的變化情況。同時(shí)亦可通過三角計(jì)算同多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。(3)(4)圖7. 4. 2.3-1凈空變形量測(cè)和拱頂下沉量測(cè)的測(cè)線布置示意圖(1)1條水平測(cè)線示例；(2) 2條水平測(cè)線示例；(3) 3條測(cè)線示區(qū)J； (4) 6條測(cè)線示例圖5.6.3-1凈空變形量測(cè)和拱頂下沉量測(cè)的測(cè)線布置示意圖不同臺(tái)階開挖方法凈空位移量測(cè)(收斂量測(cè))的測(cè)線數(shù)參照下表:表5.6.3-2不同臺(tái)階開挖方法凈空位移量測(cè)(收斂量測(cè))的測(cè)線數(shù)表開挖方法地段一般地段特殊地段洞口附近埋深小于2倍有膨脹壓力 隧道開挖寬度或偏壓地段選測(cè)項(xiàng)目 量測(cè)位置全

3、斷面開 挖短臺(tái)階法 多臺(tái)階法一條水平測(cè)線二條水平測(cè)線每臺(tái)階一條水 平測(cè)線四條或六 條每一臺(tái)階 三條三條或六條四條或六條-:每一臺(tái)階三條11I 四條或六條；每一臺(tái)階三：條 i三條或六條四條或六 條每一臺(tái)階 三條(2)洞內(nèi)測(cè)點(diǎn)布置量測(cè)點(diǎn)的安設(shè)應(yīng)能保證初讀數(shù)在開挖后 12h內(nèi)和下一循環(huán)開 挖前完成，并測(cè)取初讀數(shù)。測(cè)點(diǎn)應(yīng)安設(shè)在距開挖工作面1m范圍內(nèi)，且不大于一循環(huán)進(jìn)尺， 并應(yīng)精心保護(hù)，不受下一循環(huán)爆破的破壞。各項(xiàng)位移量測(cè)的測(cè)點(diǎn)，一般可布置在同一斷面內(nèi)，測(cè)點(diǎn)統(tǒng)一在 一起，測(cè)設(shè)結(jié)果能相互印證，協(xié)同分析與應(yīng)用。圍巖壓力量測(cè)，除與錨桿軸力量測(cè)孔相對(duì)應(yīng)布置外， 還要在有 代表性的部位設(shè)測(cè)點(diǎn)，以便了解支護(hù)體系在整

4、個(gè)斷面上的受力狀態(tài)與 支護(hù)作用。錨桿軸力量測(cè)在局部加強(qiáng)錨桿地段，要在加強(qiáng)區(qū)域有代表性位 置量測(cè)錨桿。周邊位移量測(cè)隧道斷面周邊位移量測(cè)，包括拱頂下沉量測(cè)、凈空水平收斂、邊 墻水平位移以及底板鼓起(必要時(shí))。周邊位移量測(cè)采用三維無(wú)尺量測(cè) 系統(tǒng)，而且可以測(cè)得位移向量的三維特性，該技術(shù)具有操作迅速方便、 自動(dòng)化程度高、監(jiān)測(cè)斷面可密集布設(shè)、反饋信息的速度快且數(shù)據(jù)精度 高等優(yōu)點(diǎn)。(1)全站儀選型及其配套設(shè)備為保證量測(cè)精度，選用精度和性能方面均能滿足隧道變形監(jiān)測(cè)的 徒卡TRC402r站儀。最大測(cè)距可達(dá)1800nl測(cè)量精度為士 1.0mm(2)三維無(wú)尺量測(cè)原理無(wú)尺量測(cè)是以光學(xué)/電磁方式遠(yuǎn)距離測(cè)定結(jié)構(gòu)上點(diǎn)位的三

5、維坐標(biāo)。無(wú)須接近測(cè)點(diǎn)，是隧道變形觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。僅使用一臺(tái)測(cè)量?jī)x器且測(cè)站可自由設(shè)置而無(wú)須造點(diǎn)對(duì)中， 同時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)可通過現(xiàn)場(chǎng) 計(jì)算機(jī)快速處理，繪出時(shí)間位移曲線，此種觀測(cè)方法適合在狹窄隧道 空間內(nèi)進(jìn)行精度要求較高的實(shí)時(shí)變形觀測(cè)。測(cè)試前檢查儀器設(shè)備是否完好，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)修理或更換；確認(rèn) 測(cè)點(diǎn)是否松動(dòng)或發(fā)生人為破壞，只有測(cè)點(diǎn)狀態(tài)良好時(shí)方可進(jìn)行測(cè)試工 作。測(cè)試中按各項(xiàng)測(cè)量操作規(guī)程安裝好測(cè)試儀器， 每測(cè)點(diǎn)一般讀數(shù)三 次，三次讀數(shù)相差不大時(shí)取算術(shù)平均值作為觀測(cè)值，否則進(jìn)行判斷， 是由于人為破壞、測(cè)點(diǎn)松動(dòng)或是需要進(jìn)行重測(cè)。測(cè)試后檢查儀器、儀表，做好養(yǎng)護(hù)保管工作，及時(shí)進(jìn)行資料整理。圍巖及支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法開挖

6、工作面的觀察，在每個(gè)開挖面進(jìn)行，開挖后應(yīng)立即進(jìn)行地質(zhì) 調(diào)查，繪出地質(zhì)素描圖。若遇特殊地質(zhì)情況時(shí)，派專人進(jìn)行不間斷的 觀察。開挖后立即進(jìn)行：工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、巖層結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、節(jié)理 裂隙發(fā)育程度及其方向、開挖面的穩(wěn)定狀態(tài)、涌水情況、是否有底板 隆起等的觀察；對(duì)于已初期支護(hù)地段，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)圍巖動(dòng)態(tài)情況的觀察： 錨桿的受力變形情況、噴射混凝土是否發(fā)生裂隙和剝離現(xiàn)象、拱架是 否受壓變形等。周邊水平位移、凈空量測(cè)方法測(cè)點(diǎn)布置：初期支護(hù)施做后，用風(fēng)鉆鑿 40mmy200mm勺孔, 用1: 1砂漿填滿再插入測(cè)點(diǎn)固定桿，盡量使同一極限兩測(cè)點(diǎn)的固定 方向在同一直線上，待砂漿凝固后即可進(jìn)行量測(cè)工作。拱頂下沉量測(cè)拱頂

7、下沉量測(cè)測(cè)點(diǎn)用風(fēng)鉆打眼埋設(shè)好固定桿， 并在外露桿頭設(shè)掛 鉤。測(cè)點(diǎn)大小適中，如過小測(cè)量時(shí)不容易找到，如過大爆破時(shí)容易打 爛。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)要注意保護(hù)觀測(cè)點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)被埋或損毀， 要盡快重新設(shè)置，保證量測(cè)數(shù)據(jù)不中斷。拱頂下沉量測(cè)測(cè)點(diǎn)，一般布置在拱中和兩側(cè)拱腰，每斷面布置三 點(diǎn)，當(dāng)受通風(fēng)管限制或遇到其它障礙時(shí)，可適當(dāng)移動(dòng)位置。地表下沉量測(cè)在隧道洞身淺埋段地表下沉量測(cè)的測(cè)點(diǎn)間隔應(yīng)取 25m,每個(gè)斷 面埋設(shè)711個(gè)測(cè)點(diǎn)，在隧道正上方埋設(shè)3個(gè)測(cè)點(diǎn)。采用精密水平儀 和水準(zhǔn)尺測(cè)取讀數(shù)，通過量測(cè)數(shù)據(jù)的回歸分析，掌握地表沉陷的變化 規(guī)律，為洞身開挖支護(hù)及早提出指導(dǎo)意見，及時(shí)采取相應(yīng)措施，防止不動(dòng)點(diǎn)L RCr地

8、面過量沉陷，量測(cè)頻率詳見量測(cè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及方法表。地表下沉量測(cè)點(diǎn)布置如下圖:圖5.6.8-1地表下沉量測(cè)斷面布置示意圖地表下沉量測(cè)斷面的間距（見下表）：表5,6.8-2 地表下沉量測(cè)斷面間距表埋置深度H an an H 2BB H 2B量測(cè)斷面距開挖工作面跑離（m20 501050H5(0 1)B23次/天15(1 2)B1次/天0.5 1(1 2)B1次/2天0.2 0.5(2 5)B1次/23天5B1次/37天變形管理等級(jí)：監(jiān)測(cè)人員根據(jù)工程的實(shí)際情況，制定出變形等級(jí)管理標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)施工，變形等級(jí)可參考下表。表5.6.10-2 變形管理等級(jí)表等級(jí)管理管理位移施工動(dòng)態(tài)mU (2U0/3)h應(yīng)采取特殊措

9、施表中：U實(shí)測(cè)位移值，U0最大允許位移值U0的確定：U0的確定考慮圍巖類別、隧道埋置深度等因素并結(jié) 合現(xiàn)場(chǎng)條件選擇。選擇好管理等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和允許變位值后，可根據(jù)監(jiān)測(cè)信息管理流 程圖進(jìn)行信息管理。量測(cè)數(shù)據(jù)的處理與反饋及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)繪制時(shí)態(tài)曲線和空間關(guān)系曲線。當(dāng)位移-時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、回歸分析，推算 最終位移和掌握位移變化規(guī)律。圖5.6.11-4量測(cè)結(jié)果處置圖當(dāng)位移-時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀 態(tài)，此時(shí)增加量測(cè)頻率、密切監(jiān)視圍巖動(dòng)態(tài)，并加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)暫 停開挖。隧道周邊任意點(diǎn)的相對(duì)位移值或回歸分析推算的總相對(duì)位移值 均小于允許相對(duì)位移表所列數(shù)值。當(dāng)位移速率無(wú)明顯下降，而此時(shí)實(shí) 測(cè)位移值已接近表列數(shù)值，或噴層表面出現(xiàn)明顯裂縫時(shí)，立即采取補(bǔ) 強(qiáng)措施，并調(diào)整原支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)或開挖方法。二次襯砌施做在滿足下列要求時(shí)進(jìn)行： 各測(cè)試項(xiàng)目的位移速率明 顯收斂、圍巖基本穩(wěn)定；已產(chǎn)生的各項(xiàng)位移已達(dá)到預(yù)計(jì)總位移量的 80%-90%周邊位移速率小于 0.10.2mm/D,或拱頂下沉速率小于 0.07 0.15mm/D量測(cè)注意事項(xiàng)1）根據(jù)地質(zhì)條件、量測(cè)目的、施工進(jìn)程，由技術(shù)主管編制量測(cè) 計(jì)劃，組織專門監(jiān)測(cè)隊(duì)伍，由具體工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)實(shí)施。2）量測(cè)