某市府廣場地下通道監(jiān)控量測方案設(shè)計(jì)

1、一、工程概況本工程為市府廣場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停車場負(fù)二層原設(shè)計(jì)地道總長59.5m，其中明挖框架段17.5m，穿越城市主干道至地下停車場段為隧道工程，長42m。樁號(hào)1+30.8271+72.827，長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，其中開挖高度8.48m，開挖寬度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

2、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)控量測的目的及意義把量測結(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)場監(jiān)控量測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)。通過施工現(xiàn)場監(jiān)控量測監(jiān)視圍巖變化，掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程的力學(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

3、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）通過施工和環(huán)境監(jiān)測進(jìn)行信息反饋及預(yù)測預(yù)報(bào)，優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，指導(dǎo)現(xiàn)場施工，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）在施工過程中對(duì)前進(jìn)的開挖工作面附近圍巖的巖石性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行目測，掌握圍巖動(dòng)態(tài)，以及圍巖的施工力學(xué)性能，了解支護(hù)結(jié)構(gòu)在不同工況時(shí)的受力狀態(tài)和應(yīng)力分布，及時(shí)改進(jìn)支護(hù)，對(duì)圍巖穩(wěn)定性、安全性作出評(píng)價(jià)來指導(dǎo)現(xiàn)場施工。（3）驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)

4、型式、支護(hù)參數(shù)的合理性，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工方法的合理性及其安全性作出評(píng)價(jià)及建議，為確定二次支護(hù)時(shí)間提供依據(jù)。三、監(jiān)控量測的內(nèi)容及控制基準(zhǔn)1、監(jiān)控量測的內(nèi)容見下表：項(xiàng)目名稱方法及工具測點(diǎn)布置檢測目的檢測頻率必測項(xiàng)目圍巖與支護(hù)狀態(tài)巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)裂隙觀察開挖后及初期支護(hù)后進(jìn)行及時(shí)了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移，必要時(shí)調(diào)整基坑開挖順序和速度，確?；雍椭車h(huán)境的安全（1）開挖面距監(jiān)測斷面前后12時(shí)，12次/d（2）開挖面距監(jiān)測斷面前后30時(shí)，1次/周水平凈空收斂收斂計(jì)每1050m一個(gè)斷面，每斷面2對(duì)測點(diǎn)了解圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)拱頂下沉水平儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺或測桿每1050m一個(gè)斷面，每斷面1個(gè)測點(diǎn)

5、了解初支結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定情況地表下沉精密水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺淺埋、洞口（埋深10m），每1020m一個(gè)斷面，每斷面3B范圍內(nèi)至少3個(gè)測點(diǎn)測定隧道施工引起的地表沉降值，確保結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的安全，同時(shí)分析隧道施工引起的縱橫沉降槽曲線及最大沉降坡度、最小曲率半徑和沉降速率選測項(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1050m一個(gè)斷面，每斷面5個(gè)測點(diǎn)了解施工過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，每斷面宜為9個(gè)測點(diǎn)監(jiān)測結(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

6、測力計(jì)每1050m鋼拱支撐一對(duì)測力計(jì)及時(shí)掌握地下工程施工過程中，鋼支撐的內(nèi)力（彎矩、軸力）的變化情況噴射混凝土應(yīng)力量測表面應(yīng)力解除法每一圍巖段選一組每組35個(gè)點(diǎn)了解施工過程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況二次襯砌壓應(yīng)力量測壓力盒 每一圍巖段選一組每組25個(gè)點(diǎn)每斷面711個(gè)測點(diǎn)2、控制基準(zhǔn)監(jiān)測項(xiàng)目控制范圍控制標(biāo)準(zhǔn)地表下沉I、II類圍巖3OmmIII、IV類圍巖20mm拱頂下沉及凈空收斂I類圍巖50mmII類圍巖30mmIII、IV類圍巖20mm位移速度I、II類圍巖5mm/dayIII、IV類圍巖3mm/day建筑物傾斜全線3測點(diǎn)布置圖如下：四、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析及處理對(duì)各項(xiàng)量測所觀察到的數(shù)據(jù)應(yīng)認(rèn)真作詳細(xì)

7、記錄，及時(shí)進(jìn)行整理，并繪制下列曲線。（1）凈空位移（拱頂下沉和周邊位移）量測a、繪制位移（u）時(shí)間（t）的關(guān)系曲線b、繪制（u）距開挖面距離（s）的關(guān)系曲線（2）地表下沉量測a、繪制地表下沉位移（u）時(shí)間（t）的關(guān)系曲線b、繪制地表下沉位移（u）距開挖面距離（s）的關(guān)系曲線（3）圍巖內(nèi)部位移量測a、繪制孔內(nèi)各測點(diǎn)（L1，L2，）位移（u）時(shí)間（t）的關(guān)系曲線b、繪制不同時(shí)間（t1，t）位移（u）深度（測點(diǎn)位置L）的關(guān)系曲線（4）圍巖壓力量測：a、繪制圍巖壓力（）應(yīng)力（f）時(shí)間的關(guān)系曲線b、繪制圍巖壓力（）應(yīng)力(f)距開挖面距離的關(guān)系曲線（5）錨桿軸向力量測：a、繪制不同時(shí)間（t，t）錨桿軸力（

8、應(yīng)力）深度（h）的關(guān)系曲線b、繪制各測點(diǎn)（1，2）軸力（應(yīng)力）時(shí)間（t）的關(guān)系曲線五、監(jiān)測結(jié)果分析（1）根據(jù)所繪各曲線的變化情況與趨勢，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)測收斂值已達(dá)到允許值的70%，且收斂速度無明顯下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)根據(jù)實(shí)測值找出回歸方程，繪出回歸曲線，由回歸方程推算最終位移值，若最終位移值接近或超過凈寬允許相對(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 圍巖類別覆蓋層厚300m 地段0.2-0.80.60-1.601.00-3.000.15-0.500.40-1.200.40-2.000.10-0.300.20-0.500.40-1.20 最大位移值注：表中的數(shù)字是以無量綱數(shù)（ ）來表示的， 無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)施工宜按檢測反饋程序框圖的流程方式施作。參考文獻(xiàn)1 王夢恕. 地