公路隧道監(jiān)控測量
2015-05-14
隨著高等級公路建設(shè)在我國的不斷深入發(fā)展，我國的公路建設(shè)市場進(jìn)一步擴(kuò)大，山嶺區(qū)修建的高速公路也越來越多。隧道做為公路穿山越嶺的主要構(gòu)造物，也得到了長足發(fā)展。其中，新奧法隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)在公路隧道中得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)場監(jiān)控量測是新奧法隧道施工的三大支柱之一，是隧道施工技術(shù)信息的來源,是隧道安全施工的前提條件。本文結(jié)合二河國道主干線陜西省戶縣至勉縣二期峰堡寨隧道施工現(xiàn)場監(jiān)控量測工作，對隧道施工現(xiàn)場監(jiān)控量測做簡要介紹。
1現(xiàn)場監(jiān)控量測目的
認(rèn)真做好隧道施工現(xiàn)場監(jiān)控量測工作，不僅能夠指導(dǎo)施工，預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，確保安全，而且還可以通過隧道施工現(xiàn)場監(jiān)控量測獲得圍巖動態(tài)，為支護(hù)和襯砌提供信息，還能為隧道工程設(shè)計(jì)與施工積累技術(shù)資料，為今后隧道工程設(shè)計(jì)與施工提供類比法依據(jù)。
2現(xiàn)場監(jiān)控量測組織機(jī)構(gòu)
二河國道主干線陜西省戶縣至勉縣二期峰堡寨隧道全長190m，采用新奧法施工技術(shù)，全斷面掘進(jìn)。開工伊始，項(xiàng)目經(jīng)理部按照設(shè)計(jì)要求，成立了以項(xiàng)目總工程師為組長，項(xiàng)目測量工程師為副組長的現(xiàn)場監(jiān)控量測小組，長期固定專職測量技術(shù)員進(jìn)行各項(xiàng)監(jiān)控量測工作，采集原始數(shù)據(jù)，及時(shí)匯總分析，并整理上報(bào)。
3現(xiàn)場監(jiān)控量測項(xiàng)目及方法
二河國道主干線陜西省戶縣至勉縣二期峰堡寨隧道穿越地層為花崗巖，巖性單一，構(gòu)造簡單，且工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件良好。圍巖類別分別為Ⅲ、Ⅳ類，其中Ⅲ類圍巖進(jìn)口長15m，出口長20m，占隧道總長的18.4%；Ⅳ類圍巖長155m，占隧道總長的81.6%。因此，我們根據(jù)設(shè)計(jì)文件的要求及技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，確定了二河國道主干線陜西省戶縣至勉縣二期峰堡寨隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測的項(xiàng)目及方法，并明確了測點(diǎn)布置及測試時(shí)間。
4現(xiàn)場監(jiān)控量測項(xiàng)目的測線和測點(diǎn)布置
4．1洞內(nèi)測點(diǎn)布設(shè)原則
4．1．1量測點(diǎn)安設(shè)應(yīng)保證初讀在爆破后24小時(shí)和下一循環(huán)爆破前完成，并讀取初讀數(shù)。
4．1．2測點(diǎn)安設(shè)在距開挖面2m范圍內(nèi)，且不大于一個循環(huán)進(jìn)尺。
4．1．3各項(xiàng)位移量測的測點(diǎn)，須布置在同一斷面內(nèi)，測點(diǎn)測設(shè)結(jié)果能相互印證，協(xié)同分析與應(yīng)用。
4．1．4錨桿軸力量測在局部加強(qiáng)錨桿地段，要在有代表性位置設(shè)置量測錨桿。
4．1．5應(yīng)精心保護(hù)測點(diǎn)，不受施工及爆破影響。
4．2洞外地表下沉測點(diǎn)布設(shè)原則
4．2．1不動點(diǎn)為基準(zhǔn)測點(diǎn)，應(yīng)確保不受擾動、破壞，可以參照水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)方法。
4．2．2各測點(diǎn)須布設(shè)在同一斷面上，使測設(shè)結(jié)果能相互對照，避免人為誤差的影響。
4．2．3由于受地形限制，各測點(diǎn)布設(shè)應(yīng)遵循施測迅速方便的原則。
4．2．4及時(shí)布設(shè)測點(diǎn)，讀取初讀數(shù)。
5?現(xiàn)場監(jiān)控量測的頻率
5．1周邊位移、拱頂下沉及圍巖內(nèi)部位移的量測頻率，除按表1測設(shè)時(shí)間執(zhí)行外，在施工中，還應(yīng)參照表2的頻率執(zhí)行，并根據(jù)量測成果不斷的修改量測頻率。
表2 量測頻率
5．2地表下沉量測按表1進(jìn)行。
6現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)整理與應(yīng)用
6．1整理寫出圍巖巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、裂縫、地下水情況及支護(hù)裂縫檢查報(bào)告。
6．2對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)做好記錄，及時(shí)繪制各種相關(guān)曲線和圖表。
6．2．1根據(jù)周邊位移和拱頂下沉監(jiān)測數(shù)據(jù)，整理繪制出位移-時(shí)間和位移-距開挖面距離的關(guān)系曲線。
6．2．2根據(jù)地表下沉監(jiān)測數(shù)據(jù)，整理繪制出地表下沉位移-時(shí)間和位移-距開挖面距離的關(guān)系曲線。
6．2．3根據(jù)圍巖內(nèi)部位移監(jiān)測數(shù)據(jù)，整理繪制出孔內(nèi)各測點(diǎn)-時(shí)間和不同時(shí)間-深度的關(guān)系曲線。
6．2．4根據(jù)錨桿軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)，整理繪制出各測點(diǎn)軸力（應(yīng)力）-時(shí)間和不同時(shí)間錨桿軸力（應(yīng)力）-深度的關(guān)系曲線。
6.3及時(shí)分析研究量測數(shù)據(jù),根據(jù)觀測所掌握的地面和圍巖運(yùn)動情況,采取相應(yīng)措施,指導(dǎo)施工及設(shè)計(jì)。
6．3．1?根據(jù)曲線變化情況與趨勢，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，為設(shè)計(jì)單位修改設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)。
6．3．2當(dāng)初期支護(hù)表面任何部位的實(shí)測收斂值達(dá)到規(guī)范規(guī)定的70%，且其速率無明顯下降時(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，預(yù)測位移終值。若終值接近或超過規(guī)范要求的允許相對位移值時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)措施，并改變支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)。
6．3．3當(dāng)周邊位移及圍巖內(nèi)部位移收斂的速率明顯下降，收斂量已達(dá)總收斂量的80%以上，且水平收斂速度或拱頂位移速度小于0.1mm/天時(shí)，即認(rèn)為圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，可以進(jìn)行二次襯砌施工。
二河國道主干線陜西省戶縣至勉縣二期峰堡寨隧道施工實(shí)踐說明，現(xiàn)場監(jiān)控量測能夠獲得圍巖在開挖和襯砌后的動態(tài)，為調(diào)整施工方案（爆破技術(shù)參數(shù)、支護(hù)時(shí)間、支護(hù)方法及襯砌形式等）、預(yù)報(bào)險(xiǎn)情提供信息，同時(shí)也為隧道設(shè)計(jì)與施工積累了第一手資料。
總之，現(xiàn)場監(jiān)控量測的效果是顯著的，已得到廣大施工設(shè)計(jì)人員的首肯，它將廣泛應(yīng)用于公路、鐵路（地鐵）、水利、煤礦等工程建設(shè)領(lǐng)域。
