浅谈隧道监控量测应用.doc

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1、浅谈隧道监控量测应用张海龙承秦高速一标项目经理部摘要：由于地下工程的复杂性和特殊性，在隧道施工工程中一般需要根据施工过程中洞内外地质调查、洞内观察、现场监控量测等施工反馈信息。根据监控量测信息及时掌握围岩在开挖过程中的动态和支护结构的稳定状态，提供隧道施工的全面、系统信息资料，以便及时调整支护参数，通过对量测数据的分析和判断，对围岩––支护体系的稳定状态进行监控和预测，并据此制定相应的施工措施，以确保洞室周边岩体的稳定以及支护结构安全。关键词:隧道收敛拱顶下沉位移参数确定1、施工监测目的1.1通过监控量测了

2、解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的状态，判断围岩稳定性。1.2用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工。1.3通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和施工质量。1.4通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间。2、施工监测项目洞内外观察、周边收敛量测，拱顶下沉量测以及浅埋隧道地表下沉量测四个必测项目，为日常施工管理提供有关数据资料。3、量测仪器水准仪（NA2）、自动安平水准仪（两台）、收敛计（2台）、断面仪（OTS632）、塔尺

3、（3把）、50m钢卷尺、SIR-3000型地质雷达。4、量测断面布置4.1根据隧道施工进展情况，采用收敛计量测其中两点之间的相对位移（如图1），来反应围岩移动情况。拱顶下沉量测的测点与周边收敛测点共用（如图2），这样即节省了安设工作量，更重要的是使测点统一，测试结果能够互相校验。采用收敛计量测，具体计算方法如下：拱顶下沉量的大小，可以通过周边收敛观测值利于计算的方法而得到，根据测线A、B、C的实测值并利用三角面积换算求得。具体测点布置见下图。拱顶下沉量△=-。其中:式中，、、分别为前次量测BC线、AB线、A

4、C线所得的实测值；、、分别为后次量测BC线、AB线、AC线所得的实测值。测点布设示意图4.2浅埋地段隧道地表下沉量测，断面布置宜与洞内水平净空变化和拱顶下沉在同一横断面内。当地表有建筑物时，应在建筑物周围增设下沉测点。横断面方向在隧道中心及两侧间距2～5m施设下沉测点，每断面施设7个测点。监测范围应在隧道开挖影响范围以外。地表下沉量测应在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭，下沉基本停止时为止。地表下沉量测频率应和拱顶下沉和水平净空变化的量测频率相同。4.3量测断面间距净空变形量

5、测断面的间距应根据围岩级别，隧道断面尺寸，埋置深度及工程重要性等确定。一般为Ⅴ级围岩地段10m，Ⅳ级围岩地段20m。需要监控加密的地段可根据需要调整间距。为掌握各级围岩位移变化规律，应在各级围岩起始地段增设量测断面。在洞口及浅埋地段可根据现场实际情况适当增加监控量测断面。4.4量测频率4.4.1洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行，地质情况基本无变化时，可每天进行一次。对初期支护的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土，锚杆，钢架的支护状况。4.4.

6、2周边收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表2-1。实际量测频率应从表2-1中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。拱顶下沉量测与净空变化量测频率表表2-1变形速度mm/d量测断面距离开挖工作面的距离量测频率≥50～1B1～2次/天1～51～2B1次/天0.5～11～2B1次/2～3天0.2～0.52～5B1次/3天<0.2>5B1次/7天变形管理基准等级表表2-2管理等级管理基准确施工状态ⅢUo＜Un/3可正常施工Ⅱ（Un/3）≤Uo≤（2Un/3）加强支护ⅠUo＞2Un/

7、3采取特殊措施注：Uo—实测值；Un—允许值4.5量测资料的处理及应用4.5.1根据现场监控量测数据，绘制水平相对净空变化，拱顶下沉时态曲线，周边收敛曲线进行回归分析。示意图如下：洞内收敛及沉降数据回归分析表工程部位：青石岭隧道　沉降收敛日期变形速率累计值变形速率累计值4.5.2根据量测分析结果及《公路隧道施工技术规范》的规定，根据变形管理等级见表2指导施工。4.5.3观察及量测发现异常时，应及时修改支护参数。一般正常状态必须同时满足以下条件：①喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝。②位移速度除在最初1～2

8、天允许有加速外，应迅速减少。4.5.4位移很快达到稳定，且围岩状况比预计要好时，应适当减弱设计参数。4.5.5采用复合衬砌地段的监控量测，应在隧道周边变形速率有明显减缓趋势，初期支护表面裂缝不再继续发展，收敛速率7天至少的平均值小于0.15mm/天，累计位移值不超过极限位移值的80～90％等情况下，选定围岩和喷锚支护基本稳定的最佳时机施作二次衬砌，并根据监控量测信息反馈，及时修正衬砌参数，确报施工和运营安全及经济