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文档简介
xx1#、2#隧道监控量测方案一、工程概况我合同段xx1#隧道左线长1031.177米,右线长1005米,隧道限界宽10.25m,限界高为5m。左右线明洞段均为5米,左线V级围岩155m,Ⅳ级围岩333m,Ⅲ级围岩538.18m;右线V级围岩116m,Ⅳ级围岩330m,Ⅲ级围岩554m。出口位于岩质边坡上,边坡现状稳定,地质资料表明本隧道未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质,但隧道围岩节理较为发育,基本上为镶嵌碎裂结构,地质情况较为复杂,可能存在岩溶的现象。隧道无地表水系,隧道涌水情况主要出现在雨季,要接受大气降水垂直入渗补给,设计图纸提供最大涌水量为QO=2154.44m3/d。xx2#隧道为连拱隧道,全长195米,xx2#隧道为连拱隧道,起讫桩号为K38+020~K38+215,长195m。明洞段:15m,Ⅴ级围岩石质浅埋偏压:15m,Ⅴ级围岩石质浅埋:35m,Ⅳ级围岩:55m,Ⅲ级围岩:75m。隧道总体围岩较差,大部分为中风化及强风化灰岩,节理裂隙较发育,呈碎裂结构,岩体完整性、稳定性较差,可能存在岩溶,施工时拱部无支护可能产生较大的坍塌。隧道进出口洞口浅埋段围岩类别为Ⅴ、Ⅳ级,洞身多为中风化灰岩,围岩类别为III级,占隧道全长的48.7%。地质资料表明本隧道未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质,本隧道无地下水,主要接受大气降水垂直入渗补给,水量大小受裂隙发育程度及季节变化影响,设计图纸提供最大涌水量为QO=185.09m3/d。总之,我合同段隧道处于节理发育、比较碎裂的复杂岩层上,需要保证隧道施工安全,针对我合同段xx1#、2#隧道进行地质超前预报及监控量测。二、监测目的掌握隧洞围岩和支护的动态信息,并及时反馈,指导施工作业;通过对隧洞围岩和支护的变位、应力量测,验证支护系统的设计;通过对隧洞围岩、支护的观察和动态量测,达到合理安排施工程序,确保施工安全;进行日常施工管理和资料累积。编制依据(一)、《xx1#、2#隧道施工设计图》(二)、《公路隧道施工技术规范》(三)、《公路工程质量检验评定标准规范》(四)、《公路工程施工安全技术规程》(五)、《xx1#、2#隧道施工方案》(六)、《太原至佳县高速公路东段工程招标文件》四、拟投入的监控量测设备为保证隧道监测的准确与及时,拟投入如下监控量测设备,并根据工程实际需要及时调整。拟投入的监控量测设备表
表1设备名称型号数量备注隧道位移计21型2
精密水准仪DS322配合铟钢尺声波仪及配套探探头一套振动测速仪NOMIS型2
锚杆拉力计ML-200BB1
地质罗盘DQY-12
铟钢尺及钢挂尺尺
2
应力计GJL-3根据需要配合XJG-2型钢钢筋应力传传感器根据设计要求和业主需要增加其他的量测设备。五、监控量测项目及频率按设计和规范要求的项目及频率进行,汇总见下表:表2隧道现场监控量测项目及量测方法序号项目名称方法及工具布置量测频率时间1-15天16天-1月1-3个月3个月以后1地质及支护状态观察岩性、结构面产产状及支护护裂缝。观察和描述,地地质罗盘。开挖后及初期支支护后进行行每次爆破后2周边位移各种收敛计每10-50米一一个断面,每断面2–3对测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月3拱顶下沉水平仪及水准尺尺,钢尺或测测杆每10-50米一一个断面1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月4锚杆或锚索内力力及抗拔力力各类测锚杆、锚锚杆测力计计及拉拔器器每10米一个断面,每个个断面至少少做3个断面----5地表下沉水平仪及水准尺尺每5-50米一个断断面,每断面至至少7个测点开挖面距量测断断面<2B时,1-2次/天开挖面距量测断断面<5B时,1次/2天开挖面距量测断断面>5B时,1次/周6围岩体内位移((洞内设点)洞内钻孔中安设设单点、多多点杆式或或钢丝式位位移计每10-100米米一个断面,每断面2–11个测点2次/天1次/2天2次/周3次/月7围岩体内位移((洞内设点)地面钻孔中安设设各类位移移计每代表性地段一一个断面,每断面3-5个钻孔开挖面距量测断断面<2B时,1-2次/天开挖面距量测断断面<5B时,1次/2天开挖面距量测断断面>5B时,1次/周8围岩压力及两层层支护间压压力各种类型压力盒盒每代表性地段一一个断面,每断面15-220个测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月9钢支撑内力及外外力支柱压力计或其其他测力计计每10榀钢拱支撑一对对测力计1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月10支护、衬砌内应应力、表面面应力及裂裂缝测量各类混凝土内应应变计、应应力计、测测缝计及表表面应力解解除法每代表性地段一一个断面,每断面宜宜为11个测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月11围岩弹性波测试试(地质超超前预报)各种声波仪及配配套探头在有代表性地段段----(一)、必测项目1、隧道地质及支护状况变化情况观察(1)、目的主要是检查隧道的地质情况(围岩岩性、节理发育情况、岩层产状、破碎程度、地下水发育情况、不良地质情况)是否与原地勘资料相符,隧道支护结构在正常情况下和爆炸后的变化是否在设计和规范允许的范围内,对出现异常和不相符的及时向业主提交报告,以方便设计单位对支护参数进行修改,并对隧道围岩的发展趋势进行预测,对承包人的施工方法和方案(台阶长度、各工序超前长度、爆破参数、进尺长度等)提出建议。(2)、量测方法由专业地质人员进行肉眼观察,手工素描记录,采用地质罗盘、钢尺、水压、水量测量仪、测缝计等量测工具(必要时可采用数码摄像机录制地质剖面及支护状况)。在每次爆破和初期支护后立即进行,尤其在地质情况发生变化、爆破参数发生改变时对初期支护和二次衬砌的变化加强量测,对观察内容作出详细记录,并绘制相应地质素描图,校核围岩分类,并预测前方围岩性质及可能出现的地质构造。2、周边位移净空收敛测试(1)、目的周边位移收敛监测是隧道施工监控量测的重要项目,收敛值是最基本的量测数据,通过对围岩周边的水平净空收敛量及其速度进行观察,掌握围岩内部随时间变形的规律,从而判断围岩的稳定性和为确定二次支护的时间提供依据;保证结构总变形量在规定允许值之内,更好地用于指导施工。(2)、量测方法主要采用收敛计(收敛计测试精度为±0.06mm),测点的纵向间距应视需要而定,或在有代表性的地段选取若干个测试断面。凡是地质条件差或重要工程,应从密布点,其测试频率如表1所示。围岩表位移观测点的埋设采用钢筋混凝土钻孔浇注而成,埋没深度不小于0.2m。测点在观测断面距离开挖面2.0m的范围内埋设,并在爆破后24小时内下一次爆破前测读初读数。其测线布置根据不同的施工方法和地质情况采用一条、二条、三条或四条,xx1#、2#隧道净空位移量测测线布置如表4和图1、图2所示。初测收敛断面应尽可能靠近开挖面,距离宜为1.0米,收敛测桩应牢固地埋设在围岩表面,其深度不宜大于20cm;收敛测桩在安装埋设后应注意保护,避免因测桩损坏而影响观测数据的准确性。因收敛计是机械式仪器,为了减少观测时的人为误差,观测时应尽可能由固定人员和观测设备操作,并测读三次取其平均值,以保证观测精度。
净空收敛量测频率表表3测试断面布置量测间隔时间1~15d16d~1月1月~3月>3个月每10~50m一个断面面,每断面面2~3对测测点1~2次/d1次/d1~2次/周1~3次/月净空收敛量测频率表表4测试地段开挖方法一般地段特殊地段洞口附近埋深小于2B有偏压地段全断面开挖一条水平测线
三条测线
台阶法开挖二条水平测线二条测线四条测线四条测线在隧道洞口段施工,或地质条件变差、量测值出现异常情况,量测频率应加大;必要时1h或更短时间量测一次;对于地质条件好的且收敛值稳定的隧道,可加大断面间距;对于围岩较差,收敛值长期不稳定,应缩小量测断面的间距。净空变化位移量测的频率同时可参照表4所示的位移变化速度及距开挖面的距离来确定。
净空位移量测频率表5位移速度距工作面距离量测频率10mm/d以以上0~1B1~2次/1d10~5mm/d1B~2B1次/1d5~1mm/d2B~5B1次/2d1mm/d以下下5B以上1次/1周备注:当水平收收敛位移速速度为0.1~0.2mmm/d时,可以以认为围岩岩基本稳定定,此时可可以停止观观测。注:B为隧道开挖宽度。3、拱顶下沉量测(1)、目的拱顶下沉量测也属于位移量测,通过测量观测点与基准点的相对高差变化量得出拱顶下沉量和下沉速度,其量测数据是判断支护效果,指导施工工序,保证施工质量和安全的最基本资料;拱顶下沉值主要用于确认围岩的稳定性,事先预报拱顶崩塌。(2)、量测方法及量测频率拱顶下沉观测采用精密水准仪、铟钢尺及钢挂尺,测量观察点与基准点之间的高差,从而计算出拱顶下沉量,观测精度为(0.1mm)。拱顶下沉测点的布置应与周边位移收敛一致,位于同一断面上,拱顶下沉观测频率如表5所示。
拱顶下沉观测频率表
表6测试断面布置量测间隔时间1~15d16d~1月1月~3月>3个月每10~50m一个断面面,每断面面3个测点1~2次/d1次/d1~2次/周1~3次/月备注:当水平收收敛位移速速度为0.1~0.2mmm/d时,可以以认为围岩岩基本稳定定,此时可可以停止观观测。图1.xx2#隧道拱顶沉降与周边收敛测线布置图图2.xx1#隧道拱顶沉降与周边收敛测线布置图4、锚杆内力及抗拔力量测(1)、目的了解锚杆实际工作状态,结合位移量测,修正锚杆的设计参数。(2)、量测方法及量测频率锚杆抗拔力试验按《公路隧道施工技术规范》的要求采用拉拔仪,每10m一个断面,每断面至少3根锚杆进行测试。对测试的锚杆在打设时预留不小于20cm的余长或随机抽测时采用焊接进行接长,用于拉拔仪对锚杆抗拔力的测试。5、地质超前预报于开挖面上钻机钻长约5~6米的超前钻孔。在钻进过程中,根据钻进的时间、速度、压力、成分以及卡钻、跳钻等判断岩性、构造地质及地下水的情况,掌握地质条件。(二)、选测项目1、地表下沉观测(1)、目的对因隧洞施工影响可能引起的地面建(构)筑物及地表沉降量、沉降速度进行观测。通过量测了解地表下沉的范围、量值、地表及地中下沉随工作面推进的规律、地表及地中下沉稳定的时间(2)、量测方法及量测频率根据开开挖断面、埋深及岩性情况,一般在Ⅲ~Ⅴ级围岩中且覆盖层厚度小于40m的段落,应进行地表沉降观测。观测点间距5~10m,采用钻孔钢筋混凝土埋设。如有建筑物,沉降观测点则应埋在基础上或墙脚;地面沉降点尽可能埋入基岩中,若因表土层太厚,无法埋入,则按《建筑变形测量规范》要求采用混凝土墩方式埋设。在距隧道两侧80m以外稳固、不易受到破坏、且通视条件较好的地方埋设基准点,基准点的埋设采用Φ8钢筋混凝土钻孔灌注,埋入基岩的深度不小于0.3m,同时上设保护盖。每组基准点由2~3个基准点组成,各基准点之间的距离大于50m。采用精密水准仪和铟钢尺进行量测,仪器精度为0.1mm,观测精度按二级变形测量的精度要求进行,即允许观测误差为±0.5mm。开始量测前布置好测点和基准点,并测量测点及基准点联网的相对高程。其测点布置为每5~50m一个断面,每断面至少7个测点,每隧道至少2个断面。中线每5~20m一个测点。观测间隔时间为开挖面距量测断面前后小于2倍隧道宽度时1~2次/d;开挖面距量测断面前后小于5倍隧道宽度时1次/2d;开挖面距量测断面前后大于5倍隧道宽度时1次/周。见图3、图4《xx1#、2#隧道地表下沉测点布置图》:图3xx2#隧道地表下沉测点布置图不动点不动点不动点不动点图4、xx1#隧道地表下沉测点布置图2、钢支撑内力及外力测试(1)、目的通过对钢支撑主要构件应力发展情况进行量测,以获得钢支撑的实际工作状态,以便确定钢支撑内部应力的发展是否正常及其承载能力,同时检验隧道在偏压情况下钢支撑的状态,当钢支撑的应力发展时态曲线出现不正常变化时,及时提醒设计单位和施工单位修改支撑参数或采用措施,以保证施工安全。(2)、量测方法及量测频率钢支撑内力及外力的量测采用测力计。在初期支护钢支撑安装好后,在其表面焊接测试钢筋,测试钢筋与测力计相接,测力计与应变测试仪相连,根据规定的测试频率对钢支撑的应变发展情况进行测试,然后根据所测得的应力计算出钢支撑的应力发展情况,钢支撑应力的测试精度为0.1Mpa。钢支撑内力及外力测试频率如表6所示。
钢支撑内力及外力观测频率表
表7断面布置量测间隔时间1~15d16d~1月月1月~3月大于3个月每10~50m榀格栅拱拱,一对测测点1次/d1次/2d1~2次/周1~3次/月备注当隧道地质条件件变差,或或量测值出出现异常情情况,量测测频率应加加大;对于于地质条件件好的且收收敛值稳定定的段落,可可加大监测测断面布置置的间距;;对于围岩岩较差,收收敛值长期期不稳定,应应缩小量测测断面的间间距。3、支护及衬砌表面应力及裂隙量测采用混凝土应变计、测缝计,主要对支护及衬砌表面应力及裂隙进行量测。测缝计主要用于测量隧洞围岩和混凝土裂缝开合度的变化情况(1)混凝土横缝测缝计埋设:其技术要点为:传感器轴线尽量与预计的裂缝开合度变化方向一致,传感器两端牢固于裂缝的两侧,不被扰动,确保传感器伸缩部件随裂缝开合,自由伸缩。在先浇筑的混凝土块上,预埋测缝计套筒,当电缆需从先浇块引出时应在模板上设置储藏箱,用以储藏仪器和电缆。为了避免电缆受损,接缝处的电缆用布条包上。当浇筑的混凝土浇到高出仪器埋设位置20cm时,振捣密实后挖去混凝土露出套筒,打开套筒盖,取出填塞物,安装测缝计,回填混凝土。(2)混凝土与岩体接触缝测缝计埋设:在岩体中钻孔,孔径100mm,深度0.5m。岩体有节理存在时,按节理发育程度确定孔深,一般应大于1.0m。在孔内填满水泥砂浆,砂浆应有微膨胀性,将套筒或带有加长杆的套筒挤入孔中,筒口与孔口平齐。然后将螺纹口涂上机油,筒内填满棉纱,旋上筒盖。混凝土浇筑至高出仪器埋设位置20cm时,挖去捣实的混凝土,打开筒盖,取出填塞物,旋上测缝计,回填混凝土。支护及衬砌表面应力及裂隙量测观测频率表如表7所示。
支护及衬砌表面应力及裂隙量测观测频率表
表8断面布置量测间隔时间1~15d16d~1月月1月~3月大于3个月代表性断面布置置,根据需需要布点1次/d1次/2d1~2次/周1~3次/月4、爆破振动监测(1)、目的在隧道工程爆破施工中,由于爆破规模、方法和环境不同,爆破所引起的振动、空气冲击波,飞石、噪音和有毒气体对人员、设施和围岩产生不同程度和范围的影响。本工程与已建隧道右线间距较小,而使得既有隧道在爆破作用下可能出现衬砌开裂,剥落等工程安全现象,严重危及车辆及行人的安全。利用前期已埋设的观测设备可对施工开挖、爆破等引起的已建隧道变位突变、应力异常等进行监控,确保已建隧道的正常营运、使用。由此可见,在施工过程中对隧道爆破地震动进行安全监测和分析(特别是小间距隧道),确保围岩、既有隧道以及附近建、构筑物的稳定与安全显得尤为重要。因此,通过对爆破振动进行测试,一是可以了解和掌握爆破地震波的特征、传播规律以及对建筑物的影响、破坏机理等;二是根据测试结果可及时调整爆破参数和施工方法,制定防震措施,指导爆破安全作业,避免或减少爆破振动的危害作用。(2)、量测方法及测点布置目前在国内大都以振速峰值来衡量爆破地震动强度,并作为危害建、构筑物的安全指标。因此,在本工程的爆破监测中,选用数据采集系统IDTS3850-3爆破振动记录仪,此系统不仅可记录测点的振速,而且可获得地震波的其他主要参数,如频率等。新建隧道开挖爆破产生的地震动对既有隧道衬砌迎爆面的边墙影响最大,其振动速度明显高于其他部位,是最危险的部位。因此,在既有隧道的迎爆面边墙布置三个测点。其他测点根据工程实际需要及业主要求进行布置。震动监测过程分两个部分进行:第一部分为施工洞围岩爆破地震动监测;第二部分为既有洞结构爆破地震动监测。每次测试的具体过程包括以下几个步骤:①传感器参数设置,包括量程、预触发值、采样率、通道等;②传感器的埋设,在预先设计的位置固定好传感器,并检查其线路通道的有效性;③数据采集;④数据处理及结果分析。根据《爆破安全规程》规定的爆破振速计算公式如下:V=K(3√Q/R)a。式中:Q一—最大装药量(kg);
R一—距爆源中心距离(m);
K一—与介质特性有关系数0;
a一—与地形,地质等有关系数;根据《爆破安全规程》,对该隧道爆破振速进行控制,刚进行正规循环爆破前应进行爆破试验,试验爆破时为每炮监测,施工方依据监测数据进行参数调整,直到合适的爆破参数。六、数据处理、分析与应用(一)、数据采集1、量测点的初读数最为重要,一般应在开挖12h内或下次爆破前,喷锚支护施作2h后即埋设测点,并进行第一次量测数据采集。每次测试前检查仪表设备是否完好,如发现故障应及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏,只有测点状态良好时方可进行量测工作。按各项量测操作规程安装好仪器仪表,并按相应仪器使用方法读取数据。2、严格按照隧道施工规范,按时进行监控量测,并用专用表格记录量测数据,根据围岩稳定情况,1~15天内1~2次/天,16天~1个月内1次/天,1~3个月内1~2次/周,大于三个月1~3次/月。(二)数据分析处理1、根据量测数据绘制位移与时间的关系曲线,可以较直观的看出围岩位移变化的情况,并初步判定围岩是否趋于稳定或出现异常情况。建议采用在Excel表格中及时输入量测结果,并利用其图表功能自动生成曲线图,能保证量测数据与曲线图同步,更能及时、直观的得到围岩变化情况。2、由于量测的偶然然误差所造造成的离散散性,因此此对量测数数据采用统统计学原理理进行分析析,并以相相应的数学学公式进行行描述,采采用回归分分析对量测测数据进行行处理和计计算,得到到、两个变量量之间的函函数关系,用用这个函数数曲线能代代表测试点点数据的散散点分布,并并能推算出出因变量的的变化速率率和极限值值,主要采采用以下指指数、对数数和双曲三三种曲线函函数进行线线性回归计计算,三种种曲线函数数的原形公公式与换算算公式如下下:3.2.1指数数函数:求导:将其转化为直线线函数:极限公式式:3.2.2对数数函数:求导:将其转化为直线线函数:极限公式式:3.2.3双曲曲函数:求导:将其转化为直线线函数:极限公式式:其中:A、B—回归常数;—位移值(mm);—初读数后后的时间(天天)3、线性回归分析需需要分别将将三种函数数独立进行行回归计算算,将其转转化为直线线函数的形形式求出aa、b,并通过过a、b换算出曲曲线函数常常数A、B值,以指指数函数为为例,视为为Y,为X,按直线线方程进行行回归计算算,得到直直线方程常常数a、b,并计算算其相关系系数r,指数函函数常数、,由此可可得到指数数函数方程程。对三种种曲线函数数进行回归归分析后,根根据三种曲曲线方程的的相关系数数r,取r最趋近于于1的曲线方方程代表所所分析测点点数据的变变化情况,一一般情况下下所选择曲曲线函数的的相关系数数r的绝对值值应大于00.9。其其a、b、r的计算公公式如下::4、线性回归分析数数据处理量量大,计算算复杂,一一般采用工工程计算器器进行回归归计算,常常用的工程程计算器(如如:CASSIO45500、48000、48500)都具有有回归分析析的功能,可可在较短时时间能完成成量测数据据的回归计计算。5、根据回归分析结结果选定代代表测点的的曲线方程程,并可根据据求导公式式计算某一一天的位移移速率,也可根据据极限公式式计算其总总位移量,通过代表测测点的曲线线函数方程程可消除偶偶然误差并并推断出围围岩的稳定定情况,或或估计二次次衬砌施作作的时机。(三)、数据分析及应用用1、下表为假设我合合同段xxx1#隧道Ⅲ级围岩全全断面开挖挖时一个断断面拱顶沉沉降和周边边位移的部部分量测数数据:表9时间t(天)0123456789周边位移(mmm)04.768.5410.8313.0614.5415.4816.4217.2417.83拱顶沉降(mmm)07.8414.1318.2321.6323.8925.3326.5627.6128.36时间t(天)10111213141517192123周边位移(mmm)18.3118.7419.1219.3819.5919.7820.1420.4820.8121.13拱顶沉降(mmm)29.0329.5429.9630.3130.5430.6830.8931.0131.0831.14根据以以上数据绘绘制时间—位移曲线线,如图55:(实线线为周边位位移曲线,虚虚线为拱顶顶沉降曲线线)图52、周边位移回归计计算将上表周边位移移数据分别别代如三种种曲线函数数方程中,并按的直线线方程形式式回归分析析,得到a、b、r值,由a、b得到曲线线方程中的的A、B常数。经经回归计算算得到以下下三个方程程:①、指数函数:相关系数数②、对数函数:相关系数数③、双曲函数:相关系数数结论:以上三种回归方方程中双曲曲函数的相相关系数r的绝对值值最趋近1,其回归归精度较高高,故选用用该方程来来代表此水水平测线的的收敛情况况。3、拱顶沉降回归计计算将上表拱顶沉降降数据分别别代如三种种曲线函数数方程中,并按的直线线方程形式式回归分析析,得到a、b、r值,由a、b得到曲线线方程中的的A、B常数。经经回归计算算得到以下下三个方程程:①、指数函数:相关系数数②、对数函数:相关系数数③、双曲函数:相关系数数结论:以上三种回归方方程中指数数函数的相相关系数r的绝对值值最趋近1,其回归归精度较高高,故选用用该方程来来代表此水水平测线的的收敛情况况。4、分析及应用①、周边位移分析::根据选定定的双曲函函数方程对对此测点进进行分析,由由极限公式式可求得其其最终总位位移量为11÷B=11÷0.00379==26.339mm,小小于JTJJ042--04《公路隧隧道施工技技术规范》中中9.3..4条所允允许的相对对位移量,当开挖后23天后,其其位移量为为21.113mm,为为总位移量量的80.11%,根据求求导公式求求得第23天的位移移速率为00.16mmm/天,由此此可判定围围岩及初期期支护周边边位移在开开挖23天后基本本稳定,证证明支护参参数合理,能能保证施工工安全。②、拱顶沉降分析::根据选定定的指数函函数方程对对此测点进进行分析,由由极限公式式可求得其其最终总位位移量为333.200mm,小于JTJ0042-004《公路隧隧道施工技技术规范》中中9.3..4条所允允许的相对对位移量,当开挖后19天后,其其位移量为为31.001mm,为为总位移量量的93.44%,根据求求导公式求求得第19天的位移移速率为00.13mmm/天,由此此可判定围围岩及初期期支护拱顶顶沉降在开开挖19天后基本本稳定,证证明支护参参数合理,能能保证施工工安全。③、由上分析结果可可看出拱顶顶沉降量约约为周边位位移量的1.5倍,拱顶顶沉降变化化速度稳定定较周边位位移快。根根据有关资资料及实际际量测结果果显示,隧隧道拱顶沉沉降量一般般为周边位位移量的1~2倍。综上上分析,可可得出以下下结论:此此段围岩在在开挖23天后围岩岩周边位移移及拱顶沉沉降均已稳稳定,可进进行二次衬衬砌施工。④、为保证二次衬砌砌模板台车车的安全使使用,以及及开挖、铺铺底和防水水层作业等等各项工序序工作面的的要求,综综合考虑开开挖掌子面面距二次衬衬砌模板台台车最小距距离为1220m,此段开挖挖速度为每每天3m,需要要40天,可可根据回归归曲线方程程计算开挖挖后40天时周周边位移量量为23..75mmm,为总位位移量的990%,位位移速率为为0.066mm/天,拱顶顶沉降量为为31.996mm,为总沉降降量的96.33%,沉降速速率为0..03mmm,可满足JTTJ0422-04《公路隧隧道施工技技术规范》中中9.3..5条对二次衬衬砌施作的的要求。⑤、根据以上结果,可可得到围岩岩在开挖23天后围岩岩周边位移移速率小于于0.2mmm/天,位移移量占总位位移量的80%,拱顶沉沉降速率小小于0.110mm//天,沉降降量占总沉沉降量的93.88%,满足二次次衬砌施作作的要求。二二次衬砌采采用12mm模板台车车施工,每每两天可完完成一模,平平均一天完完成6米,由上计计算开挖允允许最快速速度为1220÷233=5.22m,但实实际每天开开挖3m,因此此开挖是控控制施工进进度的主要要因素,可可结合现场场实际情况况,提高开开挖速度,加加快工程进进度。(四)、综合合应用1、在隧道施工中,不不同的围岩岩采用不同同的施工方方法,如采采用台阶法法、侧壁导导坑法、核核心土法等等开挖,量量测的方法法和结果也也也不同,根根据JTJJ042--04《公路隧隧道施工技技术规范》中中,条文说说明9.22.4中规规定了不同同围岩及施施工方法的的量测要求求。因此,可可根据施工工的实际情情况采取合合理的布点点和量测方方法。2、不同的施工方法法及工序可可能造成围围岩变形中中位移与时时间变化并并非一条单单一的曲线线,如图66所示,根根据实际量量测结果总总结得到,台台阶法开挖挖时,下断断面开挖可可能会使已已稳定围岩岩再次出现现变形,如如图3左图所示示,已趋于于稳定的围围岩再次出出现变形速速度增大,然然后逐渐稳稳定。仰拱拱开挖时也也可能造成成围岩位移移发生突变变,但如及及时浇筑仰仰拱砼和填填充可有效效控制围岩岩变形,砼砼浇筑达到到一定强度度后(一般般2至3天),围围岩变形便便会迅速稳稳定,因此此位移-时间曲线线中间突变变部分接近近直线变化化(如图66右侧)。因因此仅靠单单一的曲线线方程对围围岩位移的的描述是不不能准确反反映围岩的的动态变化化的,因此此需要以回回归分析方方法为基础础,加强目目测围岩及及初支的稳稳定情况,对对围岩变形形进行更全全面的分析析。可根据据实测数据据绘制的曲曲线图将其其分段进行行回归分析析,不同区区间用不同同曲线方程程描述。当当突变处呈呈曲线变化化时(如图图6左侧),可可将O-AA段曲线作作为第一区区间,A--C段作为为第二区间间分别进行行回归分析析,并计算算出两段曲曲线回归方方程的极限限进行比较较。当突变变近似呈直直线变化时时(如图33右侧),可可将B-CC段移至A点按一条条曲线进行行回归分析析,忽略其其直线变化化段,回归归计算等到到的曲线方方程计算其其极限时,应应将极限值值加上△。图63、分析出现每个区区间变化的的影响因素素,将影响响因素分为为可控因素素和不可控控因素,以以用于指导导施工,消消除可控因因素影响,减减小不可控控因素的影影响。如调调整施工方方法,减小小对围岩的的扰动,或或加强支护护参数,保保证施工安安全。如下下断面开挖挖属不可控控因素,但但可根据控控制边墙一一次开挖的的长度减少少围岩的变变形,使围围岩变形在在可控范围围内。仰拱拱开挖对围围岩的影响响也可通过过施工质量量及工序的的控制改善善,根据实实践证明,初初期支护拱拱架的锁脚脚锚杆可有有效减小仰仰拱开挖对对围岩变形形的影响,因因此在拱架架施工时,应应严格控制制锁脚锚杆杆的安装质质量,尤其其是底脚的的锁脚锚杆杆,可根据据实际情况况,适当将将底脚径向向锚杆变为为锁脚锚杆杆,同时也也要求径向向锚杆与拱拱架焊接牢牢固。同时时也可以调调整施工工工序,如仰仰拱开挖测测量合格后后立即浇筑筑仰拱砼,并并在24小时后立立即施作填填充。在仰仰拱及填充充砼凝固后后,可迅速速控制围岩岩的变形。此此外,如初初期支护不不及时,一一次开挖进进尺过长,钻钻爆方案不不合理等对对围岩的影影响都属于于可控因素素,可通过过调整工序序,改进方方案消除其其影响。4、此外,还可绘制制位移速度度与时间关关系曲线图图以及位移移与掌子面面距离关系系曲线图进进行综合评评估,前者者可更直观观的反映出出围岩稳定定的快慢,后后者可以反反映出开挖挖爆破对围围岩位移变变化的影响响,对围岩岩位移变化化分析有一一定的参考考价值。隧隧道的监控控量测原本本就属于动动态的过程程,因此要要充分应用用项目管理理理论中动动态控制的的原理进行行隧道监控控量测管理理,不断总总结和改进进,使监控控量测更好好的指导施施工,保证证隧道安全全。5、对围岩位移的监监控量测也也不能完全全遵循围岩岩稳定后施施做二衬的的原则,尤尤其是在洞洞口段通常常围岩较差差,一般应应及时施作作二衬。某某隧道洞口口段因二衬衬施工不及及时导致围围岩变形严严重,拱顶顶沉降达660cm,周周边位移达达40cmm,造成了了初期支护护返工。因因此在围岩岩位移出现现线性变化化或不断波波动且不趋趋于稳定甚甚至出现凹凹型曲线变变化时,应应立即制定定处理方案案,采取加加强支护或或立即进行行二衬施作作,必要时时暂停开挖挖,以控制制围岩的变变形,保证证施工安全全。因此,监监控量测数数据的分析析并非单一一数据分析析,而是集集数学统计计、岩土力力学、现场场观察、经经验积累多多方面的综综合应用,是是评估围岩岩特性和指指导隧道施施工不可缺缺少的科学学手段。七、施工期观测测及注意事事项(一)各种监测仪器器的观测根根据使用程程序和仪器器厂家说明明书,采用用相应的配配套接收设设备进行人人工测试或或自动采集集测读。仪仪器安装、埋埋设前后,均均按要求进进行观测、了了解仪器初初始读数变变化情况,判判断仪器工工作是否正正常,其后后按规定施施工期测试试要求进行行观测,一一方面对所所有的监测测施工进行行检查,另另一方面对对工程的观观测数据进进行分析,提提供建筑物物工作状态态前的基准准值。(二)测读时应格外外细心,以确保与与观测系统统相应的最最高精度和和观测资料料的可靠性性。在开始观测一组组新读数之之前,应对对观测仪器器进行检验验,以确保保良好的功功能。(三)仪器读数应记记录在专用用表格中,所所有的读数数应随时用用于分析比比较,从而而可以检验验出数据的的变化或由由于仪器的的失灵和错错读引起的的异常。当当第一次读读数出现异异常或可疑疑现象时,应应进行重读读,并与第第一次读数数同时记录录下来,对对所有资料料有影响的的不正常的的施工活动动或其他外外因都应记记录。(四)一般情况下,测测试的测点点布置距开开挖面应小小于2m,测点点埋设后,初初次量测时时间应在上上次爆破掘掘进后24小时内,下下次掘进之之前进行。第第一次量测测初读数应应反复测读读,当连续续量测3次的极差R〈0.188mm后,才才能继续爆爆破掘进。(五)围岩和初期支支护结构基基本稳定应应具备下列列条件时,方方可停止测测量。1、隧道周边收敛速速度有明显显减缓均势势;2、收敛量已达到总总收敛量的的80%以上;3、收敛速度小于00.15mmm/d或拱顶位位移速度小小于0.11mm/d。(六)隧道施工中出出现下列情情况之一时时,应立即即停工,采采服措施进进行处理。1、周边及开挖塌方方、滑坡及及破裂;2、量测数据有不断断增大的趋趋势;3、支护结构变化过过大或出现现明显的受受力裂缝且且不断发展展;4、时态曲线长时间间没有变缓缓的趋势。(七)二次衬砌的施施作应在满满足下列要要求时进行行。1、各测试项目的的位移速度度明显收敛敛,围岩基基本稳定;;2、已产生的各项项位移已达达到预计总总位移量的的80%;3、周边位移速度度小于0.1~0.2mmm/d,或拱顶顶下沉速度度小于0.07~0.100mm/dd;4、、初期支护表面面没有再发发展的明显显裂缝。(八)为保持围岩本本身的支持持能力,随随时注意观观察支护的的变化状况况、防止围围岩出现过过大的变形形。对支护护进行量测测,评定其其可靠性。在在拱部、边边墙等部位位设置观察察点,进行行位移—时间关系系的量测,随随时反馈信信息,一旦旦发现位移移增长率突突变等反常常现象,位位移值超过过允许的范范
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