【监控量测技术在隧道洞口浅埋偏压段的应用探析2800字（论文）】

监控量测技术在隧道洞口浅埋偏压段的应用分析目录TOC\o"1-2"\h\u30355监控量测技术在隧道洞口浅埋偏压段的应用分析 0137191项目概况 04322方案设计要点 1119452.1数据采集 1117422.2数据分析与处理 1123062.3预警系统 1131643工程应用与分析 212079（1）给水管结垢和给水管结构。 232613（3）过①5m后，拆除临时反弧，分段挖出② 21399（4）②段开挖20m后，分段开挖③段，每次开挖1m。 22963参考文献 5摘要：隧道监控量测是隧道施工的关键过程，隧道监控数据的信息管理技术是监控量测有效进行隧道施工的保证。本文以梯子峪隧道为背景，研究隧道监控量测的关键技术，确定监控量测的主要问题和监控方案，对隧道施工进行监控和数据信息化管理，有效控制隧道施工过程中的变形，指导隧道施工，监测结果与数值结果吻合较好。研究成果对隧道施工具有较高的理论价值，对类似工程具有重要指导意义。关键词：监控量测；CRD法；信息化管理；预警预报；数值分析1项目概况京兴高速公路是北京市规划建设的连接北京市区和延庆区的重点工程。它是2019年（A1级）北京市延庆区世界园艺博览会的重要配套项目。它是北京至延庆区的第二条高速公路，是京藏高速公路的双线高速公路，兴延高速公路穿越多条隧道，其中梯子峪隧道是本线的控制隧道，隧道的质量和安全也直接影响到本工程的形象。梯子峪隧道位于北京市昌平区，为独立式隧道，进口线距22.9m，出口53.5m，洞身22.8～63.2m。左洞起于zk24­002～zk26­982，长290m，纵高1.887%；右隧道起止箭头号为yk23+983～yk27+159，长3176m，纵向系统1.887%。该隧道有12条人行隧道和3条行车隧道。1×斜井深520.4m，2×斜井深645m，最大倾角8%。洞口段为平埋偏压隧洞，岩体破碎，稳定性差，施工中采用CRD法。2方案设计要点2.1数据采集2.1.1监控点的布置隧道拱顶下降和间隙变化的监测点应位于同一断面上：原则上，拱顶下降的监测点应靠近拱顶轴线。如果隧道跨度较大，应结合施工方法在拱上增加监测点；如果隧道跨度较大，则应监测上拱腰和下拱腰。监测点应在开挖后12小时内埋设，初始观测值应在24小时内收集。监测点应布置牢固可靠、易于识别、易于储存并注意保护，严防破坏，以便及时准确地捕捉到整个掘进过程中围岩的应力应变变化规律。2.1.2监控量测方法隧道监测是隧道施工的关键手段。隧道施工质量直接影响隧道施工的质量和安全。监测方法基于符合所需监测精度的原则，误差应小于1mm。监测频率应基于实时监测的原则，以便快速检测隧道周围岩石的变化。原则上应采用动态实时监测和信息化、智能监测和信息管理。受限于施工因素和信息化程度的影响，也可以进行定期监测，但必须有足够的监测频率，至少每12小时进行一次，每次进行三次平行测量。同时，应及时进行数据分析和处理，为隧道施工提供可靠的数据。2.2数据分析与处理需要对大量的监测数据进行实时分析和处理。先进的分析软件和方法是基本要求，包括数据收集、存储、分析、计算和报告，其中数据分析方法和工具是关键因素。Excel、Access和其他软件仍然是最重要的数据处理工具，但它们效率低、劳动密集且错误率高。该阶段主要采用回归分析方法，直接影响分析结果。利用概率统计理论、大数据理论和逆向分析理论对监测数据进行分析和处理是这一阶段的发展方向和解决问题的关键。2.3预警系统隧道工程具有明显的不确定性和可变性，影响建筑安全的因素很多。控制基准应根据隧道断面尺寸、施工、围岩条件和地质条件综合设置。预警和预测标准以及建筑安全管理的分类应根据控制基准和建筑安全确定。采用统一的控制标准无法考虑隧道周围岩石的不确定性和可变性。解决这一问题的关键是采用监测和测量信息管理以及智能预警和预测。3工程应用与分析梯子峪隧道平埋偏压段，由于隧道围岩软弱，受平埋偏压的影响，隧道围岩变形强烈。因此，隧道施工方案采用CRD设计方法，主要包括以下内容（开挖步骤和监测点布置见图1）。（a）CRD工法（b）监测点布置图图1梯子峪隧道CRD工法和监测点布置图（1）给水管结垢和给水管结构。（2）①分段开挖，每次1m，开挖后进行第一次支护、上中膜支护和临时仰拱施工，并及时封闭成环。（3）过①5m后，拆除临时反弧，分段挖出②开挖后，必须进行初期支护、中下部薄膜支护和反拱施工，并及时封闭环。（4）②段开挖20m后，分段开挖③段，每次开挖1m。（5）③段5m后，拆除临时反弧，分部开挖③段，每次施工1m，开挖后进行初期支护和反拱施工，并及时封闭成环。施工按上述设计方案进行。为确保施工质量和安全，对隧道施工过程进行了监控和测量。图2显示了zk24+014段的地面沉降时间曲线。在图中，A5和A6测量点位于隧道正上方，A3和A4测量点位于隧道左上角，A7和A7测量点位于隧道右上角。图中的曲线变化行为表明，沉降在第1天到第28天发生显著变化。在每个施工阶段，相应的土壤沉降发生显著变化。图2梯子峪隧道ZK24+014断面地表沉降时态曲线图3显示了zk24+014段距离收敛的时间曲线。从图中可以看出，在隧道的①、②、③、②部分开挖过程中，BC、CD、EF、FG等收敛曲线的变化。如果BC收敛稳定，则移除临时倒弧并开挖部分②。此时，BC收敛速度再次增加，但EF收敛速度较大。当仰弧完成时，隧道左侧已形成环形，隧道左侧的BC和EF测量线收敛到稳定状态。随着部分①和部分②的逐渐挖空，当部分③在一定距离开始挖空时，中间膜右侧的地压将突然降低，中间膜向右变形，导致BC测线的收敛值突然降低。挖空部分③后，CD段的收敛值将逐渐增大，其收敛速度较大；当隧道变形稳定时，开始开挖隧道的第④部分。此时，FG的收敛速度很大，但EF线的收敛值显著降低。图3梯子峪隧道ZK24+014断面净空收敛时态曲线图4为左线ZK24+014断面拱顶沉降的变化曲线。图中显示，隧道拱顶沉降曲线呈明显“台阶状”，在隧道①部、②部开挖后，隧道拱顶出现明显的“沉降—稳定”期，且开挖②部时拱顶沉降量、拱顶沉降速率均大于开挖①部，这是由于开挖②部时，首先要施作下部中隔壁，且会对拱脚处围岩产生较大扰动，因此才会导致拱顶沉降过大，此处也是施工重要节点，在实际施工过程中应加大监测频率，同时也证明了中隔壁在CRD法施工中的重要性。在施工④部时，由于同样的原因，不仅A2监测点会有较大沉降，A1监测点也会有沉降变形。图4梯子峪隧道ZK24十014断面拱顶沉降时态曲线为检验监控量测数据，对隧道施工过程进行了有限元分析，分析结果如图5所示，图中监控量测得出拱顶沉降累计变化量为8.02cm，数值模拟计算得出拱顶沉降累计变化量为7.73cm，偏差0.29cm，偏差率3.6%，现场监测与数值模拟两者的拱顶沉降变化趋势大致相同。图5梯子峪隧道ZK24+014断面监控量测与数值模拟拱顶沉降累计变化曲线参考文献[1]祁寒，高波，王帅帅，等．不同地质条件浅埋偏压小净距隧道施工力学效应研究[J]．现代隧道技术，2014，51（04）：108-112．[2]王飞飞，牛家永．不同施工方法下浅埋偏压小净距隧道的围岩稳定性[J]．湖南文理学院学报（自然科学版），2017，29（01）：60-64．[3]江学良，连鹏远，杨慧，等．浅埋偏压小净距隧道大型振动台实验研究[J]．应用力学学