浅议隧道施工中的监控量测工作.pdf

第 3 6卷 第 1 6期 3 1 2 2 0 1 0年 6月 山 西 建 筑 s hanxi archi te ctbq e v0 1 3 6 no 1 6 j u n 2 0 1 0 文章编号： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 1 0 ) 1 6 0 3 1 2 0 2 浅 议 隧 道 施 工 中 的 监 控 量 测 工 作 宋 素 青 摘要： 结合隧道监控量测的作用和 目的， 介绍 了隧道施工量测的项目和内容， 具体阐述了工程地质及支护情况观察内 容和隧道施工监控量测方法及量测要点， 以期指导实践， 确保工程质量和进度。 关键词 ： 隧道， 监控量测， 测点， 精度 中图分类 号： u4 5 5 4 文献标识码： a 隧道监控量测是现代化隧道喷锚施工的重要组成部分， 是新 奥法复合式衬砌设计、 施工的核心技术之一。在隧道施工过程 中， 对围岩和支护系统的稳定状态进行监测， 通过拱顶下沉量测、 格栅钢架内外力监测、 锚杆轴力测试 ， 将量测数据进行处理和分 析， 绘制时问一位移曲线， 为喷锚支护和二次衬砌的参数调整提 供依据 ， 把量测的数据经整理和分析得到的信息及时反馈到施工 中， 以便根据检测数据灵活、 及时地处理施工中出现的各种问题 ， 确保工程质量和进度。 1 量测目的 1 ) 掌握围岩和支护的工作动态信息并及时反馈， 指导施工作 其中， 为复合地基承载力设计值， k p a ， 此处取为 1 8 0 k p a ； 为桩问土地基承载力标准值， k p a ， 查设计图为 9 0 k p a ； 为桩 间土承载力折减系数 ， 取为 0 5 ； na为单桩设计承载力； a 为搅 拌桩截面积。 2 5 桩数 确 定及布桩 根据现场实际情况， 搅拌桩主跨按长 3 8 4 m、 宽 2 4 m范围布 置， 桩数为 ： = ma= ； = 6 0 5。 。 实际施工中搅拌桩按长 3 8 4 m、 宽 2 4 m布置， 桩间距 1 2 m， 实际桩数为 =( 2 4 1 2 十1 ) ( 3 8 4 1 2 +1 ) =6 9 3根， 满足 设计要求。 2 6 复核地基承载力的验算 搅拌桩实际布桩后的转换率 ： m = la a=6 9 3 0 2 3 8 ( 3 8 42 4 ) =1 7 9 1 5 6 。 满足要求。 复合地基承载力为 ： =m a口 +fl ( 1 一m) =o 1 7 9 2 1 6 8 0 2 3 8十0 5 5 ( 1 0 1 7 9 ) 9 0=2 0 3 7 k p a 2 0 0 k p a 。 说明复合地基承载力满足设计要求。 业。2 ) 确定或调整支护结构形式、 支护参数和支护时间。3 ) 通过 对围岩和支护的变位、 应力量测 ， 及时修改支护系统设计。4 ) 预 报和监视险情， 确定施工对策和措施 ， 合理安排施工程序， 确保施 工安全。5 ) 通过对围岩与支护的观察和动态量测 ， 进行 日常的施 工管理和积累资料。 2 量测项 目 1 )隧道围岩变形量测。通过洞内变形收敛量测来监控洞室 稳定状态和评价隧道变形特征， 主要包括地质描述、 净空收敛量 测、 拱项下沉量测和围岩内部位移量测。2 ) 应力一应变量测。采 用应变计、 应力盒、 测力计等监测钢拱架、 格栅支撑、 锚杆和衬砌受 3 连续箱梁的施工 综合通道特大桥 2 6 号-2 9号墩之间( 3 2 +4 8 +3 2 ) m连续箱 梁采用满堂红钢管支架现浇法进行施工， 支架基础采用水泥搅拌 桩进行加固处理， 平整后再浇筑 2 0 u r n 厚混凝土， 搭设满堂红钢 管支架， 间距为 6 0 c m6 0 c m， 经预压后按设计分段施工连续箱 梁 ， 5 6 d 施工完后测得基础下沉量 1 4 c m， 满足了箱梁现浇施工 的要求， 达到了预想的目的。 4 结语 水泥搅拌桩在处理软土地基中能使桩、 土形成有效的复合地 基 ， 在其荷载的作用下， 应力向桩体转移， 大大降低了桩间土的应 力， 从而使地基的压缩量也相应的减少 ， 增大了支架基础地基承 载力。而根据现浇连续梁施工后的沉降观测表明， 经搅拌桩处理 后的支架基础沉降 1 4 u r n ， 其沉降量满足要求。所以现在水泥搅 拌桩已经成为加固软土路基提高基础承载力的有效手段， 希望通 过本论文的研究讨论 ， 为以后类似施工提供借鉴。 参考文献 ： 1 y b j 2 2 5 9 1 ， 软土地基 深层搅拌加 固技术规程 s 2 郭金锁 深层水泥搅拌桩在软土地基加 固中的应用 j 山 西建筑， 2 0 0 9 ， 3 5 ( 1 5 ) ： 7 9 8 0 di s c u s s i o n o n t h e c a s t - i n pl a c e c o nt i nu o u s b e a m b e a r e r f o u nd a t i o n r e i nf o r c e d b y c e me nt mi x e d p i l e m a w e n - f e n g ab s t r a c t ：th e c e me n t mi x e d p i l e d e s i g n a n d a p p l i c a t io n i n s o f t s o i l f o u n d a t i o n r e i n f o r c e me n t c r o s s c o mp r e h e n s i v e c h a n n e l s u p e r l a r g e b r i d g e o f t a i z h o n g - y i n r a i l w a y z q _ i 一 1 c o n t r a c t s e c t i o n wa s i n t r o d u c e d c r i t i c a l l y t h e c o mp o s i t e f o u n d a t i o n b e a r i n g c a p a c i t y s a t i s f i e t t d e s i gn r e q u i r e me n t ，wh i c h ws s p r o v ed b y c h e c k i n g c a l c u l a t i o n o f v a r i o u s p ara me t e r s i n d e s i gn p r o c e s s ，t h e r e f o r e p r o v i d e g u i d a n c e f o r s imi l a r e n g i n e e ri ng ke y wo r d s ：c em e n t mi x ed p i l e ，f o u n d a t i o n r e i n f o r c e me n t ，c o n t i n u o u s b e a m 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 2 0 4 作者简介 ： 宋素青 ( 1 9 8 1 一) ， 女 ， 助理工程师 ， 山西路桥二公 司， 山西 临汾0 4 1 0 5 1 第 3 6卷 第 l 6期 2 0 1 0年 6月 宋素青： 浅议隧道施工中的监控量测工作 3 1 3 力变形情况， 进而检验和评价支护效果。3 ) 围岩稳定性和支护效 果分析。通过对量测数据的整理与回归分析 ， 找出其内在规律， 对围岩稳定性和支护效果进行评价， 然后采用位移反分析法， 反 求围岩初始应力及 围岩综合物理学参数 ， 并与实际结果对比、 验 证。 3 工程地质及支护情况观察 观察内容： 隧道开挖后， 开挖面及附近周边的自稳性 ， 地质及 岩质情况， 校核围岩分类， 并绘出地质素描图， 初期支护( 锚杆、 喷 射混凝土、 钢支撑) 结构状况有无破坏。 1 ) 洞内观察。开挖工作面的观察， 在每次爆破后都要进行， 特别是软弱围岩条件下， 开挖后立即进行地质调查 ， 绘出地质素 描图。若遇特殊不稳定情况时， 派专人进行不问断观察。观察后 做好记录， 并整理保存。 2 ) 地质素描。地质素描要包括以下内容的描述 ： 综合测试断 面的位置、 尺寸及编号； 岩石名称、 结构、 颜色； 岩体层理、 片理、 节 理、 裂隙、 断层等各种软弱面的产状、 宽度 、 延伸情况、 连续性、 间 距等； 岩石各结构面的成因类型、 力学属性、 充填物成分及泥化、 软化情况； 岩脉穿插情况及其与围岩接触关系， 软硬及破碎程度 ， 围岩的自稳时间与自稳性能。岩体风化程度、 特征 、 抗风化能力； 地下水的类型、 出露位置、 水量及对喷锚支护的影响； 施工开挖方 法、 支护参数及循环时间； 围岩内鼓、 弯折、 变形 、 岩爆 、 掉块 、 坍塌 的位置、 规模、 数量和分布情况； 喷层开裂、 起鼓 、 剥落情况的描 述； 地质断面展示图， 或总断面剖析图， 必要时附彩色照片及录像 带等。 表 1 隧道现场监控量测项 目及量测方法 方法及 布置 量测频率 项 目名称 布置断面数 1 d 1 6 d - 1 个民一 3 个 月 工具 位置 1 5 d 1 个月 3 个月 以后 岩 性 、 结 构 开 挖后 地质 及 支 面产状 及 支 开挖后及 初期 及 初期 护状 态观 护裂 缝。观 每次爆破后 察 察 和 描 述 ， 史护后进 支 护后 进行 地质 罗盘 周边 位移 收 敛 计 、 水 类每 1 0 m 1次 d 平仪及 水平 1 次 1 次 2次 拱顶下沉 1 5 m 2 d 周 月 尺 2 次 d 洞 室 中 心 线 开挖面距量测 断面小 于 2 b时 ， 上， 并 与 洞 轴 1 次 d 2次 d 水 平仪及 水 线正 交平 面的 什挖面距量测断面小 于 5 b时 ， 地表下沉 平尺 一定 范围 内l柑 1 次 2 d 设必 要数 齄测 开挖面距量测断面大于 5 b时， 点 1 次 n 围岩雎 力 各 种类 型压 每种 类型衬 砌 每个 断 2次 1 次 2次 3次 及 两层 支 力盒 各 一 组 ， 每 组 面 1 5个 护 间压力 2 个 -4 个断面 测点 d 2 d 周 月 洞 口 段 1 0 tn 钢 拱架 支 支柱压力计 深埋段 1 5m 支 撑 底 1次 1 次 2次 2次 撑 内力 部 d 2 d 周 月 2 0m一个断面 锚 杆抗 拔 锚 杆测力 计 每 1 0 m 一 个 力 及拉拔器 断面 喷射 混 凝 每 1 o 榀 土应 力 及 1 次 d 1次 n 1次 ,q 二 次衬砌 逝j i 诗 每 1 o榀 钢 支 钢 支 撑 1 次 混凝 土应 撑一对测力计 一 对 测 2 d 力计 2次 d 2 次 n 3 次 , el 力裂缝 4 隧道净空收敛量测 净 空变 化量测 和 拱顶 下沉 量 测原 则上 在 同一 断面 上进 行。 量测断面的间距 与隧道长度、 围岩条件、 开挖方法等多种因素有 关， 隧道现场监控量测项目及量测方法见表 1 。 1 ) 净空量测测点布置。净空变化量测基线在横断面上的布 置见图 1 。一般地段设 2条水平基线， 埋深小于 2倍开挖宽度地 段和膨胀或偏压地段设 4 条基线。 a ) 2条水平测线 b ) 4条基线 图 1 净空变化测测线布置图( 单位 ： m) 2 ) 量测要点。a 把净空变位仪的短杆固定在施测的两测点 的岩体内。b 根据围岩条件确定量测间距。c 量测精度： 在变位 量比较小的情况下， 一般为 0 1 m m； 在变位量比较大的情况下为 1 r n r no 5 拱顶下沉量测 拱顶下沉量测测点， 一般布置在拱 中和两侧拱腰， 每断面布 置三点， 当受通风管或其他障碍时， 可适当移动位置。 围岩位移和锚杆轴力量测。根据围岩条件和工程重要程度， 每断面设置 2个5个测点， 见图2 。 a ) 2个测位 b) 3 个测位 c ) 5个测位 图 2 围岩位移和锚杆轴力量测测位布置图 6 隧道钢拱架的应力一应变量测 隧道钢拱架的应力一应变量测， 采用能承受支撑屈服强度的 应力盒 ， 放在钢拱架支撑的底板下面， 在有挤压力或膨胀力的地 层内， 使用仰拱横撑时， 应力盒就放在特制的拱架上面。 量测衬砌混凝土中的应力， 在量测断面上布置几对应力盒 ( 一个径向， 一个切向) ， 然后将量测管路集中读数。 锚杆上应力一应变量测， 将压力盒装在锚杆上， 形成一块扩 大的垫圈， 可直接测得加在岩体的应力值。 7 结语 我所在的山西省忻州一保德高速公路第八合同段的云 中山 隧道施工中， 监控量测队伍是业主以招标的形式招进了一批有实 力的监控人员。他们在施工中做了大量工作， 量测的数据经整理 和分析得到的信息及时反馈到了施工中， 以便根据检测数据灵 活、 及时地处理施工中出现的各种问题， 确保了工程质量和进度。 参考文献 ： 1 赵军科 隧道监控测量数据处理及在工程施工 中的应用 f j 山西建筑， 2 0 0 9 ， 3 5 ( 1 3 ) ： 3 2 2 3 2 4 on s u p e r v i s i o n me a s u r e me n t wo r k s i n t u n n e l c o n s t r u c t i o n s ong s u q i n g ab s t r a c t ：by c o mb i n i n g wi t h t h e r o l e a n d p u r p o s e o f t h e t u n n e l s u p e r v i s i o n me a s u r e m