王骏益：浅谈隧道收敛观测修改版

1、浅谈隧道量测o王骏益（中交第四公路工程局有限公司）陇南 100025摘要：监控量测的必要性及其量测项冃。关键词：监控量测本项目部承建成武高速项目屮的米仓山特长隧道（k55+930zk60+280/yk60+252）是 分离式隧道。它穿越的米仓山为流水切割中山地貌，海拔高程15702060米，相对高差大, 山体基木完整，发育冇数条近南北向冲沟，山脊走向120°,与隧道轴线小介度相交。木标 段隧道进口位于朱家沟内，地行上陡下缓，坡度约2530。，与山体斜交，有小冲沟，隧道 区最大相対高差约490米，最大埋深约467米。隧道总体为弱富水区。本隧道的监控量测由我们测量队进行观测、分析、监控。

2、它的结果尤具重要。隧道施工过程屮使用各种类型的仪表和工具，对围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们 之间的力学关系进行最测和观察，并对其稳定性进行分析与评价，统称为监控最测。隧道监 控量测主要包括拱顶下沉和水平收敛，浅埋段应进行地农沉降量测。隧道监控量测工作是隧道信息化施工的重要组成部分，必须将此项工作作为关键工序纳 入现场施工组织和生产工序中，结合公司相关耍求，丿施丄单位须编制监控量测实施细则及作 业指导书，并报监理单位审批，施工中严格、认真实丿施。因为隧道处于千变万化的岩体屮，其所受的外力情况不明确；在开挖、支护、成形、运 营的过程屮，h始白终都存在受力状态这一特性，而监控量测可以掌握受力情况

3、和了解变化 情况。因此它是隧道施工安全的哨兵，是确保隧道安全施工的询提条件；是判断隧道支护结 构稳定性、指导软弱围岩隧道安全施工最重要的信息化手段。监控量测的方式冇两种：接触量测，非接触量测。（1）本隧道的水平收敛采用的是接触量测。我们在初期支护施做后，用冲击钻凿 12mm、600mm的孔（其伸入岩层250nim"300mm外露不小于1 ooinm）,用锚固剂填充后插入端 头焊接挂钩的12螺纹钢筋，使同一基线两测点的固定方向在同一断而及水平而上。然后 使用钢尺收敛计进行量测。操作方法为将收剑计钢尺挂钩分别挂在两个测点上，然后收紧钢 尺，将销钉插入钢尺上适当的小孔内，并用卡钩将钢尺固定

4、。转动调节螺母，使钢尺收紧到 观测窗屮的读数线与面板上刻度线成都一肓线为止。读取钢尺及百分表屮的数值，两者相加 即可得到测点距离。（注：每个测点应连续读数3次，取平均值作为本次测试读数。）量测 频率按照表1. 1-1按位移速度确定的监控量测频率（要求在开挖24h内和下一循环开挖之 前测读初次数，以获取围岩开挖初始阶段的变形动态数据。）农1.1-1按位移速度确定的监控量测频率位移速度（mm/d）监控量测频率352次/d151次/d0. 511 次/2-3d0. 20. 51 次/3d<0.21 次/7d（2）拱顶下沉量测可采用精密水准仪和钮钢挂尺或全站仪进行。在隧道拱顶轴线附近 通过焊接或

5、钻孔预埋测点。测点应与隧道外监控量测基准点进行联测。拱顶下沉量测同位移 变化量测一样，都是隧道监控量测的必测项冃，最能直接反映围岩和初期支护的工作状态。 冃前拱顶下沉虽测大多数采用精密水准仪和锢钢挂尺等。拱顶下沉监控量测测点的埋设，一 般在隧道拱顶轴线处设1个带钩的测桩（为了保证量测精度，常常在左右各增加一个测点， 即埋设3个测点），吊挂锢钢挂尺，用精密水准仪量测隧道拱顶绝对卜沉量。可用直径6mm 钢筋弯成三角形钩，川砂浆固定在围岩或混凝土表层。测点的大小要适中。过小测量时不易 找到：过大，爆破易被破坏。支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被埋掉，要尽 快从新设置，以保证数据不中断。拱顶

6、下沉虽测示意图见图2.1 -l图2. 1-1拱顶下沉测量示意图拱顶下沉虽的确定比较简单，即通过测点不同时刻相对标高h求出两次屋差的差值即 为该点的下沉值。读数时应该读三次，然示取其平均值。拱顶下沉量测也可以用全站仪进行 非接触量测，特别对于断面高度比较高的隧道，非接触量测更方便，其具休量测方法与三维 位移量测方法类似。（3）地表下沉量测一般用精密水准仪和钢钢尺进行测最，最测结果能反映浅埋隧道开 挖过程中地表变形的全过程，其量测粹度一般为± 1伽。浅埋隧道地表下沉量测的重要性， 随隧道埋深变浅阳增大。地表下沉量测断面宜于洞内周边位移和拱顶下沉量测设置在同一 截血，当地表有建筑物时，应在

7、建筑物周围增设地表下沉观测点。在隧道纵向（隧道中线 方向）至少布置一个纵向断面。在横断面上至少应布置11个测点，两测点的距离为2-5mo 在隧道中线附近测点应布置密一些，远离隧道中线应疏-些。地表下沉量测方法和拱顶卜沉量测方法相似，即通过测点不同时刻标高h,求出两次量 测的差值即为该点的下沉值。需要注意的是，参考点（棊准点）必须设置在工程施工 影响范围以外，以确保参考点，（基准点）不下沉，并在工程开挖前对每一个测点读取初始 值。一般在距离开挖面前方h+h处（h为隧道埋深，h为隧道开挖高度）就应对相应测点进 行超而监控测量，然后随着工程的进展按一定的频率进行监控量测。在读数时各项限差宜 严格控制

8、，每个测点读数误差不宜超过0.3mm,对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜 超过3个，超过时应重读后视点读数，以作核对。首次观测时，对测点进行连续三次观测, 三次高程之差应小鱼±1.0rnn）,取平均值作为初始值。当所测地层表血立尺比较困难时，可 以在预埋的测点表面粘贴膜片式反射器作为测点靶标，然后用全站仪进行非接触量测。地 表测量的重要性见表3. l-lo表3. 1-1地表沉降量测的重要性埋深重要性测量与否3b<h小不必耍2b<h<3b一般最好量测b<ik2b重要必须量测h<b非常重要必须列为主要量测项目除了以上三项必测项1=1外，还有爆破振动、钢支

9、撑应力、混凝土应力、i韦i岩压力及两 层支护间压力、锚杆轴力。对以上项目我们都按时准确地按照规定进行测量观测，并及时 处理量测数据，及时地反应结來。从而使整个施工在安全的询提下顺利地进行着。本隧道监控量测的测试和度满足设计要求。拱顶下沉、净空变化、地表沉降、纵向位 移、隧道隆起测试梢度为0.5lmm,围岩内部位移测试梢度为0. 1価。我项目部配置符合精 度要求的全站仪（1台）和精密电子水准仪（1台）及激光断面仪（1台）。其它仪器如收敛 仪、罗盘仪、普通水准仪、锢钢尺钢挂尺等均满足监控量测需要。因为米仓山隧道是特长隧道，也是埋深较深的隧道，iv四级围岩占64. 11%, 9.66%的v 级围岩，

10、从而监控量测至关重要。特别是拱顶沉降。它关系到整个施工过程的安全，提供 安全施工的依据。此隧道丄程的现场监控量测应根据本项冃制定的监控量测实施细则进行 测点埋设、h常量测和数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工界常情况， 及时调整监控量测计划。我们在此隧道施工过程中进行洞内、外观察。洞内观察可分为开挖工作而观察和已施 工地段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像， 填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘杳资料进行对比初期支护状态的观察和裂隙描述，对直接判断围岩的稳泄性和支护参数的检验是不可缺 少的。应注意观测初期支护的变形以及渗水情况，及

11、吋发现及吋治理，避免工程事故的发洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定 状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。实践证明，开挖工作面的地质素描和数码成像对于判断围岩稳定性和预测开挖面前方 的地质条件是十分重要的，必要时进行物理力学实验，获得围岩的具体力学参数，为施工 阶段围岩分级和科学的信息化施工捉供有效的参考依据。在进行地质素描及数码成像的时 候，工作面应有良好的照明和通风条件，以保证地质素描及数码成像的效果。结束语:通过监控量测了解各丿施工阶段地层与支护结构的动态变化，判断围岩的稳定性、 支护、衬砌的可靠性；对施工屮可能出现的事故和险情进行