浅谈隧道监控量测

1、浅谈隧道监控量测         10-06-11 14:41:00     作者：张文红    编辑：studa20摘要：在忻保高速公路TS2(L14)合同段芦芽山隧道施工过程中，该项目部认真进行隧道量控监测，并进行了大量的总结工作。文章主要从量测方法、目的、管理基准、地质超前预报和组织机构等几方面阐述了隧道在施工中怎样做好量测监控工作。 关键词：隧道；监控；量测 芦芽山特长隧道(忻保高速公路TS2(L14)合同段)，左线起讫桩号LZ

2、K85+805LZK87+000，全长1 195 m；右线起讫桩号K85+757K87+000。全长1243 m；单洞总长2 438 m。隧道净高7.03m，净宽10.86m，进口为削竹式。衬砌类型有MD(明洞)35m；QM5(V级浅埋)128 m；SM5(V级深埋)485 m；SM4(级深埋)1 020m；SM3(级深埋)690m；JJ4(紧急停车带级)80m。 1工程地质 (1)隧道地层主要有第四系上更新统和寒武系上统、中统张夏组、徐庄组。表层岩性主要为碎石土、块石土等，下层岩性主要以灰岩、白云质灰岩、白云岩为主。 (2)断层：在分水岭一带形成了区域性断裂构造，断层性质为逆断层，与路线大角

3、度交于路线ZK86+740和YK86+660两处。 (3)地震：基本烈度-度区。 2水文情况 隧道区址地表水主要为大气降水，地下水为碳酸盐类裂隙岩溶水，含水介质为岩溶、构造、节理裂隙，直接接受大气降水的渗透补给，径流受构造、节理裂隙的发育方向控制，在隧道中线沿线有泉水涌出，流量不大。 根据芦芽山隧道勘探结果，芦芽山隧道富水性较弱，地下水数量较弱，透水性强。 3围岩监控量测的目的 隧道现场监控量测，包括隧道施工阶段与营运阶段的监控量测。控制量测的主要目的是：检查隧道施工阶段或竣工验收后的隧道中线和净空断面的位置与尺寸是否符合设计要求；监控量测解决的问题是在隧道施工阶段，使用全站仪、水平仪、收敛仪

4、等对围岩变化情况(如地表下沉、拱顶下沉、周边位移等)及支护结构的工作状态进行量测，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，作为调整和修改支护设计的依据，并在复合式衬砌中，依据测量结果确定二衬施工的时间，以达到监控隧道围岩的支护结构的变位预应力不超过设计标准。通过现场测量获得围岩力学动态和支护状态的有关数据，再通过对这些数据的数理和力学分析来判断围岩和支护结构体系的稳定性及工作状态，从而选择和修正支护参数以及指导施工。 4成立围岩监控量测小组 该标段承建TS2(L14)合同段的芦芽山隧道，在接到施工图纸后，认真会审图纸，了解围岩类别，围岩走向、水文、地质情况，并对主要技术

5、人员进行了技术交底，同时项目部组织成立了围岩量测小组。 5隧道围岩监控量测的方法和选项 该项目部根据施工围岩类别分类和现场围岩监控量测围岩条件、隧道工程规模、支护类型和施工方法等来选择了测试项目。现场监控量测项目分为必测项目(A类量测)和选择项目(B类量测)两大类。 6隧道现场监控量测项目及量测方法 隧道以地质超前预报、地质及支护状态观察、周边位移、拱顶下沉和仰拱隆起为应测项目，根据地质情况的不同，在隧道浅埋V级及浅埋级围岩段地表下沉应作必测项目。施工初期阶段位移及下沉量大或地质变化显著时，量测断面间距可取较小值。应适当增加量测频率。 6.1地质及支护状态观察 隧道洞内、洞外观察：隧道洞内观察

6、分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分，开挖工作面观察在每次开挖后进行，内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等。 洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰拱的稳定、地表水渗透的观察。 6.2净空水平收敛量测及拱项下沉量测 测点布设：净空水平收敛量测及拱项下沉量测在同一断面进行，拱顶下沉及周边收敛量测。 6.3地表下沉量测 地表下沉量测仅在隧道浅埋V级及浅埋级地段进行，其测点的布置与拱顶下沉及周边收敛测量的测点在同一断面内，地表下沉量测在开挖面前方(h+8)m处开始(h为隧道埋深)，直到开挖面后方4065 m下沉基本停止时为止。其量测频率原则上采用1次/日一2次/

7、日的频率。 6.4监控量测项目的管理基准 采用公路隧道喷锚构筑法技术规则的三级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准。即将允许值的23作为警告值，允许值的1/3作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明围岩是稳定的。 现场监测时。可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：一般级管理阶段监测频率可放宽些；级管理阶段则注意加密监测次数；I级管理阶段则应加强监测，通常监测频率为1次，天一2次，天或更多。 6.5量测数据的处理及应用 根据现场量测数据利用计算机Ex

8、el统计绘图功能，绘制位移一时间曲线或散点图，在位移时间曲线趋平缓时应进行回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。当最终收敛值大于允许收敛值的80且无明显减缓趋势，或当位移时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态。应及时加强支护，必要时应停止掘进，采取必要的安全措施。 根据位移变化速率判断围岩稳定状况，当变化速率大于10mm/天20 mm/天时，需加强支护系统；当变化速率小于0.2mm天时，认为围岩达到基本稳定。 衬砌(混凝土)施作时间，选择在各测试项目显示位移速度明显减缓并已基本稳定。其判断标准为：各项位移已达到预计位移量的8090(预计位移量可通过回归分析得到)，位移速度小于0.15 mm天；在膨胀性围岩和地应力大的围岩中初期支护变亿时间长，必要时，可提前施作衬砌混凝土。 测量过程中如发现异常现象或与设计不符时，及时提出，以便修改支护参数。 测点埋设情况和量测资料纳入竣工文件，以备运营中查考或继续观察。 6.6锚杆轴力量测 锚杆轴力量测每1做一个断面进行测试，每个断面不少于3根。 7争空位移、拱顶下沉的测点间距 拱