(重慶交通大學(xué) 重慶 400074)

隧道監(jiān)控量測(cè)在施工中的應(yīng)用

羅攀峰

(重慶交通大學(xué)重慶400074)

隧道監(jiān)控量測(cè)作為新奧法三大要素之一，在隧道施工中有著重要的作用。通過(guò)對(duì)項(xiàng)目典型地段的拱頂下沉以及周邊收斂數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析，保證隧道在掘進(jìn)過(guò)程中的安全以及隧道施工的平穩(wěn)進(jìn)行。

監(jiān)控量測(cè)；數(shù)據(jù)分析；鐵路隧道

引言

本文依托鐵路隧道施工項(xiàng)目，應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)技術(shù)，對(duì)隧道施工安全有著重要的保障作用以及二襯的施作有著重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)為設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)提供著重要的參考。根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)才能了解圍巖動(dòng)態(tài)變形，從而做出合理的施工安排，是目前隧道施工技術(shù)中用法最普遍了解圍巖變化的方式。

一、工程概況

新杉樹(shù)陀隧道位于重慶市彭水縣高谷鎮(zhèn)境內(nèi)，中心里程YDK221+459.8，全長(zhǎng)4712m，最大埋深約375m，進(jìn)口段YDK219+153.179～YDK219+725.17，洞身段YDK221+206.281～YDK221+658.566，YDK222+980.916～YDK223+303.804，出口段YDK223+428.287～YDK223+734.331分別位于半徑1200右偏，半徑2000m左偏，半徑1800右偏的曲線上，其余地段為直線。計(jì)縱坡為1.5‰、3.02‰、-3‰的“人”形坡。

隧址區(qū)屬低中山烏江峽谷地貌，線路沿烏江右岸逆流而上，隧道穿越峽谷區(qū)，烏江切割較深，自然山坡較陡，大部分基巖裸露，植被較差。

二、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容及斷面布置

(一)隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目及方法

隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目包括圍巖及支護(hù)狀態(tài)觀察、拱頂下沉、周邊位移及收斂、地表下沉。圍巖及支護(hù)狀態(tài)觀察是對(duì)巖性、巖質(zhì)、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無(wú)松散坍塌、剝落掉塊現(xiàn)象、有無(wú)滲漏水等及噴層裂隙、剝離和剪切破壞、支撐是否壓屈進(jìn)行觀察或描述，采用地質(zhì)羅盤(pán)等。拱頂下沉可采用水平儀、水準(zhǔn)尺、鋼尺或測(cè)桿進(jìn)行量測(cè)。周邊位移及收斂可采用各種類(lèi)型收斂計(jì)進(jìn)行量測(cè)。地表下沉可采用水平儀、水準(zhǔn)尺、鋼尺或測(cè)桿進(jìn)行。

(二)監(jiān)控量測(cè)斷面布置

1.拱頂下沉測(cè)點(diǎn)和凈空變化測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面上，圍巖級(jí)別為V～I(xiàn)V級(jí)時(shí)，斷面間距為5～10m。圍巖級(jí)別為IV級(jí)時(shí)，斷面間距為10～30m。圍巖級(jí)別為III級(jí)時(shí)，斷面間距為30～50m。II級(jí)圍巖視具體情況確定間距，不良地質(zhì)和特殊巖土地段應(yīng)取小值。拱頂下沉測(cè)點(diǎn)原則上應(yīng)設(shè)置在拱頂軸線附近，當(dāng)隧道跨度較大時(shí)，應(yīng)結(jié)合施工方法在拱部增設(shè)測(cè)點(diǎn)。[1]

2.當(dāng)開(kāi)挖方法為全斷面法開(kāi)挖時(shí)凈空變化量測(cè)測(cè)線數(shù)為一條水平測(cè)線。當(dāng)開(kāi)挖方法為臺(tái)階法時(shí)，每臺(tái)階一條水平測(cè)線，若為特殊地段，每臺(tái)階一條水平測(cè)線，兩條斜測(cè)線。當(dāng)開(kāi)挖方法為分布開(kāi)挖法時(shí)，每部分一條水平測(cè)線，若為特殊地段，CD 或 CRD 法上部、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法左右側(cè)部，每分部一條水平測(cè)線，兩條斜測(cè)線其余部分一條水平測(cè)線。

3.選測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)考慮圍巖代表性、圍巖變化、施工方法及支護(hù)參數(shù)的變化。 監(jiān)控量測(cè)斷面應(yīng)在相段落施工初期優(yōu)先設(shè)置，并及時(shí)開(kāi)展量測(cè)工作。

4.不同斷面的測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在相同部位，測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng)布置。[1]

三、監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析

式(3-1)

則y=ax+b

式(3-2)

根據(jù)回歸函數(shù)計(jì)算公式a,b可由

式(3-3)

式(3-4)

式(3-5)

式(3-6)

取第一次時(shí)間為v1，第二次時(shí)間為v2,以此類(lèi)推第n次時(shí)間為vn。取第一次圍巖變形為u1，第二次圍巖變形為u2，以此類(lèi)推第n次圍巖變形為un。[2]

選取隧道V級(jí)圍巖斷面YDK222+485進(jìn)行分析。

通過(guò)計(jì)算回歸曲線為。由圖可知，圍巖拱頂早期變形不穩(wěn)定，變形較大。在第8天之后變形逐漸變小，且逐漸趨于穩(wěn)定，實(shí)際數(shù)據(jù)曲線與回歸曲線基本重合，因此可判定最終變形穩(wěn)定。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)隧道監(jiān)控量測(cè)可以充分了解隧道圍巖在初支后的變形情況，根據(jù)不同的變形情況采取不同的處理措施，為隧道施工提供安全保證。[3]通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和理論回歸曲線的對(duì)比，判斷圍巖是否穩(wěn)定，為二襯的施作提供了參考時(shí)間。同時(shí)圍巖變形的最終累計(jì)變形量不應(yīng)超過(guò)預(yù)留變形量，保證結(jié)構(gòu)不會(huì)侵入限界。

；

[1]TB 10003-99,鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]高加磊.監(jiān)控量測(cè)在魯竹壩2#隧道施工中的應(yīng)用[J].科技信息(科學(xué)·教研),2007,(16):108,113.DOI:10.3969/j.issn.1001-9960.2007.16.100.

10.3969/j.issn.1007-7359.2008.02.035.

羅攀峰(1989.02-)，男，漢族，四川資陽(yáng)人，學(xué)生，重慶交通大學(xué)，建筑與土木工程。

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