试论公路隧道施工监控测量的设计与实施论文

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1、试论公路隧道施工监控测量的设计与实施论文.freel。应保证沿隧道轴线每类围岩至少有一个量测断面。一般情况下，洞口段和埋深小于两倍隧道宽度地段，间隔5～10m一个量测断面；其余地段可根据地质条件，按规范要求布设断面。对于地质条件好且收敛值稳定的隧道，可加大量测断面的间距；对于围岩较差，收敛值长期不稳定，开挖进度快或采用分部开挖法施工的隧道，可缩小量测断面的间距。测点的布置要优先考虑拱顶、拱座和边墙，若围岩局部有稳定性差的岩体，也应该设置测点，遇软弱夹层时，应在其上下盘设测点。围岩位移有绝对位移和相对

2、位移之分。绝对位移是指隧道围岩或顶底板及侧端某一部位的实际移动值，其量测方法是在距测点较远的地方设置一基点（该基点坐标已知，且不再产生移动），然后定期用经纬仪自基点向实测点进行量测，根据前后两次观测所得的标高及方位变化，即可确定围岩的绝对位移量。应当根据洞室跨度的不同和所要求的精度的不同来选择不同种类的收敛计。量测到的收敛值是指已知两测点间在某一时间段内距离的改变量，按下式计算：△u＝R1－R2△v＝△u/△t△t＝t1－t2式中：△u，△v，△t--分别为收敛值、收敛速度、观测时间间隔；R1，R2

3、，t1，t2--时刻观测值。须指出，按上式计算的数值，前后两次观测时的量测方法应相同，必要时还需进行钢带尺刻度和温度的修正。3.3拱顶下沉量测隧道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值，单位时间内拱顶下沉值称为拱顶下沉速度。拱顶下沉量测也属位移量测，对于埋深较浅、固结程度低的地层，水平成层的场合，这项量测比收敛值量测更为重要，其量测数据是判断支护效果，指导施工工序，保证施工质量和安全的最基本的资料。拱顶下沉量的大小，可通过净空收敛观测值利用计算的方法而得到，根据测线A，B，C的实测值并利用三角形面积换算

4、求得。3.4围岩内部位移量测隧道围岩内部位移量测是通过钻孔位移计量测孔壁岩体不同深度的轴向位移。它不同于隧道围岩收敛观测，后者仅能测到洞室净空收敛变形，前者则能测到洞室围岩内不同深度上轴向变形。因此根据这些观测资料，可分析判断洞室围岩位移的变化范围和松弛范围，预测预报围岩稳定性，为修改锚杆支护参数提供重要依据。因此，隧道围岩内部位移量测的主要口的是为了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围，优化锚杆参数，指导施工。实践证明，当隧道开挖后，岩体固有结构被破坏，块体间阻力削弱而变形松弛，坑道围岩应力重分布，

5、坑道周边径向应力被释放，围岩内通常形成塑性区，一方面使应力不断地向围岩深部转移，另一方面又不断地向隧道方向变形并逐渐解除塑性区的应力。这种向隧道方向的变形，一般在开挖后24h内发展较快，而围岩开挖初始阶段的变形动态数据又在全部变形过程中占十分重要的地位，因此要求测点应尽快安装，并在下一循环开挖前获得初读数。围岩内部变形量测的设备，主要是使用位移计。当在钻孔内布置多个测点时，就能分别测出沿钻孔不同深度岩层的位移值。测点1的深度愈大，本身受开挖的影响愈小，所测出的位移值愈接近绝对值。围岩内位移的量测多在

6、软弱、破碎或具有较大地质结构面的围岩内进行。这类围岩本身力学性质复杂，受力变形规律不易预测，支护比较困难。进行围岩内位移量测，可以比周边位移量测获取更多的地层信息，特别是有关围岩内的信息，对分析围岩的位移规律，并据此调整支护参数，或设计新的支护结构大有助益。实用中，一般根据量测结果，先绘出位移-深度关系曲线（如图2）和位移-时间关系曲线（如图3）。如果在两相邻测点间位移突然变化，则表明在此两点间很可能有不连续位移发生，即松弛围岩的界面在此两点之间，调整支参数时，如有可能则应使锚杆长度超出此两点。如果

7、相邻测点间位移变化比较均匀，且最深测点仍有较大变形，则表明围岩受到扰动范围较大，仅靠调整锚杆长度一般难以解决支护问题；这时应采取综合治理措施，采用特殊的钢支撑加锚喷（挂网）等方案进行初期支护，并在必要时加大二次衬砌的强度与刚度。通过位移一时间曲线，如果掌握了围岩内部随时间变形的规律，则可更好地用于指导施工，如确定复喷的时间和二次衬砌的施工时间。其他实施项目，如地表下沉及边坡滑移量测、锚杆力、接触应力、衬砌力量测等笔者在此不再冗述。