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1、公路2002年6月第6期HIGHWAYJun12002No16文章编号:0451-0712(2002)06-0024-03中图分类号:U45613文献标识码:B旦架哨隧道监控量测与信息化施工朱乐辉,郑金科,尹雪辉(广东省长大公路工程有限公司广州市510075)摘要:在旦架哨隧道施工中,进行了监控量测,经对量测数据分析处理,得出围岩的位移及应力变化规律,从而正确指导了施工。关键词:旦架哨隧道;量测;变化规律;指导施工1工程简介旦架哨隧道位于广东省佛冈县城南约5km处,是京珠南高速公路的重要工程之一,为上、下行分离的六车道公路隧道,全长1520m。隧道区域地质构造复杂,位于佛冈—丰良断裂带的
2、西部,清远—高要褶皱的北段,断层节理发育,裂隙水较多。隧道穿越的岩层主要为坡残积土、变质千枚岩和劣质煤层系。整个隧道均为II、III类围岩,其中II类880m,III类560m。图1锚杆轴力、围岩压力型钢应力、衬砌应力量测断面仪器布置隧道施工方法,采用注浆小导管或锚杆超前支护,弧形导坑或短台阶法开挖,以工字钢拱架、注浆(1)必测项目:洞口地表沉降观测、洞内水平收锚杆、钢筋网、喷射混凝土组成初期支护,二次衬砌敛量测、拱顶下沉量测;为模筑混凝土。(2)选测项目:锚杆轴力量测、二次衬砌应力量测、围岩应力量测、型钢支撑应力量测。2量测的意义与目的3.2施测部位和测点布置(1)认识各种因素对地表和
3、围岩变形的影响,以根据隧道的实际情况与施工需要,必测项目在便有针对性地改进施工工艺和修改施工参数;II类围岩段每20m一个断面,III类围岩段每30m(2)掌握围岩的应力状态及位移,确定其松弛范一个断面;选测项目选择了3个II类围岩段,2个围,对围岩的稳定性作综合评价;III类围岩段,每个量测段布置3个断面,每2断面(3)了解掌握支护结构的应力状态与围岩压力间隔5～8m。测点布置见图2所示。状态和分布,了解支护参数和时间,以确定有利的支3.3量测频率的确定护型式;测取读数的频率按照规范的要求进行,确保采(4)对隧道围岩和衬砌应力异常状态进行及时集数据的可靠性、准确性、科学性,数据采集的频
4、率的预测预报,防止事故发生。见表1。3量测方案设计4监控量测数据的采集和数据处理3.1监测项目的确定由于各种因素,现场量测所得的原始数据具有根据旦架哨隧道的施工需要、施工图设计和有一定的离散性,必须进行偏差分析、回归分析和归关规范,确定的量测项目见图1所示。纳整理。收稿日期:2002-03-052002年第6期朱乐辉等:旦架哨隧道监控量测与信息化施工—25—表1施工监测数据采集频率量测时间间隔序号项目名称方法及工具1～15d16d～1个月1～3个月3个月以后1地表下沉水平仪、水准尺开挖面距量测断面<2B,1～2次öd,<5B,1次öd2水平收敛收敛计1～2次öd1次ö2d1～2次ö周1～
5、3次ö月3拱顶下沉水平仪、水准尺1～2次öd1次ö2d1～2次ö周1～3次ö月4锚杆轴力锚杆测力计1～2次öd1～2次ö2d2次ö周3次ö月5二衬应力压力盒1～2次öd1～2次ö2d2次ö周3次ö月6围岩压力压力盒1～2次öd1～2次ö2d2次ö周3次ö月7型钢应力钢筋计1～2次öd1～2次ö2d2次ö周3次ö月图2水平收敛和拱顶下沉测点布置图3YK240+841.6断面围岩压力R～t图现以旦架哨隧道II类围岩段YK240+841.6可得公式U=tö(7213+4153t),同样方法可得-516t断面的围岩压力为例,对量测数据进行分析处理,量指数函数U=0119×e。测数据见表2。(2)
6、偏差分析。①双曲函数。表2量测数据2时间间隔围岩压力时间间隔围岩压力D=±∑(u回-ui)(k-2)dMPadMPa=±0100137ö(49-2)=±01005400400.1586$=010054ö012066=216%50.0458500.1787②指数函数。100.0952600.19352D=±∑(u回-ui)(k-2)150.1224700.1973200.1299800.1996=±0100453ö(49-2)=±010098250.1395900.2031$=010098ö012066=417%300.14991000.2066由偏差分析可以得出,双曲线函数精度比指数函数
7、精度高,选用双曲线函数U=tö(7213+(1)回归分析:从量测数据表的结果,可以找到4153t)。一条时态曲线并可得到回归曲线见图3所示,初选由回归曲线U=tö(7213+4153t)可以计算出,-bt指数函数U=r×e和双曲线函数U=tö(a+bt)。当t=∞时,U=0122MPa。令双曲线函数U=tö(a+bt)中的uöt=y,t=x,从数据可看出,开挖后围岩压力前30d增加可得y=a+bx。较快,以后增加较慢,60d以后基本
