客运专线大断面隧道变形监测技术应用研究.pdf

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1、第1期矿山测量NO．12013年2月MINESURVEYINGFeb．2013doi：10．3969／J．1ssn．1001—358X．2013．01．027客运专线大断面隧道变形监测技术应用研究王世杰，漆振华(兰州交通大学测绘与地理信息学院，甘肃兰州730070)摘要：文中以兰新第二双线某隧道变形监测为例，对大断面隧道施工监测中的工作任务及测量技术要点进行了阐述。通过对隧道监测数据的处理和分析，利用回归分析模型建立了变量关系，找到了隧道变形的基本规律，从而为施工监控和大断面隧道的变形趋势预报提供了理论支持。关键词：大断面隧道；施工监控；回归分析；变形趋势中图分类号：P224文献标识码：B

2、文章编号：1001—358X(2013)01—0079—03随着高速铁路、城市地铁、过江隧道和海底隧道现，隧道内的拱顶位移量则是判断隧道围岩稳定、选等重点工程的兴建。建设标准不断提高，建设环择应急措施等的重要依据。拱顶下沉主要监测方法境条件更加复杂，潜埋、软弱不良地质隧道工程数量有：精密几何水准测量方法、三角高程测量方法、利越来越多，隧道工程建设将面对更大的技术挑战。用巴赛特收敛系统和隧道断面扫描系统等方法。在高速铁路建设中，相匹配的隧道宽度和高度都比1．3净空收敛较大，对施工工艺、支护要求、变形量都有新的和更通常净空水平收敛监测是利用收敛仪进行，每高的要求。隧道变形监测对隧道施工至关重要

3、。如组水平收敛的两个测点应在同一断面。将收敛仪紧何更精确地监测和预报大断面隧道的变形已成为人贴隧道周边上的两固定点，每次测出两点的净长，们探讨的热点。求出两次量测的增量△，即为此处净空变化值。“新奥法”为指导思想的隧道施工过程中，为避1．4地表下沉免工程安全事故的发生，防止隧道在施工过程中出地表浅埋隧道通常位于软弱破碎岩层，稳定性现坍塌、冒顶等现象，需要通过围堰量测结果，分析较差。当隧道覆盖层厚度对于单线隧道小于20m，其不稳定性变化趋势及原因，以便及早遏制围堰变双线隧道小于40rn时，施工中往往出现拱部围堰受形及失稳。因此，及时进行隧道的监控量测并分析拉区连通，这时，拉裂破坏成为洞体稳定

4、的主要威在施工过程中其数据的变化规律尤为重要。胁，因此，必须对浅埋隧道穿越区地表沉降进行监测，这对与及时预报洞体稳定状态、修正支护设计与1大断面隧道变形监测的主要内容施工，保护洞顶附近房屋和重要建筑物的安全，具有1．1洞内外观察重要意义。图1为地表沉降监测点平面略图，图2隧道施工过程中应进行洞内、外状态的观察，这为洞顶地表沉降观测测点剖面示意图。是判断围岩动态、支护效果和预测前方地质条件的最直接手段。洞内观察可分开挖工作面观察和已施工区段两部分，开挖工作面观察在每次开挖后进行一次，内容包括节理裂缝发育情况、工作面稳定状态、涌水情况以及底板是否隆起等。观察后及时绘制开挖工作面的地质素描。对已

5、施工地段每天至少观察一次，内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况，以及施工质量是否符合要求。洞外观察包括洞口地图l地表沉降监测点略图表情况，地表沉降、边坡及仰坡的稳定、地表渗水及2监测实例数据分析与处理地表构筑物的观察等。1．2拱顶下沉2．1工程概况围岩变形时围岩应力形态变化是最为直观的表兰新第二双线某隧道全长3740m，进口段DK292+79第1期矿山测量2013年2月量测范围16142m～5m12■_一1O8■—■一地面下沉线-6I-JI42O．厂残1■■--一—注：簇时间／d图3收敛一时间关系图图2洞顶地表沉降观测测点布置示葸图120～DK293+528段位于建成区，隧道DK292+一

6、132．97～DK292+165段横穿高速公路，穿行于河阶八-l__，、地表下，轨面埋深16～33m。工程范围内地质构造／一’、一不发育，未发现明显地质构造痕迹。因隧道工程的_／＼八一-．地质条件和施工工艺的复杂性，在初始阶段施工工123456789101ll2l314lSl6l7l8192O21艺呈波动状态，然后逐步趋于稳定。要重视施工监图4收敛变化率一时间关系圈测，并对监测数据及时处理，以反映隧道支护的工作状态，准确、科学地调整支护参数。施工监测主要包旨：uv疑娶一，、gS蔓司括两个方面：监测数据采集整理和数据分析。壶2SlSO。_l_拱顶下沉量(ram12．2变形监测分析数学模型：回

7、归曲线在隧道变形监测中，常用的变形监测分析模型lZ5qb，，1011lZl514l51bl，1lZUZl时I~q／d有：回归分析模型、灰色系统分析模型、时间序列分图5拱顶下沉量一时间关系图析模型、神经网络、马尔柯夫模型等。本文采用回归与回归分析结果差异，为避免在后续的施工中出现分析模型对变形监测数据进行分析。。不必要的事故，及时改进了支护措施或施工方法。2．3洞内、外观察信息分析与处理2．5洞外地表沉降数据处理及分析洞内