市政隧道施工監(jiān)控量測(cè)施工工藝及方法

市政隧道施工監(jiān)控量測(cè)施工工藝及方法隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)不僅能指導(dǎo)施工、預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，確保安全，而且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)獲得圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和工作狀態(tài)信息（數(shù)據(jù)），為優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、支護(hù)參數(shù)和施工工藝提供信息依據(jù)，為二次襯砌提出合理的施工作業(yè)時(shí)間。1）、監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目、方法及頻率監(jiān)控量測(cè)分必測(cè)內(nèi)容和選測(cè)內(nèi)容，必測(cè)內(nèi)容在施工中必須按一定頻率進(jìn)行量測(cè)，選測(cè)內(nèi)容根據(jù)工程需要和業(yè)主要求進(jìn)行量測(cè)。具體見(jiàn)下表：監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目、方法及量測(cè)頻率表量測(cè)項(xiàng)目方法及工具測(cè)點(diǎn)布置測(cè)試時(shí)間1~15天16天~1個(gè)月1~3個(gè)月3個(gè)月以上必測(cè)項(xiàng)目地質(zhì)及支護(hù)狀態(tài)觀察巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)裂縫觀察和描述，地質(zhì)羅盤(pán)、規(guī)尺等全長(zhǎng)度開(kāi)挖后及初期支護(hù)后進(jìn)行每次爆破后及初期支護(hù)后周邊位移及地表沉降全站儀、精密水準(zhǔn)儀、精密銦瓦水準(zhǔn)尺隧道淺埋段沿洞軸線10~15m布置一個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)點(diǎn)見(jiàn)設(shè)計(jì)圖開(kāi)挖面距量測(cè)斷面≤2B時(shí)，1~2次/天開(kāi)挖面距量測(cè)斷面≤5B時(shí)，1~2次/天開(kāi)挖面距量測(cè)斷面＞5B時(shí)，1~2次/天（B為隧道開(kāi)挖寬度）水平收斂各種類型收斂計(jì)每隔10~30米一個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)設(shè)計(jì)圖，周邊收斂與拱頂下沉測(cè)點(diǎn)布置在同一斷面1~2次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月拱頂下沉精密水準(zhǔn)儀、鋼尺、精密銦瓦水準(zhǔn)尺1~2次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月超前地質(zhì)預(yù)報(bào)地質(zhì)雷達(dá)、TSP、TEM等超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)巖溶比較發(fā)育地段或者可能存在涌水突泥地段間隔50~100米一個(gè)斷面錨桿軸力錨桿測(cè)力計(jì)每個(gè)代表地段布置1~3個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)量3~7根錨桿，每根錨桿3~5各測(cè)點(diǎn)1次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月錨桿抗拔試驗(yàn)錨桿拔力計(jì)每個(gè)代表地段選擇3根做破壞性試驗(yàn)，其余均做常規(guī)檢測(cè)，每300根抽檢一組，每組抽檢3根選測(cè)項(xiàng)目圍巖壓力壓力盒每代表地段1~2個(gè)斷面，每個(gè)斷面3~9個(gè)測(cè)點(diǎn)1~2次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月圍巖內(nèi)部位移洞內(nèi)鉆孔安設(shè)單點(diǎn)或多點(diǎn)位移計(jì)鋼支撐內(nèi)力及應(yīng)力應(yīng)力計(jì)或應(yīng)變計(jì)噴射砼內(nèi)力及應(yīng)力應(yīng)力計(jì)或應(yīng)變計(jì)初期支護(hù)與二次襯砌之間壓力壓力盒二次襯砌內(nèi)力及應(yīng)力應(yīng)力計(jì)或應(yīng)變計(jì)2）監(jiān)控量測(cè)資料整理、數(shù)據(jù)分析及反饋

在取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，及時(shí)由專業(yè)監(jiān)測(cè)人員整理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)合圍巖、支護(hù)受力及變形情況，進(jìn)行分析判斷，將實(shí)測(cè)值與允許值進(jìn)行比較，及時(shí)繪制各種變形或應(yīng)力～時(shí)間關(guān)系曲線，預(yù)測(cè)變形發(fā)展趨向及圍巖和隧道結(jié)構(gòu)的安全狀況，并將結(jié)果及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)、監(jiān)理，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工。

（1）依據(jù)回歸分析、預(yù)測(cè)位移收斂、拱頂下沉及鋼筋應(yīng)力的最終值；

（2）以位移～時(shí)間曲線為基礎(chǔ)，根據(jù)位移、位移速率等分析、評(píng)定圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性。

（3）當(dāng)位移急劇增加，每天的相對(duì)凈空變化超過(guò)1mm時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，并密切注意支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化；

（4）當(dāng)位移～時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，同時(shí)支護(hù)開(kāi)裂或掉塊，此時(shí)應(yīng)盡快采取補(bǔ)強(qiáng)措施以防塌方；

（5）當(dāng)位移、周邊收斂、拱定下沉量達(dá)到預(yù)測(cè)最終值的80～90%，收斂速度小于0.1～0.2mm/d，拱頂下沉速率小于0.07～0.15mm/d時(shí)，可認(rèn)為圍巖基本穩(wěn)定，可施作二次襯砌；（6）利用位移、應(yīng)力反分析程序?qū)鷰r及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)；現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)所取得的原始數(shù)據(jù)，不可避免地會(huì)具有一定的離散性，其中包含著測(cè)量誤差。因此應(yīng)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)處理。數(shù)學(xué)處理的目的是：將同一量測(cè)斷面的各種量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比、相互印證，以確定量測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性；探求圍巖變形或支護(hù)系統(tǒng)的受力隨時(shí)間變化的規(guī)律，判定圍巖和初期支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。目前回歸分析是量測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)處理的主要方法，通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)回歸分析預(yù)測(cè)最終位移值和各階段的位移速率。3）監(jiān)控量測(cè)管理

開(kāi)挖圍巖穩(wěn)定性的綜合判別，應(yīng)根據(jù)量測(cè)結(jié)果按以下方法進(jìn)行。（1）按變形管理等級(jí)進(jìn)行判別，見(jiàn)下表：

管理等級(jí)管理位移施工狀態(tài)ⅢU＜U0/3可正常施工ⅡU0/3≤U≤2U0/3應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)ⅠU＞2U0/3應(yīng)采取特殊措施注：U為實(shí)測(cè)位移值；U0為最大允位移值。（2）根據(jù)位移變化速度判別，見(jiàn)下表：管理等級(jí)管理位移施工狀態(tài)ⅢV＜0.2時(shí)可正常施工Ⅱ0.2≤≤1應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)Ⅰv＞1（持續(xù)）應(yīng)采取特殊措施注v為變形速率（3）根據(jù)凈空變化速度判別凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時(shí)，圍巖處于急劇變化狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)。水平收斂（拱腳附近）速度小于0.2mm/d,拱頂下沉速度小于0.15mm/d，圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。

在淺埋地段以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下，應(yīng)采取監(jiān)控量測(cè)分析判別。（4）根據(jù)位移時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)來(lái)判別，見(jiàn)下表：管理等級(jí)du2/dt2施工狀態(tài)ⅢV＜0可正常施工Ⅱ0應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)Ⅰv＞0有坍方危險(xiǎn)，應(yīng)立即停止掘進(jìn)，加強(qiáng)支護(hù)注：du2/dt2為位移對(duì)時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)，即位移速率變化，如下圖：（5）觀察及量測(cè)出現(xiàn)異常時(shí),應(yīng)及時(shí)修改支護(hù)參數(shù)。一般正常狀態(tài)必須同時(shí)滿足以下條件:

a噴射混凝土表面無(wú)裂縫或僅有少量微裂縫。

b位移速度除在最初1～2

天允許有加速外,應(yīng)迅速減少。c位移很快達(dá)到穩(wěn)定,且圍巖狀況比預(yù)期要好時(shí),應(yīng)適當(dāng)減弱設(shè)計(jì)參數(shù)。采用復(fù)合式襯砌地段的監(jiān)控量測(cè)，應(yīng)在隧道周邊變形速率有明顯減緩趨勢(shì)，初期支護(hù)表面裂縫不再繼續(xù)發(fā)展；拱腳水平相對(duì)凈空變化速度小于0.2mm/天,拱頂相對(duì)下沉速度小于0.15mm/天,累計(jì)位移值不超過(guò)極限位移值的80～90%等情況下,選定圍巖和噴錨支護(hù)基本穩(wěn)定的最佳時(shí)機(jī)施做二次襯砌,淺埋地段應(yīng)及早施作二次襯砌。4）、監(jiān)測(cè)預(yù)警措施

施工過(guò)程中如發(fā)生監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)突變或監(jiān)測(cè)結(jié)果超出預(yù)警值時(shí)：

（1）立即停止開(kāi)挖掘進(jìn)，對(duì)掘進(jìn)面采取加強(qiáng)支護(hù)措施；

（2）立即上報(bào)項(xiàng)目部，由項(xiàng)目總工組織技術(shù)人員進(jìn)行分析，制定相關(guān)措施，并將情況及時(shí)上報(bào)業(yè)主和監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位，由監(jiān)理主持召開(kāi)會(huì)議進(jìn)行分析，確定處理措施；

（3）對(duì)發(fā)生突變地表道路和建筑物等實(shí)施24小時(shí)監(jiān)控；

（4）如涉及地表安全，立即請(qǐng)相關(guān)部門(mén)協(xié)助，采取疏解交通等有效措施，并請(qǐng)業(yè)主組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等部門(mén)共同制定應(yīng)對(duì)措施。5）、監(jiān)控量測(cè)質(zhì)量保證措施

（1）將監(jiān)測(cè)管理及及監(jiān)測(cè)實(shí)施計(jì)劃納入施工生產(chǎn)計(jì)劃中，作為一個(gè)重要的工序來(lái)抓，并保證監(jiān)測(cè)有確定的時(shí)間和空間。

（2）制定切實(shí)可行的監(jiān)測(cè)實(shí)施方案和相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)埋設(shè)保護(hù)措施，并將其納入工程的施工進(jìn)度計(jì)劃。

（3）施工監(jiān)測(cè)緊密結(jié)合施工步驟，監(jiān)控每一施工步驟對(duì)周圍環(huán)境、圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)、變形的影響，據(jù)此優(yōu)化施工方案。

（4）積極配合監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位報(bào)告情況和問(wèn)題，并提供有關(guān)切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)記錄，工程完成后，根據(jù)監(jiān)測(cè)資料