長大淺埋隧道的施工監(jiān)測

長大淺埋隧道的施工監(jiān)測1工程及地質(zhì)概況某隧道左線長4320m，右線長4370m，隧道最大埋深307m。隧道進(jìn)口段為淺埋段，左右線淺埋段共長約900m，最小埋深為2.5m。隧道設(shè)計采用分離的雙洞單向三車道隧道，隧道最大寬度約16.81m，開挖高度約11.75m，隧道襯砌采用復(fù)合式襯砌斷面。隧道穿越地層主要為古生界寒武系中統(tǒng)徐莊組，張夏組及上統(tǒng)崮山組，長山組和風(fēng)山組地層，出口處局部為第四系沉積層，巖性相當(dāng)復(fù)雜，變化頻繁，從硬質(zhì)灰?guī)r到軟巖體如砂巖，無粘結(jié)力的碎石土，節(jié)理裂隙發(fā)育，地下含水以基巖裂隙水分布最為廣泛。因此，無論從自然地理、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、水文地質(zhì)條件各方面來說，隧道的施工條件都相當(dāng)惡劣。2施工與監(jiān)控方案鑒于隧道斷面大、隧道長、地質(zhì)條件復(fù)雜、在施工中采取反饋設(shè)計與信息化施工手段進(jìn)行隧道開挖，將新奧法(NATM)思想融入設(shè)計、施工、監(jiān)理、監(jiān)測、管理的各個方面，將施工過程中捕獲的各種信息及時反饋、分析和處理，以對原設(shè)計和施工方法、支護(hù)參數(shù)進(jìn)行跟蹤監(jiān)控,遇有不適當(dāng)之處及時進(jìn)行修改調(diào)整,并總結(jié)經(jīng)驗。在隧道開挖與圍巖支護(hù)等環(huán)節(jié)中，可能會出現(xiàn)各種不可預(yù)見的因素，對施工進(jìn)度與人員安全造成影響。因此，加強隧道施工全過程的監(jiān)控量測，實現(xiàn)信息化施工，及時掌握圍巖與支護(hù)動態(tài)，確保隧道施工過程中圍巖穩(wěn)定與支護(hù)安全；同時為二次襯砌支護(hù)合理時間的選擇、驗證支護(hù)結(jié)構(gòu)型式及支護(hù)參數(shù)，評價支護(hù)結(jié)構(gòu)與施工方法的合理性，并為優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，調(diào)整施工工藝提供最直接、最有效的原始數(shù)據(jù)至關(guān)重要。量測工作是新奧法構(gòu)筑隧道非常重要的一環(huán)，根據(jù)施工環(huán)境的實際情況選擇監(jiān)測項目，并充分利用監(jiān)測成果，應(yīng)用信息化施工技術(shù)，乃項目部提高工程質(zhì)量“降低工作成本”保證安全和工期的重要舉措。隧道動態(tài)反饋設(shè)計與信息化施工工作流程圖，如下圖1.1圖1.1隧道動態(tài)反饋設(shè)計與信息化施工工作流程圖3量測設(shè)計3.1隧道監(jiān)測的內(nèi)容信息化設(shè)計與施工的關(guān)鍵是收集信息，監(jiān)測技術(shù)是信息獲得的主要手段。信息的來源主要分2個階段：一是勘察階段，通過勘察信息確定初步設(shè)計方案和施工方法；二是施工階段，收集施工期間的地質(zhì)、施工方法信息，反饋分析，必要時修正初步設(shè)計方案和施工方法，達(dá)到最優(yōu)化的設(shè)計和施工方案。隧道監(jiān)測的內(nèi)容較多,包括地質(zhì)條件、應(yīng)力、應(yīng)變和位移等監(jiān)測,目前在隧道工程中主要進(jìn)行監(jiān)測的隧道內(nèi)現(xiàn)場觀察、拱頂下沉、周邊收斂、錨桿拉拔力等,其具有穩(wěn)定可靠、反映直接、簡便經(jīng)濟等優(yōu)點。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道工程建設(shè)，應(yīng)該加強多方面的監(jiān)測，如地表沉降、圍巖內(nèi)部位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力與變形等。3.2某隧道現(xiàn)場測試方法某隧道切實有效地控制好隧道監(jiān)測中必測項目，已能滿足大部分隧道項目施工的需要。3.2.1地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察隧道每次爆破后通過肉眼對掌子面圍巖進(jìn)行觀察，同時通過地質(zhì)羅盤量測及錘擊等手段描述和記錄圍巖地質(zhì)情況，包括圍巖的巖性、巖石堅硬程度、風(fēng)化程度、巖層產(chǎn)狀、裂隙發(fā)育程度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面、地下水情況等，從而判斷圍巖級別是否與設(shè)計相符，進(jìn)行拍照記錄和地下水滲水量測量。初期支護(hù)施作后對噴層支護(hù)狀態(tài)和錨桿工作狀態(tài)進(jìn)行觀察，觀察噴層是否出現(xiàn)脫落、開裂以及脫落、開裂程度，錨桿工作是否正常等，若發(fā)現(xiàn)異常情況及時進(jìn)行記錄和反饋。案3.2.湊2椅緩地表沉降具觀測司本項目隧乓道進(jìn)口埋儀深較淺，紙開挖時可細(xì)能引起地隙層深陷，親量測的目憤的是在于麥了解以下并內(nèi)容：桿①閣、蟻地表下沉午范圍、量鉤值；居②聾、鉤地表及地杠中下沉隨逗工作面推擇進(jìn)的規(guī)律替；響③棉、央地表及地陜中下沉穩(wěn)燕定的時間挖。朗在選定的贈量測斷面恥區(qū)域內(nèi)，度首先設(shè)一英個通視條段件較好、衰測量方便黎、牢固的照基準(zhǔn)垂點闊(料基準(zhǔn)點布綿置地表沉甩降影響區(qū)碑以頸外緒)僻，然后在縣各個孩斷面埋設(shè)伯地表沉降支測樁，測銜樁采閉用慕Φ冠1副6浩鋼筋制作廣而成，并冬用水泥砂隨漿埋設(shè)牢折固。逝每個斷面辜設(shè)諸7殖個測點，涉測量斷面萬沿隧道縱同向延伸（宣如搏圖帆1.冶2船）。振地表下沉蠟量測采用腿水準(zhǔn)儀進(jìn)園行量測，闖測量精度詞為改1m躲m禿，標(biāo)高采于用絕對標(biāo)尾高或相對輸標(biāo)高。對舉于淺埋隧脫道地面沉拔降以及沉經(jīng)降的發(fā)展勢趨勢是判譜斷隧道圍龜巖穩(wěn)定性浸的一個重鋒要標(biāo)志。羽女勾圖扭1.2昏服地表沉降貌觀測點布女置圖婆3.2.喚3底周邊收斂擾量測繡圍巖周邊動各點趨向耍隧道中心穗的變形稱愚為鼻“席收鴿斂召”道，所謂圍阿巖周邊收韻斂位移量竄測主要是串指對隧道熊內(nèi)壁面兩板點間連線覽方向的位仗移的量測會，此項量容測稱希為梢“歌收圾斂玉”寸量測。收掀斂量測是辯隧道施工罷監(jiān)控量測無的重要項蓄目，收斂則值是最基最本的量測羽數(shù)據(jù)，是側(cè)判斷圍巖蠶動態(tài)最主銹要的量測傷項目，必垃須量測準(zhǔn)泄確。隧道春工程施工新比較強調(diào)財圍巖變形梯，因為巖哄體變形是披應(yīng)力性態(tài)送變化的最尿直觀反映爸，是隧道饑開挖時圍孩巖動態(tài)、鍵圍脫巖條件、雄支護(hù)效果用的綜合體勾現(xiàn)，是在培隧道全長刪進(jìn)行的重嗎要量測項陰目。此項莖目的量測丙結(jié)果可用倘以判斷：制周邊圍巖逆的穩(wěn)定性散；確定支殼護(hù)時間、知推算位移墾速率、最攔終位移值玻、初期支開護(hù)的妥當(dāng)顛與否及襯意砌、仰拱茫的灌注時岸間等。險隧道開挖便爆破以后蹲，沿隧道訴周邊拱腰病和邊墻部著位分別埋想設(shè)測樁，冊測樁的埋姻設(shè)方法與勾拱頂下沉題測樁埋設(shè)臟方法相同揀。為了便留進(jìn)行數(shù)據(jù)宣分析，周竄邊收斂與賽拱頂下沉功測樁布置破在同一斷祥面。若隧憑道采用臺衛(wèi)階分步開踐挖，需布悄設(shè)軋1臣、敢2奔、罩3碧三友條量測基絮線，其基濫線在上臺呢階開挖后揚布設(shè)，主躬要量測上削臺階開挖菌后圍巖及束支護(hù)的變否形；下臺擱階開挖后爹需及時在壘同一斷面敬布設(shè)軟4佛、施5笑、卷6竿基線，主煉要量測下夫臺階開挖換后圍巖及瓣支護(hù)變形觸。張隧道周邊朗收斂測點葡布置如圖適1.3撲所示。采嘩用森JSS3具0籃A醬型系列數(shù)肝顯收斂計仍進(jìn)行量測適，量測時號先用溫度胳計測度環(huán)懼境溫度用殺于鋼尺溫料度變形修它正，從收崗斂計鋼尺室上讀出整糖讀數(shù)，從萌數(shù)顯計上守讀出微讀備數(shù)，兩者幕之和即為引基線的長筆度，每次俱量測值之鐮間的差值脫即為隧道用的周邊收潔斂值。報圖拍1.3平榆拱頂下沉埋及周邊收謝斂測點布砍置示意圖身3.2.撓3算摟拱頂下沉咬量測臺隧道拱頂償內(nèi)壁的絕黨對下沉量爐稱為拱頂始下沉值，瓜單位時間森內(nèi)拱頂下測沉值稱為沿拱頂下沉業(yè)速度。拱繼頂下沉量廳測也屬位泥移量測，濾對于埋深輝較淺、固挽結(jié)程度低港的地層，佛水平成層己的場合，滑這項量測猾比收斂值鑰量測更為以重要，其憐量測數(shù)據(jù)凱是判斷支神護(hù)效果，豎指導(dǎo)施工仍工序，保屠證施工質(zhì)屬量和安全亡的最基本可的資料型隧道開挖采后在毛洞你拱頂設(shè)置暈帶掛鉤的狹預(yù)埋件作攝為拱頂下吸沉量測測拒樁訂(促如圖所有1.3聰示脾)驚，埋設(shè)前繳先用小型幻機具在待右測部位鉆畫孔，然后孕將測樁放瓶入孔內(nèi)，琴用快凝水信泥或早強鬼錨固劑固淺定，在施饒工易破壞備的位置用踐紅色油漆代做好標(biāo)記族并在測樁菜頭設(shè)保護(hù)夕罩。對于使較差的圍中巖，測樁密可在初期棕支護(hù)施作六后布置。陶采用精密雅水準(zhǔn)腳儀亦(遣精提度魂0.1m廉m蠅)永和因瓦水約準(zhǔn)尺從洞耀外或洞內(nèi)侍基準(zhǔn)點轉(zhuǎn)事點至量測筋斷面附鎮(zhèn)近糾(的見圖伸1.4扭)幫，然后將精鋼尺垂直備懸掛在拱醫(yī)頂掛鉤上巨，通過水廳準(zhǔn)儀前視糕鋼尺讀數(shù)嫌，通過溫飽度修正后認(rèn)可得鋼尺巴讀數(shù)尤，由此可婆得拱頂對昆基準(zhǔn)點的炎相對高程傻，相隔一層定時間后材用同樣的夫方法可得云拱頂?shù)南帏潓Ω叱唐?，則事即為該段殿時間的拱胸頂沉降值闊。辛圖喚1.4鞏撞漸拱頂下沉棗量測方法敘示意圖跡4致等現(xiàn)場測試階結(jié)果玉4.村1大地質(zhì)及支叔護(hù)狀況觀備察情況泛以某隧道刪左洞為例僑：左洞洞掀口為弱風(fēng)疑化灰?guī)r，別致密結(jié)構(gòu)或，條帶狀帥構(gòu)造，條鈔帶貫寬須1-3c禿m撿，夾灰黑炒色泥質(zhì)條玩帶，層間澇結(jié)合一般鋸，裂隙較圾發(fā)育，一殖般間模距進(jìn)0.25瞇-0.4討m秘,虜裂面較粗及糙，不規(guī)險則，延伸堂較短，巖柿體層間干鞋燥，隧道備軸線與巖季層走向近陸于正交，體與主要裂玉隙呈小銳刑角相交，尖弱風(fēng)化的截薄層巖層錘與較發(fā)育趣的裂隙交蜜切，易產(chǎn)姜生層間滑準(zhǔn)移、拱頂怨剝落、掉來塊等巖體另局部失穩(wěn)鮮現(xiàn)象，應(yīng)中注意初期甘支護(hù)時機造及層間滑袋移產(chǎn)生的腫側(cè)壓力。則4.2提攀某隧道左菊線地表量膊測數(shù)據(jù)分淘析渣在隧道來左線調(diào)進(jìn)口淺埋葉段沿隧道遲軸線方向羅布設(shè)舍5磚個量測斷蹤面，隧道酬右線分進(jìn)口淺埋堆段沿隧道寬軸線方向鋪布設(shè)牲7尤個量測斷隆面。隧道傳上部測點木間距規(guī)5裹m河，隧道兩艦側(cè)測點間麻距酸5嘩m釣。浪圖弊1.5Z撞K1俗53邊+3權(quán)90句斷面各測瞧點地表沉磚降時態(tài)曲誠線皆圖辭1.6流Z危K甩153環(huán)+續(xù)39嬌0區(qū)斷面地表罩累計沉降聞曲線蠻根據(jù)量測錦結(jié)果可以幻看出爹：倡(嫌1)膜Z鞠K1差53不+率390攤斷面翼2蔽點地表沉脆降值較大以，為氣74鼓m蝕m捐，其余各膚點地表沉未降值均慨在決3寸5插m妨m見以內(nèi)；像(造2觸)粗地質(zhì)條件客越差，隧岡道施工引飲起的地表嫌沉降越大片，南重Z柏K1牌53粘+3縮90豬斷面鋒左側(cè)為松斥散土層鄰，漢出現(xiàn)小面育積的塌方雄，販地質(zhì)條件味比其他部門位差，地疊表沉降也紀(jì)明顯其他月部位大；進(jìn)(車3勻)饅贈在題隧道開挖回過程中，放上臺階開禮挖引起的遍地表沉降昂最大貝；泡（鞠4妹）從位液移凱-滾時間曲線謀圖看，圍厘巖變形表刪現(xiàn)為大速凱率，暫時傘穩(wěn)定，再裁急劇變形鏟，并逐漸礙趨于穩(wěn)定冒。當(dāng)開挖矩掌子面到巧達(dá)扶Z蠢K1境53低+3討9濟0雅附近時，瘦地表沉降胡出現(xiàn)明顯盒的變化。面4.3沾簽?zāi)乘淼雷蟀呔€拱頂沉糟降量測數(shù)耽據(jù)分析微圖副1.7臟Z戀K千153呆+刺37荒0規(guī)拱頂沉降足曲線皺從拱頂下些沉?xí)r究態(tài)曲線猴可看出：么(1)戶某湖隧道拱頂疼下沉值國在《公路算隧道施工練技術(shù)規(guī)范作》退(JTJ芹042-五94悔)抱允許范圍楊內(nèi)，蠟該斷面堆拱頂下沉救值約晝13幟m忙m仙，穩(wěn)定時釋間榮約頑2葛0頑～鋪3閉0型天洞。流(斯2撐)熄隧道開挖相初期拱頂錯下沉速率先較大，巖當(dāng)隧道開科挖通過一敞定距離，慈前方隧道脆開挖對后揀方已支護(hù)鎮(zhèn)斷面影響銹不大以后至，拱頂沉跳降些下沉速率東逐步減小故并最終趨恢于穩(wěn)定。慶4.3避泄某隧道左攔線收斂量皺測數(shù)據(jù)分信析鵝周邊收斂劑量測結(jié)果廊中負(fù)值表邪示向內(nèi)收撫斂，正值嗓表示向外驚擴張。%%%匹圖上1.8迎Z圣K突153循+陰37溝0痕周邊收斂眉曲線煤從周邊收憶斂時經(jīng)態(tài)曲線朽可看出：掀（夜1仿）從監(jiān)測拜開始到掌訓(xùn)子面掘甲進(jìn)戶10篇m觸的范圍內(nèi)撒，位移呈悼直線增長御，此階段手位移量達(dá)明總量辛的簽70雀%漠-80父%狀；饒（茫2對）位移經(jīng)緞過初期較珍快的增長紋后，速率濕減小，可啞見周邊收應(yīng)斂受掌子貌面推進(jìn)的薯影響明顯陽變小。同喚時位移出重現(xiàn)波動，所說明收斂悅受施工因爐素的影響圣，如噴混體凝土、立套工字鋼、誕打錨桿等稍；險（折3穿）籃臭但掌子面咽推進(jìn)樣到離30荒m蒜，即大四約委2氣倍洞徑時膝，位移基舉本收斂，煌不再發(fā)生尋變化，可孔見該隧道蓮的空間影貌響大約帳為津2摔倍洞徑。?。ㄉ?筍）從理論諷上講，曲柔線反映出膏初期支護(hù)杜在開挖刊后柴6污天左右進(jìn)鴨行最理猾想池(上急劇變形憶期之劍后診)杠，但由隧應(yīng)道圍巖完玩整性較差六，斷面較噴大，所以郵初期支護(hù)框在隧道開掉挖后及時僻進(jìn)行施作蹄。5結(jié)論荷1挽、由于大科跨徑淺埋殲隧道圍巖圾應(yīng)力和變魄形具有多護(hù)變的特點臉，采取量古測手段，鵝跟蹤掌握幸圍巖應(yīng)力禍和變形，惠及時調(diào)整撒支護(hù)參數(shù)歡，是長大擴隧道施工礙技術(shù)工作熟的一項重看要內(nèi)容。泄施工中應(yīng)化當(dāng)自始至拖終地堅先持趣“暫勤量開測潤”刻的原則，槳以實現(xiàn)