柴森发
浙江公路技师学院 310000
摘要:本文结合工程实例,根据隧道施工中围岩结构常见变形变位情况,对围岩监控测量的布置及其技术控制要点进行分析论述。
关键词:隧道施工;围岩监控量测技术;应用;分析
隧道施工是公路桥梁工程的重要施工内容,其施工开展中能够容易受围岩结构变形荷载影响出现一定变形或破坏问题,对隧道施工的质量和安全等产生不利影响,是隧道施工中监测控制的重要内容。下文将结合工程实例,对围岩监控量测技术在隧道施工中的应用及其技术控制要点进行分析。
1、工程概况简述
某高速公路隧道施工中,采用分离式隧道结构,其中,左隧洞全长约为1.44km,右隧洞全长约为1.43m,隧道施工地段的围岩结构等级为Ⅴ级,以强风化砂岩与泥岩为主,为裂隙纹理发育的破碎围岩区,岩层稳定性相对较差。针对这一情况,在进行该高速公路隧道施工中,为减少隧道开挖等施工对围岩稳定性的影响,经综合分析最终确定采用三台阶开挖施工方法,并加强隧道开挖施工中安全距离的控制,同时为对隧道施工中围岩与衬砌变形情况进行准确掌握,分别对隧道衬砌与隧道开挖原地面进行监控量测,严格按照隧道开挖施工设计的监测断面进行监测点布置,并根据设定的监测频率对必须监测项目进行监测实施,以通过全面、合理的围岩监控量测度隧道施工中的围岩与衬砌变形情况进行准确预测掌握,并及时采取有效措施进行控制,确保隧道施工的安全与顺利进行。
2、隧道施工中围岩监控量测技术的应用
2.1 围岩监控量测的设计
根据上述隧道施工的实际情况,首先,对隧道施工的地质与支护状态监测,是针对隧道开挖施工中隧道掌子面围岩炎性以及节理裂隙发育、岩层产状、地下水位变化、不良地质等进行观察了解,并与设计内容进行对比,以及时进行设计修正。一般情况下,对隧道围岩地质与支护状态的观察分析,多采用人工肉眼观察与测量工具量测相结合方式进行,并且需要在每次隧道开挖施工或支护施工完成后进行量测,对地质情况较差的地区需要对其初期支护与二次衬砌量测频率增加,以确保其观察分析的准确性。
其次,在进行隧道施工中地表沉降的监控量测中,由于地表沉降变化观测是围岩监控量测的重要项目之一,在地表沉降变化观测基础上能够对其施工中的地表以及地中沉降变化进行准确掌握,进而对隧道施工的安全性及其地质条件进行判断。一般情况下,隧道施工中地表沉降观测的监测点设置在隧道开挖施工范围内,主要针对隧道开挖地段的地表、地中下沉情况进行观测,在数据收集与分析基础上对其地表稳定性进行判断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据有关要求对隧道开挖的地表沉降观测需要在隧道埋设低于2倍洞跨的地段进行监控量测点布置,由于上述高速公路隧道施工中其洞口的覆盖层相对较浅,因此,其监控量测布置需要根据隧道开挖的深度增加逐渐增加,其观测断面布置主要在左右隧洞的洞口段以隧道开外范围以内的2.5m处进行一个监测点布置,同时在隧道开挖施工范围以外5m处进行另一监测点布置,对隧道浅埋段的每个观测断面其监测点数量设置在7个以上。如下图1所示,即为上述高速公路隧道施工中地表下沉观测点布置示意图。
图1 某高速公路隧道施工中地表下沉观测点布置示意图
此外,对隧道施工中隧道内水平收敛与拱顶沉降变化的监控量测中,是以隧道内净空收敛的收敛量与速度变化对其水平收敛变化进行评价判断,从而对隧道施工的围岩与支护结构变形情况进行分析;而对隧道施工的拱顶下沉量测,则是通过隧道施工的拱顶下沉量与速度变化进行计算分析,它在隧道施工的围岩稳定性判断中具有重要的参数意义,同时能够为隧道施工设计的各项参数设置提供参考。
2.2 技术要点
结合上述对隧道施工中监控量测内容及其设计的分析,其技术控制要点主要表现如下。
首先,在隧道施工监控量测的测点布置与保护中,由于隧道施工中针对隧道围岩的监控量测测点布置和保护容易出现测点埋设不及时或者是测点埋设不牢固、被破坏、反光片脱落等问题,应根据其问题情况采取合理的措施确保测点布置合理,且确保其不易受破坏,从而对隧道施工监控量测质量效果进行保障。比如,针对隧道施工的监控量测测点布置不及时问题,一般情况下,对隧道施工的围岩监控量测,其测点布置需要在初期支护完成后开始,并需要采取相应的保护措施避免测点被破坏影响监控量测的实施。但是,实际施工中,监控量测测点布置会受到施工工序以及隧道施工对监控量测重视程度等因素影响,因此,需要从加强对隧道施工的监控量测现场管理上进行合理控制和避免,通过加大隧道施工监控量测测点布置情况,对测点布置进行严格检查控制,在确保其正确合理情况下,在进入下一施工工序。
其次,隧道施工中,对围岩的监控量测实施,还应加强对量测数据采集准确性的控制。根据隧道施工围岩监控量测数据采集准确性影响因素,需要从数据精度以及隧道拱顶下沉数据的真实性两个方面加强控制管理。为确保围岩监控量测数据采集的准确性,应注意采取科学合理的围岩监控量测技术方法,在量测实施中尽量选择具有较高精确度且质量合格的仪器设备,同时确保量测人员的量测技术水平与能力素养较高,对存在偏差的数据,应通过增加量测次数来确保其最终量测数据准确性。对隧道拱顶下沉量测数据,为避免其对围岩监控量测整体结果准确性的影响,应注意定期进行隧道拱顶下沉量测的后视点复测,同时注意选择不同后视点进行测量对比,以确保其数据的准确性。
最后,在围岩监控量测的数据结果分析处理中,应加强对假性预警以及是否存在预警的情况进行判断,以避免数据采集错误引起的假性预警,针对假性预警情况应通过量测复核进行核对,同时避免因对隧道围岩地质情况和支护情况观察分析中存在预警情况掌握不足,造成对出现预警的忽略,引起隧道施工安全问题发生。
3、结束语
总之,对围岩监控量测技术在隧道施工中的应用研究,有利于促进通过隧道施工的围岩变化监控量测,采取合理有效的措施进行控制,从而对隧道施工安全进行保障,具有十分积极的作用和意义。
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论文作者:柴森发
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/9
标签:隧道论文; 围岩论文; 量测论文; 地表论文; 情况论文; 拱顶论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第30期论文;