廊坊市中铁物探勘察有限公司 河北省 065000
摘要:隧道是铁路、公路交通网络设计系统重要组成部分,在整体设计过程中需要考虑到影响因素的差异性,按照固定的设计形式对其进行优化分析。近些年来我国隧道建设实践项目的类别比较多,在具体发展进程中存在数量多、长度长及断面大的特点,基于隧道施工的多样性,在具体设计过程中要明确施工工艺,按照固定的设计形式对其进行分析,进而促进我国高速公路隧道施工技术的创新和进步。
关键词:监控量测;隧道施工;重要性
1 监控量测在隧道施工中的重要性
随着社会的发展和科技的进步,为确保地下工程的安全、质量,监控量测作为一个重要的控制手段在我国得到了突飞猛进的发展。监控量测是施工质量安全控制的一个重要组成部分。监控量测可以把隧道开挖后的“围岩—支护”系统的变化动态作为判断围岩稳定性和支护结构可靠性的依据,把现场监控所获得的信息加以处理,与工程类比法的经验相结合,建立一些必要的判断准则,确定支护参数或为施工提出合理建议。对于软弱围岩,现场监控量测更显得尤为重要。监控量测数据必须符合设计和规范要求,方可继续施工,否则必须视情况,改为停止掌子面开挖或者边施工边加固。监测数据必须及时向各参建方反馈,以便于对现场情况的了解并进行对应的解决措施。以往测量数值的应用在监控测量中并没有得到重视,改为隧道塌方、周边建筑物严重开裂等一些事故时有发生,可见一个合理的监测方法运用到隧道施工中,无疑对施工质量以及整体安全系数的提高,有着显著效果。
2 监控量测的内容及原则
2.1监控量测的内容
现场涉及到的影响因素比较多,为了减少干预因素的影响,必须对现有的设计形式进行优化,按照固定的操作体系和设计准则,确定项目类型,并通过判断围堰的稳定性指导设计。基于设计模式的重要性,选择的施工项目要在符合设计标准,深入的对稳定状态及锚喷支护进行分析,最终确定合理的支护形式。在具体设计阶段要对地质类型进行一定的了解,在隧道爆破开挖后立即进行工程地质与水文地质状况的观察和记录,并进行地质描述。在位移过程中必须明确支护形式稳定性和和合理性的设计原则,对其进行测量,并计算出准确的数据。隧道开挖后要及时进行外围岩操作,按照具体设计形式计算出合理的应用形式,保证整体应用形式的合理性。
2.2监控量测目的
监控量测作为设计形式的重要组成部分,在具体设计过程中需要借助现场设计形式,对隧道围岩进行合理有效的监测,并将其作为指导隧道施工的重要形式,在具体应用过程中明确基础操作形式的特殊性,并按照围岩等级及相关因素,提供合理有效的数据,便于施工体系的维护和利用。监控量测在具体应用过程中能实现对信息的动态监测,并指导后续施工工作,为修改设计形式提供理论依据。在具体设计过程分中必须掌握围岩的动态信息,做到及时反馈。
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3 隧道施工监控量测的主要环节
3.1洞内外的观察
在隧道施工的过程中,我们首先应当做好洞内外的观察工作。其中,洞身浅埋段以及洞口段是我们在洞外进行观察的重点,除了需要对洞口的地表开裂、边坡稳定性、地表变形等情况等进行记录之外,还需要对地面所具有的建筑物进行观察,在每次挖掘之后应当立即绘制开挖工作面的地质素描图、填写工作面地质状况表等等,并将所观察到的数据同之前所具有的勘查资料进行细致的比对。而对于已施工完毕的地段来说,则主要需要对锚杆、混凝土、二次衬砌以及刚架变形等情况进行记录。
3.2设置测点
在开展隧道监控量测工作的过程中,需要以量测初期支护上各点的绝对位移对其所具有的周边位移进行量测。而为了能够便于我们对水平位移结果进行校核,则需要适当的增加部分斜向收敛量测以及水平量测。而在V级围岩方面,我们应当在其边墙以及拱腰等位置分别设置一条水平测线,并在其上方以一定的间距布置一定数量的测点。如果现场地质情况较为复杂、偏压较为明显或者下沉量较大时,就需要对基底隆起以及拱腰下沉的位置同时进行量测,并在对测点安装时需要保证在挖掘12小时之后就完成初次读数。
3.3地表沉降
3.3.1沉降点的布置
在隧道地表发生沉降的位置,我们应当在隧道挖掘之前就对测点进行布设,将隧道内测点以及地表沉降测点尽可能的都布置在隧道的中线位置处,并保证其能够同拱顶下沉测点设置在同一个断面位置处。在地表沉降测点方面,我们需要将其所具有的横向间距设置在2到5m之间,且在其靠近中线附近的测点应当进行适当的加密。而如果周围地表位置存在建筑物,就需要我们根据建筑物的数量以及大小将我们的监控量测范围进行适当的加宽。另外,我们通常所使用的测点为顶部光滑的球面钢制测钉子,在我们将其打入土体之后需要保证该测钉能够具有足够的长度,且保证其打入的稳定性、避免出现松动现象。
3.3.2监测实施
在本次监测过程中,我们主要需要应用到的仪器主要有塔尺、水准仪以及测微器等。在基点埋设方面,我们应当保证基点的埋设位置应当控制在沉降影响范围外的土质情况较为稳定的区域内,并保证埋设位置所具有的开阔性,以此来保证我们能够在后续过程中更好的开展观测工作。而在沉降点埋设方面,我们首先需要在地表位置进行钻孔,将其放入到沉降测点之中,并在埋设完毕之后将其用水泥砂浆填实。而在保证测点埋设完全稳定之后对沉降点的初始高程、沉降值等进行计算,在获取这部分数据之后将每一次测量到的地表沉降数据进行全面的收集、整理与计算,并以分阶段的方式绘制出其沉降曲线,从而使我们能够根据该曲线所形成的地表沉降槽对其进行良好的分析、处理。
3.4隧道净空监测
在隧道净空监测这项工作中,我们需要借助全站仪和收敛计这两种仪器。在实际监测时,需要我们使用全站仪以贴反射片的方式将其作为测点靶标,并将其粘在预埋件上。在计数时,需要取两次读数的平均值,通过收敛计的使用记下钢尺在联尺架端的数显读数以及基线长度,并做好数据的记录工作。
3.5隧道内的沉降和收敛观测
隧道的沉降和收敛可以根据沉降及收敛及时调整施工放样时的开挖轮廓线,即保证了隧道轮廓不侵线也可以调整预留沉降量,节约成本,并且根据沉降可以及时的得到隧道内的变形情况,以此使施工安全可以得到进一步的安全保证确认。在观测点布置方面,根据地质围岩等级确定布置间距,一般来说,Ⅲ级围岩每20m、Ⅳ级围岩每10m、Ⅴ级围岩每5m布设一个观测断面。并在地应力较大、断层破碎带、膨胀土、湿陷性黄土等不良和复杂地质区段适当加密布设。
4 结束语
监控测量隧道施工方法对于隧道施工企业是一个不可或缺的重点管理环节。只有合理的对隧道施工进行监控测量,才能保证其施工质量与安全程度,但是由于隧道的复杂多样性,不仅施工在实践中有种种困难,无疑对监控工作也成为一大阻碍。本文针对隧道施工监控测量的常见问题上作出详细说明并提出解决策略,但是只有策略被施工企业有效落实并应用才不失其意义,监控测量仪技术在隧道施工领域是极具研究价值和探讨价值的,在不违反国家相关规范的基础上,如果能根据隧道施工环境,创新出的监控测量方法,不仅对监控测量技术加强介绍,对国家隧道设计和施工也累计一宝贵资料。
参考文献
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论文作者:齐大利
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/24
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