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隧道施工监控量测-监控量项目及断面布设
更新时间:2021-04-10 17:51
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1.监控量项目

量测项目的确定主要是依据围岩条件、工程规模及支护方式。量测项目通常分为必测项目A和选测项目B。必测项目指施工时必须进行的常规量测,用来判别围岩稳定及衬砌受力状态,指导设计施工的经常性量测。A类量测主要包括洞内观察、隧道净空变形和拱顶下沉量测等,浅埋隧道尚应作地表沉陷量测,这类量测方法简单、可靠,对修改设计和指导施工起重要作用。选测项目是指在重点和有特殊意义的隧道或区段进行补充的量测,用来判断隧道开挖过程中围岩的应力状态、支护衬砌效果。B类量测主要包括围岩内部变形、地表沉陷、锚杆轴力和拉拔力、衬砌内力、围岩压力和围岩物理力学指标等。这类量测技术较复杂,费用较高,通常根据实际需要,选取部分项目进行量测。

量测手段的选用,应根据量测项目和国内仪器的现状来选用。一般应选择简单、可靠、耐久、成本低的量测手段,并要求被测的物理量概念明确,量值显著,量测范围大,测试数据便于分析,易于实现对设计、施工的反馈。在通常的情况下,选择机械式手段与电测式手段相结合使用。

2.断面布设

1)断面的确定

进行测试的断面有两种,一是单一的测试断面,二是综合的测试断面。在隧道工程测试中各项量测内容与手段,不是随意布设的。把单项或常用的几项量测内容组成一个测试断面,了解围岩和支护在这个断面上各部位的变化情况,这种测试断面即为单一的测试断面。另一种,把几项量测内容有机地组合在一个测试断面里,使各项量测内容、各种量测手段互相校验,综合分析测试断面的变化,这种测试断面称为综合测试断面。

应测项目按一定间隔设置量测断面,常称为一般量测断面,由于各量测项目要求不同,其量测断面间隔亦不相同,在应测项目中,原则上净空位移与拱顶下沉量测应布置在岡一断面上。量测断面间距视隧道长度、地质条件和施工方法等确定.

对于土砂、软岩地段的浅埋隧道要进行地表下沉量测,沿隧道纵向布置测点的间距可视地质、覆盖层厚度、施工方法和周围建筑物的情况确定.

2)测点的布设置

在测试断面上测点的布置,主要是依据断面形状、围岩条件、开挖方式、支护类型等因素进行布置。在量测中,可根据具体情况决定布设数量,进行适当的调整。

(1)净空位移量测的测线布置

由于观测断面形状、围岩条件、开挖方式的不同,测线位置、数量亦有所不同,没有统一的规定.

拱顶下沉量测的测点,一般可与净空位移测点共用,这样既节省了安设工作量,更重要的是使测点统一,测试结果能够互相校验。

(2)围岩内部位移测孔的布置

围岩内部位移测孔布置,除应考虑地质、隧道断面形状、开挖等因素外,一般应与净空位移测线相应布设,以便使两项测试结果能够相互印证,协同分析与应用。一般每100 - 500m设一个量测断面.

(3)锚杆轴力量测的布置

量测锚杆要依据具体工程中支护锚杆的安设位置、方式而定,如局部加强锚杆,要在加强区域内有代表性的位置设量测锚杆。

(4)喷层(衬砌)应力量测布置

喷层应力量测,除应与锚杆受力量测孔相对应布设外,还要在有代表性部位设测点,如拱顶、拱腰、拱脚、墙腰、墙脚等部位,并应考虑与锚杆应力量测作对应布置。另外,在有偏压、底鼓等特殊情况下,则应视具体情形,调整测点位置和数量,以便了解喷层(衬砌)在整个断面上的受力状态和支护作用。

(5)地表、地中沉降测点布置

地表、地中沉降测点,原则上主要测点应布置在隧道中心线上,并在与隧道轴线正交平面的一定范围内布设必要数量的测点,并在有可能下沉的范围外设置不会下沉的固定测点。

(6)围岩压力量测测点布置

围岩压力量测的测点一般埋设在拱顶、拱脚和仰拱的中间,其量测断面一般和支护衬砌间压力以及支护、衬砌应力的測点布置在一个断面上,以便将量测结果相互印证。

(7)声波测孔布置

声波测孔宜布置在有代表性的部位另外,还要考虑到围岩层理、节理的方向与测孔方向的关系。可采用单孔、双孔两种测试方法;或在同一部位,呈直角相交布置三个测孔,以便充分掌握围岩结构对声波测试结果的影响。

3)量测仪器(测点)的安设与量测频率

各项量测内容的仪器(测点)安设,一要快,二要近。快,即要求在开挖爆破后24h(最好 12h)内,在下一循环爆破前完成全都埋设,并测取初读数。在安设由多项内容、多种手段组成的综合测试断面时,互相干扰大,时间要拖长,对施工与量测结果都有不利影响;这时可把综合量测断面分为几个亚断面分开设置,只要围岩沿隧道轴线方向变化不大,基本不会影响测试结果的综合分析与应用。近即要求仪器(测点)埋设时,要尽量靠近开挖掌子面,要求不超过 2m,有的安设在距开挖掌子面 0.5m左右的断面上,观测效果更好,不过需要加强仪器(测点)的保护。

仪器(测点)安设后的量测频率,是由变化速度(时间效应)与距工作面距离(空间效应)确定的。净空变形与拱顶下沉的量测频率与位移速度、距工作面距离的关系。

文章来源:中交路桥工程检测

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