隧道施工期间的变形监测
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软岩隧道变形监测报告根据客户要求,进行软岩隧道变形监测,并提供监测报告。
本报告旨在分析软岩隧道的变形情况及可能的安全隐患,并提出相关建议。
1. 监测背景软岩隧道是常见的地下工程形式之一,由于其较弱的岩体特性,软岩隧道易受地应力、地下水等外界因素的影响,导致变形和破坏的风险较高。
2. 监测方法本次监测采用了多种监测手段,包括但不限于测量位移仪、倾角计、挠度计及应变计等。
这些方法可对隧道周边岩体进行实时监控和数据采集,以获取隧道变形的准确信息。
3. 监测结果根据监测数据显示,软岩隧道在施工期间出现了一定程度的变形。
主要变形特征包括隧道周边岩体的位移、倾斜和挠度等。
具体变形情况如下:3.1 位移隧道周边岩体的水平位移较小,垂直位移较为显著。
位移主要分布在洞口附近和隧道顶部,其中洞口附近的位移较大,达到了X毫米级别,而隧道顶部的位移较小,为X毫米级别。
3.2 倾斜隧道周边岩体的倾斜主要表现在纵向和横向方向。
纵向倾斜主要出现在隧道开挖的顶部和底部,其中底部的倾斜较大,达到了X度级别。
横向倾斜主要分布在隧道两侧,最大倾斜量约为X度。
3.3 挠度隧道开挖后,岩体发生一定的变形,导致隧道整体产生了挠度。
挠度的大小与开挖深度成正比,整体变形较小,依然满足设计要求。
4. 安全评估基于监测数据的分析结果,我们对软岩隧道的安全状况进行了评估。
根据现有变形情况,软岩隧道在开挖过程中表现出一定的变形和位移,但整体变形范围尚在可接受范围内。
然而,随着施工的进行,软岩隧道仍然存在一定的安全隐患,需采取相应的安全措施。
5. 建议基于上述安全评估,我们提出以下建议以确保隧道的安全性:5.1 加强地下水管理,保持隧道周边地下水位的稳定。
5.2 增加支护措施,包括加固洞口附近岩体、设置衬砌等。
5.3 定期监测和记录隧道变形情况,及时发现并处理隐患。
5.4 在施工过程中增加监测频次,提高对隧道变形的实时掌控能力。
通过采取上述建议,可有效控制软岩隧道的变形,提高其安全性,并确保工程顺利进行。
变形监测有哪些内容变形监测是指对物体形态、结构、位置等进行实时监测和分析的技术手段。
在工程领域中,变形监测被广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体、地铁、高架线路等工程结构的安全监测和评估。
通过对结构变形的监测,可以及时发现结构变形的情况,为结构的安全运行提供重要的依据。
变形监测的内容主要包括以下几个方面:1. 变形监测的基本原理。
变形监测的基本原理是利用各种传感器对结构进行实时监测,通过采集的数据进行分析和处理,得出结构的变形情况。
常用的监测手段包括全站仪、GPS、倾角仪、位移传感器等。
这些传感器可以实时监测结构的位移、倾斜、变形等情况,为结构的安全运行提供重要的数据支持。
2. 变形监测的应用范围。
变形监测广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体等工程结构的安全监测和评估。
在建筑物中,可以通过变形监测技术对建筑物的沉降、裂缝、变形等情况进行实时监测,及时发现结构的变形情况,为建筑物的安全运行提供重要的依据。
在桥梁、隧道、坝体等工程结构中,变形监测可以对结构的位移、倾斜、裂缝等情况进行实时监测,为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。
3. 变形监测的优势。
变形监测具有实时性强、监测范围广、监测精度高等优势。
通过变形监测技术,可以实时监测结构的变形情况,及时发现结构的安全隐患,为结构的安全运行提供重要的数据支持。
同时,变形监测技术可以对结构的变形情况进行全面、精准的监测,提高了监测的准确性和可靠性。
4. 变形监测的发展趋势。
随着科学技术的不断发展,变形监测技术也在不断创新和完善。
未来,变形监测技术将更加注重监测数据的实时性和准确性,提高监测手段的灵活性和多样性,为工程结构的安全运行提供更加可靠的数据支持。
同时,变形监测技术将更加注重监测数据的分析和处理,提高数据的利用价值,为工程结构的安全评估提供更加科学、可靠的依据。
5. 结语。
变形监测作为一种重要的工程监测手段,对工程结构的安全运行具有重要的意义。
通过对结构变形的实时监测和分析,可以及时发现结构的变形情况,为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。
浅谈隧道变形监测技术一、前言隧道在使用过程中,随着各种因素的影响,会出现各种病害影响到隧道的正常营运。
因此,需要做好隧道监测,保证隧道的正常使用。
二、传统监测方法概述变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。
具体检测方法有以下几种:1、变形监测非大地测量方法在测绘工作中,可以采用的变形监测方式较多,可以根据测量的方式不同分成电测、物理测以及机械测三种类型,而且所用到的测量仪器也相对较多。
在进行非大地测量方式时,需要将测量的机器固定在检测对象或者是其附近固定的物体上,在此过程中,需要保证和观测部位的直接接触。
2、变形监测传统大地测量方法在变形监测方法中,占据着重要位置的就是传统大地测量方法。
其中包括三角测量、交会测量和水准测量。
从传统大地测量方法中可以看出,这种监测方法只适用于传统的测量仪器。
传统的大地测量方法在应用的过程中,由于劳动强度较大,自动化程度不强等原因,造成工作效率低下。
但是经过技术人员多年的努力研究,测量工作逐渐朝着快捷性、自动化的方向发展。
三、三维激光测量技术1、地面三维激光扫描仪的选择地面三维激光测量因其能够快速、高效地获取高精度、高密度的监测对象点云数据,大大提高了作业效率,近年来发展迅速,且被广泛应用于各行各业中。
目前,Riegl、Trimble、Leica等主要仪器生产厂商提供的仪器型号众多,不同型号的仪器性能参数差异较大,因此,根据扫描需求选择合适的扫描仪型号尤为重要。
对于滑坡体的变形监测,一般测量范围较大,需要选择测程较长的扫描仪,通常使用Riegl公司VZ-4000扫描仪,该扫描仪的最大有效扫描距离可达4000m,150m测量精度15mm,重复测量精度10mm,水平扫描范围360°,垂直扫描范围60°,掃描速度每秒30000点,能够满足一般变形监测的需求。
2、点云数据拼接与坐标转换地面三维激光仪扫描获取的点云数据是在以测站为中心的局部坐标系下,在不同测站获取的点云数据坐标系并不统一。
隧道围岩的变形监测技术解析隧道工程在现代交通建设中起着至关重要的作用。
然而,由于复杂的地质条件和外力因素,隧道围岩在使用过程中往往会发生变形。
为了及时发现并解决这些变形问题,隧道围岩的变形监测技术应运而生。
本文将从多个角度对隧道围岩的变形监测技术进行解析。
一、传统监测方法传统的隧道围岩变形监测方法主要包括测量筛孔法、钢尺法和测量轮法。
测量筛孔法是通过在围岩表面钻孔并安装固定目镜进行测量的。
钢尺法则是以钢尺为工具,在围岩表面进行直接测量。
测量轮法则是在围岩表面进行直接测量,并根据测得的数据计算围岩变形量。
尽管这些方法成本低,但是由于操作复杂且容易受到人为因素的影响,其准确度和可靠性相对较低。
二、现代监测技术随着科技的进步,现代技术在隧道围岩的变形监测方面得到了广泛应用。
其中,常用的技术包括激光扫描测量、岩体控制点法和微插值方法。
激光扫描测量技术可以快速、准确地获取隧道围岩表面的几何形态变化。
该技术是通过激光器和高速获取系统进行测量,然后通过数据分析和处理,得到围岩的变形情况。
激光扫描测量技术具有高精度、无接触和全局测量的优点,可以大大提高变形监测的准确性。
岩体控制点法是通过在隧道围岩表面设置一系列控制点,通过测量这些控制点的坐标变化来反映围岩的变形情况。
该方法可以全方位地监测围岩的变形情况,并且对于不同类型的隧道具有较好的适应性。
微插值方法是一种基于数学模型的变形监测方法。
通过将围岩的变形信息建模,并利用插值算法进行数据处理,可以实现对围岩变形的精细化监测。
该方法具有较高的计算效率和准确性,适用于复杂地质条件下的隧道工程。
三、影响因素在实际监测过程中,影响隧道围岩变形监测的因素有很多。
其中,地质条件、围岩材料和施工技术是影响围岩变形的主要因素。
地质条件包括地下水位、地下应力、地层变形等。
围岩材料的性质也会对围岩变形产生重要影响,如围岩的岩性、裂隙度、岩层之间的接触性等。
此外,施工技术也是影响围岩变形的关键因素,包括掘进方法、支护方式以及施工质量等。
公路隧道施工过程变形监测及控制经济的发展,城镇化进程的加快,促进公路建设项目的增多。
面对不断增加的隧道施工数量,社会各界人士对其施工质量又提出了更高的标准。
但是通过实际调查发现,在实际公路隧道施工过程中极易出现变形问题,一方面影响正常施工进度的基础上,另一方面不利于项目质量水平的提升。
本文就公路隧道施工过程变形监测及控制展开探讨。
标签:公路隧道;施工变形;监测引言在我国,国土面积非常广阔,而且拥有各种各样的地形地貌,具体建设公路期间,常常需要贯穿山区、丘陵等,这时就必须挖掘隧道。
想要将隧道的施工效果有效的提升,途径之一就是不断优化施工技术,除此之外,还需要不断对施工控制有效的增强。
1公路隧道施工特点公路的隧道施工中,很容易受到自然因素和周围环境的影响。
隧道工程本身非常复杂,施工时可能会发生不少无法预测的情况,比如遇到瓦斯或者溶洞等,使整个隧道工程难度加大,并且隧道工程还很容易受到不同工程作业间的影响。
由于隧道工程内部的空间有很大的局限性,因此整个工程施工的工序会存在交叉的现象,在这样狭小的内部空间范围内施工,增加了施工难度。
隧道工程还容易受到地质影响,隧道所在地的地质一般都很复杂,很容易出现塌方等状况,这也为工程施工带来很大威胁。
2高速公路隧道施工技术2.1隧道洞口施工技术对于隧道洞口的施工来说,展开施工前,一定要综合考量施工现场的实际情况,涵盖有水文情况、地质情况等,特别要注意的是勘测仰坡情况,之后通过得到的各项数据对其施工期间也许会出现的问题进行有效的预判,同时设计好相应的预防方案。
如果施工处在雨季,则要将有关的防护方案制定好,规避隧道周边的山坡由于雨水的侵蚀出现塌方的情况,还有,隧道洞口的周围必须科学的设置一些排水道。
展开隧道外墙作业时,一定要合理的选择挖掘方式,明挖法是最经常用到的,在内部展开作业,就需要运用暗挖法。
当隧道洞口施工完成后,想要将洞口的张力和韧性有效的提升,就必须将洞口利用钢筋进行绑扎,然后利用全断面形式进行混凝土浇筑作业。
公路隧道施工过程变形监测及控制摘要:基于提高公路隧道施工安全水平的目的,围绕隧道施工过程的变形监测问题,做简单的论述,提出监测与控制的方法,共享给相关人员参考借鉴。
根据课题研究提出,采用现代化监测装置,构建动态实时化监测系统,掌握隧道施工变形情况,采取针对性控制措施,保障作业的安全。
关键词:公路工程;隧道施工;变形监测;控制方法近年来,建造高速路成为公路建设的重要目标。
隧道的建设可达到缩短距离的效果,因此被广泛建设。
从建设实际分析,隧道施工潜在很多风险,尤其是变形风险,增加了安全危险系数,因此要做好全面严格的把控,保障作业的安全。
1公路隧道施工过程变形监测的目的根据隧道工程施工实践总结,做好监控量测,能够起到保障施工作业安全和质量以及地面车辆正常运行等的作用。
监测实施的目的如下:1)通过工程监测掌握施工对周围环境造成的影响,例如地表沉降以及地上建筑物沉陷等。
2)通过动态监测掌握施工动态变化,实现对围岩变形的有效控制,指导隧道施工作业。
3)采取变形监测手段,分析支护参数以及施工方法的合理性、准确性,为后续的支护与衬砌施工作业提供依据,保障支护结构的效果。
除此之外,方便及时确定隧道施工对策与措施,保障作业的安全。
2公路隧道施工过程变形监测与控制的实例分析2.1 案例概述以A项目为例,属于双洞双向隧道,选择右线施工变形监测进行研究。
工程施工长度大约为1456m,最大开挖跨度参数为14.173m,开挖高度参数为10.8m。
V级围岩段的开挖作业宽度参数为12.16m,开挖总高度参数为9.923m。
按照施工设计,预留变形量初定为12cm,后期结合围岩变化加以调整。
经过综合分析,采用了三台阶施工方案。
2.2 隧道施工变形风险分析根据隧道施工经验分析,开展各项操作,将会给地层结构的完整性带来影响,造成一定的损坏。
土体受损之后,增加了沉降的风险。
隧道情况不同,例如围岩或埋深差异等,组织开展开挖作业,造成的地形变形范围也有着很大不同。
使用全站仪进行隧道变形监测的方法和技巧隧道工程是现代交通建设中不可或缺的一部分,它为城市的交通疏导和人们出行提供了便利。
然而,在隧道施工过程中,隧道的变形监测是一个至关重要的环节。
只有及时准确地掌握隧道的变形情况,才能保证隧道工程的安全运行。
而全站仪作为一种精密测量仪器,广泛应用于隧道变形监测中。
本文将介绍使用全站仪进行隧道变形监测的一些方法和技巧。
首先,在进行隧道变形监测之前,我们需要对全站仪进行校准,以确保测量数据的准确性。
校准全站仪需要进行水平仪、垂直仪和方位仪等各项参数的校准,只有准确的校准才能保证全站仪在实际测量中的准确性。
在校准时,需要注意选择平稳的测量点,尽量避免外界干扰,以确保校准结果的准确性。
其次,在隧道变形监测中,我们需要选择合适的测量方法和技巧。
全站仪可以通过不同的模式和测量方式进行测量,如单轴、双轴和多轴测量等。
在选择测量方式时,需要根据实际情况和需求进行选择,以达到最佳的监测效果。
同时,我们还需要注意选择合适的测量位置和布设测量点,以覆盖整个隧道,并确保测量点的合理分布。
在布设测量点时,需要考虑到隧道的结构特点和变形情况,避免盲目布设或者忽略重要测点。
从测量结果的角度来看,我们需要对测量数据进行合理的处理和分析。
全站仪测量得到的数据往往是庞大的,我们需要运用合适的软件和工具对数据进行处理,以达到较好的可视化和分析效果。
在处理数据时,可以采用图像处理、数据拟合和统计分析等方法,以揭示隧道变形的规律和特点。
同时,还需要进行数据的比较和校核,将测量结果与设计值进行对比,以评估隧道工程的变形情况和安全性。
此外,在进行隧道变形监测时,我们还需要注意一些技巧和注意事项。
首先,我们需要定期进行隧道变形的监测和检测,以确保数据的时效性和准确性。
隧道的变形是一个渐进的过程,只有通过连续的监测才能及时发现和处理问题。
其次,我们需要合理安排监测的时间和频率,根据隧道的使用情况和变形情况进行调整。
隧道掘进时的变形监测技术与方法隧道掘进是基础建设中常见的工程项目之一,隧道的稳定性与安全性一直是工程师们关注的焦点。
变形监测技术与方法在隧道掘进工程中起着重要的作用,有助于及时发现和解决工程中的问题,保证隧道工程的质量和安全性。
一、激光测距法激光测距法是一种常用的变形监测技术,其原理是利用激光发射器发射出的激光束,通过接收器接收反射回来的激光,然后根据激光的时间传播来计算出测量目标的位置。
在隧道掘进过程中,可以通过在掘进机或者固定测点上安装激光测距器,监测隧道周边岩土的变形情况。
这种方法具有测量精度高、自动化程度高、实时性强的优点,可以为工程提供快速准确的测量数据。
二、位移监测法位移监测法通过在隧道壁面安装位移传感器,实时测量岩土的位移情况。
常用的位移传感器有测微孔、浸入式压力式传感器等。
在隧道掘进过程中,可以通过多点布置位移传感器,监测隧道周边岩土的位移变化。
位移监测法适用于长期隧道工程的变形监测,可以提供连续的位移数据,有助于及时发现工程变形情况。
三、应变测量法应变测量法通过在隧道周边岩土上布置应变计,测量岩土的应变变化来判断工程的变形情况。
常用的应变计有电阻式应变计、光纤式应变计等。
在隧道掘进过程中,可以通过合理布置应变计,监测隧道周边岩土的应变变化。
应变测量法可以提供精确的变形数据,有助于工程师了解岩土的受力和变形情况,为工程提供合理的设计和施工方案。
四、地面建筑物监测法地面建筑物监测法是通过监测地面建筑物的变形来判断隧道掘进工程对周边结构的影响。
在施工过程中,可以通过在地面建筑物上安装变形传感器,测量建筑物的形变情况。
这种方法适用于工程距离地面较近的情况,可以及时发现隧道施工对地面建筑物的影响,保证建筑物的安全性。
五、综合监测法综合监测法是将多种变形监测技术与方法综合应用于隧道掘进工程中。
通过在不同位置布置不同类型的监测设备,结合传感器测量到的数据,综合判断工程的变形情况,并及时采取相应的措施。
隧道施工期间的变形监测技术一、前言变形监测在工程施工中具有重要作用。
隧道施工不仅要重视工程运行期间的监测,也要重视施工期间的变形监测,同时还不能忽略临时监测的重要性和必要性。
施工期间变形监测的目的之一是监测永久性建筑物在施工期间的安全。
临时监测是为突发变形异常而提出的快速反应。
由于受岩石构造和岩土情况以及施工中的放炮震动带来的影响,为了确保施工安全,为施工提供准确及时的隧道变化情况信息,便于修正施工参数和施工技术工艺,确保工程质量,隧道开挖过程中必须开展变形监测。
施工期间变形监测的基本要求是:及时埋设监测基准点、工作基点和监测点,及时观测、整理分析资料。
拱顶监测和隧道收敛监测就是通过测量手段,来解决拱顶的平面位移和拱顶下沉情况,是隧道施工测量中的重要环节。
隧道施工期间变形监测的精度、观测仪器和观测周期变形监测的精度测量等级及精度取决于变形观测的目的、变形观测体的级别以及预计变形量的“必要精度”。
隧道施工期要求拱顶下沉的监测精度为1mm(相对于水准工作基点)收敛监测精度为2mm(一对监测点的相对精度)。
为了保证监测精度,整个作业期间不宜更换观测人员和主要观测的仪器,每次观测次序和行进路线也应尽一样。
二、测量仪器设备测量仪器设备的选择要在满足精度要求的前提下,力求先进和经济实用,要尽可能的采用快速高效的作业方法。
结合本工程的具体情况,拱顶下沉监测采用NA型精细水准仪观测和用卡TPS402全站仪开展测距、三角高程观测;隧道收敛监测用收敛监测仪器和三维位移观测相结合。
三维位移观测又可以分为绝对坐标观测法和相对位移观测法。
三、变形监测的周期变形监测周期应以能系统的反应观测变形体的变形过程且又不遗漏其变化时刻为原则,应根据单位时间内变形量的大小及外界因素的影响程度来确定。
当发现变形异常时,应及时增加观测次数。
根据工地实际情况,结合业主、监理的意见,在稳定地区,首次观测在每次放炮后距离掌子面25m处设点观测;获得根底数据后25~50m 处隔天监测一次,距离掌子面50m后的点每周监测一次,连续四周,然后改为每月一次。
TRANSPOWORLD 2011No.9(May)
206
B RIDGE&TUNNEL
桥梁隧道
隧道监测作为新奥法的重要
内容之一,在隧道施工中
起着非常重要的作用。
某隧道
(DK2+450~DK4+036)地处龙岩闹
市区,具有埋深浅、地表建筑密集、地
下管线众多、围岩破碎、施工对地表建
筑及地下管线影响大等诸多施工不利因
素。
在施工期间对地表位移、建筑变形
及爆破震动等进行监测,监测成果除了
为评价施工对建筑的影响服务外,监测
成果还可反馈施工,为施工方案及爆破
设计参数等的优化提供重要依据,测试
成果对确保施工安全、加快施工进度、
降低施工成本具有重要意义。
监控测量的目的
在施工期间对隧道进行监控测
量,可掌握围岩和支护的动态信息并及
时反馈,指导施工作业;通过对围岩和
支护的变位、应力测量,修改支护系统
设计,提供二次支护的最佳时间;在位
移——时间曲线中如出现以下反常现
象,表明围岩和支护呈不稳定状态,应
加强监视。
隧道洞内外观测
隧道开挖工作面的观测
在每个开挖面进行,特别是在
软弱破碎围岩条件下,开挖后由隧道工
程师和地质工程师立即进行地质调查,
观察后绘制开挖工作面略图(地质素
描),填写工作面状态记录表及围岩级
别判定卡。
开挖后未被支护围岩的观测,如
节理裂隙发育程度及其方向;开挖工作
面的稳定状态,顶板有无坍塌;涌水情
况:位置、水量、水压等;底板是否有
隆起现象。
对开挖后已支护的围岩的观测,
如对已施工区段的观察每天至少进行一
次,观察内容包括有无锚杆被拉断或垫
板脱离围岩现象;喷射混凝土有无裂隙
和剥离或剪切破坏;钢拱架有无被压变
形情况;锚杆注浆和喷射混凝土施工质
量是否符合规定的要求;观察围岩破坏
形态并分析。
洞外观察
洞外观察包括洞口地表情况、地
表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水
渗透等的观察,观察结果记录在工程施
工日志及相关表格中。
隧道位移及变形量测
地表下沉量测
根据图纸要求洞口段应在施工过
程中可能产生地表塌陷之处设置观测
点,如图1所示。
地表下沉观测点按普
通水准基点埋设,并在预计破裂面以外
3~4倍洞径处设至少两个水准基点,以
便互相校核,基点应和附近原始水准点
多次联测,确定原始高程,作为各观测
点高程测量的基准,从而计算出各观测
点的下沉量。
地表下沉
桩的布置宽度应根据围
岩级别、隧道埋置深度
和隧道开挖宽度而定。
地表下沉量测频率和拱
顶下沉及净空水平收敛
的量测频率相同。
地表
下沉量测应在开挖工
作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高
度)处开始,直到衬砌结构封闭、下沉
基本停止时为止。
周边位移量测
C R D法洞内监控点布置见图2所
示,而双侧壁导坑法洞内控制点布置见
图3所示。
量测坑道断面的收敛情况,
包括量测拱顶下沉、净空水平收敛,以
及底板鼓起(必要时)。
拱顶是隧洞周边
上的一个特殊点,挠度最大,其位移情
况,具有较强的代表性和显示“闯口”
作用等。
拱顶下沉和水平收敛量测断面的
间距,Ⅲ级及以上围岩不大于40m;
Ⅳ级围岩不大于25m;V级围岩应小于隧道施工期间的变形监测文/王 刚
图2 CRD法洞内监控点布置图
图1 洞口浅埋地段地表沉降观测设计图
图3 双侧壁导坑法洞内控制点布置图
图4 爆破振动监测系统流程
2011年第9期
207
(5月上)
《交通世界》
20m。
围岩变化处适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个,水平收敛1~2对。
当发生较大涌水时,V、Ⅳ级围岩量测断面的间距缩小至5~10m。
各测点在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设,一般为0.5~2m,并在下一次爆破循环前获得初始读数。
初读数在开挖后12h内读取,最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读数。
净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。
在地质条件良好,采用全断面开挖方式时,设一条水平测线。
当采用台阶开挖方式时,在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。
拱顶下沉量测与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行,采用水准仪测定下沉量。
当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,根据现场情况并参照设计单位、监理单位的意见,除量测拱顶下沉外,增加量测拱腰下沉及基底隆起量。
爆破振动监测
在本工程中隧道爆破振动的影响包括两方面:一是施工隧道内的影响,隧道开挖时对本身洞壁岩体(塌方、冒顶,侧壁可能出现的塌方、失稳等)的影响、对先行施工隧道临时支护、初期支护、二衬混凝土的结构完整性和稳定性影响,洞内机械电力设备的安全影响;二是临近隧道的影响,对临近隧道内的结构和设施的影响。
爆破振动监测的目的,施工时根
据实际测得的振动速度,进行反分析计算,预测爆破开挖工作面下一步爆破的未来动态,根据实际的岩石岩性介质系数和震动衰减系数K、a,修正爆破参数和爆破方
案,并进行爆破设计优化。
爆破监测主要是监测爆破振
动速度和爆破振动主频。
影响爆破振动强度的主要参数是单段最大起爆药量,在隧道爆施工前,根据类似工程类比初步确定K、α值,按最大质点振动速度控制在8cm/s,初步确定单段最大起爆药量。
最终通过现场爆破测试回归出K、α值,进行K、α值回归时的测线上的测点数量不少于9个。
隧道施工前,进行既有隧道内行车振动监测,获得既有隧道通车过程中的振动速度和振动主频,行车振动的主频一般在10HZ左右,而隧道内爆破振动主频一般大于100HZ。
如果行车振动速度小于5cm/s,进行爆破振动测试采用自动触发方式,进行振动监测;否则,采用人工触发方式进行爆破振动监测。
爆破振动监测系统流程见图4所示。
爆破施工隧道内的监测断面测点布置按接近爆破区的拱顶、拱腰和拱脚进行布置,每10m一个面。
洞内监测断面的测点布置见图5所示 。
隧道监测数据处理
回归分析是对一系列具有内在规律的测试数据进行处理。
通过处理和计算等到两个变量之间的函数式关系,从而推算最终位移和掌握位移变化规律。
双曲线函数是分析量测数据的有效函数,利用它可判定围岩变化稳定情况。
根据所记录的隧道监测数据进行整理,绘制位移u 与时间t的关系曲线。
本隧道根据计算分折和实测数据绘
制洞室顶拱变形(Ah)位移时态曲线,如图6所示。
从图6的实测与模拟计算分析曲线可分析,经过开挖后9天内跟踪量测,围岩变形位移量小,从量测数据可以明显看出开挖后6天围岩基本稳定。
由以上分析结果可知观测断面围岩可以在开挖6天后不用再进行量测,可以进行二次衬砌。
隧道监测管理
(1)各预埋测点牢固可靠,易于识别并妥善保护,不得任意撤换和破坏,并建立监测点埋设的记录资料。
(2)监测工作按计划实施,不得中断。
(3)根据监测资料进行回归分析得出围岩总位移值及变化规律后,将其值与规范规定值进行比较:当计算值小于或等于规范规定值时,可将回归分析值作为围岩变形控制依据,建立管理等级。
(4)量测数据要及时、准确,量测结果及时报告,以便掌握动态信息。
(5)记录要正规,资料要齐全,计算要正确,以便为竣工文件积累资料。
结语
本文结合某隧道工程施工实例,详细对某隧道工程拱顶下沉、围岩周边收敛位移、围岩压力等进行现场实时动态监测,并对该隧道的监测结果进行定量分析。
实践证明,本文所提出的监测方法能够快速准确地完成隧道施工期间
的拱顶下沉和隧道收敛监侧工作,对隧道施工测量工作具有理论和实践参考价值。
作者单位:中铁西南科学研究院有限公司
图5 爆破作业隧道内爆破振动测点布置
图6 洞室顶拱实测数据与模拟变形位移曲线。