公路隧道施工监测问题研究
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科技资讯SIN&TNOLOGYINFORMTION2008NO.13SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工程技术1公路隧道施工监控量测的必要性隧道工程是一种特殊的工程结构体系。从岩体力学的角度看,它是处于与围岩相互作用的体系之中的结构物;从地质力学的角度看,它是处于千变万化的地质体之中的工程单元体。在这样的岩体或地质体中,隧道必将受到周围地质环境的强烈影响;从结构角度看,这种工程单元体是由周围地质休和各种支护结构构成,即:隧道结构体系=周围地质体+支护结构从隧道的这种复杂的力学发展过程,我们可以认识到以下两点:隧道工程如果作为一种工程结构物看待,它的受力特点与地面工程有很大的差别。由于隧道工程是处于千变万化的岩体之中,其所受外力是不明确的。迄今为止,国内外学术界和工程界对外荷载体系的分布和量值还处于研究阶段,这就决定了隧道工程设计是建立在若干假定条件下进行的。隧道工程的成形过程,自始至终都存在着受力状态变化这一特性。换言之,隧道从开挖起,一直到受力平衡和体系稳定,或者到结构受损,围岩内部结构一直是在变动,支护和衬砌的内力和外形也在变动之中。从上面两点可以看出,试验性研究,特别是隧道现场监控量测,是从个体到群体解决隧道工程力学、设计、施工问题的一种重要手段和主要途径。可以断言,如果没有这种手段和途径,要最终解决复杂围岩中的隧道工程问题是不可想象的。正因为如此,国内外的许多隧道工程都应用了并正在不断应用着现场监控量测方法来解决工程中出现的复杂受力问题。2公路隧道监测项目及量测要求2.1公路隧道监测项目2.1.1地质素描在每次爆破后,对掌子而地质和支护状况进行观察,并对围岩岩性、断层节理、层理、地下水以及衬砌支护状态进行描述和记录。2.1.2地质超前预报一般使用地质雷达,对掌子而前方的潜在地质隐患进行预测预报,以避免在施上过程中突然发生坍塌等地质灾害。2.1.3周边收敛位移隧道周边收敛位移时态曲线能较好地反映隧道洞身的变形情况,故可用作对隧道初期支护的稳定性做出判断和确定二衬浇筑时间的依据,及在必要时可根据修改设计及施工方法。2.1.4拱顶下沉隧道拱顶下沉量能较好反映围岩受到扰动的情况及作用在初期支护上的荷载,据此对隧道拱部的稳定性作出判断,以指导施上作业。施工监控量测的项目还应根据隧道工程地质条件、围岩类别、围岩应力分布情况、隧道跨度、埋深、工程性质、开挖方法、支护类型等因素确定。2.2公路隧道监控量测要求能快速埋设测点,隧道在开挖过程中,开挖土作而四周两倍洞径范围内受开挖影响最大。测点一般是开挖后埋设的,为尽早获得围岩开挖初始阶段的变形动态,测点应紧靠上作而快速埋设,尽早量测。每一次量测数据所需时间应尽可能短。测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力。测试数据应准确可靠、直观,不必复杂计算即可直接应测试元件在埋设后能民期有效上作,应有足够的精度。3公路隧道施工监控中存在的问题及几点认识3.1关于监测的定位问题以前,公路隧道施上监控都由施工单位承担,但这种“球员兼裁判”的体制使得监控量测不可能真正发挥它应有的作用,加上一些选测项日难度较大,需要专门的设备和人才,使得施上监测逐步转由一些科研院所和大专院校来承担,成为一种技术服务。这些单位凭借其理论优势,又不缺乏上程经验,并且与各方不存在利益冲突,因而能准确、客观、公正地进行监测。3.2关于地质素描长期以来,地质素描一直未能受到应有的重视。由于资金及工期的原因,设计前的地质勘察资料不可能很详尽,地质素描可以验证及补充地质勘察资料,并为地质超前预报提供辅助信息,为变更设计提供证据资料。3.3关于地质超前预报日前,除了大、重型工程外,地质超前预报一般采用地质雷达。雷达天线较重,掌子面的上作条件也不理想,实际操作中往往仅沿着掌子面的下部扫一道测线。由于扫视的而积及雷达的发射功率有限,很难对掌子面前方的地质情况做出准确的预测预报。要改变这种现状首先要增加测线数量,即在掌子面中部甚至上部增加测线;其次要求分析人员要有较丰富的雷达图谱分析经验;同时在分析中必须结合地质资料、地质素描和靠近掌子面一两个断而的变形情况。3.4关于锚杆轴力由于围岩变形的时间和空间效应,锚杆内力的价值建立在及时布设的基础上,由于靠近掌子面,外露测线很容易受到各种施上因素尤其是施上爆破的影响,其有效保护需细致的措施和施上方的大力配合。3.5关于接触压力接触压力断而往往选择性地布置在围岩较差地段,围岩结构松散甚至较破碎,整体性较差,此时很容易出现超挖,而施上中要做到回填密实比较困难,围岩与初期支护之间常常存在孔隙,使得围岩与喷锚支护之间的压力和测得的数值偏小甚至出现负值。3.6关于监测频率JTJ042-94公路隧道施工技术规范中对各监测项日都有量测频率要求,实际操作中会因各工程的具体情况而有所变化。总的原则是:初期量测频率高,后期低(时间及空间效应);变形大频率高,变形小频率低。3.7关于报警指标我国JTJ042-94公路隧道施上技术规范中给出了不同类别围岩中隧道周边允许相对位移值,也有利用日本《新奥法设计施上技术指南草案》中提出的指标。实际监控数据表明,日本的指标似乎过高,偏于不安全。10余条隧道的监测数据表明:一般情况下,隧道周边收敛和拱顶下沉累计变形量不会超过30mm,日变化率不会超过2mm。4结语目前,施上监测已受到重视,并由科研院所和大专院校来承担。但是,关于如何在相对粗糙的施上环境中周到、细致地开展监测上作,为上程安全、快速施上保驾护航,为施上力学研究提供真正有价值的第一手资料这方而的讨论并不多。如何抓住机遇,提高施上监测的质量,推动学科的发展值得探讨。参考文献[1]杨高尚,彭立敏,彭建国,张进华,安永林.从人员安全疏散的观点研究特长隧道横通道间距[J].公路,2007,(01).[2]杜长东,雷荣富.甬台温高速公路大溪岭隧道机电改造工程设计[J].公路交通技术,2005,(06).[3]王景龙,周义坪浅谈公路隧道的消防问题[]消防技术与产品信息,6,(3)公路隧道施工监测问题研究邹启勇(贵州省公路桥梁工程总公司贵州贵阳550001)摘要:高速公路的隧道施工的监测问题是多元化的问题,作为施工的管理人员必须清晰地认识到监测的重要性,本文通过对施上监测中存在的一些问题进行了探讨,对提高公路隧道施工监测的质量具有一定的指导作用。关键词:公路隧道监测中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)05(a)-0064-01
4CECEECHA.J.2000.