隧道圍岩量測

2022-12-12 20:30:07 字數 3773 閱讀 4678

目錄1.適用範圍 1

2.作業準備 1

2.1內業技術準備 1

2.2外業技術準備 1

3.技術要求 1

4.施工程式及施工要求 2

4.1量測專案 2

4.2洞外監控量測 2

4.2.1地表下沉監控量測 2

4.3洞內觀測 4

4.3.1洞內觀測主要內容 4

4.3.2地質素描 5

4.3.3洞內測點布置斷面間距和每斷面測點數量 6

4.3.4量測頻率 7

4.3.5量測的結束時間及圍岩穩定性判斷 7

4.3.6量測資料整理、分析及反饋 9

5.勞動組織 10

6.儀器、裝置配備 11

隧道監控量測作業指導書

適用於新建滬昆鐵路客運專線鐵路ckgztj-11標段隧道監控量測。

2.1內業技術準備

作業指導書編制完成後,應在開工前組織技術人員認真學習實施性施工組織設計,閱讀、審核施工圖紙,澄清有關技術問題,熟悉規範和技術標準。制定施工安全保證措施,提出應急預案。對施工人員進行技術交底,對參加施工人員進行上崗前技術培訓,考核合格後持證上崗。

2.2外業技術準備

1.儀表準備數量、質量,裝置是否完好,如發現問題應及時修理,更護或補充。

2.測點是否鬆動或人為損壞確認測點狀態良好時方可進行量測。

3.1根據儀器的操作規程安裝好儀器、儀表,每一測點測讀三次,三次讀數相差不大時取其算術平均值。若讀數相差太大,應檢查儀器安裝是否正確,測點是否鬆動。

3.2測試時都要作好記錄,並記錄環境、溫度、掘進里程以及施工情況等,並保持原記錄的準確性。

3.3現場進行粗略的計算,若發現圍岩與支護變形較大時,應及時通知現場施工負責人。

3.4測試完畢作好儀器的保養和保管工作。

4.1量測專案

根據設計院提供的圖紙和規範要求,隧道施工監控量測工作專案見下表(表1)。

表1 監控量測專案

注:h0—隧道埋深;b—隧道最大開挖寬度。

4.2洞外監控量測

洞外觀測主要內容:洞口段,洞身淺埋段,山間窪地,岩堆,破碎帶,岩溶漏斗區域及偏壓洞口段的地表開裂。下沉和隧道洞口邊、仰坡的穩定狀態,地表滲流水等情況,並做好詳細的記錄。

①淺埋段及洞口處;在開挖時可能會引起地層沉陷地段須設定地表下沉量測點,量測的目的在於了解一下內容:

⑴地表下沉範圍、量值;

⑵地表及洞內下沉隨工作面推進的規律;

⑶地表及地中下沉穩定的時間。

②量測方法

地表下沉量測的測點,宜與洞內水平淨空變化和拱頂下沉測點布置在同一斷面,且應在洞口開挖面前方;隧道埋深加隧道開挖高度之和處開始布置。橫向布置間距範圍為5m;布置7個測點。其實測例見圖。

測點埋設:在埋設地點挖長、寬、高均為20cm的坑,然後放入沉陷點,測點採用φ2cm,長20cm半圓頭鋼筋製成。測點四周用混凝土填實。

在開挖影響範圍以外設定水平基點2個。水平基點埋設同上。

d=b+2htan(450- / 2)

d:開挖影響範圍; b:隧道開挖寬度;h:隧道開挖高度; :圍岩內摩擦角,取350

③原始記錄和量測資料積累

原始記錄表採用地表下沉記錄表(見附表),但注意在整理資料時,應將縱向下沉-時間曲線和橫向下沉-時間曲線分別作出。

注意事項:

⑴進洞前必須將測點按要求埋設好。

⑵測點三維座標(x y z)應與洞外基點建立聯絡。監測範圍應在隧道開挖影響範圍以外。測點應牢固可靠,易於識別,並注意保護,防止破壞。

地表下沉的量測宜於洞內淨空變化和拱頂下沉量測在同一橫斷面內。

⑶嚴格按要求進行量測;每次量測的原始資料要妥善保管,並認真填寫量測結果記錄表。

4.3洞內觀測

開挖工作面觀測和初期支護狀態觀測兩部分。

開挖觀測應在每次開挖後進行。觀察中發現圍岩條件惡化時,應立即採取相應處理措施;觀察後及時繪製開挖工作面地質素描圖,填寫開挖工作面地質狀態記錄表(見附表)。觀察後地質情況變化不大時,可每天進行一次。

對初期支護的觀察也應每天至少進行一次。對開挖面的觀測應在每次開挖後,噴混凝土之前進行。重點觀察記錄掌子面的工程的地質與水文情況,對複雜地段還必須積累影像資料,作為分析地質變化的依據之一。

初期支護觀測必須包括噴混凝土的觀察、錨桿、鋼支撐的變形狀況。並依次判定初期支護、二次襯砌的可靠性和圍岩穩定性。

地質素描內容;當地質情況發生變化時根據地質素描**開挖前方圍岩地質狀況,以便修正施工方案,完善施工措施。其包括:

岩脈:岩性、出露位置、接觸關係、破碎情況、風化程度。

地下水:出水點位置與斷層和節理關係,出水狀態(滴、流、湧)水味、水色、水溫、水質、出水點,附近有無沉澱物,地應力。標誌地應力大小的地質現象(岩爆、大變形、岩塊鬆動等)及其發生部位必須詳細記錄。

地質素描要求:

①對開挖後沒有支護的圍岩的觀察:

⑴節理裂隙發育程度充填物及性質,岩層走向,傾角;斷層位置、走向、傾角及破碎程度。

⑵開挖工作面的穩定狀態,頂板有無坍塌現象。

⑶湧水情況:湧水的位置、湧水量、水壓等。

⑷是否有底板隆起現象。

②對開挖後已支護地段圍岩動態的觀測:

⑴是否發生錨桿被拉斷或墊板脫離圍岩現象。

⑵噴混凝土是否發生裂隙和剝離或剪下現象。

⑶鋼拱架有無被壓變形情況。

⑷錨桿注漿和噴混凝土,施工質量是否符合規定的要求。

③觀察圍岩破壞形態分析:

⑴危險性不大,不會發生急劇破壞。如加臨時支護之後即可穩定的情況。

⑵應當引起注意的破壞。如拱頂混凝土噴層因受彎曲壓縮的影響而出現的裂隙。

⑶危險徵兆的破壞。如拱頂混凝土噴層出現有對稱性區域性的崩落側牆內移等。

④地質素描必須現場寫實。

根據設計圖紙顯示,大茶山及劉家莊隧道ⅲ級圍岩採用全斷面開挖,ⅳ級圍岩及ⅴ級ⅰ型採用台階法施工,ⅴ級ⅱ型採用crd法施工.

表 2 必測專案量測斷面間距和每斷面測點數量

注:①、洞口及淺埋地段斷面間距取小值;

②、各選測專案量測斷面的數量,宜在每級圍岩內選有代表性的 1~2 個;

③、軟岩隧道的觀測斷面適當加密。

圖3 拱頂下沉量測和淨空變化量測圖測線布置示意

(a)拱頂測點和1條水平側線示意;(b)拱頂測點和2條水平側線、2條斜側線示意(c)cd或crd法拱頂測點和側線示意

量測頻率主要根據位移速率和測點距開挖面距離而定,見量測頻率表。隨著圍岩漸趨穩定,量測次數可以減少,當出現不穩定徵兆時,應增加量測次數。淨空變化、拱頂下沉量測應在每次開挖後12小時內取得初讀數,最遲得大於24小時,且在下一迴圈開挖前必須完成。

地表下沉量測頻率應與拱頂下沉和淨空變化的量測頻率相同。

表3量測頻率(按位移速度)

表4 量測頻率(按距開挖面距離)

注:b—隧道開挖寬度。

①結束量測時間:

當圍岩達到基本穩定後,以1次/3天的頻率量測2周,若無明顯變形,則可結束量測。

地表下沉量測應在開挖工作面前方,隧道埋深與隧道開挖高度之和處開始,直到襯砌結構封閉、下沉基本停止時為止。

②圍岩穩定性的綜合判別:

⑴實測最大位移值或回歸**最大位移值不應大於表6所列指標,並按表6變形管理等級指導施工。

表5 雙線隧道初期支護極限相對位移

注:①、硬岩取下限,軟岩取上限;

②、拱腳水平相對淨空變化指兩測點間淨空水平變化值與其距離之比;拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值後與原拱頂至隧底高度之比;

③、牆腰水平相對淨空變化極限值可按拱腳水平相對淨空變化值乘以 1.2~1.3 後採用。

表6 變形管理等級

注:u—實測位移值;u0—最大允許位移值。

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