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某公路长隧道工程的监控量测方案设计案例

目录

某公路长隧道工程的监控量测方案设计案例 1

1.1监控量测的目的 1

1.2量测项目 1

1.3监控量测作业 2

1.3.1地质和支护状况观察 2

1.3.2拱顶下沉量及净空位移量量测 2

1.3.3地表下沉量测 5

1.3.4围岩内部位移测孔以及轴力量测锚杆布置 6

1.3.5内应力与接触应力测点布置 6

1.4监测数据分析 7

1.4.1地质预报 7

1.4.2净空位移量分析 7

1.4.3隧道地表下沉量分析 7

1.1监控量测的目的

量测的目的如下：

(1)能够通过量测来及时了解隧道开挖推进过程中其围岩的动态情况，为更改支护参数以及施工方法提供依据，更好的控制围岩的变形量。

(2)了解其支护结构所产生的效果大小，能够及时的采取相应的措施，保证施工的安全性。

(3)对设计进行适当的修正，更好的保证隧道稳定安全。

1.2量测项目

量测项目可以分为两大类，一类必测项目和一类选测项目。对于必测项目，由于本设计隧道采用的是新奥法施工的方法(即喷锚构筑法修建),所以必须进行量测。而对于选测项目，应该根据隧道围岩性质、埋置深度以及开挖方式等条件进行确定。

1、必测项目

必测项目见表7-1

表7-1量测必测项目

序号

量测项目

量测方法和仪表选择

测试精度

备注

1

地质和支护状况观察

方法：通过观察裂缝和产状

仪器：选用地质罗盘

在开挖以及初期支护后进行

2

净空量测

仪器：选用收敛仪

0.1mm

水平收敛量测

3

拱顶量测

方法：进行水准测量

仪器：选用水准仪、钢尺

1mm

4

地表下沉量测

方法：进行水准测量

仪器：选用水准仪、塔尺

1mm

浅埋段

2、选测项目

选测项目见表7-2所示

表7-2量测选测项目

序号

监测项目

测试方法和仪表

测试精度

1

围岩内部位移

多点位移计

0.1mm

2

围岩和二次衬砌接触压力

压力盒

0.001MPa

3

5锚杆轴力

钢筋计

0.1MPa

4

二次衬砌内应力

混凝土应变计

0.1MPa

1.3监控量测作业

1.3.1地质和支护状况观察

(1)主要观察的内容有：

①在隧道开挖后，观察掘进面以及附近周边的自稳性。

②结构面、产状以及岩质情况。

③由锚杆以及喷射混凝土组成的初期支护的裂缝情况。

④对开挖后地段(不管是有无支护)围岩动态的监测。

(2)量测间隔时间：在每次爆破后进行。

1.3.2拱顶下沉量及净空位移量量测

1、测点布置

对于拱顶以及净空的量测，通常将测点布置在同一断面进行。对于拱顶下沉量测的测点，通常设在拱顶中心。对于净空位移量量测的测线布置，根据隧道围岩情况以及施工方法进行选定，当围岩越好时，测线布置越少，反之，测线布置越多。其测线数数目如表7-3所示。

表7-3净空位移量测的测数线

地段

开挖方法

一般

地段

特殊地段

洞□附近

埋深小于2B

有膨胀压力或偏压力

选测项目量测位置

全段面开挖

一条水平测线

三条或六条

三条或六条

短台阶法

两条水平测线

四条或六条

四条或六条

四条或六条

四条或六条

多台阶法

每台阶一条水平测线

每一台阶

三条

每一台阶

三条

每一台阶

三条

每一台阶

三条

注：B为隧道开挖宽度(本设计隧道宽度为13.26m)

本设计隧道k39+230K40+165段采用的是全断面法，k39+138K39+220、k40+165K40+700以及k40+737K41+58段采用的是台阶法，k39+220

K39+230和k40+700～K40+737段采用的是三台阶临时仰拱法开挖。

根据各地段的情况以及表7-3上的规定可知各段拱顶和净空位移量量测测线布置如图7-1所示。

隧

隧道中线

(a)Ⅱ级围岩全断面法测点布置示意图

隧

隧

道

中

线开挖边界线

(b)Ⅲ级围岩台阶法测点布置示意图

隧

隧道中线

开挖边界线

开挖边界线

(c)IV级围岩三台阶临时仰拱法测点布置示意图图7-1测点布置示意图

2、测点间距

其量测点一般布设在同一断面，对于量测点的间距，本设计隧道在Ⅱ级围岩段每50~100m一个断面，Ⅲ级围岩段每20~50m一个断面，IV级围岩每10~20m一个断面。

在洞□附近以及地质变化较大的地段应缩短间距。根据锚喷规范可知，对于特殊位置的地段，其间距不宜大于表7-4中的要求。

表7-4拱顶下沉量和净空位移量测点间距单位：m

条件围岩

洞□附近

埋深2B

施工进展200m前

施工进展200m后

硬岩地层(断层破碎带除外)

10

10

20

30

软岩