本科隧道工程實(shí)習(xí)總結(jié)

1、隧道工程監(jiān)控量測(cè)的實(shí)習(xí)報(bào)告一、隧道概況山西中南部鐵路通道，湯陰東至日照南段，ZNTJ-19標(biāo)段西鐵車2號(hào)隧道位于山東省萊蕪市西鐵車東南至沂源縣南山村，隧道里程DK1076+119-DK1083+970,全長(zhǎng)7851m，洞身最大埋深約234m，最小埋深約27m。隧道進(jìn)口段377.54m，位于R=4000m的曲線上；隧道出口段1086.24m，位于R=3500m的曲線上，其余段落位于直線上。隧道穿越低山丘陵區(qū)，沖溝發(fā)育，地面高程296m-565m之間，相對(duì)高差最大約269m，自然坡度較陡，一般為1550，整體地形西高東低，植被多為樹木及少量雜草，局部有少數(shù)耕地。整個(gè)隧址區(qū)在大地構(gòu)造單元上屬魯西臺(tái)背

2、斜，其基底由泰山群花崗巖構(gòu)成，寒武系蓋層發(fā)育，大部分呈傾角平緩的單斜構(gòu)造覆于基底，寒武系地層較連續(xù)，局部以斷層接觸，寒武系地層與太古界花崗巖基底呈角度不整合接觸。隧址區(qū)地下水可分為基巖裂隙水及碳酸鹽巖裂隙巖溶水兩類。地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，地震基本烈度為7度。二、量測(cè)項(xiàng)目、方法和目的通過(guò)隧道監(jiān)控量測(cè)，掌握圍巖和支護(hù)狀態(tài)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，根據(jù)量測(cè)信息，預(yù)見事故和險(xiǎn)情，以便及時(shí)采取措施；預(yù)測(cè)和確認(rèn)圍巖最終穩(wěn)定時(shí)間，指導(dǎo)施工順序；根據(jù)隧道開挖后所獲得的量測(cè)信息，進(jìn)行綜合分析，修正支護(hù)參數(shù)和檢驗(yàn)施工與設(shè)計(jì)，其監(jiān)測(cè)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目及量測(cè)方法如表1所示。表1隧道工程監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱儀器設(shè)備布置要求

3、及目的1洞內(nèi)外觀察地質(zhì)羅盤，數(shù)碼相機(jī)等開挖后及初期支護(hù)后進(jìn)行預(yù)測(cè)開挖面前方的地質(zhì)條件；為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)；根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠程度。2周邊收斂收斂計(jì)與拱頂下沉布置在同一個(gè)斷面，臺(tái)階法每個(gè)臺(tái)階布置一條水平側(cè)線；全斷面法布置一條水平測(cè)線。根據(jù)位移、收斂狀況、斷面變形狀態(tài)等判斷：周邊圍巖體的穩(wěn)定性；初期支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工方法是否妥善；二次襯砌的澆注時(shí)間等。3拱頂下沉水準(zhǔn)儀，鋼掛尺，水準(zhǔn)尺V級(jí)圍巖為5m一個(gè)斷面；IV級(jí)圍巖為10m一個(gè)斷面；III級(jí)圍巖為30m一個(gè)斷面監(jiān)視隧道拱頂下沉，了解斷面的變形狀態(tài)，判斷隧道拱頂?shù)姆€(wěn)定性。4地表下沉水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺H2

4、B為20m一個(gè)斷面；BH2B為10m一個(gè)斷面；B5B1次/7天注：B表示隧道開挖寬度表5按位移速度確定的監(jiān)控量測(cè)頻率位移速度（mm/d）量測(cè)頻率三52次/天151次/天0.511次/23天0.20.51次/3天2B20BH2B10H2B5注：B表示隧道開挖寬度橫斷面方向地表下沉量測(cè)的測(cè)點(diǎn)間隔為25m,在一個(gè)量測(cè)斷面內(nèi)設(shè)711個(gè)測(cè)點(diǎn)，具體見下圖1。沉降測(cè)點(diǎn)采用地表鉆孔埋設(shè)，測(cè)點(diǎn)四周用水泥砂漿固定。布設(shè)點(diǎn)用紅油漆點(diǎn)標(biāo)示，統(tǒng)一編號(hào)，并作初始觀測(cè)值的測(cè)定，做好記錄并作備份。地表下沉量測(cè)在開挖工作面前方H+h1（隧道埋置深度+隧道高度）處開始，直到襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止為止，入圖2所示。地表下沉的量

5、測(cè)頻率和拱頂下沉及水平相對(duì)凈空變化的量測(cè)頻率相同。量測(cè)范圍地表沉降量測(cè)區(qū)間圖圖2地表沉降量測(cè)區(qū)間示意四、監(jiān)測(cè)資料整理、數(shù)據(jù)分析及反饋現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)所取得的原始數(shù)據(jù)，不可避免的會(huì)具有一定的離散性，其中包含著測(cè)量誤差。因此，應(yīng)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)處理。數(shù)學(xué)處理的目的是：將同一量測(cè)斷面的各種量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比、相互印證，以確定量測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性；探求圍巖變形或支護(hù)系統(tǒng)的受力隨時(shí)間變化的規(guī)律，判定圍巖和初期支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。在取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，及時(shí)由專業(yè)監(jiān)測(cè)人員整理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)合圍巖、支護(hù)受力及變形情況，進(jìn)行分析判斷，將實(shí)測(cè)值與允許值進(jìn)行比較，及時(shí)繪制各種變形或應(yīng)力時(shí)間關(guān)系曲線，預(yù)測(cè)變形發(fā)展趨向及圍巖

6、和隧道結(jié)構(gòu)的安全狀況，并將結(jié)果反饋給設(shè)計(jì)、監(jiān)理，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工。目前，回歸分析是量測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)處理的主要方法，通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)回歸分析預(yù)測(cè)最終位移值和各階段的位移速率。具體方法如下：1、將量測(cè)記錄及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)記錄繪制縱橫斷面地表下沉曲線和洞內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的位移U-時(shí)間t的關(guān)系曲線，見圖3。2、若位移-時(shí)間關(guān)系曲線如上圖中b所示出現(xiàn)反常，表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)頻率，必要時(shí)將暫停開挖并進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)處理。3、當(dāng)位移-時(shí)間關(guān)系曲線如上圖中a所示趨于平緩時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，從而推算最終位移值和掌握位移變化規(guī)律。4、各測(cè)試項(xiàng)目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩(wěn)定后，進(jìn)

7、行二次襯砌的施作。圖3位移u-時(shí)間t的關(guān)系曲線圖五、監(jiān)控量測(cè)控制基準(zhǔn)監(jiān)控量測(cè)控制基準(zhǔn)包括隧道內(nèi)位移、地表沉降、爆破振動(dòng)等，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道施工安全性、隧道結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，以及周圍建(構(gòu))筑物特點(diǎn)和重要性等因素制定。1、隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移如表7所示。表7隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移圍巖級(jí)別隧道埋深h(m)hW5050VhW300300VhW500拱腳水平相對(duì)凈空變化(%)II0.01-0.030.01-0.08III0.03-0.100.08-0.400.30-0.60W0.10-0.300.20-0.800.70-1.20V0.20-0.500.40-2.001.80-3.00拱頂相對(duì)

8、下沉(%)II0.03-0.060.05-0.12III0.03-0.060.04-0.150.12-0.30W0.06-0.100.08-0.400.30-0.80V0.08-0.160.14-1.100.80-1.40注：本表適用于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)，硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值，軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值。表列數(shù)值可在施工中通過(guò)實(shí)測(cè)資料累計(jì)作適當(dāng)?shù)恼?。拱腳水平相對(duì)凈空變化指拱腳測(cè)點(diǎn)間凈空水平變化值與其距離之比，拱頂相對(duì)下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后于原拱頂至隧底高度之比。初期支護(hù)墻腰水平相對(duì)凈空變化極限值可按拱腳水平相對(duì)凈空變化極限值乘以1.1-1.2后采用。2、隧道的位移控制基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)

9、測(cè)點(diǎn)距開挖面的距離，由初期支護(hù)極限相對(duì)位移按表8要求確定。表8隧道位移控制基準(zhǔn)類別距開挖面1B(U1B)距開挖面2B(U1B)距開挖面較遠(yuǎn)允許值65%U090%U0100%U0注：B為隧道開挖寬度，U0為極限相對(duì)位移值。3、按變形管理等級(jí)指導(dǎo)施工，可按表9分為三個(gè)管理等級(jí)表9隧道位移管理等級(jí)管理等級(jí)距開挖面1B距開挖面2BIIIUU/3U2U1B/3U2U2B/34、根據(jù)位移變化速度判別凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時(shí)，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)。水平收斂（拱腳附近）速度小于0.2mm/d,拱頂下沉速度小于0.15mm/d，圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。在淺埋地段以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況

10、下，應(yīng)采用監(jiān)控量測(cè)分析判別。圍巖穩(wěn)定性判別是一項(xiàng)很復(fù)雜的也是非常重要的工作，必須結(jié)合具體工程情況采用上述幾種判別準(zhǔn)則進(jìn)行綜合評(píng)判。六、監(jiān)控量測(cè)質(zhì)量保證措施1、將監(jiān)測(cè)管理及監(jiān)測(cè)實(shí)施計(jì)劃納入施工生產(chǎn)計(jì)劃中，作為一個(gè)重要的施工工序來(lái)抓，并保證監(jiān)測(cè)有確定的時(shí)間和空間。隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量成立專門量測(cè)小組。成立專門的組織機(jī)構(gòu)，制定詳細(xì)的工作流程。量測(cè)組負(fù)責(zé)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)、日常量測(cè)、數(shù)據(jù)處理和儀器保養(yǎng)維修工作，并及時(shí)將量測(cè)信息反饋給施工和設(shè)計(jì)。2、各預(yù)埋測(cè)點(diǎn)應(yīng)牢固可靠，易于識(shí)別并妥善保護(hù)，不得任意撤換和遭到破壞。制定切實(shí)可行的監(jiān)測(cè)實(shí)施方案和相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)埋設(shè)保護(hù)措施，并將其納入工程的施工進(jìn)度控制計(jì)劃。3、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)與隧道施工易發(fā)生干擾，因此施工單位應(yīng)與監(jiān)控量測(cè)人員密切配合，相互支持，創(chuàng)造條件，提供方便，按量測(cè)計(jì)劃認(rèn)真組織實(shí)施。施工單位不應(yīng)以任何理由中斷量測(cè)，防止因搶工程進(jìn)度忽視量測(cè)工作而危及施工安全。4、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量應(yīng)該按量測(cè)計(jì)劃認(rèn)真組織實(shí)施，并與其他施工環(huán)節(jié)緊密配合，不得中斷工作。施工監(jiān)測(cè)緊密結(jié)合施工步驟，監(jiān)控每一施工步驟對(duì)周圍環(huán)境、圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)、變形的影響，據(jù)此優(yōu)化施工方案。5、積極配合監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位做好對(duì)監(jiān)測(cè)工作的檢查、監(jiān)督和指導(dǎo)，及時(shí)向監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位報(bào)