某市府廣場地下通道監(jiān)控量測方案設計

一、工程概況本工程為市府廣場公交換乘中心改造工程的一部分，由現(xiàn)商城負一層消防通道下穿市府廣場停車場負二層原設計地道總長59.5m，其中明挖框架段17.5m，穿越城市主干道至地下停車場段為隧道工程，長42m。樁號1+30.827~1+72.827，長42m；采用“新奧法”原理進行設計，暗挖法施工。地下通道為圓形拱襯砌，擋墻式洞口，洞內(nèi)路面采用混凝土路面，通道凈寬6m，凈高2.5m，其中開挖高度8.48m，開挖寬度5.6m。結(jié)構(gòu)覆土厚度約為3m。隧道穿越地層為雜填土（Qm1）和淤泥質(zhì)雜填土（Q4a1），其中淤黏土為天然含水量大于液限含水量，天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土，屬于靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學作用形成的一種特殊性土。通道所處位置及斷面設計如圖1和圖2所示。圖1地下通道平面圖圖2地下通道斷面設計圖二、監(jiān)控量測的目的及意義把量測結(jié)果反映到設計施工中的目的，首先是確認施工的安全性，其次是提高工程的經(jīng)濟性。現(xiàn)場監(jiān)控量測是新奧法施工的三大要素之一，是復合式襯砌設計、施工的核心技術(shù)。通過施工現(xiàn)場監(jiān)控量測監(jiān)視圍巖變化，掌握支護結(jié)構(gòu)在施工過程的力學狀態(tài)和穩(wěn)定程度，確保施工安全。為確定二次襯砌和仰拱施作時機，了解和掌握圍巖變化規(guī)律，評價和修改支護參數(shù)及施工方法。為最終穩(wěn)定時間等提供信息依據(jù)，并為以后設計、施工積累資料。其目的是：1、提供監(jiān)控設計的依據(jù)和信息。掌握圍巖力學形態(tài)的變化和規(guī)律，掌握支護的工作狀態(tài)。2、指導施工，預報險情。作出工程預報，確立施工對策，做到監(jiān)視險情、安全施工。3、通過回歸分析，確定圍巖變形收斂的準確時間和最大變形量，為隧道二次襯砌的施工時間提供一個科學依據(jù)。具有如下重要的意義：（1）通過施工和環(huán)境監(jiān)測進行信息反饋及預測預報，優(yōu)化施工組織設計，指導現(xiàn)場施工，確保隧道施工的安全與質(zhì)量和工程項目的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。（2）在施工過程中對前進的開挖工作面附近圍巖的巖石性質(zhì)、狀態(tài)進行目選測項目圍巖內(nèi)部位移（洞內(nèi)設點）洞內(nèi)鉆孔安設單點、多點式位移計每10～50m一個斷面，每斷面5個測點了解施工過程中地層不同深度的變形情況，研究施工引起的地層位移規(guī)律支護、襯砌內(nèi)應力、表面應力及裂隙量測混凝土內(nèi)應變計、應力計、壓力計每代表性地段量測，每斷面宜為9個測點監(jiān)測結(jié)構(gòu)成承受荷載、了解結(jié)構(gòu)受力情況，判斷結(jié)構(gòu)的安全鋼支撐內(nèi)力及外力支柱壓力計或其他測力計每10～50m鋼拱支撐一對測力計及時掌握地下工程施工過程中，鋼支撐的內(nèi)力（彎矩、軸力）的變化情況噴射混凝土應力量測表面應力解除法每一圍巖段選一組每組3～5個點了解施工過程中初期支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況二次襯砌壓應力量測壓力盒每一圍巖段選一組每組2～5個點每斷面7～11個測點2、控制基準監(jiān)測項目控制范圍控制標準地表下沉I、II類圍巖3OmmIII、IV類圍巖20mm拱頂下沉及凈空收斂I類圍巖50mmII類圍巖30mmIII、IV類圍巖20mm位移速度I、II類圍巖5mm/dayIII、IV類圍巖3mm/day建筑物傾斜全線3‰測點布置圖如下：四、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析及處理對各項量測所觀察到的數(shù)據(jù)應認真作詳細記錄，及時進行整理，并繪制下列曲線。（1）凈空位移（拱頂下沉和周邊位移）量測a、繪制位移（u）——時間（t）的關(guān)系曲線b、繪制（u）——距開挖面距離（s）的關(guān)系曲線（2）地表下沉量測a、繪制地表下沉位移（u）——時間（t）的關(guān)系曲線b、繪制地表下沉位移（u）——距開挖面距離（s）的關(guān)系曲線（3）圍巖內(nèi)部位移量測a、繪制孔內(nèi)各測點（L1，L2，……）位移（u）——時間（t）的關(guān)系曲線b、繪制不同時間（t1，t……）位移（u）——深度（測點位置L）的關(guān)系曲線（4）圍巖壓力量測：a、繪制圍巖壓力（б）——應力（f）時間的關(guān)系曲線b、繪制圍巖壓力（б）——應力(f`)距開挖面距離的關(guān)系曲線（5）錨桿軸向力量測：a、繪制不同時間（t，t……）錨桿軸力（應力б）——深度（h）的關(guān)系曲線b、繪制各測點（1，2……）軸力（應力б）——時間（t）的關(guān)系曲線五、監(jiān)測結(jié)果分析（1）根據(jù)所繪各曲線的變化情況與趨勢，判定圍巖的穩(wěn)定性，及時預報險情，確定施工時應采取的措施，提供修改設計參考依據(jù)。（2）當隧道噴射混凝土出現(xiàn)大量的明顯裂縫或隧道支護表面任何部位的實測收斂值已達到允許值的70%，且收斂速度無明顯下降時，應及時根據(jù)實測值找出回歸方程，繪出回歸曲線，由回歸方程推算最終位移值，若最終位移值接近或超過凈寬允許相對位移值時，應立即采取補強初期支護措施，并改變支護設計參數(shù)。凈空允許相對收斂值（%）允許相對位移值圍巖類別覆蓋層厚<50m地段覆蓋層厚50m-300m地段覆蓋層厚>300m地段Ⅱ0.2-0.80.60-1.601.00-3.00Ⅲ0.15-0.500.40-1.200.40-2.00Ⅳ0.10-0.300.20-0.500.40-1.20最大位移值注：表中的數(shù)字是以無量綱數(shù)（）來表示的，無洞跨度硬巖地段取表中的上限值，軟巖地段取表中的下限值。（3）當隧道凈值收斂值的速度明顯下降，收斂量已達總收斂量的80%-90%，且水平收斂速度小于0.15mm/d或拱頂位移速度小于0.1mm/d時，一般可認為圍巖已基本達到穩(wěn)定，此時方可進行二次襯砌。（4）洞內(nèi)施工宜按檢測反饋程序框圖的流程方式施作。參考文獻1王夢恕.地下工程淺埋暗挖通論[M].合肥:安徽教育出版社,20