廣南高速GN12標(biāo)園山子隧道監(jiān)控量測月報

廣南高速公路GN12合同段園山子隧道監(jiān)控量測月報〔第1期〕施工單位：***建設(shè)集團廣南高速GN12合同段工程經(jīng)理部監(jiān)測單位：***大學(xué)結(jié)構(gòu)工程試驗中心廣南高速GN12標(biāo)隧道監(jiān)測部2009年9月26日目錄一、隧道監(jiān)控量測的目的和意義1二、隧道概況1三、監(jiān)控量測內(nèi)容2[1]、量測工程2[2]、量測頻率2四、監(jiān)控量測方法及管理基準(zhǔn)3[1]、水平收斂、拱頂下沉和地表沉降3[2]、監(jiān)控量測管理基準(zhǔn)4五、監(jiān)控量測實施及數(shù)據(jù)分析5[1]、量測根本情況5[2]、水平收斂與拱頂下沉量測數(shù)據(jù)分析51、K96+470量測斷面52、K96+480量測斷面73、K96+495量測斷面94、K96+515量測斷面105、K96+530量測斷面126、K96+545量測斷面14[3]、地表沉降量測數(shù)據(jù)分析151、K96+485量測斷面152、K96+495量測斷面16六、結(jié)論17園山子隧道GN12標(biāo)段監(jiān)控量測月報一、隧道監(jiān)控量測的目的和意義在隧道施工過程中，對圍巖及支護結(jié)構(gòu)的荷載、位移量測，監(jiān)測圍巖的自承能力和變形，以便最大限度地利用圍巖自承能力，并利用掌子面附近的量測資料和已施作初期支護隧道的量測資料，對圍巖及隧道支護結(jié)構(gòu)當(dāng)前的和最終的穩(wěn)定性進行分析，并據(jù)之對設(shè)計和施工平安進行動態(tài)判斷。隧道施工期間進行的監(jiān)控量測是在隧道開挖過程中，使用各種量測儀表和工具對圍巖變化情況和支護結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進行量測，及時提供圍巖的穩(wěn)定程度和結(jié)構(gòu)可靠性的平安信息，預(yù)見事故和險情，作為調(diào)整和修改支護設(shè)計的依據(jù)，并在復(fù)合式襯砌中，依據(jù)量測結(jié)果確定二次襯砌的施作時間，進而實現(xiàn)隧道工程的信息化設(shè)計?？梢苑乐褂捎谌狈λ淼朗┕けO(jiān)控量測數(shù)據(jù)和結(jié)果分析而造成施工與支護等工作安排的盲目性，盡量降低工程造價，爭取時間，保證在方案工期內(nèi)圓滿但是完成隧道施工任務(wù)。據(jù)此，監(jiān)控量測應(yīng)到達一下目的：第一：掌握圍巖和支護的動態(tài)信息并及時反響，指導(dǎo)施工作業(yè)；第二：通過對圍巖和支護的變位、地表的沉降量測，修改支護系統(tǒng)設(shè)計?？傊?，監(jiān)控是量測的目的，而量測是監(jiān)控的手段。對隧道施工進行監(jiān)控量測使隧道的設(shè)計與施工運作納入科學(xué)的動態(tài)管理中，使工程始終處于良好的運行狀態(tài)，確保隧道施工的平安和工程建設(shè)質(zhì)量，使隧道工程到達經(jīng)濟、合理和可靠的目的。二、隧道概況園山子隧道位于四川省廣元市蒼溪縣臨江鎮(zhèn)園山子，進口位于廣元市蒼溪縣臨江鎮(zhèn)旺水村七組境內(nèi)，出口位于廣元市蒼溪縣臨江鎮(zhèn)鎮(zhèn)水村七組境內(nèi)。根據(jù)建筑限界要求以及電纜溝、排水溝、隧道通風(fēng)需要以及機電設(shè)施等所需空間尺寸確定了襯砌內(nèi)輪廓斷面型式。GN12合同段園山子隧道里程：左線起止樁號為ZK96+458～ZK96+928，長470m，最大埋深71m，右線起止樁號為K96+452～K96+928，長476m，最大埋深66m。三、監(jiān)控量測內(nèi)容[1]、量測工程根據(jù)該工程的特點、技術(shù)難度、工作量，現(xiàn)場量測工程包括：水平收斂、拱頂下沉與地表沉降。周邊收斂：根據(jù)變形的速率及量值判斷圍巖的穩(wěn)定程度，選擇適當(dāng)?shù)亩我r砌支護時機，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。拱頂下沉：根據(jù)量測數(shù)據(jù)確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性，判斷支護效果，指導(dǎo)施工工序預(yù)防坍塌，保證隧道施工平安。地表沉降：對隧道埋深較淺段進行地表沉降監(jiān)測，判斷隧道開挖對地表的影響，與拱頂下沉數(shù)據(jù)相互應(yīng)證。[2]、量測頻率表3-1監(jiān)控量測頻率一覽表編號工程量測頻率1~15天16天~1月1~3月3月以上1水平收斂1~2次/d1次/2d1~2次/周1~3次/月2拱頂下沉1~2次/d1次/2d1~2次/周1~3次/月3周邊收斂1~2次/d1次/2d1~2次/周1~3次/月四、監(jiān)控量測方法及管理基準(zhǔn)[1]、水平收斂、拱頂下沉和地表沉降1、周邊收斂隧道凈空收斂是指隧道周邊相對方向兩個固定點連線上的相對位移值，它是隧道開挖所引起圍巖變形最直觀的表現(xiàn)，采用收斂計進行量測。隧道開挖爆破后應(yīng)盡早在隧道兩側(cè)邊墻、拱腰水平方向埋設(shè)測桿或球頭測樁，埋設(shè)深度20～30mm，鉆孔直徑40～50mm，用快硬水泥固定，測樁球頭必須設(shè)保護罩。監(jiān)測斷面必須盡量靠近開挖工作面，但太近會造成開挖爆破下的碎石砸壞測樁，太遠又會漏掉該量測斷面開挖后的收斂值。測點應(yīng)按設(shè)在距開挖面1m范圍之內(nèi)，并應(yīng)在工作面開挖以后12h內(nèi)和下一次開挖之前測取初讀數(shù)。量測凈空收斂位移可為判斷隧道穩(wěn)定性提供可靠的信息，并根據(jù)收斂速度判斷隧道圍巖的穩(wěn)定程度，為二次襯砌提供合理的支護時機。洞周收斂測點的布設(shè)見圖1?！才_階法〕圖1洞周收斂測點布置2、拱頂下沉拱頂下沉量測測點埋設(shè)：一般在隧道拱頂軸線處設(shè)1個帶鉤的測樁〔為了保證量測精度，常常在左右各增加一個測點，即埋設(shè)三個測點〕，吊掛鋼卷尺，用精密水準(zhǔn)儀量測隧道拱頂絕對下沉量?？捎忙?鋼筋彎成三角形鉤，用砂漿固定在圍巖或混凝土表層。測點的大小要適中，過小，測量時不易找到；過大爆破易被打壞。支護結(jié)構(gòu)施工時要注意保護測點，一旦發(fā)現(xiàn)測點被埋掉，要盡快重新設(shè)置，以保證數(shù)據(jù)不中斷。拱頂下沉量測示意圖如圖2。圖2拱頂下沉量測示意圖3、地表沉降地表下沉量測采用精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺，量測精度±1mm。監(jiān)測斷面縱向間隔在30m左右，監(jiān)測斷面布設(shè)采用與洞內(nèi)凈空變化和拱頂下沉量測在同一個橫斷面內(nèi)，每個監(jiān)測斷面布置9個測點，其最外點距中點距離不小于隧道結(jié)構(gòu)1倍埋深距離；測點布設(shè)在隧道隧道中線附近密些，遠離隧道中線處疏些，其量測斷面測點布設(shè)詳見圖3。圖3地表沉降測點布置[2]、監(jiān)控量測管理基準(zhǔn)針對園山子隧道，建立監(jiān)測變形管理等級標(biāo)準(zhǔn)，管理等級分三等，其等級劃分及相應(yīng)基準(zhǔn)值見表4-1。通過對監(jiān)測結(jié)果的比擬和分析來判定支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和平安性，并指導(dǎo)施工。表4-1變形管理等級標(biāo)準(zhǔn)表管理等級管理位移施工狀態(tài)ⅠU0＜Un／3正常施工ⅡUn／3≤U0≤2Un／3加強支護ⅢU0＞Un／3采取特殊措施注：U0為實測變形值，Un允許變形值。Un確實定：Un確實定應(yīng)考慮圍巖類別、隧道埋置深度等因素并結(jié)合現(xiàn)場條件選擇。五、監(jiān)控量測實施及數(shù)據(jù)分析[1]、量測根本情況表5-1水平收斂與拱頂下沉監(jiān)測成果表斷面編號斷面里程圍巖等級管理等級水平收斂拱頂下沉是否根本穩(wěn)定大小(㎜)大小(㎜)是否001K96+470ⅤⅠ√002K96+480ⅤⅠ√003K96+495ⅤⅠ√004K96+515ⅣⅠ√005K96+430ⅣⅠ16.9√006K96+545ⅣⅠ√[2]、水平收斂與拱頂下沉量測數(shù)據(jù)分析1、K96+470量測斷面①、水平收斂時間曲線圖②、水平收斂速率曲線圖③、拱頂下沉?xí)r間曲線圖④、拱頂下沉速率時間曲線圖⑤、結(jié)論K96+470斷面水平收斂與拱頂下沉隨支護時間的增長，逐漸趨于根本穩(wěn)定，且水平收斂最大值為18.11mm，拱頂下沉最大值為mm。測試時間77天。水平收斂曲線擬合函數(shù)為u=19.59×e(-5.27/t)，拱頂下沉曲線擬合函數(shù)為u=18.18×e(-3.75/t)。2、K96+480量測斷面①、水平收斂時間曲線圖②、水平收斂速率曲線圖③、拱頂下沉?xí)r間曲線圖④、拱頂下沉速率時間曲線圖⑤、結(jié)論K96+480斷面水平收斂隨支護時間的增長，逐漸趨于根本穩(wěn)定，且水平收斂最大值為7mm，拱頂下沉最大值為26.9mm，測試時間有66天。水平收斂曲線擬合函數(shù)為u=25.22×e(-/t)，拱頂下沉曲線擬合函數(shù)為u=29.16×e(-3.3、K96+495量測斷面①、水平收斂時間曲線圖②、水平收斂速率曲線圖③、拱頂下沉?xí)r間曲線圖④、拱頂下沉速率時間曲線圖⑤、結(jié)論K96+495斷面水平收斂隨支護時間的增長，根本趨于穩(wěn)定，且水平收斂最大值為mm，拱頂下沉最大值為33.2mm，測試時間有56天。水平收斂曲線擬合函數(shù)為u=25.22×e(-3.11/t)，拱頂下沉曲線擬合函數(shù)為u=35.16×e(-3.35/t)4、K96+515量測斷面①、水平收斂時間曲線圖②、水平收斂速率曲線圖③、拱頂下沉?xí)r間曲線圖④、拱頂下沉速率時間曲線圖⑤、結(jié)論K96+515斷面水平收斂隨支護時間的增長，根本趨于穩(wěn)定，且水平收斂最大值為mm，拱頂下沉最大值為mm，測試時間有26天。水平收斂曲線擬合函數(shù)為u=×e(-3.21/t)，拱頂下沉曲線擬合函數(shù)為u=×e(-/t)。5、K96+530量測斷面①、水平收斂時間曲線圖②、水平收斂速率曲線圖③、拱頂下沉?xí)r間曲線圖④、拱頂下沉速率時間曲線圖⑤、結(jié)論K96+530斷面水平收斂隨支護時間的增長，根本趨于穩(wěn)定，且水平收斂最大值為mm，拱頂下沉最大值為mm，測試時間有21天。水平收斂曲線擬合函數(shù)為u=2×e(-3.21/t)，拱頂下沉曲線擬合函數(shù)為u=×e(-3.12/t)。6、K96+545量測斷面①、水平收斂時間曲線圖②、水平收斂速率曲線圖③、拱頂下沉?xí)r間曲線圖④、拱頂下沉速率時間曲線圖⑤、結(jié)論K96+540斷面水平收斂隨支護時間的增長，逐漸趨于緩慢變化，且水平收斂最大值為mm，拱頂下沉最大值為mm，測試時間有14天。[3]、地表沉降量測數(shù)據(jù)分析1、K96+485量測斷面①、地表沉降位移曲線圖②、地表沉降位移柱狀圖2、K96+495量測斷面①、地表沉降位移曲線圖②、地表沉降位移柱狀圖③、結(jié)論K96+485斷面地表沉降觀測點從左往右編號為1到10，K96+495斷面地表沉降觀測點從左往右編號為1到11，園山子隧道左線開挖里程在ZK96+485左右，右線開挖里程在K96+576左右。左線正好開挖在K96+485斷面附近，從圖中可以看出地表沉降位移變形較大，尤其在左右兩隧道拱頂和之間沉降較大，遠離隧道逐漸變小，需要繼續(xù)加強監(jiān)測。六、結(jié)論根據(jù)量