某市府廣場地下通道監(jiān)控量測方案設(shè)計

1、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(fù)一層消防通道下穿市府廣場停車場負(fù)二層原設(shè)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+30.8271+72.827，長42m；采用“新奧法”原理進(jìn)行設(shè)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

2、中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的一種特殊性土。通道所處位置及斷面設(shè)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(shè)計圖二、監(jiān)控量測的目的及意義把量測結(jié)果反映到設(shè)計施工中的目的，首先是確認(rèn)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(fù)合式襯砌設(shè)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(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程的力學(xué)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(hù)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(shè)計、施工積累資料。其目的是：1、提供監(jiān)控設(shè)計的依據(jù)和信息。掌握圍巖力學(xué)形

3、態(tài)的變化和規(guī)律，掌握支護(hù)的工作狀態(tài)。2、指導(dǎo)施工，預(yù)報險情。作出工程預(yù)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(zhǔn)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(xué)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(jìn)行信息反饋及預(yù)測預(yù)報，優(yōu)化施工組織設(shè)計，指導(dǎo)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(jìn)的開挖工作面附近圍巖的巖石性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行目測，掌握圍巖動態(tài)，以及圍巖的施工力學(xué)性能，了解支護(hù)結(jié)構(gòu)在不同工況時的受力狀態(tài)和應(yīng)力分布，及時改進(jìn)支護(hù)，對圍巖穩(wěn)定性、安全性作出評價來指導(dǎo)現(xiàn)場施工。（3）驗證支護(hù)結(jié)構(gòu)

4、型式、支護(hù)參數(shù)的合理性，對支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工方法的合理性及其安全性作出評價及建議，為確定二次支護(hù)時間提供依據(jù)。三、監(jiān)控量測的內(nèi)容及控制基準(zhǔn)1、監(jiān)控量測的內(nèi)容見下表：項目名稱方法及工具測點布置檢測目的檢測頻率必測項目圍巖與支護(hù)狀態(tài)巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)裂隙觀察開挖后及初期支護(hù)后進(jìn)行及時了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移，必要時調(diào)整基坑開挖順序和速度，確?；雍椭車h(huán)境的安全（1）開挖面距監(jiān)測斷面前后12時，12次/d（2）開挖面距監(jiān)測斷面前后30時，1次/周水平凈空收斂收斂計每1050m一個斷面，每斷面2對測點了解圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)拱頂下沉水平儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺或測桿每1050m一個斷面，每斷面1個測點

5、了解初支結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定情況地表下沉精密水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺淺埋、洞口（埋深10m），每1020m一個斷面，每斷面3B范圍內(nèi)至少3個測點測定隧道施工引起的地表沉降值，確保結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的安全，同時分析隧道施工引起的縱橫沉降槽曲線及最大沉降坡度、最小曲率半徑和沉降速率選測項目圍巖內(nèi)部位移（洞內(nèi)設(shè)點）洞內(nèi)鉆孔安設(shè)單點、多點式位移計每1050m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(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力、表面應(yīng)力及裂隙量測混凝土內(nèi)應(yīng)變計、應(yīng)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

6、測力計每1050m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(yīng)力量測表面應(yīng)力解除法每一圍巖段選一組每組35個點了解施工過程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況二次襯砌壓應(yīng)力量測壓力盒 每一圍巖段選一組每組25個點每斷面711個測點2、控制基準(zhǔn)監(jiān)測項目控制范圍控制標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)認(rèn)真作詳細(xì)

7、記錄，及時進(jìn)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（）應(yīng)力（f）時間的關(guān)系曲線b、繪制圍巖壓力（）應(yīng)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（

8、應(yīng)力）深度（h）的關(guān)系曲線b、繪制各測點（1，2）軸力（應(yīng)力）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(yù)報險情，確定施工時應(yīng)采取的措施，提供修改設(shè)計參考依據(jù)。（2）當(dāng)隧道噴射混凝土出現(xiàn)大量的明顯裂縫或隧道支護(hù)表面任何部位的實測收斂值已達(dá)到允許值的70%，且收斂速度無明顯下降時，應(yīng)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(yīng)立即采取補強初期支護(hù)措施，并改變支護(hù)設(shè)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300m 地段0.2-0.80.60-1.601.00-3.000.15-0.500.40-1.200.40-2.000.10-0.300.20-0.500.40-1.20 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(dāng)隧道凈值收斂值的速度明顯下降，收斂量已達(dá)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(rèn)為圍巖已基本達(dá)到穩(wěn)定，此時方可進(jìn)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(xiàn)1 王夢恕. 地