【正文】 設(shè)一個(gè)通視條件較好、測(cè)量方便、牢固的基準(zhǔn)點(diǎn) (基準(zhǔn)點(diǎn)位置應(yīng)在地表沉降影響區(qū)以外 )。地面測(cè)點(diǎn)布置在隧道軸線及其兩側(cè)，每個(gè)斷面測(cè)點(diǎn)一般為 7 個(gè)以上，間距5m～ 10m。測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋水泥樁，測(cè)量放線定位，用精密水準(zhǔn)儀量測(cè)。隧道開(kāi)挖距測(cè)點(diǎn)前 30m 處開(kāi)始量測(cè)，隧道開(kāi)挖超過(guò)測(cè)點(diǎn) 20m、并待沉降穩(wěn)定以后停止量測(cè)。 圖 13 區(qū)間隧道地表下沉量測(cè)斷面布置圖 由于區(qū)間隧道環(huán)境復(fù)雜，沿 線分布地面建筑物，對(duì)于地面建筑物的監(jiān)測(cè)也是必測(cè)項(xiàng)目的一部分。具體在鄰近隧道的建筑物設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，采用精密水準(zhǔn)儀觀測(cè)建筑物對(duì)于隧道開(kāi)挖的反應(yīng)。需要布置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置和數(shù)量，應(yīng)根據(jù)建筑物的大小、基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)特征和地質(zhì)條件綜合確定。一般可先根據(jù)以下幾個(gè)方面考慮： ①監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在建筑物沉降變化比較顯著的地方，并要考慮在隧道施工期間和竣工后，能順利進(jìn)行監(jiān)測(cè)的地方。 ②在建筑物四周角點(diǎn)、中點(diǎn)及內(nèi)部承重墻 (柱 )上均需埋設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并應(yīng)沿房屋四周每隔 10～ 12m 設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。 ③由于相鄰影響的關(guān)系，在高層和低 層建筑物、新老建筑物連接處，以及在相接處的兩邊都應(yīng)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。 ④在人工加固地基與天然地基交接和基礎(chǔ)切深相差懸殊以及在相接處的兩邊都應(yīng)該布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。 ⑤當(dāng)基礎(chǔ)形式不同時(shí)需在情況變化處埋設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)不均勻時(shí)，可壓縮性土層的厚度變化不一時(shí)需要適當(dāng)埋設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。 ⑥當(dāng)寬度大于 15m 的建筑物在設(shè)置內(nèi)墻體時(shí)，應(yīng)設(shè)在承重墻上，并且要盡可能布置在建筑物的縱橫軸線上，監(jiān)測(cè)標(biāo)志上方應(yīng)有一定的空間，以保證測(cè)尺直立。 選測(cè)項(xiàng)目 選測(cè)項(xiàng)目包括圍巖內(nèi)部位移量測(cè)、錨桿軸力量測(cè)、圍巖與噴射混凝土間接觸 壓力量測(cè)、噴射混凝土與二次襯砌間接觸壓力量測(cè)、噴射混凝土內(nèi)應(yīng)力量測(cè)、二次襯砌內(nèi)應(yīng)力量測(cè)、鋼支撐內(nèi)力量測(cè)、襯砌裂縫及表面應(yīng)力量測(cè)。這類量測(cè)是必測(cè)項(xiàng)目的拓展和補(bǔ)充，對(duì)特殊地段、或有代表性的地段進(jìn)行量測(cè)，以便更深入地掌握圍巖穩(wěn)定狀態(tài)與支護(hù)效果。對(duì)未開(kāi)挖地段提供參考信息，指導(dǎo)未來(lái)設(shè)計(jì)和施工。選擇項(xiàng)目安裝埋設(shè)比較麻煩，量測(cè)項(xiàng)目較多、時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用較大，但工程竣工后還可以進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。這類項(xiàng)目量測(cè)主要選擇隧道地質(zhì)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、特殊的地段進(jìn)行。選測(cè)項(xiàng)目的量測(cè)手段和方法如下： (1) 圍巖內(nèi)部位移量測(cè) 沿隧道圍巖周邊分 別在拱頂、拱腰和邊墻共打 5 個(gè)深孔，孔深～ 5m、孔徑Ф 50，采用 4 點(diǎn)桿式多點(diǎn)位移計(jì)量測(cè)，一個(gè)斷面共20 個(gè)測(cè)點(diǎn)。 ● 儀器設(shè)備 多點(diǎn)位移使用 4 點(diǎn)鉆孔伸長(zhǎng)計(jì)進(jìn)行量測(cè)。它由四個(gè)鉆孔錨頭、四根量測(cè)鋼絲、一個(gè)測(cè)筒、四個(gè)電感式傳感器和它的量測(cè)儀器 — 數(shù)字位移計(jì)組成。 ● 測(cè)點(diǎn)安裝 ①在預(yù)定量測(cè)部位，用特制直徑 140mm 鉆頭，鉆一深 40cm 的鉆孔，然后再在此鉆孔內(nèi)鉆一同心的直徑為 48mm 的小孔，孔深由試驗(yàn)要求確定，鉆孔要求平直，并用水沖洗干凈。 ②矯直鋼絲，并截成預(yù)定長(zhǎng)度，將鋼絲連接在鉆孔錨頭上。 ③把錨頭末端插入安裝桿，然后將錨頭推進(jìn)到預(yù)定深度，在操作時(shí)要注意定向，避免安裝桿旋轉(zhuǎn)，千萬(wàn)不能將安裝桿后退，以免安裝桿和錨頭脫落。 ④緊固錨頭，若用楔形彈簧式錨頭，則用 30～ 50 公斤力拉鋼絲，如果錨頭不滑動(dòng)，即可認(rèn)為錨頭已經(jīng)鎖緊；若用壓縮木錨頭，則等待壓縮木吸水膨脹后，亦用 30～ 50 公斤力拉鋼絲，若拉不動(dòng)，則可認(rèn)為錨頭已經(jīng)緊固。 ⑤重復(fù)以上 4 操作步驟，安裝剩余錨頭，每根鋼絲必須穿過(guò)楔形彈簧式錨頭上的環(huán)或壓縮木錨頭中間的鐵管，要注意避免鋼絲互相纏繞。 ⑥把與各錨頭連接的鋼絲分別穿過(guò)測(cè)筒 上的各個(gè)導(dǎo)桿，并把測(cè)筒的上筒用固定螺絲、木楔及水泥砂漿固定在孔內(nèi)，然后拉緊鋼絲，并用螺母夾緊在各個(gè)導(dǎo)桿上，這時(shí)要注意調(diào)整導(dǎo)桿距離，使之有 15mm的伸長(zhǎng)量。 ⑦把下筒與上筒相接，并用木楔塞緊，若是電測(cè)下筒，還需仔細(xì)安裝，調(diào)整電感式位移傳感器的量程，并引出電纜，蓋上蓋板。當(dāng)試驗(yàn)點(diǎn)離開(kāi)挖面很近時(shí)，必須采取防護(hù)措施，以防止爆破飛石損壞電纜及測(cè)筒。 ⑧開(kāi)始初讀數(shù)（如果用百分表測(cè)讀，應(yīng)每次打開(kāi)蓋板）。為保證讀數(shù)的穩(wěn)定性，第一次讀數(shù)的建立應(yīng)不小于 24 小時(shí)。 ⑨開(kāi)始階段，每天應(yīng)至少進(jìn)行一次測(cè)度測(cè)讀，隨著開(kāi)挖面的 遠(yuǎn)離，測(cè)讀間隔時(shí)間可以酌情延長(zhǎng)。 ● 量測(cè)與計(jì)算 將鉆孔伸縮計(jì)測(cè)筒上的電感式位移傳感器與數(shù)字位移計(jì)連接，并打開(kāi)位移計(jì)電源開(kāi)關(guān)，即可進(jìn)行讀數(shù)。然后根據(jù)實(shí)際位移與讀數(shù)的標(biāo)定數(shù)字回歸方程，即可算出鉆孔伸縮計(jì)四個(gè)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際位移。 對(duì)于從地表埋設(shè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行圍巖內(nèi)部位移觀測(cè)，測(cè)試原理與上述的洞內(nèi)設(shè)點(diǎn)多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)完全相同，只不過(guò)鉆孔和設(shè)備埋設(shè)由地表進(jìn)行（圖 7）。金沙洲隧道淺埋地段較多，建議根據(jù)實(shí)際情況，從地面鉆孔，量測(cè)隧道開(kāi)挖引起的地層內(nèi)部位移。 (2) 噴射混凝土應(yīng)力量測(cè) 沿隧道的拱頂、拱腰、邊墻頂及 邊墻底噴射混凝土內(nèi)埋設(shè) 7 個(gè)應(yīng)變計(jì)。圍巖初噴以后，在初噴面上將應(yīng)力計(jì)固定，再?gòu)?fù)噴，將應(yīng)力計(jì)全部覆蓋并使應(yīng)力計(jì)居于噴層的中央，方向?yàn)榍邢?。噴射混凝土達(dá)到初凝時(shí)開(kāi)始測(cè)取讀數(shù)。 (3) 二次襯砌應(yīng)力量測(cè) 二次襯砌應(yīng)力量測(cè)沿隧道的拱頂、拱腰、邊墻頂及邊墻底混凝土內(nèi)埋設(shè) 7 組應(yīng)變計(jì)，應(yīng)變計(jì)傳感器埋設(shè)在二襯混凝土內(nèi)、外兩側(cè)，在混凝土澆筑前，將應(yīng)變計(jì)固定在待測(cè)位置，為隧道切線方向，每個(gè)斷面 14 個(gè)應(yīng)變計(jì)。 (4) 復(fù)合式襯砌圍巖壓力量測(cè) 沿隧道周邊拱頂、拱腰、邊墻頂、邊墻底及仰拱底埋設(shè)壓力傳感器，將雙膜鋼弦式壓 力盒分別埋設(shè)在圍巖與噴射混凝土之間和噴射混凝土與二次襯砌之間。圍巖與噴射混凝土之間的壓力盒是在噴混凝土施工以前埋設(shè)；噴射混凝土與二次襯砌之間的壓力盒是在掛防水板之前進(jìn)行安裝，分別測(cè)取圍巖對(duì)噴射混凝土壓力和噴射混凝土對(duì)二次模注混凝土襯砌的壓力?；炷吝_(dá)到初凝強(qiáng)度以后開(kāi)始測(cè)取讀數(shù)。埋設(shè)時(shí)，壓力盒承壓面 (壓力盒比較光的一面 )緊貼圍巖面 (測(cè)圍巖壓力時(shí) )和噴射混凝土面 (測(cè)層間接觸壓力時(shí) )，壓力盒與圍巖或噴射混凝土接觸面要平整，可在接觸面上先用混凝土抹平，再將壓力盒貼上去。每個(gè)斷面圍巖與噴射砼間壓力盒共 7 個(gè)，噴射砼與二 次襯砌間壓力盒共7 個(gè)。 (5) 鋼支撐內(nèi)力量測(cè) 鋼支撐內(nèi)力量測(cè)采用鋼筋計(jì)量測(cè)，把鋼筋計(jì)焊接在鋼支撐內(nèi)緣和外緣上，量測(cè)鋼支撐內(nèi)力。鋼支撐安裝完以后即可測(cè)取讀數(shù)。量測(cè)斷面的測(cè)點(diǎn)布置位置與噴射混凝土軸向應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置位置相同，每個(gè)斷面共 20 只鋼筋計(jì)。 (6) 仰拱受力量測(cè) 進(jìn)行仰拱受力量測(cè)，內(nèi)容包括：①底部壓力量測(cè)，采用壓力盒，共 3 個(gè)測(cè)點(diǎn)；②仰拱混凝土應(yīng)力量測(cè)，采用應(yīng)變計(jì)，方向切向，共 3個(gè)測(cè)點(diǎn)， 6 個(gè)應(yīng)變計(jì)；傳感器埋設(shè)方法與其它同類傳感器埋設(shè)方法相同。 (7) 襯砌裂縫及表面應(yīng)力量測(cè) 采用手持 應(yīng)變儀量測(cè)襯砌表面應(yīng)力和襯砌裂縫，根據(jù)需要檢測(cè)。 (8) 錨桿軸力量測(cè) 錨桿軸力采用應(yīng)變計(jì)量測(cè)。沿隧道圍巖周邊的拱頂、拱腰及邊墻打 7 個(gè)測(cè)孔，孔深 ～ 4m，孔徑Φ 55。每根錨桿軸力量測(cè)設(shè) 4 個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)斷面共 28 個(gè)測(cè)點(diǎn)。 以上選測(cè)項(xiàng)目在隧道斷面上的布置見(jiàn)圖 14。 圖 14 選測(cè)項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)布置示意圖 圖 15 多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)點(diǎn)布置示意圖 (地表設(shè)點(diǎn) ) 監(jiān)控量測(cè)布置斷面 為了保證隧道施工的安全，同時(shí)減少監(jiān)測(cè)的工作量，在具體實(shí)施中以必測(cè)項(xiàng)目為主，重點(diǎn)進(jìn)行地質(zhì)及支護(hù)狀況觀 察、地表和主要建筑物的沉降監(jiān)測(cè)、隧道周邊收斂和拱頂下沉的監(jiān)測(cè)。同時(shí)選擇 2－ 3 個(gè)斷面進(jìn)行選測(cè)項(xiàng)目的觀測(cè)，包括圍巖內(nèi)部位移量測(cè)（從地表設(shè)點(diǎn)）、錨桿軸力量測(cè)、噴射混凝土與二次襯砌間接觸壓力量測(cè)、二次襯砌內(nèi)力量測(cè)、鋼支撐內(nèi)力量測(cè)等。 圖 16 區(qū)間隧道主要地段地表測(cè)點(diǎn)布置圖 隧道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析及處理 為了真實(shí)、及時(shí)、準(zhǔn)確的反映施工現(xiàn)場(chǎng)信息，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歷經(jīng)以下過(guò)程：①測(cè)點(diǎn)埋設(shè)→②數(shù)據(jù)采集→③數(shù)據(jù)收集→④數(shù)據(jù)輸入→⑤繪制曲線→⑥輸入計(jì)算機(jī)→⑦生成圖表→⑧信息反饋。 (1) 應(yīng)及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè) 數(shù)據(jù)繪制時(shí)態(tài)曲線 (或散點(diǎn)圖 )和空間關(guān)系曲線。 (2) 當(dāng)位移 時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)的位移－時(shí)間曲線進(jìn)行如下判斷： 圖 17 位移 時(shí)間曲線圖 當(dāng)時(shí)，說(shuō)明變形速率不斷下降，位移趨于穩(wěn)定； 當(dāng)時(shí)，說(shuō)明變形速率保持不變，應(yīng)發(fā)出警告，及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)； 當(dāng)時(shí)，則表示已進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，須立即停工，采取有效的工程措施進(jìn)行加固。 (3) 當(dāng)位移 時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，則表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)密切監(jiān)視圍巖動(dòng)態(tài)，并加強(qiáng) 支護(hù)，必要時(shí)暫停開(kāi)挖。 (4) 隧道周壁任意點(diǎn)的實(shí)測(cè)相對(duì)位移值或用回歸分析推算的總相對(duì)位移值均應(yīng)小于表 12 所列數(shù)值。當(dāng)位移速率無(wú)明顯下降