【正文】 ，說明拱頂沉降監(jiān)測值比較集中。從拱頂沉降收斂時間來分析，拱頂沉降平均收斂時間為 天，一般在下臺階開挖時，拱頂沉降還會有一定的發(fā)展，但其變化情況并不太明顯，即說明在Ⅲ b 類圍巖條件下，下臺階的施工對拱頂圍巖的影響不大，為了加快施工 進(jìn)度，下臺階可以長臺階開挖。 (1) 進(jìn)口Ⅲ b類圍巖拱頂下沉 分析 進(jìn)口Ⅲ b 類圍巖拱頂下沉監(jiān)測值統(tǒng)計表 表 7 斷面樁號 拱頂下沉值（ mm） 收斂時間 （天） 斷面樁號 拱頂下沉值（ mm） 收斂時間 （天） 拱頂左側(cè) 拱 頂 拱頂右側(cè) 拱頂左側(cè) 拱 頂 拱頂右側(cè) YK29+699 40 YK30+268 42 YK29+776 36 YK30+385 36 YK29+825 42 ZK29+779 42 YK30+169 50 ZK30+200 50 YK30+185 45 ZK30+235 70 YK30+200 48 ZK30+260 52 YK30+222 48 ZK30+287 52 YK30+253 48 ZK30+320 45 拱頂左側(cè) 均值 X = 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= 拱頂 均值 X = 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= 拱頂 右側(cè) 均值 X = 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= 17 收斂時間 均值 X = 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= 從進(jìn)口Ⅲ b 類圍巖拱頂沉降監(jiān)測值來看，拱頂三測點監(jiān)測收斂均值相差也不大，拱頂右側(cè)的值最大，為 ，拱頂位置測點沉降值最小，為 ，拱頂左側(cè)的監(jiān)測值介于兩者之間 ，為 ，三測點的監(jiān)測值均質(zhì)相差 也 不到 5％，說明拱頂三測點的值均能代表拱頂?shù)某两登闆r，監(jiān)測過程中，只要保證一個測點的監(jiān)測情況，即可掌握拱頂圍巖的變化狀態(tài)。 從 樣 本標(biāo)準(zhǔn)差來看，三個位置的標(biāo)準(zhǔn)差都很小，說明拱頂沉降監(jiān)測值比較集中。在進(jìn)口 111個監(jiān)測斷面中，Ⅲ類圍巖監(jiān)測斷面 90 個，Ⅲ b 類圍巖監(jiān)測斷面 16 個，Ⅳ類圍巖監(jiān)測斷面5 個；在出口 109 個監(jiān)測斷面中，Ⅱ類圍巖監(jiān)測斷面 44 個，Ⅲ類圍巖監(jiān)測斷面 65 個。從樣本標(biāo)準(zhǔn)差和樣本極差來分析，兩者值都很大，說明圍巖條件的不同，支護(hù)參數(shù)的不同，會導(dǎo)致 鋼支撐內(nèi) 力產(chǎn)生很大的離散性。 14 （ 3）鋼支撐內(nèi)力監(jiān)測 龍鳳山隧道 鋼支撐內(nèi)力監(jiān)測 斷面共有 8個（見表 3），其中進(jìn)口（ 7標(biāo)） 4個，出口（ 8標(biāo)）4個，總體統(tǒng)計分析情況如下： 鋼支撐內(nèi)力 統(tǒng)計表（ KN） 表 5 所處位置 斷面樁號 圍巖 類別 左側(cè)邊墻 左側(cè)拱腰 拱頂 右側(cè)拱腰 右側(cè)邊墻 隧道進(jìn)口 ZK29+143 Ⅲ類 ZK29+607 Ⅲ類 YK29+145 Ⅲ類 YK29+582 Ⅲ類 隧道出口 ZK31+270 Ⅲ類 ZK31+590 II 類 YK31+268 II 類 YK31+634 II 類 左側(cè)邊墻均值 X =2967Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=5686 樣本極差 R=17400Kpa 左側(cè)拱腰均值 X =12163Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=26307 樣本極差 R=79485Kpa 拱頂均值 X =24789 Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=22067 樣本極差 R=60980Kpa 右側(cè)拱腰均值 X =14555 Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=8972 樣本極差 R=28802Kpa 右側(cè)邊墻均值 X =5954Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=6351 樣本極差 R=17992 Kpa 從鋼支撐內(nèi)力監(jiān)測值來看， 鋼支撐總體上都是呈受壓狀態(tài)，拱頂壓力值最大，拱腰次之，邊墻部位最小。拉應(yīng)力值在 此次監(jiān)測過程中也有出現(xiàn)，主要出現(xiàn)在邊墻和拱腰位置，這主要與局部地段仰拱鋼支撐沒有封閉成環(huán)，噴射混凝土底端約束力太小有關(guān)。接觸 壓 力的標(biāo)準(zhǔn)差和極差都比較大，說明接觸 壓 力比較離散， 該項監(jiān)控量測項目受到施工的影響、以及圍巖自身的特性 比較 大 。同時，由于洞口施工進(jìn)度較慢，二次襯砌跟上的時間較長，因此， 洞頂?shù)孛娉两档氖諗繒r間也較長，一般為 2～ 3個月；由于洞口位置圍巖整體較差，同一斷面不同測點的趨穩(wěn)時間也基本一致 。 ? ? ni i XXnS 1 2)(11 稱為樣本標(biāo)準(zhǔn)差，反映了 相對于均值（ mean）的離散程度 。 在公路隧道的監(jiān)控量測項目中，幾乎所有的應(yīng)力、變形量測值的變化過程都是呈逐漸增大的狀態(tài)，且經(jīng)過一段時間的量測后，量測值均已趨于穩(wěn)定，因此本研究報告中取每個 11 量測項目的最終量測值作為研 究的對象，本報告對拱頂下沉、周邊收斂、圍巖與噴射混凝土接觸壓力 等量測項目進(jìn)行了統(tǒng)計分析。其中包括試驗設(shè)計和統(tǒng)計推斷，試驗設(shè)計研究如何對隨機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行觀察、試驗，以取得有代表性的局部觀察值 。 操作誤差是由于操作人員的生理缺陷（如眼睛的辨別能力差）、主觀偏見及不良的習(xí)慣（如不按規(guī)定的操作規(guī)程進(jìn)行操作）等引起的。 測試結(jié)果的誤差按其性質(zhì)可分為：隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差和過失誤差。 8．現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析 信息處理的重要性 10 數(shù)理統(tǒng)計是研究和揭示隨機(jī)現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性的一門學(xué)科。 項目部 配置 DSZ2 自動安平精密水準(zhǔn)儀 3 臺、周邊收斂儀 3 臺、 頻率儀 3臺、 臺式電腦 2臺、 筆記本電腦 1 部、照相機(jī) 1 部、打印機(jī) 1臺 ，以及開展 現(xiàn)場監(jiān)控 量測所必須的應(yīng)變儀 、鋼筋計 、壓力盒和 相關(guān)的工具、導(dǎo)線附件等 傳感器 。 水界高速公路龍鳳山 隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測組織機(jī)構(gòu)見圖 11。 1次 /天 1次 /2天 1～ 2次 /周 1～ 3次 /月 57 6. 現(xiàn)場監(jiān)控量測組織機(jī)構(gòu) 合同 簽定 后，我院 重慶公路工程檢測中心 立即進(jìn)行各項準(zhǔn)備工作，組織技術(shù)人員在最短的時間內(nèi) 進(jìn)駐 現(xiàn)場， 并建立了 在南川設(shè)立了龍鳳山隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測組，全面負(fù)責(zé)本項目的實施和管理。 1～ 2次 /天 1次 /2天 1～ 2次 /周 1～ 3次 /月 57 3 拱頂下沉 精密水準(zhǔn)儀、塔尺、鋼卷尺 每 5～ 50m一個斷面 ，每斷面 3個測點 。 圖 10 鋼支撐內(nèi)力傳感器埋設(shè)圖 焊接鋼筋鋼支撐焊接鋼筋鋼筋計 8 5. 量測頻率數(shù)據(jù)采集 每個斷面的量測頻率見表 3，并且要滿足工程實際需要。 圖 9 初期支護(hù)接觸壓力傳感器埋設(shè)圖 型鋼支撐或格柵鋼支撐應(yīng)力量測 型鋼支撐 內(nèi)力監(jiān)測 采用鋼筋計量測，把鋼筋計焊接在鋼支撐上，量測鋼支撐內(nèi)力。 7 圖 8 初期支護(hù)應(yīng)力傳感器埋設(shè)圖 圍巖與噴射混凝土間的接觸壓力量測 沿隧道周邊拱頂、拱腰和邊墻埋設(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。 圖 7 周邊收斂測樁埋沒圖 噴射混凝土軸向應(yīng)力量測 沿隧道的拱頂、拱腰和邊墻在噴射混凝土內(nèi)埋設(shè) 5 個應(yīng)力計。 圖 6 拱頂下沉測樁埋設(shè)圖 隧道圍巖周邊位移量測 在預(yù)設(shè)點的斷面，隧道開挖爆破以后，沿隧道周邊的拱腰（或?qū)Ф垂把┖瓦厜Σ课环謩e埋設(shè)測樁。 5 圖 3 選測項目 測點斷面布置圖 6 4. 量測手段和方法 地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察 隧道掌子面每次爆破后和初噴后通過肉眼觀察、地質(zhì)羅盤和錘擊檢查，描述和記錄圍巖地質(zhì)情況：巖層產(chǎn)狀、裂隙、地下水情況，判斷圍巖類別是否與設(shè)計相符，必要時應(yīng)拍照，測量地下水流量；觀察支護(hù)效果，每 5m 應(yīng)填寫 1張記錄卡。選測項目安裝埋設(shè)比較復(fù)雜，量測項目較多、時間長、費用較大，但工程竣工后還可以進(jìn)行長期觀測。 根據(jù)圍巖條件，本隧道共設(shè)地表沉降監(jiān)控量測斷面 6 個，必測斷面 220 個。這類量測是為了確保在施工過程中的圍巖穩(wěn)定和施工安全而進(jìn)行的經(jīng)常性量測工作。如量測結(jié)果與預(yù)設(shè)計有較大出入，有必要對支護(hù)參數(shù)作加強(qiáng)或減弱的修正。 ③ 驗證支護(hù)結(jié)構(gòu)型式、支護(hù)參數(shù)，評價支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工方法的合理性及其安全性，確定二次襯砌合理支護(hù)時間 。 （ 2）目的 龍鳳山隧道圍巖多屬Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類，以砂巖、泥 巖為主，圍巖強(qiáng)度較 低 ，節(jié)理裂隙發(fā) 3 育， 遇水軟化后 自穩(wěn)能力差， 并且隧道較長，地質(zhì)條件變化頻繁， 如施工工藝不當(dāng)易造成圍巖失穩(wěn) ， 甚至可能發(fā)生大的塌方，給工程帶來不 可彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)和時間損失。作為新奧法的重要組成部分，新奧法監(jiān)控量測在我國實施還不盡人意，對于驗證事前預(yù)設(shè)計和指導(dǎo)事后施工還未發(fā)揮作用，除了量測技術(shù)和分析手段有較高的技術(shù)含量外，施工單位對此不夠重視、缺乏專門的技術(shù)人才、怕麻煩以及可能導(dǎo)致承包人的利益下降是主要原因。隨著新技術(shù)的發(fā)展，新奧法（ New Austrian Tunneling Method）逐步取代了傳統(tǒng)的施工方法，其主要的特點是最大限度地保持和發(fā)揮圍巖的自承能力 。 巖層“ X”型節(jié)理、裂隙較發(fā)育，上部巖體多被分割成菱形塊狀，在陡坡或開挖臨空面，破碎巖石易沿節(jié)理、裂隙面或軟質(zhì)巖面產(chǎn)生坍塌、崩落 ，隧道圍巖總體評價為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類圍巖。 該隧道處于中、低山重丘山嶺區(qū)，山體走 向總體呈北東至南西向，山、谷相間；于隧道地表區(qū)，展布有 11 條樹枝狀緩沖溝，沖溝呈北東向，寬度約 50～ 100m，部分溝谷內(nèi)有長流水，水流量較小，隨季節(jié)氣候變化而變化。 為確保龍鳳山隧道建設(shè)質(zhì)量，科學(xué)指導(dǎo)隧道施工， 重慶高速公路發(fā)展有限公司南方建設(shè)分公司 委托重慶交通科研設(shè)計院 檢測中心 承擔(dān)隧道監(jiān)控量測任務(wù) ，并簽訂《水江至界石高速公路龍鳳山隧道施工監(jiān)控量測合同》，合同有效期為 2020 年 8 月 20 日 —— 2020 年 8 月 20 日，隧道交工驗收后合同終止，合同總經(jīng)費 991440 元。 1 重慶水江至界石高速公路龍鳳山隧道 施工監(jiān)控量測及數(shù)據(jù)分析總報告 1. 項目來源 重慶水江至界石高速公路 是重慶至長沙公路重慶境內(nèi)的最西段，路線起于南川市的水江鎮(zhèn)，接擬建的武隆至水江段公路，經(jīng)南川、巴南，止于巴南區(qū)的界石鎮(zhèn)，接已建渝湛國道主干線童家園子至雷神店段高速公路界石互通立交附近。 2. 量測依據(jù) 《 龍鳳山隧道 工程地質(zhì)勘察報告》； 《龍鳳山隧道施工設(shè)計圖》； 《 水江至界石高速公路龍鳳山隧道施 工監(jiān)控量測 合同》； 《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》 （ JTJ04294） ； 《公路隧道設(shè)計規(guī)范》 （ JTJ D702020） 。根據(jù)設(shè)計，隧道頂板埋深在 7～ 160m之間。 隧道出口地層巖性主要為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組石英長砂巖、鈣質(zhì)泥巖互層，隧道圍巖總體評價為Ⅱ類圍巖。近年來，通過公路隧道的大量修建，以超前支護(hù)、控制爆破技術(shù)、分部開挖技術(shù)等的不斷改進(jìn)，使新奧法的內(nèi)容不斷完善 。 龍鳳山隧道作為一條長大隧道，地質(zhì)條件復(fù)雜，圍巖內(nèi)部空腔較發(fā)育，隧道很通道較多 ，施工工序 復(fù)雜 等特點， 動態(tài)施工過程在本工程中顯得尤為必要 。因此， 本工程開展現(xiàn)場 監(jiān)控量測具有十分重要的意義。 ④ 為修改設(shè)計提拱數(shù)據(jù)、為調(diào)整施工方法提供依據(jù) 。在實施監(jiān)控量測的過程中，可以及時發(fā)現(xiàn)工程中出現(xiàn)的險情問題，及時處理，預(yù)防塌方。量測方法簡單，量測密度大，量測信息直觀可靠，并貫穿在整個施工過程中，對監(jiān)視圍巖穩(wěn)定，指導(dǎo)設(shè)計施工有巨大 的作用。 4 圖 1 隧道必測項目斷面布置圖 圖 2 隧道地表下沉測點布置圖 2）選測項目：包括圍巖與噴射混凝土間接觸壓力量測、噴射混凝土內(nèi) 部應(yīng)力量測、鋼支撐內(nèi)力量測。斷面測點布置見圖 3。 拱頂下沉量測 拱頂下沉量測是在隧道開挖毛洞的拱頂及軸線左右各 2m設(shè) 3 個帶掛鉤的錨樁，測樁埋設(shè)深度 30cm，鉆孔直徑φ 42，用快凝水泥或早強(qiáng)錨固劑固定，測樁頭需設(shè)保護(hù)罩。測樁埋設(shè)深度 30cm，鉆孔直徑φ 42，用快凝水泥或早強(qiáng)錨固劑固定，測樁頭需設(shè)保護(hù)罩，測樁每斷面 2 組共 4 根。圍巖初噴以后，在初噴面上將應(yīng)力計固定， 再復(fù)噴，將應(yīng)力計全部覆蓋并使應(yīng)力計居于噴層的中央，方向為切向。壓力盒是在噴混凝土施工以前埋設(shè)，測取圍巖對噴射混凝土壓力 ， 混凝土達(dá)到初凝強(qiáng)度以后開始測取讀數(shù)。鋼支撐安裝完以后即可測取讀數(shù)。 對于采用分部開挖的地段，如正臺階開挖，上半斷面開挖與下半斷面開挖不在同一時間，當(dāng)量測斷面工作狀態(tài)發(fā)生改變的前后一個星期之內(nèi)或距離測點一倍洞跨以內(nèi)按 1 次 / 天的頻率采集數(shù)據(jù)。