【正文】 、指數(shù)和雙曲線函數(shù)等。 根據(jù)回歸曲線 (圖 8)，可以掌握位移的變化規(guī)律，推算出某時刻的位移值及最終的位移值，當位移 — 時間曲線趨于平緩時，隧道即趨于穩(wěn)定。力學計 算所需的輸入數(shù)據(jù)則采用反分析技術(shù)根據(jù)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)推算得知，如塑性區(qū)半徑、初始地應力、巖體變形模量、巖體流變參數(shù)、二次支護荷載分布等。 （ 2）根據(jù)位移速率判斷 工程實踐表明：各項位移達到基本穩(wěn)定的時間一般是在一個月以內(nèi)，且回歸值與實測值很接近。 項目進度將與 際溪隧道 、 小東山隧道 、石壁爐隧道 施工同步。 （ 4）在測點周圍設置明顯的標志并進行編號，注意保護測點，嚴防施工時破壞；并在每次觀測前檢查測點是否松動； 確認測點狀態(tài)良好時方可進行測試。 （ 10）每次測試完成后，應檢查儀器、儀表，作好保養(yǎng)和保管工作。 （ 2）水準儀、全站儀初精度應滿足要求，同時每年應由國家法 定計量單位進行檢性檢驗，以保證儀器質(zhì)量的穩(wěn)定性；做好儀器安裝過程的原始記錄。 監(jiān) 測組 負責 針對 監(jiān)控量測的內(nèi)容，制定嚴密的監(jiān)控量測計劃， 并將 監(jiān)測資料匯總、分析， 并及時向上 報。該表所列數(shù)值是在統(tǒng)計和分析了國內(nèi)許多隧道的量測數(shù)據(jù)后得到的，可作為寧武高速公路 A5 合同段隧道監(jiān)控量測技術(shù) 實 施 方案 19 應用中的依據(jù)，同時在使用過程中應根據(jù)對現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的分析及相應的數(shù)值計 算等進行修正。 1． 力學計算法 支護系統(tǒng)是確保隧道施工安全與進度的關(guān)鍵。 （ 1）回歸分析法 是最常用的位移數(shù)據(jù)分析方法，根據(jù)實際監(jiān)測信息，對位移可選用下列函數(shù)之一進行回 歸分析。 a. 根據(jù)記錄繪制位移 u 與時間 t 關(guān)系曲線、位移 u 與開挖面距離 L 關(guān)系曲線、位移速度 v 與時間 t 關(guān)系曲線。為得到更為真實、可靠的量測數(shù)據(jù)，在監(jiān)控量測、采集數(shù)據(jù)時，應盡量減少各種誤差。 ③ Ⅰ、Ⅱ 級圍巖可按工程類比初步選定允許值范圍。 第 四 章 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)采集、分析與應用 原則 根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果，及時整理監(jiān)控量測中間成果報告并提交給業(yè)主，如發(fā)現(xiàn)量測數(shù)據(jù)異常及險情．以異常報告或預警報告的形式向業(yè)主匯報，同時對該信息進行分析和評價，給出工程措施建議。 ⑨ 配備熟練的放炮操作員和工人 1～ 2 名。 ③ 提供接收器孔附近的隧道半徑、拱頂至地面（隧底）的鉛直高度、兩接收器孔之間的距離等數(shù)據(jù)。 圖 6 接受器孔和炮孔平面分布 TSP 超前預報施工步驟 如下： ①單隧道準備 24 道 TSP 炮孔，深度 米，直徑 38mm，間隔 米，自掌子面開始 ； 寧武高速公路 A5 合同段隧道監(jiān)控量測技術(shù) 實 施 方案 14 ②準備 2 道 TSP 接收孔，深度 2 米 ,直徑 45mm，炮孔與接收孔距離 20 米； ③對炮孔放置雷管和炸藥； ④對 2 道檢波孔放置特殊檢波器； ⑤進 行放炮和采集數(shù)據(jù)； ⑥ TSP 預報數(shù)據(jù)檢查； ⑦結(jié) 合地質(zhì)情況進行數(shù)據(jù)分析和解譯 。 TSP 技術(shù)特點 如下 ： ① 預報范圍可從 80m到 150m； ② 施工時間短，完成全部外業(yè) 收集數(shù)據(jù) 僅需 2 小時左右，可現(xiàn)場處理資料提交成果，也僅需 610 小時； ③ 對施工基本無影響，可對全巷道開展； ④ 可提供巖石動力學參數(shù)，劃分圍巖類別； ⑤ 可確定地質(zhì)體空間位置 。 隧道施工量測的目的是為了監(jiān)控，在整個隧道施工監(jiān)控量測中，監(jiān)控最為關(guān)鍵，而且監(jiān)控的難度也遠遠大于量測。 如果地面有建筑物，則最大下沉量的控制標準，應根據(jù)地面結(jié)構(gòu)的類型和質(zhì)量要求而定，大約為 1~2cm。 寧武高速公路 A5 合同段隧道監(jiān)控量測技術(shù) 實 施 方案 10 橫向上：地表下沉測點盡量布置在洞內(nèi)凈空變化量測基線和拱頂下沉測量點所在的斷面。 （ 2） 地表下沉量隨工作面 推進的變化規(guī)律。在地質(zhì)條件良好，采用全斷面開挖方式時，可設一條水平測線。 表 2 周邊位移、拱頂下沉測點布置表 圍巖級別 斷面間距（ m） 水平凈空變化 拱頂下沉 每斷面測點數(shù) 量測儀器 測試精度 每斷面測點數(shù) 量測儀器 測試精度 Ⅱ 50～ 100 1 條測線 收斂計 1 個測點 水準測量的方法，水準儀、鋼尺 Ⅲ 20～ 50 3 條測線 1 個測點 Ⅳ 10～ 20 6 條測線 1 個測點 Ⅴ～Ⅵ 5～ 10 6 條測線 1～ 3 個測點 注：洞口及淺埋地段斷面間距取小值。 （ 3） 指導現(xiàn)場設計與施工。 （ 2） 為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)。未見有滑坡、崩塌等不良地質(zhì)作用，目前 坡體現(xiàn)狀基本穩(wěn)定，斜坡上覆蓋 坡積 碎石土、強風化凝灰熔巖和花崗巖，厚度約為 518m，巖土層穩(wěn)定性較差， 施工時易產(chǎn)生坍塌、掉塊及擠壓破壞等。 寧武高速公路 A5 合同段隧道監(jiān)控量測技術(shù) 實 施 方案 5 （ 2） 工程地質(zhì)特征 根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪及鉆探成果，本隧址場區(qū)表層多為第四系殘坡積土， 下伏燕山晚期花崗巖 (γ 53)和侏羅系南園組第二段（ J3nb）的凝灰熔巖 及其風化層。地下水對混凝土不具腐蝕性。 （ 2） 工程地質(zhì)特征 本隧址場區(qū)表層多為第四系殘坡積土， 下伏燕山晚期花崗巖 (γ 53)及其風化層。 隧道區(qū)地下水及地表水對混凝土結(jié)構(gòu)不具有腐蝕性 。 （ 3） 地質(zhì)構(gòu)造及 地震 隧道區(qū)次級構(gòu)造受福安 —— 南靖深大斷裂帶主導，該區(qū)域性構(gòu)造較穩(wěn)定 ， 后期有基性巖漿沿斷裂帶侵入。 （ 2） 工程地質(zhì)特征 隧道場區(qū)表層為第四系殘坡積層，其下伏基巖為 燕山晚期 (γ 53)侵入花崗巖及其風化層，局部可見少量輝綠 巖侵入 。 基巖裂隙水：賦存于隧道區(qū)內(nèi)的構(gòu)造及節(jié)理裂隙密集帶中，富水性、導水性相對較好，但不均一，主要接受大氣降水及地下水側(cè)向補給，向下游地下水排泄。 際溪隧道 （ 1） 地形地貌 隧址區(qū)屬構(gòu)造 侵蝕剝蝕 低山地貌。洞身地下水主要聚集在巖性接觸帶及節(jié)理裂隙密集帶中，勘察期間地下水穩(wěn)定水位一般高于隧道頂板。 小東山隧道 （ 1） 地形地貌 隧址區(qū)屬構(gòu)造 侵蝕剝蝕低山地貌。 （ 6） 工程地質(zhì)評價 ① 洞口工程地質(zhì)評價 隧道進口段近山坡坡腳，山坡坡度約為 30～ 34176。 主要監(jiān)控量測作業(yè) 地質(zhì)及支護狀況 觀察 1．觀察目的 （ 1） 預測開挖面前方的地質(zhì)條件。 寧武高速公路 A5 合同段隧道監(jiān)控量測技術(shù) 實 施 方案 7 （ 2） 根據(jù)變位速度判斷隧道圍巖的穩(wěn)定程度以便為二次襯砌提供合理的支護時機。 關(guān)于 測點布 設細節(jié)詳見表 圖 1～ 2。 凈空水平收斂測線的布置根據(jù)施工方法、地質(zhì)條件、量測斷面所在位置、隧道埋置深度等條件確定。 地表下沉 量測 1． 量測目的 （ 1） 地表下沉的范圍以及下沉量的大小。在預計破裂面以外 3~4 倍洞徑處設置水準點，作為各觀測點高程測量的基準，從而計算出各觀測點的 下沉量。 從兩曲線圖中可以看出地表下沉與時間的關(guān)系，以及最大下沉量產(chǎn)生的部位等。 3．監(jiān)控必須及時有效、落到實處。反射地震信號將被高靈敏度的檢波器接收，反射信號的傳播時間和反射界面的距離成反比，因此可確定界面的位置。 TSP 超前預報方案設計 TSP 預報觀測系統(tǒng)示意見下圖 6。 ② 每次應準備瞬發(fā)電雷管 30 支，防水乳化炸藥 4kg(φ32 藥卷 )，采集數(shù)據(jù)時作震源之用。 ⑧ 采集數(shù)據(jù)時應切斷影響數(shù)據(jù)以便于套管和炸藥包放置到位質(zhì)量的干擾源。 預報成果 以報告的形式及時 提 交 給甲方 ，并根據(jù)反饋信息進一步提高超前預報的準確性。 ② 脆性圍巖取表中較小值，塑性圍巖取表中較大值。 寧武高速公路 A5 合同段隧道監(jiān)控量測技術(shù) 實 施 方案 17 數(shù)據(jù)采集 任何現(xiàn)場量測都不可避免地存在誤差。在進行數(shù)據(jù)處理過程中，對一些異常數(shù)據(jù)應根據(jù)測量誤差的處理原則進行剔除，并及時進行復測校正。 對監(jiān)測信息的分析和預測預報主要通過兩個途徑來實現(xiàn)。迄今為止，信息反饋與監(jiān)控主要通過兩個途徑來實現(xiàn)。 （ 1）根據(jù)極限位移值判斷 隧道周邊任意點的實測相對位移值或用回歸分析推算的最終位移值均應小 于表 7所列數(shù)值。 第 五 章 隧道 監(jiān)控量測管理措施 監(jiān)控量測組織管理 為做好 隧道施工監(jiān)控量測，專門 成立 監(jiān)控量測 小 組，按照監(jiān)控量測的內(nèi)容和項目組成人員的技術(shù)專長 分別負責 ： ① 地質(zhì)及支護狀況觀察； ② 周邊 收斂量測； ③ 拱頂下沉是量測 ； ④ 地表下沉量測 ；⑤地質(zhì)超前預報 等 監(jiān)測項目的 監(jiān)測 及 數(shù)據(jù)處理、分析和反分析及信息反饋工作。 具體保證隧道施工監(jiān)控量測質(zhì)量的措施 如下 ： （ 1）施工前應對現(xiàn)場進行調(diào)查，并做詳細記錄，必要時可拍照、攝影作為施工前檔案資料；在施工前應進行初始觀測，初始觀測不少于二次；各種傳感器應在埋設安裝之前都應進行重新標定。 （ 9）觀測數(shù)據(jù)應認真計算整理、仔細校核，及時提交當日報表及階段性報告；在報表和報告中，應結(jié)合施工情況、掘進里程、天氣情況、周圍環(huán)境溫度等進行綜合分析判斷，及時提出工程建議。 （ 5） 及時埋設測點，測點應距開挖面 2m 范圍內(nèi)盡快埋設，并應保證爆破后 24h或下一次爆破前初次讀 數(shù)。根據(jù)項目進度和工程實際情況，控制監(jiān)控量測進度。從其位移速度與時間關(guān)系曲線顯示出，位移的發(fā)展具有明顯的階段性。這些數(shù)據(jù)是對支護系統(tǒng)進行計算所需要的。 圖 8 監(jiān)控量測回歸曲線 （ 2）灰色預測分析法 灰色預測分析法同樣是根據(jù)已有的量測 數(shù)據(jù)對進一步的位移和內(nèi)力的發(fā)展作出預測，并據(jù)此對隧道和圍巖的受力狀態(tài)和穩(wěn)定性作出判斷。根據(jù)這些函數(shù)關(guān)系可判斷位移趨勢值。 。法國地下工程拱頂允許位移下表所示，作為參考。 ( 3 ）當位移一時間曲線出現(xiàn)反彎點時，表明圍巖和支護已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，此時應密切監(jiān)視圍巖動態(tài)，并加強支護，必要時暫停開挖。 寧武高速公路 A5 合同段隧道監(jiān)控量測技術(shù) 實 施 方案 15 ⑿ 協(xié)調(diào)參建各方關(guān)系。炮點要標記序號（距離接收器最近的定義為 S1）。 鉆孔高度：離地面（隧底）高約 1m 鉆孔位置：隧道左右邊墻各 1 個， 距離掌子面約 55m ②炮孔 數(shù) 量： 24 個 鉆孔直徑： φ38mm，采用 φ38mm 鉆頭鉆孔 鉆孔深度： 鉆孔方向：垂直隧道軸向，下傾 10176。套管與巖石間采用雙份環(huán)氧樹脂牢固地結(jié)合。究其原因， 大多 現(xiàn)場監(jiān)測人員無法對大量的數(shù)據(jù)進行全面綜合分析和應用 。 監(jiān)控項目 動態(tài)量測 頻率 表 6 監(jiān)控項目 動態(tài)量測 頻率 位移速度（ mm/d） 量測斷面距開挖工作面的距離 量測頻率 ≥ 5 ＜ 1B 2 次 /d 1～ 5mm （ 1～ 2） B 1 次 /d ～ 1mm （ 2～ 5） B 1 次 /2～ 3d ～ （ 2～ 5） B 1 次 /3d ＜ ＞ 5B 1 次 /7d 注： B 表示隧道開挖寬度 寧武高速公路 A5 合同段隧道監(jiān)控量測技術(shù) 實 施 方案 11 量測流程 圖 7 監(jiān)控量測流程圖