【文章內(nèi)容簡介】 注： ① .本表適用于復合式襯砌的初期支護，硬質(zhì)圍 巖隧道取表中較小值，軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值。表列數(shù)值可在施工中通過實測資料積累作適當修正。 ② .拱腳水平相對凈空變化指兩拱腳測點間凈空水平變化值與其距離之比，拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比。 ③ .墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化極限值乘以 ～ 后采用。 19 圍巖級別 隧道埋深 h (m) h≤ 50 50h≤ 300 300h≤ 500 拱腳水平相對凈空變化 (%) Ⅱ － Ⅲ – – – Ⅳ – – – V – – – 拱頂相對下沉 (%) Ⅱ － – – Ⅲ – – – Ⅳ – – – V – – – 表 48 跨度 7mB≤ 12m 隧道初期支護極限相對位移 注 :① .本表適用于復合式襯砌的初期支護，硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值，軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值。表列數(shù)值可以在施工中通過實測資料積累作適當?shù)男拚? ② .拱腳水平相對凈空變化指拱腳測點間凈空水平變化值與其距離之比，拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比。 ③ .初期支護墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化極限值乘以～ 后采用。 、噴混凝土內(nèi)力、二次襯砌內(nèi)力、圍巖壓力 (換算成內(nèi)力 )、初期支護與 二次襯砌 間接觸壓 力 (換算成內(nèi) 力 )、錨桿 軸力控制 基準應滿 足《鐵路隧道設計規(guī)范》 ( TB 100032020 )的相關規(guī)定。 ，同時應考慮各分部的相互影響。 ，結合時態(tài)曲線形態(tài)判別。 ，二次襯砌的施做應在滿足下列要求時進行 ： 1） 隧道水平凈空變化速度及拱頂或底板垂直位移速度明顯下降 ； 20 2） 隧道位 移相對值已達到總相對位移量的 90%以上。 對淺埋、軟弱圍巖等特殊地段，應視現(xiàn)場具體情況確定二次襯砌施做時間。 監(jiān)控量測系統(tǒng)及元器件的技術要求 監(jiān)控量測系統(tǒng)的測試精度應滿足設計要求。拱頂下沉、凈空變化、地表沉降、縱向位移、隧底隆起測試精度為 ～ 1mm ,圍巖內(nèi)部位移測試精度為，爆破振動速度測試精度為 1mm/s。其他監(jiān)控量測項目的測試精度結合元器件的精度確定。 21 第五章 監(jiān)控量測方法 一般規(guī)定 。 實施細則進行測點埋設、日常量測和數(shù)據(jù)處理，及時反饋信息，并根據(jù)地質(zhì)條件的變化和施工異常情況，及時調(diào)整監(jiān)控量測計劃。 、可靠、經(jīng)濟、實用。 洞內(nèi)、外觀察 、外觀察。洞內(nèi)觀察可分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。 ，及時繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、數(shù)碼成像，填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表，并與勘查資料進行對比。 已施工地段觀察，應記錄噴射混凝土、錨桿、鋼架變形和二次襯砌等的工作狀態(tài)。 淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時還應對地面建 (構 )筑物進行觀察。 變形監(jiān)控量測 ，其中接觸量測主要用收斂計進行量測，非接觸量測則主要用全站儀進行。 ，即通過布設于洞室周邊上兩固定點，每次測出兩點的凈長 L，求出兩次量測的增量 (或減量 )△ L，即為此處凈空變化值。讀數(shù)時應該讀三次，然后取其平均值 。 用全站儀進行隧道凈空變化量測方法包括自由設站和固定設站兩種。與傳 統(tǒng)的接觸量測的主要區(qū)別在于，非接觸量測的測點采用一種膜片式回復反 22 射器作為測點靶標，以取代價格昂貴的圓棱鏡反射器。具有回復反射性能的膜片形如塑料膠片，其正面由均勻分布的微型棱鏡和透明塑料薄膜構成，反面涂有壓敏不干膠，它可以牢固地粘附在構件表面上。這種反射膜片，大小可以任意剪裁，價格低廉。反射模片貼在隧道測點處的預埋件上，在開挖面附近的反射模片，應采取一定的措施對其進行保護，以免施工時反射模片表面被覆蓋或污染，同時施工單位應和監(jiān)控量測一單位加強協(xié)調(diào)工作，保證預埋件不被 碰歪和 碰掉。 通過對 比不同 時刻測 點的三 維坐標 ［ x( t),y(t)，z(t)］，可獲得該測點在該時段的三維位移變化量 (相對于某一初始狀態(tài) )。在三維位移矢量監(jiān)控量測時，必須保證后視基準點位置固定不動，并定期校核，以保證測量精度。與傳統(tǒng)接觸式監(jiān)控量測方法相比，該方法能夠獲取測點更全面的三維位移數(shù)據(jù)，有利于結合現(xiàn)行的數(shù)值計算方法進行監(jiān)控量測信息的反饋，同時具有快速、省力、數(shù)據(jù)處理自動化程度高等特點。 ，都是隧道監(jiān)控量測的必測項目，最能直接反映圍巖和初期支護的工作狀態(tài)。目前拱頂下沉量測大多數(shù)采用精密水準儀和銦鋼掛尺等。拱頂下沉 監(jiān)控量測測點的埋設，一般在隧道拱頂軸線處設 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，即埋設三個測點 )，吊掛銦鋼掛尺，用精密水準儀量測隧道拱頂絕對下沉量。可用φ 6 mm 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，爆破易被破壞。支護結構施工時要注意保護測點，一旦發(fā)現(xiàn)測點被埋掉，要盡快重新設置，以保證數(shù)據(jù)不中斷。拱頂下沉量測示意圖如說明圖 51 。 圖 51 拱頂下沉量測示意圖 拱頂下沉量的確定比較簡單，即通過測點不同時刻相對標高 h，求出兩 23 次量 測的差值△ h，即為該點的下沉值。讀數(shù)時應該讀三次，然后取其平均值。具體記錄表格見附錄 C。 拱頂下沉量測也可以用全站儀進行非接觸量測，特別對于斷面高度比較高的隧道，非接觸量測更方便，其具體量測方法與三維位移量測方法類似。 ，量測結果能反映淺埋隧道開挖過程中地表變形的全過程，其量測精度一般為土 1 mm。淺埋隧道地表下沉量測的重要性，隨隧道埋深變淺而增大，如說明表 51 所示。 埋深 重要性 測量與否 3B Ho 小 不必要 2B Ho 3B 一般 最好量測 B Ho 2B 重要 必需量測 Ho B 非常重要 必要列為主要量測項目 表 51 地表下沉量測斷面宜與洞內(nèi)周邊位移和拱頂下沉量測設置在同一斷面，當?shù)乇碛薪ㄖ飼r，應在建筑物周圍增設地表下沉觀測點。在隧道縱向 (隧道中線方向 )至少布置一個縱向斷面。在橫斷面上至少應布置 11 個測點，兩測點的距離為 2～ 5m。在隧道中線附近測點應布置密一些，遠離隧道中線應疏一些。 地表下沉量測方法和拱頂下沉量測方法相似，即通過測點不同時刻標高h, 求出兩次量測的差值△ h，即為該 點的下沉值。需要注意的是 ,參考點 (基準點 )必須設置在工程施工影響范圍以外，以確保參考點， (基準點 )不下沉，并在工程開挖前對每一個測點讀取初始值。一般在距離開挖面前方 H+h 處（ H為隧道埋深， h 為隧道開挖高度 )就應對相應測點進行超前監(jiān)控量測，然后隨著工程的進展按一定的頻率進行監(jiān)控量測。在讀數(shù)時各項限差宜嚴格控制，每個測點讀數(shù)誤差不宜超過 ，對不在水準路線上的觀測點，一個測站不宜超過 3 個，超過時應重讀后視點讀數(shù)，以作核對。首次觀測時，對測點進行連續(xù)三次觀測，三次高程之差應小于177。 ，取平均值作為初 始值。 當所測地層表面立尺比較困難時 。 可以在預理的測點表面粘貼膜片式反 24 射器作為測點靶標，然后用全站儀進行非接觸量測。 控制點的保護 ，頂部嵌有金屬或瓷質(zhì)的標志。標石應埋在地下，埋設地點應選在地址穩(wěn)定、便于使用和便于保存的地方。 ，標識牌上寫上（坐標控制點，請勿動）等字樣，防止被人破壞。 25 第六章 監(jiān)控量測的具體實施過程 1． 隧道內(nèi)的數(shù)據(jù)采集 在這里，我們的數(shù)據(jù)采集是用全站儀進行的，首先我們要根據(jù)隧道挖掘的方法 ：全斷 面開挖法和二次臺階法來確定埋點個數(shù)，全斷面開挖法要在斷面上埋設 7 個點，二次臺階法則需要埋設三個點，然后再埋設得點位上貼上反光貼片 如圖 61，采集數(shù)據(jù)時則需要將儀器架好然后將激光點打在反光貼片的正中心點上，然后進行數(shù)據(jù)的采集，需要注意的是每次數(shù)據(jù)采集完成后要及時的將數(shù)據(jù)導出、處理。 圖 61 監(jiān)控量測點 26 圖 62 監(jiān)控量測點 及 標識牌 如圖 62， 同一斷面埋設的點位的最下邊的點位上要掛標識牌，上面要表明斷面里程，埋點日期以及責任人。 27 圖 63 點位反光貼片 圖 63 中白色的就是反光貼片 2． 對采集的數(shù) 據(jù)進行的處理 在這一過程中，我們需要用到 excel， 首先如圖 將采集好 的數(shù)據(jù)導入excel，構成無接觸式收斂的圖表。 28 表 61 無接觸式監(jiān)控量測水平凈空變化量測記錄表 如表 61 是正確的圖表，數(shù)據(jù)輸入進去后根據(jù)公式計算的與前次收斂值 29 會從第二行開始逐漸遞減，直到 0 為止收斂速率總的方向是逐漸減小的，最后也是趨近于 0。 其中的日期是采集數(shù)據(jù)的日期， A、 B 是兩個測點然后根據(jù)上表的 z 值，也就是測站高程值編著 表 62。 表 62 無接觸式監(jiān)控量測拱頂下沉量測記錄表 表 62 是關于隧道拱頂下沉的監(jiān)測圖表與前次下沉值也是 逐漸趨近于 0的，下沉速率隨著監(jiān)控次數(shù)也是無限趨近于 0。 30 如果導入數(shù)據(jù)后根據(jù)公式計算出來的數(shù)據(jù)是按照如 6 62 兩張圖表的規(guī)律變化的，那么說明采集的數(shù)據(jù)是正確的，我們則需要在這個基礎上添加變化曲線，使數(shù)據(jù)更加的直觀，反之則需要重新采集數(shù)據(jù)直到合格為止。 添加曲線過程如 下表 63： 表 63 無接觸式監(jiān)控量測水平凈空變化量測記錄表 首先將 表 63 中藍色的一列變換成正數(shù)，將此列公式乘以 1， 31 表 64 無接觸式監(jiān)控量測水平凈空變化量測記錄表 32 表 65 無接觸式監(jiān)控量測水平凈空變化量測 記錄表 點擊工具欄上的‘插入’ — ‘圖表’如上圖 表 65，選擇折線圖，點擊下一步 ， 33 表 66 無接觸式監(jiān)控量測水平凈空變化量測記錄表 點擊‘系列’，然后輸入，名稱， X 值（時間跨度行）， Y 值（總收斂值行）， 如表 66， 點擊‘下一步’， 34 表 67 無接觸式監(jiān)控量測水平凈空變化量測記錄表 如表 67， 在曲線上的點上右擊選擇‘添加趨勢線’，選擇‘對數(shù)’，然后點擊左上邊的‘選項’， 35 表 68 無接觸式監(jiān)控量測水平凈空變化量測記錄表 將‘顯示公式’和‘顯示 R 平方值’勾選上，然后點擊‘確定’， 如表68。 36 表 69 無接觸式監(jiān)控量測水平凈空變化量測 曲線變化圖 37 38 39 40 以上四張表是 2020 年 4 月六號交予監(jiān)理檢查的里程為 DK349+502 的數(shù)據(jù)報表。 41 致 謝 時光荏苒，歲月如梭，轉眼間我已經(jīng)走過了自己的大學生活。這里，我想 感謝 我的導師 尹輝增老師 。 在 我的 論文的寫作過程中 ，尹老師 給了我許許多多 有意的 幫助和關懷。在我印象中， 尹 老師 同時也是 是一位 學識淵博、治學嚴謹，待人 平和 ， 值得尊重的老師，在 尹 老師的悉心指導 下 ，我 感覺我 不 止 學到了扎實的專業(yè)知識，也在 待人處事 方面 受益良多 ； 他 對工作的積極熱情、認真負責、有條不紊、實事求是的 態(tài)度， 深深地感染了我 ，使我 獲益匪淺 。在此 人 向 尹輝增 老師表示衷心的感謝和深深的敬意。 在這里，我同時要 感謝 在我求學過程中給予我?guī)椭母魑焕蠋煟?他們細心指導 和無微不至的關懷是我在 學習與研究 中不斷進取與創(chuàng)新的動力所在。因 此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬 ，以表達我最誠摯的敬意！ 老師 ， 你們辛苦了。 42 參 考 文 獻 1． 重慶交通科研設計院負責編 著 。 《公路隧道設計規(guī)范》（ JTG D70— 2020） 。 人民交通出版社 ，2020 年 2． 中交第一公路工程局有限公司 主編 。 《公路隧道施工技術規(guī)范》（ JTG F60