【文章內(nèi)容簡介】 巖變形或支護(hù)系統(tǒng)的受力隨時(shí)間變化的規(guī)律，判定圍巖和初期支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。 在取得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，及時(shí)由專業(yè)監(jiān)測人員整理分析監(jiān)測數(shù)據(jù)。結(jié)合圍巖、支護(hù)受力及變形情況，進(jìn)行分析判斷，將實(shí)測值與允許值進(jìn)行比較，及時(shí)繪制各種變形或應(yīng)力～時(shí)間關(guān)系曲線，預(yù)測變形發(fā)展趨向及圍巖和隧道結(jié)構(gòu)的安全狀況，并將結(jié) 果反饋給設(shè)計(jì)、監(jiān)理，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)設(shè)計(jì)、動態(tài)施工。 監(jiān)控量測與信息反饋程序詳見圖 5《監(jiān)控量測與信息反饋程序圖》。 19 施工設(shè)計(jì) 監(jiān)控量測 現(xiàn)場施工 監(jiān)測設(shè)計(jì) 資料調(diào)研 量測結(jié)果的計(jì)算機(jī)信息分析處理 必測項(xiàng)目的回歸分析 監(jiān)測結(jié)果的綜合評價(jià) 量測結(jié)果的形象化、具體化 報(bào)送設(shè)計(jì)和施工單位 結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性判斷 經(jīng)濟(jì)類比 理論分析 甲方、規(guī)范要求 “圍巖 — 結(jié)構(gòu)”體系動態(tài)及現(xiàn)狀分析說明、提交修正設(shè)計(jì)意見、建議 反饋設(shè)計(jì)施工 是否改變設(shè)計(jì)、施工方法 新設(shè)計(jì)方案 調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)、改變施工方法或輔助施工措施 選測項(xiàng)目的應(yīng)力應(yīng)變動態(tài)分析 量測結(jié)果的綜合處理及反饋分析 圖 5 監(jiān)控量測與信息反饋程序圖 20 水平收斂量測（周邊位移） ⑴量測方法 水平相對凈空變化的量測首先要求將預(yù)埋件按要求的時(shí)間及方法埋設(shè)，然后進(jìn)行儀器的安裝，當(dāng)儀器安裝完成后，利用彈簧秤、鋼絲繩、滑管給鋼尺施加固定的水平張力（彈簧秤拉力 90N），并在百分表讀得初始數(shù)值 X0；因第一次量測的初始讀數(shù)是關(guān)鍵性讀數(shù)，應(yīng)反復(fù)測讀；當(dāng)連續(xù)量測 3 次的誤差 R≤（ R 值根據(jù)收斂計(jì)不同而異）時(shí)才能繼續(xù)爆破掘進(jìn)作業(yè)。用同樣方法可讀得間隔時(shí)間 t 后的 t 時(shí)刻的 Xi 值，則 t 時(shí)刻的周邊收斂值 Ut 即為百分表兩次讀數(shù)差： Ut=L0Lt+XtlXto 式中： Lo—— 初讀數(shù)時(shí)所用尺孔刻度值； Lt—— t 時(shí)刻時(shí)所用尺孔刻度值； Xtl—— t 時(shí)刻時(shí)經(jīng)溫度修正后的百分表讀數(shù)值， Xtl= Xt+ε t Xto—— 初讀數(shù)時(shí)經(jīng)溫度修正后的百分表讀數(shù)值， Xt0= X0+ε t0 Xt—— t 時(shí)刻量測時(shí)百分表讀數(shù)值； X0—— 初始時(shí)刻百分表讀數(shù)值； ε —— 溫 度修正值， ε t=α (T0T)L α —— 鋼尺線膨脹系數(shù)； T0—— 鑒定鋼尺的標(biāo)準(zhǔn)溫度， T0=20℃； T—— 每次測量時(shí)的平均氣溫； L—— 鋼尺長度。 ⑵數(shù)據(jù)處理 每次測量時(shí)要做好詳細(xì)的量測記錄，記錄內(nèi)容包括日期、時(shí)間、里程編號、環(huán)境溫度、量測數(shù)據(jù)等，并及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)繪制時(shí)態(tài)曲線和空間關(guān)系曲線。當(dāng)位移時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，及時(shí)進(jìn)行量測數(shù)據(jù)的回歸分析，以推求最終 21 位移和掌握位移變化的規(guī)律。目前，常采用的回歸函數(shù)有： 對數(shù)函數(shù) U=A+Bln(t+1) U=Aln( 0tB TB?? ) 指數(shù)函數(shù) U=AeB/t U=A(eBt0eBT) 雙曲函數(shù) U=A ])1 1()1 1[( 220 BTBt ??? 式中： U— 變形值 (mm)； A、 B— 回歸系數(shù)； t— 量測時(shí)間 (d)； t0— 測點(diǎn)初讀數(shù)時(shí)距開挖時(shí)的時(shí)間 (d)； T— 量測時(shí)距開挖時(shí)的時(shí)間 (d)。 22 數(shù)據(jù)處理實(shí)際數(shù)據(jù)展示 時(shí)間累計(jì) 觀測值 變形值 變形累計(jì) 變形速率d mm mm mm mm/d2021228 0 202131 1 202132 2 202133 3 202134 4 202135 5 202136 6 202137 7 202138 8 202139 9 2021310 10 2021311 11 2021312 12 2021313 13 2021314 14 2021315 15 2021316 16 2021317 17 2021318 18 2021319 19 2021320 20 2021322 22 2021324 24 2021326 26 2021328 28 2021330 30 202146 37 2021413 44 穩(wěn)定停測測線: A D備注施工單位：中國中鐵隧道集團(tuán)有限公司 監(jiān)理：重慶合治道路工程有限公司量測分析：1 、拱頂量測采用三角測量法，通過左右弦值和水平凈空值計(jì)算拱頂觀測值，得到拱頂變形2 、測點(diǎn)最大拱頂下沉速率為（1 . 9 4 m m / d ），圍巖基本穩(wěn)定關(guān)埡子隧道左洞拱頂下沉量測記錄 合同號：GZLISG3401 編 號：觀測日期測點(diǎn)編號：Z 1 4 2 里程：Z K 2 2 8 + 2 2 011228 11310 11320 11330 1149日期沉降累積11228 11310 11320 11330 1149日期沉降速率（mm/d） 23 施工單位： 中國中鐵隧道集團(tuán)有限公司 合同號：G Z L I S G 3 4 0 1溫度年 月 日 時(shí) ℃ m mm m mm m mm mm m mm mm mm d mm/d2021 2 28 9 12 02021 3 1 9 12 12021 3 2 9 12 12021 3 3 9 12 12021 3 4 9 12 12021 3 5 9 12 12021 3 6 9 12 12021 3 7 9 12 12021 3 8 9 12 12021 3 9 9 12 12021 3 10 9 12 12021 3 11 9 12 12021 3 12 9 12 12021 3 13 9 12 12021 3 14 9 12 12021 3 15 9 12 12021 3 16 9 12 12021 3 17 9 12 12021 3 18 9 12 12021 3 19 9 12 12021 3 20 9 12 12021 3 22 9 12 22021 3 24 9 12 22021 3 26 9 12 22021 3 28 9 12 22021 3 30 9 12 22021 4 6 9 12 72021 4 13 9 12 7 穩(wěn)定備注設(shè)計(jì)單位反饋意見關(guān)埡子隧道左線收斂量測記錄監(jiān)理單位： 重慶合治道路工程有限公司 編 號：Z J 2 6 6分項(xiàng)工程名稱 關(guān)埡子隧道左線 施工日期 樁號及部位 ZK228+220 拱 腰c(diǎn)c1 檢測日期 量測斷面編號 Z102 距洞口距離（m ） 262 監(jiān)控表位名稱 S L 型隧道收斂計(jì)測線編號量測時(shí)間觀測值溫度修正值修正后觀測值相對上次收斂值相對第一次收斂值間隔時(shí)間收斂速度說明Ⅰ Ⅱ 平均值cc11 . 測點(diǎn)最大水平收斂速率為（1 . 6 0 m m / d ），小于警戒值5 m m / d 量測數(shù)據(jù)可靠，圍巖基本穩(wěn)定2 . 圍巖基本穩(wěn)定的條件為：水平收斂速率小于0 . 2 m m / d 24 收斂累積曲線收斂速率曲線制圖：馬亞安 日期：圍巖量測布點(diǎn)、位移時(shí)空曲線圖一、圍巖量測布點(diǎn)圖里程樁號: Z K 2 2 8 + 2 2 0測線：C —— C111228 1136 11312 11318 11324 11330 1145 11411日期收斂速率(mm/d)11228 1136 11312 11318 11324 11330 1145 11411日期收斂累積（mm） 25 拱頂下沉量測 ⑴拱頂下沉量測方法 拱頂下沉量測采用水準(zhǔn)測量法進(jìn)行，后視點(diǎn)可設(shè)在穩(wěn)定襯砌上，用水平儀進(jìn)行觀測（如圖 5 所示）。將拱頂初始相對高差與 t 時(shí)刻相對高差相減變得拱頂下沉量，即： Ut=(Q0+P0)(Q+P)=(Q0Q)+(P0P)。若 Ut 為正值，則表示拱頂下沉；若 Ut 為負(fù)值，則表示拱頂向上位移。 圖 5 拱頂下沉觀測示意圖 ⑵拱頂下沉量測數(shù)據(jù)的處理 拱頂下沉量測數(shù)據(jù)的處理方法同水平相對凈空變化量測。 地表下沉量測數(shù)據(jù)的處理 ⑴ 將量測記錄及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)記錄繪制縱橫斷面地表下沉曲線和洞內(nèi)各測點(diǎn)的位移 u時(shí)間 t 的關(guān)系曲線，見圖 6。 圖 6 位移 u時(shí)間 t 的關(guān)系曲線圖 U(mm) u(mm) t(d) t(d) 正常曲線 反常曲線 a bb 26 ⑵若位移 時(shí)間關(guān)系曲線如上圖中 b 所示出現(xiàn)反常，表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)暫停開挖并進(jìn)行施工處理。 ⑶當(dāng)位移 時(shí)間關(guān)系曲線如上圖中 a 所示趨于平緩時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，從而推算最終位移值和掌握位移變化規(guī)律。 ⑷各測試項(xiàng)目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩(wěn)定后，進(jìn)行二次襯砌的施作。 1監(jiān)控量測管理 ⑴根據(jù)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制水平相對凈空變化、拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線，凈空水平收斂、拱頂下沉與距開挖工作面的關(guān)系圖等。 ⑵根據(jù)位移變化速度判別： 1）凈空變化速度持續(xù)大于 ，圍巖處于急刷變形狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)。 2）凈空變化速度小于 ，圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定。 3）在淺埋地段以及擠壓性圍巖等情況下，應(yīng)采用其它指標(biāo)判別。 4）對初期的時(shí)態(tài)曲線進(jìn)行回歸分析，對數(shù)據(jù)最終位移、變形速率的變化、時(shí)空變化等進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)； 5）數(shù)據(jù)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況及時(shí)采取加厚噴層、加密或加長錨桿、增加鋼架等加固措施。 6）圍巖穩(wěn)定性的綜合判別，應(yīng)根據(jù)量測結(jié)果按以下方法進(jìn)行。 ①按變形管理等級指導(dǎo)施工，見表 7。 表 7 變形管理等級 管理等級 管理位移 施工狀態(tài) Ⅲ UUo/3 可正常施工 Ⅱ Uo/3≤ U≤ 2Uo/3 應(yīng)加強(qiáng)支護(hù) Ⅰ U 2Uo/3 停工，采取特殊措施后方可施工 注： U 為實(shí)測位移值； Uo 為最大允許位移值。 ②根據(jù)位移變化速度判別 凈空變化速度持續(xù)大于 ，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期 27 支護(hù)。 水平收斂（拱腳附近）速度小于 ，拱頂下沉速度小于 ，圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。 在淺埋地段以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下，應(yīng)采用監(jiān)控量測分析判別。 ③根據(jù)位移時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)來判別 當(dāng)圍巖位移速率不斷下降時(shí)（ du2/d2t＜ 0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)； 當(dāng)圍巖位移速率保持不變時(shí)（ du2/d2t=0），圍巖不穩(wěn)定，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)； 當(dāng)圍巖位移速率不斷上升時(shí)（ du2/d2t＞ 0），圍巖進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，必須立即停止掘進(jìn)，加強(qiáng)支護(hù)。 圍巖穩(wěn)定性判別是一項(xiàng)很復(fù)雜的也是非常重要的工作，必須結(jié)合具體工程情況采用上述幾種判別準(zhǔn)則進(jìn)行綜合評判。 1監(jiān)控量測規(guī)范要求 ⑴監(jiān)控量測工 作必須緊接開挖、支護(hù)作業(yè)，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或增加量測的項(xiàng)目和內(nèi)容。量測數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析處理，并將結(jié)果反饋到施工過程中。 ⑵隧道施工過程中