【導(dǎo)讀】支護(hù)結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控量測是保證隧道工程質(zhì)量、安全的必不可少的手段。支護(hù)參數(shù)以及合理確定二次襯砌時(shí)間提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。通過大量量測發(fā)現(xiàn)。同時(shí)由于監(jiān)控措施得當(dāng)，及時(shí)的指導(dǎo)施工和修改設(shè)計(jì)，從而保證了隧道。施工的安全、經(jīng)濟(jì)、收到了良好的效果。、全新的隧道施工概念···············································2. 、檢測依據(jù)及目的···················································3. 監(jiān)控量測的注意事項(xiàng)················································5

　　

【正文】 改正及補(bǔ)償器功能，并對儀器進(jìn)行氣壓和溫度的氣象改正。觀測采用記錄測量模式，所有觀測數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在模塊內(nèi)。 觀測時(shí)以反射靶標(biāo)中心小孔為照準(zhǔn)點(diǎn)，采用雙盤測回結(jié)合三次重復(fù)照準(zhǔn)的冗余觀測方法，即每一測站上分別用兩個(gè)盤位連續(xù)、重復(fù)照準(zhǔn)三次目標(biāo)點(diǎn)，然后取平均值作為一次設(shè)站觀測的結(jié)果。為提高測量精度，每次監(jiān)測時(shí)，應(yīng)在同一位置三次重復(fù)設(shè)站。 將每次測量記錄按要求輸入裝有相應(yīng)后處理程序的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)分析量測數(shù)據(jù)，并相應(yīng)輸出量測成果，并打印報(bào)表。 非接觸量測的頻率按第四節(jié)的要求進(jìn)行，量測數(shù)據(jù)的應(yīng)用按第五節(jié)的要求進(jìn)行。 免棱鏡非接觸量測就是非接觸量測時(shí)不需要棱鏡即 反射靶標(biāo) ，其方法和原理與前述 非接觸量測的方法和原理相同，不同點(diǎn)有： (1)所使用的全站儀功能不同。免棱鏡非接觸量測必須是具用“ R”系列全站儀，如常用的 TCR402 徠卡系列全站儀或 R202NE 日本賓得系列全站儀，具有免棱鏡測量功能。 (2)、免棱鏡非接觸量測可以不用反射靶標(biāo)，可選取圍巖檢測斷面上的錨桿接頭或鋼筋作為直接反射部位，或按有關(guān)要求將在隧道內(nèi)進(jìn)行的布點(diǎn)位置處用砂漿抹平，做好照準(zhǔn)標(biāo)記，每次量測照準(zhǔn)同一位置即可。 (3)、數(shù)據(jù)處理可采用可編程計(jì)算器（如卡西歐 4850 或 5800 等）進(jìn)行編程計(jì)算，不需用專門的數(shù)據(jù)處理 模塊。 5 監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的應(yīng)用 監(jiān)控量控制基準(zhǔn) 極限相對位移控制基準(zhǔn) 極限相對位移值（ U0）是指拱頂下沉的最大值相對隧道高度的百分比、或水平凈空變化最大值相對隧道開挖寬度的百分比。極限相對位移值是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值，結(jié)合變化速率，主要用于判斷量測數(shù)據(jù)的可靠性、確定初期支護(hù)的穩(wěn)定性、判斷監(jiān)控量測的結(jié)束時(shí)間等。 22 9 跨度 B≤ 7m 隧道初期支護(hù)極限相對位移 圍 巖 級 別 埋 深 h（ m） h＜ 50 50h≤ 300 300 h≤ 500 拱腳水平相對凈空變化值（ %） Ⅴ ～ ～ ～ Ⅳ ～ ～ ～ Ⅲ ～ ～ ～ Ⅱ ～ ～ 拱頂相對下沉（ %） Ⅴ ～ ～ ～ Ⅳ ～ ～ ～ Ⅲ ～ ～ ～ Ⅱ ～ ～ 注：① 本表適用于復(fù)合式 襯砌的初期支護(hù)，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(shí)測資料積累作適當(dāng)修正。 ② 拱腳水平相對凈空變化指兩側(cè) 拱腳 測點(diǎn)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值乘以 ～ 。 表 10 跨度 7mB≤ 12m 隧道初期支護(hù)極限相對位移 圍 巖 級 別 埋 深 h （ m） h＜ 50 50h≤ 300 300 h≤ 500 拱腳水平相對凈空變化值（ %） Ⅴ ～ ～ ～ Ⅳ ～ ～ ～ Ⅲ ～ ～ ～ Ⅱ ～ ～ 拱頂相對下沉（ %） Ⅴ ～ ～ ～ Ⅳ ～ ～ ～ Ⅲ ～ ～ ～ Ⅱ ～ ～ 注：① 本表適用于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)，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(shí)測資料積累作適當(dāng)修正。 ② 拱腳水平相對凈空變化指兩側(cè) 拱腳 測點(diǎn)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值乘以 ～ 。 表 表 10 是目前國內(nèi)統(tǒng)計(jì)（ 《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 ）的跨度小于 12m 的不同埋深的安全極限相對位移，對于跨度大于 12m 對的隧道，目前還沒有統(tǒng)一的位移判定基 準(zhǔn)，可在施工中通過實(shí)測資料積累經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)《錨桿噴混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》 ( GB 500862020)隧道周邊允許位移相對值的判定基準(zhǔn)如表 11 23 表 11 隧道周邊允許位移相對值（ %） 圍 巖 級 別 埋 深 h （ m） h＜ 50 50h≤ 300 300 h≤ 500 拱腳水平相對凈空變化值（ %） Ⅲ ～ ～ ～ Ⅳ ～ ～ ～ Ⅴ ～ ～ ～ 注：① 周邊位移相對值系指兩測點(diǎn)間實(shí)測位移累計(jì)值與兩測點(diǎn)距離之比，兩測點(diǎn)的位移值也稱為變化值。 ② 脆性圍巖取表中較小值，塑性圍巖取表中較大值。 ③ 本表適用于高跨比為 ～ 的下列地下工程： Ⅲ級圍巖跨度不大于 20m；Ⅳ級圍巖跨度不大于 15m；Ⅴ級圍巖跨度不大于 10m. ④ 對于 I、 II 級圍巖和表中以外 III、 IV、 V 級圍巖地下工程，應(yīng)根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)的綜合分析或工程類比方法確定允許值。 實(shí)施過程中，在表 9～ 11 中查取極限相對位移的百分比值 K，然后乘上隧道開挖寬度 B，即得該處的隧道極限位移值 U0， U0=K B，比如，有一隧道開挖寬度為 10m,在 Ⅲ級圍巖地段的安全極限位移為 U0=(%～ %) 10m=(～)m=(20～ 50)，實(shí)測最大位移值或回歸預(yù)測最大位移值不應(yīng)大于此值，否則，應(yīng)仔細(xì)分析量測數(shù)據(jù)的可靠性，或?qū)κ┕がF(xiàn)場采取必要的預(yù)防措施。 測點(diǎn)距開挖面距離的控制 基準(zhǔn) 經(jīng)研究，初期支護(hù)極限相對位移距開挖面的距離有表 12 的關(guān)系。 表 12 位移控制基準(zhǔn) 類別 距開挖面 1B（ U1B） 距開挖面 2B（ U2B） 距開挖面較遠(yuǎn) 允許值 65%U0 90%U0 100%U0 注 :B為隧道開挖寬度， U。為極限相對位移值。 、變化速率 變化速率是指在一定時(shí)間內(nèi)量測數(shù)據(jù)發(fā)生的變化值，用 mm/d 表示。變化速率 越快，說明圍巖變形越快，當(dāng) 變化速率 趨近于 0時(shí)，說明變形也基本穩(wěn)定。 、變形等級管理 監(jiān)控量測的主要目的就是保證施工安全，因此，對監(jiān)控量測實(shí)施三級管理。三級管理可通 過極限位移值、位移速度、位移速度變化率等綜合考慮，無論哪種方法，一旦達(dá)到 I 級管理狀態(tài)，必須立即停止掌子面掘進(jìn)施工。 通過極限位移值管理 主要根據(jù)測點(diǎn)的累計(jì)位移值 U、測點(diǎn)距開挖面的距離來判定，如表 13所示。 24 表 13 位移管理等級 等級管理 距開挖面 1B 距開挖面 2B 采取措施 III U＜ U1B/3 U＜ U2B/3 可減少監(jiān)測頻率，繼續(xù)施工 II U1B/3≤ U≤ 2U1B/3 U2B/3≤ U≤ 2U2B/3 加強(qiáng)監(jiān)測頻率，加強(qiáng)支護(hù)措施 I U≥ 2U1B/3 U≥ 2U2B/3 加強(qiáng)監(jiān)測頻率，暫停 掘進(jìn)施工 注： U為實(shí)測位移值 通過 位移 速度管理 III 級： 凈空變化速度小于 ，拱頂下沉速度小于 ，圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。可正常施工。 II 級：凈空變化速度在 ～ ，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān) 控量測頻率。加強(qiáng)支護(hù)措施。 I級：凈空變速度 持續(xù)大于 ，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測頻率。 應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施。 通過位移速度變化率來管理 III 級： 當(dāng)圍巖位移速速度不斷下降時(shí)（ du2/d2t＜ 0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)； II 級： 當(dāng)圍巖位移速度保持不 變時(shí)（ du2/d2t＝ 0），圍巖不穩(wěn)定，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)； I級： 當(dāng)圍巖位移速度不斷上升時(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)。 、二襯施作時(shí)間及量測結(jié)束時(shí)間的確定 二襯施作時(shí)間 各測試項(xiàng)目顯示位移速度明顯減緩并已基本穩(wěn)定、各項(xiàng)位移已達(dá)到預(yù)計(jì)位移量的 80～ 90％（預(yù)計(jì)位移量可通過回歸分析得到）、位移速度小于 ～ 時(shí)，可施作二襯。 在膨脹性圍巖和地應(yīng)力大的圍巖中初期支護(hù)變化時(shí)間長，必要時(shí) ,可提前施作襯砌砼，但監(jiān)控量測在二襯施作后應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。 只有下列條件同時(shí)滿足時(shí)，方可結(jié)束某一斷面的監(jiān)控量測： 1）測點(diǎn)距開挖面距離小大于 5B； 2）當(dāng)凈空變化速度小于 、拱頂下沉速度小于 不少于 15天； 25 總 結(jié) 由于隧道工程的特殊性、復(fù)雜性和隧道圍巖的不確定性，對隧道圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控量測是保證隧道工程質(zhì)量、安全的必不可少的手段。通過量測，及時(shí)對隧道個(gè)別圍巖失穩(wěn)趨勢的區(qū)段提供了預(yù)報(bào)，為施工單位及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)以及合理確定二次襯砌時(shí)間提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。通過大量量測發(fā)現(xiàn)隧道開挖及初期支護(hù)后大 約 30d 圍巖基本上穩(wěn)定，于是建議施工單位及時(shí)施作二次襯砌。同時(shí)由于監(jiān)控措施得當(dāng)，及時(shí)的指導(dǎo)施工和修改設(shè)計(jì)，從而保證了隧道施工的安全、經(jīng)濟(jì)、收到了良好的效果。但由于監(jiān)控量測工作是一項(xiàng)具體而又復(fù)雜的工作，在實(shí)際過程中尚需不斷積累經(jīng)驗(yàn)和完善相關(guān)理論，因此，對隧道監(jiān)控量測及數(shù)據(jù)的整理分析及應(yīng)用應(yīng)該做好一下幾點(diǎn)： 1監(jiān)控量測內(nèi)容的選擇，量測斷面位置選擇和量測測點(diǎn)的布置； 2監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的采集和施工狀態(tài)變化情況緊密結(jié)合，分析數(shù)據(jù)變化和施工狀態(tài)的關(guān)系； 3量測數(shù)據(jù)的應(yīng)用，量測數(shù)據(jù)變化的準(zhǔn)確分析和判斷，量測的及時(shí)反饋 ，指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工和修改支護(hù)參數(shù)； 通過監(jiān)控量測保證隧道安全，預(yù)防隧道塌方。 26 參 考 文 獻(xiàn) [1]《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D70— 2020）； [2] 《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（ JTG042— 94）； [3] 《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（ GB 50086— 2020）； [4] 《公路隧道工程施工圖設(shè)計(jì)資料》； [5]《新建鐵路測量規(guī)范》（ TB 1010199） [6]陳忠延主編 . 土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南橋梁分冊