【導(dǎo)讀】程施工過程中的沉降變形觀測(cè)。本管段要求構(gòu)筑物應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，運(yùn)營(yíng)，以及旅客乘坐的舒適度要求。針對(duì)以上客運(yùn)專線的特點(diǎn)，無砟軌道對(duì)路基、橋涵、隧道等線下工程工后沉降要求十分嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)高。雖然設(shè)計(jì)中對(duì)土質(zhì)路基、橋梁墩臺(tái)基。砟軌道工后沉降和差異沉降。期間必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行系統(tǒng)的沉降變形動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

　　

【正文】 每 20m 設(shè)一組觀測(cè)點(diǎn)。 隧道基 礎(chǔ)沉降觀測(cè)頻次 隧道觀測(cè)頻次不低于下表 的規(guī)定，沉降穩(wěn)定后可不在進(jìn)行觀測(cè)。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 表 觀測(cè)頻次 觀測(cè)階段 觀測(cè)期限 觀測(cè)周期 隧底工程完成后 3 個(gè)月 1 次 /周 無砟軌道鋪設(shè)后 0～ 1 個(gè)月 1 次 /周 1～ 3 個(gè)月 1 次 /2 周 隧道沉降分析評(píng)估 隧道沉降分析評(píng)估應(yīng)采用曲線回歸法。對(duì)原位施工的涵洞，基礎(chǔ)沉降應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分多個(gè)階段。 根據(jù) 隧道 實(shí)際荷載情況及觀測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)作多個(gè)階段的回歸分析及預(yù)測(cè)，綜合確定沉降變形的趨勢(shì)，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于 。首 次回歸分析時(shí)，觀測(cè)期不應(yīng)少于隧道 主體工程完工后 3 個(gè)月，對(duì)于巖石地基等良好地質(zhì)的涵 洞 不應(yīng)少于 30 天。 利用兩次回歸結(jié)果預(yù)測(cè)的最終沉降的差值不應(yīng)大于 8mm。兩次預(yù)測(cè)的時(shí)間間隔一般不少于 3 個(gè)月，對(duì)于巖石地基等良好地質(zhì)的涵 洞 不應(yīng)少于 30 天。 隧道 主體結(jié)構(gòu)完工至無砟軌道鋪設(shè)前，沉降預(yù)測(cè)的時(shí)間應(yīng)滿足以下條件： S (t)/S(t=∞)≥75 % 式中： S(t)：預(yù)測(cè)時(shí)的的沉降觀測(cè)值； S(t=∞)：預(yù)測(cè)的最終沉降值 [2]。 暗挖段 鞍山隧道位于遼寧省鞍山市寧遠(yuǎn)鎮(zhèn)，是為滿足軍方要求而設(shè)的鉆入地下的隧道，隧道全長(zhǎng) 2440 米，為雙線隧道。起訖里程為改 DK284+100~改 DK286+540。鞍山隧道位于沖積平原區(qū)，地形平坦、開闊。地表略有起伏，大部分為玉米地。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 隧道在改 DK284+ 下穿部隊(duì)鐵路專用線 ,專用線與線路中線交角為 62176。，為了部隊(duì)專用線的安全運(yùn)營(yíng)，改 DK284+970~改 DK285+020 段共 50m 暗挖段采用暗挖施工、復(fù)合式襯砌，結(jié)構(gòu)形式為曲墻帶仰拱。開挖方式采用雙側(cè)璧導(dǎo)坑法施工，為了控制隧道施工期間地面尤其是部隊(duì)專用線的沉降，隧道內(nèi)開挖正面采用 φ50 玻璃纖維注漿錨桿加固 [10]。 監(jiān)控 量測(cè)類型 本段暗挖段監(jiān)測(cè)分洞外和洞內(nèi)監(jiān)測(cè)，洞外設(shè)地表監(jiān)控量測(cè)，主要設(shè)地表下沉和軌向偏差監(jiān)測(cè)；洞內(nèi)主要設(shè)拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測(cè)。 監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)布置及示意圖 地表監(jiān)控量測(cè)設(shè)地表下沉 63 個(gè)，軌向偏差 13 個(gè)點(diǎn)。地表下沉量測(cè)從明暗銜接段基坑施工開始，直至襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止時(shí)為止。 淺埋段縱向每 5m設(shè)一個(gè)監(jiān)控量測(cè)斷面，每斷面布置 17 個(gè)測(cè)點(diǎn)，在隧道兩側(cè)各 20m范圍內(nèi)沿既有鐵路線每 5m 設(shè)置一個(gè)軌向偏差量測(cè)斷面，及時(shí)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)因地表沉降引起的軌向偏差；地表監(jiān)控量測(cè)面應(yīng)與洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)斷面相對(duì)應(yīng)，這樣有利于 數(shù)據(jù)分析及時(shí)效性。 洞內(nèi)沿隧道縱向每 5m設(shè)一個(gè)監(jiān)控量測(cè)橫斷面，根據(jù)掌握了一定數(shù)據(jù)資料后可放大到10m 一個(gè)斷面，本段暗挖段在隧道中心及雙側(cè)壁頂部設(shè)拱頂下沉測(cè)點(diǎn)，每個(gè)斷面共 3 個(gè)拱頂下沉測(cè)點(diǎn)（共設(shè)拱頂下沉 27 個(gè)測(cè)點(diǎn)）；在拱腳及最大跨附近設(shè)置水平收斂量測(cè)測(cè)線，其中最大跨處測(cè)線根據(jù)雙側(cè)壁分為三段（共設(shè)水平收斂測(cè)點(diǎn) 72 個(gè)）。同樣洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)應(yīng)與地表監(jiān)控量測(cè)相對(duì)應(yīng)，從而有利于分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) [9]。 在改 DK284+990 和改 DK285+000 處設(shè)置圍巖壓力量測(cè)、支護(hù)與二次襯砌應(yīng)力量測(cè)斷面 ，見圖 暗挖段地表監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn) 布置平面。 暗挖段地表監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置橫斷面見下圖 ，暗挖段洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置橫斷面見下圖 。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 暗挖段地表監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置平面1 2 3 4 5 6 8 97大連沈陽左線線路中線隧道中線右線線路中線暗挖段起點(diǎn) 改DK284+970暗挖段起點(diǎn) 改DK285+020部隊(duì)鐵路專用線 改DK284+994.8地表監(jiān)控量測(cè)斷面鐵路專用線軌道高程檢測(cè) 圖 暗挖段地表監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置平面 圖 暗挖段地表監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置橫斷面 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 圖 暗挖段洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置橫斷面 設(shè)備配置 配置天寶電子精密水準(zhǔn)儀 1 臺(tái)套，標(biāo)稱精度 ，直接讀數(shù)為 ，最小讀數(shù) ；一臺(tái)尼康 2mm+1PPM 的全站儀，一臺(tái)水平收斂?jī)x。水準(zhǔn)標(biāo)尺采用條形碼式銦瓦合金標(biāo)尺（ 2m 兩把），以滿足 《 國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范 》 （ GB1289791）有關(guān)規(guī)定要求，所有設(shè)備均檢定合格在有效使用期內(nèi)。 測(cè)點(diǎn)埋設(shè)及施測(cè)方法 首先要進(jìn)行洞內(nèi)、洞外觀察： 開 挖工作面應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行，及時(shí)描述工作面地質(zhì)情況，并與設(shè)計(jì)相比較；已施工段的應(yīng)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)。洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡或者仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時(shí)還應(yīng)對(duì)地面的鐵路專用線進(jìn)行觀察。 1． 變形監(jiān)控量測(cè)主要采用接觸量測(cè)和非接觸量測(cè) 目前接觸量測(cè)主 要采用收劍計(jì)進(jìn)行觀測(cè)，非接觸量測(cè)主要采用全站儀進(jìn)行觀測(cè)。地表沉降監(jiān)控量測(cè)采用天寶精密電子水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)用基準(zhǔn)點(diǎn)均設(shè)置在地表沉降影響范圍之外，且埋設(shè)穩(wěn)固，地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)采用按挖孔埋設(shè)砼包鋼筋；軌向偏差監(jiān)測(cè)點(diǎn)也采用挖孔埋設(shè)砼包鋼筋，鋼筋頂面刻十字絲，刻槽深度約 3mm，以保證測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確性和長(zhǎng)時(shí)間使用有效。軌向偏差采用全站儀固定設(shè)站法，觀測(cè)用基點(diǎn)與施工控制網(wǎng)同步，且埋設(shè)穩(wěn)固遠(yuǎn)離軌向偏差監(jiān)測(cè)點(diǎn)。當(dāng)?shù)乇沓两当O(jiān)控量測(cè)用水準(zhǔn)儀有困難時(shí)，也可以用全站儀代替觀測(cè)。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 隧道凈空變化量測(cè)宜采用收斂計(jì)進(jìn)行 ,測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在 規(guī)定的測(cè)線兩端 ,測(cè)點(diǎn)需用焊接或者鉆孔預(yù)埋，用收劍計(jì)進(jìn)行隧道凈空變化量測(cè)方法比較簡(jiǎn)單，即通過布設(shè)于洞室周邊的兩固定點(diǎn)，每次測(cè)出兩點(diǎn)的凈長(zhǎng) L，求出兩次量測(cè)的增量（或減量） △ L，即為此處凈空變化值。量測(cè)讀數(shù)時(shí)須讀取三次，取其平均值，如有困難或者是與施工工序沖突多的情況可以采用全站儀進(jìn)行觀測(cè) ,測(cè)點(diǎn)就可以選用膜片式回復(fù)反射器作為測(cè)點(diǎn)靶標(biāo)，靶標(biāo)粘附在預(yù)埋件上，當(dāng)用全站儀進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，采用自由設(shè)站方法比較適合施工現(xiàn)場(chǎng)。 拱頂下沉監(jiān)控量測(cè)采用全站儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，比用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼掛尺方便、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、適用、安全。拱頂下沉量 即通過全站儀在不同時(shí)間測(cè)得的三維坐 [x(t),y(t),z(t)]，就可獲得該測(cè)點(diǎn)在該時(shí)段的三維位移變化量（相對(duì)于某一初始狀態(tài)下），在三維位移失量監(jiān)控量測(cè)時(shí)，必須保證后視基準(zhǔn)點(diǎn)位置固定不動(dòng)，并不定期校核，以保證其測(cè)量的精度。在隧道拱頂軸線附近通過焊接或者鉆孔預(yù)埋測(cè)點(diǎn)，然后將反射膜片粘附于預(yù)埋件上（注意施工時(shí)要保護(hù)好測(cè)點(diǎn)標(biāo)志不被破壞），如有破壞及時(shí)埋設(shè)原測(cè)點(diǎn)附近 ,則當(dāng)天數(shù)據(jù)不用 ,待穩(wěn)定監(jiān)測(cè)后另作初始數(shù)據(jù)與原測(cè)數(shù)據(jù)加以整合 ,采用測(cè)點(diǎn)必須與隧道外監(jiān)控量測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，同樣以自由設(shè)站方式觀測(cè)。 洞內(nèi)接觸壓力量測(cè)包 括圍巖與初期支護(hù)之間接觸壓力，初期支護(hù)與二次襯砌之間接觸壓力的量測(cè)，壓力量測(cè)可采用振弦式傳感器。要求傳感器與接觸面緊密接觸，與圍巖及支護(hù)要相適應(yīng)。 2． 監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析與信息反饋 監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)取得后 ,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校對(duì)和整理 ,同時(shí)應(yīng)注明開挖方法和施工工序以及開挖面距監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)距離等信息。 每次觀測(cè)后 立即對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，如有異常及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。 每次 觀測(cè)后 及時(shí)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算、填表制圖、誤差處理等。 每次觀測(cè)后應(yīng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)量測(cè)值繪制時(shí)態(tài)曲線，對(duì)支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評(píng)價(jià) 并及時(shí)反饋評(píng)價(jià)結(jié)論。 施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和階段分析：每天根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)分析原因并提交異常報(bào)告；按周、月進(jìn)行階段分析，總結(jié) 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁 監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對(duì)施工的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)以指導(dǎo)后續(xù)施工。監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析主要采用散點(diǎn)圖法繪制相關(guān)線型圖。 信息反饋主要以位移反饋為主，主要依據(jù)時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)對(duì)圍巖的穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)、對(duì)周圍環(huán)境及構(gòu)筑物的影響程度進(jìn)行判定，來對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證和更好的優(yōu)化，同時(shí)也要保證監(jiān)控量測(cè)信息傳遞渠道暢通、反饋及時(shí)有效，進(jìn)而用于指導(dǎo)施工，提高 工程質(zhì)量和工程進(jìn)度，也同時(shí)保證了既有線的運(yùn)營(yíng)安全和隧道的施工生產(chǎn)的安全。 監(jiān)控量測(cè)信息反饋程序流程圖如下 圖 所示： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁 是 否 圖 監(jiān)控量測(cè)信息反饋程序流程圖 同時(shí)對(duì)工程安全性評(píng)價(jià)應(yīng)與下表所述進(jìn)行： 工程安全性評(píng)價(jià)分級(jí)及相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施 如下表 所示 ： 隧道設(shè)計(jì) 監(jiān)控量測(cè)實(shí)施 隧道施工 監(jiān)控量測(cè) 環(huán)境及工程安全性評(píng)價(jià) 環(huán)境及安全是否滿足要求 調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，提出變更設(shè)計(jì) 建議 報(bào)監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位 變更設(shè)計(jì) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與資料調(diào)研 判定基準(zhǔn) 經(jīng)驗(yàn)類比 理論分析 特殊要求 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁 表 工程安全性評(píng)價(jià)分 級(jí)及相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施 工程安全性評(píng)價(jià)流程如下圖 所示： 否 安全 是 是 否 不安全 是 圖 工程安全性評(píng)價(jià)流程 根據(jù)流程圖所示如需工程對(duì)策，一般包括以下措施： （ 1） 穩(wěn)定開挖工作面措施； （ 2） 調(diào)整開挖方法 ； （ 3） 調(diào)整初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度并加強(qiáng)支護(hù)的及時(shí)性 ； 管理等級(jí) 應(yīng)對(duì)措施 Ⅲ 正常施工 Ⅱ 綜合評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)施工措施，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，必要時(shí)采取相應(yīng)工程對(duì)策 Ⅰ 暫停施工，采取相應(yīng)工程對(duì)策 監(jiān)控量測(cè)結(jié)果 位移（應(yīng)力）是否超過 Ⅲ 級(jí)管理 位移（應(yīng)力）是否超過 Ⅱ 級(jí)管理 位移（應(yīng)力）達(dá)到 Ⅰ級(jí)管理 繼續(xù)施工 綜合評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)施工措施，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè) 工程對(duì)策 暫停施工 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁 （ 4） 降低或者減少對(duì)圍巖的擾動(dòng) ； （ 5） 圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)間回填注漿等方法 。 3． 安全注意事項(xiàng) 洞內(nèi)外監(jiān)控量測(cè)觀測(cè)時(shí) ,無論是人員還是儀器都要注意安全 ,確保每次監(jiān)控量測(cè)人員及設(shè)備安全無事 ,洞內(nèi)要搭設(shè)相應(yīng)的梯架 ,洞外也應(yīng)有相關(guān)人員觀察 ,以方便監(jiān)控量測(cè)安全順利進(jìn)行 。在開挖工作面附近的反射膜片 ,要采取一定的措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù) ,以免施工時(shí)反射膜片表面被覆蓋或污染 ,導(dǎo)致無法反射信號(hào) ,更無法測(cè)出數(shù)據(jù) .同時(shí)施工一線應(yīng)與監(jiān)控量測(cè)工作加強(qiáng)協(xié)調(diào)工作 ,確保其量測(cè)點(diǎn)不被碰歪和碰掉 .既有鐵路線行車瞬間洞內(nèi)應(yīng)停止開挖作業(yè)，同時(shí)要作好安全應(yīng)急事項(xiàng)的準(zhǔn)備工作 ,以應(yīng)對(duì)意外事件的發(fā)生 ,確保施工順利進(jìn)行 。 資料整理 觀測(cè)資料應(yīng)齊全、詳細(xì)、規(guī)范符合設(shè)計(jì)及細(xì)則要求。 ，必須在觀測(cè)當(dāng)天及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)，核對(duì)無誤后在計(jì)算機(jī)內(nèi)備份；自動(dòng)采集測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)在計(jì)算機(jī)內(nèi) 備份。沉降觀測(cè)資料及時(shí)輸入沉降觀測(cè)管理信息系統(tǒng)，以保證各相關(guān)單位在觀測(cè)過程中時(shí)時(shí)監(jiān)控。觀測(cè)中有沉降異常情況應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)各方及時(shí)處理。 2. 按照提交資料要求及時(shí)整理、匯總、分析，按有關(guān)規(guī)定整編成冊(cè)。 3. 資料整理 。 沉降觀測(cè)資料表 。 （ 1 ）工點(diǎn)沉降觀測(cè)斷面、點(diǎn)布置表 見附錄 A （ 2 ）沉降板觀測(cè)資料匯總表 見附錄 B （ 3 ）路基面沉降觀測(cè)資料匯總表 見附錄 C （ 4 ）剖面沉降管測(cè)試資料匯總表 見附錄 D （ 5 ）繪制路基面沉降時(shí)間一沉降曲線 見附錄 E