【正文】 角α大小不同斷面所處圍巖好壞不同，方位角α變化趨勢則可能預測前方地質的變化。 圖3421 F7斷層位移向量方位趨勢線六、監(jiān)控量測應用實例－烏鞘嶺隧道施工監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析實測側壓力系數(shù)結構荷載側壓力系數(shù)是初始地應力在隧道開挖后重分布對支護結構水平作用力與豎直作用力的比值，結構荷載側壓力系數(shù)大小直接關系到支護結構的受力狀態(tài)和安全程度，也是“荷載—結構”模式計算中重要計算參數(shù)。通過對實測支護壓力終值的統(tǒng)計分析，可得荷載側壓力系數(shù)。具體統(tǒng)計公式為：對F7斷層區(qū)段9個量測斷面的實測壓力數(shù)據(jù)進行分析計算側壓力系數(shù)。具體數(shù)據(jù)如表3417所示。表3417 實測側壓力系數(shù)結果匯總項目初支二襯斷面位置左迂+210左迂+290左迂+435左隧+340左隧+568右隧+345左隧+340左隧+568左隧+580右隧+345右隧+485右隧+525側壓力系數(shù)平均值；；總平均初支圍巖壓力所得側壓力系數(shù)明顯小于二襯，左線隧道側壓力系數(shù)小于右線。實測二襯接觸壓力占圍巖壓力比例(簡稱二襯分擔壓力比例)初期支護與二次襯砌的圍巖壓力比例始終是隧道界討論的熱點問題之一，作為“荷載—結構”模式計算中的重要計算參數(shù)，它關系到二襯受力狀態(tài)及穩(wěn)定程度。根據(jù)實測初支圍巖壓力和二襯接觸壓力進行統(tǒng)計分析，可得出實測二襯分擔壓力比例，具體計算公式為：根據(jù)F7斷層帶的9個量測斷面的壓力實測數(shù)據(jù)進行分析計算，得出結果匯總如表3418所示。表3418 實測二襯分擔壓力比例結果匯總拱部邊墻平均%%%100%100%100%100%%%初期支護二次襯砌圖3419 F7斷層區(qū)段二襯分擔壓力比例橫斷面分布橫斷面分布示意圖%，另外拱部二襯分擔壓力比例小于邊墻。當然這些規(guī)律與二襯施作時機密切相關，在此只是根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。二襯分擔壓力比例沿橫斷面分布如圖3419所示。量測項目與施工工序關系(a)(b)(c)(d)①④③②⑤(a)右拱腳初支圍巖壓力(b)右拱腳初支鋼架應力(c)右拱腳拱頂下沉(d)右拱腳拱頂下沉速率①上臺階開挖支護②下臺階開挖支護③仰拱開挖封閉④防水板鋪設⑤二襯混凝土澆筑圖3420 YDK177+345斷面初支量測項目與施工步驟關系現(xiàn)場試驗所量測的變形及應力均與施工步驟密切相關，如臺階法施工中各臺階的開挖和支護時間，直接影響到現(xiàn)場試驗的結果。如圖3420為YDK177+ 345斷面初支量測項目與施工步驟關系。(1)上臺階開挖后，變形迅速增長，初支鋼架應力增長也較快，初支圍巖壓力、初支混凝土應力緩慢增長。(2)下臺階及仰拱開挖期間，各量測項目產生較大波動。即出現(xiàn)減小，再增大的趨勢，說明中臺階開挖破除了上臺階初期支護的下部支承，從而使初支圍巖壓力及初支應力都出現(xiàn)下降趨勢，隨后期邊墻支護的施作而又受圍巖應力釋放影響而增大。(3)最大變形速率發(fā)生在下臺階開挖或仰拱開挖前后，仰拱封閉后變形速率明顯減小，變形漸趨穩(wěn)定。仰拱封閉時變形值占累計變形的70%~80%左右。常規(guī)變形常規(guī)變形量測包括初期支護拱頂下沉及水平收斂，及二次襯砌拱頂下沉及水平收斂量測，初期支護變形量測斷面沿隧道縱向每5m布置一個，二次襯砌變形量測每10~20m布置一個。F7斷層區(qū)段量測變形及變形速率統(tǒng)計如表3416所示。初期支護變形沿隧道縱向分布如圖341圖3418所示?？梢奆7斷層在進入斷層初期，因對工程活動性斷層的認識不足，以及支護強度不足、施工工藝不當?shù)仍?，左線塌方施工受阻后開展了大量的試驗研究，充分認識到該區(qū)段的施工難度，采取了加強了支護強度、分層多次支護、加大預留變形量等多項設計施工改進措施，后期變形得到了很好的控制，使工程得以順利施工。表3416 支護后隧道分區(qū)段變形量測技術指標統(tǒng)計表左右線位置初期支護二次襯砌累計變形/mm最大變形速率/mm最大變形發(fā)生位置最大值平均值最大值平均值最大值平均值右線隧道進入斷層初期YDK177+505拱腰——設計施工改進后YDK177+370墻腳左線隧道進入斷層初期DK177+535拱腰設計施工改進后DK177+290拱頂YDK176+800+200+400+600+800YDK177+000變形/mmF7斷層影響帶主帶影響帶里程圖3417 F7斷層區(qū)段右線隧道變形沿隧道縱向分布圖DK176+900DK177+000+100+200+300+400+500+600里程變形/mm初支拆換段新開挖段圖3418 F7斷層區(qū)段左線隧道變形沿隧道縱向分布圖F7斷層影響帶F7斷層主帶 圍巖松動圈測試采用地震折射層析法或稱地震折射CT法，對烏鞘嶺隧道10號、11號斜井正洞工區(qū)F7斷層變形段、11號斜井正洞迂回導坑工區(qū)試驗段圍巖進行了松動圈測試。通過對所進行松動圈測試數(shù)據(jù)的分析，將松動圈范圍劃分為三個帶：松散脫落帶、松動帶、過渡帶，分析結果如下：(1)10號斜井工區(qū)正洞(F7斷層主帶變形段)松散脫落帶：～；松動帶：～；過渡帶：～；～。(2)11號斜井工區(qū)正洞(F7斷層主帶變形段)松散脫落帶：基本不存在；松動帶：～；過渡帶：～；～。(3)10號斜井工區(qū)迂回導坑小斷面試驗段(F7斷層主帶)松散脫落帶：；松動帶：～；過渡帶：～；～。(4)10號斜井工區(qū)迂回導坑大斷面試驗段(F7斷層主帶)松散脫落帶：局部出現(xiàn)(主要集中在斷面突變處)，；松動帶：～；過渡帶：～；。七、施工監(jiān)測計劃實例－瀏陽河隧道施工監(jiān)測計劃1監(jiān)測目的和意義針對本標段施工明挖深基坑和水下暗挖隧道施工，為確保工程施工安全和結構安全，監(jiān)測的主要目的是：(1)在暗挖隧道施工中，對圍巖支護體系的穩(wěn)定狀態(tài)進行監(jiān)測，為初期支護和二次襯砌參數(shù)的調整提供依據(jù)，分析各種因素對地表和圍巖變形的影響，以便有針對性地改進施工工藝和施工參數(shù)，預測、預報施工安全和隧道結構穩(wěn)定性，減小地表和圍巖變形，保證工程安全。(2)預測施工引起地表和土體變形，根據(jù)地表變形發(fā)展趨勢和地下管線沉降情況，決定是否需要采取保護措施，并為確定經濟、合理的保護措施提供依據(jù)。(3)檢查施工引起的地表沉降是否超過允許范圍，優(yōu)化設計與施工，以及時修正施工設計參數(shù)及施工、設計理念，總結施工經驗為后續(xù)工程提供技術依據(jù)。(4)保證基坑支護的安全。(5)掌握和收集地層、地下水位變化動態(tài)和圍護結構與支撐體系的狀態(tài)，通過對量測數(shù)據(jù)的整理和分析，及時修正相應的施工措施。2監(jiān)測內容、方法及頻率(1)監(jiān)控量測內容本標段監(jiān)控量測項目分必測和選測項目，內容詳見表161。表161 監(jiān)控量測項目表序號監(jiān)測項目暗挖隧道明挖隧道鉆孔樁土釘墻放坡開挖一級基坑二級基坑三級基坑三級基坑1邊坡土體及圍護結構頂部水平位移和垂直沉降√√√√2邊坡土體及圍護結構的水平位移和垂直沉降√√√√3基坑外地表沉降,基坑內坑底的回彈量√√○○4鋼支撐軸力與撓度√○5作用在圍護結構水土壓力、隧道圍巖壓力量測√√○6圍護結構、暗挖初支、暗挖二次襯砌鋼筋應力√√○7工程附近的管線監(jiān)測√√√√√8立柱變形√○9基坑外地下水位√√10坑內滲水漏水情況√√○○11洞外觀察√12暗挖隧道上部地表位移及沉降√13暗挖隧道洞內拱頂下沉及水平凈空量測√14瀏陽河水位及河床高程√15暗挖隧道內錨桿、土釘軸力量測○16暗挖隧道鋼架內力及所承受的荷載量測○注: “√”為必測項目?！啊稹睘檫x測項目對工程附近的管線監(jiān)測包括水平位移,垂直位移,水平標高,管段撓度,接縫情況等。(2)量測頻率1)暗挖隧道監(jiān)測項目量測頻率暗挖隧道監(jiān)測項目量測頻率根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況適時調整，一般按表162進行。表162 暗挖隧道量測項目、方法及頻率表類別量測項目測量方法測點布置量測頻率必測洞外觀察觀察、記錄開挖后及初期支護后進行每次開挖后進行地表沉降水準儀、水準尺每20米一斷面，每斷面15～25個測點開挖面距測量斷面前后＜2B時，1～2次/天；開挖面距測量斷面前后＜5B時，1次/2天；開挖面距測量斷面前后＞5B時，1～2次/周拱頂下沉精密水準儀，銦鋼尺，鋼掛尺，收斂計每520米一斷面，每斷面1～2個測點, ,洞口段和下穿瀏陽大堤段選小值同上凈空變形精密水準儀、經緯儀、銦鋼尺5～20m一個斷面,洞口段和下穿瀏陽大堤段選小值同上地下管線沉降沉降標、位移標、經緯儀、水準儀沿管線布設5～10m一個測點同上地層位移地面鉆孔安設多點位移計每代表性地段2050米一斷面，每斷面3個點同上二襯鋼筋及初支鋼支撐應力鋼筋應力計選有代表性的3～5個斷面，在主筋與二襯鋼筋上選擇量測點同上瀏陽河水位水位標選有代表性的3個部位開挖通過時每天一次選測地下水位電測水位計和水位管選有代表性的3～5個斷面開挖通過時每天一次地層分層沉降鋼筋計、地層分層沉降儀選有代表性的3～5個斷面開挖面距測量斷面前后＜2B時，1～2次/天；開挖面距測量斷面前后＜5B時，1次/2天；開挖面距測量斷面前后＞5B時，1～2次/周圍巖內部變形多點位移計選有代表性的3～5個斷面同上錨桿應力電測錨桿、錨桿軸力選有代表性的3～5個斷面同上圍巖壓力和兩層襯砌間壓力采用壓力盒、頻率接收儀選有代表性的3～5個斷面同上噴混凝土、二次襯砌應力量測選有代表性的3～5個斷面選有代表性的3～5個斷面同上2)明挖段監(jiān)測項目量測頻率基坑開挖期間，每一開挖段及影響范圍內測點每天量測一次，未開挖段每周1～2次；底板完成的區(qū)段，每周1～2次；換撐期間每天一次；主體結構施工結束后兩個月內，對地下管線等監(jiān)測每周1次。當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預警值或遇到特殊情況（如降雨后以及其它意外事件）時，適當增加觀測次數(shù)。各監(jiān)測項目詳細量測頻率見表163。表163 明挖隧道基坑量測項目、方法及頻率表（必測）類別測量項目測量方法測點布置量測頻率必測基坑周圍地表沉降沉降標、位移標、經緯儀、水準儀每按15～25米布設一點基坑開挖深度≤5m， 1次/2天；基坑開挖深度5～15m，1次/天；基坑開挖深度≥15m， 2次/天基坑周圍地下管線沉降基坑外65m范圍內，測點間距10～15m土體及圍護頂水平位移及豎向沉降，每個圍護結構拐點，其余按8～10米布置一點。在墻內預埋側斜導管，, 有圈梁時，預留80cm高度土體及圍護結構水平位移及豎向沉降圍護按8～10米布置一點?；拥谆貜椕?0m設一斷面，每斷面至少3個觀測點墻體水平位移測斜孔、測斜儀每25～30米布置一孔，并保證基坑四周均有監(jiān)測孔基坑外地下水位量測水位管、地下水位儀坑內四角點，長短邊中點，坑外每40m設一孔1次/12天鋼管支撐軸力鋼弦式或電阻應變式軸力計、頻率接收儀或電阻應變儀沿基坑每50m設一斷面圍護結構內力同上墻背側向土壓力土壓力盒、頻率接收儀沿基坑每邊25～30m設觀測斷面，測點豎向間距5m,埋設一周后 1次/一周立柱沉降精密水準儀、水準尺每9m一個斷面， 每斷面樁的中心為測點開挖面距測量斷面前后＜2B時，1～2次/天；開挖面距測量斷面前后＜5B時，1次/2天；開挖面距測量斷面前后＞5B時，1～2次/周3 暗挖隧道主要監(jiān)控量測方法及儀器(1)洞內洞外地質和支護等狀況觀察1)觀察方法：觀察記錄工作面的工程地質與水文地質情況，如巖性、結構面產狀，滲涌水等作地質素描，結合探孔情況對地質進行預測。觀察開挖面附近初期支護狀況和噴砼表面裂紋狀況，結合變形監(jiān)測判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性和初期支護的可靠性。觀察隧道施工影響范圍以內地表變形開裂情況。2)觀測儀器：數(shù)碼相機、地質羅盤儀等。(2)拱頂下沉及水平收斂量測1)測點布置及監(jiān)測方法：拱頂下沉、仰拱隆起和凈空變位收斂量測埋設在同一斷面上并盡量靠近工作面，～2m，初讀數(shù)