监控量测技术在公路隧道中的应用

监控量测技术在公路隧道中的应用 来源：考试大【考试大：中国教育考试第一门户】2010年10月21日 通过对公路隧道的拱顶下沉、水平收敛、地表沉降、喷层应力、钢拱架应力等多项涉及围岩稳定性及支护合理与否的参数进行跟踪量测， 实时确定了合理的二次衬砌施工时间，成功避免了施工中重大安全事故的发生，确保了隧道施工安全和质量，对隧道施工具有指导意义。
隧道围岩变形量测是新奥法现场量测的首要内容，是确认或修改支护设计参数和判别围岩稳定的依据，是保证隧道施工安全的一项重要措施。为了保证隧道的设计净空断面，监理人员应严格要求施工单位按规定进行拱顶下沉和净空量测，量测数据及分析结果应及时与设计进行比较，掌握地表沉陷、围岩和支护的工作状态，对围岩稳定性作出评价，确定或调整支护结构、支护参数和支护时间；评价支护结构的合理性及其安全性，并对设计和施工的合理性进行评估和信息反馈，以确保施工安全和隧道的稳定。
1.1隧道监控量测的必测项目
1.2隧道监控量测的选测项目
二、隧道围岩量测的手段要求
1、尽快埋设测点。隧道开挖过程中，围岩压力场、位移场的变化与开挖作业面的空间位置密切相关。一般情况下，位移的变化在量测断面前后总计两倍洞径范围内最大。为了全面量测应力、位移的变化值，要求测点埋设紧靠开挖作业面，且要尽快埋设，以减少对施工的干扰。第一次测试宜在埋设测点后立即进行，以便取得初始数据。应注意一次量测的时间宜尽量短。
3、测试的数据应直观、正确、可靠。隧道开挖、支护作业是连续循环进行的，信息反馈必须及时、全面，不影响施工。为了便于信息反馈，测试数据以直观为好，即测得的数据不需经过复杂的计算就可直接应用。
三、量测方法
每次爆破后和初喷后，通过肉眼观察、地质罗盘仪和锤击检查隧道各个掌子面，描述和记录围岩地质情况，岩层产状、裂隙、溶洞、地下水及支护效果，对围岩稳定性进行评价，判断围岩类别是否与设计相符。必要时应拍照、测量地下水流量，每一量测断面均要填写记录表并画出地质素描图。对开挖断面附近的初期支护状态进行观察和描述，是直接判断围岩、隧道稳定性和支护结构参数合理性的重要手段。
隧道主办收敛是隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值，它是隧道开挖所引起围岩变形最直观的表现，采用收敛计进行量测。隧道开挖爆破后应尽早在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测杆或球头测桩，埋设深度约为20～30mm，钻孔直径为40～50mm，用快凝水泥固定，测桩球头需设保护装置。
通常情况下，浅埋隧道的拱顶下沉及地表下沉是判断围岩是否稳定的重要标志。拱顶下沉会向上传至地表，地表点的下沉值一般比拱顶点的下沉值要小，而围岩又破碎时，地表下沉值接近于拱顶下沉值而形成整体下沉。通过测定拱顶点的垂直尾翼隧道开挖面的变化情况，即可判断隧道的稳定性。拱顶下沉量通常在周边收敛测量一断面的拱顶轴线处设1个带钩的测桩来吊挂钢卷尺，用精密水准仪量测隧道拱顶绝对下沉量。
在隧道锚杆孔内埋入测力锚杆，测量隧道围岩内部不同深度锚杆的受力。
在隧道浅埋的地表测试范围内埋设沉降观测点，用精密水准仪量测观测点的绝对下沉量。
在隧道锚杆内埋入多点位移计，量测隧道围岩周边相对于围岩内部不同深度的位移。
在围岩与初期支护间埋设压力盒，量测围岩与初期支护间接触压力。
在初期支护与二次衬砌间埋设压力盒，量测初期支护与二次衬砌间接触压力。
把钢筋计焊接在钢支撑上，量测钢支撑应力。
在喷射混凝土施作过程中，把应力计埋入喷射混凝土层内，量测喷射混凝土的横向应力。
在模筑混凝土浇注过程中，把应力计埋入混凝土内，量测二次衬砌内应力。
用HF-D型智能声波仪采用单孔法或跨孔法测定围岩中不同深度的岩体波速，以确定围岩松动区范围和岩体的完整性。
在现场监控量测中，由于量测条件、外界环境影响，加之操作时的人为因素，给测试数据不可避免地带来了偶然误差，实测值需经过一段的数字处理才能加以应用，因此必须进行数学上的回归分析。在一般的现场测试中，所测数据大多数是反映两个变量间的关系，这类问题的分析包括一元线性回归和一元非线性回归两种情况。

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来源:考试大-公路监理师

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