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高速公路隧道群监控测量技术方案设计

来源:233网校 2008-11-23 09:07:00
    0 引言 
    河南省分水岭至南阳高速公路位于东秦岭伏牛山加里东造山带核部,地形、地质情况复杂。主线通过的地方多为高山、深谷和陡坡,桥隧相连,多处存在顺层、 滑坡、坍塌和浅层软土等不良地质。该路全线分布着隧道5座,其中一座为小净距隧道,一座为单线隧道,其余为分离式双洞隧道。隧道建筑限界净高sm,限界净宽10.25m。隧道围岩由V、W、1类构成,其中岩性较差的V、W类围岩占全线隧道的大部分。
    1 监控量测项目及仪器 
    1.1 量测项目的选定 
    本次 监控量测项目选定根据《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)的相关规定,在充分考虑各座隧道工程特点及围岩地质条件的基础上,并结合其他类似工程的监控量测经验,按照量测简便、结果可靠、成本低廉,同时便于施工单位采用等原则确定。 
    (1)必测项目 
    必测项目是为了在设计、施工过程中确保围岩稳定,并通过判断围岩的稳定性来指导设计、施工的经常性量测。此类量测通常测试方法简单,费用少,可靠性高,但对监视围岩稳定、指导设计施工却有巨大的作用。在本次量测任务中选择的必测项目有:地质和支护状况观察、周边位移、拱顶下沉。 
    (2) 选 测 项目 
    选测项目安装埋设比较复杂,量测项目较多、时间长、费用较大,但工程竣工后还可以进行长期观测。在本次量测任务中选择的选测项目有围岩体内位移(洞内设点)、二衬钢筋应力、孔隙水压力。 
    (3 )地质超前预报 
    工程实例表明,由于用于隧道施工图设计的地质勘探报告主要是从宏观方面对隧道的类别进行判定[3],因此,为了准确地评定围岩级别,继而调整支护参数和衬砌类别,同时对前方存在断层、溶洞等不良地质现象进行预报,提前做好过渡这些不良地质地段的工程措施,必须利用地质超前预报对掌子面前方地质状况进行施工现场全程勘察。在本次测量任务中将利用结果准确、操作简捷、使用灵活的地质雷达进行地质超前预报。
    1.2 量测仪器的选定 
    在隧道监控量测中,仪器的选择决定着能否取得准确可靠的数据,甚至决定着监控工作能否顺利的完成。考虑本次所要监控隧道围岩均为硬岩,个别隧道施工环境较差,雨季有滴状出水,且各工地相距较远,量测工作量大等特点,在仪器选择上首先考虑功能与可靠性,其次为易操作性和便携性,最后兼顾性价比,最终选择仪器见表1。

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    2 测点布置及量测方法 
    对量测测点的科学布置是监控测量方案设计的又一关键问题。对此应重点监测围岩质量差或局部不稳定块体、节理或地下水发育地段,以及特殊工程部位(如洞口处)。监测点的安装埋设应尽可能靠近隧道掌子面,以便尽可能完整获得围岩开挖后初期力学形态变化和变形情况。基于以上某高速公路测点布置及量测方法如下。
    2.1 地质和支护状况观察 
    地质和支护状况观察分为开挖工作面观察和已施工区段观察2部分。开挖工作面观察在每次开挖后进行,内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、风化变质情况、断层分布、初期支护效果及涌水情况等。 
    已施工区段观察每天进行一次,内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。每次观察除进行相关的记录外,均进行数码拍照,并及时整理成档。 
    2.2 拱顶下沉量测 
    拱顶下沉量测是在隧道开挖毛洞的拱顶及轴线左右各2m处设置3个带挂钩的膨胀螺钉作为测桩;埋设前先用小型钻机在待测部位成孔,然后将膨胀螺钉拧紧即可。对于稳定性较差的围岩,测桩可在锚喷支护后布置,量测时可借用钢尺式收敛计及附带挂钩挂在测点上稳定后用高精度水准仪量测(图1)

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