围岩量测技术在分水关隧道中的应用A4.doc

内容摘要以实际工程为例，系统地阐述了隧道工程中围岩量测技术的量测方法、注意事项、量测数据的处理，以及围岩稳定性的判别方法；通过施工现场监测，掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳定程度关键词：隧道工程；围岩量测；方法；数据处理量测项目量测 洞内观察隧道在开挖后要进行地质观察，在支护完成后对已支护地段要进行观察。对开挖的围岩观测包括以下几项：节理裂隙发育程度及方向；开挖工作面的稳定状态，顶板有无坍塌现象；涌水情况：涌水的位置、涌水量、水压等；是否有底板隆起现象。对初期支护段围岩观测主要有以下几项：是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象；喷混凝土是否发生裂隙和剥离或剪切破坏；钢拱架有无被压变形情况。地表下沉量测 注：无地表建筑物时取表内上限值；B表示隧道开挖宽度。 (2)横断面方向地表下沉的测点间隔应取2～5米，在一个测量断面内应设7～11个测点，在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于H+B，地表有控制性建（构）筑物时，量测范围应适当加宽； (3)地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直至衬砌结构封闭、下沉基本停止为止； (4)地表下沉的量测频率应和拱顶下沉及水平相对净空变化的量测频率相同； (5)测点埋设：在埋设点挖长、宽、高均为20 mm 的坑，然后放入沉陷测点，测点一般采用25 mm 长、350 mm半圆头钢筋制成。测点四周用混凝土填实。在开挖影响范围以外设置水平基点2个 ～3个。水平基点埋设方法同上。(6)量测——沉陷量计算：使用普通水准仪和水准尺，测出各沉陷量测点的标高，然后按下式计算沉陷量。n=A0—（A基R后+R前)式中n——第n次量测下沉量，mm；A0——测点初始标高，mm；基——水准基点标高，mm；R后——第n次量测后视读数，mm；R前——第n次量测前视读数，mm。 拱顶下沉量测断面的间距为类围岩段 m，类围岩段 mⅣ类围岩段 m， 注:B表示隧道开挖宽度 下沉量计算：n= A0—（基R后+R前)式中n——第n次量测下沉量，mm；A0——测点初始标高，mm；基——水准基点标高，mm；R后——第n次量测后视读数，mm；R前——第n次量测前视读数，mm。周边位移周边位移量测主要量测两侧边墙收敛值。 图4-1 第五章 监控量测数据处理采用隧道净空变化值(收敛值)作为信息反馈值。收敛值指隧周边两测点连线方向上相对位移值，所以必须把它换算成两测点的绝对位移值，换算的方法按几何关系有：(Ui—Uj)cosAij+(Vi—Vj)sinAij=Dij 式中i、j、i、j——i、j两测点绝对位移的水平和垂直分量；A——ij连线与水平方向夹角，按逆时针方向为正；D——基线ij方向的收敛值。即 令 则 这里系数a，b的求法步骤如下：（其中） ＝ ＝＝ 求得上面的几个值后则 相关系数r的求法 ＝ 则（前面已经求出） 求出a，b后 ，并根据r值（把双曲线，指数，对数的r值都算出来后比较，后面讲对数和指数的算法）判断是否选用双曲线回归公式后，就可以根据双曲线回归公式对应不同的T值求出U的回归值 （2）对数函数 令 则 这里系数a，b的求法步骤如下： ＝ ＝ 求得上面的几个值后则 相关系数r的求法 ＝ （前面已经求出） 求出a，b后 ，如果根据r值判断是否选用对数函数回归公式后，就可以根据对数回归公式,对应不同的T值求出U的回归值。 （3）指数函数 令 ，则 这里系数A，b的求法步骤如下： ＝ ＝ 求得上面的几个值后则 由，知道 相关系数r的求法 ＝ （前面已经求出） 求出a，b后 ，如果根据r值判断是否选用指数函数回归公式后，就可以根据指数回归公式对应不同的T值求出U的回归值,得出相应回归方程后，可以绘出位移时间曲线，得出某一时刻位移速率，从位移时间形态、位移速率与某临界值相比较，确定采用何种支护结构及支护结构施作时间。围岩稳定性判别标准位移——时间曲线的形态，根据岩体的流变特性，岩体破坏前的变形曲线分成三个区段。分别如下。基本稳定区：变形速率不断下降，d2u/dt＜0时，表明围岩趋于稳定，支护是安全的。过渡区：变形速率长时间保持不变，d2u/dt=0，表明支护要加强同时及时调整施工程序。破坏区：变形速率逐渐增加，d2u/dt＞0时，曲线出现反弯点，表明围岩已达到危险状态，必须立即停工加固。工程概况h L3 Δh L3 Δh L3 Δh L3 Δh 1 5.66 2.90 5.11 3.26 2.12 2.24 2.35 1.42 1.89 1.47 2 10.89 4.92 9.21 5.53 4.00 4.00 4.15 2.42 3.42 2.53 3 15.12 6.59 12.09 7.1