監控量測在隧道施工階段的應用
發布時間：2010-01-14 共2頁
3、監測數據的管理
首先，在開工之初或施工至上次同類地質超前預報的樁號附近，立即進行下一循環的地質超前預報。地質超前預報采取GPR地質雷達配合TSP203進行中長距離預報，GPR地質雷達每次可以預報前方20米范圍內的地質情況，而TSP203每次可以預知前方150米圍內的圍巖及地下水情況。通過以上兩種方法的預測，可以準確地了解前方將要遇到的圍巖狀況及地下水情況，從而為我們制定具體的施工組織準備贏得了時間，使得施工計劃的制定更加科學；同時也為設計方案的完善提供了更加可靠的參考資料。
其次，通過對各項監測結果的分析，可以預知圍巖的變形趨勢以及支護方案的可靠性、施工措施的合理性。在隧道的具體實踐中，我們采取以圍巖周邊位移和拱頂下沉作為基本參考量，兼顧其它項目的監測結果為輔助，進行綜合分析。根據以往隧道施工設計經驗，結合本隧道的客觀情況，確定了隧道各類圍巖的周邊允許收斂和拱頂允許下沉值，如果某段的監測結果趨近于允許變形值的70%，而且其變化率的導數大于或等于零，則認為該段變形已出現異常。此時應采取增大觀測頻率、密切關注變形趨勢，同時分析圍巖位移、錨桿軸力、圍巖壓力、噴射混凝土應力等其它監測項目的監測結果。根據實踐經驗，我們總結了分析圍巖變形狀態、支護變化結果的流程框圖——監測數據管理流程圖。總之，不能孤立地、單方面地根據某項監測數據就判斷或采取處理措施，這樣可能造成不必要的浪費或更大的經濟損失或安全事故。
每月根據監測月報的各項監測數據和可能發生的問題及有關施工注意事項，制定下月計劃。
4、設計參數及施工方法
根據隧道施工期監測實踐認為，承包人的施工管理、設計單位現場的密切配合，是完善隧道的設計方案和施工措施的好方法。
4.1 按照隧道所揭露的圍巖情況，采取的具體設計參數
4.2 具體施工方法影響隧道施工的因素除了圍巖本身特性、設計方案之外，就是施工措施。施工時結合隧道的客觀情況，在施工過程中制定了施工控制的“重地質、管超前、短進尺、弱爆破、少擾動、早封閉、勤測量”二十一字方針。尤其是開挖過程中，堅持能機械或人工開挖時決不允許爆破，即使必須采取爆破施工時，爆破措施應嚴格實行微振動光爆技術，盡量減少對周邊圍巖的擾動。
從隧道掘進的圍巖情況看，軟巖約占整條隧道70%以上，針對軟弱圍巖的施工，除了按照所制定的二十一字方針之外，在開挖措施上，根據不同情況采取先頂后墻法、分層開挖法、留核心土倒梯形法等方案。循環進尺，控制在一榀工字鋼間距，并及早封閉。在此期間根據監控量測結果，如果變形量較大，建議采取先施做臨時仰拱，等落底仰拱施工完成后再拆除的方案。
對于采取上、下分部開挖方案施工時，上、下部的施工距離不宜過長，一般以上部施工方便為宜。從監測結果得知，隧道真正較明顯的變形一般發生在下部施工之后，二襯混凝土的施工在初期支護變形達到基本穩定后進行，這樣上部開挖掌子面距二襯混凝土的施工距離就會較長，對施工安全等有一定的不利因素。落底開挖之后應及早施工底部混凝土，以防止因圍巖變形而發生安全事故。如果在落底開挖時，圍巖左右兩邊巖性不一致，應采取先施工圍巖較弱的一側。
5、幾點體會
5.1對局部富水地段地下水的處理，大家都知道采取疏、堵相結合的綜合治理措施，采取何種方式效果較好？我們認為：首先考慮隧道所揭露的圍巖的節理發育、滲透水情況以及地下水的物理化學性質，如果圍巖節理較發育且滲透性較好，采取以排為主的效果較好。但是我們還知道：巖石的主要成份是碳酸鹽，它們在大氣中容易發生化學反應形成可溶性碳酸鹽如：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2，而這些可溶性碳酸鹽又不穩定，如遇高溫又會發生分解，形成不溶于水的碳酸鹽如：Ca（HCO3）2= CaCO3+H2O+CO2，這就是石頭搬家的道理。通過隧道的施工實踐，我們發現有些預埋環向排水管已被這些碳酸鹽所堵塞，所以建議，對富水地段最好設置環向盲溝代替埋設環向排水管或二者兼顧。
5.2對于Ⅲ類及以上較好圍巖，二襯混凝土最好增設一層鋼筋，如果隧道埋深較大，來自上方的壓力較大；隧道上方圍巖情況不能僅通過隧道所揭露的巖性做出準確的判定；根據混凝土抗壓不抗拉的特殊性，如果混凝土受到隧道上方不均勻的壓力，極易造成二襯混凝土的開裂。
5.3淺埋隧道或隧道的進出口，應進行較詳細的地質勘探，探明覆蓋層厚度、地質特性及可能的滑動區。如果隧道受側向壓力偏差較大，由于受地形、地質構造、施工等因素的影響，很有可能造成因隧道周邊受力不平衡而變形過大，導致襯砌開裂等病害。在設計上，對這些特殊地區，建議采取基礎處理、偏壓襯砌、特殊襯砌、上部治理等其它綜合防治措施。
