【摘要】通過對在滬昆客專杭長湖南段HCTJ-I標(biāo)段隧道圍巖量測的施工經(jīng)驗(yàn),總結(jié)和闡述無尺測量技術(shù)在隧道圍巖量測的應(yīng)用及相關(guān)體會。
【關(guān)鍵詞】無尺測量;隧道;圍巖量測
一、工程概況
滬昆客專杭長湖南段HCTJ-I標(biāo)段第三項(xiàng)目分部承建工程項(xiàng)目起訖里程為DK846+028.00(茶坡里隧道中心里程)~DK874+693.28(平達(dá)大橋起點(diǎn)),線路穿越醴陵市黃獺嘴鎮(zhèn)、楓林市鄉(xiāng)以及瀏陽市官橋鄉(xiāng)、鎮(zhèn)頭鎮(zhèn)四個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。管轄范圍內(nèi)隧道7.5座,長7.845km。
二、隧道圍巖量測目的
1.確保安全:根據(jù)量測信息,預(yù)見事故和險(xiǎn)情,防患于未然。
2.指導(dǎo)施工:分析處理量測數(shù)據(jù),預(yù)測和確認(rèn)隧道圍巖最終穩(wěn)定時(shí)間,指導(dǎo)施工順序和施作二次襯砌時(shí)間。
3.修正設(shè)計(jì):根據(jù)隧道開挖后所獲得的量測信息,進(jìn)行綜合分析,修正支護(hù)參數(shù)和檢驗(yàn)施工與設(shè)計(jì)措施的可靠性。
三、有尺圍巖量測技術(shù)
1.有尺圍巖量測技術(shù)
傳統(tǒng)隧道圍巖量測采用有尺掛鉤量測,在隧道開挖完成后,根據(jù)設(shè)計(jì)文件及規(guī)范文件要求施工里程埋設(shè)量測三角掛鉤,按照《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》要求頻次,采用精密水準(zhǔn)儀、收斂儀進(jìn)行隧道圍巖量測。
隧道量測三角掛鉤 隧道水平收斂量測
隧道拱頂下沉測量
2、有尺圍巖量測弊端
在施工過程中放炮或機(jī)械碰撞等因素容易使三角掛鉤損壞,量測過程中需要機(jī)械配合,使成本增加,隧道施工至下臺階時(shí)掛尺困難。不能連續(xù)及時(shí)連續(xù)、準(zhǔn)確的采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。無法判斷圍巖和襯砌是否穩(wěn)定,保證施工安全,指導(dǎo)施工順序,進(jìn)行施工管理。
四、無尺圍巖量測技術(shù)
1.量測點(diǎn)布設(shè)
(1)量測斷面間距
根據(jù)設(shè)計(jì)文件、業(yè)主規(guī)定及《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》要求,量測斷面間距見表-1所示:
。2)量測點(diǎn)布置
根據(jù)《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》及建設(shè)單位的要求,量測點(diǎn)布置見圖-1、所示:
。3)量測觀測標(biāo)埋設(shè)
、僦谱髁繙y觀測標(biāo)
采用φ22螺紋鋼筋,600mm長,在螺紋鋼筋的一端將其切割成竹削式的斜面,將20mm*20mm的反射片貼在斜面上。
、陬A(yù)埋量測觀測標(biāo)
在初期支護(hù)砼噴射前,用沖擊鉆或錨桿風(fēng)槍鉆鑿φ40mm、300mm的孔(鋼筋需嵌入巖體不小于300mm,噴射砼后外露不小于50mm),用1:1水泥砂漿或錨固劑進(jìn)行錨固,所有貼有反射片一面均朝洞口方向,以便于觀測。使同一基線量測點(diǎn)的固定方向在同一斷面及水平線上。觀測點(diǎn)周圍用紅油漆噴涂,觀測點(diǎn)同時(shí)懸掛標(biāo)識牌。如圖-2所示。
2.無尺量測
。1)量測頻率
圍巖監(jiān)控量測頻率根據(jù)測點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度分別按表-3和表-4確定。由位移速度決定的監(jiān)控量測頻率和由距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測頻率之中,原則上采用較高的頻率值。出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時(shí),增大監(jiān)控量測頻率。
。2)量測
全站儀無尺量測:將精度為1秒的全站儀架設(shè)在便于觀測及不受施工影響的位置,即可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集可分為兩種形式進(jìn)行,一種是采集絕對坐標(biāo)、高程;另一種是只采集相對坐標(biāo),絕對高程,后一種在現(xiàn)場實(shí)際操作中比較方便、快捷,不需要后視坐標(biāo)點(diǎn),可以根據(jù)現(xiàn)場需要任意架設(shè)全站儀。數(shù)據(jù)采集主要采集拱頂量測點(diǎn)A高程及水平收斂點(diǎn)B、C水平距離。拱頂高程測量是用全站儀照準(zhǔn)拱頂觀測點(diǎn)A的反射片十字中心,直接可以測得絕對高程;水平收斂是用全站儀照準(zhǔn)水平收斂量測點(diǎn)B、C,測量兩點(diǎn)相對坐標(biāo),即可用兩點(diǎn)相對坐標(biāo)計(jì)算得出水平距離。
圖-3全站儀無尺量測
3.量測數(shù)據(jù)分析
。1)根據(jù)量測值繪制時(shí)態(tài)曲線,選擇回歸曲線,預(yù)測最終值,并與控制基準(zhǔn)進(jìn)行比較,對支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評價(jià),及時(shí)反饋評價(jià)結(jié)論,并提出相應(yīng)工程對策建議。
。2)位移變化速度判別
凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時(shí),圍巖處于急劇變形狀態(tài),加強(qiáng)初期支護(hù)。
水平收斂(拱腳附近)速度小于0.2mm/d,拱頂下沉速度小于0.15mm/d,圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。
五、結(jié)束語
通過滬昆客專杭長湖南段HCTJ-I標(biāo)段第三項(xiàng)目分部7.5座隧道無尺圍巖監(jiān)控量測的應(yīng)用實(shí)踐,無尺測量技術(shù)在不影響隧道施工的情況下,不需要其他機(jī)械設(shè)備配合,能夠快速進(jìn)行隧道圍巖量測,保證及時(shí)連續(xù)、準(zhǔn)確的采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),判斷圍巖和襯砌的穩(wěn)定性,確保施工安全,指導(dǎo)施工管理,為今后相關(guān)工程提供經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] TB 10121一2007 鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程