楊軍
【摘 要】隨著隧道施工技術的不斷發(fā)展和進步,隧道監(jiān)控量測成為現(xiàn)代隧道施工的重要方式。監(jiān)控量測主要是對隧道施工中的各項工作進行監(jiān)測,將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)及時反映到施工中,施工單位會根據(jù)這些數(shù)據(jù)靈活調整具體的施工計劃,在最短的時間內處理施工期間存在的問題,保證隧道施工的質量。文中會介紹監(jiān)控量測的目的以及監(jiān)控量測的主要內容,最后分析監(jiān)控量測在實際的應用中應該注意的問題。
【關鍵詞】現(xiàn)代隧道施工;監(jiān)控量測;主要內容;信息反饋
一、監(jiān)控量測的主要目的
為了保證隧道施工的質量和效率,監(jiān)控量測在現(xiàn)代隧道施工中的應用也越來越廣泛。量測的主要目的包括以下幾個方面:一是對圍巖以及支護的相關信息進行動態(tài)把握,在第一時間內將信息反饋到施工中,為施工作業(yè)指明正確的方向;二是在確定支護的結構、時間以及相關的參數(shù)等,根據(jù)這些具體的數(shù)據(jù)制定相應的施工計劃;三是量測圍巖、支護的變位以及應力,結合施工要求對支護系統(tǒng)做相應的調整;四是對隧道施工中存在的風險因素進行預測和監(jiān)控,并積極采取相應的解決辦法,保證施工質量和安全?,F(xiàn)代施工就是利用監(jiān)控量測提前獲取需要的施工信息,根據(jù)這些信息數(shù)據(jù)及時調整施工計劃。
二、隧道施工中監(jiān)測的項目以及具體的措施
(一)洞內外觀察
1、監(jiān)測目的
地下工程的施工環(huán)境復雜,不確定因素也比較多,在施工中很難準確把握地質情況,所以在施工之前應該對圍巖的性質及狀態(tài)、洞外的地表狀況等等有一定的了解,這樣才能更好地開展施工計劃。
2、具體的措施
洞內外的觀察主要是通過目測完成,很難借助相關的設備獲取相關的信息。目測的內容主要是巖石的種類以及分布情況,巖石是否存在裂變的可能;隧道施工環(huán)境的穩(wěn)定性,頂板在施工中是否會出現(xiàn)脫落;隧道中涌水量的預測,涌水量是否會給施工造成影響等等。在觀察的過程中要詳細記錄各種數(shù)據(jù)以及相應的時間,一旦發(fā)現(xiàn)異樣的情況要及時反饋給施工團隊。
(二)地表沉降
1、監(jiān)測目的
地表沉降是監(jiān)控量測工作的重點,隧道施工項目開始施工時,地表的應力變化以及地質變化都會以地表的沉降方式表現(xiàn),地表沉降能夠全方面展現(xiàn)外圍的巖變化情況。要想真正掌握隧道施工中地表的變化規(guī)律以及環(huán)境的變化,前提條件就是要對地表的沉降情況有詳細的了解和認識,這樣才能保證隧道施工計劃能夠適應地下環(huán)境的變化。
2、具體的措施
(1)基點的埋設
隧道施工中基點的不能隨意埋設,必須要埋設在沉降范圍之外的區(qū)域,盡量減少沉降帶來的影響。基點埋設的地方要具有開闊的視野,能夠方便今后的監(jiān)測工作,保證監(jiān)測結果的真實性?;c的埋設不僅要牢固,還要設置多個基點,保證數(shù)據(jù)的科學性和合理性。
(2)沉降點的埋設
沉降點的埋設有別于基點的埋設,對于沉降測點的材質有一定的要求,測點埋設之后還要對測點進行固定,確保測點穩(wěn)定之后才能開始量測工作。量測的方式也有相應的要求,為了保證量測結果的精準度,不能僅僅依靠一次量測的結果就確定整個地表的沉降情況,需要通過多次量測分析之后才能確定最終的結果。
(3)對沉降量測數(shù)據(jù)的分析和處理
將量測得來的數(shù)據(jù)按照相關的計算公式計算和整理之后,根據(jù)隧道施工的具體情況,繪制出不同階段的沉降曲線圖,利用這些曲線圖形對整個地表的沉降情況有大致的了解。
(三)拱頂下沉
1、監(jiān)測目的
拱頂下沉的相關數(shù)據(jù)是隧道施工的關鍵,它能夠以最直接最明顯的方式呈現(xiàn)圍巖以及支護系統(tǒng)的變化情況,在施工中能夠更有效地利用這些信息來調整施工計劃。
2、具體的措施
(1)監(jiān)測點的設置
拱頂下沉數(shù)據(jù)的監(jiān)測點不需要設置在地下,可以直接借助隧道施工中使用的工具,但是在施工中一定要保證測點的穩(wěn)定性,這樣才能得到最精準的數(shù)據(jù)。
(2)數(shù)據(jù)的處理
頂拱下沉數(shù)據(jù)的整理以及分析的過程一致,當拱頂下沉超過限制,可以改善拱頂巖石的穩(wěn)定性,通過相關的施工方式減少施工對于拱頂?shù)挠绊?,利用支護系統(tǒng)來控制拱頂下沉的情況。
三、隧道施工中監(jiān)控量測應該注意的問題
(一)量測時間和頻率的準確把握
監(jiān)控量測工作中一定要準確把握各種監(jiān)測項目的量測時間,盡量埋設各種監(jiān)測點,在最短的時間內掌握洞內洞外的具體情況。地表下沉的量測工作要在隧道施工之前開始;拱頂下沉要在挖掘工作之后進行量測,在不同的時間段對隧道施工的不同方面開始量測,盡量對隧道施工涉及到的因素進行動態(tài)把握,及時調整施工細節(jié),為下階段的施工創(chuàng)造有利的條件。
量測的頻率主要是根據(jù)位移速度與量測斷面距開挖面距離來確定,當出現(xiàn)特殊情況需要重新量測,具體的量測頻率表如下:
根據(jù)不同的位移速度以及量測斷面距開挖距離的不同,量測的頻率會有所不同。當位移速度小于0.2mm/d后整個量測結果處于穩(wěn)定狀態(tài),可以相應減少量測的次數(shù),但是一旦發(fā)現(xiàn)隧道的情況出現(xiàn)異樣后,要提高量測的頻率,這樣有規(guī)律的量測方式才能將隧道施工中的風險系數(shù)降低。
(二)數(shù)據(jù)處理及信息反饋
在獲得相應的量測結果之后要及時進行整理和計算,將圍巖的位移情況以及應力的變化情況繪制成曲線圖,將不同時間段巖石的應力變化清晰地反映在曲線圖上。繪制完曲線圖后還需要選擇合適的函數(shù)分析監(jiān)測數(shù)據(jù),計算出觀測點可能出現(xiàn)的最大應力變化范圍,預估在施工中可能遇到的安全風險,并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果制定應對策略。為了提高信息反饋的質量和效率,全部的監(jiān)測數(shù)據(jù)必須要存入計算機,并且制定成表格,如果在檢測中發(fā)現(xiàn)重大的安全隱患,需要在兩個小時內將相關的數(shù)據(jù)提供給施工管理部門,以便施工部門制定應急計劃。監(jiān)測部門不僅需要提供監(jiān)測數(shù)據(jù),同時還需要根據(jù)監(jiān)測結果對于當下的施工情況給出自己的意見和建議。
四、總結
隧道施工項目由于受到施工環(huán)境的影響,在施工之前必須要對施工環(huán)境有清楚的認識,所以重視監(jiān)控量測工作十分重要。利用監(jiān)控量測方式本身的優(yōu)勢,為隧道施工提供有用的信息,在實際量測工作中一定要保證量測的全面性以及量測結果的準確性,降低施工中的安全風險,保證隧道施工的質量和效率。
參考文獻:
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(作者單位:中鐵二十三局四公司)