围岩量测技能在老鸦峡2#隧道中的应用

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摘要：以现实工程为例，体系地叙述了隧道工程中围岩量测技能的量测要领、注意事项、量测数据的处理，以及围岩稳固性的鉴别要领；议决施工现场监测，掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳固水平。

　　关键词：隧道工程；围岩量测；要领；数据处理

　　1、工程外貌

　　马平高速公路老鸦峡2#隧道是疏散式双洞（左右线）单向行驶隧道。隧道出口段地质围岩分为三类：洞口段为Ⅰ类围岩，地质情况为卵石，砂土添补，无胶结，同时存在采空区（在隧道进洞之前已对采空区举行了回填封堵灌浆处理），易孕育发生大的塌方；紧接Ⅰ类围岩为Ⅲ类围岩，地质情况为石英闪长岩，小节理裂隙发育，局部受风化影响节理裂隙发育；然后是Ⅳ类围岩段，地质情况为石英闪长岩，小节理裂隙发育。整条隧道地下水位于计划高程以下，不发育，隧道开挖最大跨度为15m，最小为13m，开挖高度为11m.

　　2、量测项目凭据现场现真相况，举行了以下几项量测：洞内视察，地表下沉量测，拱顶下沉量测，周边收敛量测。

　　3、量测

　　3.1 洞内视察隧道在开挖后要举行地质视察，在支护完成后对已支护地段要举行视察。

　　对开挖的围岩视察包括以下几项：

　　（1）节理裂隙发育水平及偏向；

　　（2）开挖事情面的稳固状态，顶板有无坍塌征象；

　　（3）涌水情况：涌水的位置、涌水量、水压等；

　　（4）是否有底板隆起征象。

　　对初期支护段围岩视察重要有以下几项：

　　（1）是否孕育发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩征象；

　　（2）喷混凝土是否孕育发生裂隙和剥离或剪切破坏；

　　（3）钢拱架有无被压变形情况。

　　3.2 地表下沉量测地表下沉量测布置在4B～6B（B主洞室宽）领域，中线相近密些，外侧渐稀。

　　（1）测点埋设：在埋设点挖长、宽、高均为20mm 的坑，然后放入沉陷测点，测点一样平常采用25mm 长、350mm半圆头钢筋制成。测点周围用混凝土填实。在开挖影响领域以外设置水平基点2个～3个。水平基点埋设要领同上。

　　（2）量测——沉陷量盘算：使用平凡水准仪和水准尺，测出各沉陷量测点的标高，然后按下式盘算沉陷量。

　　un=A0-（A基-R后 R前）（1）

　　式中un—第n次量测下沉量，mm；

　　A0—测点初始标高，mm；

　　A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.

　　3.3 拱顶下沉在拱顶部位布设一个测点，中线两侧2m处拱腰部位布置两对称测点，三个点位于一个断面，布设时采用全站仪测放，量测断面的间距为Ⅰ类围岩段10m，Ⅲ类围岩段15m，Ⅳ类围岩段20m，量测阻遏时间：1d～15d1次/d；16d～1个月1次/2d；1个月～3个月1次/周。

　　下沉量盘算：un=A0-（A基-R后 R前）（2）

　　式中un—第n次量测下沉量，mm；

　　A0—测点初始标高，mm；

　　A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.华东公路2002年第4期2002年第4期娄奕红，王秉勇：围岩量测技能在老鸦峡2#隧道中的应用。

　　3.4 周边位移周边位移量测重要量测两侧边墙收敛值。

　　布设测点如下：在Ⅳ类围岩中，每隔50m布置一个断面；Ⅰ类、Ⅲ类围岩每隔20m布设一个断面。每个断面布置3对测点，在楔形体领域内大略布置于上中下，每组两个测点连结在水平位置。

　　4、量测数据的处理采用隧道净空厘革值（收敛值）作为信息反馈值。

　　收敛值指隧道周边两测点连线偏向上相对位移值，所以必须把它换算成两测点的绝对位移值，换算的要领按几多关连有：（ui-uj）cosAij （vi-vj）sinAij=Dij（3）

　　式中ui、uj、vi、vj—i、j两测点绝对位移的水温和垂直分量；

　　A—ij连线与水平偏向夹角，按逆时针偏向为正；

　　D—基线ij偏向的收敛值。

　　采用一元非线性回归方程。

　　指数方程：u=a（1-e-bt）（4）

　　当量测时间t1=t2时，则解得回归系数a=u21/（2u1-u2）

　　b=1/tln［u1／（u2-u1）］（5）

　　当量测时间t2=2t1，则用拉格朗日插值方程求解2t1时的量测值u，然后再用两倍时差求解a、b值，u=［（t3-2t1）u2 （2t1-t2）u3］/（t3?t2）（6）

　　得出回归方程后，可以绘出位移时间曲线，得出某暂时间位移速率，从位移时间形态、位移速率与某临界值相比力，确定采用何种支护结构及支护结构施作时间。

　　5、围岩稳固性鉴别尺度位移——时间曲线的形态，凭据岩体的流变特性，岩体破坏前的变形曲线分成三个区段。

　　分别如下：

　　（1）基本稳固区：变形速率不停降落，d2u/dt＜0时，评释围岩趋于稳固，支护是清静的。

　　（2）过渡区：变形速率永劫间连结稳固，d2u/dt=0，评释支护要增强同时实时调解施工步伐。

　　（3）破坏区：变形速率逐渐增长，d2u/dt＞0时，曲线出现反弯点，评释围岩已到达伤害状态，必须立刻歇工加固。