隧道工程监控量测,监控量测主要内容有哪些?
铁路隧道在开挖、支护、运营的过程中,始终都存在着受力状态变化这一特性。按照规范和标准的要求,采用新奥法施工的隧道,监控量测是必要的工序之一。在隧道施工中,根据监控量测项目的重要性、可操作性等因素,将铁路隧道的施工监控量测项目分为必测项目和选测项目两类。
隧道监控量测必测项目
(1)洞内外观察
洞内外观察在隧道每次开挖完成之后,应观察工作面状态、围岩变形、围岩风化情况,分析其完整性和稳定性,判断其与设计是否一致。
在围岩初喷混凝土之后,应观察是否存在裂隙和剥落,地表是否存在鼓起现象。
隧道洞外观察的重点,要放在洞口段及浅埋段,应观察地表是否出现裂缝、沉陷、边坡和仰坡稳定状态等,通过判断隧道的开挖是否影响到洞外,来分析隧道开挖及支护方法是否可靠。
洞内外观察是最能直接反映出隧道开挖对洞内外影响的一个项目,隧道施工过程中必须经常性地进行洞内外的观察,如围岩出现较大变形,应及时停止施工,待查明原因,分析处理保证安全后进行施工。
(2)拱顶沉降
拱顶沉降量测即测定隧道拱顶的下降位移值,这是隧道监控量测的重要内容。
进行拱顶沉降观测首先要寻找参考点。在拱顶打孔,埋入预埋件,悬挂收敛尺,选取标准高程点作为基准点,并将钢尺垂直放置在标准高程点上。在参考点及标准高程点之间放置水准仪,使用水准仪测量并计算出拱顶的标高,两次间隔内测量的高差即为拱顶沉降值。
测量后,应对所得数据存档并绘制拱顶下沉值随时间变化的曲线图,以方便进行分析,总结。
(3)地表沉降监测
通常情况下,在隧道开挖阶段,由于出入口的覆盖层较薄,成拱后其稳定性较差,因此容易发生地表沉降。此时,若施工方法不合适,极有可能带来塌方或者有害的地表下沉,对隧道施工安全造成威胁。
地表沉降监控量测的目的即量测地表下沉位移,总结地表下沉的规律,确保浅埋段的隧道施工顺利完成。
对地表沉降的监测,也应设置监测参考点,使用精度较高的全站仪监控,会得到较为精确的数据。在量测过程中,需保证“三不变”原则,即量测人员不变、量测位置不变、立尺位置不变。在设置监测点时,相同的量测断面应取不少于10个监测点,监测点间距应不小于3m。
(4)周边位移
周围位移量测就是监测隧道内壁两点的相对位移。量测的目的主要是判断隧道空间的可靠性,根据变位的速度确定围岩的稳定性及支护结构的安全性和合理性。
具体的量测方法:在预设点的断面,隧道开挖爆破并一次支护后,及早沿隧道周边按设计要求钻孔,埋测点。每个断面可布置三个测点,分别布置在拱腰和拱顶。使用收敛仪进行测量,同一条基线应进行两次测量读数,当两次读数之差符合精度要求时,取两次读数的平均值作为基线的长度。测量频率根据时间长短确定,在1~15天内,应每天进行两次测量;在16天~1个月内,每隔一天进行一次测量;在1个月~3个月内,应该保证每周测量两次;3个月后应保持每月测量一次。
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