摘要:基于混合巖地區(qū)的特殊地質(zhì)條件,對(duì)混合巖地區(qū)隧道監(jiān)控量測(cè)典型斷面作出分析,判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài),并進(jìn)行分析總結(jié)。
關(guān)鍵詞:施工監(jiān)控量測(cè) 圍巖 穩(wěn)定
1 工程概況
某隧道設(shè)計(jì)為分離式獨(dú)立雙洞,左線隧道起止樁號(hào)為KB7+450~KB8+967,長(zhǎng)1517m;右線隧道起止樁號(hào)為KA7+438~KA8+970,長(zhǎng)1532m,兩洞軸線相距24m。設(shè)計(jì)隧道路面標(biāo)高185.35~193.35m。軸線坡度為2.45%。最大埋深約347m,設(shè)計(jì)凈空為10.75×5m。
2 基本地質(zhì)特性
2.1 地形地貌
遂道穿越構(gòu)造侵蝕型中低山地貌區(qū),由于長(zhǎng)期的構(gòu)造作用及地下水的侵蝕作用,地形起伏較大,山體較大,山高坡陡,“V”型溝谷發(fā)育。
2.2 地層巖性
遂址區(qū)地層主要為第四系沖洪積(Qal+pl)、殘坡積(Qel+dl)覆蓋層。第四系沖洪積層(Qal+pl):主要巖性為卵石、漂石及粉質(zhì)粘土,巖層變化較大,主要分布于山澗溝谷及小河兩側(cè),通常顯帶狀分布。第四系殘坡積(Qel+dl):廣泛分布于山體表層主要巖性為砂質(zhì)粘性土局部坡腳處為碎、塊石。
3 量測(cè)方法
3.1 拱頂下沉和周邊位移測(cè)試斷面間距
拱頂下沉和周邊位移測(cè)試斷面間距主要是根據(jù)隧道情況布設(shè),測(cè)試斷面間距嚴(yán)格按《錨桿噴射混泥土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)規(guī)定進(jìn)行。洞口附近間距10m,長(zhǎng)大隧道進(jìn))一般情況間距50 m(土砂圍巖減少到20)。
3.2 圍巖周邊位移量測(cè)
位移量測(cè)線與拱頂下沉測(cè)點(diǎn)布置在同一斷面,在孔中充滿水泥砂漿后插入收斂預(yù)埋件,盡可能使兩預(yù)埋件軸線在基線上,并使預(yù)埋件鉛垂位置,上好保護(hù)帽,待砂漿凝固后可測(cè)量。
3.3 測(cè)試頻率
根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JT J042—94),圍巖周邊位移和拱頂下沉等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)頻率與監(jiān)測(cè)次數(shù),第1~15天每天進(jìn)行測(cè)試1次;第15天至一個(gè)月每?jī)商鞙y(cè)試1次;第1個(gè)月到第三個(gè)月每周測(cè)試一次 。
4 數(shù)據(jù)分析
拱頂下沉量測(cè)是通過將鋼卷尺一端掛在拱頂?shù)脑希蛊浔3帚U垂?fàn)顟B(tài),穩(wěn)定后用精密水準(zhǔn)儀量測(cè),拱頂下沉量計(jì)算:
式中:hi—第i次量測(cè)的值,㎜;hi-1—第i-1次量測(cè)的值,㎜。
第n次拱頂下沉總收斂值:
式中: —第i次與第i-1次拱頂收斂值,㎜。
根據(jù)最小二乘法的原理,對(duì)水平收斂和拱頂下沉數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,并作回歸曲線。水平位移收斂回歸分析曲線為 ,拱頂下沉回歸分析曲線為 。
筆者對(duì)隧道KB7+513斷面進(jìn)行40天的周邊位移和拱頂下沉的量測(cè), 作拱頂下沉量與時(shí)間曲線圖,如圖1:
根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制的收斂位移—時(shí)間曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,從實(shí)測(cè)曲線可以看出 ,說明變形速度下降,圍巖趨于穩(wěn)定。
水平收斂速率及拱頂沉降速率與時(shí)間關(guān)系曲線圖,如圖2:
水平收斂速率及拱頂沉降速率與時(shí)間
根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》的下述要求,即:
1)隧道周邊位移有明顯減緩的趨勢(shì);
2)水平收斂速率小于0.1~0.2㎜/d或拱頂位移速率小于0.07~0.15㎜/d;
3)已產(chǎn)生的各項(xiàng)位移已占預(yù)計(jì)總位移量的80%~90%。
判定該斷面可以進(jìn)行二次襯砌。
5 結(jié)論
在隧道的施工過程中,由于圍巖條件的復(fù)雜性、施工操作的不一致、支護(hù)結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)的不均衡性等,要在理論上確定地解決這種非線性的多因素關(guān)系的實(shí)際問題是及其困難的,對(duì)于這種情況,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)變得更加重要。
(1)監(jiān)控量測(cè)可掌握圍巖動(dòng)態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài),利用測(cè)量結(jié)果與反饋的信息指導(dǎo)施工,為圍巖變更設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考。
(2)可預(yù)見事故和險(xiǎn)情,以便采取有效地處理措施。
。3)使工程投資在保證施工質(zhì)量的前提下,更加經(jīng)濟(jì)合理。
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