地下工程第4章地下工程的基礎(chǔ)技術(shù)

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1、九量測(cè)技術(shù)（一）概述信息化設(shè)計(jì)和施工，實(shí)質(zhì)上是通過(guò)施工前和施工過(guò)程中對(duì)導(dǎo)洞、試驗(yàn)洞或正洞的量測(cè)（包括拱頂沉降、洞周收斂變形、地中變位與支護(hù)圍壓相互作用力等），以這些實(shí)測(cè)的量測(cè)值作反演分析，用來(lái)監(jiān)控圍巖和支護(hù)的動(dòng)態(tài)及其穩(wěn)定與安全，根據(jù)及時(shí)獲得的量測(cè)信息進(jìn)一步修改和完善原設(shè)計(jì)；并指導(dǎo)下階段施工，確定支護(hù)施作方式和時(shí)間，調(diào)整施工參數(shù)；以期獲得最優(yōu)地下結(jié)構(gòu)物的一種方法,這種融施工、監(jiān)測(cè)和設(shè)計(jì)于一體的施工方法即稱為信息化施工方法，又稱施工監(jiān)控。它是目前地下洞室開(kāi)挖施工實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐相結(jié)合的最有效方法九量測(cè)技術(shù)（一）概述信息化施工設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面的內(nèi)容（1）現(xiàn)場(chǎng)

2、監(jiān)控量測(cè)（2）數(shù)據(jù)分析和處理（3）信息反饋（對(duì)施工的指導(dǎo)，對(duì)預(yù)設(shè)計(jì)的修正）九量測(cè)技術(shù)（二）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)2.1.現(xiàn)場(chǎng)臨控量測(cè)的主要任務(wù)1）掌握圍巖和支護(hù)的動(dòng)態(tài)，按照動(dòng)態(tài)的管理量測(cè)斷面的信息，正確而經(jīng)濟(jì)的施工；2）量測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)分析處理與判斷，預(yù)測(cè)和確定隧道最終穩(wěn)定時(shí)間，指導(dǎo)施工工序和施做二次襯砌的時(shí)間；3）根據(jù)隧道開(kāi)挖后圍巖穩(wěn)定性的信息，進(jìn)行綜合分析，檢驗(yàn)和修正施工前的預(yù)設(shè)計(jì)；4）積累資料，作為其它工程設(shè)計(jì)和施工的參考依據(jù)。九量測(cè)技術(shù)（二）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)2.2.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的技術(shù)要求1）應(yīng)快速埋設(shè)測(cè)點(diǎn)；2）一次量測(cè)的時(shí)間要盡可能短；3）量測(cè)元件要有足

3、夠精度，良好的防震、防沖擊波的能力，埋設(shè)后能長(zhǎng)期有效工作；4）量測(cè)數(shù)據(jù)直觀、準(zhǔn)確可靠，不必復(fù)雜計(jì)算即可直接應(yīng)用九量測(cè)技術(shù)（二）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)2.3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目1）以監(jiān)控地下結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性為目的項(xiàng)目地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察；周邊收斂、拱頂下沉量測(cè)；地表、地中下沉、圍巖松弛范圍量測(cè)；圍巖內(nèi)部位移和量測(cè)（地表或洞內(nèi)設(shè)點(diǎn)）；襯砌內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變量測(cè)（切向或徑向的應(yīng)力）；噴層表面應(yīng)力、接確應(yīng)力量和錨桿軸力量測(cè)。2）以監(jiān)控質(zhì)量為目的項(xiàng)目錨桿拉拔力量測(cè)；噴射混凝土與巖石粘結(jié)力試驗(yàn)；噴射混凝土強(qiáng)度質(zhì)量的控制和單軸抗壓極限強(qiáng)度的驗(yàn)收；噴射混凝土厚度檢查和粉塵測(cè)定；初期支

4、護(hù)外觀與隧道斷面尺寸的檢驗(yàn)；二次襯砌抗壓強(qiáng)度和厚度的檢查。九量測(cè)技術(shù)（二）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)2.4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的選擇量測(cè)項(xiàng)目分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目1）必測(cè)項(xiàng)目是為保證隧道圍巖穩(wěn)定和反映設(shè)計(jì)、施工狀態(tài)而進(jìn)行的日常量測(cè)。一般情況下均應(yīng)量測(cè)的項(xiàng)目。2）選測(cè)項(xiàng)目是為未開(kāi)挖地段的設(shè)計(jì)、施工，為未來(lái)施工計(jì)劃的確定或設(shè)計(jì)科研試驗(yàn)而進(jìn)行的項(xiàng)目。選擇項(xiàng)目一般在重要或長(zhǎng)大隧道中為檢驗(yàn)支護(hù)參數(shù)和施工穩(wěn)定而設(shè)置。九量測(cè)技術(shù)2.4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的選擇必測(cè)項(xiàng)目九量測(cè)技術(shù)2.4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的選擇選測(cè)項(xiàng)目九量測(cè)技術(shù)2.5量測(cè)計(jì)劃（測(cè)試斷面、測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、測(cè)孔的布置）單一測(cè)試斷面綜合測(cè)試斷

5、面測(cè)試斷面單一測(cè)試斷面指在某個(gè)斷面上只布置單項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容；綜合測(cè)試斷面是把幾項(xiàng)量測(cè)內(nèi)容組合布設(shè)在一個(gè)測(cè)試斷面上，使各項(xiàng)量測(cè)結(jié)果和手段相互校驗(yàn)。2.5量測(cè)計(jì)劃（測(cè)試斷面、測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、測(cè)孔的布置）1、拱頂下沉和周邊位移（一般布設(shè)在同一斷面）2.5量測(cè)計(jì)劃（測(cè)試斷面、測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、測(cè)孔的布置）2、地表下沉量測(cè)（一般根據(jù)埋深確定）2.5量測(cè)計(jì)劃（測(cè)試斷面、測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、測(cè)孔的布置）3、周邊位移測(cè)線布置（一般布設(shè)在綜合測(cè)試斷面上，間距和數(shù)量視情況而定，拱頂下沉測(cè)點(diǎn)可與周邊位移測(cè)點(diǎn)共用）2.5量測(cè)計(jì)劃（測(cè)試斷面、測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、測(cè)孔的布置）4、圍巖內(nèi)位移的測(cè)孔布置（一般應(yīng)

6、與周邊位移測(cè)線相應(yīng)布置，以宜相互驗(yàn)證）2.5量測(cè)計(jì)劃（測(cè)試斷面、測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、測(cè)孔的布置）5、軸力量測(cè)錨桿的布置（一般可參照圍巖內(nèi)位移測(cè)孔布置）2.5量測(cè)計(jì)劃（測(cè)試斷面、測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、測(cè)孔的布置）6、初期支護(hù)與二次支護(hù)的內(nèi)應(yīng)力及其與圍巖的接觸應(yīng)力量測(cè)（一般布置在有代表性的位置，如拱頂、拱腰、拱腳(墻頂)、墻腰、墻腳。2.5量測(cè)計(jì)劃7、地表、地中沉降的測(cè)點(diǎn)布置8、聲波測(cè)孔布置2.5量測(cè)計(jì)劃（測(cè)試斷面、測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、測(cè)孔的布置）2.5量測(cè)計(jì)劃（量測(cè)頻率）量測(cè)頻率的原則是：對(duì)變形量小，收斂快的，其量測(cè)頻率密一些；對(duì)變形量大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的，其量測(cè)頻率小一些；量測(cè)的

7、時(shí)間應(yīng)盡量提早，一般初始讀取應(yīng)在開(kāi)挖24小時(shí)，最好12小時(shí)后，且在下一循環(huán)開(kāi)挖前完成。2.6量測(cè)方法一、地質(zhì)素描與隧道施工進(jìn)展同步進(jìn)行的洞內(nèi)圍巖地質(zhì)（支護(hù)狀況）的觀察和描述，稱為地質(zhì)素描；地質(zhì)素描是隧道設(shè)計(jì)和施工中不可缺少的一項(xiàng)重要的地質(zhì)詳勘工作，是圍巖工程地質(zhì)特性和支護(hù)措施的合理性的最直觀、最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的描述和評(píng)價(jià)。包括：巖石的名稱、結(jié)構(gòu)、顏色，軟硬程度、破碎程度、風(fēng)化程度；層理、片理、節(jié)理裂隙、斷層等軟弱面的產(chǎn)狀，接觸關(guān)系；地下水的類型，出露位置；圍巖內(nèi)鼓、彎折、變形、巖爆、掉塊、坍塌等2.6量測(cè)方法二、水準(zhǔn)儀測(cè)拱頂下沉或地表下沉由已知高程的臨

8、時(shí)或永久水準(zhǔn)點(diǎn)，利用水準(zhǔn)儀可測(cè)出隧道拱頂或隧道上方地表各點(diǎn)的下沉量及隨時(shí)間變化的過(guò)程。拱頂點(diǎn)是坑道周邊上的一