高速公路隧道施工监控量测技术应用研究_刘华.pdf
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1、运输经理世界隧道与桥梁工程0引言由于隧道施工环境复杂,不可控因素多,需要通过动态监测对现场施工数据进行收集、分析,确定高速公路隧道施工的安全性。此外,高速公路隧道施工开挖方案的实施、施工时机、支护类型等的选择会直接影响隧道施工的稳定性。随着信息化水平的提高,我国工程建设中的监控量测技术逐渐被应用其中,所以,在高速公路隧道工程中,对监控量测技术的具体应用进行深入探讨是十分必要的。1监控量测技术概述社会发展对隧道施工标准及品质提出了较高要求,因此,监控量测技术在高速公路隧道施工中应用的必要性及积极作用受到诸多认可。新奥法施工通常包含光面爆破、锚喷初期支护、监控量测三个方面。其中,监控量测技术的应用
2、能够为高速公路隧道施工决策提供参考。利用监控量测技术,相关人员能够更加直观地对围岩收敛变形情况进行监测,也能够及时收集地表、建筑物、支护结构动态等相关数据,并及时向有关部门进行反馈,为不同阶段施工方案调整指明方向。应用监控量测技术也可以对拱顶沉降数据进行分析,能够更加准确地计算预留变形量。基于周边收敛数据分析结果,也能有针对性地对支护参数进行调整,该技术的应用原理主要是对监测数据进行回归分析,依照分析结果与实际施工中的相关数据进行对比,从而进行施工指导,具体流程见图 1。2高速公路隧道施工监控量测技术的应用价值2.1 决策科学性与施工质量的提升在高速公路隧道工程中,原应力是恒定的,但在开挖的持
3、续进行中,它的整体结构会发生变化。为了使整个工程的结构趋于稳定,必须在适当的时间内采取恰当的加固措施,利用衬砌结构的支撑效应来应对应力变化。利用监控量测技术可以快速、准确地获取定量数据,为制订和实施支护、加固方案提供数据依据,从而有效促进施工质量与施工技术水平的提升1。施工量测是否安全是否经济量测计划是否改变管理基准是否改变措施(调整施工方法,加强支护结构)措施(减少支护结构)改变量测计划改变管理基准管理基准管理基准图 1 监控量测的工作程序框图2.2 动态化检测的实现与施工安全相较于普通地面工程,隧道结构的受力情况复杂度更高,且外部因素容易对隧道结构受力产生影响。目前,国内对高速公路隧道的施
4、工荷载系统的研究尚处于初级阶段,特别是对荷载量值的相关研究较少。如果工程项目的设计不合理,会直接影响施工单位决策的科学性、准确性和可操作性。采用监控量测技术可以较好地改善隧道结构的受力情况,从而保证隧道施工的安全。同时,施工人员还可以通过监控量测技术观察和量测隧道内的围岩结构,通过量测数据对其进行应力分析,以确定合理、有效的加固方案。高速公路隧道施工监控量测技术应用研究刘华、李松(贵州顺康检测股份有限公司,贵州 贵阳 550000)摘 要:对高速公路隧道工程施工中存在的问题进行思考,充分利用监控量测技术监控围岩的真实状态,从而对结构物理力学的基本性能进行判断。文章对监控量测技术进行介绍,基于其
5、特性总结该技术在高速公路隧道施工中的应用价值,梳理监控量测的内容方法及应用策略,以期为高速公路隧道施工提供指导,为隧道施工安全性、经济性的提升奠定基础。关键词:高速公路;隧道施工;监控量测技术中图分类号:U456.3文献标识码:A117运输经理世界隧道与桥梁工程3高速公路隧道施工中监控量测的内容和方法通常,隧道量测方案是依据隧道的支护类型、施工方法等制订的。在施工期间,有关部门要根据施工进度、监控量测数据的变动,对施工方案进行相应调整。在隧道量测方案的制订方面,需要施工人员对工程状态和围岩的稳定性等进行数据跟踪与推断,可利用超前地质预报对未开挖地段进行监测2。3.1 地质及支护状况监测隧道是位
6、于地表以下或山岭中的建筑物,地理位置较为特殊。基于此,高速公路隧道施工开始前,需要对隧道围岩的相关资料进行详细了解。但围岩本身较为特殊,即便进行了地质勘查,也难以获得可供施工人员参考的较为详尽的地质数据。因此,在高速公路隧道施工中,应加强对开挖工作面及其周围环境的监测,以岩体的岩性、状态为主要监测对象,依据监测资料修改并调整设计的支护方案。此外,还应掌握隧道施工的支护情况,判断是否存在较为明显的安全问题或其他方面的隐患。第一,就监测目的而言,其重点是对隧道开挖面的围岩状况进行评价;根据监测到的地质条件和支护条件,判定围岩和支护结构的稳定性。第二,从监测内容层面来说,主要包括施工隧道的围岩地质监
7、测,地下水、衬砌支护情况的数据调研,对监控量测结果准确性的要求较高,否则会对施工质量、施工结果产生影响。在施工隧道围岩地质的监控量测方面,要重点关注围岩地质的稳定性,其对于后续隧道施工工作的开展起到了十分重要的作用。一旦发现围岩地质的稳定性较低,应及时向有关部门及人员说明情况,并联系技术处理人员对围岩地质进行全面监测,从源头避免安全事故的发生。衬砌支护强调施工后初次支护效果的监测,根据监测数据,采用位移反演法等方法,计算岩体的初始应力场等相关参数,并与理想情况进行比较。如果数值有很大差异,则要逐个检查测量数据;数值相差较小,就视为通过检查,能够按照计划开展后续作业。地下水的监测难度较低,若测量
8、机器监测到地下水地质异常(如与其他地质不同等问题),就会启动报警系统,施工人员需要在施工过程中对该路段地下水引起注意,防止地下水对隧道使用寿命等产生不利影响。若通过监测发现地下水对隧道施工方向产生了较为严重的影响,就需要与其他施工人员共同商讨解决措施,选择其他施工路线3。3.2 量测点3.2.1周边位移周边位移是指在开挖后,其内缘周圈上的测点处的岩体位移量。在高速公路隧道工程中,量测岩体的绝对位移是一个难点。一般采用通道内壁两侧的点连线方向的相对位移来进行大致推算。因此,周边位移也是周边收敛,其中,收敛值与两侧的差值相等。在高速公路隧道工程中,采用周边位移量测技术可以较好地反映隧道的受力状况和
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