【摘要】通過對在滬昆客專杭長湖南段HCTJ-I標段隧道圍巖量測的施工經(jīng)驗,總結(jié)和闡述無尺測量技術在隧道圍巖量測的應用及相關體會。 

  【關鍵詞】無尺測量;隧道;圍巖量測 

  一、工程概況 

  滬昆客專杭長湖南段HCTJ-I標段第三項目分部承建工程項目起訖里程為DK846+028.00(茶坡里隧道中心里程)~DK874+693.28(平達大橋起點),線路穿越醴陵市黃獺嘴鎮(zhèn)、楓林市鄉(xiāng)以及瀏陽市官橋鄉(xiāng)、鎮(zhèn)頭鎮(zhèn)四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。管轄范圍內(nèi)隧道7.5座,長7.845km。 

  二、隧道圍巖量測目的 

  1.確保安全:根據(jù)量測信息,預見事故和險情,防患于未然。 

  2.指導施工:分析處理量測數(shù)據(jù),預測和確認隧道圍巖最終穩(wěn)定時間,指導施工順序和施作二次襯砌時間。 

  3.修正設計:根據(jù)隧道開挖后所獲得的量測信息,進行綜合分析,修正支護參數(shù)和檢驗施工與設計措施的可靠性。 

  三、有尺圍巖量測技術 

  1.有尺圍巖量測技術 

  傳統(tǒng)隧道圍巖量測采用有尺掛鉤量測,在隧道開挖完成后,根據(jù)設計文件及規(guī)范文件要求施工里程埋設量測三角掛鉤,按照《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》要求頻次,采用精密水準儀、收斂儀進行隧道圍巖量測。 

  隧道量測三角掛鉤 隧道水平收斂量測 

  隧道拱頂下沉測量 

  2、有尺圍巖量測弊端 

  在施工過程中放炮或機械碰撞等因素容易使三角掛鉤損壞,量測過程中需要機械配合,使成本增加,隧道施工至下臺階時掛尺困難。不能連續(xù)及時連續(xù)、準確的采集實時數(shù)據(jù)。無法判斷圍巖和襯砌是否穩(wěn)定,保證施工安全,指導施工順序,進行施工管理。 

  四、無尺圍巖量測技術 

  1.量測點布設 

 。1)量測斷面間距 

  根據(jù)設計文件、業(yè)主規(guī)定及《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》要求,量測斷面間距見表-1所示: 

  (2)量測點布置 

  根據(jù)《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》及建設單位的要求,量測點布置見圖-1、所示: 

 。3)量測觀測標埋設 

 、僦谱髁繙y觀測標 

  采用φ22螺紋鋼筋,600mm長,在螺紋鋼筋的一端將其切割成竹削式的斜面,將20mm*20mm的反射片貼在斜面上。 

 、陬A埋量測觀測標 

  在初期支護砼噴射前,用沖擊鉆或錨桿風槍鉆鑿φ40mm、300mm的孔(鋼筋需嵌入巖體不小于300mm,噴射砼后外露不小于50mm),用1:1水泥砂漿或錨固劑進行錨固,所有貼有反射片一面均朝洞口方向,以便于觀測。使同一基線量測點的固定方向在同一斷面及水平線上。觀測點周圍用紅油漆噴涂,觀測點同時懸掛標識牌。如圖-2所示。 

  2.無尺量測 

 。1)量測頻率 

  圍巖監(jiān)控量測頻率根據(jù)測點距開挖面的距離及位移速度分別按表-3和表-4確定。由位移速度決定的監(jiān)控量測頻率和由距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測頻率之中,原則上采用較高的頻率值。出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時,增大監(jiān)控量測頻率。 

 。2)量測 

  全站儀無尺量測:將精度為1秒的全站儀架設在便于觀測及不受施工影響的位置,即可進行數(shù)據(jù)采集。現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集可分為兩種形式進行,一種是采集絕對坐標、高程;另一種是只采集相對坐標,絕對高程,后一種在現(xiàn)場實際操作中比較方便、快捷,不需要后視坐標點,可以根據(jù)現(xiàn)場需要任意架設全站儀。數(shù)據(jù)采集主要采集拱頂量測點A高程及水平收斂點B、C水平距離。拱頂高程測量是用全站儀照準拱頂觀測點A的反射片十字中心,直接可以測得絕對高程;水平收斂是用全站儀照準水平收斂量測點B、C,測量兩點相對坐標,即可用兩點相對坐標計算得出水平距離。 

  圖-3全站儀無尺量測 

  3.量測數(shù)據(jù)分析 

 。1)根據(jù)量測值繪制時態(tài)曲線,選擇回歸曲線,預測最終值,并與控制基準進行比較,對支護及圍巖狀態(tài)、工法、工序進行評價,及時反饋評價結(jié)論,并提出相應工程對策建議。 

  (2)位移變化速度判別 

  凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時,圍巖處于急劇變形狀態(tài),加強初期支護。 

  水平收斂(拱腳附近)速度小于0.2mm/d,拱頂下沉速度小于0.15mm/d,圍巖基本達到穩(wěn)定。 

  五、結(jié)束語 

  通過滬昆客專杭長湖南段HCTJ-I標段第三項目分部7.5座隧道無尺圍巖監(jiān)控量測的應用實踐,無尺測量技術在不影響隧道施工的情況下,不需要其他機械設備配合,能夠快速進行隧道圍巖量測,保證及時連續(xù)、準確的采集實時數(shù)據(jù),判斷圍巖和襯砌的穩(wěn)定性,確保施工安全,指導施工管理,為今后相關工程提供經(jīng)驗。 

  參考文獻 

  [1] TB 10121一2007 鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程