毕业设计（论文）隧道监控测量.doc

毕 业 设 计（论文）题目：隧道监控量测摘要本论文主要内容包括：摘要、关键词、前言、监控量测基本规定、监控量测技术要求、监控量测方法、监控量测数据分析及信息反馈、监控量测验收资料。关键词监控量测、必测项目、选测项目、隧道净空变化、拱顶下沉、地表沉降(或隆起)、基准点、测点、测线、底鼓、数码成像。目录1 前言·········································042 监控量测各测点布置要·························052.1地表断面测点布置·····························052.2隧道拱顶测点布置·····························062.3隧道周边测点布置·····························063 监控量测内容·································083.1监控量测内容·······························083.2地表监控量测·································093.3隧道拱顶监控量测·····························093.4隧道周边监控量测·····························093.5监控量测频率·································093.6洞内、外观察·································104 地质雷达·····································114.1地质超前预报·································114.2初期支护质量检测·····························125 总结·········································136 致谢·········································147 参考文献·····································141 前言此次实习在吕梁市临县到离石的高速公路隧道监控量测项目部，对隧道初期支护后二次衬砌前对拱顶下沉和对隧道周边收敛值进行监控测量。整理出下沉量和收敛进行分析，如果数值超过允许范围要预警，告知施工方及项目部做出相应对策，做到动态施工。实习期间工作内容主要有1.测点的布置，包括有地标点的布置、拱顶测点布置、周边测点布置；2.各测点测量作业有外业测量和内业计算两部分；3.隧道地质超前预报；4隧道初期支护质量检测。实习论文编制过程中，查阅了公路隧道监控量测的专业技术，以本书为技术性依据展开监控工作。同时分析了实地案例的监控量测有关经验和数据。结合实习期间工程临离高速，对监控期间所发生问题讨论分析借鉴前辈工作经验，完成监控测量部分论文。地质雷达论文部分是在 “地质超前预报报告”“初期支护质量检测报告”两类报告的数据采集、分析结论过程所学到知识。2 监控量测各测点布置2.1 地表断面及测点布对于浅埋隧道地表沉降测点测量是必须的，地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程，在开挖前布设。地表测点布置时先挖20cmX20cmX20cm正方体坑。砸入5060cm长度钢筋段后用混凝土把坑填满。一般条件下，地表沉降测点纵向间距应按表2.1.1的要求布置。表2.1.1地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距(m)2B<Ho<2.5B20-50B<Ho2B10-20HoB5-10注:H。为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。地表沉降测点横向间距为25m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于Ho + B，其测点布置如图3.1.1所示。图2.1.1地表测点布置图2.2 隧道拱顶断面及测点布置隧道拱顶下沉测点布置可采用1.在立拱架时直接把要悬挂钢挂尺用的钩子焊接在拱架上2.用冲击转打膨胀钩来到挂钢挂尺。监控量测断面按表2.2.1的要求布置。表2.2.1 必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距V-VI5-1010-3030-50注:级围岩视具体情况确定间距。拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点。2.3 隧道周边断面及测点布置隧道周边测点布置也可采用拱顶测点布置方法布置，周边测点应与拱顶测点布置在同一断面上，测量断面纵向间距参照表2.3.1，如果开挖方法不同可适当增加测点数。表2.3.1净空变化量测测线数地段开挖方法一般地段特殊地段全断面法一条水平测线台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线分部开挖法每分部一条水平测线CD或CRD法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线、其余分部一条水平测线图2.3.1（a）拱顶一测点一条周边水平侧线（b）拱顶一侧点两条周边水平侧线（c）CD法每分部一条水平测线，两条斜测线、其余分部一条水平测线（d）CRD双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线、其余分部一条水平测线3 监控量测测量3.1 监控量测内容3.1.1监控量测项目分为必测项目和选测项目必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目。具体监控量测项目见表。表3.1.1监控量测必测项目序号监控量测项目常用量测仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪3净空变化收敛计、全站仪4地表沉降水准仪、铟钢尺或全站仪隧道浅埋段3.1.2选测项目是为满足隧道设计与施工的特殊要求进行的监控量测项目。具体监控量测项目按表3.1.2选择。表3.1.2 监控量测选测项目序号监控量测项目常用量测仪器1围岩压力压力盒2钢架内力钢筋计、应变计3喷混凝土内力混凝土应变计4二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计5初期支护与二次衬砌间接触压力压力盒6锚杆轴力钢筋计7围岩内部位移多点位移计8隧底隆起水准仪、锢钢尺或全站仪9爆破振动振动传感器、记录仪10孔隙水压力水压计11水量三角堰、流量计12纵向位移多点位移计、全站仪隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时应进行物理力学试验。初期支护完成后应进行喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观察和记录。选测项目量测断面及测点布置应考虑围岩代表性、围岩变化、施工方法及支护参数的变化。监控量测断面应在相应段落施工初期优先设置，并及时开展量测工作。3.2 地表监控测量地表沉降监控量测可采用精密水准仪、铟钢尺进行，水准仪用测微器精确值0.01mm，基准点应设置在地表沉降影响范围之外。测点采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。当采用常规水准测量手段出现困难时，可采用全站仪量测。3.3 隧道拱顶监控测量隧道拱顶测量采用精密水准仪和钢挂尺，值得一提的是由于测量时用倒挂尺，读数的计算方法与立正尺计算方法不同，例如；水准仪读数为134、测微器读数为985，这是刚挂尺的正确读数应是134-0.985=133.015而不是134.985。3.4 隧道周边监控量测隧道周边测量采用了收敛仪，每收敛值测量都应进行三次求平均值，第一次正挂、第二次反挂、第三次正挂平均值方为收敛值。3.5 监控量测频率监控测量的次数应根据具体情况而定，无特殊情况新开挖断面一天两次、根据所测沉降量判断沉降是否稳定来决定测量频率。也可根据表3.5.1和3.5.2来决定测量频率。如沉降不稳定时可增加测量次数。例；4月17号大中局一号隧道16号沉降量40.34mm，17号早8：30沉降量37.28沉降较大且不稳定，通知施工方停工，每隔十五分钟测量一次，直至沉降稳定。表3.5.1按距开挖面距离确定的监控量测频率监控量测断面距开挖面距离(m)监控量测频率(0-1)B2次/d(1-2)B1次/d(2-5)B1次/2-3d>5B1次/7d注:B为隧道开挖宽度。表3.5.2按位移速度确定的监控量测频率位移速度(mm/d)监控量测频率52次/d1-51次/d0.5-11次/2-3d0.2-0.51次/3d<0.21次/7d3.6 洞内、外观察洞内外观察要根据经验作出判断，开挖掌子面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。掌子面描述主要从1.地质状况的分布、性质及自稳状况。2.围岩的性质、节理、裂隙、间距、方向。3.断层的分布、走向风化程度。4.是否涌水，突泥。5.软弱岩层的分布、厚度。6.其他情况。掌子面描述和地质超前预报有着很大关联，掌子面描述是判断地质状况决定性的一项因素。已施工地段观察，应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状态。是初期支护的质量检测前提工作。洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等。4 地质雷达4.1 地质超前预报隧道地质超前预报是对隧道开挖方向用地质雷达扫描得到波形图，经行分析随到前方地质条件。数据采集；雷达天线贴在掌子面上雷达主机收录到的到波形图用专业软件经行分析波形结合掌子面外漏地质情况得到前方地质变化情况，采集时要进行线测和点测两部分。地质雷达预报距离在35米以内。信息反馈；地质超前预报分析得到结论要进行书面形式通知各方，对下一步施工起到指导作用。地质超前预报点测地质超前预报线测4.2 初期支护质量检测初期支护质量检测也同样使用地质雷达，初期支护主要检测喷浆厚度，背后是否有空洞等内容。一般检测3条侧线拱顶、左边墙、右边墙，边墙侧线大致在中导上方。初期支护质量检测图隧道初期支护质量检测厚度根据设计文件要求每五米测量一断面（3个测点），各测量断面厚度要求如图；各级围岩复合衬砌支护参数衬砌类型初期支护锚杆C25喷射混凝土钢拱架级围岩级浅埋25中空注浆锚杆拱墙：26cm仰拱：26cm拱墙：120工字钢仰拱：118工字钢级深埋25中空注浆锚杆拱墙：24cm仰拱：24cm拱墙：118工字钢仰拱：116工字钢级围岩级土质段二级¢22全螺纹砂浆锚杆拱墙：22cm拱墙：116工字钢间距：100cm级偏差二级¢22全螺纹砂浆锚杆拱墙：20cm拱墙：114工字钢间距：110cm级偏好二级¢22全螺纹砂浆锚杆拱墙：20cm拱墙：114工字钢间距：120cm级围岩级加强段二级¢22全螺纹砂浆锚杆拱墙：19cm拱墙：112.6工字钢间距：120cm级一般段二级¢22全螺纹砂浆锚杆10cm初期支护质量检测如有不合格，要进行相应处理后复测，合格后才能进行二次衬砌。5 总结隧道监控测量是隧道施工的重要技术控制手段之一，其结果主要用于对隧道施工方法的可行性、设计参数的合理性进行评价，帮助施工技术人员全面了解隧道施工实际围岩级别和变形特性，从而达到对隧道二次衬砌的施作时间的正确选择，是保障隧道建设成功必不可少的手段。本文结合临离高速公路隧道实例，对隧道监控测量的测点布设、测量方法和频率进行了介绍。地质雷达部分主要介绍用地质雷达进行地质超前预报和隧道初期支护质检，和数据反馈的信息。致谢论文完成过程中得到多反面帮助和支持，在此对他们表示感谢。首先对实习单位山西省海煜基础工程建设有限责任公公司表示感谢，感谢公司提供参考资料，感谢公司前辈的赐教和工作经验传授，在这特别感谢08届两位学长杜森、尚振江的指导。参考文献1 中铁二院工程集团有限责任公司.铁路隧道监控量测技术规程M.(中国铁道出版社出版)2007、82 傅鹤林 赵朝阳.隧道安全施工技术手册Z（人民交通出版社）2010、63 交通部公路科学研究院.公路工程质量检验评定标准M.(人民交通出版社)2011、3