围岩量测技能在老鸦峡2#隧道中的应用

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围岩量测技能在老鸦峡2#隧道中的应用

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 2337 0


摘要:以现实工程为例,体系地叙述了隧道工程中围岩量测技能的量测要领、注意事项、量测数据的处理,以及围岩稳固性的鉴别要领;议决施工现场监测,掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳固水平。

  关键词:隧道工程;围岩量测;要领;数据处理

  1、工程外貌

  马平高速公路老鸦峡2#隧道是疏散式双洞(左右线)单向行驶隧道。隧道出口段地质围岩分为三类:洞口段为Ⅰ类围岩,地质情况为卵石,砂土添补,无胶结,同时存在采空区(在隧道进洞之前已对采空区举行了回填封堵灌浆处理),易孕育发生大的塌方;紧接Ⅰ类围岩为Ⅲ类围岩,地质情况为石英闪长岩,小节理裂隙发育,局部受风化影响节理裂隙发育;然后是Ⅳ类围岩段,地质情况为石英闪长岩,小节理裂隙发育。整条隧道地下水位于计划高程以下,不发育,隧道开挖最大跨度为15m,最小为13m,开挖高度为11m.

  2、量测项目凭据现场现真相况,举行了以下几项量测:洞内视察,地表下沉量测,拱顶下沉量测,周边收敛量测。

  3、量测

  3.1 洞内视察隧道在开挖后要举行地质视察,在支护完成后对已支护地段要举行视察。

  对开挖的围岩视察包括以下几项:

  (1)节理裂隙发育水平及偏向;

  (2)开挖事情面的稳固状态,顶板有无坍塌征象;

  (3)涌水情况:涌水的位置、涌水量、水压等;

  (4)是否有底板隆起征象。

  对初期支护段围岩视察重要有以下几项:

  (1)是否孕育发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩征象;

  (2)喷混凝土是否孕育发生裂隙和剥离或剪切破坏;

  (3)钢拱架有无被压变形情况。

  3.2 地表下沉量测地表下沉量测布置在4B~6B(B主洞室宽)领域,中线相近密些,外侧渐稀。

  (1)测点埋设:在埋设点挖长、宽、高均为20mm 的坑,然后放入沉陷测点,测点一样平常采用25mm 长、350mm半圆头钢筋制成。测点周围用混凝土填实。在开挖影响领域以外设置水平基点2个~3个。水平基点埋设要领同上。

  (2)量测——沉陷量盘算:使用平凡水准仪和水准尺,测出各沉陷量测点的标高,然后按下式盘算沉陷量。

  un=A0-(A基-R后 R前)(1)

  式中un—第n次量测下沉量,mm;

  A0—测点初始标高,mm;

  A基—水准基点标高,mm;

  R后—第n次量测后视读数,mm;

  R前—第n次量测前视读数,mm.

  3.3 拱顶下沉在拱顶部位布设一个测点,中线两侧2m处拱腰部位布置两对称测点,三个点位于一个断面,布设时采用全站仪测放,量测断面的间距为Ⅰ类围岩段10m,Ⅲ类围岩段15m,Ⅳ类围岩段20m,量测阻遏时间:1d~15d1次/d;16d~1个月1次/2d;1个月~3个月1次/周。

  下沉量盘算:un=A0-(A基-R后 R前)(2)

  式中un—第n次量测下沉量,mm;

  A0—测点初始标高,mm;

  A基—水准基点标高,mm;

  R后—第n次量测后视读数,mm;

  R前—第n次量测前视读数,mm.华东公路2002年第4期2002年第4期娄奕红,王秉勇:围岩量测技能在老鸦峡2#隧道中的应用。

  3.4 周边位移周边位移量测重要

防渗膜标准名称为聚乙烯土工膜,主要是乳白色半透明至不透明的热塑性树脂材料-聚乙烯树脂制作而成。聚乙烯是高分子聚合物,是无毒、无味、无臭的白色颗粒,熔点约为110℃-130℃,相对密度0.918—0.965;防渗膜具有良好的耐热性和耐寒性。化学稳定性好,具有较高的刚性和韧性,机械强度好,耐环境应力开裂与耐撕裂强度性能好,随着密度的上升,机械性能和阻隔性能会相应提高,耐热,和抗拉强度也更高;可耐酸、碱、有机溶剂等腐蚀。

量测两侧边墙收敛值。

  布设测点如下:在Ⅳ类围岩中,每隔50m布置一个断面;Ⅰ类、Ⅲ类围岩每隔20m布设一个断面。每个断面布置3对测点,在楔形体领域内大略布置于上中下,每组两个测点连结在水平位置。

  4、量测数据的处理采用隧道净空厘革值(收敛值)作为信息反馈值。

  收敛值指隧道周边两测点连线偏向上相对位移值,所以必须把它换算成两测点的绝对位移值,换算的要领按几多关连有:(ui-uj)cosAij (vi-vj)sinAij=Dij(3)

  式中ui、uj、vi、vj—i、j两测点绝对位移的水温和垂直分量;

  A—ij连线与水平偏向夹角,按逆时针偏向为正;

  D—基线ij偏向的收敛值。

  采用一元非线性回归方程。

  指数方程:u=a(1-e-bt)(4)

  当量测时间t1=t2时,则解得回归系数a=u21/(2u1-u2)

  b=1/tln[u1/(u2-u1)](5)

  当量测时间t2=2t1,则用拉格朗日插值方程求解2t1时的量测值u,然后再用两倍时差求解a、b值,u=[(t3-2t1)u2 (2t1-t2)u3]/(t3t2)(6)

  得出回归方程后,可以绘出位移时间曲线,得出某暂时间位移速率,从位移时间形态、位移速率与某临界值相比力,确定采用何种支护结构及支护结构施作时间。

  5、围岩稳固性鉴别尺度位移——时间曲线的形态,凭据岩体的流变特性,岩体破坏前的变形曲线分成三个区段。

  分别如下:

  (1)基本稳固区:变形速率不停降落,d2u/dt<0时,评释围岩趋于稳固,支护是清静的。

  (2)过渡区:变形速率永劫间连结稳固,d2u/dt=0,评释支护要增强同时实时调解施工步伐。

  (3)破坏区:变形速率逐渐增长,d2u/dt>0时,曲线出现反弯点,评释围岩已到达伤害状态,必须立刻歇工加固。


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