監(jiān)控量測技術在阿爾及利亞東西高速公路隧道中的應用

《監(jiān)控量測技術在阿爾及利亞東西高速公路隧道中的應用》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《監(jiān)控量測技術在阿爾及利亞東西高速公路隧道中的應用（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、監(jiān)控量測技術在阿爾及利亞東-西高速公路隧道中的應用 *********** （*******公路勘察設計研究院有限公司，***，****） 摘 要 本文簡要介紹了監(jiān)控量測技術在阿爾及利亞東西高速公路隧道工程中的應用，包括量測計劃的編制內(nèi)容及具體要求，以期對以后國外隧道工程量測計劃的編制和實施提供借鑒。 關鍵詞 監(jiān)控量測 東西高速公路 隧道 1．工程概況 阿爾及利亞東西高速公路M3段共設置兩座隧道， T1隧道長730m；T2隧道長1800m。隧道為雙向六車道，采用鉆爆法與機械輔助開挖施工。 隧址區(qū)地層巖性主要為頁巖、砂巖、泥灰?guī)r、頁巖夾薄層砂巖等。隧址區(qū)發(fā)育的主要斷裂構造為位于T

2、1、T2隧道南側的F3斷裂和與T1隧道相交的 F41斷層和F42斷層。 2．監(jiān)控量測的組織方式 量測計劃的編制由總承包商中鐵建（CRCC）、施工單位（中鐵十二局，簡稱CRCC12）、設計院（中交一公院，簡稱FHCC）和外部監(jiān)督（法國SETEC公司）共同完成，并報業(yè)主審批（見圖1）。 承包商和2施工單位負責測量設備的安裝、使用和維護，設備的安裝和測量的實施由專門人員（承包商內(nèi)部或外部的人員）完成。每次測量后，在測量負責人領導下，立即詮釋結果。 測量數(shù)據(jù)和地質跟蹤資料完整地傳送到設計院和外部監(jiān)督辦公室，設計院根據(jù)量測結果調整設計，外部監(jiān)督辦公室根據(jù)量測結果對設計和施工進行跟蹤和監(jiān)督。

3、 圖1 隧道監(jiān)控量測組織圖 3．監(jiān)控量測的具體內(nèi)容 3.1 量測主要內(nèi)容 在施工過程中，監(jiān)控量測按照下面的方式開展： （1）首先進行地質追蹤，主要在于對掌子面的觀察，通過地質素描、數(shù)碼照片等方法完成。 （2）掌子面處的勘測，即超前地質鉆探，包括取芯鉆探或記錄參數(shù)的破壞性鉆探。 （3）支護、襯砌和上覆巖層的精確變形測量，包括水平測量和收斂測量、圍巖變形測量、支護的應力和應變測量。 （4）各種與開挖方法和支護方法相關的現(xiàn)場測量（應力、縫隙的壓力，水流量等等）。 3.2 量測的具體實施 按照《阿爾及利亞東-西高速公路中標段專用技術條款（CCTP）》的要求，所有光學水準點采

4、用“Leica ABC”或類似“全站儀”的儀器進行測量，提供所有測點的三維坐標，而不使用國內(nèi)常見的收斂儀進行測量。 3.2.1 水平測量和收斂測量 水平測量和收斂測量是通過二維精密測量法和三維測量取得。 測量斷面由五個到八個測量點組成：隧道拱頂設置一個量測點，拱部二個點（上臺階開挖處下方），然后安置兩個點在邊墻處，還有二個點設置在拱腳處（見圖2 ），測量斷面間距5—20米，在地質條件不好的地段需縮短間距。 測量設備和經(jīng)緯儀以及執(zhí)行程序允許精確度為+/- 1mm。 對于支護的收斂測量，采用的極限值如下： ① 警惕限值：50mm 超過后要加強收斂量測的頻率。 ② 警戒限值：1

5、00 mm 超過后要加強支護，尤其是要縮小拱架的間距，并且要進行地質方面的分析。 ③ 停工限值：150 mm。 這些數(shù)值只是原則上的限值，對于局部位置上的測量，測量負責人和支護負責人可以調整為其它的數(shù)值。 在泥頁巖區(qū)域，大約每隔80米，在仰拱最低點設一個測量點，以便監(jiān)測拱底垂直變形（是否有底鼓現(xiàn)象）。 圖2 凈空斷面量測(凈空線或水平測量) 3.2.2 地表沉降的測量 測點布置和量測頻率按照圖3進行。在隧道左右線中間也需設置一定的觀測點，以監(jiān)測隧道左右線中間地表的下沉和位移，為仰坡的穩(wěn)定性評價提供依據(jù)。 圖3 地表下沉及坡體穩(wěn)定性量測 3.2

6、.4 圍巖變形測量 圍巖變形測量至少測不同深度的三個點（見圖4），使用至少有+/- 0.1mm 精確度的鉆孔應變計。圍巖位移檢測斷面間距是根據(jù)地質條件和支護類型來確定的，其間距為5至20米。在地質條件不好的區(qū)域要加密斷面。測量頻率開始是每天都做，然后，根據(jù)測量結果這一頻率逐漸變?yōu)橹?，甚至是月? 圖4 隧道圍巖深部位移量測 3.2.5 支護內(nèi)的應力和應變測量 拱部采用5對應變計，下邊墻設置2對應變計，在測量報告里，應提供下列結果： - 量測日期和測量斷面的位置 - 實際承載的試驗日期 - 使用設備的標準化操作說明 1 -每階段試驗每個傳感器原始測量圖表

7、2 - 應力曲線 1 - 彈性模量計算 3.2.6超前地質鉆探及鉆孔出口處水的流量和壓力的測定 隧道工程地質跟蹤可實現(xiàn)兩個目標，即判斷可能遇到的地質問題以及開挖中進行巖體特性分析。要求隧道全長布置超前地質鉆孔，巖芯鉆探可直觀的通過地層，詳細查明地層層序，并進行相關的取樣試驗（見圖5）。 鉆孔出口處的水的流量和壓力可借助于流量表和壓力計來測定。 同時要求每日進行拍照，每周進行地質總結。這些數(shù)據(jù)，記錄表、分析結果以及結論要定期地上報給支護負責人。 圖5 超前水平地質鉆孔的布置 3.2.7 錨桿拉拔試驗 通常要求

8、做3-5個錨桿拉拔試驗。 3.2.8 水的侵蝕性測定 水的侵蝕性測定是對水樣進行分析，測定項目包括：礦化度、傳導性、硬度、PH值以及溫度。在那些具有強侵蝕性水的特殊區(qū)域，要系統(tǒng)的記錄水的硬度和溫度以便跟蹤水的特征。 3.2.9現(xiàn)場試驗 現(xiàn)場試驗可以確定巖石地段的某些特征，試驗內(nèi)容包括：原始應力、變形特征、 巖石強度?，F(xiàn)場試驗和測量可用plaque進行荷載試驗、通過sur-carottage進行應力測量等等。 4 測量數(shù)據(jù)的獲取和提交 測量數(shù)據(jù)的提取、說明和結果的闡述應在可接受的期限完成，以便于在最短的時間內(nèi)作出決定。數(shù)據(jù)的信息化處理是一個主要階段，測量數(shù)據(jù)的處理要求每日都作，它

9、包括測量值的計算，測量記錄的整理，每次測量到期后報告的編寫，演變圖表的修改，已獲得數(shù)據(jù)的歸檔等。 測量結果用圖表表示，以反映隨著時間的推移以及掌子面的推進而出現(xiàn)的變化，也為了直觀地看出變化的趨勢并確定警戒界限。一旦測量達到了臨界值或警戒值，會進行修改設計或對支護進行更改。 測量數(shù)據(jù)處理文件要定期地上報，在每次大的施工階段結束后也應上報。檢測的綜合報告要在工程結束時上報，此報告是所有檢測結果的匯總。 5 與國內(nèi)工程的比較 （1）國內(nèi)工程量測計劃一般列入施工組織計劃中，由施工單位完成或由第三方承包單位獨立完成，量測計劃有時脫離施工實際，計劃得不到落實，或流于形式，量測結果不能有效的指導施

10、工。東-西高速公路項目量測計劃由設計單位、施工單位和外部監(jiān)督共同編制完成，更加符合施工實際，設計單位根據(jù)施工情況和量測結果及時調整設計方案，設計始終根據(jù)地質條件的變化和施工情況刷新調整，施工單位根據(jù)施工情況和量測結果及時進行施工工藝的調整。東-西高速公路項目中更加強調動態(tài)設計和動態(tài)施工，量測結果能更好的指導設計和施工。 （2）國內(nèi)工程量測項目分為必測項目和選測項目，而東-西高速公路項目是現(xiàn)場技術人員（設計單位和施工單位人員）根據(jù)量測計劃和實際施工情況確定是否施做某項量測項目，所有量測項目更注重現(xiàn)場的實際情況，更加靈活、切合實際。 （3）東-西高速公路項目對施工期間地質追蹤和驗證非常重視，要求隧道全長進行超前水平地質鉆探，包括取芯和破壞性鉆探，根據(jù)鉆探的難易程度和巖芯判斷圍巖的強度、完整性，判斷地下水發(fā)育情況，為下一步隧道的開挖方法和圍巖級別的確定、支護類型的選擇以及支護參數(shù)的調整提供依據(jù)。而國內(nèi)工程超前地質勘探僅是根據(jù)情況選做，沒有強制要求，同時國內(nèi)勘探方法可選用地質鉆孔、地質雷達等，而不僅僅局限于采用超前水平地質鉆探。 6