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摘要:目前,我国的隧道数数量和长度在世界居于首位,尤其是高速公路的建设在近几年得到了快速的发展。但在高速公路隧道工施工中遇到的问题也越来越多,为了保阵工程安全应加强在高速公路隧道施工过程的监测。本文主要通过对高速公路隧道施工的重要性入手,对隧道施工监测技术进行分析和研究,以期对我国高这公路陇道工租的建设提供借鉴。
关键词:高速公路;隧道工程;监控测量
中图分类号:U412文献标识码: A
引言
随着经济的不断发展,科技的不断进步,人民不断增长的物质文化水平的需要,促使了无论是公路运输还是水路、空中以及地下交通运输都像更舒适更安全和更大的空间和更加环保的方向发展。对于当前我国西部大开发进程逐渐加大情形下,铁路与公路,公路与公路相互交错越来越多,地质环境也不断复杂化,在这样的大环境大背景下,如何高效安全的设计并实施公路隧道工程,严格控制施工中的各种问题,保证高速公路的安全运行,是高速公路隧道施工的难点亦是重点。
一、高速公路隧道施工监测的重要性
对于公路建设项目,特别是高速公路项目隧道施工而言,其工程结构体系的特殊性决定了施工监测的必要性。从岩体力学的研究角度上来说,隧道工程是一种处于围岩结构相互运动机理下形成的综合性结构产物。而从地质力学的研究角度上来说,隧道工程则是一种始终处于动态变化地质体当中的地质产物。换句话来说,在围岩结构及地质力学的变化状态下,隧道工程项目势必会处于强烈的环境影响状态下。这也就是说,高速公路隧道结构体系就是由周边地质体与支护结构所构成的。
1、隧道工程的受力特点与一般意义上的地面工程存在较大的差异,其在运行过程中所承受的外部作用力始终是不确定的。再加上现阶段国内外有关隧道工程荷载体系的量值与分布研究还不够深入,隧道工程设计往往建立在大量的假设性前提条件之下。
2、在隧道工程项目建设的成形过程当中,其受力状态变化是基本恒定的,在开挖施工过程开始以来所遭受的结构性损失使得隧道支护结构与衬砌结构的外形及内力同样处理变化状态当中。基于以上分析,要想确保施工质量的稳定性,对高速公路隧道工程建设各环节进行系统化的施工监测与管理作业,复杂性的受力问题可得到妥善解决。
二、高速公路隧道施工监测项目分析
对于高速公路隧道工程项目建设而言,施工监测及管理应重点关注以下几个方面的内容:
1、地质素描项目分析:高速公路隧道工程在执行每次爆破作业之后都應当针对隧道所处地质结构及支护形式进行合理检测,重点针对断层节理、围岩岩性、衬砌支护状态以及地下水水体结构分布情况作出实时描述与记录。
2、地质超前预报项目分析:在当前技术条件支持下,隧道施工监测作业人员可以通过地质雷达的方式对隧道工程掌子面前方的各类型潜在地质隐患进行合理预测与预报(包括断层带、软弱岩带、破碎带以及含水地层等)。通过对地质隐患的预测与预报,隧道后期施工过程当中可能出现的突泥涌水及坍塌问题也将得到有效的缓解与控制。
3、周边收敛位移项目分析:施工监测人员可以以绘制隧道周边收敛位移实时变化曲线的方式将隧道工程在施工深入过程当中的洞身变化情况予以及时且直观的反应。从这一角度上来说,周边收敛位移项目施工监测能够为隧道初期支护及二次浇注作业的开展提供必要的数据支持,并辅助施工方法的设计与修改。
4、拱顶下沉项目分析:对隧道工程拱顶下沉量参数进行检测与分析的关键在于对隧道施工进行过程当中围岩结构的扰动因素进行预警,计算围岩结构作用于隧道初期支护上的荷载作用力,能够辅助现场施工人员针对隧道工程拱部结构的稳定性予以判定,从而确保施工项目进行的可靠性与安全性。
三、监控量测项目数据整理对高速公路隧道施工管理的作用分析
1、监控量测项目应关注的几点问题分析
1.1 施工监测定位:传统意义上的施工监测多是由高速公路隧道工程项目建设方所承担的,此种责任模式的局限性使得施工监测相对于高速公路隧道建设项目的应用优势无法真正意义上的发挥出来。与此同时,受到部分选测项目难度较大及专门人员配各不够充分的因素影响,新时期的高速公路隧道施工监测作业应当由具有施工监测专门资质的单位承担,使其转变为一种全新的技术性服务方式。
1.2 洞室收敛作业:高速公路隧道工程在开挖作业后应当及时转入初期支护环节,初测工作必须在确保喷射混凝土支护作业完成的基础之上开展。换句话来说,收敛量测作业应当安排在洞室开挖作业之后。并且同一般意义上的地表沉降值参数相比,净空收敛值相对而言会比较低。
1.3 拱顶沉降作业:在高速公路隧道施工监测实践工作中,隧道拱顶沉降点是在隧道工程开挖及喷射混凝土支护施工的基础之上予以测定并安装的,此过程当中能够对沉降点初始读数予以分析并记录。特别值得注意的一点在于:在对沉降点初始读数进行读取之前,隧道拱顶部位就存在一定的变形问题。导致这一问题的最根本原因在于:同路面沉降相比,高速公路隧道施工作业面的拱顶沉降参数会比较小。
2、工程实例分析:某高速公路XY21合同段共设置有两座隧道,单洞总计1721.12m。其中隧道A为连拱型隧道,其左线长171.62m,右线长169.5m;隧道B为分离型隧道,其左线长678m,右线长702mo隧道A洞身最大埋深参数为64m.隧道B洞身最大埋深参数为173m(左线).192m(右线)。高速公路隧道施工监测项目包括地表下沉、拱顶下沉、水平收敛以及支护状态等。施工现场相关量测数据应及时整理,绘制有关量测数据与量测时间之间的关系示意图,由此指导施工管理:①由水平收敛指标量测数据分析,可对隧道工程初期支护的稳定性予以判定。现场作业人员你可以通过对位移收敛速度的分析来判定隧道工程围岩有效稳定
时间。一般情况下,在收敛速度<<0.1-0.2mm/d情况下,判定围岩稳定性基本达标,可进入二次支护施工及二次衬砌作业当中;②由地表下沉量测数据分析,所构建曲线发展趋势若基本正常,则可判定位移随施工进行而日趋稳定。反之,若曲线发展趋势出现异常,则表明地表下沉出现剧增,隧道围岩及支护结构势必不够稳定,应及时采取相应的应对措施。经过实际测量分析,该标段收敛变化速率最大值为1.19mm/d,最大收敛参数为5.28mm。拱顶下沉最大变化速率为2.08mm/d,测定最大沉降量参数为13mm。通过对隧道施工监测项目相关数据的整理及分析,确保了隧道在软弱性围岩地质条件下的安全且稳定施工,达到了对隧道施工管理的关键意义。
结束语
公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一,随着我国社会主义市场经济的发展,西部大开发战略的实施,原来的两车道隧道已远远不能满足日渐增长的行车要求,隧道规模越大技术也相应复杂,因此,必须要做好公路隧道施工的监测管理工作,优化隧道施工安全措施,促进工程顺利竣工。
参考文献
[1]孙凯,许振刚,刘庭金,等.深基坑的施工监测及其数值模拟分析[[J].岩石力学与工程学报.2004.23.(02).293-298.
[2]雷俊卿,王楠.预应力混凝土连续刚构桥施工监测与仿真分析[J].铁道学报.2006.28.(02).74-78.
[3]贺跃光,杜年春,李志伟,等基于WebGIS的城市地铁施工监测信息管理系统研究田.岩土力学.2009.30.(01).265-.269.
[4]胡群芳,黄宏伟.盾构下穿越已运营隧道施工监测与技术分析[[J].岩土工程学报.2006.28.(01).42-47.
关键词:高速公路;隧道工程;监控测量
中图分类号:U412文献标识码: A
引言
随着经济的不断发展,科技的不断进步,人民不断增长的物质文化水平的需要,促使了无论是公路运输还是水路、空中以及地下交通运输都像更舒适更安全和更大的空间和更加环保的方向发展。对于当前我国西部大开发进程逐渐加大情形下,铁路与公路,公路与公路相互交错越来越多,地质环境也不断复杂化,在这样的大环境大背景下,如何高效安全的设计并实施公路隧道工程,严格控制施工中的各种问题,保证高速公路的安全运行,是高速公路隧道施工的难点亦是重点。
一、高速公路隧道施工监测的重要性
对于公路建设项目,特别是高速公路项目隧道施工而言,其工程结构体系的特殊性决定了施工监测的必要性。从岩体力学的研究角度上来说,隧道工程是一种处于围岩结构相互运动机理下形成的综合性结构产物。而从地质力学的研究角度上来说,隧道工程则是一种始终处于动态变化地质体当中的地质产物。换句话来说,在围岩结构及地质力学的变化状态下,隧道工程项目势必会处于强烈的环境影响状态下。这也就是说,高速公路隧道结构体系就是由周边地质体与支护结构所构成的。
1、隧道工程的受力特点与一般意义上的地面工程存在较大的差异,其在运行过程中所承受的外部作用力始终是不确定的。再加上现阶段国内外有关隧道工程荷载体系的量值与分布研究还不够深入,隧道工程设计往往建立在大量的假设性前提条件之下。
2、在隧道工程项目建设的成形过程当中,其受力状态变化是基本恒定的,在开挖施工过程开始以来所遭受的结构性损失使得隧道支护结构与衬砌结构的外形及内力同样处理变化状态当中。基于以上分析,要想确保施工质量的稳定性,对高速公路隧道工程建设各环节进行系统化的施工监测与管理作业,复杂性的受力问题可得到妥善解决。
二、高速公路隧道施工监测项目分析
对于高速公路隧道工程项目建设而言,施工监测及管理应重点关注以下几个方面的内容:
1、地质素描项目分析:高速公路隧道工程在执行每次爆破作业之后都應当针对隧道所处地质结构及支护形式进行合理检测,重点针对断层节理、围岩岩性、衬砌支护状态以及地下水水体结构分布情况作出实时描述与记录。
2、地质超前预报项目分析:在当前技术条件支持下,隧道施工监测作业人员可以通过地质雷达的方式对隧道工程掌子面前方的各类型潜在地质隐患进行合理预测与预报(包括断层带、软弱岩带、破碎带以及含水地层等)。通过对地质隐患的预测与预报,隧道后期施工过程当中可能出现的突泥涌水及坍塌问题也将得到有效的缓解与控制。
3、周边收敛位移项目分析:施工监测人员可以以绘制隧道周边收敛位移实时变化曲线的方式将隧道工程在施工深入过程当中的洞身变化情况予以及时且直观的反应。从这一角度上来说,周边收敛位移项目施工监测能够为隧道初期支护及二次浇注作业的开展提供必要的数据支持,并辅助施工方法的设计与修改。
4、拱顶下沉项目分析:对隧道工程拱顶下沉量参数进行检测与分析的关键在于对隧道施工进行过程当中围岩结构的扰动因素进行预警,计算围岩结构作用于隧道初期支护上的荷载作用力,能够辅助现场施工人员针对隧道工程拱部结构的稳定性予以判定,从而确保施工项目进行的可靠性与安全性。
三、监控量测项目数据整理对高速公路隧道施工管理的作用分析
1、监控量测项目应关注的几点问题分析
1.1 施工监测定位:传统意义上的施工监测多是由高速公路隧道工程项目建设方所承担的,此种责任模式的局限性使得施工监测相对于高速公路隧道建设项目的应用优势无法真正意义上的发挥出来。与此同时,受到部分选测项目难度较大及专门人员配各不够充分的因素影响,新时期的高速公路隧道施工监测作业应当由具有施工监测专门资质的单位承担,使其转变为一种全新的技术性服务方式。
1.2 洞室收敛作业:高速公路隧道工程在开挖作业后应当及时转入初期支护环节,初测工作必须在确保喷射混凝土支护作业完成的基础之上开展。换句话来说,收敛量测作业应当安排在洞室开挖作业之后。并且同一般意义上的地表沉降值参数相比,净空收敛值相对而言会比较低。
1.3 拱顶沉降作业:在高速公路隧道施工监测实践工作中,隧道拱顶沉降点是在隧道工程开挖及喷射混凝土支护施工的基础之上予以测定并安装的,此过程当中能够对沉降点初始读数予以分析并记录。特别值得注意的一点在于:在对沉降点初始读数进行读取之前,隧道拱顶部位就存在一定的变形问题。导致这一问题的最根本原因在于:同路面沉降相比,高速公路隧道施工作业面的拱顶沉降参数会比较小。
2、工程实例分析:某高速公路XY21合同段共设置有两座隧道,单洞总计1721.12m。其中隧道A为连拱型隧道,其左线长171.62m,右线长169.5m;隧道B为分离型隧道,其左线长678m,右线长702mo隧道A洞身最大埋深参数为64m.隧道B洞身最大埋深参数为173m(左线).192m(右线)。高速公路隧道施工监测项目包括地表下沉、拱顶下沉、水平收敛以及支护状态等。施工现场相关量测数据应及时整理,绘制有关量测数据与量测时间之间的关系示意图,由此指导施工管理:①由水平收敛指标量测数据分析,可对隧道工程初期支护的稳定性予以判定。现场作业人员你可以通过对位移收敛速度的分析来判定隧道工程围岩有效稳定
时间。一般情况下,在收敛速度<<0.1-0.2mm/d情况下,判定围岩稳定性基本达标,可进入二次支护施工及二次衬砌作业当中;②由地表下沉量测数据分析,所构建曲线发展趋势若基本正常,则可判定位移随施工进行而日趋稳定。反之,若曲线发展趋势出现异常,则表明地表下沉出现剧增,隧道围岩及支护结构势必不够稳定,应及时采取相应的应对措施。经过实际测量分析,该标段收敛变化速率最大值为1.19mm/d,最大收敛参数为5.28mm。拱顶下沉最大变化速率为2.08mm/d,测定最大沉降量参数为13mm。通过对隧道施工监测项目相关数据的整理及分析,确保了隧道在软弱性围岩地质条件下的安全且稳定施工,达到了对隧道施工管理的关键意义。
结束语
公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一,随着我国社会主义市场经济的发展,西部大开发战略的实施,原来的两车道隧道已远远不能满足日渐增长的行车要求,隧道规模越大技术也相应复杂,因此,必须要做好公路隧道施工的监测管理工作,优化隧道施工安全措施,促进工程顺利竣工。
参考文献
[1]孙凯,许振刚,刘庭金,等.深基坑的施工监测及其数值模拟分析[[J].岩石力学与工程学报.2004.23.(02).293-298.
[2]雷俊卿,王楠.预应力混凝土连续刚构桥施工监测与仿真分析[J].铁道学报.2006.28.(02).74-78.
[3]贺跃光,杜年春,李志伟,等基于WebGIS的城市地铁施工监测信息管理系统研究田.岩土力学.2009.30.(01).265-.269.
[4]胡群芳,黄宏伟.盾构下穿越已运营隧道施工监测与技术分析[[J].岩土工程学报.2006.28.(01).42-47.