隧洞圍巖應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

由于TBM掘進(jìn)不同于鉆爆法,其對(duì)圍巖的損傷程度較輕,不會(huì)破壞預(yù)埋的空心包體應(yīng)力計(jì),因此可以在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先設(shè)計(jì)位置埋設(shè)空心包體應(yīng)力計(jì),監(jiān)測(cè)TBM掘進(jìn)過(guò)程中圍巖的應(yīng)力變化。首先利用數(shù)值方法計(jì)算隧洞開(kāi)挖后的二次應(yīng)力分布,分析掌子面效應(yīng)以及圍巖的起裂強(qiáng)度,初步確定圍巖的松弛區(qū)和損傷區(qū)范圍,在此基礎(chǔ)上確定空心包體應(yīng)力計(jì)的埋設(shè)位置和開(kāi)始監(jiān)測(cè)的時(shí)間。然后通過(guò)試驗(yàn)洞向TBM掘進(jìn)隧洞鉆孔的方法在松弛區(qū)和損傷區(qū)分別預(yù)埋空心包體應(yīng)力計(jì),并監(jiān)測(cè)從應(yīng)力開(kāi)始變化到最后趨于穩(wěn)定的整個(gè)過(guò)程。監(jiān)測(cè)結(jié)果證明掌子面效應(yīng)的存在,應(yīng)力變化開(kāi)始于掌子面前大約1倍的開(kāi)挖洞徑,掌子面后0.5倍洞徑范圍內(nèi)是應(yīng)力調(diào)整最劇烈的區(qū)域,并利用空心包體應(yīng)力計(jì)針對(duì)裂紋擴(kuò)展的敏感性分析圍巖損傷區(qū)范圍,最后根據(jù)應(yīng)力計(jì)的監(jiān)測(cè)成果驗(yàn)證此處圍巖的起裂強(qiáng)度,監(jiān)測(cè)成果和數(shù)值計(jì)算結(jié)果比較吻合。本文的研究成果可以為現(xiàn)場(chǎng)確定損傷區(qū)范圍和巖體的起裂強(qiáng)度提供參考,為支護(hù)設(shè)計(jì)和支護(hù)時(shí)機(jī)的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

為了掌握糯扎渡電站地下廠房的開(kāi)挖質(zhì)量,開(kāi)挖施工期間,針對(duì)地質(zhì)情況和開(kāi)挖設(shè)計(jì)方案,在廠房頂拱和邊墻等典型部位布置了8個(gè)主要監(jiān)測(cè)斷面,對(duì)圍巖應(yīng)力、變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)成果表明:地下廠房開(kāi)挖方式和支護(hù)體系設(shè)計(jì)合理,廠房頂拱和邊墻巖壁光爆和預(yù)裂效果好,開(kāi)挖對(duì)圍巖變形影響小,橋機(jī)運(yùn)行后,巖壁梁錨桿應(yīng)力與巖壁間裂縫未顯著增加。