全站儀遙測(cè)技術(shù)在洛香鐵路隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用

結(jié)合工程實(shí)例,通過(guò)對(duì)財(cái)神梁隧道全斷面法和臺(tái)階法兩種不同開(kāi)挖方法下典型斷面的圍巖變形監(jiān)測(cè),研究了其穩(wěn)定性狀況,并對(duì)圍巖變形曲線(xiàn)進(jìn)行了回歸分析,從而優(yōu)化開(kāi)挖方法和指導(dǎo)施工。

隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)及變形規(guī)律分析

以大瀏高速公路道吾山隧道為研究背景,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料,對(duì)道吾山隧道圍巖穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行分析研究,利用圍巖變形監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)建立并優(yōu)化灰色預(yù)測(cè)模型gm(1,1),采用該模型對(duì)圍巖位移變形進(jìn)行預(yù)測(cè),并將預(yù)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,誤差較小。應(yīng)用灰色預(yù)測(cè)確定支護(hù)的最佳工作狀態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)工藝參數(shù),并以此判別圍巖的穩(wěn)定性具有重要意義。

基于隧址區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜性,有必要進(jìn)行施工圍巖變形監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)地介紹了隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)的原理和方法分析;并以走馬嶺隧道施工過(guò)程的深部圍巖變形監(jiān)測(cè)為依據(jù),獲取圍巖動(dòng)態(tài)綜合信息以分析圍巖變形規(guī)律,指導(dǎo)施工;提出圍巖變形監(jiān)測(cè)為隧道大變形預(yù)測(cè)、優(yōu)化二次支護(hù)時(shí)間等提供科學(xué)依據(jù)和施工建議,是巖土工程信息化設(shè)計(jì)、施工的重要手段。

介紹了湖北長(zhǎng)陽(yáng)縣某工程隧洞施工變形監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)方式、位移監(jiān)測(cè)結(jié)果及其對(duì)設(shè)計(jì)與施工的指導(dǎo)作用。變形監(jiān)測(cè)結(jié)果說(shuō)明錨噴支護(hù)的手段作為完整的石灰?guī)r段的永久支護(hù)是可行的,作為頁(yè)巖施工期臨時(shí)支護(hù)也是有效的,但不能作為頁(yè)巖段的永久支護(hù)手段。然后利用實(shí)測(cè)巖體位移,采用有限元法,反算出巖體的平均彈性模量er灰為5.2×104kg/cm2,er頁(yè)為1.4×104kg/cm2,初步分析該計(jì)算結(jié)果的可靠性,認(rèn)為綜合考慮施工方法及時(shí)間因素,利用反算法所得的彈性模量進(jìn)行工程設(shè)計(jì)是可行的

在新奧法的隧道設(shè)計(jì)理念中,施工中的變形監(jiān)測(cè)成為其重要的組成部分。為實(shí)時(shí)掌握青藏鐵路關(guān)角隧道的圍巖變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),通過(guò)采用jss30a型數(shù)顯收斂計(jì)對(duì)圍巖進(jìn)行周邊位移量和拱頂下沉量的監(jiān)測(cè),研究其圍巖動(dòng)態(tài)變化,預(yù)測(cè)和確認(rèn)其最終穩(wěn)定時(shí)間。對(duì)隧道安全施工和二次襯砌的施工時(shí)間具有重要的指導(dǎo)意義。

監(jiān)控量測(cè)是隧道施工的重要組成部分,從施工角度來(lái)說(shuō),圍巖量測(cè)最大的作用就是能夠根據(jù)沉降量、沉降速率等數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行分析和判斷,確定相應(yīng)的施工方案,對(duì)隧道的塌方、大變形進(jìn)行預(yù)警,保證施工安全。

鐵路隧道圍巖量測(cè)方法——為了準(zhǔn)確了解隧道開(kāi)挖后圍巖變化情況，防止隧道塌方，為施工安全做出預(yù)警，圍巖量測(cè)是隧道施工工序中一項(xiàng)必不可少的環(huán)節(jié)，是隧道安全貫通的重要保障本文對(duì)襄渝線(xiàn)煙蹬坡隧道圍巖量測(cè)的使用方法進(jìn)行了分析。

論述用自動(dòng)全站儀結(jié)合計(jì)算機(jī)組成隧道圍巖變形量測(cè)及分析系統(tǒng)的原理、功能及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用,提出全站儀雙站自由設(shè)站三維坐標(biāo)非接觸量測(cè)、單站獨(dú)立坐標(biāo)測(cè)線(xiàn)、雙站獨(dú)立坐標(biāo)測(cè)線(xiàn)法等圍巖變形量測(cè)的理論和方法,并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)平差模型,使圍巖變形非接觸監(jiān)測(cè)具有更好的可靠性和精度。簡(jiǎn)述全站儀機(jī)載軟件、數(shù)據(jù)后處理軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),在機(jī)載軟件控制下,無(wú)需進(jìn)行對(duì)中、量?jī)x高,全站儀可自動(dòng)完成對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的監(jiān)測(cè),由計(jì)算機(jī)進(jìn)行所有的數(shù)據(jù)處理、回歸分析和預(yù)報(bào),為隧道施工提供及時(shí)的信息反饋。

以離軍高速公路黃土連拱隧道為工程背景,對(duì)地表沉降、地質(zhì)和支護(hù)狀況、拱頂下沉和水平收斂進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),并采用有限元方法分析了隧道圍巖拱頂下沉和水平收斂的變化規(guī)律,進(jìn)而研究了黃土連拱隧道三導(dǎo)洞法施工的圍巖變形規(guī)律和影響因素.結(jié)果表明:黃土隧道iv類(lèi)圍巖比v類(lèi)圍巖變形小,圍巖穩(wěn)定較快;三導(dǎo)洞施工法開(kāi)挖中、左、右導(dǎo)洞和斷面開(kāi)挖時(shí),圍巖應(yīng)力一直處于重新調(diào)整中,變形也在不斷變化,且施工中開(kāi)挖順序?qū)鷰r變形有很大影響,在洞室開(kāi)挖施工中,要密切注意拱腰及拱頂?shù)淖冃吻闆r,加強(qiáng)v類(lèi)圍巖監(jiān)測(cè),及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),盡早完成右洞初期支護(hù),以防變形過(guò)大而圍巖失穩(wěn);影響黃土隧道圍巖變形的主要因素是黃土的工程特性和地質(zhì)工程環(huán)境.

在承秦隧道工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)中,量測(cè)條件、外界環(huán)境以及人為因素都會(huì)給測(cè)試數(shù)據(jù)帶來(lái)誤差,實(shí)測(cè)值需要經(jīng)過(guò)一定的數(shù)學(xué)處理才能應(yīng)用,因此必須進(jìn)行回歸分析,找出表達(dá)時(shí)間(t)和位移(u)兩個(gè)變量相關(guān)關(guān)系的函數(shù)關(guān)系式,從而獲得能較準(zhǔn)確反映實(shí)際情況的

以馬鞍山隧道施工為例,從監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、測(cè)點(diǎn)布置、管理標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)警制度及監(jiān)測(cè)實(shí)施等方面,論述了圍巖監(jiān)測(cè)不僅是實(shí)施信息化所必須,且為隧道的安全施工提供了可靠信息和決策依據(jù)。

巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)在地下工程的設(shè)計(jì)與施式中起到重要作用,本文介紹作者在梅山鐵礦使用圍巖變形監(jiān)測(cè)來(lái)指導(dǎo)一330m中段井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)輸大巷的返修加固設(shè)計(jì)與施工。

巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)在地下工程的設(shè)計(jì)與施式中起到重要作用,本文介紹作者在梅山鐵礦使用圍巖變形監(jiān)測(cè)來(lái)指導(dǎo)一330m中段井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)輸大巷的返修加固設(shè)計(jì)與施工。

新奧法是目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的隧道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)施工方法,監(jiān)控量測(cè)是新奧法施工的重要組成部分。通過(guò)對(duì)汶馬高速公路鷓鴣山隧道施工過(guò)程中隧道水平收斂和拱頂下沉的監(jiān)測(cè),研究了隧道圍巖的變形規(guī)律,并運(yùn)用回歸分析進(jìn)行了擬合,估算出圍巖的最終變形量,推斷出二次襯砌的合理時(shí)機(jī),防止施工中重大事故的發(fā)生,確保了隧道施工安全和質(zhì)量,為類(lèi)似工程的施工提供了參考。

針對(duì)有限元方法模擬隧道開(kāi)挖過(guò)程受參數(shù)取值影響導(dǎo)致精度降低問(wèn)題,提出利用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)值模擬方法來(lái)對(duì)隧道圍巖力學(xué)參數(shù)進(jìn)行反演分析。對(duì)比實(shí)測(cè)值與模擬值,證明了反演參數(shù)的可靠性,并得到隧道的最大最小主應(yīng)力和位移變化值；利用強(qiáng)度折減法,通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算相應(yīng)的拱頂沉降值,通過(guò)離散點(diǎn)擬合來(lái)求得隧道圍巖的自穩(wěn)系數(shù),分析隧道圍巖的穩(wěn)定性。

結(jié)合騾坪隧道工程的建設(shè)實(shí)際,介紹了隧道施工中監(jiān)控量測(cè)工作的目的、內(nèi)容和方法,監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)處理以及監(jiān)控量測(cè)成果的分析與應(yīng)用。得出騾坪隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)量均不大,基本在30d內(nèi)趨于穩(wěn)定,施工采用上下臺(tái)階法可行。

寒區(qū)鐵路隧道凍害影響到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和運(yùn)營(yíng)安全,而且減少了隧道的使用壽命,也增加了養(yǎng)護(hù)維修工作量,造成不良的社會(huì)影響。準(zhǔn)池鐵路共有隧道24座,位于華北北部地區(qū),最冷月平均氣溫-12.8℃,極端最低氣溫-27.9℃,工程凍害現(xiàn)象顯著。為此開(kāi)展科研攻關(guān),研究了寒區(qū)鐵路隧道凍害形成機(jī)理、凍害防治技術(shù),形成了寒冷地區(qū)鐵路隧道圍巖注漿堵水施工工法。該工法設(shè)備簡(jiǎn)單、施工效率高,給類(lèi)似工程施工提供參考。

寒區(qū)鐵路隧道凍害影響到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和運(yùn)營(yíng)安全,而且減少了隧道的使用壽命,也增加了養(yǎng)護(hù)維修工作量,造成不良的社會(huì)影響.準(zhǔn)池鐵路共有隧道24座,位于華北北部地區(qū),最冷月平均氣溫-12.8℃,極端最低氣溫-27.9℃,工程凍害現(xiàn)象顯著.為此開(kāi)展科研攻關(guān),研究了寒區(qū)鐵路隧道凍害形成機(jī)理、凍害防治技術(shù),形成了寒冷地區(qū)鐵路隧道圍巖注漿堵水施工工法.該工法設(shè)備簡(jiǎn)單、施工效率高,給類(lèi)似工程施工提供參考.

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的突飛猛進(jìn)，高速鐵路已成為中國(guó)鐵路建設(shè)的一個(gè)專(zhuān)門(mén)化方向。由于高速鐵路對(duì)線(xiàn)型和坡度的特殊要求，隧道已成為高速鐵路越嶺的最優(yōu)方案。圍巖分級(jí)不僅是高速鐵路隧道穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，也是正確指導(dǎo)設(shè)計(jì)，合理制定施工方案的重要保證，而且是隧道工程投資預(yù)算概算的主要依據(jù)。目前，中國(guó)高速鐵路隧道圍巖分級(jí)仍采用鐵道部2005年頒發(fā)的《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（tb10003—2005）的分級(jí)方案，它雖然是在大量鐵路隧道坍方調(diào)查基礎(chǔ)上制定的，但事隔多年，巖體力學(xué)和圍巖分級(jí)研究產(chǎn)生了突破行進(jìn)展，特別在地質(zhì)現(xiàn)象的定性描述轉(zhuǎn)化為定量描述以最大限度地減少了人為主觀因素的影響方面有多新成果，圍巖探測(cè)技術(shù)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，這些都為高速鐵路隧道圍巖定量分級(jí)方案的制定創(chuàng)造了條件。

本文對(duì)新建南廣鐵路隧道正洞圍巖段采取全斷面法、臺(tái)階法、三臺(tái)階七步法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)作闡述，通過(guò)監(jiān)．測(cè)論證其施工科學(xué)性．確保隧道的穩(wěn)固。

近年來(lái),我國(guó)高鐵隧道施工不斷增加,如何對(duì)淺埋暗挖施工隧道的軟弱圍巖進(jìn)行行之有效的變形監(jiān)測(cè)工作也成為各項(xiàng)目施工階段重要的一環(huán)。提出采用全站儀后方交會(huì)法設(shè)站定向,非接觸測(cè)量方法監(jiān)測(cè)隧道圍巖變形,推導(dǎo)了自由設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算模型,并以實(shí)踐中長(zhǎng)期觀測(cè)獲得的數(shù)據(jù)作為支撐,說(shuō)明該方法的可行性,為其他類(lèi)似工程提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。