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隧道工程施工变形监测

时间:2017-01-13 访问人数:

 

随着我国经济的快速发展以及社会建设的大力推进,基础建设工程越来越多,并且呈现出规模化、复杂化、一体化等发展态势,对于施工技术和管理的要求大大增强。隧道施工是目前道路施工中的重点内容也是难点,本文在多年实践的基础上对隧道工程施工变形进行深入的研究,在此基础上探讨了隧道变形的监测技术及控制措施

一、隧道工程施工变形监测技术

根据隧道特征和岩石的性质应该选用不用的技术或方法对施工中的变形情况进行监测,先进的科学技术以及理论成果和技术成果为隧道变形监测提供了新的技术、设备和理念,目前在工作中主要应用的监测技术有以下几种

(一)隧道收敛监测技术

隧道收敛监测技术的优点是适合于大断面隧道施工的监测,缺点也较为明显,就是进行监测时需要大型设备的支持,并且技术较为复杂。根据测量使用的原理可以将收敛监测技术分为相对位移观察监测法和绝对三维位移观察监测法。

相对位移监测法的具体操作流程如下:首先将监测锚杆安装到监控断面上,并且保证锚杆的端部较为平整并且能够产生反光效应;以此基点为准,选取30m远的位置安装全站仪;运用坐标测量技术测出基点的三维坐标,通过将数据与全站仪内存中的坐标系相结合可以精确地计算出相对位置。

绝对三维位移监测法内容为:将测量仪器安装到坐标系明确的监测点,这样能够对监测点的变化情况进行准确全面的测量。这种测量方式具有设备简便,易于操作的优点。

(二)隧道位移变形监测

受岩石性质以及施工的影响,在隧道施工过程中可能会出现地表下沉位移或者隧道周边位移现象,对两种位移进行监测的技术方法如下:

对地表下沉位移进行监测的具体实施内容:首先要设置监控位置,一般将监测点选取在隧道洞口,安装仪器用于测量地表下陷的程度;设置三个水准基点,对这三个基点的数据进行综合的分析计算出下陷量。

在监测隧道周边位移时,通常在隧道的两壁上设置测量点位和水准点,以便监测隧道周边整体断面的变形情况

(三)拱顶下沉监测

可以分别使用三角高程测量技术和水准精密度测量技术。三角高程测量技术需要在隧道的纵断面上安装锚杆,通过锚杆顶端产生的反射效应,综合利用水准尺、反光片以及棱镜的反射对轴心距离进行测量。这种测量方式的测量原理与相对位移检测法相同,只是在操作过程中较为繁琐。在进行隧道施工时,水准作业通常会受到拱顶的影响,运用水准精密度测量方法可以得到基准点与点位的高程,进而为水准作业奠定基础。在运用水准精密度测量时要注意将所有基准点设置在隧道的基岩上,在拱顶位置也要安装监测点位,并且采用倒挂的方式将钢尺固定在点位上,在进行实际的测量时,使用水准仪读取基准点的数据以及钢尺的度数,经过计算得出高程。

(四)震动爆破监测

隧道开挖过程中,对开挖面进行爆破必然会影响到岩层的稳定性,甚至会造成坍塌事故的发生,进而对施工进度和施工人员的安全产生不利影响。为了消除或者减低爆破造成的影响,需要对隧道进行支护处理。对震动爆破进行监测可将监测点选择在支护设施周围,通过对震动速度进行测量和分析,判断出爆破所造成的影响,并对后期的变形情况做出预测,从而选择有效的支护形式和施工措施。

二、隧道施工变形监测数据处理

对隧道的变形情况进行监测是初步阶段,还需要运用一定的方式对监测到的数据进行分析,从而为接下来的施工设计提供依据。还可以通过对长期的监测分析案例进行总结,从而在整体上提升隧道施工技术水平。

目前对监测数据进行分析的主要程序为:首先进行回归分析,将变形监测的相关理论引入到数据的分析上并作为指导,对多个监测点得出的变量值进行计算,从而确定最终的位移距离,在对位移距离掌握的情况下可以很好的推理出变形程度;然后是将数据运用表格的形式进行汇总备案,以便总结和以后的参考;通过对监测点数据信息分析结果进行判断,由专业的技术人员做出评价和说明,并最终形成监测报告。