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摘要:监控量测技术在高速公路隧道中被广泛应用,通过施工中的监控工作,对隧道围岩、支护结构的变形和应力形状等形成更准确的了解,以保证地层和结构的安全性、稳定性。通过监控量测得到的信息反馈,进一步对设计参数和施工工艺进行优化,保证隧道工程的施工质量,因此需对监控量测技术具备全面认知,以便更好地在实践中应用。本文将对监控量测技术在高速公路隧道施工中的应用进行研究,以供参考。
关键词:监控量测技术;高速公路;隧道施工;应用
引言
高速公路工程的施工往往具有复杂性,考验着各项技术措施的具体应用情况。目前,高速公路工程最具难度性的施工环节莫过于高速公路隧道的施工,毕竟公路隧道往往建设在水文条件和地质条件都极为复杂的地区,受到地质勘探技术、隧道建设资金等因素的直接影响,非常容易受到地质灾害造成的消极影响,所要注意高速公路施工技术的科学应用。
1监控测量技术概述
1.1监控量测技术的介绍
随着对隧道施工的标准化及品质工程要求的不断提高,监控量测工作在隧道施工中的作用已得到重视和认可。新奥法施工主要包括三方面,分别是光面爆破、描喷初期支护、监控量测,其中监控量测主要是为隧道施工过程提供技术方面的参考,监控量测能直观地监测围岩的收敛变形,在施工中对地层(表)、建(构)筑物、地表隆降和支护结构动态进行的经常性观察和测量,并及时反馈信息以指导施工。通过拱顶沉降数据分析,合理确定预留变形量;通过周边收敛数据分析,及时调整支护参数。其原理是对监测数据进行回归分析,利用分析结果,与实际相结合对隧道施工进行指导。
1.2监控量测内容
在隧道现场施工中,会存在较多的影响因素,要减少其对施工质量的影响,就需要优化当前的设计形式,依照固定操作体系、设计准则等,明确项目的建设类型,对围岩的稳定性进行判断,并以此为依据进行设计。设计模式对于设计效果的实现有很大影响,因此要选择符合设计标准的项目,对其稳定状态、锚喷支护稳定性进行深入分析,并确定最终使用的支护形式。在隧道施工中,监控量测是设计形式重要组成部分,在具体设计中会利用现场设计形式监测隧道围岩,并以此来指导隧道施工。具体应用过程中,要明确基础操作的属性,按照实际工程的围岩等级等因素,获取相关的有效数据,以维护施工体系。在具体应用中,监控量测可以对信息进行动态监测并指导之后的工作,对设计修改提供必要的支持。
2高速公路隧道施工监控量测技术现状
2.1监控测点布置技术现状
高速公路隧道的施工监控量测,通常包括必测项目和选测项目两大主要类型,这些都要求在确保安全的施工现场得到有序的落实,从而使得技术的应用能够符合公路隧道施工的实际情况。不过目前很多施工单位还是过于依赖监控单位提供的数据或提出的要求,所以在测点位置的时候总是容易出现不规范的现象,不利于真实反映被测量位置在施工过程中发生的真实位移或者变形情况。
2.2隧道超前地质预报现状
高速公路隧道超前地质预报技术的落实,要建立在充足的地质资料基础上,从而确保隧道开挖现场的水文条件或者地质特征,不会对技术的应用效果造成影响。超前地质预报属于公路隧道施工的核心环节,能够帮助及早预防施工现场的地质灾害情况,从而降低施工的成本损失情况,在施工环节要求密切重视技术操作的规范化和标准化,以此保障公路隧道施工的安全性和稳定性[1]。
3监控量测的流程和方法
3.1监控量测的流程
(1)对地质勘测资料进行充分分析,并在隧道施工前制定完善的监控量测方案。(2)施工前进行监控量测方案验证,并对其进行观察。(3)隧道施工后,对施工过程中产生的变化做出解决方案,使工程能够更好地进行下去。(4)根据对隧道监控量测所得到的数据,对隧道安全做出判断,做好应急方案。
3.2监控量测的方法
⑴对工作面及初期支护后的地段进行观察。对工程的地质条件进行观察记录,技术人员利用地质罗盘仪等工具对挖面附近初期支护状况进行观察,从而判断围岩、支护的稳定。⑵沉降监测。针对隧道洞口段、浅埋和偏压段地表等方面。以隧道洞口为例,由于洞口段覆盖层比较薄,难以形成拱面状,对地表造成沉陷,为了使这段工程能顺利执行,确保隧道洞口的顺利建造,对地表进行沉降监测。⑶收敛量测。①传统性接触量测:在鱼竿顶端固定一个粗细适当的挂钩,利用鱼竿对周边进行收敛式量测。②非接触性量测:采用对边量测方法或三维坐标法进行量测。⑷下沉量测。可以使用非接触性量测的方法对拱顶进行下沉量测。
4监控量测项目开展
4.1观察隧道地质和支护状况
在隧道施工中,一些工程可以通过观察,来直观地了解其开挖呈现的围岩性质状况、地下水情况和支护结构情况等。
4.2周边位移量测
进行周边位移量测时,一般主要选择使用收敛计,如果满足隧道条件,也可以选择使用高精度的全站仪。通常在操作中,会根据之前设计的测线来进行测点埋设,采用上下台阶法进行施工,一般会开挖完成上台阶之后,采集该台阶的测线相关数据。完成下台阶开挖后,再采集下台阶数据。在现场施工条件的制约下,完成下台阶开挖之后,普遍只进行下部测线的量测。
4.3拱顶下沉量测
进行拱顶下沉量测时,可采用的方式主要有两种,即直观量测和间接推算。使用精密水准仪等进行量测,也可以将拱顶进行反光贴片的均匀布设,再配合精密水准仪进行量测。此外,通过周边位移量测数据,也可以对拱顶下沉量进行合理推算。在拱顶下沉量测中,要注意检测基准点稳定性、设置规范性,这些都会对量测结果产生影响。因此,要注意控制其设置合理性,在埋设基准点时,选择合适的位置和方法,施工中要对其进行必要的保护。
4.4地表沉降量测
进行地表沉降量测时,会用到水准仪或者高精度全站仪,根据工程的围岩条件、周边环境等进行监测断面、测点间距的确定。对监测获得的数据要做好记录工作,并对其进行全面分析,以此来估测施工中地表出现变形的趋势,对设计和施工都有非常重要的指导意义。
5隧道围岩体系判别方式
5.1围岩稳定性因素判断
在隧道工程施工中,安全施工一直是重点考虑的问题,要对设计进行有效优化,需要按照固定设计形式和围岩力学设计形式,研究其稳定设计体系,从而体现出具体测量形式应用的成效,保证施工安全。在隧道变形检测中,要从固定设计体系出发,充分考虑其操作和施工形式,根据围岩稳定性设计参数进行优化分析。
5.2拱石山隧道预警机制
由于在实际工程中存在设计因素差异,因此要充分考虑隧道设计形式,对具体设计形式进行分析,确定数据源,从而优化设计。以固定操作形式为设计目标,充分利用监控量测数据,对隧道支护安全性、围岩稳定性进行定量评价。同时,确立合理的预警指标,建立起完善的预警机制,在变形情况超出警戒值时,要及时采取合理的措施控制其发展,确保隧道施工的安全性。
结束语
在隧道施工中,监控量测作业具有非常重要的意义,便于相关人员准确了解围岩结构、支护结构具体情况,遇到问题时可以采取措施积极应对,降低隧道施工的风险,同时还可推动信息化动态施工的发展。今后还要积极对新技术等进行改进,推动监控量测的进步。
参考文献:
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