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

結(jié)合工程實例,通過對財神梁隧道全斷面法和臺階法兩種不同開挖方法下典型斷面的圍巖變形監(jiān)測,研究了其穩(wěn)定性狀況,并對圍巖變形曲線進行了回歸分析,從而優(yōu)化開挖方法和指導(dǎo)施工。

隧道圍巖變形監(jiān)測及變形規(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)場實測資料,對道吾山隧道圍巖穩(wěn)定狀態(tài)進行分析研究,利用圍巖變形監(jiān)控數(shù)據(jù)建立并優(yōu)化灰色預(yù)測模型gm(1,1),采用該模型對圍巖位移變形進行預(yù)測,并將預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果進行對比分析,誤差較小。應(yīng)用灰色預(yù)測確定支護的最佳工作狀態(tài)和支護結(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,有必要進行施工圍巖變形監(jiān)測。系統(tǒng)地介紹了隧道圍巖變形監(jiān)測的原理和方法分析;并以走馬嶺隧道施工過程的深部圍巖變形監(jiān)測為依據(jù),獲取圍巖動態(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)測為隧道大變形預(yù)測、優(yōu)化二次支護時間等提供科學(xué)依據(jù)和施工建議,是巖土工程信息化設(shè)計、施工的重要手段。

介紹了湖北長陽縣某工程隧洞施工變形監(jiān)測斷面的布設(shè)方式、位移監(jiān)測結(jié)果及其對設(shè)計與施工的指導(dǎo)作用。變形監(jiān)測結(jié)果說明錨噴支護的手段作為完整的石灰?guī)r段的永久支護是可行的,作為頁巖施工期臨時支護也是有效的,但不能作為頁巖段的永久支護手段。然后利用實測巖體位移,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頁為1.4×104kg/cm2,初步分析該計算結(jié)果的可靠性,認為綜合考慮施工方法及時間因素,利用反算法所得的彈性模量進行工程設(shè)計是可行的

在新奧法的隧道設(shè)計理念中,施工中的變形監(jiān)測成為其重要的組成部分。為實時掌握青藏鐵路關(guān)角隧道的圍巖變形和支護結(jié)構(gòu)的受力特點,通過采用jss30a型數(shù)顯收斂計對圍巖進行周邊位移量和拱頂下沉量的監(jiān)測,研究其圍巖動態(tài)變化,預(yù)測和確認其最終穩(wěn)定時間。對隧道安全施工和二次襯砌的施工時間具有重要的指導(dǎo)意義。

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

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

論述用自動全站儀結(jié)合計算機組成隧道圍巖變形量測及分析系統(tǒng)的原理、功能及其開發(fā)應(yīng)用,提出全站儀雙站自由設(shè)站三維坐標非接觸量測、單站獨立坐標測線、雙站獨立坐標測線法等圍巖變形量測的理論和方法,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)測具有更好的可靠性和精度。簡述全站儀機載軟件、數(shù)據(jù)后處理軟件的設(shè)計和開發(fā),在機載軟件控制下,無需進行對中、量儀高,全站儀可自動完成對目標點的監(jiān)測,由計算機進行所有的數(shù)據(jù)處理、回歸分析和預(yù)報,為隧道施工提供及時的信息反饋。

以離軍高速公路黃土連拱隧道為工程背景,對地表沉降、地質(zhì)和支護狀況、拱頂下沉和水平收斂進行了現(xiàn)場監(jiān)測,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類圍巖比v類圍巖變形小,圍巖穩(wěn)定較快;三導(dǎo)洞施工法開挖中、左、右導(dǎo)洞和斷面開挖時,圍巖應(yīng)力一直處于重新調(diào)整中,變形也在不斷變化,且施工中開挖順序?qū)鷰r變形有很大影響,在洞室開挖施工中,要密切注意拱腰及拱頂?shù)淖冃吻闆r,加強v類圍巖監(jiān)測,及時進行臨時支護,盡早完成右洞初期支護,以防變形過大而圍巖失穩(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)場監(jiān)控量測中,量測條件、外界環(huán)境以及人為因素都會給測試數(shù)據(jù)帶來誤差,實測值需要經(jīng)過一定的數(shù)學(xué)處理才能應(yīng)用,因此必須進行回歸分析,找出表達時間(t)和位移(u)兩個變量相關(guān)關(guān)系的函數(shù)關(guān)系式,從而獲得能較準確反映實際情況的

以馬鞍山隧道施工為例,從監(jiān)測項目、測點布置、管理標準、預(yù)警制度及監(jiān)測實施等方面,論述了圍巖監(jiān)測不僅是實施信息化所必須,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)測在地下工程的設(shè)計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)測來指導(dǎo)一330m中段井底車場運輸大巷的返修加固設(shè)計與施工。

巷道圍巖變形監(jiān)測在地下工程的設(shè)計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)測來指導(dǎo)一330m中段井底車場運輸大巷的返修加固設(shè)計與施工。

新奧法是目前國內(nèi)外廣泛采用的隧道動態(tài)監(jiān)測設(shè)計施工方法,監(jiān)控量測是新奧法施工的重要組成部分。通過對汶馬高速公路鷓鴣山隧道施工過程中隧道水平收斂和拱頂下沉的監(jiān)測,研究了隧道圍巖的變形規(guī)律,并運用回歸分析進行了擬合,估算出圍巖的最終變形量,推斷出二次襯砌的合理時機,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,為類似工程的施工提供了參考。

針對有限元方法模擬隧道開挖過程受參數(shù)取值影響導(dǎo)致精度降低問題,提出利用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)值模擬方法來對隧道圍巖力學(xué)參數(shù)進行反演分析。對比實測值與模擬值,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；利用強度折減法,通過數(shù)值模擬計算相應(yīng)的拱頂沉降值,通過離散點擬合來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)實際,介紹了隧道施工中監(jiān)控量測工作的目的、內(nèi)容和方法,監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)處理以及監(jiān)控量測成果的分析與應(yīng)用。得出騾坪隧道圍巖變形監(jiān)測量均不大,基本在30d內(nèi)趨于穩(wěn)定,施工采用上下臺階法可行。

寒區(qū)鐵路隧道凍害影響到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和運營安全,而且減少了隧道的使用壽命,也增加了養(yǎng)護維修工作量,造成不良的社會影響。準池鐵路共有隧道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。為此開展科研攻關(guān),研究了寒區(qū)鐵路隧道凍害形成機理、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)備簡單、施工效率高,給類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)定和運營安全,而且減少了隧道的使用壽命,也增加了養(yǎng)護維修工作量,造成不良的社會影響.準池鐵路共有隧道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.為此開展科研攻關(guān),研究了寒區(qū)鐵路隧道凍害形成機理、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)備簡單、施工效率高,給類似工程施工提供參考.

隨著經(jīng)濟建設(shè)的突飛猛進，高速鐵路已成為中國鐵路建設(shè)的一個專門化方向。由于高速鐵路對線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。圍巖分級不僅是高速鐵路隧道穩(wěn)定性評價的基礎(chǔ)，也是正確指導(dǎo)設(shè)計，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，中國高速鐵路隧道圍巖分級仍采用鐵道部2005年頒發(fā)的《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》（tb10003—2005）的分級方案，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)和圍巖分級研究產(chǎn)生了突破行進展，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，圍巖探測技術(shù)也有了長足的發(fā)展，這些都為高速鐵路隧道圍巖定量分級方案的制定創(chuàng)造了條件。

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

近年來,我國高鐵隧道施工不斷增加,如何對淺埋暗挖施工隧道的軟弱圍巖進行行之有效的變形監(jiān)測工作也成為各項目施工階段重要的一環(huán)。提出采用全站儀后方交會法設(shè)站定向,非接觸測量方法監(jiān)測隧道圍巖變形,推導(dǎo)了自由設(shè)站點的坐標計算模型,并以實踐中長期觀測獲得的數(shù)據(jù)作為支撐,說明該方法的可行性,為其他類似工程提供可借鑒的經(jīng)驗。