摘要:高速公路施(shī)工過(guò)程中首先(xiān)要(yào)考慮的因素就是(shì)施工過程中的安全(quán)性和穩定性,安全和穩定的施工對於我國公路建設有非常重要的意義。
天津市市政工程設計研究院(yuàn) 天津市 300392
摘(zhāi)要:高速公路施工過程中首先要考慮的因素就(jiù)是施工過程中的安全(quán)性和穩定性,安全和穩定的施工對於(yú)我國公路建設有(yǒu)非常重(chóng)要的意義。所謂隧道的施(shī)工監控量測指的是通過分析施工現場(chǎng)測量獲得的數據(jù)來對未來的事故和危險進行預判,近年來施工監控量測技術在高速公路隧道施工中得到了廣泛的應(yīng)用。隧道施工過程比較複雜,很多困難和危(wēi)險具有不可預知性,同時隧道內的構築方式、開挖方式、支護方式、支護結(jié)構和時機(jī)等因(yīn)素會影響隧道的穩定性(xìng)。因此下麵對於高速公(gōng)路隧道施工監控量測技術進行研究。
關鍵詞:高速公路;隧道施工;量測技(jì)術(shù)
引言:
在高速公路隧道施工時,首先要考慮施(shī)工的(de)安(ān)全性和支護結構的穩固性,這樣,才能保障隧道施工的順(shùn)利進(jìn)行。對高速公路隧道的施工作業進(jìn)行動態(tài)監測,主要是(shì)通過對現場的施工數據進行分析和比對(duì)來判斷高速公(gōng)路隧道是否安(ān)全(quán)。最近幾年,在高速公路隧道施(shī)工過程中,監控(kòng)量測技術得到了廣泛的應(yīng)用(yòng)。隧道施工具有工藝複雜、環境惡劣等特點,許多困難與危險都無法(fǎ)事先預知,並且,隧(suì)道施工所采(cǎi)取的構築方法、開挖方案、支護類型、支護結構(gòu)以及施工時機等要素都會對隧道的(de)穩定性(xìng)造成一定影響。因此(cǐ),對監控(kòng)量測技術在高速公路隧道施工應用進行研究有著重要的意義。
1、高速(sù)公路隧道施工監控量測技術的重要意義
隨著人們對交通基礎設施建設的日益重視,縣城區域高速公(gōng)路“能通全(quán)通”政策的不斷(duàn)落實,加(jiā)之對施工期間環(huán)保理念的深(shēn)入融合,以及在山(shān)嶺區域高速公路隧道的建設項目越來越多,隧道項目的施工對於高速公路工程而言都是(shì)重要(yào)的環節。監控(kòng)量測(cè)工作對(duì)於隧道(dào)項目施工發揮著關鍵作用,特別(bié)是在工(gōng)程(chéng)質量控製、節約(yuē)施工成(chéng)本(běn)、把控施工進度方麵有著突(tū)出效果,因此,必(bì)須要在開展工程的施工與組織設計工作中對監控量測技術的應用多加重視。
隧道的監控量測技術能夠通(tōng)過改變(biàn)支護類型和時間來控製工程(chéng)的質量和進度,同時還能夠控製工程的成(chéng)本。新奧法現場量(liàng)測在確認和修改支護設計參數和判別圍岩穩定上發揮(huī)著(zhe)非(fēi)常重要的作(zuò)用,能夠有效(xiào)的保證隧道施工的安全性。監理人員應當嚴格按照施工單位規定的要求進行拱頂下沉(chén)和淨空量測以保證隧道(dào)的設計淨空斷麵,相關量測數據和(hé)分析接軌應當及時的與設計進行比較,這樣能夠有效的掌握地(dì)表沉陷、圍岩以及支(zhī)護的工作狀態,在對圍岩穩定性進行評價的(de)過程中確定(dìng)或者調整支護(hù)結構、支護參數和支護時間,可(kě)以評(píng)價支護結(jié)構的合理性和安全性,在對設計和施工的合理性進行評估和信息反饋的過程中保證施工(gōng)安全和隧道的穩定(dìng)。
一般來(lái)說,隧(suì)道(dào)工程實際上屬於地下工程的一種(zhǒng),其自身具有一定的複雜性、隱蔽性、量測難度較高等特性。再加上隧道施(shī)工本身也具有不可預見性等許多難題(tí),在實際施工時,若是地質環境較差,不僅會為技術(shù)人員帶(dài)來諸多難題,而且還易(yì)引起隧道塌方、突水等問題,情況嚴重(chóng)時有可能會給現場(chǎng)的施工人員帶來生(shēng)命威(wēi)脅(xié),進而導致(zhì)施工無法正常進行,工程延期,使工程經濟效益受到嚴重影響(xiǎng)。隨著監(jiān)控量測技術的日益發展成熟,在實際工程中的普(pǔ)及應用,現在已經(jīng)能夠(gòu)全麵、有效地對隧道施工中潛在的問題加以準確預測,進而(ér)使得問題得以有效解決處理,並製定出合理可行的設計方案。在未來的交通工程項目建(jiàn)設中,將監控量測技術應用於高速公路隧(suì)道施工(gōng)中是一項必(bì)然舉措。不過也(yě)需要看到,在當前部分隧道施工項目中並未嚴格依照製定的監控量測方案(àn)實施,而且安(ān)排的工作人員數量與資質以及量測儀器都與方案要求存在一定(dìng)出入。
2、高速公路隧道施工監控量測的項目及內容
監(jiān)控量測工作的開展是(shì)為了(le)保證(zhèng)高速公路隧道施工的安全性,因此,施工單位(wèi)應該加強對高速公路隧道的監控量測,並且將監測結(jié)果反饋給專(zhuān)業人員,讓專業人員能(néng)夠對現場的實際施工情況進行分析和指導,進(jìn)而保障高速公(gōng)路隧道施工的安(ān)全性。除(chú)此之外,開展監控量測工作還可以使項目的經濟和環境效益得到優化。監控量測的主要內容(róng)為:監控量測隧道圍岩的位移情況和拱(gǒng)頂的沉降情況(kuàng),並通過位移(yí)情(qíng)況來判斷隧道圍岩的(de)受力情況。
支護壓力(lì)襯砌內的狀況是依照圍岩壓力與層間的支護壓力予(yǔ)以判斷而(ér)得出。按照監測項(xiàng)目的不同來分析圍岩條(tiáo)件的特點,了解隧道圍岩支(zhī)護方案與施工技術,確定支護結構的監(jiān)測(cè)範圍,是量測工作的必(bì)測對(duì)象。
在隧道(dào)開挖施工環節,需要將(jiāng)監控量測所(suǒ)得的數據(jù)信息作為重要參考依據,對隧道內(nèi)部的淨空變(biàn)化以及洞內狀(zhuàng)況實行全麵觀察。基於(yú)對附近環境(jìng)的位移情況的量測,能夠準確掌握隧道的穩定情況與安全程度,從(cóng)而通過這些信息數據來指導隧道的進一步施工。在實行監控量測工作(zuò)時,需要確保開挖、支護作業(yè)按照有關規(guī)定(dìng)規範化進行,並依照施(shī)工現場狀況對施工方案進行(háng)及時調整(zhěng),對監(jiān)測的目標和對象也要(yào)實行(háng)適當調整,處於隧道內的施工任務需要從洞內與洞外2個角度進行詳細(xì)觀察,在對(duì)施(shī)工現場相關信息進(jìn)行深入分析(xī)的基(jī)礎上,保障隧道(dào)施工工作的安全進行。此外,還需(xū)對已經完成施工的區(qū)域進行定(dìng)期觀察,並采取有效的應急措施來解決支護結構中頻繁(fán)出現異動的(de)部位,嚴格依照有關規範標準實行洞(dòng)內(nèi)外的監(jiān)察(chá)觀測,同時對觀(guān)察所得數據進行整理(lǐ)與存儲,為後續施工任務的開展提供指導依據。
3、高速(sù)公路隧道施工監控量測技術的相關流程和方法(fǎ)研究
在監控量測的過(guò)程中要按照相應的流程進行,首先應當對地質勘探資料進(jìn)行分析,並根據相應的數據來製定相應的監控量測方案,在施工、監控、地(dì)表觀測、地質預測(cè)與開挖驗證的過程中也可以利用這些勘探資料,根據圍(wéi)岩支護結構受力變形量測與狀態結構(gòu)觀測對隧道的安(ān)全性做(zuò)出判斷,然後對支護參數和相關應急參數進行修改,最後完成整個隧道(dào)施工。
在地表下沉測量的(de)過程中應(yīng)當埋設兩個基本點,這兩個點主要用來相對校核,為了獲(huò)得原始高程標準點的埋設要與附近(jìn)水準點聯測。在測點位置挖長(zhǎng)寬高200mm的坑,然(rán)後再在地表進行量測,在測點周圍利用(yòng)混凝土進行填實。通(tōng)常利用(yòng)水準儀或(huò)者全站儀(yí)進行量測。通過監測數據有(yǒu)效(xiào)的(de)判斷(duàn)周圍相對位移、和周邊位移速率和拱頂沉降等指標。在選擇量測(cè)的項目和具體觀察方法的過程(chéng)中應當參考圍岩的條件、施工方式和支護情況。同時可以采用接觸量測和高精度全站儀進(jìn)行非接觸量測。
最後根據量(liàng)測的結果來繪製位移量測和位移速度(dù)的變化圖(tú)表(biǎo),施工人員通過反饋得到隧(suì)道(dào)內的(de)圍岩和位移變化,隧(suì)道圍岩的變形過程反映(yìng)了圍岩經(jīng)過(guò)應力(lì)調整建(jiàn)立新的平(píng)衡的過(guò)程。其穩定性和變形值和時間有關係。通過分析和驗證(zhèng)斷麵的量測數據來確認量測(cè)結果的準確度,由回歸分析得到位移隨時間變化的動態曲線,由曲線可以得到位移和變化規律,確定圍岩穩定性的特(tè)征。在公路施工的過程中應當對隧道周邊和拱頂下沉的數據進行量測,及時觀察圍岩位移現象有沒有改變方向以及位移速(sù)率的改變情況(kuàng)。最後位移速(sù)率會逐漸的穩定。我們應當(dāng)根據洞內、外觀察(chá)數據和實際情(qíng)況來進行監測,通過對錯誤信息的修改和設計理念(niàn)的完善來獲(huò)得正確的數據,並利用這些數據來指導整個隧道施工工作。
4、結語
監控(kòng)量測技術對於高速公路隧道工程的順利施工有著重要意義,在具(jù)體應用時,應當嚴格根據監控量測方案對結構(gòu)實行位移量測、拱頂(dǐng)下沉量(liàng)測,並及時采取解決措施,使得施工人員人身安全得(dé)到有效保障。對圍岩的變化規(guī)律加以詳細掌握,可以有效解決(jué)隧道施工中的各項安全隱患,並基於對量測數據的深入分析(xī),聯係地質超前預報信息(xī),對預留變形量(liàng)、支(zhī)護參數以及施工計劃進行及時優化,進而提高高速公路隧道工(gōng)程的安全性和穩固性,推進我國交通基礎設施建設行業的發展(zhǎn)。