探討輸水隧洞工程施工監(jiān)控測(cè)量的目的及要求

彭健　劉陽(yáng)秋

【摘要】在水里工程當(dāng)中，引水隧洞施工可以說是整個(gè)工程最重要的步驟，為了確保引水隧洞工程能夠順利的展開，需要對(duì)各個(gè)方面的因素都進(jìn)行慎重的考慮，才能夠保證隧洞施工的順利進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】水利工程；引水隧洞

1、工程概況

本輸水隧洞工程劃全長(zhǎng)3450m，隧洞斷面為2.3×2.7m，其中在隧洞主洞洞身SD1+492.917處設(shè)置支洞斜井長(zhǎng)292.043m，隧洞斷面為2.7×2.5m，與主洞交匯處斷面為4.7×2.7m。施工分為平洞進(jìn)口段、出口段兩個(gè)施工工作面，分別由2個(gè)隧洞施工隊(duì)承擔(dān)施工。平洞進(jìn)出口各工作面同時(shí)施工開挖，并計(jì)劃每個(gè)工作面共掘進(jìn)1725m。

2、施工過程中監(jiān)控測(cè)量、地質(zhì)預(yù)報(bào)

在施工過程中要加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。使用QT-81型球鉸式坑道周邊收斂?jī)x，拱頂使用精密水平儀、水平尺、鋼尺和測(cè)釬，分別進(jìn)行周邊位移、拱頂下沉和地質(zhì)超前預(yù)報(bào)監(jiān)控，由監(jiān)測(cè)小組進(jìn)行測(cè)點(diǎn)埋設(shè)，日常量測(cè)工作根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)繪制凈空水平收斂圖，拱頂下沉距開挖工作面距離關(guān)系圖，并對(duì)初期時(shí)態(tài)曲線進(jìn)行回歸分析，同時(shí)繪制地質(zhì)描述圖，通過分析處理計(jì)算判斷，及時(shí)進(jìn)行預(yù)報(bào)反饋，確保施工安全。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的目的及要求?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是新奧法隧洞施工的核心技術(shù)之一，按照《水利水電地下工程錨噴支護(hù)施工技術(shù)規(guī)范》的要求，制定詳細(xì)的監(jiān)控量測(cè)計(jì)劃，設(shè)專職量測(cè)組，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，以量測(cè)資料為基礎(chǔ)及時(shí)修正支護(hù)系數(shù)，使支護(hù)參數(shù)與地層相適應(yīng)并充分發(fā)揮圍巖的自承能力，圍巖與支護(hù)體系達(dá)到最佳狀態(tài)，達(dá)到確保工程質(zhì)量、施工安全進(jìn)度和節(jié)約投資的目的。結(jié)合本隧洞工程，量測(cè)具有以下作用：根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)采取相應(yīng)措施，正確的應(yīng)用支護(hù)手段，保證隧道施工安全；根據(jù)圍巖的位移、變形及應(yīng)力狀況，將觀測(cè)成果及時(shí)整理，并據(jù)此調(diào)整鉆爆參數(shù)及提出必要的安全支護(hù)措施，及時(shí)調(diào)整和修正支護(hù)參數(shù)；隧洞開挖后僅做噴錨支護(hù)，而且圍巖暴露時(shí)間長(zhǎng)，故在隧道內(nèi)特別是在一些斷層破裂帶進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)和圍巖松弛測(cè)定，通過分析性能較真實(shí)地反映圍巖的變形和位移，并通過位移反分析，反推圍巖力學(xué)參數(shù)和原始應(yīng)力；積累資料，為同類工程施工積累經(jīng)驗(yàn)，以利提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工技術(shù)水平。

2.2 洞內(nèi)施工監(jiān)控量測(cè)。施工監(jiān)控量測(cè)是在隧洞開挖過程中，使用各種量測(cè)儀表和工具對(duì)圍巖變化情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行量測(cè)，并在洞門段依據(jù)量測(cè)結(jié)果確定襯砌施做時(shí)間。

2.2.1 各類圍巖量測(cè)項(xiàng)目與方法

2.2.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目。必測(cè)項(xiàng)目是用以判斷圍巖的變化情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的經(jīng)常性量測(cè)。

2.2.3 測(cè)試要點(diǎn)

（1）洞內(nèi)觀察：開挖工作面的觀察，在每個(gè)開挖面進(jìn)行，特別是軟弱圍巖條件下，開挖后應(yīng)立即進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，并繪出地質(zhì)素描圖。若遇特殊不穩(wěn)定情況時(shí)，應(yīng)派專人進(jìn)行不間斷觀察。

（2）圍巖位移量測(cè)：圍巖位移量測(cè)是在鉆孔中埋入單點(diǎn)或多點(diǎn)位移計(jì)以測(cè)試巖體內(nèi)部各點(diǎn)的相對(duì)位移。圍巖位移量測(cè)斷面縱向間距一般為凈空變化量測(cè)斷面間距的3-5倍。

（3）B類量測(cè)項(xiàng)目主要用于驗(yàn)證預(yù)設(shè)計(jì)的合理性和探討與支護(hù)襯砌的受力機(jī)理，作為A類量測(cè)的補(bǔ)充，用以調(diào)整和改變?cè)O(shè)計(jì)。B類量測(cè)宜在施工初期階段進(jìn)行。

（4）凈空變化量測(cè)和拱頂下沉量測(cè)，應(yīng)在同一斷面上進(jìn)行。量測(cè)斷面的間距與隧洞長(zhǎng)度、圍巖條件、開挖方法等多種因素有關(guān)。

2.3 測(cè)點(diǎn)布置和量測(cè)

2.3.1 凈空量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置。

2.3.2 拱頂下沉測(cè)點(diǎn)布置。

2.3.3 圍巖位移和錨桿軸力量測(cè)。

2.3.4 量測(cè)頻率和結(jié)束量測(cè)的時(shí)間

2.3.5 洞內(nèi)地質(zhì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

（1）洞內(nèi)地質(zhì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)程序

（2）地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)觀察

（3）地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)內(nèi)容。對(duì)照勘測(cè)階段的地質(zhì)資料，預(yù)報(bào)地質(zhì)條件的變化情況及對(duì)施工的影響程度，隨工作面素描地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)；可能出現(xiàn)坍方、滑動(dòng)影響施工時(shí)，預(yù)報(bào)其部位、形式、規(guī)模及發(fā)展趨勢(shì)，并提出處理措施；隧道將穿越不穩(wěn)定巖層，較大斷層等特殊地段需改變施工方法或作應(yīng)急措施時(shí)的預(yù)報(bào)；預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)突然涌水地點(diǎn)，涌水量大小，地下水、泥砂含量及施工的影響；軟巖再現(xiàn)內(nèi)鼓、片幫掉塊地段，預(yù)報(bào)對(duì)施工的影響程度，巖體突然開裂或原有裂隙逐漸加寬時(shí)，應(yīng)預(yù)報(bào)其危害程度；在位移量測(cè)中發(fā)現(xiàn)圍巖變形速度加快時(shí)，預(yù)報(bào)對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響程度；隧洞淺埋段地面下沉或工裂，預(yù)報(bào)對(duì)隧道穩(wěn)定和施工的影響程度；洞口可能出現(xiàn)滑坡、墜石時(shí)、及時(shí)預(yù)報(bào)；預(yù)報(bào)由于施工不當(dāng)，可能造成圍巖失穩(wěn)及其改進(jìn)措施；繪制全洞地質(zhì)斷面、剖面的展開圖。

（4）地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)方法。隧洞開挖面地質(zhì)素描；巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查；涌水量觀測(cè)；超前鉆探（XY-1、YQ100A型）；淺層地震法（HSP地質(zhì)預(yù)報(bào)儀）；對(duì)地表水、地下水的調(diào)查。

（5）施工檢測(cè)管理。施工檢測(cè)結(jié)果應(yīng)盡快地反饋到施工和設(shè)計(jì)中去，以指導(dǎo)施工。

（6）位移速率標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)每天凈空變化大于1mm時(shí)，則認(rèn)為圍巖處于急劇變形階段，加強(qiáng)支護(hù)，加強(qiáng)觀測(cè)；當(dāng)每天凈空變化值在0.2-1.0mm之間時(shí)，則認(rèn)為圍巖處于緩慢變形階段，表示圍巖向穩(wěn)定方向發(fā)展；當(dāng)每天凈空變化值小于0.2mm時(shí)，則認(rèn)為圍巖基本穩(wěn)定。

2.3.6 量測(cè)資料的整理

（1）對(duì)量測(cè)資料應(yīng)認(rèn)真檢查、審核和計(jì)算，每次量測(cè)結(jié)束后，應(yīng)在二小時(shí)內(nèi)進(jìn)行資料整理工作。

（2）及時(shí)將資料填入有關(guān)圖表，使能了解數(shù)據(jù)反映的變化規(guī)律，便于各斷面和不同量測(cè)手段之間的對(duì)比。