⑵仰拱沉降
l 監(jiān)測(cè)內(nèi)容:
監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括洞口地表情況、地表沉降的觀察。
l 基點(diǎn)布設(shè):根據(jù)隧道施工狀況選擇隧道地表下沉量測(cè)斷面,每個(gè)斷面各布置7~11個(gè)地表下沉量測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)布設(shè):
在測(cè)點(diǎn)位置挖長(zhǎng)、寬、深均為
l 量測(cè):
用高精度全站儀進(jìn)行觀測(cè)。要求:a)觀測(cè)應(yīng)在儀器檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行,且避免在測(cè)站和標(biāo)尺有振動(dòng)時(shí)進(jìn)行;b)盡量選擇在每一天同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)堅(jiān)持四固定原則,即:施測(cè)人員固定,測(cè)站位置固定,測(cè)量延續(xù)時(shí)間固定,施測(cè)順序固定,且應(yīng)每隔30天用精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行基點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測(cè),其誤差不得超過(guò)±0.5nmm(n為測(cè)站數(shù))。
l 數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析:
可繪制時(shí)間-位移與距離-位移圖,曲線正常則說(shuō)明位移隨施工的進(jìn)行漸趨穩(wěn)定。如果出現(xiàn)反常,出現(xiàn)反彎點(diǎn),說(shuō)明地表下沉出現(xiàn)點(diǎn)驟增加現(xiàn)象,表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)狀況,應(yīng)立即采取措施。與拱頂下沉對(duì)比,間接反映隧道的穩(wěn)定及隧道拱部以上圍巖的運(yùn)動(dòng)狀況。

壓力盒布設(shè)在圍巖與初襯之間,即測(cè)得圍巖壓力;壓力盒布設(shè)在初襯與二襯之間,即測(cè)得兩層支護(hù)間壓力。
測(cè)點(diǎn)布設(shè):
應(yīng)把測(cè)點(diǎn)布設(shè)在具有代表性的斷面的關(guān)鍵部位上(如拱頂、拱腰、拱腳、邊墻仰拱等),并對(duì)各測(cè)點(diǎn)逐一進(jìn)行編號(hào)。埋設(shè)壓力盒時(shí),要使壓力盒的受壓面向著圍巖。在隧道壁面,當(dāng)測(cè)圍巖施加給噴砼層的徑向壓力時(shí),先用水泥砂漿或石膏把壓力盒固定在巖面上,再謹(jǐn)慎施作噴砼層,不要使噴砼與壓力盒之間有間隙,保證圍巖與壓力盒受壓面貼緊。
⑷鋼支撐內(nèi)力
每環(huán)格柵鋼拱架布設(shè)鋼筋計(jì),分別沿鋼架的內(nèi)外邊緣成對(duì)布設(shè)。安裝前,在鋼拱架待測(cè)部位并聯(lián)焊接鋼弦式鋼筋計(jì),在焊接過(guò)程中注意對(duì)鋼筋計(jì)淋水降溫,然后將鋼拱架由工人搬至洞內(nèi)立好,計(jì)下鋼筋計(jì)型號(hào),并將鋼筋計(jì)編號(hào),用透明膠布將寫在紙上的編號(hào)緊密粘貼在導(dǎo)線上。注意將導(dǎo)線集結(jié)成束保護(hù)好,避免在洞內(nèi)被施工所破壞。
根據(jù)鋼筋計(jì)的頻率-軸力標(biāo)定曲線可將量測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)直接換算出相應(yīng)的軸力值,然后根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)計(jì)算方法可算出鋼筋軸力計(jì)所在的拱架斷面的彎矩,并在隧道橫斷面上按一定的比例把軸力、彎矩值點(diǎn)畫在各鋼筋計(jì)分布位置,并將各點(diǎn)連接形成隧道鋼拱架軸力及彎矩分布圖。
對(duì)于型鋼鋼拱架,用鋼表面應(yīng)變計(jì)或鋼筋應(yīng)力計(jì),其他與格柵鋼拱架的鋼筋計(jì)量測(cè)法相同。
⑸襯砌應(yīng)力量測(cè)
在襯砌的內(nèi)外層鋼筋中成對(duì)布設(shè)。安裝前,在主筋待測(cè)部位并聯(lián)焊接鋼弦式應(yīng)力計(jì),在焊接過(guò)程中注意對(duì)應(yīng)力計(jì)淋水降溫,計(jì)下應(yīng)力計(jì)型號(hào),并將應(yīng)力計(jì)編號(hào),用透明膠布將寫在紙上的編號(hào)緊密粘貼在導(dǎo)線上。注意將導(dǎo)線集結(jié)成束保護(hù)好,避免在洞內(nèi)被施工所破壞。
根據(jù)應(yīng)力計(jì)的頻率-軸力標(biāo)定曲線可將量測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)直接換算出相應(yīng)的軸力值,然后根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)計(jì)算方法可算出應(yīng)力計(jì)所在斷面的軸力、彎矩,并在隧道橫斷面上按一定的比例把軸力、彎矩值點(diǎn)畫在各應(yīng)力計(jì)分布位置,并將各點(diǎn)連接形成隧道軸力及彎
⑹地質(zhì)超前預(yù)報(bào)
A、隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作原理
隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的工作原理是利用在隧道圍巖內(nèi)以排列方式激發(fā)彈性波,彈性波在向三維空間傳播的過(guò)程中,遇到聲阻抗界面,即地質(zhì)巖性變化的界面、構(gòu)造破碎帶、巖溶和巖溶發(fā)育帶、煤層采空區(qū)等,會(huì)產(chǎn)生彈性波的反射現(xiàn)象,這種反射回波被隧道圍巖內(nèi)的檢波裝置接收下來(lái),通過(guò)數(shù)據(jù)處理,從中拾取掌子面前方的反射波信息,達(dá)到預(yù)報(bào)界面位置和規(guī)模的目的。在隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)的采集工作中,同時(shí)采集三個(gè)分量的地震波,即隧道圍巖的縱波Vp、橫波Vsh和橫波Vsv,構(gòu)造或巖溶發(fā)育帶內(nèi)若充水,依據(jù)水有利于縱波傳播而不利于橫波傳播的道理,則會(huì)造成縱、橫波反射能量方面的差異,采集彈性波的這種信息則可據(jù)此作出構(gòu)造帶是否充水的結(jié)論。
B、儀器設(shè)備
隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)采用TGP12地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀,該儀器能夠預(yù)測(cè)隧道圍巖中對(duì)掌子面前方100~200米范圍內(nèi)的巖性變化、斷層、破碎帶、巖溶發(fā)育帶以及它們的產(chǎn)狀、規(guī)模和前方巖層的含水特性作出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

圖7 TGP12隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀
C、現(xiàn)場(chǎng)采集技術(shù)
隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作,一般在隧道開(kāi)挖進(jìn)尺
① 接收系統(tǒng)
TGP12隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀的接收系統(tǒng),可以根據(jù)需要選擇道數(shù),接收系統(tǒng)的布置應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
接收孔的布置方式見(jiàn)下圖:

一般條件下采用接收1和接收2兩個(gè)檢波器接收的方式,檢波器為X、Y、Z三個(gè)分量,三個(gè)分量有利于縱波(P波)、橫波(Sh波)和橫波(Sv波)的接收,有利于預(yù)報(bào)工作中的多參數(shù)利用。
② 激發(fā)系統(tǒng)
激發(fā)采用炸藥激震,炸藥由電雷管引爆(不用火雷管等其它雷管,避免延遲對(duì)預(yù)報(bào)造成影響)。
采集系統(tǒng)包括接收、激發(fā)、以及儀器站工作的完整過(guò)程。在接收與激發(fā)工作準(zhǔn)備完畢后,在儀器上輸入采集參數(shù)。由于TGP12隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀的放大器為瞬時(shí)浮點(diǎn)放大器,儀器采集時(shí)不需要設(shè)計(jì)旋鈕調(diào)節(jié)。采樣率決定信號(hào)的分辨程度,采樣率小對(duì)信號(hào)的分辨能力強(qiáng)。采樣點(diǎn)數(shù)決定信號(hào)的采集長(zhǎng)度,儀器設(shè)計(jì)采樣點(diǎn)數(shù)的調(diào)節(jié)為滾動(dòng)方式,有:1024點(diǎn)、2048點(diǎn)、4096點(diǎn)和8192點(diǎn)四檔,現(xiàn)場(chǎng)采集操作利用儀器界面上的水平箭頭來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇。