Page 258 - 公路桥梁工程与隧道施工
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公路桥梁工程与隧道施工
函数的相关系数的对比,在第四章麻栗场隧道的监控数据的分析中,使用对数函数以
及指数函数进行回归分析是比较恰当的。
(二)监测信息反馈
在复杂多变的隧道施工条件下,如何进行准确的信息反馈是监测的主要内容,对
取得的变形数据要进行准确的信息反馈,就必须先建立一个判别标准,以供工程人员
作出判断。本小节将对变形监测基准进行研究。
目前,判断标准一般可以通过两种途径来实现:即理论反馈法和经验反馈法,本
书主要研究经验反馈法来分析围岩的稳定性。此法是建立在现场监测的基础之上的;
其核心是根据经验建立一些判断标准来直接根据变形量测结果或回归分析变形数据来
判断围岩的稳定性和支护系统的工作状态。在施工监测过程中,数据“异常”现象的
出现可以作为调整支护参数和采取相应的施工技术措施的依据。何为“异常”,这就
需要针对不同的工程条件(如围岩地层、埋深、隧道断面、支护、施工方法等)建立
一些根据量测数据对围岩稳定性和支护系统的工作条件进行判断的准则,根据本章概
述部分,位移监测可作为施工监控的依据,那么判断围岩稳定应为位移量和位移速率
或与位移有关的量,因此有必要针对这些指标进行研究,以得到一个合理的监测基准。
1. 判别指标分析
(1)围岩变形容许位移值分析
容许位移值是指保证隧道不产生有害松动和保证地表不产生有害下沉量的条件
下,自隧道开挖起到变形稳定为止,在起拱线位置的隧道壁面间水平位移总量的最大
容许值,也有用拱顶的最大容许下沉值表示的。在隧道开挖的过程中,若发现量测到
的位移总量超过容许极限值,或者根据已测位移加以预测的围岩稳定时的位移将超过
极限值,则意味着围岩位移超限,支护系统必须加强,否则有失稳的危险。
以围岩位移为对变形稳定状况进行判断的关键和难点在于围岩的容许位移或极限
位移量的确定,在某些情况下,围岩变形量达几十毫米的情况下(未达到容许位移值),
隧道就发生了塌方,而在某些情况下,围岩变形量达数百毫米,大大超出了规范的容
许位移值,也不出现塌方。目前,容许极限位移值的确定国内外尚未达成统一的标准。
法国 M.Louis 提出最大容许位移随埋深而异,约为埋深的 1‰。奥地利的阿尔贝格隧道,
净空变化的允许值为隧道半径的 10%,或锚杆长度的 10%,最好控制在 30mm 以内。
日本“新奥法设计施工技术指南草案”提出按围岩类别的允许净空收敛值,日本学者
的研究表明,容许变形量的上限值一般为:岩石地层 1.5%,土砂地层为 4%,当变形
量超过 2% 时(岩石地层),一部分支护构件开始屈服,失去支撑作用,支护结构失稳,
需要更换支撑,因此施工困难。在日本的折爪隧道进行的测量表明,当拱顶和侧壁的
内空相对位移各自超过 200mm 和 300mm 时,就需要更换支撑了,这时的位移量与隧
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