2.6.1 一般规定
(1)监控量测数据应及时进行校对、整理和分析。
(2)信息反馈以变形量测为主,依据时态曲线对围岩稳定性、支护结构工作状态及周围环境的影响进行判定,验证和优化设计参数,指导施工。浅埋偏压隧道、高地应力隧道、岩溶发育区隧道、水下隧道、瓦斯隧道及大跨径隧道应结合相应的压力、水量、瓦斯监测等进行信息反馈。
(3)监控量测信息传递渠道应确保畅通,反馈应及时有效。
2.6.2 监控量测数据处理分析
(1)监控量测数据的处理分析包括数据校核、数据整理及数据分析。
(2)每次量测后应立即对数据进行校核,如有异常及时补测。当量测数据出现突变时,应立即加密量测频率,查明原因。
(3)每次量测后应及时对数据进行整理,包括数据计算、填表制图、误差分析等。量测数据的计算分析不仅应对每个项目进行单项分析,还应进行多项目的综合分析。当时态曲线呈现收敛趋势时,应根据曲线形态选择合适的函数进行回归分析,计算该测点的最终位移值。
(4)变形速率和变形加速度是评价隧道围岩稳定性的重要指标。
①围岩变形速率是指隧道周壁单位时间位移变化量,按式 (1)计算。
式中:vn——ti~tn时段内围岩变形速率(mm/d);
tn,ti——量测时间(d);
un,ui——tn,ti时刻位移累计值(mm)。
②围岩变形加速度是指隧道周壁单位时间变形速率变化量,按式 (2)计算。
式中:an——ti~tn时段内围岩变形加速度(mm/d2);
tn,ti——量测时间(d);
vn,vi——tn,ti时刻变形速率(mm/d)。
(5)量测数据的分析包括以下内容:
①绘制位移 (位移速率)、应力 (应力速率)、应变 (应变速率)的时态曲线;
②绘制位移、应力、应变随开挖工作面推进变化的曲线;
③绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上的分布图;
④选择回归曲线,预测最终值,并与控制基准进行比较。
(6)爆破震动安全允许距离,可根据爆破振动速度按式 (3)计算。
式中:R——爆破震动安全允许距离 (m);
Q——炸药量,齐发爆破为总药量,延时爆破为最大一段药量 (kg);
V——保护对象所在地质点振动安全允许速度 (cm/s);
K,a——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数,可按表5-11选取,或通过现场试验确定。
表5-11 爆破区不同岩性的K,a值
注:硬岩单轴饱和抗压强度大于60MPa,中硬岩单轴饱和抗压强度30~60MPa,软岩单轴饱和抗压强度小于30MPa。
2.6.3 监控量测信息反馈
(1)监控量测信息反馈应根据量测数据分析结果评价隧道结构和建 (构)筑物的安全性、支护参数的合理性及施工方法的适宜性,并提出相应工程对策与建议。
监控量测信息反馈程序按图5-4进行。
图5-4 监测反馈程序框图
(2)隧道监控量测工作应根据控制基准建立预警机制,可按表5-12实行三级管理。
表5-12 位移管理等级
注:U为实测位移值;U1B为距开挖工作面1B范围内的位移值;U2B为距开挖工作面1B~2B范围内的位移值;B为隧道开挖宽度。
(3)遇到下列情况之一时,也应提出预警并分级管理。
①变形速率连续三天大于等于5mm或一天大于等于10mm,实行Ⅰ级管理;
②支护结构出现开裂,实行Ⅰ级管理;
③地表出现开裂、坍塌,实行Ⅰ级管理;
④瓦斯浓度大于0.5%,实行Ⅰ级管理;
⑤渗水压力或水流量突然增大,实行Ⅱ级管理;
⑥水体颜色或悬浊物发生变化,实行Ⅱ级管理。
(4)二次衬砌施作时应满足下列要求:
①水平收敛速度小于0.2mm/d,拱顶或底板垂直位移速度小于0.1mm/d;
②隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降;
③隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上;
④对浅埋、软弱、高地应力围岩等特殊地段应视现场情况确定。
2.6.4 监控量测成果资料
(1)施工过程中应编制实时预警报告和阶段性成果报告,工程完工后编写总体工作报告。对重点部位、异常部位宜编写专项工作报告。
(2)实时预警报告应包括工程概况、量测数据分析、预警内容、结论与建议等内容。
(3)阶段性成果报告及总体工作报告应包括下列内容:
①监控量测实施方案;
②实际测点布置图;
③监控量测数据汇总表及分析曲线图;
④结论与建议。
(4)专项工作报告应包括工程概况、量测数据汇总表及曲线图、综合分析、结论与建议等内容。
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