探討輸水隧洞工程施工監(jiān)控測量的目的及要求

彭健　劉陽秋

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

【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。施工分為平洞進口段、出口段兩個施工工作面，分別由2個隧洞施工隊承擔施工。平洞進出口各工作面同時施工開挖，并計劃每個工作面共掘進1725m。

2、施工過程中監(jiān)控測量、地質(zhì)預報

在施工過程中要加強監(jiān)控量測。使用QT-81型球鉸式坑道周邊收斂儀，拱頂使用精密水平儀、水平尺、鋼尺和測釬，分別進行周邊位移、拱頂下沉和地質(zhì)超前預報監(jiān)控，由監(jiān)測小組進行測點埋設(shè)，日常量測工作根據(jù)量測數(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，并對初期時態(tài)曲線進行回歸分析，同時繪制地質(zhì)描述圖，通過分析處理計算判斷，及時進行預報反饋，確保施工安全。

2.1 現(xiàn)場監(jiān)測的目的及要求?，F(xiàn)場監(jiān)控量測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施工技術(shù)規(guī)范》的要求，制定詳細的監(jiān)控量測計劃，設(shè)專職量測組，進行監(jiān)控量測，以量測資料為基礎(chǔ)及時修正支護系數(shù)，使支護參數(shù)與地層相適應(yīng)并充分發(fā)揮圍巖的自承能力，圍巖與支護體系達到最佳狀態(tài)，達到確保工程質(zhì)量、施工安全進度和節(jié)約投資的目的。結(jié)合本隧洞工程，量測具有以下作用：根據(jù)量測數(shù)據(jù)采取相應(yīng)措施，正確的應(yīng)用支護手段，保證隧道施工安全；根據(jù)圍巖的位移、變形及應(yīng)力狀況，將觀測成果及時整理，并據(jù)此調(diào)整鉆爆參數(shù)及提出必要的安全支護措施，及時調(diào)整和修正支護參數(shù)；隧洞開挖后僅做噴錨支護，而且圍巖暴露時間長，故在隧道內(nèi)特別是在一些斷層破裂帶進行監(jiān)控量測和圍巖松弛測定，通過分析性能較真實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，以利提高設(shè)計質(zhì)量和施工技術(shù)水平。

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

2.2.1 各類圍巖量測項目與方法

2.2.2 監(jiān)測項目分必測項目和選測項目。必測項目是用以判斷圍巖的變化情況和支護結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的經(jīng)常性量測。

2.2.3 測試要點

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

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

（3）B類量測項目主要用于驗證預設(shè)計的合理性和探討與支護襯砌的受力機理，作為A類量測的補充，用以調(diào)整和改變設(shè)計。B類量測宜在施工初期階段進行。

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

2.3 測點布置和量測

2.3.1 凈空量測測點布置。

2.3.2 拱頂下沉測點布置。

2.3.3 圍巖位移和錨桿軸力量測。

2.3.4 量測頻率和結(jié)束量測的時間

2.3.5 洞內(nèi)地質(zhì)超前預測預報

（1）洞內(nèi)地質(zhì)超前預測預報程序

（2）地質(zhì)和支護狀態(tài)觀察

（3）地質(zhì)預測預報內(nèi)容。對照勘測階段的地質(zhì)資料，預報地質(zhì)條件的變化情況及對施工的影響程度，隨工作面素描地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)；可能出現(xiàn)坍方、滑動影響施工時，預報其部位、形式、規(guī)模及發(fā)展趨勢，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)急措施時的預報；預報可能出現(xiàn)突然涌水地點，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，預報對施工的影響程度，巖體突然開裂或原有裂隙逐漸加寬時，應(yīng)預報其危害程度；在位移量測中發(fā)現(xiàn)圍巖變形速度加快時，預報對圍巖穩(wěn)定性的影響程度；隧洞淺埋段地面下沉或工裂，預報對隧道穩(wěn)定和施工的影響程度；洞口可能出現(xiàn)滑坡、墜石時、及時預報；預報由于施工不當，可能造成圍巖失穩(wěn)及其改進措施；繪制全洞地質(zhì)斷面、剖面的展開圖。

（4）地質(zhì)預報預測方法。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；超前鉆探（XY-1、YQ100A型）；淺層地震法（HSP地質(zhì)預報儀）；對地表水、地下水的調(diào)查。

（5）施工檢測管理。施工檢測結(jié)果應(yīng)盡快地反饋到施工和設(shè)計中去，以指導施工。

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

2.3.6 量測資料的整理

（1）對量測資料應(yīng)認真檢查、審核和計算，每次量測結(jié)束后，應(yīng)在二小時內(nèi)進行資料整理工作。

（2）及時將資料填入有關(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手段之間的對比。