CN114033433A - 一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及隧道监控技术领域,更具体而言,涉及一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法。包括以下步骤:S1、对隧道裂缝进行统计排查,建立二次裂缝统计表;S2、拱顶下沉测量;S3、边墙变形收敛测量;S4、底板变形观测;S5、对于开裂严重的二衬段落或主裂缝周边出现交叉裂缝、网格裂缝,需要拆换重新浇筑的二衬,在拆除重做时,对拆换段二衬应力观测;S6、对各项测量所得数据做详细记录,及时整理。本发明对隧道动态变化进行实时观测,以得到准确、科学的隧道状态变化趋势,有利于施工人员对隧道情况的全面了解,保证了隧道施工质量。本发明主要应用于隧道二衬裂缝监控方面。

Description

一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法
技术领域
本发明涉及隧道监控技术领域,更具体而言,涉及一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法。
背景技术
岩爆是高地应力区岩体受工程开挖活动,其内部储存的应变能突然释放,导致开挖临空面围岩块体以猛烈的方式突然弹射出来或脱离母岩的一种动力灾害。随着国家水利水电工程、交通工程、矿山工程等行业飞速发展,涌现了一大批埋深越来越大、地质构造越来越复杂的深埋隧道工程。特别是川藏铁路工程,已建、在建和规划建设的大量深埋长距离硬岩隧道,因地处高原环境,地质构造复杂、地应力高,导致开挖诱发的岩爆灾害问题更加突出。
在高原高地应隧道开挖掘进过程中,大部分地应力随着隧道开挖,以巨大能量形式突然释放,一部分地应力未及时释放,仍然蕴含在岩体中,待隧道贯通后,岩体中的地应力重新分布,先前施工的隧道二衬混凝土无法抵挡先前未释放的高地应力,导致二衬出现结构性破坏裂缝,这种破坏持续时间无法估算,针对出现的二衬裂缝需要不断监测监控,待裂缝稳定不再发展后,采取不同措施进行处理整治。目前针对高原高地应力隧道二衬裂缝尚无成熟的技术监测方案及方法。
发明内容
为克服上述现有技术中存在的不足,本发明提供了一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,该施工方法对高原高应力隧道二衬裂缝进行全面、详细的技术监测,对隧道的下沉、形变及裂缝的变化情况进行有效地观测,并收集有关的数据进行整体和分析。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案为:
一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,包括以下步骤:
S1、对隧道裂缝进行统计排查,建立二次裂缝统计表,统计裂缝的位置、走向、长度、宽度、深度和是否出现交叉裂缝,对每一处裂缝进行编号,排查时用油漆对二衬裂缝长度作出标识,同时对单个二衬裂缝最宽处做标记;
S2、拱顶下沉测量:拱部利用定位铅钉埋点布设,共埋设一个点,测点设固定桩,布置于既有衬砌拱部,采用水准仪、水准尺超平测量;
S3、边墙变形收敛测量:测点设固定桩,布置于既有衬砌边墙,采用水准仪、水准尺超平测量。边墙利用定位铅钉埋点布设,共埋设两个点;
S4、底板变形观测:测点设固定桩,布置于内轨顶面,采用水准仪、水准尺超平测量。
每个断面埋设三个点;
S5、对于开裂严重的二衬段落或主裂缝周边出现交叉裂缝、网格裂缝,需要拆换重新浇筑的二衬,在拆除重做时,对拆换段二衬应力观测;
S6、对各项测量所得数据做详细记录,及时整理。
所述步骤S1中,在裂缝最宽处两侧用红色记号笔平行于裂缝做标记,标记长2cm,两端标记间距5cm,每次量测标记中间位置,作为裂缝宽度变化的记录值,裂缝宽度可采用刻度尺测量,每7天观测一次。
所述步骤S1中,在裂缝的两端用红色记号笔做长10cm的垂直于裂缝走向的标记,作为裂缝长度变化的记录值,裂缝长度可采用卷尺测量,每7天观测一次。
所述步骤S1中,裂缝深度测量采用裂缝深度检测仪,在裂缝最宽处进行测量,每次要保证固定位置、固定人员,避免测量误差,导致数据失真,每7天观测一次。
拱顶下沉测量、边墙变形收敛测量、底板变形观测每25m布置一组观测点,在裂缝宽度大于5mm且为贯穿裂缝处,单独布点观测,所有观测点保证布设在同一断面里程上。
拱顶下沉测量、边墙变形收敛测量、底板变形观测均为每7天观测一次。
若观测期间收敛下沉数据无变化或变化幅度很小,可将观测频次调整为10-15天/次。
所述步骤S5中,在围岩与初期支护之间安装4个钢弦式压力盒,在拱墙环向主筋、底板纵向主筋及加固锚杆上安装钢筋计。
所述步骤S6中,根据记录、整理的数据,绘制拱顶下沉和裂缝变形(u)~时间(t)的关系曲线。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果为:
对隧道裂缝进行统计排查,记录裂缝信息,可有效掌握隧道二衬裂缝分布情况,裂缝发展趋势,对裂缝进行长期有规律的观测,能够通过裂缝变化趋势,进行针对性处理同时分析隧道二衬的安全情况;通过对拱顶下沉、边墙变形收敛测量和底板变形观测的观测点布设,能够准确收集到隧道下沉、变形等变化情况,掌握隧道状态;对拆换段的支护设置,有效保证了拆换段的稳定,避免拆换段施工时发生危险,记录并绘制关系曲线图,能够清晰、直观的掌握隧道动态情况。本发明能够对隧道二衬裂缝进行有效监控,同时对隧道动态变化进行实时观测,以得到准确、科学的隧道状态变化趋势,有利于施工人员对隧道情况的全面了解,保证了隧道施工质量。
附图说明
图1为本发明施工流程示意图;
图2为本发明沉降收敛、变形观测布设示意图;
图3为本发明二衬拆换段压力盒、钢筋计布设示意图;
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示,一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,包括以下步骤:
S1、对隧道裂缝进行统计排查,建立二次裂缝统计表,统计裂缝的位置、走向、长度、宽度、深度和是否出现交叉裂缝,对每一处裂缝进行编号,排查时用油漆对二衬裂缝长度作出标识,同时对单个二衬裂缝最宽处做标记;
S2、拱顶下沉测量:拱部利用定位铅钉埋点布设,共埋设一个点,测点设固定桩,布置于既有衬砌拱部,采用水准仪、水准尺超平测量;
S3、边墙变形收敛测量:测点设固定桩,布置于既有衬砌边墙,采用水准仪、水准尺超平测量。边墙利用定位铅钉埋点布设,共埋设两个点;
S4、底板变形观测:测点设固定桩,布置于内轨顶面,采用水准仪、水准尺超平测量。
每个断面埋设三个点;
S5、对于开裂严重的二衬段落或主裂缝周边出现交叉裂缝、网格裂缝,需要拆换重新浇筑的二衬,在拆除重做时,对拆换段二衬应力观测;
S6、对各项测量所得数据做详细记录,及时整理。
优选的,步骤S1中,在裂缝最宽处两侧用红色记号笔平行于裂缝做标记,标记长2cm,两端标记间距5cm,每次量测标记中间位置,作为裂缝宽度变化的记录值,裂缝宽度可采用刻度尺测量,每7天观测一次。
优选的,步骤S1中,在裂缝的两端用红色记号笔做长10cm的垂直于裂缝走向的标记,作为裂缝长度变化的记录值,裂缝长度可采用卷尺测量,每7天观测一次。
优选的,步骤S1中,裂缝深度测量采用裂缝深度检测仪,在裂缝最宽处进行测量,每次要保证固定位置、固定人员,避免测量误差,导致数据失真,每7天观测一次。
优选的,拱顶下沉测量、边墙变形收敛测量、底板变形观测每25m布置一组观测点,在裂缝宽度大于5mm且为贯穿裂缝处,单独布点观测,所有观测点保证布设在同一断面里程上。
优选的,拱顶下沉测量、边墙变形收敛测量、底板变形观测均为每7天观测一次。
优选的,若观测期间收敛下沉数据无变化或变化幅度很小,可将观测频次调整为10-15 天/次。
优选的,步骤S5中,在围岩与初期支护之间安装4个钢弦式压力盒,在拱墙环向主筋、底板纵向主筋及加固锚杆上安装钢筋计。
优选的,步骤S6中,根据记录、整理的数据,绘制拱顶下沉和裂缝变形(u)~时间(t) 的关系曲线。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化,各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、对隧道裂缝进行统计排查,建立二次裂缝统计表,统计裂缝的位置、走向、长度、宽度、深度和是否出现交叉裂缝,对每一处裂缝进行编号,排查时用油漆对二衬裂缝长度作出标识,同时对单个二衬裂缝最宽处做标记;
S2、拱顶下沉测量:拱部利用定位铅钉埋点布设,共埋设一个点,测点设固定桩,布置于既有衬砌拱部,采用水准仪、水准尺超平测量;
S3、边墙变形收敛测量:测点设固定桩,布置于既有衬砌边墙,采用水准仪、水准尺超平测量。边墙利用定位铅钉埋点布设,共埋设两个点;
S4、底板变形观测:测点设固定桩,布置于内轨顶面,采用水准仪、水准尺超平测量。每个断面埋设三个点;
S5、对于开裂严重的二衬段落或主裂缝周边出现交叉裂缝、网格裂缝,需要拆换重新浇筑的二衬,在拆除重做时,对拆换段二衬应力观测;
S6、对各项测量所得数据做详细记录,及时整理。
2.根据权利要求1所述的一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,在裂缝最宽处两侧用红色记号笔平行于裂缝做标记,标记长2cm,两端标记间距5cm,每次量测标记中间位置,作为裂缝宽度变化的记录值,裂缝宽度可采用刻度尺测量,每7天观测一次。
3.根据权利要求1所述的一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,在裂缝的两端用红色记号笔做长10cm的垂直于裂缝走向的标记,作为裂缝长度变化的记录值,裂缝长度可采用卷尺测量,每7天观测一次。
4.根据权利要求1所述的一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,裂缝深度测量采用裂缝深度检测仪,在裂缝最宽处进行测量,每次要保证固定位置、固定人员,避免测量误差,导致数据失真,每7天观测一次。
5.根据权利要求1所述的一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于:拱顶下沉测量、边墙变形收敛测量、底板变形观测每25m布置一组观测点,在裂缝宽度大于5mm且为贯穿裂缝处,单独布点观测,所有观测点保证布设在同一断面里程上。
6.根据权利要求1所述的一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于:拱顶下沉测量、边墙变形收敛测量、底板变形观测均为每7天观测一次。
7.根据权利要求6所述的一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于:若观测期间收敛下沉数据无变化或变化幅度很小,可将观测频次调整为10-15天/次。
8.根据权利要求1所述的一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于:所述步骤S5中,在围岩与初期支护之间安装4个钢弦式压力盒,在拱墙环向主筋、底板纵向主筋及加固锚杆上安装钢筋计。
9.根据权利要求1所述的一种高原高地应力隧道二衬裂缝监控施工方法,其特征在于:所述步骤S6中,根据记录、整理的数据,绘制拱顶下沉和裂缝变形(u)~时间(t)的关系曲线。
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