| 浅谈公路隧道施工中的动态设计 |
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支护类型和参数、施工方法和其他有关条件制定。计划内容应包括：监控量测项目及方法、量测仪器的选定、测点布置、数据处理及量测人员组织等。
2．3量测的任务和目的
a)掌握围岩和支护的动态，进行隧道日常的施工管理。
b)经过监控量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，提供动态设计的基础数据，指导施工，以保证施工安全和隧道稳定。
c)已有工程的量测结果可以应用到其他类似工程中，作为设计和施工的依据。
2．4量测内容
隧道施工的监控量测旨在收集可反映施工过程中围岩动态的信息，据以判定隧道围岩的稳定状态，以及预设计所定支护结构参数和施工的合理性。量测项目可分为必测项目、选测项目和抽检项目。必测项目包括：地质和支护状况观察、周边位移、拱顶下沉、地表下沉；选测项目包括：围岩体内位移(洞内设点)、围岩压力及两层支护间压力、钢支撑内力及外力、支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测、围岩弹性波测试；抽检项目包括：锚杆拉拔力检测。
2．5量测数据反分析
隧道工程反分析方法是根据工程现场量测数据(如应力、位移和应变等)来反演初始地应力和岩体性态参数的方法，即利用现场量测到的信息，或者说测量到的来自工程施工引起的结构与介质的扰动量，包括位移、应变、二次应力或地层压力，依据给定的材料模型，来反演工程介质材料的性状参数和初始荷载。
根据设计施工中的不同阶段，反演分析方法可分为施工前反分析法和施工中反分析法。施工前反分析法分为：a)位移反分析法，是由监测位移反演局部区域应力分布的方法，此方法目前应用较多；b)应力回归分析方法，是在预设计时由现场有限个点的地应力实测值，通过应力函数或数值计算方法回归分析得到研究区域应力分布的方法。 施工中反分析法分为：a)增量位移法，是将模拟开挖的有限元模型与优化反分析方法相结合，利用某一开挖步前后监测所得增量位移，对某隧道开挖土体参数进行反演，并根据反演结果预测后续施工对土体及支护的影响．b)根据隧道开挖过程中围岩破坏信息进行的反分析法。
3动态反馈设计
动态反馈设计是根据开挖面揭示的地质条件、监控测量获得的数据以及地质超前预报结果，对隧道支护结构的设计、施工方案及时进行修改的设计模式。旨在使隧道支护结构的形式能随时适应实际的围岩地质条件，从而使工程建设既能经济合理，又能确保安全。下列情况需进行动态反馈设计：
a)开挖面揭示的围岩级别与工程地质勘查报告提供的资料有较大差别。
b)隧道开挖后围岩地层的变形量持续增长，且总变形量已接近设计估计值。
C)隧道开挖后，围岩地层的变形量明显大于设计估计值。
d)超前地质预报揭示开挖面前方岩层存在不利地质构造时。
3．1设计要点
a)隧道穿越地层的实际围岩级别与原有地质资料对围岩级别的判断相差较大时，应按修正后的围岩级别重新确定合理的支护结构类型、尺寸和开挖施工方法。
b)监测数据增长速度异常，或总位移量接近临界值时，应采取措施加强支护结构，同时优化施工方案。反之则可减弱支护结构，以节约投资。
c)反馈设计中如有必要对支护结构进行设计计算时，宜通过反分析方法确定围岩地层的初始应力，以及本构模型及其特性参数的估计值。
d)应重视超前地质预报信息的作用，可能遭遇险情时应预先提出设计对策预案。
3．2设计内容
动态反馈设计的内容包括施工方法变更的建议、施工工序的变更、预留变形量的修正、设计参数的修改或确认等4个方面。
3．2．1施工方法变更的建议
由于采用的施工方法与断面形式不同，围岩——支护体系的应力状态也不一样，当某种方法不能满足该围岩稳定性要求时，应及时变更施工方法及选择对隧道稳定有利的断面形式或辅助施工措施。
3．2．2施工工序的变更
当施工信息反映出不稳定征兆时，应检查是否由于工序不当所造成。改变施工工序，如暂停开挖、及时喷锚、二次喷混凝土紧跟或提前施作仰拱等，都可能促使围岩支护体系趋向稳定。
3．2．3预留变形量的修正
施工前预设计的预留变形量，是采用工程类比或理论计算确定的，因此，预留变形量不可能和实际变形完全一致。当预留变形量与现场量测结果不符时，应及时修正未开挖地段的预留变形量，以满足设计净空和二次衬砌的厚度要求，或减少开挖量及二次衬砌的回填量，以节省投资。
3．2．4设计参数的修改或确认
同预留变形量一样，施工前预设计的设计参数，也是采用工程类比或理论计算确定的，也不可能和实际情况完全一致。上一页 [1] [2] [3] 下一页 |
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