详情

原文传递大跨公路隧道施工的监控技术研究

论文题名：	大跨公路隧道施工的监控技术研究
关键词：	大跨公路隧道;隧道施工;隧道围岩;动态监测
摘要：	自从新奥法技术问世以来，隧道和地下工程的设计与施工技术已有较大的进展。新奥法构筑隧道的特点是，借助现场量测对隧道围岩进行动态监测，并据以指导隧道的开挖作业和支护结构的设计与施工，其理论是建立在岩体力学特性和岩体变形特性以及莫尔学说的基础上，并考虑到隧道掘进时的空间效应和时间效应对围岩应力与变形的影响。国内外已有不少学者对监控技术在某一或若干方面进行了研究，不少研究单位、高等院校和设计部门的专家学者在数值分析和理论研究方法上进行了积极探讨。目前对位移量测的数据可以采用指数函数、对数函数以及双曲线函数通过回归分析，推测出最终变形量与围岩的稳定状态。由于目前在现场直接测试岩体力学性质的有关参数和初始应力状态费用较高，比较困难而且难以反映整个工程范围内的真实情况，所以现在更多的是进行围岩变形的量测，然后用反分析方法来反算岩体的某些参数及原岩应力，再利用正分析对围岩或支护的安全度作出预测，并预测隧道同岩最终状态是否稳定。由于地下工程支护系统工作环境的不同和同岩状况的复杂多变以及理论上的不完善。因而现今的施工前预设计主要是依靠某些勘探资料及工程类比法进行的，在实际施工过程中会发现由工程地质、水文地质、施工方式、支护特性等的出入与变化，常常使原设计不尽合理。喷锚支护的采用和新奥法的实施，使得有必要在隧道开挖过程中及时对围岩变形进行监测，通过这种监测对围岩稳定性作出判断，并且使客观地评价支护与围岩的状态和合理地设计成为可能，从而使围岩受力状态达到平衡与稳定。但由于围岩条件的复杂性、施工操作的不一致性、支护结构及际准的不均衡性，以及支护构筑时间的差异性等，使得目前要用某些力学理论米解决这种非线性的多因素关系的实际问题尚存在相当大的困难。基于这种情况，对于现场监测，目前多从隧道开挖时围岩内空变位量测入手，结合现场工程地质状况、开挖施工条件以及支护的工作状态等的考察米研究隧道同岩的变形规律及其与隧道施工、支护类型的关系，找出围岩变形速率与稳定性的关系、变形速率与开挖面距离的关系、开挖时间与稳定时间的关系，并预测围岩最终稳定时间以及最终变位量的判断准则等。因此，新奥法的理论尚待进一步完善。此隧道集中具备了绝大多数公路隧道施工时可能遇道的围岩地质情况，因此对此隧道施工的监控技术研究可供于今后同类隧道设计和施工参考。研究成果对以后的工程实际应用具有重要参考价值。通过本文的研究，可以得剑地表沉降的一般变化规律：拱顶F沉、周边位移收敛的一般变化规律：各施工阶段的变形发展趋势和变形数值的规律：上下台阶的合理K度确定准则；施工工法选用原则：二衬施作时机选定准则；监控量测项目选用原则。
作者：	周晓陵
专业：	交通运输工程
导师：	叶见曙;庄月明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文