衬砌位移测定 洞内 ·璧面间距离变化 ·个测定的位移 ·衬砌稳定性的研究 B 其它 周边结构物位移测定 洞外 ·结构物下沉 ·结构物倾斜 ·爆破时的振动 ·对结构物的影响 B 地下水位测定 洞内 洞外 ·地下水位 ·孔隙水压 ·地下水对策的研究 ·复水状况的评价 ·作用在衬砌上外水压的评价 B
视各种围岩条件选定的主要观察、量测项目列于表7.6。
解说表7.6 各种围岩条件的观察、量测项目的选定
围岩条件及划分 着重点 观察、量测项目 观察调查 净空位移测拱顶下沉测脚部下沉测底鼓测定 围岩试件试验 原位置调查试验 地表面位移测定 地中位移测定 锚固轴力测定 喷混凝土应力测定 硬岩 裂隙少 裂隙多,但没有夹粘土 裂隙多、破碎 岩块掉落 松弛土压、真土压 掌子面稳定性 软岩 围岩强度应力比大 围岩强度应力比小 围岩强度应力比显著小 土砂围岩 松弛土压 真土压 松弛土压 真土压 掌子面稳定性 松弛土压 掌子面稳定性 膨胀性围岩 松弛土压 真土压 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 岩块掉落 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 岩块掉落 岩块掉落 松弛土压 〇 〇 〇 〇 〇 〇 钢支撑应力测定 衬砌应力测定 定 定 定 注:·埋深小(大概在隧道开挖宽度的2倍以下)的隧道,需要追加地表面下沉的量测;·近接结构物的隧道,需要追加结构物下沉测定,地下水位测定等
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其次是观察、量测结果的利用上。在【示范书】中给出了利用的要求和评价。如围岩性质的评价、围岩动态的评价、支护健全度的评价以及衬砌浇筑时期的评价等。如衬砌浇筑时期的评价:衬砌原则上在确认围岩位移收敛后浇筑。位移的收敛在1~3mm/月(0.2~1mm/周)的值,但至少继续2周以上,作为大致标准。围岩动态的评价列于表2。
基准 位移量测的实绩 内容 ·量测断面的最终水平净空位移的中央值(从小的方向50%的累积值)约10mm。硬岩的中央值约5mm,软岩约30mm ·大的位移速度(例如20mm/日),可能是急剧崩塌的预兆 支护变异 实态 ·最终水平净空位移值在0~20mm,喷混凝土的变异发生率微小,在20~120mm时,喷混凝土变异发生率为10~20%,120mm以上,发生率达30%以上 计算 ·一般计算用的喷混凝土的抗压强度在应变为1%左右时,应力约18MPa,即:接近设计强度 围岩应变 ·根据位移量测结果的反分析,求出围岩的物性常数,进行正分析求出围岩的应变,与破坏应变比较。适用于具有弹性动态的硬岩
表2 公路隧道位移评价的参考例(隧道开挖宽度约10m)
最后是观察、量测结果的整理。【示范书】要求隧道竣工后需要把观察、量测的数据整理好并记录到施工实绩表中,如图1所示。
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3)
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附件一
1、 铁路隧道设计阶段的围岩分级表
岩种类 围岩级别 硬岩 A岩类 B岩类 C岩类 中硬岩 D岩类 软岩 E岩类 土砂 F、G岩类 粘性土 ⅤN ⅣN ⅢN V≥5.2 5.2>V≥4.6 4.6>V≥3.8 V≥4.4 V≥5.0 5.0>V≥4.4 4.4>V≥3.0 V≥4.2 4.2>V≥3.4 3.4>V≥2.6 而且G≥5 ⅡN 3.8>V≥3.2 4.4V≥3.8 3.6V≥3.0 2.6>V≥2.0 而且5>G≥4 ⅠN 3.2>V≥2.5 ⅠS ⅠL 2.5>V 3.8>V≥2.9 2.9>V 3.0>V≥2.5 2.5>V 2.6>V≥2.0 而且4>G≥2或 2.O>V≥1.5而且G≥2 1.5>V或 2>G≥1.5 1.5>V或 2>G≥l.5 2.6>V≥1.5 而且G>6 2.6>V≥1.5 而且6>G≥4 2.6>V≥1.5 而且4>G≥2 G≥2 2>G≥1.5 D≥80而且10>F 特S 特L 1.5>G 1.5>G 1.5>G 80>D D≥80而且F≥10 砂质土 表3-8 计划阶段的围岩分级基准
注:V:围岩弹性波速度(km/s);G:围岩强度应力比;D:相对密度(%);F:细颗粒含有率(%)。
(2)施工阶段的围岩分级
围岩最大位移值 A B I 其他 洞内的围岩状态 19
级别 ⅤN ⅣN ⅢN ⅡN (mm) 单线: 25>δ 双线、新干线: 50>δ 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 F=2 ·几乎无裂隙,有也是闭合的,不会有掉块 ·有裂隙,开口的夹有粘土,可能局部掉块,有渗水和涌水时可能局部掉块 ·裂隙发育,不密着,随时间而松弛,掉块。掌子面稳定 ·岩质软时,裂隙少而且密闭,随时间而松弛,掌子面稳定 ⅠN 1 2、3 2、3 ·裂隙较密集,开挖后要及时支护 ·软质岩,随时间而松弛,壁面少许挤出 ·掌子面面积大时,稳定性稍须恶化 1、2 单线: 75>δ≧25 双线、新干线: ⅠL 150>δ≧50 1、2 2、3 2、3 2、3 ·岩片坚硬,但破碎呈细片状,与粘土、岩块等混杂的围岩,或者风化,脆弱的围岩,开挖后需立即支护,掌子面有松弛趋势,要留核心土 ·均质,但软弱,周边有挤入趋势,掌子面松弛,需留核心土 1、2、2、3 3 1、2 3、4 ·虽有少许涌水,如留核心土,掌子面是稳定的,开挖前先行支护,开挖后如立即支护,可使围岩稳定 ⅠS 单线: 150>δ≧75 双线、新干线:300>δ≧150 3 2、3 3、4 ·一开始看不到张开的裂隙,但随时间会分离面显著,产生大量挤入、剥离。掌子面的挤出、剥离也同样显著 特L 特S 单线:δ≧150 双线、新干线:δ≧300 4 4 4 ·伴随涌水,围岩流动、挤出,完全不能期待掌子面的自稳性 注:表中A、B、I、F表示岩类,1、2、3、4表示围岩状态(另有表与之对应)。
(3)公路隧道围岩分级
围岩级别 岩石组 代表性岩石 弹性波速度(km/s) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 B H块状 花岗岩、花岗闪绿岩、石英斑岩、角页岩 中古生层砂岩、燧石 M块状 L块状 M层状 L层状 粘板岩、中古生层页岩 黑色片岩、绿色片岩 第三纪泥岩 CⅠ H块状 花岗岩、花岗闪绿岩、石英斑岩、角页岩 中古生层砂岩、燧石 M块状 L块状 安山岩、玄武岩、流纹岩、试验安山岩 第三纪砂岩、砾岩 蛇纹岩、凝灰岩、凝灰角砾岩 M层状 粘板岩、中古生层页岩 安山岩、玄武岩、流纹岩、试验安山岩 第三纪砂岩、砾岩 蛇纹岩、凝灰岩、凝灰角砾岩 20