岩土工程课程设计

岩土工程课程设计岩土工程课程设计 学生姓名学生姓名 学学号号 班班级级 设计课题设计课题 指导教师指导教师 引言引言 隧道监控测量是新奥法施工的重要技术控制手段之一， 其结果主要用于对隧道施 工方法的可行性、设计参数的合理性进行评价， 帮助施工技术人员全面了解隧道 施工实际围岩级别和变形特性，从而达到对隧道二次衬砌的施作时间的正确选 择，隧道监控测量是保障隧道建设成功必不可少的手段。 一、工程概况一、工程概况 本工程为市府广场公交换乘中心改造工程的一部分， 由现商城负一层消防通 道下穿市府广场停车场负二层原设计地道总长 59.5m，其中明挖框架段 17.5m， 穿越城市主干道至地下停车场段为隧道工程，长 42m。 桩号 130.827172.827， 长 42m；采用“新奥法”原理进行设计，暗挖法施工。地下通道为圆形拱衬砌， 挡墙式洞口，洞内路面采用混凝土路面，通道净宽 6m，净高 2.5m，其中开挖高 度 8.48m，开挖宽度 5.6m。结构覆土厚度约为 3m。隧道穿越地层为杂填土（Qm1） 和淤泥质杂填土（Q4a1） ，其中淤黏土为天然含水量大于液限含水量，天然孔隙 比大于或等于 1.5 的粘性土， 属于静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作 用形成的一种特殊性土。通道所处位置及断面设计如图 1 和图 2 所示。 公交换乘中心 市府广场 接停车场负二层 隧道中心线 地下通道 中 心 线 主 干 路 图图 1 1地下通道平面图地下通道平面图 二衬 初衬 图图 2 2地下通道断面设计图地下通道断面设计图 二、监控量测的目的及意义二、监控量测的目的及意义 隧道现场监控量测是指在隧道施工过程中，对围岩和支护、衬砌受力状态的 量测。现场监控量测是监视围岩稳定，判断支护、衬砌结构设计是否合理，施工 方法是否正确的一种手段； 也是保证新奥法安全施工、 提高经济效益的重要条件； 为施工中可能有的工程变更提供科学依据；它贯穿隧道施工的全过程。为此公 路隧道施工技术规范 （JTJ 042-94）中第 9.1.1 条作出下列规定采用复合式 衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，制定监控量测计划， 并在施工中认真实施。 监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按这种要求进行布点和检测，并根 据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理， 并将结构反馈到施工过程中。结合本管段隧道的施工特点及设计要求，特制定隧 道施工监控量测作业指导书，以指导隧道施工。 1 监控测量的目的 （1） 、通过监控量测，了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，明确工 程施工对地层的影响程度以及可能产生失稳的薄弱环节， 把握施工过程中结构所 处的安全状态。 （2） 、用现场实测的结果弥补理论分析的不足，并把监控量测结果反馈到设 计和施工中。在是够过程中，及时掌握地层和支护结构的变位与受力信息，以便 采取相应的施工技术措施，比如改变施工方法、选择相应辅助工法、确定二次衬 砌施作时机、调整开挖步序、修正支护参数等，以避免出现施工事故。 （3） 、 对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控，判断浅埋暗挖法施工 队周围环境的影响程度，寻求预防的办法。 （4） 、修改工程设计。监控量测除了表明工程的质量状况外，研究监控量测工 程状况的累积记录，有助于对工程设计进行修改，并通过观测数据域理论上及试 验中预测的工程特性指标的比较，了解设计的合理程度。 2、量测的意义 （1）在施工过程中对前进的开挖工作面附近围岩的岩石性质、状态进行目测， 掌握围岩动态， 以及围岩的施工力学性能，了解支护结构在不同工况时的受力状 态和应力分布， 及时改进支护， 对围岩稳定性、 安全性作出评价来指导现场施工。 （2）通过施工和环境监测进行信息反馈及预测预报，优化施工组织设计，指导 现场施工，确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济和环境效益。 （3）验证支护结构型式、支护参数的合理性，对支护结构、施工方法的合理性 及其安全性作出评价及建议，为确定二次支护时间提供依据。 （4）积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据，为修改变更设计、调整施 工方法提供科学依据。 三、监控量测工作的原则和要求三、监控量测工作的原则和要求 监控测量工作必须紧接开挖、支护作业，应按设计要求进行布点和监测，并根 据现场施工情况及时调整量测项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果 反馈到施工过程中。 监控量测应作为施工组织设计一个重要组成部分， 应纳入施工工序，并贯穿施 工的全过程，为施工管理及时提供信息 。 开工前应根据隧道规模、地形、地质条件、施工方法、支护类型和参数、工期 安排以及所确定的量测目的等编制量测计划。编制内容应包括量测项目、量测 仪器选择、测点布置、量测频率、数据处理、反馈方法及组织机构、管理体系等。 现场应成立专门监控量测小组，负责测点埋设、日常监测、数据处理和仪器维修 保养工作，并及时将量测信息反馈于设计和施工。 四、监控量测的内容及控制基准四、监控量测的内容及控制基准 1、监控量测手段 本标段主要采用精密水准仪、 收敛仪、 全站仪等先进测量设备对隧道地表沉降、 拱顶下沉、围岩收敛、断面变化等监控项目进行量测。 2、监控流程 监控流程见监控量测流程框图 选取量测项目综合判断分析洞内、外观察修改支护刚度 监 现 控 量 水平净空收敛、场 确定量测频率数据处理调整施工程序 量拱顶下沉量测 测 测 设 非线性函数数学变 计 浅埋段地表 监测测点布置变更设计 换后进行线性回归下沉量测 监控量测流程框图监控量测流程框图 3、监控量测程序和项目 监控量测必测项目表监控量测必测项目表 序 号 测试时间 项目名称方法、要求及工具 1～15 天 16 天～1～3 个 1 个月月 3 个月 以上 1 地质和支护状态观 察 洞内周边水平收敛 位移量测 岩性、 结构面产状及支护裂缝 观察描述，地质罗盘 采用隧道周边位移计量测。 开 挖后安设收敛杆件， 收敛杆件 埋入土地深度不小于 40cm 每次机械或人工开挖及初期支护后 2 1～2 次 每天 1 次1～2 次 每 2 天每周 1～3 次 每月 3 拱顶下沉及底部上 鼓、仰拱填充面高 程测量 各测点设固定桩、 在开挖或第 一次喷砼完成后迅速完成， 采 用水准仪、水准尺超平测量。 1～2 次 应和地面相应位置点同时进每天 行。 填充面固定桩在填充砼完 成后设置 采用精密水准仪、 砼桩及水准 基点要求按 “铁路测量技术规 范” 。桩底应埋设于冻结线以 下 3050cm。沉陷超平按以下 几个阶段进行 （1）进洞前应 将所有纵、 横断面方向桩全部 超平一次。 （2）开挖至量测断 面前 20m、10m、5m、时（3） 、 开挖至量测断面时（4）开挖 超过量测断面 5m、10m、20m 时（5）至衬砌前，每天测量 一次。 当出现沉陷值突然变大 时， 增加测量次数， 进行监视。 （6）衬砌后，应根据沉陷情 况继续量测一段时间 1 次1～2 次 每 2 天每周 1～3 次 每月 4 洞口及浅埋段、洞 顶地表沉陷测量 一次 每天 监控量测选测项目表监控量测选测项目表 项目名称 支护、