监控量测与信息化施工在甘肃引洮供水一期工程

发布时间：2022-10-05 10:05 热度：

　　摘要：根据甘肃引洮供水一期工程的隐蔽性、受力特点以及地质情况的复杂性，在施工过程中进行监控量测，本文提出了监控测量的目的，量测方法，以及如何处理数据，并将数据用于信息化施工。

　　关键词：监控量测，信息化施工，施工

　　一、引洮供水一期工程简介

　　引洮供水一期工程位于甘肃省中部，其水源是洮河九甸峡水利枢纽。总干渠自九甸峡枢纽水库右岸取水，设计引水流量32m3/s，加大流量36m3/s，年调水量5.5亿m3，总控制灌溉面积19万亩。输水路线横跨7个县，从洮河流域调水至甘肃省中部干旱地区定西市一带，以解决该地区各种用水问题，从而为区域经济社会的发展提供水资源保障。

　　二、 监控量测的目的

　　现场监控量测，是指在施工过程中，对围岩和支护、衬砌受力状态的量测。它是用于监视围岩的稳定性，判断支护、衬砌结构的设计是否合理，以及施工方法是否正确;同时用于保证安全施工、提高经济效益 [1]，量测的主要目的如下[2]：

　　1、 监视围岩应力和变形情况，掌握围岩及支护机构，验证支护衬砌的设计效果，保证支护结构稳定、地表的安全。

　　2、 提供判断围岩和初期支护基本稳定的依据，确定二次衬砌的施工时间。

　　3、 通过量测取得第一手施工资料(量测数据)，进行回归分析，了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，及时反馈于施工，调整施工方法及支护参数，保证施工安全。

　　4、 积累施工技术资料，对施工过程中的关键技术问题进行分析，为今后类似工程施工提供技术参考。

　　三、监控量测项目的实施

　　1、监测项目

　　施工监控量测是施工组织设计的一个重要组成部分，监测的项目要具有代表性。根据引洮供水一期工程的特点，该工程包含隧道、暗渠以及路基，根据其围岩地质条件以及设计要求，分为暗挖隧洞和土方明挖进行监测。

　　(1)暗挖隧洞

　　暗挖隧洞现场监控量测主要项目包括地质和支护状况观察、周边位移和顶拱下沉量测。主要是围岩洞段，不良地质地段围岩变形显著、偏压、高应力区，地质构造带，洞室交叉口、局部不稳定楔型体以及施工需要对岩体监测的部位。

　　(2)土方明挖

　　根据以往类似工程的施工经验，明挖基坑计划确定①地表沉降、②基坑土体水平位移及支护结构变形作为必测项目。

　　2、监测项目实施方法[3]

　　(1)地表沉降监测

　　a、基点埋设：埋设几点的地方要视野开阔，通透性好，尽量避开沉降影响范围。基点数量根据需要埋设，要保证基点牢固、可靠。

　　b、沉降测点埋设：先用冲击钻在地表钻空，然后放入相应规格的圆头钢筋，并用水泥砂浆将四周填实。

　　c、测量方法(精密水准测量法)：采用基点和附近水准点联测，来取得初始高程。

　　d、沉降值计算：布设导线网，进行平差处理，从而提高观测精度，再按照测站进行平差，最终求得各点高程。施工前，先通过水准测量测出观测点的初始高程H0，施工过程中测出的高程为Hn，高差 △H=Hn-H0，即为沉降值。

　　(2)建筑物沉降监测

　　a、沉降测点埋设，用冲击钻在建筑物的基础上钻孔，然后放入相应规格的半圆头弯曲钢筋，并用水泥砂浆将四周填实。测点的埋设高度要方便于观测，同时对测点要采取保护措施，避免在施工过程中受到破坏。一般在每幢建筑物上布置4个观测点，如果建筑物特别重要，就要布置6个测点。

　　b.测量方法、沉降计算以和地表沉降观测相同。

　　(3)初期支护拱顶沉降

　　a.基点埋设：基点埋设在不受施工扰动的范围，可用临近高程基点。

　　b.测点埋设：测点布设在初期支护拱顶位置，可在喷混凝土前预埋在初期支护内。测点为外露5cm的钢筋头，将钢筋外露头打磨成球形。测点埋设见图2。

　　c.量测计算：每次测量出测点的高程，两次测量的高差即为拱顶变形量。

　　(4)水平收敛监测

　　a. 测点埋设：测点布设在初期支护设计位置，可在喷混凝土前预埋在初期支护内。测点为外露的钢筋钩，在主洞内水平对称布设，测点埋设见图3。

　　b. 量测计算：每次测量出两测点间的距离，两次测量的距离差即为收敛值。

　　3、量测数据处理与信息化施工

　在测得足够数据后，要及时将量测数据绘制成散点图，根据图中散点的分布形状，进而选择适合的函数，对量测结果进行回归分析，进而绘制出时态曲线，如图4所示。根据回归曲线形状就可以预测出该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构或建筑物的稳定状态[4]。

　　根据监控量测的结果，将所测项目的量测结果定期向上级汇报，相关人员对量测结果进行深入的分析，提出合理的解决方法并付诸实施[5]。

　　四、结语

　　将监控量测与信息化施工技术应用在甘肃引洮供水一期工程中，可以迅速、准确地获取实际量测的数据资料，及时对量测所得的数据进行处理、分析，以便掌握施工过程中出现的各种情况，避免施工与支护等工作的安排的盲目性，减少异常情况，节约费用开支，保证施工质量。

　　参考文献：

　　【1】 朱乐辉，郑金科，尹雪辉. 旦架哨隧道监控量测与信息化施工【J】.公路，2009(6)

　　【2】 冉小兵. 谈监控量测在隧道信息化施工中的应用【J】.资源环境与工程，2011(3)

　　【3】 张霞霞，钢模台车在引洮箱型渠道中的应用【J】.甘肃农业，2011

　　【4】 巨宏博，小间距浅埋地铁隧道下穿人行天桥综合施工技术【D】.西南交通大学，2008.

　　【5】 张小旺，蔡迎春. 岭南高速公路隧道群监控测量及信息化施工技术【J】.铁道建筑，2007(2)