軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，包括：步驟S1：確定軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別依據(jù)；步驟S2：采用全站儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)的拱頂沉降和邊墻變形收斂；步驟S3：軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)變形速率比值法的判定；步驟S4：考慮支護(hù)是否保守的圍巖-初支系統(tǒng)五級(jí)速率比值法的判定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)易、適用性廣泛等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種隧道二襯施作方法，尤其是涉及一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作 的最佳時(shí)機(jī)判別方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在坑道開挖時(shí)沿著掌子面向前開進(jìn)，而其后已挖成的坑道四面則需要加固。"二 襯"即是指經(jīng)加固后的坑道四周仍需繼續(xù)二次加固來做的工作。國(guó)內(nèi)外在對(duì)于隧道二襯施 作的最佳時(shí)機(jī)判別已進(jìn)行了一些相關(guān)研究，如開展了：通過對(duì)考慮隧道圍巖蠕變特性的初 襯變形的理論公式的分析，利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的擬合公式，確定了圍巖的流變參數(shù)；結(jié)合規(guī) 范對(duì)于隧道二襯支護(hù)時(shí)間的確定準(zhǔn)則，確定各級(jí)別圍巖中隧道二次襯砌支護(hù)的最佳時(shí)機(jī)， 并利用己知的流變參數(shù)進(jìn)一步求得不同初襯厚度、開挖跨度時(shí)的二襯合理支護(hù)時(shí)機(jī)；結(jié)合 實(shí)際工程，基于力學(xué)解析法和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的反分析來確定合理的二襯施作時(shí)機(jī)；通 過力學(xué)解析法計(jì)算出了二次襯砌施工時(shí)的圍巖變形位移值和圍巖應(yīng)力值，結(jié)合規(guī)范中規(guī)定 的隧道二襯支護(hù)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，確定各級(jí)別圍巖中隧道二次襯砌支護(hù)的最佳時(shí)機(jī)，并通過現(xiàn)場(chǎng) 監(jiān)控量測(cè)分析，進(jìn)一步修正各圍巖級(jí)別的二襯支護(hù)時(shí)機(jī)；根據(jù)飽水試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)結(jié) 構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了低圍壓條件下的三軸壓縮試驗(yàn)，探求支護(hù)阻力對(duì)軟巖強(qiáng)度和體 積應(yīng)變的影響規(guī)律，在控制圍巖大變形方面，提出了峰后軟化階段末尾和殘余階段開始作 為二襯的最佳施作時(shí)機(jī)；通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)，采用大型有限元軟件ANSYS對(duì)隧道進(jìn)行 開挖模擬的分析，并最終將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果以及模擬分析結(jié)果相結(jié)合，來具體分析隧道的二 次襯砌的合理支護(hù)時(shí)機(jī)。不過，這些隧道的二次襯砌的合理支護(hù)時(shí)機(jī)的方法都是非常復(fù)雜 且不易操作。因此，研制一種更為合理、操作簡(jiǎn)單易用、可操作性很強(qiáng)且能方便地進(jìn)行軟弱 破碎圍巖隧道的二襯時(shí)機(jī)判別的方法顯得尤為緊迫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種簡(jiǎn)單易用、可操 作性強(qiáng)的軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法。
[0004] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，步驟包括：
[0006] 步驟S1 :確定軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別依據(jù)；
[0007] 步驟S2 :采用全站儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)的拱頂沉降和邊 墻變形收斂；
[0008] 步驟S3 :軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)變形速率比值法的判定；
[0009] 步驟S4 :考慮支護(hù)是否保守的圍巖-初支系統(tǒng)五級(jí)速率比值法的判定。
[0010] 所述的軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別依據(jù)包括：
[0011] 1)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形在設(shè)定范圍內(nèi)；
[0012] 2)以圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形歷時(shí)發(fā)展加速度，即變形速率比值作判據(jù)，確定圍 巖-初支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
[0013] 3)在保證隧道安全的基礎(chǔ)上，讓初支護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)圍巖剩余的變形壓力。
[0014] 所述的全站儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)的拱頂沉降和邊墻變 形收斂的具體操作為：
[0015] 1) IV級(jí)圍巖段量測(cè)斷面間距為10?35m，V級(jí)圍巖段量測(cè)斷面間距為5?15m ;
[0016] 2)在每個(gè)量測(cè)斷面的拱頂中心埋設(shè)一鋼筋預(yù)埋件，埋設(shè)前，首先在待測(cè)部位鉆孔， 然后將預(yù)埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量測(cè)；
[0017] 3)收斂量測(cè)與拱頂下沉點(diǎn)布置在同一斷面，埋設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí)，先在測(cè)點(diǎn)處開挖孔徑為 40?100mm、深為25mm的孔，在孔中填滿水泥砂漿后插入收斂預(yù)埋件，使兩預(yù)埋件軸線在基 線方向上，并使預(yù)埋件銷孔軸線處于鉛垂位置，安裝保護(hù)帽，待砂漿凝固后即可量測(cè)；
[0018] 4)當(dāng)初支護(hù)施作完成后，以設(shè)定監(jiān)測(cè)頻次進(jìn)行拱頂沉降和邊墻位移的監(jiān)測(cè)。
[0019] 所述的監(jiān)測(cè)頻次具體為：
[0020] 位移速度彡10mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為2次/d ;位移速度為1?10mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻 率為1次/d ;位移速度為0. 6?lmm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/2?3d ;位移速度為0. 3? 0. 6mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/3d ;位移速度為< 0. 3mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/7d。
[0021] 所述的軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)變形速率比值法的判定具體為：
[0022] 軟弱破碎圍巖隧道施工監(jiān)測(cè)中，圍巖-初支護(hù)的變形速率v與該斷面實(shí)測(cè)圍 巖-初支護(hù)的變形速率最大值v max的比值v/vmax小于或等于設(shè)定閾值，所述的設(shè)定閾值 5%?10%;當(dāng)￥八_<5%時(shí)，即是二襯施作的最佳時(shí)機(jī)。
[0023] 所述的考慮支護(hù)是否保守的圍巖-初支系統(tǒng)五級(jí)速率比值法的判定具體為：
[0024] 1)1級(jí)-支護(hù)保守：圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率比值v/vmax已經(jīng)降低到了閾值以 下，并趨于零，同時(shí)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形值h小于允許變形值 U(l ;
[0025] 2) II級(jí)-支護(hù)適當(dāng)：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)施作后，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形 速率比值v/vmax降到閾值，并趨近于零，即v/v max < 5 %，同時(shí)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形值Ul 小于允許變形值叫，說明支護(hù)適當(dāng)，變形速率已進(jìn)入閾值下限值，圍巖-初支系統(tǒng)已穩(wěn)定，可 進(jìn)行二襯施作，即此時(shí)是最佳二襯施作時(shí)機(jī)；
[0026] 3) III級(jí)-支護(hù)不足：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)全部施作后，12h內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變 形速率與前次相比，未降到〇. 5以下，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率未達(dá)到閾值， 如不及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，u-t曲線將出現(xiàn)反彎點(diǎn)，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的即將失穩(wěn)；
[0027] 4) IV級(jí)-支護(hù)不足有流變現(xiàn)象發(fā)生：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)全部施作后，12h內(nèi)圍巖-初 支護(hù)系統(tǒng)的變形速率與前次相比，未降到〇. 5以下，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率 未達(dá)到閾值，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率明顯降低后，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形仍以流變 形式增長(zhǎng)；如不及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，u-t曲線將出現(xiàn)反彎點(diǎn)，圍巖即將失穩(wěn)；
[0028] 5)V級(jí)-失穩(wěn)前：噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)支護(hù)參數(shù)已加強(qiáng)到最高限額，1?內(nèi)圍 巖變形速率仍未明顯降低，并已出現(xiàn)噴層嚴(yán)重開裂與鋼筋網(wǎng)擠出現(xiàn)象，表明圍巖-初支護(hù) 系統(tǒng)的即將失穩(wěn)；
[0029] 6)當(dāng)五級(jí)速率比值法判定圍巖-初支系統(tǒng)變形處于II級(jí)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)就是最佳二 襯施作時(shí)機(jī)，否則，調(diào)整初支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，然后再重新進(jìn)行步驟S2、S3、S4,使之達(dá)到II級(jí)最 佳狀態(tài)。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0031] 1)本發(fā)明中采用的全站儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)的拱頂沉 降和邊墻變形收斂的具體操作，簡(jiǎn)單易用、可操作性很強(qiáng)。
[0032] 2)本發(fā)明以圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形歷時(shí)發(fā)展加速度，即變形速率比值作判據(jù)， 同時(shí)提出考慮支護(hù)是否保守的圍巖-初支系統(tǒng)五級(jí)速率比值法的判定，若為II級(jí)狀態(tài)時(shí)， 此時(shí)就是最佳二襯施作時(shí)機(jī)。否則，需要調(diào)整初支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，然后再重新判斷，使之達(dá)到 II級(jí)最佳狀態(tài)，以便使圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)不僅安全和可靠而且也最為經(jīng)濟(jì)，判斷方法考慮 全面、更為合理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于 下述的實(shí)施例。
[0035] 如圖1所示，一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，通過圍巖-初 支系統(tǒng)的拱頂沉降和邊墻變形收斂的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)，利用圍巖-初支系統(tǒng)變形實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)， 采用圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)變形的速率比值法、考慮支護(hù)是否保守的五級(jí)速率比值法，判別軟 弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)，具體步驟如下：
[0036] 步驟S1 :確定軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別依據(jù)，包括如下內(nèi)容：
[0037] 1)容許圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)有一定的自由變形而又需控制圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的過度 變形，適時(shí)施作二襯支護(hù)；
[0038] 2)以圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形歷時(shí)發(fā)展加速度，即變形速率比值作判據(jù)，來確定 圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
[0039] 3)在保證隧道安全的基礎(chǔ)上，盡量讓初支護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)圍巖剩余的變形壓力。
[0040] 步驟S2 :采用全站儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)的拱頂沉降和邊 墻變形收斂，具體操作為：
[0041] 1) IV級(jí)圍巖段量測(cè)斷面間距為10?35m，V級(jí)圍巖段量測(cè)斷面間距為5?15m ;
[0042] 2)在每個(gè)量測(cè)斷面的拱頂中心埋設(shè)一自制的鋼筋預(yù)埋件。埋設(shè)前，先用小型鉆機(jī) 在待測(cè)部位成孔，然后將預(yù)埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量測(cè)；
[0043] 3)收斂量測(cè)與拱頂下沉點(diǎn)布置在同一斷面。埋設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí)，先在測(cè)點(diǎn)處用人工挖孔 或鑿巖機(jī)開挖孔徑為40?100mm，深為25mm的孔。在孔中填滿水泥砂漿后插入收斂預(yù)埋件， 盡量使兩預(yù)埋件軸線在基線方向上，并使預(yù)埋件銷孔軸線處于鉛垂位置，上好保護(hù)帽，待砂 漿凝固后即可量測(cè)；
[0044] 4)當(dāng)初支護(hù)施作完成后，馬上進(jìn)行拱頂沉降和邊墻位移的初次監(jiān)測(cè)；
[0045] 5)監(jiān)測(cè)頻次：一般地，位移速度> 10mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為2次/d ;位移速度為 1?10mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/d ;位移速度為0. 6?lmm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/2? 3d ;位移速度為0. 3?0. 6mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/3d ;位移速度為< 0. 3mm/d，監(jiān)控量 測(cè)頻率為1次/7d。若變形速率呈現(xiàn)加速發(fā)展趨勢(shì)，監(jiān)測(cè)頻次必須視情增加到3次/d以上。
[0046] 步驟S3 :軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)變形速率比值法的判定，具體判定步 驟為：
[0047] 1)軟弱破碎圍巖隧道施工監(jiān)測(cè)中，當(dāng)預(yù)設(shè)計(jì)的初期支護(hù)全部施加后以及對(duì)局部地 段還作了加強(qiáng)支護(hù)，含注漿處理后，圍巖-初支護(hù)的變形速率v與該斷面實(shí)測(cè)圍巖-初支護(hù) 的變形速率最大值v max的比值v/vmax應(yīng)不大于本工程相類似洞段或典型工程監(jiān)測(cè)量控統(tǒng)計(jì) 出的閾值；
[0048] 2)根據(jù)以往典型工程的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，閾值可取為5%?10%。當(dāng)v/vmax = 20%左右 時(shí)，可以認(rèn)為變形速率顯著減小，接近趨于穩(wěn)定；當(dāng)v/vmax < 5%時(shí)，即是二襯施作的最佳時(shí) 機(jī)，也是最合理的時(shí)機(jī)。
[0049] 步驟S4 :考慮支護(hù)是否保守的圍巖-初支系統(tǒng)五級(jí)速率比值法的判定，具體為：
[0050] 1) I級(jí)-支護(hù)保守：已施作的初期支護(hù)只是預(yù)設(shè)計(jì)值的一部分，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng) 的變形速率比值v/vmax已經(jīng)降低到了閾值以下，并且迅速趨于零，同時(shí)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的 變形值+小于允許變形值 U(l ;
[0051] 2)11級(jí)-支護(hù)適當(dāng)：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)施作后，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形 速率比值v/v max降到閾值，并漸趨近于零，即v/vmax < 5%，同時(shí)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形值 七小于允許變形值U(l，說明支護(hù)適當(dāng)，變形速率已進(jìn)入閾值下限值，圍巖-初支系統(tǒng)已穩(wěn)定， 可進(jìn)行二襯施作，即此時(shí)是最佳二襯施作時(shí)機(jī)；
[0052] 3) III級(jí)-支護(hù)不足：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)全部施作后，12h內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變 形速率與前次相比，未降到〇. 5以下，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率未達(dá)到閾值， 通常伴隨或隨后出現(xiàn)噴層嚴(yán)重開裂、鋼筋網(wǎng)擠出。如不及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，u-t曲線將出現(xiàn)反彎 點(diǎn)，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的即將失穩(wěn)；
[0053] 4) IV級(jí)-支護(hù)不足有流變現(xiàn)象發(fā)生：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)全部施作后，12h內(nèi)圍巖-初 支護(hù)系統(tǒng)的變形速率與前次相比，未降到〇. 5以下，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率 未達(dá)到閾值，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率明顯降低后，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形仍以流變 形式增長(zhǎng)；通常伴隨或隨后出現(xiàn)噴層嚴(yán)重開裂、鋼筋網(wǎng)擠出。如不及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，u-t曲線 將出現(xiàn)反彎點(diǎn)，圍巖即將失穩(wěn)；
[0054] 5)V級(jí)-失穩(wěn)前：噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)支護(hù)參數(shù)已加強(qiáng)到最高限額，1?內(nèi)圍 巖變形速率仍未明顯降低，并已出現(xiàn)噴層嚴(yán)重開裂與鋼筋網(wǎng)擠出現(xiàn)象，表明圍巖-初支護(hù) 系統(tǒng)的即將失穩(wěn)；
[0055] 6)當(dāng)五級(jí)速率比值法判定圍巖-初支系統(tǒng)變形處于II級(jí)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)就是最佳二 襯施作時(shí)機(jī)。否則，需要調(diào)整初支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，然后再重新進(jìn)行圍巖-初支系統(tǒng)的拱頂沉降 和邊墻變形收斂的全站儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、圍巖-初支系統(tǒng)變形速率比值法判定及五級(jí)速率比值 法判定，使之達(dá)到II級(jí)最佳狀態(tài)，以便使圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)不僅安全和可靠而且也最為經(jīng) 濟(jì)。
【權(quán)利要求】
1. 一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，其特征在于，步驟包括： 步驟S1 :確定軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別依據(jù)； 步驟S2 :采用全站儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)的拱頂沉降和邊墻變 形收斂； 步驟S3 :軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)變形速率比值法的判定； 步驟S4 :考慮支護(hù)是否保守的圍巖-初支系統(tǒng)五級(jí)速率比值法的判定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，其特 征在于，所述的軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別依據(jù)包括： 1) 圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形在設(shè)定范圍內(nèi)； 2) 以圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形歷時(shí)發(fā)展加速度，即變形速率比值作判據(jù)，確定圍巖-初 支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 3) 在保證隧道安全的基礎(chǔ)上，讓初支護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)圍巖剩余的變形壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，其特 征在于，所述的全站儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)的拱頂沉降和邊墻變形 收斂的具體操作為： 1. IV級(jí)圍巖段量測(cè)斷面間距為10?35m，V級(jí)圍巖段量測(cè)斷面間距為5?15m ; 2) 在每個(gè)量測(cè)斷面的拱頂中心埋設(shè)一鋼筋預(yù)埋件，埋設(shè)前，首先在待測(cè)部位鉆孔，然后 將預(yù)埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量測(cè)； 3) 收斂量測(cè)與拱頂下沉點(diǎn)布置在同一斷面，埋設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí)，先在測(cè)點(diǎn)處開挖孔徑為40? 100_、深為25_的孔，在孔中填滿水泥砂漿后插入收斂預(yù)埋件，使兩預(yù)埋件軸線在基線方 向上，并使預(yù)埋件銷孔軸線處于鉛垂位置，安裝保護(hù)帽，待砂漿凝固后即可量測(cè)； 4) 當(dāng)初支護(hù)施作完成后，以設(shè)定監(jiān)測(cè)頻次進(jìn)行拱頂沉降和邊墻位移的監(jiān)測(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，其特 征在于，所述的監(jiān)測(cè)頻次具體為： 位移速度彡l〇mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為2次/d ;位移速度為1?10mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為 1次/d ;位移速度為0. 6?lmm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/2?3d ;位移速度為0. 3?0. 6mm/ d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/3d ;位移速度為< 0. 3mm/d，監(jiān)控量測(cè)頻率為1次/7d。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，其特 征在于，所述的軟弱破碎圍巖隧道圍巖-初支系統(tǒng)變形速率比值法的判定具體為： 軟弱破碎圍巖隧道施工監(jiān)測(cè)中，圍巖-初支護(hù)的變形速率v與該斷面實(shí)測(cè)圍巖-初支 護(hù)的變形速率最大值Vmax的比值v/vmax小于或等于設(shè)定閾值，所述的設(shè)定閾值5%?10% ; 當(dāng)V/Vmax < 5%時(shí)，即是二襯施作的最佳時(shí)機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟弱破碎圍巖隧道二襯施作的最佳時(shí)機(jī)判別方法，其特 征在于，所述的考慮支護(hù)是否保守的圍巖-初支系統(tǒng)五級(jí)速率比值法的判定具體為： 1. I級(jí)-支護(hù)保守：圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率比值v/vmax已經(jīng)降低到了閾值以下， 并趨于零，同時(shí)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形值h小于允許變形值 U(l ; 2. II級(jí)-支護(hù)適當(dāng)：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)施作后，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率 比值v/vmax降到閾值，并趨近于零，即v/v max < 5%，同時(shí)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形值Ul小 于允許變形值叫，說明支護(hù)適當(dāng)，變形速率已進(jìn)入閾值下限值，圍巖-初支系統(tǒng)已穩(wěn)定，可進(jìn) 行二襯施作，即此時(shí)是最佳二襯施作時(shí)機(jī)； 3. III級(jí)-支護(hù)不足：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)全部施作后，12h內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速 率與前次相比，未降到〇. 5以下，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率未達(dá)到閾值，如不 及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，u-t曲線將出現(xiàn)反彎點(diǎn)，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的即將失穩(wěn)； 4. IV級(jí)-支護(hù)不足有流變現(xiàn)象發(fā)生：預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)全部施作后，12h內(nèi)圍巖-初支護(hù) 系統(tǒng)的變形速率與前次相比，未降到〇. 5以下，5?7d內(nèi)圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率未達(dá) 到閾值，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形速率明顯降低后，圍巖-初支護(hù)系統(tǒng)的變形仍以流變形式 增長(zhǎng)；如不及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，u-t曲線將出現(xiàn)反彎點(diǎn)，圍巖即將失穩(wěn)； 5. V級(jí)-失穩(wěn)前：噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)支護(hù)參數(shù)已加強(qiáng)到最高限額，12h內(nèi)圍巖變 形速率仍未明顯降低，并已出現(xiàn)噴層嚴(yán)重開裂與鋼筋網(wǎng)擠出現(xiàn)象，表明圍巖-初支護(hù)系統(tǒng) 的即將失穩(wěn)； 6) 當(dāng)五級(jí)速率比值法判定圍巖-初支系統(tǒng)變形處于II級(jí)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)就是最佳二襯施 作時(shí)機(jī)，否則，調(diào)整初支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，然后再重新進(jìn)行步驟S2、S3、S4,使之達(dá)到II級(jí)最佳狀 態(tài)。
【文檔編號(hào)】E21D11/00GK104047611SQ201410250534
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】許建聰, 周泉吉 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)