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國內隧道監控量測技術成熟嗎?還有哪些技術缺陷?

監控量測的主要作用是保證監控量測為圍巖穩定性、支護和襯砌可靠性提供信息,為二次襯砌提供合理的施工時間,為施工中調整圍巖等級、修改支護系統設計和改變施工方法提供依據。

以鐵路工程為例,目前國內必須測量四項,即隧道內外觀測、周邊位移、拱頂下沈、地表下沈。使用的工具有地質羅盤、收斂計、水平儀和鋼尺。

所有的方法都有不同程度的缺陷,

規範存在不完善的缺陷,在實際應用中應綜合運用。

比如規範規定“1拱頂下沈時,水平收斂速度達到5mm/d”。這壹規定容易導致壹種理解:只要按照5 mm/d的標準控制位移速度,位移速度就不會大於5 mm/d,而實際上目前的測量手段無法連續監測,位移速度可能大於5mm/d而不自知;二是支架變形有突變,也可能> 5mm/d;建設措施不是壹蹴而就的。即使當發現位移速度< 5 mm/d時開始治療,在治療期間位移速度也可能> 5 mm/d。因此,以5mm/d作為驅替速度的控制界限是不合適的。

此外,《鐵路隧道監控量測技術規範》中的4.5監控量測控制基準和《鐵路隧道設計規範》附錄F中隧道初期支護極限相對位移和穩定性的判定方法,都體現了圍巖位移數據是判定穩定性的唯壹依據。

通過實驗室模擬實驗和理論研究,獲得了位移參考值。所謂理論就是彈性。壹個基本的假設是材料是彈塑性的,實驗室裏的材料也是彈塑性的,和現場有很大的區別。鐵科院賽那寧老院長、中國礦業大學董教授根據現場測量發現,圍巖變形以壓潰和膨脹為主,彈性變形只占很小壹部分。現場時間也證明,當變形量達到100cm時沒有發生坍塌,所以用位移標準作為支護安全的判據是非常錯誤的,人為地造成了安全隱患。

國內的監控量測技術不比國外差,與國外的隧道監控量測方法差別不大。不同的是相關規範不統壹,鐵路和公路的規定很多,都有各自的相關規定。另外,和國外的區別在於,說明書懂壹些力學理論。

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