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3 動(dòng)態(tài)反饋設(shè)計(jì)

動(dòng)態(tài)反饋設(shè)計(jì)是根據(jù)開(kāi)挖面揭示的地質(zhì)條件、監(jiān)控測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)以及地質(zhì)超前預(yù)報(bào)結(jié)果，對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工方案及時(shí)進(jìn)行修改的設(shè)計(jì)模式。旨在使隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式能隨時(shí)適應(yīng)實(shí)際的圍巖地質(zhì)條件，從而使工程建設(shè)既能經(jīng)濟(jì)合理，又能確保安全。下列情況需進(jìn)行動(dòng)態(tài)反饋設(shè)計(jì)：

a)開(kāi)挖面揭示的圍巖級(jí)別與工程地質(zhì)勘查報(bào)告提供的資料有較大差別。

b)隧道開(kāi)挖后圍巖地層的變形量持續(xù)增長(zhǎng)，且總變形量已接近設(shè)計(jì)估計(jì)值。

c)隧道開(kāi)挖后，圍巖地層的變形量明顯大于設(shè)計(jì)估計(jì)值。

d)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)揭示開(kāi)挖面前方巖層存在不利地質(zhì)構(gòu)造時(shí)。

3.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

a)隧道穿越地層的實(shí)際圍巖級(jí)別與原有地質(zhì)資料對(duì)圍巖級(jí)別的判斷相差較大時(shí)，應(yīng)按修正后的圍巖級(jí)別重新確定合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、尺寸和開(kāi)挖施工方法。

b)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度異常，或總位移量接近臨界值時(shí)，應(yīng)采取措施加強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)優(yōu)化施工方案。反之則可減弱支護(hù)結(jié)構(gòu)，以節(jié)約投資。

c)反饋設(shè)計(jì)中如有必要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，宜通過(guò)反分析方法確定圍巖地層的初始應(yīng)力，以及本構(gòu)模型及其特性參數(shù)的估計(jì)值。

d)應(yīng)重視超前地質(zhì)預(yù)報(bào)信息的作用，可能遭遇險(xiǎn)情時(shí)應(yīng)預(yù)先提出設(shè)計(jì)對(duì)策預(yù)案。

3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

動(dòng)態(tài)反饋設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括施工方法變更的建議、施工工序的變更、預(yù)留變形量的修正、設(shè)計(jì)參數(shù)的修改或確認(rèn)等4個(gè)方面。

3.2.1 施工方法變更的建議

由于采用的施工方法與斷面形式不同，圍巖——支護(hù)體系的應(yīng)力狀態(tài)也不一樣，當(dāng)某種方法不能滿(mǎn)足該圍巖穩(wěn)定性要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)變更施工方法及選擇對(duì)隧道穩(wěn)定有利的斷面形式或輔助施工措施。

3.2.2 施工工序的變更

當(dāng)施工信息反映出不穩(wěn)定征兆時(shí)，應(yīng)檢查是否由于工序不當(dāng)所造成。改變施工工序，如暫停開(kāi)挖、及時(shí)噴錨、二次噴混凝土緊跟或提前施作仰拱等，都可能促使圍巖支護(hù)體系趨向穩(wěn)定。

3.2.3 預(yù)留變形量的修正

施工前預(yù)設(shè)計(jì)的預(yù)留變形量，是采用工程類(lèi)比或理論計(jì)算確定的，因此，預(yù)留變形量不可能和實(shí)際變形完全一致。當(dāng)預(yù)留變形量與現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)結(jié)果不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)修正未開(kāi)挖地段的預(yù)留變形量，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)凈空和二次襯砌的厚度要求，或減少開(kāi)挖量及二次襯砌的回填量，以節(jié)省投資。

3.2.4 設(shè)計(jì)參數(shù)的修改或確認(rèn)

同預(yù)留變形量一樣，施工前預(yù)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)參數(shù)，也是采用工程類(lèi)比或理論計(jì)算確定的，也不可能和實(shí)際情況完全一致。在施工過(guò)程中，根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)信息，對(duì)未開(kāi)挖地段或已開(kāi)挖地段設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修改或確認(rèn)，使之滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)受力要求并減少不必要的工程浪費(fèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

由于隧道工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性、多樣性，通過(guò)一般的地質(zhì)勘察及室內(nèi)巖土力學(xué)試驗(yàn)，很難在設(shè)計(jì)階段全面準(zhǔn)確地對(duì)隧道的圍巖情況做出判斷，因此在隧道施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)圍巖及支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行超前預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)把獲得的信息數(shù)據(jù)反饋于設(shè)計(jì)中是非常必要的一項(xiàng)措施。隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)作為隧道工程新奧法設(shè)計(jì)、施工的重要手段,保證了隧道施工的安全并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,收到了良好的效果。隨著隧道工實(shí)踐和施工技術(shù)的發(fā)展，隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。

隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)具體而又復(fù)雜的工作,在實(shí)際過(guò)程中尚需不斷積累經(jīng)驗(yàn)和完善相關(guān)理論。

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