基于新奧法的某隧道監(jiān)控量測研究

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1、基于新奧法的某隧道監(jiān)控量測研究摘要：隧道監(jiān)控量測是隧道新奧法施工的重要組成部分，它對于及時了解開挖后的隧道變形狀況，確定和研究隧道支護效果及隧道安全施工具有十分重要的意義。本文從以某隧道為工程實例，探討了新奧法監(jiān)控量測在某隧道中的應用。關鍵詞：隧道；監(jiān)控量測；新奧法1工程概況該隧道按單向行車雙洞雙車道設計，左洞長653m,右洞長733m。隧道穿過基巖為白堊系上統(tǒng)砂巖，弱風化，褐紅色，塊狀結構，層理近水平，圍巖類別為Ⅲ類。施工中采用了錨桿加固、錨噴網、鋼支撐等多種加固支護方法，根據(jù)地層情況，分別采用了臺階式開挖和全斷面開挖兩種方式施工

2、，施工全過程進行監(jiān)控量測。根據(jù)《公路隧道施工技術規(guī)范》的規(guī)定，需要將現(xiàn)場監(jiān)控量測項目列入施工組織設計，掌握圍巖和支護的動態(tài)信息并及時反饋，以指導施工作業(yè)，而且通過對圍巖和支護的變位、應力的量測，修改支護系統(tǒng)的設計，達到最優(yōu)的目標。因此，作為隧道新奧法施工“三要素”之一的施工監(jiān)測便顯得非常重要。本隧道為連拱隧道，為長期風化剝蝕的丘陵地貌區(qū)。吉首端洞門位于一沖溝南側邊坡上，匯水面積小，地表水沿沖溝匯集，對洞中排水有一定的影響，仰坡的自然坡度約35°，洞口與地形線呈15°斜交，巖層走向與線路呈小角度斜交；對出口段邊、仰坡穩(wěn)定不利。產狀25

3、0°∠4°～6°，節(jié)理發(fā)育一般。洞口偏壓嚴重?；鶐r為白堊系上統(tǒng)砂巖，開挖段為Ⅱ類圍巖，強風化砂巖和硅質砂巖，中厚層，具碎石狀壓碎結構，穩(wěn)定性差，掌子面較干燥，風干后易干裂。地表水不發(fā)育，地下水主要為基巖裂隙水，受大氣降水補給，水量貧乏。2監(jiān)測項目及方法2.1地質和支護狀況觀察觀察目的主要包括：①預測開挖面前方的地質條件；②為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質依據(jù)；③根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護結構的可靠程度。2.2收斂位移量測量測目的主要包括：①周邊位移是是隧道圍巖應力狀態(tài)變化的最直觀反映，量測周邊位移可判斷隧道空間的穩(wěn)定

4、性提供可靠的信息；②根據(jù)變位速度判斷隧道圍巖的穩(wěn)定程度為二次襯砌提供合理的支護時機；③指導現(xiàn)場設計與施工。2.3地表下沉位于Ⅰ-Ⅲ類圍巖中且覆蓋層厚度小于40m的隧道，應進行地表沉降量測。在預計破裂面以外3～4倍洞徑處設置水準點，作為各觀測點高程測量的基準，從而計算出各觀測點的下沉量。拱頂下沉與水平收斂量測平均30m布置1個觀測斷面，根據(jù)圍巖類型可作如下調整。Ⅳ類及以上圍巖不大于40m；III類圍巖不大于25m；II類圍巖小于20m。各測點在避免爆破作業(yè)破壞測點的前提下，盡可能靠近工作面埋設。3監(jiān)測成果舉例3.1地質觀察綜述隧道基巖

5、為白堊系砂巖，單斜巖層，傾角較緩，產狀345°∠4°，開挖面為薄層泥質砂巖與鈣質砂巖互層，局部夾中厚層，上部巖層稍厚，具碎裂狀、塊狀結構，節(jié)理裂隙較發(fā)育，掌子面局部有裂隙水滲出。已完成初期護段，噴層表面無裂縫，無裂隙及剝離現(xiàn)象，有鋼格柵段格柵無壓曲現(xiàn)象，洞身兩側無底鼓現(xiàn)象，噴射砼表面局部有少量裂隙水滲出。3.2地表下沉從監(jiān)測結果來看，在線路中心線及左側地表下沉量明顯較大，說明目前隧道開挖對中線及左側巖體存在的擾動作用較大。D4、D5、D6點在線路中線附近，其SM值較大，基本在4.8～5.6mm之間，其它點SM值均在0.7～4.6mm

6、之間波動，相對收斂量0.007～0.06%，參照奧地利J.Golser博士對地表沉陷的建議來看，沉降值在允許值范圍以內；從SM-T曲線來看，D5及D6點位變速率S(*)M相對較大，在0.1mm/d左右，其余各點U(*)M值均在0.01～0.08mm/d之間，較掘進初期的位變速率有明顯的降低，表明隨著隧道掘進的深入，目前地表變形及位移已經逐漸趨入穩(wěn)定。3.3收斂及拱頂下沉ZK201+550斷面，收斂及拱頂下沉曲線來看，a、b線及拱頂下沉累計收斂值UM在6.5～7.1mm之間，相對收斂量0.07%，變位速率U(*)M在0.01mm/d左

7、右，符合《錨桿噴射砼支護技術規(guī)范》（GBJ86-85）關于Ⅲ類圍巖洞周容許相對收斂量的規(guī)定，同時各條曲線斜率隨時間有變小趨勢，表明隨著掘進的深入，其收斂速度逐漸降低，對洞口拱門段的擾動逐漸減小。目前階段洞內圍巖變位速率0.1mm/d左右，說明施工對洞門處的影響仍然存在，但是拱門段變形及位移基本已經達到穩(wěn)定。4結語實踐證明，現(xiàn)場監(jiān)控量測能夠預報險情提供信息，為以后同類隧道設計與施工積累了第一手資料，還可以節(jié)省投資，達到科學設計和施工的目的。