大跨度小净距公路隧道施工监测初探.docx

大跨度小净距公路隧道施工监测初探摘要：随着我国高等级公路的飞速发展，由于特殊地质及地形条件的限制，出现了连拱隧道。针对连拱隧道施工的复杂工艺，衍生出一种新的结构形式，即小净距公路隧道。该种公路隧道跨度大，扁平率低，开挖多采用分部法，针对大跨度小净距公路隧道的围岩稳定性问题进行系统深入的研究具有重要的意义。完整地介绍了一整套大跨度小净距公路隧道施工监测方案。具有现实可实践操作意义。关键词：大跨度小净距公路隧道；施工；监测0引言近年来，现场量测与力学计算紧密配合，已形成了一整套监控设计的原理与方法，这种通过在隧道施工过程中所进行的现场量测获得围岩稳定性和支护系统工作状态的信息，然后将信息反馈于施工决策和支护系统的设计过程称为“施工监测”，和“信息化设计”，包含施工监视的含义在内。这种方法因其适应地下工程的特点，能结合现场量测技术、计算机技术以及岩土力学理论、在铁路隧道、公路隧道和军事地下工程等工程领域得到了广泛的应用。1目标大跨度小净距公路隧道施工概况目标隧道采用平行双洞式，单洞净宽16m，洞高，呈北西--南东向展布，隧道里程K1＋710～K2＋600，进洞口里程为K1＋710，设计进口路面高程，出洞口里程为K2＋600，设计路面高程，全长为890m，路面坡度%。两洞侧壁间距。目标隧道区段覆盖层厚～2.80m。填筑土为软弱土，块石土及亚粘土属中软土，基岩为坚硬土。根据《公路工程抗震设计规范》判断，隧道区场地类别为I～III类，属抗震有利地段。隧道衬砌结构设计根据结构的受力特点采用复合式衬砌。在施工过程中要求按设计进行监控量测，并对量测信息进行处理、反馈，调整支护参数并贯穿于施工全过程。根据结构的受力特点，以锚杆湿喷钢纤维混凝土等为初期支护，以钢筋混凝土和钢纤维混凝土为二次衬砌，并根据不同的围岩类别，辅以超前中空注浆锚杆和工字钢拱架等辅助支护措施。2大跨度小净距公路隧道施工监测目标与内容监控量测的一般规定采用复合式衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，并在施工中认真实施。量测计划应根据隧道围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制。同时应考虑量测费用的经济性，并注意与施工进度相适应。监控量测应达到以下目的：图2施工监测和信息化设计流程图其一，掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；其二，通过对围岩和支护的变位、应力量测，修改支护系统设计。采用复合式衬砌的隧道、施工、设计单位必须紧密配合，共同研究，分析各项量测信息，确认或修改设计参数。量测内容与方法复合式衬砌的隧道应按表1选择量测项目。表1中1～4项为必测项目；5～11项为选测项目，应根据围岩条件、地表沉降要求等确定；爆破后应立即进行工程地质与水文地质状况的观察和记录，并进行地质描述。地质变化处和重要地段，应有照片记载。初期支护完成后应进行喷层表面的观察和记录，并进行裂缝描述；表1隧道现场监控测量项目及量测方法注：B为隧道开挖宽度隧道开挖后应及时进行围岩、初期支护的周边位移量测、拱顶下沉量测。当围岩差、断面大或地表沉降控制严时宜进行围岩体内位移量测和其它量测；量测部位和测点布置，应根据地质条件、量测项目和施工方法等确定；测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数；测点的测试频率应根据围岩和支护的位移速度及离开挖面的距离确定；现场量测手段，应根据量测项目及国内量测仪器的现状来选用。3目标隧道施工监测方案设计监控量测项目及其目的地质及支护状况观察。对所选择的开挖面的岩性、岩层产状、结构面、溶洞、断层等工程地质和水文地质情况以及初期支护完成后喷层表面的裂缝状况进行观察和描述；预测开挖面前方的地质条件，并为判断围岩的稳定性提供地质资料；观测有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部现象，分析初期支护的可靠程度。隧道周边水平收敛和拱顶下沉量测。为判断隧道稳定性提供可靠信息；以围岩变位速率为二次衬砌提供合理的支护时机，利用量测信息的反馈，判断初期支护设计与施工方法是否稳妥，从而达到修改设计和指导施工的目的。地表沉降。了解地表下沉的范围以及下沉量的大小、地表下沉量随工作面推进的变化规律、地表下沉稳定的时间。围岩内部位移量测。了解隧道围岩松弛区、位移量及围岩应力随深度的分布；了解围体内位移范围，判断锚杆长度是否适宜；为准确判断围岩的变形发展提供数据。锚杆轴力量测。了解锚杆受力状态，为确定合理的锚杆参数提供依据；判断锚杆布置是否合理以及评价锚杆的支护效果。衬砌应力的量测。了解喷层的变形特性以及喷层所受应力的大小，判断复合式衬砌中围岩荷载大小以及初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况，量测二衬应力以及喷混凝土层内轴向应力，了解二次衬砌的受力状态；判断喷层的稳定性和支护结构长期使用的可靠性以及安全程度。监控量测断面的拟定根据隧道工