導(dǎo)語(yǔ)：公路隧道監(jiān)控量測(cè)運(yùn)用綜述一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

目前，公路隧道普遍采用的施工方法為新奧法(即復(fù)合式襯砌)，其基本原理為充分利用圍巖的自承能力和開(kāi)挖面的空間約束作用，采用以錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控、測(cè)量來(lái)指導(dǎo)地下工程的設(shè)計(jì)與施工。隧道監(jiān)控量測(cè)是隧道新奧法設(shè)計(jì)和施工的重要組成部分，對(duì)于及時(shí)了解隧道開(kāi)挖后的變形狀況，確定和研究隧道支護(hù)效果及隧道安全施工具有十分重要的意義。其主要作用有:(1)確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性;(2)驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，確認(rèn)支護(hù)參數(shù)和施工方法的準(zhǔn)確性，為調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法提供依據(jù)并優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的目的;(3)確定二次襯砌施作時(shí)間;(4)積累量測(cè)數(shù)據(jù)，為信息化設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。

1工程概況

阿爾格勒特山隧道為一座上、下行分離式的四車(chē)道高速公路長(zhǎng)隧道，右線全長(zhǎng)2515m，左線全長(zhǎng)2479m。隧道最大埋深約95m，暗洞最小埋深約6m。隧道基本處于基巖裸露區(qū)，基巖為泥盆系呼吉爾斯特組和朱魯木特組(D2h+3z)安山巖、安山玢巖等。地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，隧址區(qū)為一短軸背斜軸部，發(fā)育有一系列斷層和褶皺，在隧道擬穿越地段，發(fā)育有兩條斷裂。隧道圍巖為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)，對(duì)應(yīng)的隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)型為Ⅲ、Ⅳq、Ⅳa、Ⅳb、Ⅴq、Ⅴ型襯砌，采用光面控制爆破，Ⅲ級(jí)圍巖按全斷面開(kāi)挖;Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖按上下臺(tái)階法開(kāi)挖。隧道支護(hù)襯砌參數(shù)見(jiàn)表1。

2施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

2.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、方法及頻率

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求，本隧道施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、方法及頻率見(jiàn)表2。

2.2監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)

位移控制基準(zhǔn)見(jiàn)表3。

3施工監(jiān)測(cè)分析

3.1地質(zhì)和初期支護(hù)觀察

3.1.1觀測(cè)內(nèi)容

3.1.1.1對(duì)開(kāi)挖后沒(méi)有支護(hù)的圍巖(1)巖質(zhì)種類(lèi)和分布狀態(tài)，近界面位置的狀態(tài);(2)巖性特征:巖石的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造;(3)地層時(shí)代歸屬及產(chǎn)狀;(4)節(jié)理性質(zhì)、組數(shù)、間距、規(guī)模、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度和方向性，斷面狀態(tài)特征，充填物的類(lèi)型和產(chǎn)狀等;(5)斷層的性質(zhì)，產(chǎn)狀，破碎帶寬度、特征;(6)溶洞的情況;(7)地下水類(lèi)型，涌水量大小，涌水壓力，濕度等;(8)開(kāi)挖工作面的穩(wěn)定狀態(tài)，頂板有無(wú)剝落現(xiàn)象;(9)核準(zhǔn)圍巖級(jí)別。

3.1.1.2開(kāi)挖后已支護(hù)段(1)初期支護(hù)完成后對(duì)噴層表面的觀測(cè)及裂縫狀況的描述和記錄;(2)有無(wú)錨桿被拉脫或墊板陷入圍巖內(nèi)部的現(xiàn)象;(3)噴混凝土是否產(chǎn)生裂隙或剝離，要特別注意噴混凝土是否發(fā)生剪切破壞;(4)有無(wú)錨桿和噴混凝土施工質(zhì)量問(wèn)題;(5)格柵鋼架有無(wú)被壓彎現(xiàn)象;(6)是否有底鼓現(xiàn)象。

3.1.1.3洞外觀察主要是了解洞口、洞身和淺埋段的地表變形、開(kāi)裂情況，判別松動(dòng)區(qū)范圍。

3.1.2觀測(cè)方法

利用地質(zhì)素描、照相或攝像技術(shù)將觀測(cè)到的有關(guān)情況和現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)記錄，觀測(cè)中，如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，要詳細(xì)記錄地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)信息，發(fā)現(xiàn)的時(shí)間、具體的里程位置。

3.1.3測(cè)試儀器地質(zhì)羅盤(pán)，地質(zhì)錘，放大鏡，數(shù)碼照相機(jī)。

3.1.4結(jié)果分析

監(jiān)測(cè)過(guò)程中，通過(guò)人工肉眼觀察(必要時(shí)進(jìn)行拍照和量測(cè))，描述和記錄隧道掌子面和支護(hù)的地質(zhì)情況、巖層產(chǎn)狀、裂隙、地下水、溶洞、滲水等影響工程施工的因素;同時(shí)描述和記錄圍巖支護(hù)效果，以此對(duì)圍巖穩(wěn)定性做出經(jīng)驗(yàn)性的評(píng)價(jià)，判斷圍巖類(lèi)別是否與設(shè)計(jì)相符，從而指導(dǎo)施工安全、高效地進(jìn)行。實(shí)踐證明，對(duì)隧道掌子面的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的觀察和描述，對(duì)于判斷圍巖穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)開(kāi)挖面前方地質(zhì)條件十分重要;掌子面附近初期支護(hù)的觀察和裂縫描述，對(duì)于圍巖穩(wěn)定性的判斷和開(kāi)挖方法及支護(hù)參數(shù)的檢驗(yàn)也是不可缺少的。

3.2地表下沉

3.2.1測(cè)點(diǎn)布置

在隧道淺埋地段，洞室開(kāi)挖的擾動(dòng)會(huì)直接影響到地面，通過(guò)對(duì)地面沉降的監(jiān)測(cè)，可直接判斷施工狀態(tài)的好壞。在隧道左、右洞進(jìn)、出口，垂直于隧道軸線共埋設(shè)了5個(gè)主斷面，在每個(gè)主斷面按照設(shè)計(jì)間距布置各監(jiān)控點(diǎn)。對(duì)地面沉降，現(xiàn)選取隧道進(jìn)口右洞某斷面對(duì)變形加以分析，監(jiān)控點(diǎn)埋設(shè)布置情況見(jiàn)圖1。

3.2.2量測(cè)數(shù)據(jù)各監(jiān)控點(diǎn)編號(hào)以距離隧道中心線上方地表處的距離值進(jìn)行編號(hào)，各監(jiān)控點(diǎn)累計(jì)沉降量表4，根據(jù)表繪制各監(jiān)控點(diǎn)累計(jì)沉降量見(jiàn)圖2。

3.2.3地表沉降分析

由圖2可以看出:地表沉降最大值發(fā)生在隧道中心上方地表處，并沿襯砌中心線向兩邊遞減擴(kuò)散。

3.3水平凈空收斂和拱頂下沉

3.3.1數(shù)據(jù)整理

選取隧道內(nèi)Ⅲ級(jí)圍巖某斷面開(kāi)挖時(shí)的拱頂沉降和水平凈空收斂監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其拱頂沉降和水平凈空收斂監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

3.3.2水平凈空收斂回歸計(jì)算

將表5水平凈空收斂數(shù)據(jù)分別按指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、雙曲函數(shù)進(jìn)行回歸計(jì)算得到以下三個(gè)方程:指數(shù)函數(shù):u=21.4682×e(－1.9268/t)相關(guān)系數(shù)r=－0.9885對(duì)數(shù)函數(shù):u=24.8844－7.3965/lg(1+t)相關(guān)系數(shù)r=－0.9482雙曲函數(shù):u=t/(0.2383+0.0315t)相關(guān)系數(shù)r=0.9916結(jié)論:以上三種回歸方程中雙曲函數(shù)的相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值最趨近1，其回歸精度較高，故選用u=t/(0.2383+0.0315t)代表該斷面水平凈空收斂水平測(cè)線的收斂情況(圖4)。

3.3.3拱頂沉降回歸計(jì)算

將表5拱頂沉降收斂數(shù)據(jù)分別按指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、雙曲函數(shù)進(jìn)行回歸計(jì)算得到以下三個(gè)方程:指數(shù)函數(shù):u=33.1320×e(－1.5854/t)相關(guān)系數(shù)r=－0.9913對(duì)數(shù)函數(shù):u=38.2610－10.3934/lg(1+t)相關(guān)系數(shù)r=－0.9669雙曲函數(shù):u=t/(0.1056+0.0244×t)相關(guān)系數(shù)r=0.9961結(jié)論:以上三種回歸方程中雙曲函數(shù)的相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值最趨近1，其回歸精度較高，故選用u=t/(0.1056+0.0244×t)代表該斷面拱頂沉降的收斂情況(圖5)。

3.3.4分析及應(yīng)用

3.3.4.1水平凈空收斂分析根據(jù)選定的雙曲函數(shù)方程回歸曲線進(jìn)行分析，求得其最終總位移量為1/B=31.75mm，當(dāng)開(kāi)挖后23d后，其位移量為21.21mm，為總位移量的67%，根據(jù)求導(dǎo)公式求得第23d的位移速率為0.26mm/d，根據(jù)公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTJ042－2004)9.

3.4可判定圍巖及初期支護(hù)水平凈空收斂在開(kāi)挖23d后還未穩(wěn)定，不能進(jìn)行下道工序二次襯砌施工，需繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.3.4.2拱頂沉降分析根據(jù)選定的雙曲函數(shù)方程回歸曲線進(jìn)行分析，求得其最終總位移量為40.98mm，當(dāng)開(kāi)挖23d后，其位移量為31.35mm，為總位移量的76%，根據(jù)求導(dǎo)公式求得第23d的位移速率為0.24mm/d，根據(jù)公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTJ042－04)9.3.4可判定圍巖及初期支護(hù)拱頂沉降在開(kāi)挖23d后還未穩(wěn)定，不能進(jìn)行下道工序二次襯砌施工，需繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.3.4.3綜上分析，可得出以下結(jié)論:此段圍巖在開(kāi)挖23d后圍巖周邊位移及拱頂沉降均未穩(wěn)定，不得進(jìn)行二次襯砌施工，需繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)監(jiān)控量測(cè)在本隧道中的應(yīng)用，可及時(shí)掌握圍巖和初期支護(hù)在施工過(guò)程中的變形和穩(wěn)定情況，確定二次襯砌的施工時(shí)間，保證了施工安全和施工質(zhì)量，各種支護(hù)結(jié)構(gòu)形式相對(duì)穩(wěn)定，同時(shí)為修正設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，說(shuō)明監(jiān)控量測(cè)是隧道新奧法施工過(guò)程中必不可少的重要程序。