隧道洞口塌方冒頂變形監測實例分析

陳中學 梁 鵬 李文廣

(重慶市交通規劃勘察設計院，重慶 401121)

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·橋梁·隧道·

隧道洞口塌方冒頂變形監測實例分析

陳中學 梁 鵬 李文廣

(重慶市交通規劃勘察設計院，重慶 401121)

結合八臺山隧道塌方段的地質情況，對該隧道進行了變形監測，介紹了監測點的布設位置及監測儀器，通過監測結果，分析了隧道塌方的原因，為隧道的加固設計提供了依據。

隧道，塌方段，變形監測，監測點

0 引言

隧道進口施工遇淺埋段，通常會根據地質情況采用單側壁施工、雙側壁施工、環形開挖預留核心土、臺階法等施工方法；洞頂采用注漿，洞口采用大管棚或小管棚等加固。但僅憑這些方法還不夠，為防止隧道進口施工時隧道突然垮塌，監控量測成為一種必要的手段[1-4]。

新奧法施工的三大要素為：噴混凝土、錨桿、監控量測。對隧道洞口施工時監測洞頂及洞內變形，建立安全施工預警機制，從而達到保障施工人員及設備的安全。本文以重慶城(口)至萬(源)快速公路通道八臺山隧道出口塌方冒頂為例，重點監測了洞頂變形，為隧道施工工藝及安全預警機制建立提供依據。

1 工程概況

1)塌方段地質概況。

八臺山隧道出口位于四川萬源堰塘鄉布袋溪村。出口接八臺山至堰塘鄉公路，交通條件相對方便。

2)埋方段設計概況。

由于洞口為粘土夾石且淺埋(最淺僅2 m)，成洞性差，采用φ107 mm大管棚加固，洞頂花管注漿，施工工藝采用環形開挖留核心土+臺階法(見圖1)，洞內支護按Ⅴ級淺埋施工。

2 監測點布設及監測結果

1)洞頂監測點布設。

根據現場地質情況，施工速度控制在0.5 m/d，并在洞頂布設了兩排變形監控點，如圖2所示。

2)洞內監測點布設見圖3。

洞內監測分為拱頂下沉(拱頂、左拱肩、右拱肩各設一點)和周邊收斂(左右邊墻各設一監測點，量測二者之間的相對位移)。

3)監測儀器。

a.地質及支護狀況觀察：圍巖地質描述，羅盤，初期支護觀察。

b.洞口淺埋段地表下沉：精密水準儀、塔尺，如圖4，圖5所示。

c.洞內拱頂下沉(如圖6所示)：精密水準儀、塔尺、鋼卷尺等。

d.周邊水平收斂位移：周邊收斂儀(見圖7)。

3 監測結果分析

經過對地表監測點20 d緊張觀測，累計沉降如下，地表出現寬度8 mm～35 mm，長約2 m～5 m的裂縫，如圖8所示。

由圖8，圖9可知，當地表出現下沉時，塌方區地表出現拉裂縫，每天認識觀察，肉眼可識別。

表1 各監測點水平位移值

從表1，圖10，圖11可知，地表布置的兩排監測點，其中第二排監測點的變形平均值大于第一排，說明第二排更靠近塌方區中心；從第16天開始，各監測點變形急劇增大，這是塌方的前兆。洞內拱頂沉降左、中、右觀測點的變形相差不大，一直在發展，累計下沉值為3 cm，周邊收斂數據顯示，累計收斂值為2 mm，但一直沒有停止趨勢。將洞內外數據結合起來發現，洞外數據變形遠

大于洞內變形，所以僅僅只監測洞內變形是不夠的。

在第17天時，第三方監測人員向施工方發出預警，但由于現場管理問題，未采取有效措施，導致第20天時，洞頂出現塌方冒頂，如圖12所示。萬幸的是未造成人員和機械設備損失，但其教訓發人深醒。

4 結語

本文通過對重慶城(口)至萬(源)快速公路通道八臺山隧道出口塌方冒頂監測變形觀測，得出如下結論：1)隧道施工中的第三方監控量測必不可少，可以有效預測塌方事故，減少人員及機械設備損失。2)隧道洞口淺埋段洞內外監測數據宜結合起來分析，才能找準塌方的真正原因。3)隧道塌方冒頂事故原因眾多，洞頂注漿加固范圍不夠、注漿效果不好、管棚長度不足等均有可能是直接原因。

[1] 靳曉光.山區公路隧道建設中的巖土工程監測與信息化施工[D].成都：成都理工學院博士學位論文.2000.

[2] 韓瑞庚.地下工程新奧法[M].北京：科學出版社，1987.

[3] 徐林生.隧道圍巖穩定位移與突發失穩時間預報研究[A].2001年全國公路隧道學術會議論文集[C].中國公路學會隧道工程學會，人民交通出版社，2001：14-18.

[4] 李世輝.隧道支護設計新論[M].北京：科學出版社，1999.

Analysis on deformation monitoring of tunnel portal collapsed

Chen Zhongxue Liang Peng Li Wenguang

(ChongqingCommunicationsPlanningSurvey&DesignInstitute,Chongqing401121,China)

Combining with Bataishan tunnel collapse section geology conditions, the paper carries out the tunnel deformation monitoring, and introduces the monitoring point setting location and monitoring instrument. Through monitoring results, it analyzes the tunnel collapse causes, which has provided some guidance for tunnel reinforcement design.

tunnel, collapse section, deformation monitoring, monitoring point

1009-6825(2016)11-0161-02

2016-02-01

陳中學(1978- )，男，高級工程師

U456.3

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