隧道監控量測在施工中的應用

(重慶交通大學 重慶 400074)

隧道監控量測在施工中的應用

羅攀峰

(重慶交通大學重慶400074)

隧道監控量測作為新奧法三大要素之一，在隧道施工中有著重要的作用。通過對項目典型地段的拱頂下沉以及周邊收斂數據變化進行分析，保證隧道在掘進過程中的安全以及隧道施工的平穩進行。

監控量測；數據分析；鐵路隧道

引言

本文依托鐵路隧道施工項目，應用監控量測技術，對隧道施工安全有著重要的保障作用以及二襯的施作有著重要的指導意義，同時為設計的支護參數提供著重要的參考。根據監控量測數據才能了解圍巖動態變形，從而做出合理的施工安排，是目前隧道施工技術中用法最普遍了解圍巖變化的方式。

一、工程概況

新杉樹陀隧道位于重慶市彭水縣高谷鎮境內，中心里程YDK221+459.8，全長4712m，最大埋深約375m，進口段YDK219+153.179～YDK219+725.17，洞身段YDK221+206.281～YDK221+658.566，YDK222+980.916～YDK223+303.804，出口段YDK223+428.287～YDK223+734.331分別位于半徑1200右偏，半徑2000m左偏，半徑1800右偏的曲線上，其余地段為直線。計縱坡為1.5‰、3.02‰、-3‰的“人”形坡。

隧址區屬低中山烏江峽谷地貌，線路沿烏江右岸逆流而上，隧道穿越峽谷區，烏江切割較深，自然山坡較陡，大部分基巖裸露，植被較差。

二、現場監控量測內容及斷面布置

(一)隧道現場監控量測項目及方法

隧道現場監控量測項目包括圍巖及支護狀態觀察、拱頂下沉、周邊位移及收斂、地表下沉。圍巖及支護狀態觀察是對巖性、巖質、斷層破碎帶、節理裂隙發育程度和方向、有無松散坍塌、剝落掉塊現象、有無滲漏水等及噴層裂隙、剝離和剪切破壞、支撐是否壓屈進行觀察或描述，采用地質羅盤等。拱頂下沉可采用水平儀、水準尺、鋼尺或測桿進行量測。周邊位移及收斂可采用各種類型收斂計進行量測。地表下沉可采用水平儀、水準尺、鋼尺或測桿進行。

(二)監控量測斷面布置

1.拱頂下沉測點和凈空變化測點應布置在同一斷面上，圍巖級別為V～IV級時，斷面間距為5～10m。圍巖級別為IV級時，斷面間距為10～30m。圍巖級別為III級時，斷面間距為30～50m。II級圍巖視具體情況確定間距，不良地質和特殊巖土地段應取小值。拱頂下沉測點原則上應設置在拱頂軸線附近，當隧道跨度較大時，應結合施工方法在拱部增設測點。[1]

2.當開挖方法為全斷面法開挖時凈空變化量測測線數為一條水平測線。當開挖方法為臺階法時，每臺階一條水平測線，若為特殊地段，每臺階一條水平測線，兩條斜測線。當開挖方法為分布開挖法時，每部分一條水平測線，若為特殊地段，CD 或 CRD 法上部、雙側壁導坑法左右側部，每分部一條水平測線，兩條斜測線其余部分一條水平測線。

3.選測項目量測斷面及測點布置應考慮圍巖代表性、圍巖變化、施工方法及支護參數的變化。 監控量測斷面應在相段落施工初期優先設置，并及時開展量測工作。

4.不同斷面的測點應布置在相同部位，測點應盡量對稱布置。[1]

三、監控量測數據分析

式(3-1)

則y=ax+b

式(3-2)

根據回歸函數計算公式a,b可由

式(3-3)

式(3-4)

式(3-5)

式(3-6)

取第一次時間為v1，第二次時間為v2,以此類推第n次時間為vn。取第一次圍巖變形為u1，第二次圍巖變形為u2，以此類推第n次圍巖變形為un。[2]

選取隧道V級圍巖斷面YDK222+485進行分析。

通過計算回歸曲線為。由圖可知，圍巖拱頂早期變形不穩定，變形較大。在第8天之后變形逐漸變小，且逐漸趨于穩定，實際數據曲線與回歸曲線基本重合，因此可判定最終變形穩定。

四、結束語

通過隧道監控量測可以充分了解隧道圍巖在初支后的變形情況，根據不同的變形情況采取不同的處理措施，為隧道施工提供安全保證。[3]通過實測數據和理論回歸曲線的對比，判斷圍巖是否穩定，為二襯的施作提供了參考時間。同時圍巖變形的最終累計變形量不應超過預留變形量，保證結構不會侵入限界。

；

[1]TB 10003-99,鐵路隧道設計規范[S].

[3]高加磊.監控量測在魯竹壩2#隧道施工中的應用[J].科技信息(科學·教研),2007,(16):108,113.DOI:10.3969/j.issn.1001-9960.2007.16.100.

10.3969/j.issn.1007-7359.2008.02.035.

羅攀峰(1989.02-)，男，漢族，四川資陽人，學生，重慶交通大學，建筑與土木工程。

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