公路隧道下穿供水管線監控量測案例分析與研究

陸家成

摘要：本文以實際公路隧道下穿供水管線為案例，介紹了公路隧道及供水管線監測指標、監測方法，提供了公路隧道及供水管線實際監測成果，評估了公路隧道本身以及影響的供水管線穩定性狀況，為工程施工提供了良好的技術支撐，并可以為今后類似工程提供良好的參考。

關鍵詞：公路隧道；供水管線；監控量測

1 工程概況

本主線隧道為分離式三車道隧道，在深圳斜交下穿供水隧洞，交叉里程分別為NXK2+146.7（南線）BXK2+277.06（北線）。下穿處隧道圍巖級別分別為Ⅳ（南線）/Ⅲ級（北線），隧道深埋分別為21.02m（南線淺埋）/43.9m（北線深埋），隧道與供水隧洞最小凈距南線為13.5m（隧洞板底標高11.92隧道開挖拱頂標高（9.88+7.33+0.98）/北線為13.4m。

供水隧洞建于20多年前。隧洞為有壓管道，斷面形式采用圓形斷面，洞內徑為4m，設計過水流量為29.2m3/s；洞身襯砌為C25現澆鋼筋混凝土，墻厚50cm。據供水管相關資料顯示，隧洞圍巖為娟云母千枚巖，變質細粒石英砂巖和千枚狀細粒石英砂巖等構成。

首先施作超前支護，達到設計效果后；均采用三臺階法進行施工。為控制爆破震速，采取分段縮小循環進尺，以交叉面為界，0～25m循環進尺0.5m，25～50m循環進尺1.0m，50m后按一般段施工；及時支護，盡早施作仰拱封閉成環，抑制拱部下沉；二襯緊跟開挖面（50～80m），采用模板臺車（長L=12m）拱墻一次澆筑成型。加強控制區域拱頂和地表沉降，以及爆破影響100m范圍震速監測，及時反饋信息指導設計和施工。

2 主要監測指標及控制基準

依據管供水管理單位提供的《公路隧道施工期及運行期的安全監測要求》文件：

1）主線隧道下穿管線拱頂沉降最大控制值：2.3mm；

2）主線隧道下穿管線地表沉降最大控制值：10mm；

3）爆破振速警戒值：1cm/s。

依據主線設計文件要求：

4）水平凈空收斂位移30mm；

此外，相應的預警值為允許值的80%。

3 主要監測結果

3.1主線拱頂沉降

截止至安全通過交叉段，主線隧道拱頂沉降情況如表1所示。

累計沉降值較大，現沉降速率較小

3.2 供水管線沉降

截止至安全通過交叉段，供水管線沉降情況如表2所示。

4 結論

從以上主線隧道拱頂沉降數據表及曲線圖可以看出，主線隧道最大沉降值達到53.3mm，遠遠超出預警值；從曲線圖分析可知，三臺階施工方法時，隧道拱頂沉降明顯跟隨施工臺階出現幾個階段的沉降，累計值不斷擴大，直至臺階施工結束，初支封閉成環后沉降才呈現穩定。

從以上供水隧道沉降數據表和曲線圖可以看出，供水管線最大沉降值為26.3mm，遠遠超出預警值；從曲線圖分析可知，管線沉降從影響段開始，直至施工穩定，始終處于緩慢沉降狀態，這是由于隧道具有一定埋深，上部圍巖受下部擾動后，處于緩變和松弛狀態，未有明顯的劇降階段。

從本案例監控量測結果可以看出，本案例中的三臺階法施工及超前支護措施不足以滿足本項目的施工要求，公路隧道下穿供水管線時，受埋深、圍巖、地下水等因素影響，宜選用合理的專項施工方案，如局部管棚施工等措施，盡量控制住沉降變形，以保證管線安全。

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