引水工程鉆爆法施工圓形隧道穿越淺埋及高速公路監測實施辦法

顏德偉

【摘?要】針對云南省滇中引水工程大理1段3標香爐山隧洞樁號DLⅠ61+368～61+528 段為下穿上鶴高速洞段，長約160m，埋深12～30m，該段為淺埋覆蓋堆積層洞段，地表15m 為高速公路路堤填方，以下為沖洪積（Qpal）粉質粘土夾碎（卵礫）石層，結構松散～稍密;下伏基巖為松桂組（T3sn）全強風化泥頁巖夾泥質砂巖，散體結構;地下水位位于隧洞頂板附近。該段為Ⅴ類圍巖，存在穿越淺埋覆蓋層洞段圍巖變形與穩定問題，圍巖安全穩定問題突出。為保障施工安全及選擇最佳開挖支護時間提供有效指導。

【關鍵詞】引水工程;鉆爆法;圓形斷面隧道穿越淺埋;及高速公路;監測實施辦法

前言

云南滇中引水工程大理1段3標8號支洞下游61+368m～61+528m為地質淺埋段且下穿上鶴高速G348。在松桂鎮北與G348上鶴高速立體交叉，交叉角度約為30°，洞頂最小埋深約30m。為保證隧道開挖施工安全及選擇最佳開挖支護時段，系統科學布置施工期沉降變形觀測就尤為重要了。

工程概況

云南滇中引水工程大理1段3標8號支洞下游61+368m～61+528m為地質淺埋段且下穿上鶴高速G348。在松桂鎮北與G348上鶴高速立體交叉，交叉角度約為30°，洞頂最小埋深約30m。在8號支洞下游2020年11月8日上午，8號主洞下游下穿高速段開挖及掌子面超前大管棚施工過程中樁號DLI61+376.80～61+412.5段發生沉降變形，2020年11月8日上午10時，樁號DLI 61+394.2 處頂拱部位初支砼出現一條沉降裂縫，裂縫寬約16mm。地表調查發現掌子面右上方上鶴高速箱涵處，出現一條新沉降裂縫，裂縫寬約32mm。洞內也發生較大的沉降變形。因此施工期間需要實施安全監測，保障施工安全及選擇最佳開挖支護時間提供可靠指導。之后四方召開現場技術研討會，形成如下方案：1、及時對該范圍下臺階（四臺階開挖法）即底板進行開挖施做仰拱，迅速封閉成環;2、對該范圍內出現沉降趨勢，暫未開挖中下平臺的范圍及時施工臨時橫撐，噴護密實;3、采用簡易CRD法在施工臨時橫撐的基礎上及時施工正頂拱豎撐。4、對該范圍段加大開挖尺寸，改用I25加大型鋼拱架支護，采用復拱（雙層拱架）加強支護。

一、實施方案

洞內從樁號DLⅠ61+368m～61+410m 段間隔3m至5m沿著洞頂中軸線埋設監控量測樁點、埋設圍巖斷面收斂監測樁點、邊頂拱埋設錨桿應力計、頂拱埋設多點位移計;2、洞頂地表埋設沿洞軸線矩陣布設的沉降觀測樁;3、拍攝埋樁前或當時的典型易觀察的地表地貌特征照片;4、采集初始值;5、制定觀測計劃、觀測周期、觀測頻率;5制定階段性觀測目的及分析應達到的目的及階段成效。

二、與DLI 61+368～ DLⅠ61+528永久安全監測接洽協調

加快隧洞頂部垂直位移永久安全監測水準點選點及埋設、協商監測時段及頻率，盡量保持同步同期，盡快同步采集洞頂垂直位移水準點初始值，為以后比較創造基本條件。

三、布設洞內圍巖收斂觀測標靶

1、結合現場施工情況，掌子面樁號后開挖14天時間后內布設圍巖收斂觀測標靶，布設基本為洞頂及左右腰線各一個，形成等腰三角形布局。

2、圍巖收斂觀測標靶安裝后最低等強2天或等錨固劑終凝牢固后及時采集初始值。

3、每日監測數據繪制時間位移過程曲線圖。

4、地表初始值在南方CASS7.0軟件中建立DTM模型重要基準點、基準線用三維多段線繪制輪廓及邊界線保存，以便觀測期計算使用。

5、利用手機測量員軟件實時進行監測斷面掃描跟蹤計算。

四、建立包含業主單位、設計單位、施工單位、監理單位監測及技術相關人員的微信監測信息共享發布群。

調動各方人力及技術資源，群策群力、精誠協作、齊抓共管、各抒己見，確保科學、及時、合理、有效的保障安全，推進工程建設。

取得效果：通過上述方法步驟實施開展了安全監測工作后，能及時有效分析當日當次監測成果結論，合理及時提出開挖及支護最佳時機，及時發布預警信息，出口溜塌段提前13小時報告及預警，給人員機械設備充足時間撤出洞外，確實保障了施工安全。

參考文獻：

[1]王忠雙.淺埋鐵路隧道下穿既有建（構）筑物群施工技術研究[J].西部探礦工程，2014，26（2）：171-173.

[2]方健.淺埋隧道小角度下穿既有鐵路方案研究[J].四川建筑，2013，33（2）：160-160.

（作者單位：中國水利水電建設工程咨詢西北公司）