胡惠林

0 引言

目前國(guó)內(nèi)高速公路及高鐵的修建處于高峰期，山區(qū)高速交通通道的修建必將使隧道在工程中占有較大的比例。隧道設(shè)計(jì)施工基本理念采用新奧法，而新奧法的核心內(nèi)容之一便是采用監(jiān)控量測(cè)的手段及時(shí)反饋隧道施工是否合理且為優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)。

國(guó)內(nèi)關(guān)于隧道監(jiān)控量測(cè)的文章較多，多為對(duì)隧道穩(wěn)定性判斷標(biāo)準(zhǔn)做出分析，提出量變和質(zhì)變兩種概念，即從變化量上和變化趨勢(shì)判斷隧道穩(wěn)定性。當(dāng)前量變標(biāo)準(zhǔn)尚難定論。本文通過(guò)實(shí)際工程拱頂下沉監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析拱頂下沉和圍巖級(jí)別基本關(guān)系［1，2］。

1 隧道概況

本文所論述的隧道是廈漳高速公路漳州段擴(kuò)建工程丹坑隧道，為小凈距過(guò)渡到分離式隧道，隧道洞身位于平曲線上，左洞位于R=1 590 m，P=2 020 m曲線上，右洞位于R=1 735 m，P= 2 000 m曲線上。左洞進(jìn)口樁號(hào)為 ZK499+709，設(shè)計(jì)標(biāo)高為22.48 m，出口樁號(hào)為ZK500+580，設(shè)計(jì)標(biāo)高為15.99 m，長(zhǎng)871 m，縱坡采用-0.745%;右洞進(jìn)口樁號(hào)為YK499+720，設(shè)計(jì)標(biāo)高22.40 m，出口樁號(hào)為YK500+578，設(shè)計(jì)標(biāo)高為16.00 m，長(zhǎng)858 m，縱坡采用-0.745%。屬于單向三車道，隧道開(kāi)挖方式主要為爆破開(kāi)挖，不同圍巖級(jí)別的進(jìn)尺及支護(hù)參數(shù)不同。

表1 圍巖描述及主要支護(hù)參數(shù)

表1給出了隧道圍巖的基本情況、開(kāi)挖方式及初期支護(hù)參數(shù)主要數(shù)據(jù)，從表1可以看出隧道設(shè)計(jì)原則基于TTG D70-2004公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范。

2 數(shù)據(jù)采集及分析

2.1 采集方法

在距離掌子面2 m～3 m隧道初期支護(hù)布設(shè)三個(gè)測(cè)點(diǎn)及距離掌子面一定距離不發(fā)生位移的后視點(diǎn)，通過(guò)比較測(cè)點(diǎn)與后視點(diǎn)的豎直方向相對(duì)變化量得到測(cè)點(diǎn)的沉降量。鑒于水準(zhǔn)儀在隧道內(nèi)可視距離較短及倒站產(chǎn)生誤差較大，本次監(jiān)測(cè)主要采用高精度全站儀(Leica2003)結(jié)合反光片進(jìn)行量測(cè)。Ⅴ級(jí)圍巖斷面布置示意圖見(jiàn)圖1，其他級(jí)別圍巖測(cè)點(diǎn)位置相同。

2.2 采集數(shù)據(jù)

本次監(jiān)測(cè)在左線1 661 m共布設(shè)了124個(gè)斷面，右線1 696 m共布設(shè)了118個(gè)斷面，共242個(gè)斷面698個(gè)有效測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。最終數(shù)據(jù)采集截止時(shí)間滿足測(cè)點(diǎn)日變化量小于0.2 mm/d，認(rèn)為此時(shí)累計(jì)變化量為可觀測(cè)的最終累計(jì)變化量，見(jiàn)圖2，圖3。

2.3 數(shù)據(jù)分析

隧道拱頂沉降受多方面因素考慮，本文只針對(duì)圍巖級(jí)別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從監(jiān)測(cè)得到的拱頂沉降與里程及圍巖級(jí)別關(guān)系曲線圖可以分析出如下結(jié)果:

1)左右線沉降量累計(jì)值最大值都在Ⅴ級(jí)圍巖段，位于雙側(cè)壁開(kāi)挖階段，且大于40 mm;2)整條隧道左右線都表現(xiàn)出洞口段沉降量累計(jì)值較大，而隧道中間段沉降量累計(jì)值較小;3)整條隧道Ⅴ級(jí)圍巖測(cè)點(diǎn)平均沉降量為16.6 mm，Ⅳ級(jí)圍巖測(cè)點(diǎn)平均沉降量為7.5 mm，Ⅲ級(jí)圍巖測(cè)點(diǎn)平均沉降量為5.6 mm，Ⅱ級(jí)圍巖測(cè)點(diǎn)平均沉降量為3.8 mm。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析不同級(jí)別混合巖(花崗巖)圍巖情況下的拱頂沉降累計(jì)變化量得出:進(jìn)洞初期拱頂下沉較大，一方面圍巖較差，另外雙側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖方式支護(hù)步驟較多，圍巖松動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，其最大值可達(dá)到50 mm;從測(cè)點(diǎn)沉降變化量累計(jì)平均值可知Ⅴ級(jí)圍巖沉降變化量較其他級(jí)別圍巖明顯偏大，可達(dá)到16 mm，Ⅱ級(jí)圍巖數(shù)值沉降變化量累計(jì)平均值只有3.8 mm。Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)沉降變化量累計(jì)平均值較接近，并近似線性依次增大趨勢(shì)。

［1］ 劉學(xué)增，俞文生.隧道穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與塌方預(yù)警［M］.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2010.

［2］ 朱漢華，孫紅月，楊建輝.公路隧道圍巖穩(wěn)定與支護(hù)技術(shù)［M］.北京:科學(xué)出版社，2007.