商廣明

（1.河北省道路結構與材料工程技術研究中心，河北 石家莊050090；2.河北省交通規(guī)劃設計院試驗檢測室，河北 石家莊050090）

0 引言

某高速公路隧道為上、下行獨立雙洞四車道分離式隧道，隧道凈寬12.5m，全幅隧道長1 224m，屬長隧道。該隧道采用燈光照明，機械通風。隧道區(qū)地層為第四系晚更新世碎石覆蓋層、巖性為侏羅紀石英斑巖。該隧道區(qū)位于壩上壩下過渡帶，屬于中朝準地臺內蒙古地軸構造，兩個Ⅲ級構造單元，區(qū)域內有兩大發(fā)育斷裂，但整體上區(qū)域內新構造較弱，屬于相對穩(wěn)定地區(qū)。隧道區(qū)總體地形略有起伏，未見滑坡，但在隧道進出口開挖時易發(fā)生崩塌等不良地質現象。

為防止進口端隧道洞口淺埋段出現塌方或其他有害的地表沉降，確保初襯支護后隧道的安全施工，在該隧道洞口處的淺埋段布設地表沉降觀測點，并用檢定后高精度全站儀進行測量。再者，為確保測量精度，應先在較穩(wěn)定的沉降區(qū)設立一個基準觀測點，并盡量保證固定人員對固定測站進行測量。另外，為防止溫差等非人為因素的影響，盡量在每天的相同時段進行測量。現以該隧道左洞出口處的地表沉降觀測為例，分析隧道地表沉降觀測方法及初支后的隧道洞口淺埋段的地表沉降規(guī)律。

1 觀測地表沉降的目的

隧道洞口淺埋段通常位于軟弱、破碎、自穩(wěn)時間較短的圍巖中，施工方法不當極易發(fā)生冒頂、塌方或其他地表有害沉降，會危及地表建筑物的安全。淺埋隧道開挖可能會引起地層沉陷并波及地表，因此應對淺埋隧道及洞口段進行地表沉降觀測，以掌握地表下沉隨工作面推進的規(guī)律及下沉穩(wěn)定時間。

2 測點布置

根據相關規(guī)范，在隧道左洞洞口頂部地表按2～5m間距布測8個觀測點，另在相對穩(wěn)定的地方設置1個基準觀測點，觀測點布置如圖1所示。

圖1 隧道洞口測點布置示意圖

3 沉降測點觀測分析

為防止洞口處地表出現有害沉降或塌方冒頂等危害，以及防止其對初襯支護后的洞口造成影響，在洞口淺埋段布設了8個地表沉降測點，并派專人用高精度全站儀進行近半個月的連續(xù)觀測。

3.1 隧道洞口地表沉降觀測點的沉降速率

隧道洞口地表沉降觀測點的沉降速率見表1及圖2。

表1 隧道洞口地表沉降觀測點的沉降速率記錄表

由表1 與圖2 可知，各測點沉降速率隨觀測日期的推后而變小，最終各測點的沉降速率均不大于0.2mm/d，說明地表沉降各觀測點已趨于穩(wěn)定。對各測點的最終位置進行分析，可知拱頂處測點（測點4、測點5）初始沉降速率最大，各測點的初始沉降隨其遠離拱頂的距離增大而逐漸變?。唤茖ΨQ于拱頂位置的各沉降測點，位于邊坡側的觀測點初始沉降速率較右洞側土層較厚處的測點小。

圖2 隧道洞口各測點沉降速率—時間圖

3.2 隧道洞口地表沉降觀測點的累積沉降速率

隧道洞口地表沉降觀測點的累積沉降速率見表2及圖3、圖4。

表2 隧道洞口地表沉降觀測點的累計沉降記錄表

圖3 隧道洞口各測點累計沉降—時間圖

圖4 隧道洞口地表沉降各測點累計沉降圖

由圖3可知，各測點的累積沉降—時間曲線斜率逐漸變緩趨于水平，說明初襯支護后洞口隧道處巖層已經趨于穩(wěn)定。

由圖4可知，各測點累積沉降由拱頂向兩側逐漸減小，覆蓋層較薄的斜坡側累積沉降較另一側小。

4 結語

通過對隧道洞口淺埋段地表沉降點進行觀測分析可知：

（1）地質差、巖層破碎的淺埋段隧道，即使襯砌初期支護后仍有較明顯的沉降，應進行繼續(xù)觀察，直至趨于穩(wěn)定；

（2）初期支護后洞口淺埋段的地表，拱頂處地表沉降最大，遠離拱頂地表處的沉降逐漸變??；

（3）初期支護后洞口淺埋段拱頂兩側地表覆蓋層較厚的位置較覆蓋層較薄的位置地表沉降偏大。

該隧道的洞口淺埋段的地表沉降現象，與其他同類隧道具有一定的相通性，可為同類隧道的地表沉降分析研究提供參考借鑒。

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