李元吉

摘要：隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)不斷加強(qiáng)，隧道規(guī)模不斷擴(kuò)大，隧道安全監(jiān)測(cè)工作在施工中和運(yùn)營(yíng)時(shí)越發(fā)重要，本文依托對(duì)運(yùn)營(yíng)中的煤炭溝隧道（K672+540～K672+560）段進(jìn)行了施工期的安全監(jiān)控量測(cè)，包括安全巡視，水平收斂和全斷面測(cè)量。通過(guò)對(duì)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比和分析，及時(shí)有效地提供了隧洞的變形情況，同時(shí)也總結(jié)了洞室監(jiān)控量測(cè)的一些經(jīng)驗(yàn)，包括儀器設(shè)備選擇和替代，為今后類(lèi)似工程或工法提供借鑒，以供大家共享。

關(guān)鍵詞：變形? 水平收斂? 數(shù)據(jù)分析? 監(jiān)測(cè)成果

中圖分類(lèi)號(hào)：U456.3

Abstract： With the continuous strengthening of national infrastructure and the continuous expansion of tunnel scale， tunnel safety monitoring is becoming more and more important in construction and operation. This paper based on the safety monitoring measurement of the coal ditch tunnel （k672 + 540 ～ k672 + 560） section in operation during the construction period， including safety patrol， horizontal convergence and full section measurement， through the comparison and analysis of the monitoring and measurement data， the deformation of the tunnel is provided in time and effectively. At the same time， some experience of tunnel monitoring and measurement， including the selection and substitution of instruments and equipment， is also summarized， so as to provide reference for similar projects or construction methods in the future for everyone to share.

Key Words： Deformation; Horizontal convergence; Data analysis; Monitoring results

1.項(xiàng)目背景和實(shí)施依據(jù)

雅礱江官地水電站對(duì)外交通工程是由經(jīng)久車(chē)站-經(jīng)久鄉(xiāng)-佑君鎮(zhèn)-穿越磨盤(pán)山-小關(guān)溝-金河鄉(xiāng)-金河大橋左岸橋頭，至打倮專(zhuān)用公路，接官地水電站場(chǎng)內(nèi)公路。經(jīng)久轉(zhuǎn)運(yùn)站-佑君鎮(zhèn)、小關(guān)溝-金河大橋?qū)偈〉?07線，為山重三級(jí)低標(biāo)準(zhǔn)，部分路段為原二灘庫(kù)區(qū)賠償?shù)幕炷谅访妫蟛糠譃闉r青灌入式路面。該路段地處山區(qū)，沿線路基和邊坡穩(wěn)定性差[1-2]。

煤炭溝隧道起止樁號(hào)為K672+148～K673+470，隧道進(jìn)口底板高程為1315.14m，出口底板高程為1354.80m，全長(zhǎng)1322m。

監(jiān)測(cè)段為K672+540～K672+560，全長(zhǎng)為20m。

2.安全監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)選埋

測(cè)量控制點(diǎn)基準(zhǔn)為GP46、GP48兩個(gè)GPS點(diǎn)，因GP46、GP48兩個(gè)點(diǎn)與隧洞洞口不通視，需布設(shè)四個(gè)控制點(diǎn)（GP46-1、GP46-2、GP46-3、GP46-4）與GP46、GP48形成一個(gè)平面控制網(wǎng)供觀測(cè)時(shí)使用[3]。

結(jié)合規(guī)范要求，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位測(cè)量中誤差為±3mm?？刂茰y(cè)量?jī)x器采用Leica TCR1201+，其測(cè)角精度為±1〞，測(cè)距為1+1 ppm。

高程基準(zhǔn)以GP46為水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，在監(jiān)測(cè)開(kāi)始時(shí)將水準(zhǔn)控制點(diǎn)引至洞口巖石穩(wěn)定較為好的地方（水準(zhǔn)點(diǎn)編號(hào)為：BM01、BM02）。為防止控制點(diǎn)破壞，將水準(zhǔn)點(diǎn)淺埋至基巖內(nèi)。在洞內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的地方引水準(zhǔn)點(diǎn)（編號(hào)：BM03），水準(zhǔn)測(cè)量采用leica DNA03電子水準(zhǔn)儀施測(cè)[2]。

3.隧洞收斂測(cè)量

洞內(nèi)收斂?jī)x器采用Leica TCR1201+，其測(cè)角精度為±1〞，測(cè)距為±（1+1×K）ppm。原因如下。

第一，收斂?jī)x觀測(cè)后的數(shù)值需要經(jīng)過(guò)內(nèi)業(yè)溫度修正計(jì)算，增加了工作時(shí)間和難度，而leica TCR1201+全站儀則不需要進(jìn)行內(nèi)業(yè)溫度修正計(jì)算，只需現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定溫度、氣壓，然后輸入儀器，儀器自動(dòng)改正。

第二，收斂?jī)x是由鋼尺測(cè)距來(lái)完成的，并且需要測(cè)力彈簧來(lái)測(cè)定鋼尺的張力，鋼尺的張力不同會(huì)影響所測(cè)量的距離，而且還需要較多的人力，而全站儀則不需要如此繁瑣，并且還可以保證很高的精度。

第三，收斂?jī)x觀測(cè)需要多次讀數(shù)，并且需要進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算來(lái)確定測(cè)量值，而全站儀則只需要瞄準(zhǔn)目標(biāo)測(cè)定坐標(biāo)就可以了。

第四，煤炭溝隧道車(chē)流量大，收斂?jī)x測(cè)量很不方便，需要經(jīng)常讓車(chē)，而且需要測(cè)定收斂的部位在墻面，距底板有很高的距離，很難作業(yè)，全站儀則不需要考慮這些因素，只需把儀器架設(shè)旁邊不用挪動(dòng)。

第五，收斂?jī)x測(cè)量精度為0.1mm，leica TCR1201+全站儀精度同樣可以達(dá)到0.1mm。

綜上幾點(diǎn)認(rèn)為，leica TCR1201+全站儀完全可以進(jìn)行煤炭溝隧道洞內(nèi)的收斂測(cè)量，并能保證所測(cè)量的精度。

收斂測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)在洞外布置（見(jiàn)圖1），以GP46、GP48為起始邊做GP46-1、GP46-2、GP46-3、GP46-4四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，布設(shè)為自由網(wǎng)，外業(yè)測(cè)量按二等光電測(cè)距和測(cè)角進(jìn)行，內(nèi)業(yè)用武漢科傻平差軟件進(jìn)行平差，每次監(jiān)測(cè)時(shí)以這四個(gè)點(diǎn)為基準(zhǔn)，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)引至洞內(nèi)進(jìn)行收斂測(cè)量。

洞內(nèi)收斂監(jiān)測(cè)需從洞外做三等導(dǎo)線點(diǎn)至洞內(nèi)，需布設(shè)（GP46-5、GP46-6、GP46-7、GP46-8）點(diǎn)作為隧洞監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)為直徑14mm的膨脹螺絲，膨脹螺絲桿與墻面成60°角，上面沖一佯沖點(diǎn)以保證每次測(cè)量測(cè)點(diǎn)與測(cè)尺在同一位置接觸;對(duì)于墻面沉降測(cè)點(diǎn)，先鉆直徑大于等于24mm的孔，再埋直徑14mm或16mm的鋼筋，然后用錨固劑錨固好，外露約10mm。待穩(wěn)定后方可進(jìn)行測(cè)量[4-5]。

4. 收斂監(jiān)測(cè)成果及數(shù)據(jù)分析

4.1? K672+540樁號(hào)收斂監(jiān)測(cè)結(jié)果

收斂監(jiān)測(cè)斷面見(jiàn)洞內(nèi)收斂及沉降監(jiān)測(cè)線布設(shè)圖，此監(jiān)測(cè)斷面于2020年8月11日第一次監(jiān)測(cè)，其中 AB線初始長(zhǎng)度為9.58265m、AD線初始長(zhǎng)度為9.29644m、BC線初始長(zhǎng)度為9.33885m、CD線初始長(zhǎng)度為9.05246m。

AB線2020年8月11至2020年9月28日間監(jiān)測(cè)最大收斂值為-4.44mm。

AD線2020年8月11至2020年9月28日間監(jiān)測(cè)最大收斂值為-5.19mm。

BC線2020年8月11至2020年9月28日間監(jiān)測(cè)最大收斂值為-5.21mm。

CD線2020年8月11至2020年9月28日間監(jiān)測(cè)最大收斂值為-5.70mm。

4.2? K672+545樁號(hào)收斂監(jiān)測(cè)結(jié)果

收斂監(jiān)測(cè)斷面見(jiàn)洞內(nèi)收斂及沉降監(jiān)測(cè)線布設(shè)圖，此監(jiān)測(cè)斷面于2020年8月11日第一次監(jiān)測(cè)，其中AB線初始長(zhǎng)度為9.55325m、AD線初始長(zhǎng)度為9.29162m、BC線初始長(zhǎng)度為9.28545m、CD線初始長(zhǎng)度為9.02415m。

AB線2020年8月11至2020年9月28日間監(jiān)測(cè)最大收斂值為-4.14mm。

AD線2020年8月11至2020年9月28日間監(jiān)測(cè)最大收斂值為-5.38mm。

BC線2020年8月11至2020年9月28日間監(jiān)測(cè)最大收斂值為-6.49mm。

CD線2020年8月11至2020年9月28日間監(jiān)測(cè)最大收斂值為-8.01mm。

4.3、監(jiān)測(cè)成果趨勢(shì)

4.3.1 收斂情況說(shuō)明

從2020年8月11日起， K672+540斷面最大收斂值為-5.70mm，K672+545斷面最大收斂值為-8.01mm，K672+550斷面最大收斂值為-6.20mm，K672+555斷面最大收斂值為-5.29mm，K672+560斷面最大收斂值為-5.81mm[6-7]。

4.3.2 收斂監(jiān)測(cè)分析

（1）從收斂監(jiān)測(cè)值來(lái)看，到目前為止，其收斂值在（-4.14）mm至（-8.01）mm之間。

（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巡視及監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，收斂速率在規(guī)范范圍內(nèi)，累計(jì)收斂值在規(guī)范范圍內(nèi)，通過(guò)不斷加強(qiáng)巡視、分析，及時(shí)掌握隧洞的變形，保證安全有效地運(yùn)行[8-9]。

5.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)安全監(jiān)測(cè)和成果的分析，及時(shí)、準(zhǔn)確地向相關(guān)單位提供了洞內(nèi)邊墻、頂拱和洞內(nèi)地表的變化情況，為隧洞安全運(yùn)行提供了科學(xué)、準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。同時(shí)，使用全站儀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)，計(jì)算隧洞收斂變化，可以替代收斂?jī)x，也是一種成功的嘗試。

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