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        高速公路隧道監(jiān)控量測與實(shí)施

        2021-06-12 07:19:24羅朝勇
        黑龍江交通科技 2021年5期
        關(guān)鍵詞:圍巖測量施工

        羅朝勇

        (貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測中心有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550000)

        1 工程概況

        本工程隧道為野鴨寨隧道,場區(qū)地處貴州高原西部高原山地地區(qū)之大方中山丘原區(qū),為分離式長隧道。左幅起訖樁號為ZK6+147~ZK7+275,全長1 128 m,隧道最大埋深236 m;右幅起訖樁號YK6+153~YK7+285,全長1 132 m,隧道最大埋深228 m。左、右幅隧道平面線形進(jìn)口端均位于直線上,左、右幅隧道平面線形出口端均位于圓曲線上,圓曲線半徑為1 260 m和1 310 m。隧道左、右幅線間距進(jìn)口端約為18.83 m,出口端約為16.35 m。隧道下坡隧道,左、右幅縱坡坡度均為2.80%。隧道襯砌內(nèi)輪廓采用半徑為5.55 m的單心圓,內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)高程距拱頂高度為7.1 m,凈寬11.1 m。受溶蝕、侵蝕和剝蝕影響,地形條件較復(fù)雜,屬中等切割侵蝕-剝蝕低中山地貌。場區(qū)地面標(biāo)高介于1 476.9~1 767.9 m,相對高差291.0 m。

        2 高速公路隧道監(jiān)控量測基本內(nèi)容

        高速公路隧道監(jiān)控量測基本內(nèi)容如表1。

        表1 隧道主要監(jiān)控量測項(xiàng)目及儀器

        3 拱頂沉降和收斂測量

        拱頂沉降和收斂測量的量測布點(diǎn)是根據(jù)隧道施工監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目《技術(shù)文件》上的要求,在VI級圍巖必測量測斷面間距控制在10~15 m內(nèi),Ⅳ、Ⅴ級圍巖控制在10~30 m以內(nèi);在隧道進(jìn)出口處設(shè)置監(jiān)測斷面,根據(jù)前幾個(gè)斷面的監(jiān)測實(shí)際數(shù)據(jù)情況,適當(dāng)調(diào)整后續(xù)斷面的埋設(shè)距離,靈活調(diào)整測點(diǎn)布置間距。其中拱頂下沉每斷面為3個(gè)測點(diǎn),周邊收斂每斷面為上下2條測線,Ⅱ、Ⅲ級圍巖量測斷面間距控制在30~50 m以內(nèi),其中拱頂每個(gè)斷面為一個(gè)測點(diǎn),周邊收斂每斷面為1條測線,如Ⅳ、Ⅴ級圍巖的下測線布置。

        4 監(jiān)控量測管理規(guī)定及具體實(shí)施

        施工前成立專門的量測小組,負(fù)責(zé)日常量測、數(shù)據(jù)處理和儀器保養(yǎng)維修工作,并及時(shí)將量測信息反饋給施工部門和設(shè)計(jì)單位。斷面測點(diǎn)布置好后通過各種監(jiān)控量測儀器、儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作。觀測時(shí)記錄測到可靠的初始值,且每個(gè)數(shù)據(jù)至少測讀了兩次,同時(shí)記錄當(dāng)下的施工情況。監(jiān)測頻率滿足工程監(jiān)測工作實(shí)際需要,根據(jù)管理等級的不同而不同。當(dāng)監(jiān)測項(xiàng)目的累計(jì)變化值接近或超過報(bào)警值時(shí),進(jìn)行更為密集的監(jiān)測頻率,每次量測后及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析,并繪制量測數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)曲線和距離開挖面的距離圖,同時(shí)也根據(jù)地表下沉數(shù)值繪制沿隧道縱向和橫向變化量和變化速率曲線。

        5 隧道入口監(jiān)測結(jié)果分析

        對于現(xiàn)場監(jiān)測,相關(guān)資料文獻(xiàn)給出了一些分析方法,各種位移和變形分析常用的回歸分析方法和位移反分析方法。結(jié)合野鴨寨進(jìn)口里程樁ZK6+147~ZK7+275和YK6+153~YK7+285兩段實(shí)測數(shù)據(jù),兩種不同類型的曲線對安全施工有很大的幫助。

        5.1 正態(tài)位移-時(shí)間變化

        出口端里程樁YK7+275開挖后,先導(dǎo)隧道右上方首次開挖,長為5 m,由于入口圍巖大多較為脆弱,每日施工進(jìn)度不足1 m。開挖初期,地表沉降變化較小,從本階段監(jiān)測數(shù)值結(jié)果可以得出,野鴨寨隧道出口右線地表沉降YK7+275斷面速率最大值為-3.17 mm/d,出現(xiàn)在B3#測點(diǎn)上。隨著引水隧洞開挖右上方,隧洞中心線最近點(diǎn)變化增大,累計(jì)最大值為-31.32,出現(xiàn)在B4#測點(diǎn)上。右線周邊收斂速率最大值為-3.34 mm/d,出現(xiàn)在YK7+275斷面,累計(jì)最大值為-25.08 mm,出現(xiàn)在YK7+275斷面,拱頂沉降速率最大值為-3.05 mm/d,出現(xiàn)在YK7+275斷面,累計(jì)最大值-29.25 mm,出現(xiàn)在YK7+275斷面。

        野鴨寨隧道右線周邊收斂與拱頂下沉YK7+275斷面已穩(wěn)定,其余斷面均在變形中,各監(jiān)測斷面變形均在可控范圍內(nèi)。右導(dǎo)隧道開挖完成后,最大沉降量可達(dá)4 mm/d。根據(jù)監(jiān)察組的建議,施工單位加強(qiáng)了混凝土的一級支護(hù)強(qiáng)度,并迅速完成了中隔墻一體化的焊接,使停工期階段和支護(hù)結(jié)構(gòu)布置2 d后沉降得到緩解。

        5.2 階段性施工建議

        出口段出露圍巖為強(qiáng)~中風(fēng)化薄~中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,自穩(wěn)能力差,溶蝕裂隙、溶槽、小溶洞發(fā)育,充填軟塑紅粘土。隧道變形量較大,開挖施工后易出現(xiàn)初支失穩(wěn)的可能性。為保證隧道質(zhì)量及施工安全,對下一步的施工提出以下建議。

        (1)注意嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行施工,尤其嚴(yán)格控制超前支護(hù)施工;加強(qiáng)洞內(nèi)襯砌支護(hù)、加強(qiáng)邊仰坡防護(hù)設(shè)計(jì)。

        (2)加快仰拱施工進(jìn)度,縮短安全步距。

        (3)對拱頂溶洞發(fā)育段及圍巖破碎段,建議注意加強(qiáng)超前支護(hù)參數(shù),并相應(yīng)提高初期支護(hù)參數(shù)。

        (4)采用弱爆破,短進(jìn)尺開挖,開挖后盡快施作初期支護(hù),拱頂及拱腰初支背后空腔部位進(jìn)行注漿加固。

        6 結(jié) 論

        結(jié)合隧道工程現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),分析了地表沉降、收斂和拱頂沉降測量值的位移時(shí)間變化。監(jiān)測測量是指導(dǎo)現(xiàn)場施工的一種實(shí)用的測量技術(shù)。通過對典型斷面位移監(jiān)測進(jìn)度表的分析,總結(jié)出事故發(fā)生前可能出現(xiàn)的監(jiān)測曲線異常變化。防患于未然,然后指導(dǎo)施工安全是監(jiān)測測量的根本目的。希望本文能引起更多的關(guān)注,并在不久的將來建立一個(gè)快速的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),使信息及時(shí)反饋到建設(shè)單位,更好地實(shí)施信息化建設(shè)。

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