高速公路隧道下穿机场安全监测技术

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1、高速公路隧道下穿机场安全监测技术：为保障下穿机场工程建设的安全，针对高速公路隧道下穿机场施工期间，隧道和机场建筑监控量测是工程建设的重要措施。通过对工程具体潜在安全问题进行具体分析，如地面沉降、爆破等不安全因素，针对不同的安全问题制定相应的监控措施和控制指标，确保工程建设的顺利进行，并可为同类工程提供参考。　　关键词：高速公路隧道；下穿；机场；监控量测　　0引言　　一直以来，下穿问题的研究都是隧道建设者的重要课题。如何保障既有建筑物的安全，以及新建隧道的安全修建是这类工程问题的关键点。随着数学、力学和数值模拟计算的发展[1]，对近接

2、问题的研究越来越深入。为许多高难度的工程修建提供了有力的条件。国外一些学者研究了一些隧道下穿建筑的课题，并取得了不错的成果，解决了许多技术难题，确保了工程的顺利进行[2]。国内许多隧道专家在近接方面做了很多工作，总结了前人的研究成果，并提出了比较系统的近接力学理论，为解决下穿问题奠定了力学基础[3~4]。双孔分离式隧道正交下穿机场跑道，工程施工过程对机场建筑的影响是工程的难点。为保障机场的正常运营，避免造成重大的损失，应加强隧道施工的安全工作。控制地表沉降、拱顶下沉等工程参数，预防、避免重大安全事故的发生。　　1工程概况　　某隧道工

3、程位于某市城区，隧道采用双孔双向四车道布置型式，为左、右两个分离式隧道。线路向北避开右侧监狱，进入机场范围，左、右线先下穿机场停车场、航站楼，然后正交下穿机场停机坪、机场滑行道、机场跑道，从机场边坡的农田出地面，以路基型式连接另一面大道。　　本工程范围左线SZKO000~SZK1490.445，右线为SYKO000~SYKI486.798。道路采用城市主干道Ⅱ级标准，双向四车道：设计速度为40km/H；建筑限界：隧道单向宽度（2×3.75m2×0.25m1.5m0.75m）。　　2监控量测方案　　安全是工程的生命，为保障工程建设顺利

4、进行，针对工程问题的具体性质，采取相应的策略，做到早发现、早治理，将危险从根源上清除，避免损失。根据工程的特点，对地表沉降、拱顶下沉等重要安全指标采取相应的技术保障措施，指导施工，确保工程安全。　　2.1地表沉降　　由于高速公路隧道下穿机场工程的特殊性，控制地表的下沉状况，确保机场工程的安全是隧道修建必须保障的工程指标。如何控制隧道修建引起的地表建筑物下沉，尤其是对机场敏感建筑物的影响控制在允许的范围内，是工程的难点和重点。做好地表下沉的测量作业，将结果应用在指导施工上，为工程的安全建设提供必要的指导。　　地表下沉量测主要在隧道浅埋

5、处、机场航站楼及下穿机场跑道范围的地表建筑物和跑道进行，地表下沉量测应在开挖面前方（h9）m处开始（h为隧道覆盖层厚度），直到衬砌结构封闭，下沉基本停止时为止。根据观测数据汇总表，绘制出主要沉降点的沉降过程线，它可以明显地反映出沉降的趋势、规律和幅度。沉降趋势预报是沉降测量的重要环节；通过大量的沉降观测后，获得对地表沉降规律的理性认识，确定未来的沉降趋势，这是确保地表建（构）筑物安全运营的可靠保证。　　2.2拱顶下沉　　隧道开挖后，由于围岩自重和应力调整造成隧道顶板向下移动。拱顶下沉量是隧道安全的重要控制因素，做好拱顶下沉量的测量工

6、作，根据测量结果指导施工工作是工程建设的重要环节。拱顶下沉量测断面的间距为：Ⅳ级围岩不大于25m，Ⅴ级围岩应小于20m。围岩变形处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个。当发生较大涌水时，Ⅴ级围岩量测断面的间距应缩小至5~10m。各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近工作面埋设，一般为0.5~2.0m，并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超过24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读数。对监测结果进行分析，可以得出累计沉降、单次沉降等曲线，并可对其进行拟合，

7、进而可以对其最终沉降做出预测，来指导施工。　　2.3周边收敛　　周边收敛量测和拱顶下沉量测应布置在同一个断面，是衡量隧道开挖后围岩变化的另一个重要参数。测量时将收敛计一端连接挂钩与测点锚栓上不锈钢环（钩）相连，展开钢尺使挂钩与另一测点的锚栓相连。张力粗调可把收敛计测力装置上的插销定位于钢尺穿孔来完成。张力细调则通过测力装置微调至恒定拉力为止。在实施中，隧道开挖后在设计的监测点位埋置监测挂钩，测量初始值，然后根据施工的进程监测收敛值，直到稳定为止。将量测结果进行分析，可以得出累计洞周净空收敛与时间的关系曲线，对曲线进行拟合分析，可以对

8、隧道洞室的最终变形进行预测，从而达到指导施工的目的。　　2.4地质勘探　　在地下工程中，开挖前的地质勘探工作很难提供非常准确的地质资料，所以，在隧道过程中对前进的开挖工作面附近围岩的岩石性质、状态应进行观察，对开挖后动态进行观察。地质