针对隧道工程现场监控量测技术应用

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1、隧道工程现场监控量测技术应用宋心琳1吴国芝1曾水泉2（1、江西省交通工程集团公司江西南昌330003）（2、江西省抚州市公路管理局江西抚州344000）摘要：根据杭州至千岛湖高速公路第七合同段南峰、善岭隧道工程实例，介绍南峰、善岭隧道的现场监控量测工作、量测方法、量测数据处理和分析以及实行监控量测所产生的效果。关键词：隧道工程；监控量测；新奥法；复合衬砌；二次支护0前言南峰隧道和善岭隧道是杭千高速公路杭州至桐庐段重要工程之一，位于杭州富阳境内，南峰隧道位于南峰村西南，隧道起讫里程为K27+010～K27+410，长400m。善岭隧道位于南峰隧道出口后跨越毛竹湾山沟的西南侧山坡上，隧道

2、起讫里程K27+487～K27+815，长328m。两隧道均为6车道连拱隧道，全隧道建筑限界净宽30.00m，净高5.0m，设计纵坡：南峰隧道为+1.5%的单向坡；善岭隧道于K27+600变坡，由+1.5%变为+0.992%的上坡坡度，两隧道均位于R=5691.11m的圆曲线上，根据设计和钻探资料，两隧道位于富春江河谷平原堆积地貌区，南峰隧道进出洞口地段地形起伏较大，植被发育。表部为残坡积土，Vp=500m/s-900m/s，层厚1.0m-4.0m。下伏基岩，中风化砂岩，Vp=1700m/s-2800m/s，层厚4.0m-10.0m，微风化砂岩厚度大，Vp=2800m/s-3600m

3、/s，岩石为块、碎石状结构，节理很发育。地下水不发育，主要为基岩裂隙水。善岭隧道进洞口地形起伏较大，出洞口较平缓，表部第四系残坡积土为含碎石亚粘土Vp=600m/s-1000m/s，结构松散，稳定性差；下伏基岩为强风化砂岩，厚约6.0m，Vp=1000m/s-1800m/s。中风化砂岩，厚度大，Vp=1900m/s-2800m/s，节理发育。微风化砂岩Vp=2800m/s-3900m/s。节理裂隙较发育。地下水不发育，主要为裂隙水。两隧道的最大埋深为74m。围岩类别设计，见表1。表1围岩类别设计统计表隧道名称围岩类别长度所占比例南峰隧道明洞358.75Ⅳ7017.5Ⅲ5513.75Ⅱ

4、24060小计400100善岭隧道明洞185.5Ⅳ3510.6Ⅲ7021.4Ⅱ20562.5小计3281001监控量测目的现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一，其信息反馈资料是指导施工、动态设计的基础。根据新奥法的基本原理和设计要求，在两隧道实施监控量测，其主要目的为：1、为了掌握围岩在开挖过程中的动态和支护结构的稳定状态。2、掌握围岩力学形态的变化和规律，对围岩稳定性作出实际评价。3、确定支护结构形式，参数和支护时间，掌握支护结构的工作状态。4、作出工程预报，确定施工对策和开挖台阶长度。5、为理论解析、数据分析和工程类比提供计算数据和对比指标。6、监视险情，确保施

5、工安全。7、为隧道工程施工积累资料和经验。根据设计要求及实际地质情况，南峰隧道和善岭隧道监控量测的项目定为：地质及支护状况观察、围岩周边位移量测、拱顶下沉量测和地表下沉量测共四个项目。2量测方法2.1地质及支护状况观察隧道各个工作面，重点在Ⅳ、Ⅲ类围岩地段，每次爆破开挖、喷混凝土初期支护后，通过铁锤锤击检查、肉眼观察、地质罗盘量测，对岩性、结构面产状、支护和岩层裂隙、溶洞、风化程度、岩层厚度和颜色、地下水等进行记录和描述，判断围岩的稳定性，核对围岩级别、岩质、断层破碎带、褶皱等，对重要或特殊部位进行拍照存档，测量地下水流量及其腐蚀性，同时通过断面测量做实际断面与设计断面对比图，如图1

6、所示。图1南峰隧道右侧主洞初支后横断面图2.2围岩周边位移量测隧道爆破开挖后，尽可能早的在隧道的拱顶、拱腰和边墙部位分别埋设测桩；(1）测桩要求在开挖爆破后24h内与在下一循环爆破前完成全部埋设，并读取初读数；（2）测桩应尽可能布置在同一断面，Ⅱ类围岩每10m-15m一个,Ⅲ类围岩每15m-25m一个，测量点应尽可能选择具有代表性的地方,以便测量数据的分析及为以后的工作提供经验,布置如图2所示；（3）测桩埋设深度30cm左右，钻孔直径同锚杆，采用早强锚固剂固定，测桩表面用保护罩防护；（4）净空水平收敛两测点应在同一水平线上，采用SWJ-TV型收敛计量测收敛变形。由于南峰及善岭隧道地质

7、情况较好，洞内量测间距平均为30m，洞门段为10m。图2洞内水平收敛量测布置图2.3拱顶下沉量测拱顶下沉量测点布置在隧道的拱顶中轴线处，测点表面设一个挂钩，与周边位移量测同一个断面。作为围岩周边位移量测的补充，采用高精度的水准仪和钢尺量测拱顶的绝对下沉量，布置如图3所示。图3洞内拱顶下沉量测布置图2.4地表下沉量测在隧道出入口各设5个量测断面，间距10m，在选定的量测区域内，设测量方便、牢固的基准点，在深40cm的土坑内打入60cm长的φ22钢筋，外露3c