大跨度隧道洞口施工大变形段监控预警分析

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1、公路隧道2013年第1期(总第81期)大跨度隧道洞口施工大变形段监控预警分析张银金(招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067)摘要文章介绍大(庆)广(州)高速公路单洞3车道隧道洞口施工大变形段的监控预警，根据监测数据选择预警时机，为今后类似大跨度隧道洞口段施工监控量测提供借鉴。关键词大跨度隧道监控量测监控预警高速公路单洞3车道隧道开挖断面大，设计毛情况观察、②周边位移量测、③拱顶下沉量测、④地洞开挖宽度约17m～18m、高度约12m左右。一般表下沉量测等4项监测项目，地表监测测点根据地情况下，洞口段埋深较浅，有时还会有偏压现象，围表地形布置如图1、图2。岩风化程度一般较高，

2、自稳能力差，施工难度大，这就需要对隧道施工实施监控量测[1]。监控过程中，监测数据出现异常时需要预警，如预警过早，影响施工进度；预警晚了，可能造成隧道坍塌事故，损失惨重，失去监控量测的意义；唯有预警及时，方可遏制隧道变形继续发展，避免隧道坍塌事故，真正发挥监控量测的指导(反馈)作用。因此，如何根据监测数据判断隧道的稳定状态，是否预警、何时预警对隧道施工意义重大。1工程概况图1上坪隧道左线出洞口地表地形大(庆)广(州)高速公路粤境段上坪隧道左线起讫桩号为ZK17+403~ZK20+890，长度为3487m。上坪隧道穿过低山地貌区。地表植被发育，最大相对高差约385．8m。隧址所在的山

3、体范围沟谷部分见常年有水的溪流，部分见季节性溪流。本隧址地z“zl_2．，婪兰!銎兰层岩性主要为寒武纪高滩组变质砂岩，石炭系灰岩、炭质灰岩，晚三叠世红卫坑组灰白、灰紫、灰色薄一厚层状细粒长石石英砂岩，上白垩系～下第三系丹霞组紫红色砾岩、砂砾岩、含砾细砂岩、粉砂岩及第三系火山角砾岩等组成，地下水不发育。左洞出口端属浅埋偏压段，主要由全～强风化图2地表沉降监测断面及测点布置示意图泥质粉砂岩、粉砂岩及微风化灰岩等组成，节理裂隙发育，完整性差，裂隙微张，有少量填充物，层理不2监控量测反馈清，岩面变化大，V级围岩。隧道出口段设计毛洞开2．1险情描述挖宽度为17．55m、高11．94m的大跨度

4、断面，洞口2013年3月10日，上坪隧道出口左?同近期地浅埋段采用双侧壁导坑法进行开挖。表监测数据异常，隧道套拱出现开裂、临时支撑鼓为及时提供施工所需的围岩稳定程度和支护结起、洞口边仰坡开裂、地表截水沟中部隆起开裂等异构的受力状态，提高施工效率，修正支护参数，对该常现象，十分危险。隧道进行了监控量测，监测项目包括：①地质与支护1)隧道围岩情况：围岩为全～强风化的泥质粉·40·公路隧道2013年第1期(总第81期)砂岩、粉砂岩，节理裂隙发育，围岩大部风化至砂土右侧导坑上台阶为ZK20+838(进尺34m)，右侧导状，围岩自稳能力弱。坑下台阶及仰拱桩号为ZK20+866(见图2)。2)

5、该洞目前采用双侧壁导坑法施工，临时支撑(1)地表沉降大为斜向直支撑(见图1)。截止2013年3月10日，ZK20+855、ZK20+850两个地表沉降监测断左侧导坑上台阶掌子面桩号为ZK20+848(进尺面变化很大，监测数据见表1。24m)，中间导坑上台阶为ZK20+855(进尺17m)，表1上坪隧道出口左洞地表监测数据累计沉降值(nun)监测断面桩号测点号平均沉降速率(ram／d)3月5El3月6El3月7日3月8日3月9日3月10ElZ3—1O0．341．39～1．932．620．350．07Z3—2O一0．920．598．40—1．07l_120．22Z3—3O3．977．3

6、71．698．8912．862．57Z3—4O1O．5120．9027．8739．7546．949．39ZK20+855Z3—5O16．7430．1945．2665．6177．52l5．50Z3—6O5．269．7714．5544．9156．8611．37^目v枷矬蜉-f}嘴Z3—7O一2．82—0．42—2．2725．2737．767．55∞舳∞∞∞m0mZ3—8O一3．721．211．2814．0926．8O5．36Z3—9O0．933．1O3．972O．O331．126．22Z4—103．665．O98．5036．7849．689．94ZK20+850Z4—2O0．310．9

7、19．9325．O236．977．39Z4—3O一2．723．917．73l8．2728．875．77注：断面埋设时间为2013年3月4日，初测时l司为2013年3月5日。从表1可看出，从2013年3月5日至2013年3月10日，各地表沉降监测断面在隧道拱顶上方及附近的测点，累计沉降量及沉降速率较其他点大，最大值出现在ZK20+855断面(正好对应中导坑桩号)，累计沉降量及平均沉降速率分别为77．52ram及15．50mm／d；(见图3、图4所示)右侧沉降较左侧大(面