长大浅埋隧道的施工监测

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1、长大浅埋隧道的施工监测文章来源：中交一公局点击数：59更新时间：2009-7-115:36:57长大浅埋隧道的施工监测 中交一公局张建臣刘开之 摘要：结合青兰高速公路马鞍山长大隧道施工过程,通过对该隧道的围岩变形进行现场监测与分析,获得了隧道围岩在复杂地质条件下,各施工阶段的地表沉降、拱顶下沉和水平收敛情况,有效地控制了隧道围岩变形。在施工过程中对隧道的现场测试与分析,不仅为隧道的支护体系设计优化提供依据,而且起到了指导隧道现场施工的作用。关键词：长大隧道；浅埋；施工监测；1工程及地质概况马鞍山隧道左线长4320m，右线长4370m，隧道最大埋深30

2、7m。隧道进口段为浅埋段，左右线浅埋段共长约900m，最小埋深为2.5m。隧道设计采用分离的双洞单向三车道隧道，隧道最大宽度约16.81m，开挖高度约11.75m，隧道衬砌采用复合式衬砌断面。隧道穿越地层主要为古生界寒武系中统徐庄组，张夏组及上统崮山组，长山组和风山组地层，出口处局部为第四系沉积层，岩性相当复杂，变化频繁，从硬质灰岩到软岩体如砂岩，无粘结力的碎石土，节理裂隙发育，地下含水以基岩裂隙水分布最为广泛。因此，无论从自然地理、地质构造、地层岩性、水文地质条件各方面来说，隧道的施工条件都相当恶劣。2施工与监控方案鉴于隧道断面大、隧道长、地质条件

3、复杂、在施工中采取反馈设计与信息化施工手段进行隧道开挖，将新奥法(NATM)思想融入设计、施工、监理、监测、管理的各个方面，将施工过程中捕获的各种信息及时反馈、分析和处理，以对原设计和施工方法、支护参数进行跟踪监控,遇有不适当之处及时进行修改调整,并总结经验。在隧道开挖与围岩支护等环节中，可能会出现各种不可预见的因素，对施工进度与人员安全造成影响。因此，加强隧道施工全过程的监控量测，实现信息化施工，及时掌握围岩与支护动态，确保隧道施工过程中围岩稳定与支护安全；同时为二次衬砌支护合理时间的选择、验证支护结构形式及支护参数，评价支护结构与施工方法的合理性

4、，并为优化设计参数，调整施工工艺提供最直接、最有效的原始数据至关重要。量测工作是新奥法构筑隧道非常重要的一环，根据施工环境的实际情况选择监测项目，并充分利用监测成果，应用信息化施工技术，乃项目部提高工程质量“降低工作成本”保证安全和工期的重要举措。隧道动态反馈设计与信息化施工工作流程图，如下图1.1图1.1隧道动态反馈设计与信息化施工工作流程图 3量测设计3.1隧道监测的内容信息化设计与施工的关键是收集信息，监测技术是信息获得的主要手段。信息的来源主要分2个阶段：一是勘察阶段，通过勘察信息确定初步设计方案和施工方法；二是施工阶段，收集施工期间的地质、

5、施工方法信息，反馈分析，必要时修正初步设计方案和施工方法，达到最优化的设计和施工方案。隧道监测的内容较多,包括地质条件、应力、应变和位移等监测,目前在隧道工程中主要进行监测的隧道内现场观察、拱顶下沉、周边收敛、锚杆拉拔力等,其具有稳定可靠、反映直接、简便经济等优点。在复杂的地质条件下进行隧道工程建设，应该加强多方面的监测，如地表沉降、围岩内部位移、支护结构受力与变形等。3.2马鞍山隧道现场测试方法马鞍山隧道切实有效地控制好隧道监测中必测项目，已能满足大部分隧道项目施工的需要。3.2.1地质及支护状况观察隧道每次爆破后通过肉眼对掌子面围岩进行观察，同时

6、通过地质罗盘量测及锤击等手段描述和记录围岩地质情况，包括围岩的岩性、岩石坚硬程度、风化程度、岩层产状、裂隙发育程度、地质结构面、地下水情况等，从而判断围岩级别是否与设计相符，进行拍照记录和地下水渗水量测量。初期支护施作后对喷层支护状态和锚杆工作状态进行观察，观察喷层是否出现脱落、开裂以及脱落、开裂程度，锚杆工作是否正常等，若发现异常情况及时进行记录和反馈。3.2.2地表沉降观测本项目隧道进口埋深较浅，开挖时可能引起地层深陷，量测的目的是在于了解以下内容：①、地表下沉范围、量值；②、地表及地中下沉随工作面推进的规律；③、地表及地中下沉稳定的时间。在选定

7、的量测断面区域内，首先设一个通视条件较好、测量方便、牢固的基准点(基准点布置地表沉降影响区以外)，然后在各个断面埋设地表沉降测桩，测桩采用Φ16钢筋制作而成，并用水泥砂浆埋设牢固。每个断面设7个测点，测量断面沿隧道纵向延伸（如图1.2）。地表下沉量测采用水准仪进行量测，测量精度为1mm，标高采用绝对标高或相对标高。对于浅埋隧道地面沉降以及沉降的发展趋势是判断隧道围岩稳定性的一个重要标志。图1.2地表沉降观测点布置图 3.2.3周边收敛量测围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为“收敛”，所谓围岩周边收敛位移量测主要是指对隧道内壁面两点间连线方向的位移的量测

8、，此项量测称为“收敛”量测。收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目，收敛值是最基本的量测数据，是判断围岩动态最