淺埋偏壓隧道施工中深部位移監(jiān)測技術探析

■張 凱 ■四川公路橋梁建設集團有限公司，四川 成都 610041

1 工程概況

在監(jiān)測方進駐工地之前，隧道出口段已經(jīng)開挖250 米，而大約有70米已經(jīng)做了二襯，但由于隧道的出口段處于嚴重的偏壓地段，在修建的過程中，已經(jīng)施作二襯的部分產(chǎn)生了嚴重的病害，在靠山體內側，隧道的拱腰出現(xiàn)了一些縱向裂縫，拱頂有部分斜裂縫，而在山體的外側，隧道的墻角則出現(xiàn)了縱向裂縫，經(jīng)過測量，在拱腳處的縱向裂縫有的已經(jīng)達到了10mm 左右，見圖1、2。

圖1 隧道出口段病害

圖2 山體外側拱腳處縱向裂縫圖

2 工程措施

面對出現(xiàn)的病害，我們首先要判斷病害產(chǎn)生的原因，即到底是山體滑動還是支護參數(shù)不夠引起的?經(jīng)過多方討論，最后決定采用CX-3C系列測斜儀(工作原理見圖3)對山體的深層土體進行位移監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷山體是否出現(xiàn)滑動，如果山體未出現(xiàn)滑動現(xiàn)象，那么就要采取一定的措施，比如提高支護參數(shù)以抵抗山體的側壓力。

圖3 CX-3C 測斜儀工作原理圖

根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》(GB50497 -2009)的要求，土體深層水平位移監(jiān)測點宜布置有代表性的部位。監(jiān)測采用在土體中預埋測斜管，通過測斜儀觀測各深度處水平位移。當測斜管埋設在土體中，以測斜管底為固定起算點時，管底應嵌入到穩(wěn)定的土體中。

本次監(jiān)測在隧道出口段裂縫比較多的里程斷面布置三個測斜孔，深部位移監(jiān)測布置見圖4。其中1 號孔位于隧道右線，距隧道中心線10 米，標高437.20;2 號孔位于隧道中心線正上方，標高443.20;3 號孔位于隧道左線，距隧道中心線10.5 米，標高451.35。3 號孔深29 米共計58 個位移點，2 號孔深18 米共計36 個位移點，1 號孔深25 米共計50 個位移點。(每0.5 米一個測點)

在進行深部位移測孔鉆孔過程中，我們發(fā)現(xiàn)，有一部分水從隧道的裂縫流出(見圖5)，這給我們提供了一個信息，在后期隧道加固過程中，在對裂縫的處治時要特別注意，比如用高壓混凝凝土填實裂縫，以免雨季時水對襯砌的腐蝕。

3 現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

經(jīng)過近2 個月的持續(xù)觀測，我們得到了比較真實的關于山體是否滑動的數(shù)據(jù)。如下圖6 所示。(‘+’表向X、Y 正向位移;‘-’表向X、Y 反向位移;由于測量結果變化很小，為便于在圖表中表達清晰，選取每隔10 天的部分結果進行分析。)

圖4 深部位移監(jiān)測布置示意圖

圖5 鉆孔裂縫處漏水圖

圖6 各方向位移變化量圖

由上圖6 分析可知:

(1)1 號孔位于隧道的左側，即山體外側，在孔深22m 處附近X 方向有較大累積變化量，最大累積變化量達到1.6mm，雖然測斜管周圍在回填時是用細砂回填，但是在鉆孔時經(jīng)過對孔壁的擾動，再經(jīng)過幾次雨水后，雨水帶動孔周圍細小的土粒進入測斜管內，造成測斜管內的底部沉積了部分淤泥。經(jīng)過多次現(xiàn)場測量后發(fā)現(xiàn)，在每次測量完1 號孔后都會在測斜探頭的末端殘留很多淤泥，分析可能是由于這部分淤泥隨著測斜儀探頭由孔底帶到孔深為22m 附近后固結在測斜管上，造成對這幾個測點測量結果的影響，1 號孔各點Y 方向的累積變化量都未超過1mm。

(2)2、3 號孔各測點的X、Y 方向隨著深度的增加出現(xiàn)小幅波動現(xiàn)象，且最大累積變化量都未超過1mm，分析原因是由測量誤差引起的。

經(jīng)過以上數(shù)據(jù)進行綜合分析，我們可以確定在監(jiān)測期間，山體并沒有出現(xiàn)滑動現(xiàn)象，從監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，山體基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，那么在后期對二次襯砌病害的處理就基本可以圍繞加強支護參數(shù)方面去采取處治措施。

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