平羅高速工程中隧道監(jiān)控量測及其異常處理

余祖佳

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

平羅高速工程中隧道監(jiān)控量測及其異常處理

余祖佳

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

結(jié)合平羅高速工程中隧道建設(shè)的相關(guān)情況，對其隧道監(jiān)控量測方法以及異常處理措施進(jìn)行闡述。

高速工程；隧道；監(jiān)控量測；異常處理

1 工程實(shí)例

貴州省余慶至安龍高速公路平塘至羅甸段屬于貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(“678”網(wǎng))中的第六橫——余慶至安龍高速公路的重要組成部分。項(xiàng)目起點(diǎn)連接已開工建設(shè)的獨(dú)山至平塘高速；終點(diǎn)銜接已建成的銀川至百色國家高速公路惠水至羅甸(黔桂界)段。本合同段起于羅甸縣沫陽鎮(zhèn)慈濟(jì)新村附近(樁號為YK60+600)，順接本項(xiàng)目第7合同段終點(diǎn)，止于羅甸縣董當(dāng)鄉(xiāng)梅坡村附近，終點(diǎn)樁號YK69+445，路線全長8.825 km斷鏈短19.653 m(按右幅長度計(jì))。本合同段路基主線長度為1 873.347 m，占總里程的21.2%，涵洞4道；橋梁1 349 m/3座，其中特大橋1 091 m/1座，大橋259 m/2座。隧道5G606 m/3座(按右幅長度計(jì))，其中特長隧道4 460 m/1座，中隧道876 m/1座，短隧道270 m/1座。

2 實(shí)例探析隧道監(jiān)控量測方法及異常處理

2.1 隧道監(jiān)控量測方法

(1)洞內(nèi)、外觀察

洞內(nèi)、外觀察的主要對象是地質(zhì)與支護(hù)狀態(tài)，主要的監(jiān)控項(xiàng)目是隧道的開挖寬度、地表下沉量在隧道洞口以及隧道通過前面路段。

(2)周邊位移量測

周邊位移量測是基于收斂位移量、收斂速度，對圍巖結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行評估，從而確定具體的襯砌以及澆筑時(shí)間。量測方式是對兩個(gè)收斂計(jì)量測點(diǎn)之間的間隔距離進(jìn)行測量，從而確定最終的位移變形量。量測中使用的主要設(shè)備類型是收斂計(jì)。

(3)拱頂下沉量測

進(jìn)行拱頂下沉量測的主要目的在于對隧道拱頂?shù)慕^對下沉量進(jìn)行跟蹤觀察與測量，從而對支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。量測的主要工具為水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺等。

(4)鋼支撐軸力

量測目的：判斷圍巖及隧道的穩(wěn)定性，檢驗(yàn)支護(hù)參數(shù)的合理性。量測的設(shè)備：鋼筋計(jì)。

(5)錨桿拉拔試驗(yàn)

錨桿拉拔試驗(yàn)是依據(jù)錨桿的抗拔力對錨固力進(jìn)行檢測。相鄰錨桿之間的距離設(shè)置為10 m，一組錨桿數(shù)量通常為300。試驗(yàn)的主要工具為電測錨桿和錨桿抗拔器。

(6)錨桿軸向力量測

錨桿軸向力量測是基于錨桿變形情況，對錨桿軸力加以計(jì)算。在實(shí)際工程中，需將收斂量納入考慮范疇，并以此對錨桿參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整。該量測中使用的主要工具為量測錨桿，一般是中空鋼材材質(zhì)，可分為機(jī)械式、電阻應(yīng)變式或者是振弦式。

2.2 量測結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

以收斂速度為依據(jù)，判斷圍巖變形情況：(1)在一般地段，若是收斂速度超過5 mm/d，圍巖變化劇烈，必須加強(qiáng)初期支護(hù)；若是收斂速度小于0.2 mm/d，圍巖基本穩(wěn)定。(2)在淺埋地段，需做好初期支護(hù)工作，避免出現(xiàn)過大變形。

量測工作必須持續(xù)至變形基本穩(wěn)定后2周，針對軟弱圍巖，可根據(jù)實(shí)際情況，增加量測時(shí)間。

2.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與信息反饋

(1)隧道周邊允許位移值(見表1)

表1 初支結(jié)構(gòu)允許相對位移(%)

(2)監(jiān)控量測管理標(biāo)準(zhǔn)(見表2、3)

表2 位移管理

注：U0表示的是實(shí)測位移值；Un表示的是允許位移值

表3 位移速率控制

實(shí)際工程監(jiān)測時(shí)，可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果設(shè)置適宜的監(jiān)測頻率。通常情況下，是按照監(jiān)測結(jié)果所處的管理階段進(jìn)行設(shè)置。

(3)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

對監(jiān)測數(shù)據(jù)加以分析，繪制相應(yīng)的位移—時(shí)間/空間變化曲線圖。同時(shí)，對散點(diǎn)圖數(shù)據(jù)分布情況加以分析后，確定函數(shù)指標(biāo)，開展監(jiān)測結(jié)果的回歸處理，評估結(jié)構(gòu)安全性。

(4)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息反饋

確保信息反饋及時(shí)有效，利用計(jì)算機(jī)軟件直接處理監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成監(jiān)測點(diǎn)的位移變化曲線圖。

2.4 初期支護(hù)監(jiān)測結(jié)果異常的處理

當(dāng)隧道監(jiān)控量測結(jié)果發(fā)生異常，則需要立即進(jìn)行處理：若因?yàn)榛装l(fā)生沉陷，需要立即封閉仰拱，如果該處理方法效果不顯，可于墻角處設(shè)置錨桿，開展鉆孔注漿施工，實(shí)現(xiàn)對基底的有效加固；對基底沉陷的具體原因加以分析，并予以針對性的處理：若是由偏壓所致，可采取反復(fù)噴砼、設(shè)置錨桿的加固方法，若是由圍巖壓力所致，則需要反復(fù)噴砼，并對圍巖進(jìn)行加固處理。 在后續(xù)施工時(shí)，需要對支護(hù)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可增加監(jiān)測次數(shù)，必要時(shí)需二次襯砌。

4 結(jié)束語

總而言之，由于隧道工程施工與其他工程建設(shè)有所不同，其施工環(huán)境更加復(fù)雜，因此，需要加強(qiáng)對隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的跟蹤觀測。與此同時(shí)，還需要詳細(xì)記錄每次的觀測數(shù)據(jù)，并由專業(yè)的工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理?？筛鶕?jù)觀測結(jié)果制定工程量測方案，確定適宜的量測位置，保證量測點(diǎn)布置的合理性。同時(shí)，需保證量測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，以保證施工狀態(tài)反饋信息真實(shí)有效。另外，需要加強(qiáng)對量測數(shù)據(jù)變化的觀察以及處理。

[1] 許振川.隧道監(jiān)控量測在圍巖穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，5(12)：29.

[2] 彭述，王志.隧道淺埋偏壓段洞室施工圍巖變形特點(diǎn)及其控制處理[J].資源環(huán)境與工程，2011，25(1)：33-37.

[3] 李秀芳，柯玉軍，徐長峰，等.公路隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的回歸分析及其運(yùn)用[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013，(1)：81.

2016-10-26

余祖佳(1973-)，男，貴州遵義人，高級工程師，從事公路建設(shè)與管理工作。

U455

C

1008-3383(2017)03-0176-02