引水工程鉆爆法施工圓形隧道穿越淺埋及高速公路監(jiān)測(cè)實(shí)施辦法

顏德偉

【摘?要】針對(duì)云南省滇中引水工程大理1段3標(biāo)香爐山隧洞樁號(hào)DLⅠ61+368～61+528 段為下穿上鶴高速洞段，長(zhǎng)約160m，埋深12～30m，該段為淺埋覆蓋堆積層洞段，地表15m 為高速公路路堤填方，以下為沖洪積（Qpal）粉質(zhì)粘土夾碎（卵礫）石層，結(jié)構(gòu)松散～稍密;下伏基巖為松桂組（T3sn）全強(qiáng)風(fēng)化泥頁(yè)巖夾泥質(zhì)砂巖，散體結(jié)構(gòu);地下水位位于隧洞頂板附近。該段為Ⅴ類圍巖，存在穿越淺埋覆蓋層洞段圍巖變形與穩(wěn)定問(wèn)題，圍巖安全穩(wěn)定問(wèn)題突出。為保障施工安全及選擇最佳開(kāi)挖支護(hù)時(shí)間提供有效指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】引水工程;鉆爆法;圓形斷面隧道穿越淺埋;及高速公路;監(jiān)測(cè)實(shí)施辦法

前言

云南滇中引水工程大理1段3標(biāo)8號(hào)支洞下游61+368m～61+528m為地質(zhì)淺埋段且下穿上鶴高速G348。在松桂鎮(zhèn)北與G348上鶴高速立體交叉，交叉角度約為30°，洞頂最小埋深約30m。為保證隧道開(kāi)挖施工安全及選擇最佳開(kāi)挖支護(hù)時(shí)段，系統(tǒng)科學(xué)布置施工期沉降變形觀測(cè)就尤為重要了。

工程概況

云南滇中引水工程大理1段3標(biāo)8號(hào)支洞下游61+368m～61+528m為地質(zhì)淺埋段且下穿上鶴高速G348。在松桂鎮(zhèn)北與G348上鶴高速立體交叉，交叉角度約為30°，洞頂最小埋深約30m。在8號(hào)支洞下游2020年11月8日上午，8號(hào)主洞下游下穿高速段開(kāi)挖及掌子面超前大管棚施工過(guò)程中樁號(hào)DLI61+376.80～61+412.5段發(fā)生沉降變形，2020年11月8日上午10時(shí)，樁號(hào)DLI 61+394.2 處頂拱部位初支砼出現(xiàn)一條沉降裂縫，裂縫寬約16mm。地表調(diào)查發(fā)現(xiàn)掌子面右上方上鶴高速箱涵處，出現(xiàn)一條新沉降裂縫，裂縫寬約32mm。洞內(nèi)也發(fā)生較大的沉降變形。因此施工期間需要實(shí)施安全監(jiān)測(cè)，保障施工安全及選擇最佳開(kāi)挖支護(hù)時(shí)間提供可靠指導(dǎo)。之后四方召開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)研討會(huì)，形成如下方案：1、及時(shí)對(duì)該范圍下臺(tái)階（四臺(tái)階開(kāi)挖法）即底板進(jìn)行開(kāi)挖施做仰拱，迅速封閉成環(huán);2、對(duì)該范圍內(nèi)出現(xiàn)沉降趨勢(shì)，暫未開(kāi)挖中下平臺(tái)的范圍及時(shí)施工臨時(shí)橫撐，噴護(hù)密實(shí);3、采用簡(jiǎn)易CRD法在施工臨時(shí)橫撐的基礎(chǔ)上及時(shí)施工正頂拱豎撐。4、對(duì)該范圍段加大開(kāi)挖尺寸，改用I25加大型鋼拱架支護(hù)，采用復(fù)拱（雙層拱架）加強(qiáng)支護(hù)。

一、實(shí)施方案

洞內(nèi)從樁號(hào)DLⅠ61+368m～61+410m 段間隔3m至5m沿著洞頂中軸線埋設(shè)監(jiān)控量測(cè)樁點(diǎn)、埋設(shè)圍巖斷面收斂監(jiān)測(cè)樁點(diǎn)、邊頂拱埋設(shè)錨桿應(yīng)力計(jì)、頂拱埋設(shè)多點(diǎn)位移計(jì);2、洞頂?shù)乇砺裨O(shè)沿洞軸線矩陣布設(shè)的沉降觀測(cè)樁;3、拍攝埋樁前或當(dāng)時(shí)的典型易觀察的地表地貌特征照片;4、采集初始值;5、制定觀測(cè)計(jì)劃、觀測(cè)周期、觀測(cè)頻率;5制定階段性觀測(cè)目的及分析應(yīng)達(dá)到的目的及階段成效。

二、與DLI 61+368～ DLⅠ61+528永久安全監(jiān)測(cè)接洽協(xié)調(diào)

加快隧洞頂部垂直位移永久安全監(jiān)測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)選點(diǎn)及埋設(shè)、協(xié)商監(jiān)測(cè)時(shí)段及頻率，盡量保持同步同期，盡快同步采集洞頂垂直位移水準(zhǔn)點(diǎn)初始值，為以后比較創(chuàng)造基本條件。

三、布設(shè)洞內(nèi)圍巖收斂觀測(cè)標(biāo)靶

1、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況，掌子面樁號(hào)后開(kāi)挖14天時(shí)間后內(nèi)布設(shè)圍巖收斂觀測(cè)標(biāo)靶，布設(shè)基本為洞頂及左右腰線各一個(gè)，形成等腰三角形布局。

2、圍巖收斂觀測(cè)標(biāo)靶安裝后最低等強(qiáng)2天或等錨固劑終凝牢固后及時(shí)采集初始值。

3、每日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制時(shí)間位移過(guò)程曲線圖。

4、地表初始值在南方CASS7.0軟件中建立DTM模型重要基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線用三維多段線繪制輪廓及邊界線保存，以便觀測(cè)期計(jì)算使用。

5、利用手機(jī)測(cè)量員軟件實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)斷面掃描跟蹤計(jì)算。

四、建立包含業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位監(jiān)測(cè)及技術(shù)相關(guān)人員的微信監(jiān)測(cè)信息共享發(fā)布群。

調(diào)動(dòng)各方人力及技術(shù)資源，群策群力、精誠(chéng)協(xié)作、齊抓共管、各抒己見(jiàn)，確保科學(xué)、及時(shí)、合理、有效的保障安全，推進(jìn)工程建設(shè)。

取得效果：通過(guò)上述方法步驟實(shí)施開(kāi)展了安全監(jiān)測(cè)工作后，能及時(shí)有效分析當(dāng)日當(dāng)次監(jiān)測(cè)成果結(jié)論，合理及時(shí)提出開(kāi)挖及支護(hù)最佳時(shí)機(jī)，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，出口溜塌段提前13小時(shí)報(bào)告及預(yù)警，給人員機(jī)械設(shè)備充足時(shí)間撤出洞外，確實(shí)保障了施工安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]王忠雙.淺埋鐵路隧道下穿既有建（構(gòu)）筑物群施工技術(shù)研究[J].西部探礦工程，2014，26（2）：171-173.

[2]方健.淺埋隧道小角度下穿既有鐵路方案研究[J].四川建筑，2013，33（2）：160-160.

（作者單位：中國(guó)水利水電建設(shè)工程咨詢西北公司）