隧道监控量测在施工中的应用

(重庆交通大学 重庆 400074)

隧道监控量测在施工中的应用

罗攀峰

(重庆交通大学重庆400074)

隧道监控量测作为新奥法三大要素之一，在隧道施工中有着重要的作用。通过对项目典型地段的拱顶下沉以及周边收敛数据变化进行分析，保证隧道在掘进过程中的安全以及隧道施工的平稳进行。

监控量测；数据分析；铁路隧道

引言

本文依托铁路隧道施工项目，应用监控量测技术，对隧道施工安全有着重要的保障作用以及二衬的施作有着重要的指导意义，同时为设计的支护参数提供着重要的参考。根据监控量测数据才能了解围岩动态变形，从而做出合理的施工安排，是目前隧道施工技术中用法最普遍了解围岩变化的方式。

一、工程概况

新杉树陀隧道位于重庆市彭水县高谷镇境内，中心里程YDK221+459.8，全长4712m，最大埋深约375m，进口段YDK219+153.179～YDK219+725.17，洞身段YDK221+206.281～YDK221+658.566，YDK222+980.916～YDK223+303.804，出口段YDK223+428.287～YDK223+734.331分别位于半径1200右偏，半径2000m左偏，半径1800右偏的曲线上，其余地段为直线。计纵坡为1.5‰、3.02‰、-3‰的“人”形坡。

隧址区属低中山乌江峡谷地貌，线路沿乌江右岸逆流而上，隧道穿越峡谷区，乌江切割较深，自然山坡较陡，大部分基岩裸露，植被较差。

二、现场监控量测内容及断面布置

(一)隧道现场监控量测项目及方法

隧道现场监控量测项目包括围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移及收敛、地表下沉。围岩及支护状态观察是对岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等及喷层裂隙、剥离和剪切破坏、支撑是否压屈进行观察或描述，采用地质罗盘等。拱顶下沉可采用水平仪、水准尺、钢尺或测杆进行量测。周边位移及收敛可采用各种类型收敛计进行量测。地表下沉可采用水平仪、水准尺、钢尺或测杆进行。

(二)监控量测断面布置

1.拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上，围岩级别为V～IV级时，断面间距为5～10m。围岩级别为IV级时，断面间距为10～30m。围岩级别为III级时，断面间距为30～50m。II级围岩视具体情况确定间距，不良地质和特殊岩土地段应取小值。拱顶下沉测点原则上应设置在拱顶轴线附近，当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点。[1]

2.当开挖方法为全断面法开挖时净空变化量测测线数为一条水平测线。当开挖方法为台阶法时，每台阶一条水平测线，若为特殊地段，每台阶一条水平测线，两条斜测线。当开挖方法为分布开挖法时，每部分一条水平测线，若为特殊地段，CD 或 CRD 法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线其余部分一条水平测线。

3.选测项目量测断面及测点布置应考虑围岩代表性、围岩变化、施工方法及支护参数的变化。 监控量测断面应在相段落施工初期优先设置，并及时开展量测工作。

4.不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置。[1]

三、监控量测数据分析

式(3-1)

则y=ax+b

式(3-2)

根据回归函数计算公式a,b可由

式(3-3)

式(3-4)

式(3-5)

式(3-6)

取第一次时间为v1，第二次时间为v2,以此类推第n次时间为vn。取第一次围岩变形为u1，第二次围岩变形为u2，以此类推第n次围岩变形为un。[2]

选取隧道V级围岩断面YDK222+485进行分析。

通过计算回归曲线为。由图可知，围岩拱顶早期变形不稳定，变形较大。在第8天之后变形逐渐变小，且逐渐趋于稳定，实际数据曲线与回归曲线基本重合，因此可判定最终变形稳定。

四、结束语

通过隧道监控量测可以充分了解隧道围岩在初支后的变形情况，根据不同的变形情况采取不同的处理措施，为隧道施工提供安全保证。[3]通过实测数据和理论回归曲线的对比，判断围岩是否稳定，为二衬的施作提供了参考时间。同时围岩变形的最终累计变形量不应超过预留变形量，保证结构不会侵入限界。

；

[1]TB 10003-99,铁路隧道设计规范[S].

[3]高加磊.监控量测在鲁竹坝2#隧道施工中的应用[J].科技信息(科学·教研),2007,(16):108,113.DOI:10.3969/j.issn.1001-9960.2007.16.100.

10.3969/j.issn.1007-7359.2008.02.035.

罗攀峰(1989.02-)，男，汉族，四川资阳人，学生，重庆交通大学，建筑与土木工程。

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