1 引 言

現場監控量測是（shì）以現場施工監測所獲得的圍岩和支護係統力學狀態的變化為依據, 對現場所采集的數據結果進行及時的處理, 以作為初期支護和二次襯砌（qì）的參數調整提供依據, 在整個隧道（dào）施工（gōng）過程中起（qǐ）到（dào）了極其重要的作用[2]。使隧道施工更（gèng）安全、更經濟, 而其（qí）經濟性（xìng）與安（ān）全性就（jiù）是通過（guò）現場監控量測所獲得的（de）圍岩、支護係統的應變和應力信息及時反饋（kuì）應用於隧道設計和施工（gōng）中來實現的。因此, 快速（sù）、準確地進行現場監控量測和信息反饋在隧道施工全程（chéng）中是至關重要的。

2 工程概況

新城（chéng）子隧道地貌上位於西秦嶺高中山區，山高溝深，山坡（pō）、穀坡較陡，隧道洞身通過的地層主要為下第三係礫岩夾砂岩夾泥（ní）岩及三疊係中統板岩夾砂岩夾灰岩（yán）及斷層角礫和碎裂岩。斜（xié）坡及坡（pō）頂覆蓋有第四係全（quán）新統坡積細角礫土（tǔ）和上更新統風積砂質黃土。工點處的大地構造屬於青藏歹字形構造體係，受構造作用影響，褶（zhě）皺斷裂發育，地質構造十分複雜。工點範圍內受區域地質構造（zào）作（zuò）用（yòng）影響，發育有斷（duàn）層、褶（zhě）皺（zhòu）、岩層角度不整合接觸帶及節理密集帶，地質構造發育。

隧道出口段受車站站線（xiàn）進洞的影響,設計為喇叭（bā）口隧道，其中7775米為雙線斷麵， 30米為（wéi）雙連拱斷麵， 902米為單線斷麵， 457米為雙線車站隧道斷麵。

3 現場監測

新城子采用三（sān）台階七步開挖法施工，超前（qián）支護φ42小導管（guǎn）預注（zhù）漿，長3.5m，環向間距0.4m；初期支護c25混凝土，噴（pēn）射厚（hòu）度30cm；φ8鋼筋網片，網格間距20cm×20cm；全環設工22b型鋼鋼架，間距0.6m；襯砌（qì）鋼筋環向采用Φ22@20cm，縱（zòng）向采用Φ14@20cm。

3.1隧（suì）道監測的目（mù）的和意義

新城子隧道出口段受宕昌車站站線進洞的影響,設計為喇叭口隧道，受高地應力、地下水及（jí）構造的影響，現場施（shī）工中大變形（xíng）、噴混凝土（tǔ）開裂，鋼架扭曲（qǔ）錯斷、侵限破壞等問題十分嚴重（chóng）。為了及時分析（xī）掌握結構的安全性，本著試驗先行的（de）原則，對該隧道喇叭口段（duàn）均設置了（le）試驗段，通（tōng）過試驗分析研究對隧道結構安全性狀況做出評（píng）估，指導設計和施工（gōng），為隧道的運營維護及同類隧道設計施工提（tí）供依據。

3.2監測項目

根（gēn）據蘭渝公司要求，結合新城子隧道喇叭口平麵布置（zhì）情況以及現場施工情況，並根據新城子隧（suì）道的施（shī）工設計方案（àn）及特殊地質狀況，對新城子隧道單線段（DyK276+343～DyK276+283）進行施工試驗。試驗段共三個斷麵，每斷麵相距20米，主要進（jìn）行應力項（xiàng）目的監測，在（zài）應力監測方麵開（kāi）展的項目（mù）有：圍岩壓力、襯砌接觸壓力、襯砌（qì）鋼（gāng）筋（jīn）應力及錨杆軸力共4個監測（cè）項目，要求監測元件能滿足自動化監控。這（zhè）裏選（xuǎn）取一個斷（duàn）麵（DK276+335）進行整理（lǐ）分析。

3.3測點布置（zhì）

此監測項目所用元件計主要有壓力（lì）盒、鋼筋計等。

其中，針對A、B、C三項測試，測（cè）試部位（wèi）按每斷麵8點進行設置：8點（diǎn）測分（fèn）別為拱頂、左（zuǒ）右拱腰、左右牆中（最大跨處）、左（zuǒ）右牆（qiáng）腳（jiǎo）和仰（yǎng）拱處。隧道測點布設如圖3所示。

3.4測量頻率

根（gēn）據《鐵（tiě）路隧道監控量測技術規程TB10121－2007/J721－2007》和類似工程經驗以及落（luò）實蘭（lán）渝公司要求，結（jié）合蘭渝鐵路新城子隧道的特點，其監（jiān）測頻率按如下（xià）進行。

埋設初期1～2次（cì）/天（tiān），1周後1次/天，1個月後2～3次/周，3個月後1次/周。監測頻（pín）率及時間根據監（jiān）測數據和現場工程進展及時調整（zhěng）。

4監測數據分析

現場監控量測人員按規範和監（jiān）控（kòng）量測大綱規（guī）定的（de）頻率堅持每天到洞內采集數據並整（zhěng）理（lǐ）分析，如發現量測數據出現（xiàn）異常（cháng）變化或圍岩地（dì）質情況變差，則及時分析引起變化的原（yuán）因並通知有（yǒu）關（guān）各方，使（shǐ）問題得到及時處理（lǐ），並適時在規範規定的基礎上調整量測頻率[1] 。

4.1圍岩壓力與接觸壓力

壓力監測（cè）通常是指圍岩與初（chū）期支（zhī）護或初期支（zhī）護與二襯之間（jiān）的接觸（chù）壓力測試。其目的是：了解圍岩壓力的量值及分布狀態；判斷圍岩和支護（hù）結構的穩定性，分析（xī）二次襯砌的穩定性和安全度（dù）[3]。

當監（jiān）測圍岩施加給噴砼層的徑向壓力時，先用水泥砂漿、釘子、鐵絲把壓力盒固定在岩麵上，再謹慎施作噴砼層，不要（yào）使噴砼與壓力盒之間有間隙，保證圍岩與壓力盒受（shòu）壓麵貼緊，安裝完（wán）畢之後按規範或大綱（gāng）要求頻率進行監測。當監測初期支護與二次襯砌之間（jiān）的接觸壓力時，先用水（shuǐ）泥砂漿將固定點找平（píng），然後將壓力盒用水泥釘和鐵絲固（gù）定在（zài）噴砼表麵，不要使噴砼與壓（yā）力盒之間有間隙，保證噴砼與壓（yā）力盒受壓（yā）麵貼（tiē）緊。

對監測斷麵的測試數據進行整理分析，所測圍岩壓力數據（jù）繪製成（chéng）的壓（yā）力分布圖如圖4所示。通（tōng）過對（duì）圍岩壓力現場觀測值進行分析， 可（kě）以得（dé）出以下結論：

壓力盒安裝初期各測點普遍有波動，主要是由於開挖斷麵距離監控斷麵距離較近，對圍（wéi）岩的擾動大所致；隨著掌子麵距離觀測斷麵距離變大，對觀測斷麵的影（yǐng）響變小，之後圍岩應力緩（huǎn）慢增加；二襯施工完成，出現少許增加，原因分析為二襯起到了支（zhī）護作用所致。右拱腰處圍岩壓力在安裝後50天左右出現大的增加，分析原因為左線隧道開挖所致。二（èr）襯施工完成後，壓力基本趨穩。

對監測斷（duàn）麵（miàn）的測試數據（jù）進行整理分析（xī），所測接觸壓力（lì）數據繪製成的應力（lì）分布圖分別如圖5所示。通過對現場觀測值進行（háng）分析，可以得出以下結論：

壓力（lì）盒安（ān）裝初期各測點普遍有小的（de）波動（dòng），並且壓力值增加較快：隨著掌子麵距離觀測斷麵距離變大，對觀測斷（duàn）麵的影響變小，之後圍岩應力緩慢增加：二襯施工完成一個（gè）月（yuè）後，壓力（lì）基本趨於（yú）穩（wěn）定。

綜合（hé）圍岩壓力和接觸壓力分析，可知右側的圍岩壓力和初支-二襯間壓力普遍大於左側，呈現明（míng）顯不對（duì）稱的情（qíng）況，主（zhǔ）要是受偏壓作用的影（yǐng）響（xiǎng）；最大圍壓出現在右最大跨度處，且右（yòu）側最大跨度以上圍壓增大迅速，圍壓值也（yě）非常大（dà），反映出側向壓力很（hěn）大，應予以高度重視。

4.2二襯鋼筋應（yīng）力

隧道二次襯砌（qì）鋼筋（jīn）應力的量測是將（jiāng）二襯鋼筋截取相應長度後，直接把鋼筋應（yīng）力計與其焊接[4]。在二襯混凝土澆注後按（àn）規範或大綱要求頻率進行監測。

對監測斷麵的測試數據進行整理分析，所測二襯鋼筋軸力數據繪製成的應力分布圖。

通過對現場觀測值進行分析，可以得（dé）出以下結論（lùn）：

外層（céng）鋼筋均受（shòu）壓，內層鋼筋除拱頂和右牆中之（zhī）外，均受壓。

拱頂（dǐng）和右牆中內層鋼筋（jīn）拉力較大。尤其是拱頂內層鋼筋，第25天內就已經達到了50kN，但外層鋼筋表現為受壓隻（zhī）達到7KN，從第25天開始基本維持穩定，鋼筋軸力波動不大，分析可能是個施（shī）工環節完（wán）畢和混凝土剛度完全形成造成的。

該斷麵二襯鋼筋受（shòu）力均比較小，除了拱頂和右牆中之外，最大值不超過20KN。所有監測部位（wèi）在30多天之後變化（huà）比較（jiào）平穩，進入穩定狀（zhuàng）態，受後（hòu）續施工影響較小

總體來說二襯鋼筋（jīn）軸力都不是很大，說明初期支護結構很好的（de）承擔了（le）圍岩的壓（yā）力，支護結構滿足強度要求。

　　5 結論

通過對新城子隧道施工監測可以得（dé）出以下結論：

（1）接觸壓力除受（shòu）二襯混凝土收縮徐變及自（zì）重等因素（sù）的影響之外，更重要的與圍岩穩定程度、支護剛度、施工工藝、施工工序、距掌子麵的距離等（děng）因素有關。由兩層支護之間的接觸（chù）壓力監測結果可以看出，接觸壓力值較小，初期支護各項參（cān）數（shù）基本合理。完全發揮了（le）初期支護結構承擔較線，考慮到右側壓力比大壓力，二襯作為安全儲（chǔ）備的作用。

（2）通過對現場監測數據（jù）整（zhěng）理分析，得到該監測斷麵存在偏壓，右側壓力比左側大。監（jiān）獄（yù）該監測斷麵為線路右線，考慮到右側壓力比左側大，建議線路（lù）左線掌子麵可以適當拖後開挖（wā），這在一（yī）定程度上可釋放掉一部分偏壓力，對左線隧道襯砌受力有利，對該隧道的設計（jì）和施（shī）工給出了建議、做（zuò）出了指導，給出了建設性意見（jiàn）。

（3）通過對現（xiàn）場監測數據整理分析，大概掌握了此類圍岩（yán）變形的初步發展（zhǎn）規律和分布特征。而且通過現場監測可以準確及時地判斷施工中圍岩和（hé）支護結構的穩（wěn）定性，並（bìng）及時反饋施工設計，避免塌方事故的發（fā）生，實現了安全快速施（shī）工、降低風險（xiǎn）的目的。