1工(gōng)程(chéng)概(gài)況
該隧(suì)道按單向行車雙洞雙車道設計,左洞長653m,右洞長733m。隧道穿過基岩為白堊係上統砂(shā)岩,弱風化(huà),褐紅色(sè),塊狀(zhuàng)結構,層理近(jìn)水平,圍岩類別為Ⅲ類。施工中采用了錨杆加固、錨噴網、鋼支撐等多種加固支護方法,根(gēn)據地層情況,分別采用了台階式(shì)開挖和全斷麵開挖兩種方式施工,施工(gōng)全過程進行監控量測。根據
《公路隧道施工技術規範》的規定,需要將現場
監控量測項目列入施(shī)工組織設計,掌握圍岩和支護的動態信息並及時反饋,以指導施工作業,而且通過對圍岩和支護的變位(wèi)、應力的(de)量測,修改支護係(xì)統的(de)設計(jì),達到最優(yōu)的目標。因此,作為隧道新奧法(fǎ)施工“三(sān)要素”之一的施(shī)工監測便顯(xiǎn)得非常重要。
本隧道為連(lián)拱隧(suì)道,為長期風化剝蝕的丘陵地貌區。吉首端洞門位於一衝溝南側邊坡上,匯(huì)水麵(miàn)積小,地(dì)表水沿衝溝匯(huì)集,對洞中排水有一定的(de)影響,仰坡(pō)的自然坡(pō)度約35°,洞口(kǒu)與地形線呈15°斜交,岩(yán)層走向與線路呈小角度斜交;對出口段邊、仰坡穩定(dìng)不利。產狀250°∠4°~6°,節理發育一般。洞口(kǒu)偏壓嚴重。
基岩為白堊係上統砂岩, 開挖段為Ⅱ類(lèi)圍岩,強風化砂岩(yán)和矽質砂岩,中厚層,具碎石狀壓碎結構(gòu),穩定性差,掌子麵較幹燥,風幹(gàn)後易幹(gàn)裂。地表水不發育,地下水主要(yào)為基岩裂隙水,受大氣降水補給,水量貧乏。 2監測項目及方法
2.1 地質和支護狀況觀察(chá)
觀察目的主要包括:①預測開挖麵前方的地質(zhì)條件;②為判(pàn)斷圍(wéi)岩、隧道的穩定性提供地質依據;③根據噴層表麵狀(zhuàng)態(tài)及錨杆的工作狀態,分析支護結構的可靠程度。
2.2
收斂位移量測量測目的主要包括:①周邊位移是是隧道圍岩應力狀態變化(huà)的最直觀反映,量測周邊位(wèi)移可判斷隧道空間的穩(wěn)定性提供可靠的信息;②根據變位速度判斷(duàn)隧道圍岩(yán)的穩(wěn)定程度為二次襯砌提供合理的支護時(shí)機;③指導現場設計與施工。
2.3 地表下沉
位於Ⅰ-Ⅲ類圍岩中且(qiě)覆(fù)蓋層厚度小於40m的隧道,應進(jìn)行地表沉降量(liàng)測(cè)。在預計破裂麵以外3~4倍洞徑處設置水準點,作為各觀測點(diǎn)高程測量的基準,從而計(jì)算出各觀測點的下沉量。
拱頂(dǐng)下沉與水平收斂量測平均30m布置1個觀測斷麵,根據圍岩類型可作(zuò)如下調(diào)整。Ⅳ類(lèi)及(jí)以上圍岩不大於(yú)40m;III類圍岩不大於25m;II類(lèi)圍岩小於20m。各測點在避免爆破作業破(pò)壞(huài)測點的前提下(xià),盡可能靠近工作麵埋設。
3監測(cè)成(chéng)果舉例
3.1 地質觀察綜述
隧道基岩為白堊係砂岩,單斜岩層(céng),傾(qīng)角較緩,產狀345°∠4°,開(kāi)挖麵為薄層泥(ní)質砂岩與鈣質砂岩互層,局部夾中厚層,上部岩層稍厚,具碎裂狀、塊狀結構,節理裂隙較(jiào)發育,掌(zhǎng)子麵局部有裂隙水滲出。
已完成初(chū)期護(hù)段,噴層表麵無裂縫,無裂隙及剝離現象,有鋼格柵段格柵無壓曲現(xiàn)象,洞身兩側無底鼓現象,噴射砼表麵局部(bù)有少量裂隙水滲(shèn)出。
3.2 地表(biǎo)下(xià)沉
從監測結果(guǒ)來看,在線路中心線及左側地表下沉量(liàng)明顯較大,說明目前隧道開挖對中線及左側岩體存在的擾動作用較大。D4 、D5、 D6點在線路中線附(fù)近,其SM值較大,基本在4.8~5.6mm之間,其(qí)它點SM值均在0.7~4.6mm之間波動,相對收斂量0.007~0.06%,參照奧地利J.Golser博士對地表沉陷的建(jiàn)議來看,沉降值在允許值範圍以內;從SM-T曲線來看, D5及(jí)D6點位變速率S(*)M相對較大,在0.1mm/d左右,其餘各點U(*)M值均(jun1)在0.01~0.08mm/d之間,較(jiào)掘進初期的位(wèi)變速率有(yǒu)明顯的降低,表明隨著隧道(dào)掘進的深入,目前地表變(biàn)形及位移已經逐漸趨入穩(wěn)定。
3.3 收斂及拱頂下沉
ZK201 550斷麵,收斂及拱頂下沉曲線來看,a、b線及拱頂下沉累計收斂值(zhí)UM在6.5~7.1mm之間(jiān),相對收斂量0.07%,變位速率U(*)M在(zài)0.01mm/d左右,符合《錨杆噴射砼支護技(jì)術規範》(GBJ86-85)關(guān)於Ⅲ類圍岩(yán)洞周容許相對收斂量的規定,同時各條曲(qǔ)線(xiàn)斜(xié)率隨(suí)時間有變小趨(qū)勢,表明隨著掘進的深入,其收斂速度逐漸(jiàn)降低,對洞口(kǒu)拱門段的擾動逐漸減小。目前階段洞(dòng)內圍岩變位速(sù)率0.1mm/d左右,說明施工對洞門處的(de)影響仍然存在,但是拱門段變形及位移基本已經達到穩定。
4結語
實踐證明,現(xiàn)場監控量測能夠預報險情(qíng)提供信息,為以後同類隧道設計與施工積累了第一手資料,還可以節省投資,達到科學設計和施工的目的。