摘 要：本文介紹了半坡隧道現場監（jiān）控量測的項目和方法，分析了典型（xíng）斷麵施工中的圍岩穩定性（xìng），判斷圍岩穩定程度和支護結構的狀態，對（duì）圍岩變形和（hé）應力的分布特征進行了探討。 

關鍵詞：監控量測 圍岩 穩定 

　　一、工程概況 

　　半坡隧道位於（yú）貴州省黔（qián）南州，為一座上（shàng）、下行分離（lí）的四車（chē）道高速公路中隧道，左（zuǒ）線（xiàn）長950m，右（yòu）線（xiàn）長960m，最（zuì）大埋深約150m。隧道地處貴州高原南部中（zhōng）低山峰叢，穿越泥盆係石英砂岩夾泥岩和白雲岩、灰（huī）岩（yán）互層；節理裂隙發育，有多條（tiáo）斷裂線，地下水豐富，軟質岩遇水（shuǐ）後易軟化，因而圍岩穩定性差。其岩性主要為：亞粘土、碎石土、強風化白雲岩、弱風（fēng）化頁岩、砂岩及泥（ní）質粉砂（shā）岩、灰岩；弱風化白（bái）雲岩、泥灰岩，節理裂隙發育（yù），岩體破碎～極破碎，圍岩自身穩定性差。 

　　二、量測項目 

　　監控量測可以及時提供地下（xià）結構的變形和受力情況等信息，判斷施工工藝的可行性、設計參數的合理性，提出更加恰當的施（shī）工方法和（hé）合理的（de）支護措施，實現隧道信息化動態施工控製，達到既能安全快速施工，又能節（jiē）省工程造（zào）價的目的。根據規範要求，結合（hé）半坡隧（suì）道施工的實際工程（chéng）情況，開展了以（yǐ）下的現（xiàn）場監控量測工作： 

　　必測項目：（1）地質和支護觀察（chá）、（2）周邊收斂量測、（3）拱（gǒng）頂下（xià）沉量測、（4）錨杆內（nèi）力（lì）量測。必測項目量（liàng）測（cè）方法簡單，量測密（mì）度大，量（liàng）測信息（xī）直（zhí）觀可靠（kào），貫穿在整個施工過程中（zhōng）。 

　　選測（cè）項目：（1）地表下沉量測（cè）、（2）圍（wéi）岩內部位移量測、（3）圍岩與噴射混凝土間接觸壓力量測（cè）、（4）噴射混凝土與二次襯砌間（jiān）接觸壓力量（liàng）測、（5）噴射混凝土內（nèi）應力量測、（6）二次襯砌內應力量測、（7）鋼支撐內力量測。埋設選（xuǎn）測項目斷麵遵循的原則（zé）是①地質惡劣，節理裂隙發育，岩石破碎；②圍岩類別漸變；③隧道埋深較淺；④偏壓嚴重；⑤斷層破碎帶；⑥施工方案變更時（shí）所處斷麵。以便（biàn）更深入地掌握圍岩穩定狀態與支護效果，對支護措施有效監控（kòng），作出安全性評價，指導施工。 

　　三、數據采集和分析 

　　現場監控量測人員按規範和監控量測大綱（gāng）規（guī）定的頻率堅持每天到洞內采集數據（jù）和進行地質跟蹤調查，如發現量測數（shù）據出現異常變化或圍（wéi）岩地質情況變差，則及時分析（xī）引起變化的（de）原因並通知有關各方，使問題得到及時（shí）處理，同時量測頻率在規範規定的基礎上增加。 

　　隧道圍岩監控量測數據管理係統所生成的時間空間效（xiào）應曲線和（hé）深孔量測項目圍岩內部分（fèn）布圖，在一張圖紙上綜合反映了量測斷麵樁號、量測斷麵隧道埋深、施工方法、工程（chéng）進度、測點位置等信息，能夠全麵地分析隨著時間的（de）推移和掌子麵的向前推進，量測斷麵的圍岩變形（xíng）和支護結（jié）構受力的大小和發（fā）展趨勢（shì），準確判斷圍岩和支護結構的穩定（dìng）性，圍岩內部的鬆動範圍，對每一個斷（duàn）麵的各量（liàng）測項目分別（bié）進行分（fèn）析，判斷變形和應力是已趨於穩定或是有（yǒu）繼續發展的（de）趨勢，給出一個明確的判斷，對隧道施工起（qǐ）到了積極的指導作用。 

　　四、斷麵（miàn）圍岩穩定性分析（xī） 

　　ZK234+365斷麵位於半坡隧道貴（guì）陽端湧水處治地段，該段裂隙水很大，呈股狀、線狀的湧水（shuǐ）點達十多（duō）處，采用局部注漿堵水、排堵結合（hé）。斷麵岩性為灰色（sè）、褐黃色薄~中層（céng）狀含（hán）砂泥質板岩，岩石（shí）板理發育，岩石質（zhì）軟，破碎，局部為褐灰色粘土層（céng），粘土固結差、鬆（sōng）散，斷（duàn）麵岩石（shí）自穩能力極差，易掉塊或坍塌。 

　　施工采用上下（xià）導坑（kēng）法開挖，其中上導（dǎo）坑預留核心土開挖。主要支護參數如為：1、初期支護：（1）C20噴射混凝土厚26cm。（2）20b工字鋼鋼拱架，間距60cm。（3）D25中空注漿錨杆，L=300cm，間距60cm（縱）x100cm（環），按梅花形布置。（4）φ8雙層鋼筋網，間距20cmx20cm。2、二次襯砌（qì）：C25鋼筋混凝（níng）土砼厚團（tuán）50cm。地表（biǎo）采用水泥¬-水玻璃注漿加固，洞內輔助施工措施采用超前小導管。 

　　地表下沉：其變化曲線呈現出一定的規（guī）律性，從時間空間變化曲線進行分析，總體上分三個階段（duàn）（1）緩慢增長（zhǎng）階段，從洞內開挖（wā）逐步靠近（jìn）本量測斷麵開始，直到開挖麵（miàn）距離本量（liàng）測斷麵為（wéi）5m，平均變形（xíng）速率在0.061~0.194mm/d之間；（2）快速增（zēng）長階段，從開挖麵距（jù）離本（běn）量測（cè）斷麵5m開始，直到（dào）開挖麵離（lí）開本量測斷麵10m，平均變形速率在0.925~4.93mm/d之間，該（gāi）階段下沉完成總下沉量的（de）85%以上；（3）緩慢增長---逐漸趨穩階段（duàn），為開挖麵離開本量測斷麵（miàn）10m以後，平均（jun1）變形速率在0.15~0.35mm/d之間之間。5個測點的地表下沉穩定值分別為：44mm、60mm、64mm、37mm、16mm，呈現出明顯的左側下沉大（dà）、右側下沉小的狀態，與本地段偏壓的狀態吻合。 

　　拱頂下沉：本斷麵的拱頂下沉波動（dòng）較大，三個測（cè）點的變化趨勢基本一（yī）致，測點埋設（shè）初期，在左側偏壓（yā）的作用下，拱頂下沉測點先向上移動，三個測點的最大量測（cè）值分別為-2mm、-7mm、-9mm，上台階開挖麵逐漸遠離本斷麵後，測點逐漸向（xiàng）下移（yí）動，穩定下沉值分別為6mm、2mm、-2mm，圍岩（yán）變形較小，處於比較穩定的狀態。 

　　周邊收斂：拱腰的周邊（biān）收斂逐漸增大，總體上分兩個階段，上台階開挖初期（qī），拱腰的周邊收斂增加速度較快，後逐漸減（jiǎn）緩，下台（tái）階開挖時，拱腰的周邊收斂又短暫地有所增加，其穩定收斂值為（wéi）12.4mm，邊牆的的周邊收斂（liǎn）量（liàng）測值很小。 

　　接觸（chù）壓力：圍岩與噴射混凝土接（jiē）觸壓力呈中間大兩（liǎng）側小地狀態，拱頂測點的接觸壓力最大，接觸（chù）壓力達到（dào）0.433Mpa，30天後則趨於（yú）穩定，噴砼與二次襯砌接觸壓力很小，處於穩定狀態（tài）。 

　　內部應力（lì）：噴射混凝土內（nèi）部應力呈現出左側受拉右（yòu）側（cè）受壓的狀態，與本斷麵左側埋深大右側埋深小，呈偏（piān）壓狀態吻合，真實地反映了的結構的（de）真實（shí）受力狀態。其中右側拱腰的噴射混凝土內部應力較大，測點埋設初期（qī）增加較快，量測20天後受力趨於穩定，其穩定量測值為1.9Mpa，二次襯砌內部應力較小，量測值小於0.4Mpa。 

　　鋼支（zhī）撐內力：拱頂測點的鋼支撐內力最大，測點埋（mái）設後的變化很快（kuài），30天後拱頂測點的鋼支撐內力已逐漸趨於穩定（dìng），穩定量測值為21KN，其餘測（cè）點的量測值很小。 

　　圍岩內部位移：本斷麵的圍岩內部位移較大，表明隧道施工開挖對圍岩有所擾（rǎo）動（dòng），其中左側拱腰圍岩（yán）壁麵和圍岩內部0.7m處的位（wèi）移最大，量（liàng）測值分別為10mm、8.5mm，均為向（xiàng）隧道內空移動（dòng），右側拱腰圍岩內部2.1m處的位移最大，量測值為6mm，為向隧道外移動，分析表明在偏壓的作用下，圍岩（yán）和隧道結構有向右移動（dòng）的現象。 

　　錨杆軸（zhóu）力（lì）：本斷麵的錨杆（gǎn）軸力以受壓為主，基（jī）本上都呈現出往圍岩內部軸力逐漸減小（xiǎo）的狀態，穩定量測值（zhí）均小於8KN，分析表明錨（máo）杆的作用尚（shàng）未（wèi）充分發揮出來，因（yīn）此，可適當增加錨杆的長度。 

　　五、結論 

　　通過（guò）對半坡隧道圍岩類型典型斷麵的穩定性分析，得出以（yǐ）下結論： 

　　（1）半坡隧道出口淺埋偏壓段（duàn）的支護措施和（hé）施（shī）工方法是恰當的，支護結構形成了比較穩定的承載拱，洞內變形較（jiào）小，圍岩處於穩定狀態。 

　　（2）通（tōng）過（guò）對現（xiàn）場監控量測數據的分析，得到圍岩變形的初步發展規律（lǜ）和分布特征。 

　　（3）通過（guò）現場監控量測可以（yǐ）準（zhǔn）確地判斷（duàn）施工中圍岩和支護結構的穩定性，避免塌方事故的發生，實現了隧道信息化動態施工控製，達到了安全快速施工、節省工程造價的目的。