公路隧道运营期监测及检测报告

公路隧道运营期监测及检测报告

目录

1 项目概况 (1)

2 项目特点 (2)

3监测及检测工作程序与方法 (4)

3.1工作依据 (4)

3.2工作程序 (4)

3.3工作内容、方法、试验频率 (5)

3.3.1 隧道变形监测 (5)

3.3.2南区加油站、收费站监测 (17)

4本阶段监测成果与分析 (18)

4.1监测成果 (18)

4.2本次监测结果分析 (18)

4.2.1 监测报警值的确定 (18)

4.2.2 沉降分析 (20)

4.2.3 断面变形分析 (22)

附表1 隧道左线沉降监测成果表 (26)

附表2 隧道右线沉降监测成果表 (31)

附表3 收费站处主线道路右线沉降监测成果表 (36)

附表4 右线加油站立柱沉降监测成果表 (38)

附表5 右线加油站油泵沉降监测成果表 (39)

附表6 右线加油站围墙沉降监测成果表 (39)

附表7 收费站地下通道沉降监测成果表 (40)

附表8 左线水平收敛监测成果表 (40)

附表9 右线水平收敛监测成果表 (45)

附录1 长江隧道南区加油站、收费站沉降测量水准线路 (50)

附录2 长江隧道沉降测量水准线路 (51)

1 项目概况

南京长江隧道位于南京长江大桥和长江三桥之间，南起南京市主城区的滨江快速路，北至江北收费广场连接线，是江苏省南京市城市总体规划确定的“五桥一隧”过江通道中的隧道工程，对于缓解南京市跨江交通压力、促进沿江大开发具有重大意义。

该隧道工程采用“左汊盾构隧道+右汊桥梁”方案，其中左汊隧道采用双管单层盾构方案，平面分左右线单独设计。隧道由浦口引道段、明挖暗埋段、浦口盾构工作井、盾构段、梅子洲盾构工作井、梅子洲明挖暗埋段、梅子洲引道段组成，隧道全长3837m（见图1-1）。引道段采用“U”型结构，明挖暗埋段采用矩形框架结构，盾构段结构为圆形混凝土管片拼装衬砌结构，圆形隧道内径为13.3m，管片厚度为0.6m，结构外径为14.5m，是当今世界上最大直径的盾构隧道之一。主要技术标准见表1-1。

2010年5月28日，南京长江隧道全线通车。钱七虎院士曾说：南京长江隧道是目前中国长江流域已建成的和正在建设的超大型盾构隧道中所经地质条件最复杂、技术难题最多和施工风险最大的工程，是名副其实的“万里长江第一隧”。由于南京长江隧道为过江通道工程的重要环节，其工程运营环境极其复杂。不仅周围地层土性变化频繁、埋置深度差异性大、行车荷载多变，而且隧道顶部河床水文情势复杂、泓槽不断游荡、周围渗流不清。日本曾发生过运营期间的隧道上浮、偏移、裂渗等事件。南京长江隧道运营期的状态会受到很多已知和未知的不确定定因素影响，故有必要对其进行监测和检测，尤其试运营期，一则及时建立初始数据库，二则监测其运营状态，发现异常及时采取措施。根据现有资料，国内类似隧道的管养经验很少。南京长江隧道公司对此高度重视，认为有必要对隧道运营期特别是缺陷责任期内隧道的稳定性进行监测，同时对隧道结构进检测，建立隧道结构健康安全的基础数据库文件。

图1-1 隧道平面布置示意图

图1-2 隧道横断面效果图

2 项目特点

进入21世纪以来，我国进入了地下工程大规模建设的高峰期，上海、北京、广州、深圳等城市已经形成了颇具规模的轨道交通网。随着地下工程的建设，一些岩土工程方面的问题也逐渐暴露出来，例如早期建设的上海地铁一号线、二号线出现了比较明显的隧道纵向差异沉降问题，甚者相对差异沉降值达十几厘米。国外也有类似报道，如日本某地铁隧道差异沉降值达1米。此类隧道的特点为软土和浅埋。

通过对南京长江隧道工程地质环境的研究，特别是施工中揭露出的诸多难题的分析，认为南京长江隧道在运营期出现纵向的差异变形的几率非常高。南京长江隧道特殊的水文地质、工程地质环境具有如下特点：

⑴隧道周边水压大。隧道埋深最大位于江底60米处，地层透水性极强，所有水头压力均直接作用在隧道上，给隧道的防水层带来很大的挑战。

⑵隧道埋深小。江中长150m的冲槽地段，江底盾构隧道上方覆土厚度不足1倍洞径

（约10.79m，仅为开挖直径的0.72倍），且地质为粉细沙层；盾构机始发和接收段，盾构隧道洞口段上方覆土厚度仅5.5m（约0.37倍开挖直径），在同类隧道中埋深最浅。

⑶赋存地质环境很差。隧道在江底穿越淤泥、粉细沙、砾砂、卵石和风化岩层，透水系数是粘土层的千倍以上。

分析上述特点，由于局部地段隧道埋深很小且所处地层软弱，长江水位的变化、泥砂的流动以及往复的交通流等对隧道结构的稳定有较大的扰动，同时考虑到隧道结构为纵向刚度相对较小的管状结构物，隧道结构在纵向上的差异变形将比较突出，且随着隧道运营时间的增长，隧道的长期稳定性问题也将暴露出来（见图2-1～图2-4）。

从上述观点出发，进行隧道运营期的检测监测，特别是隧道建设通车后缺陷期内的检测监测非常有必要。其中主要的监测项目如下：⑴隧道差异沉降监测；⑵隧道横向差异位移监测；⑶隧道扭转变形监测；⑷隧道断面变形监测。

同时，从建立隧道结构健康数据库的要求出发，需要对隧道防排水系统、衬砌裂缝、隧道静空断面进行检测，搜集隧道零状态下数据。

图2-1 隧道纵向差异沉降示意

隧道中心

线

图2-2 隧道横向差异位移示意

扭转角度

图2-3 隧道扭转变形示意 图2-4 隧道断面变形示意

3监测及检测工作程序与方法

3.1 工作依据

⑴《公路隧道养护技术规范》（JTG H12-2003）；

⑵《公路养护技术规范》（JTG H10-2009）；

⑶《盾构法隧道施工与验收规范》（GB 50446-2008）；

⑷《工程测量规范》（GB50026-2007）

⑸《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；

⑹《中、短程光电测距规范》（GB/T 16818-2008）

⑺《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS ：21-2000）；

⑻《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2011）；

⑼《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS 02-2005）；

⑽ 相关施工技术及设计资料。

3.2 工作程序

本服务工作的程序如下图3-1所示：