隧道涌水对高速公路隧道施工的影响

文章编号：1009-6825（2012）22-0182-02

隧道涌水对高速公路隧道施工的影响分析

收稿日期：2012-05-07

作者简介：赵珍祥（1983-），男，在读硕士

赵珍祥

（长安大学公路学院，陕西西安710054）

摘

要：从某高速公路隧道坍塌事故入手，通过监控量测以及地质雷达探测手段，对坍穴规模进行了评估分析，探讨了隧道涌水产

生的原因及危害，

并提出了治理建议，以指导实践。关键词：隧道涌水，塌方，地质扫描，监测方法，超前地质预报

中图分类号：U457．2

文献标识码：A

1工程概况

成武高速CW17武都西隧道位于武都区黑坝里北侧上没水

山山体内，

该隧道设计为分离式岩质隧道，属于深埋隧道。隧址区地表水为北峪河河水、白龙江江水，北峪河常年流水，最大洪峰流量580m 3/s ，一般流量0．1m 3/s 0．2m 3/s ，最小流量0．01m 3

/s ；

白龙江多年平均流量141．2m 3/s ，最小流量为30．5m 3/s ，最大实

测洪峰流量1890m 3/s ，一般为250m 3

/s 。隧址区地下水主要为

孔隙潜水、

基岩裂隙水及断层裂隙水，水位、水量受大气降水影响而变化。武都西隧道右线施工至YK84+435标段时，围岩突然坍塌，导致塌方及初期支护破坏。经现场勘察，该处掌子面围岩以中风化灰岩为主，深灰色，隐晶质结构，厚层状构造，节理裂隙极发育，

且该段受断层带影响，富水性较好，掌子面拱顶及两侧拱腰均有不同程度的股状涌水，岩体较破碎，围岩稳定性较差。涌水水流对掌子面附近已施作完成的初期支护背后围岩均有不同程

度冲刷，

导致不同程度的混凝土掉块以及初期支护背后空腔。2监测方法概述

2．1监控量测

1）地质和支护状况观察：掌子面、洞壁围岩和支护状况观察主要采用目测观察，辅以地质罗盘，及时对岩性、结构面产状及支护裂缝进行观察描述。2）拱顶下沉量测：采用托普康公司的AT-G2精密水准仪，仪器精度0．1mm 。3）周边收敛量测：采用JSS30A 型数显收敛计，仪器精度0．01mm 。

2．2地质雷达检测

通过采用SIR-

3000地质雷达仪器对武都西隧道右线YK84+435掌子面前方进行如下检测工作：超前地质预报：通过对地质情

况及掌子面的观察、

分析，结合地质雷达所测资料，综合评价预测段洞室开挖岩土工程地质条件。天线中心频率为100MHz ，本次

采用了连续测试及点测试方法。对掌子面前方坍穴的长度及高度作预估计：天线中心频率为100MHz ，采用连续测试方法，测线位置选择为掌子面上方拱顶、掌子面上侧水平线共两条测线。检测涌水对掌子面附近初期支护密实程度的影响：天线中心频率为900MHz 。测线为距掌子面10m 范围内初支左、右拱腰处。

3测试结果及分析3．1

监控量测资料

由图1可见，在连续降雨数日之后隧道塌方之前，拱顶下沉

曲线和周边收敛曲线均出现一次明显的拐点。可见地下裂隙水量增加对隧道围岩稳定性以及初期支护均有较大影响。

图1监控量测位移速度与时间变化关系曲线

987654321010

20

3040

50

60

t /d

v /m m

拱顶下沉位移速度与时间关系曲线

周边位移速度与时间变化曲线

注：

3．2超前地质预报

根据该掌子面前方雷达探测点测及线测结果来看（櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅

测试结果

2）经研究分析表明，在三跨预应力混凝土箱梁结构中，当两

个不相邻墩同时发生沉降时，其结构次内力较大，因此，在成桥以后对上述关键截面的线性测量，

以及应力的监测是十分必要的。3）软土地区的桥梁勘测工作，除了按一般地区的方法进行水文和地质的勘测之外，还要特别注意地基土的试验研究工作，要注意软弱地层的塑性流变。

参考文献：［1］朱梅生．软土地基［M ］．北京：中国铁道出版社，1989：194-213．［2］欧中林，郑宝堂．连续梁支座位移引起的最大弯矩分析［

J ］．中国公路，2011（9）：17-19．［3］范立础．桥梁工程［M ］．北京：人民交通出版社，2001．

Research on influence of uneven settlement on status of continuous box girder structure

DENG Wen

（Changsha University of Technology ，Changsha 410000，China ）

Abstract ：The study integrates the settlements at various bridge piers ，calculates the internal stress and displacement of the beam structure with different settlement combinations by the finite element ，concludes the unfavorable settlement combination ，undertakes the analysis of them ，and points out the optimal measures ，so as to ensure the safety of the box girder structure．

Key words ：continuous box girder ，uneven settlement ，finite element ，unfavorable settlement combination

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281·第38卷第22期2012年8月

山西

建筑

SHANXI

ARCHITECTURE

Vol．38No．22Aug．2012