公路隧道围岩变形分析

公 路 隧 道 围 岩 变 形 分 析
吴文清
摘
严 绍 洋
要： 针对景婺黄 高速公路 隧道工程地质条件 复杂 ， 良地质现 象及病 害严重 ， 不 路线 区域地 下水丰 富等 众 多特 点， 隧道
施工过程 中对 其围岩进行 了监控 ， 并对 变形过程进行 了分 析 ， 过数据分 析 ， 通 改进施 工工 艺， 而保 障 了工程施 工质 量 ， 从
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１ ０ｍ左右时 １次／ ｄ～２次／ ， 挖 面距 量 测 断 面 ２ ｄ开 ５ ｍ左 右 时
１次／ ， ２ｄ 开挖面距量测断面大于 ２ ５ｍ后 １次／ 。 周
３ 施 工监 控量 测数 据分 析
由于景 婺黄 高速公路 隧道在施工过程 中， 对隧道 的监控 量测
本论 文只选取其 中部分 监控量测 数据进 行分 析。晓 道 内空变位的最终变形量进行 监控 ， 并通过对 隧道施 工现场 的实 工作非常多 ， ０ 隧道 断 测变形 曲线 的分析 ， 及时预报变形 速度 ， 利用量测 结果修 改设 计 、 起隧道 围岩变形分析 结果见 图 １ 由图 １曲线 可 以看 出， 面 的拱顶最终沉 降量较大 ， 大约稳定 于 ２ ｍ一 ０ｍ 的范 围内 ， ５ｍ ４ ｍ 指导 施工、 节约投 资、 加强支护 以确 保工程质量 。
节 约 了 工程 投 资 。
关 键 词 ： 路 隧道 ， 公 围岩 ， 形 过 程 ， 变 变形 量
中图 分 类 号 ： ４ １２ Ｕ ５ ．
Hale Waihona Puke 文 献 标 识 码 ： Ａ
１ 概 述
景婺黄高速公路共有 隧道 １ ４座 ， 中连 拱隧道 １ 其 １座。隧道 穿越 不 良地质类型主要有 破碎岩体带 、 溶洞 、 膨胀 土、 弱 煤矿 采空 区等。在 施工中对隧道 围岩变形 进行 了监 控 ， 目的主要是 对隧 其
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日期 ，月． 日
图 １ 晓起 隧道左 线出口 Ｚ ６ ８ ５拱顶下沉 曲线 Ｋ１＋ ３
理裂 隙发育程度及其方 向、 开挖面 的稳定状态 、 涌水情况 、 否有 是
底板 隆起 等方面进行观察 。对 于已初期支 护 的地 段 ， 强对 围岩 加 动态 情况的观察 ， 主要 包括 锚杆 的受 力变形 情况 、 喷射混 凝 土是 否发生裂隙和剥离现象 、 拱架是否受压变形 等。 ２ 周边水平 位移 、 ） 拱顶下 沉量测 。洞 内变形量 测包括 隧道两 侧 收敛 和拱顶下沉 两个 项 目。洞 内变形直 接反 映 了围岩 的稳 定 性及 其变形特性 。通 过对 洞 内变形 的量测 ， 能够 预报 、 防 隧道 预 塌方 ， 有利于保证 隧道施 工安全 ， 掌握初期 支护受 力状态 ， 二衬 为
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图 ２ 隧道变形各阶段示意图
１ 匀速变形 阶段 。 对应于 ０～１阶段 。由于隧道围岩 自身的 ）
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施作选 择最佳时机 。拱顶 下沉 量测测 点用 风钻 打 眼埋设 好 固定 ４ 基 于现场 监控 数据 的 隧道 围岩 变形 过程 分析 杆， 并在外露杆 头设 挂钩 。测 点大小 适 中 ， 如过 小测 量时 不容 易
通 过对 大量隧道变形监控 曲线 （ 包括正 常的隧道 变形 曲线 和 找到 ， 如过大爆破 时容 易打烂 。支护结 构施工 时要 注意 保护 观测 出现事 故的隧道变形 曲线 ） 的分析 得知 ， 隧道 围岩 的变形 过程 基 点， 一旦发现测 点被埋 或损毁 ， 要尽 快重新设 置 ， 证量 测数 据不 本 上可分为如图 ２所示的 四个 阶段 。 保 中断 。拱 顶下沉量测 测点 ， 一般 布置 在拱 中和 两侧 拱腰 ， 每断 面
布置 三点 ， 当受通风 管限制或遇到其他 障碍 时 ， 可适 当移动位置 。 ３ 地表下沉量测 。在隧道洞身浅埋段每 １ ） ０ｍ～３ ０ｍ量 测一
个断 面 ， 每个断 面埋设 ７个测点 ， 在隧道正上方埋设 ３个 测点。采 用精 密水 平仪和水 准尺 测取读 数 ， 过量测 数据 的 回归分 析 ， 通 掌 握地 表沉陷的变化 规律 ， 洞身 开挖 支护及 早提 出指 导意 见 ， 为 及 时采取相应措 施 ， 防止地 面过量沉陷 ， 量测频率 开挖面距量测断面
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第３ ８卷 第 ２期 ２０１２年 １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ＿ ８ Ｎｏ ２ ｌ３ ． Ｊ ｎ ２ １ ａ． ０２
文章 编号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ２ ０ — １ ００ １０ — ８ ５ ２ １ ） ２ ０ ８ －２
２ 隧道 围岩变 形监 控
初期沉降 阶段下 沉速度 更 为明显 。曲线 的前半 段基 本呈 现 出线
性变化 的特征 ， 斜率 更 为陡峭 ， 曲线 的 中段 逐渐 过渡 到后 半 但 在 １ 隧道 内地 质和支护 状况 目测 观察 。在每 个开 挖 面进 行观 段的水平或接近水平 的状态 ， ） 沉降趋于稳定 。 察， 隧道开挖后立 即对工程地质及水 文地质 、 岩层 结构 面产状 、 节