平罗高速工程中隧道监控量测及其异常处理

余祖佳

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550000)

平罗高速工程中隧道监控量测及其异常处理

余祖佳

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550000)

结合平罗高速工程中隧道建设的相关情况，对其隧道监控量测方法以及异常处理措施进行阐述。

高速工程；隧道；监控量测；异常处理

1 工程实例

贵州省余庆至安龙高速公路平塘至罗甸段属于贵州省高速公路网规划(“678”网)中的第六横——余庆至安龙高速公路的重要组成部分。项目起点连接已开工建设的独山至平塘高速；终点衔接已建成的银川至百色国家高速公路惠水至罗甸(黔桂界)段。本合同段起于罗甸县沫阳镇慈济新村附近(桩号为YK60+600)，顺接本项目第7合同段终点，止于罗甸县董当乡梅坡村附近，终点桩号YK69+445，路线全长8.825 km断链短19.653 m(按右幅长度计)。本合同段路基主线长度为1 873.347 m，占总里程的21.2%，涵洞4道；桥梁1 349 m/3座，其中特大桥1 091 m/1座，大桥259 m/2座。隧道5G606 m/3座(按右幅长度计)，其中特长隧道4 460 m/1座，中隧道876 m/1座，短隧道270 m/1座。

2 实例探析隧道监控量测方法及异常处理

2.1 隧道监控量测方法

(1)洞内、外观察

洞内、外观察的主要对象是地质与支护状态，主要的监控项目是隧道的开挖宽度、地表下沉量在隧道洞口以及隧道通过前面路段。

(2)周边位移量测

周边位移量测是基于收敛位移量、收敛速度，对围岩结构的各项性能指标进行评估，从而确定具体的衬砌以及浇筑时间。量测方式是对两个收敛计量测点之间的间隔距离进行测量，从而确定最终的位移变形量。量测中使用的主要设备类型是收敛计。

(3)拱顶下沉量测

进行拱顶下沉量测的主要目的在于对隧道拱顶的绝对下沉量进行跟踪观察与测量，从而对支护结构的稳定程度进行准确判断。量测的主要工具为水准仪和水准尺等。

(4)钢支撑轴力

量测目的：判断围岩及隧道的稳定性，检验支护参数的合理性。量测的设备：钢筋计。

(5)锚杆拉拔试验

锚杆拉拔试验是依据锚杆的抗拔力对锚固力进行检测。相邻锚杆之间的距离设置为10 m，一组锚杆数量通常为300。试验的主要工具为电测锚杆和锚杆抗拔器。

(6)锚杆轴向力量测

锚杆轴向力量测是基于锚杆变形情况，对锚杆轴力加以计算。在实际工程中，需将收敛量纳入考虑范畴，并以此对锚杆参数进行合理调整。该量测中使用的主要工具为量测锚杆，一般是中空钢材材质，可分为机械式、电阻应变式或者是振弦式。

2.2 量测结束标准

以收敛速度为依据，判断围岩变形情况：(1)在一般地段，若是收敛速度超过5 mm/d，围岩变化剧烈，必须加强初期支护；若是收敛速度小于0.2 mm/d，围岩基本稳定。(2)在浅埋地段，需做好初期支护工作，避免出现过大变形。

量测工作必须持续至变形基本稳定后2周，针对软弱围岩，可根据实际情况，增加量测时间。

2.3 监测数据的统计分析与信息反馈

(1)隧道周边允许位移值(见表1)

表1 初支结构允许相对位移(%)

(2)监控量测管理标准(见表2、3)

表2 位移管理

注：U0表示的是实测位移值；Un表示的是允许位移值

表3 位移速率控制

实际工程监测时，可以根据监测结果设置适宜的监测频率。通常情况下，是按照监测结果所处的管理阶段进行设置。

(3)监测数据分析

对监测数据加以分析，绘制相应的位移—时间/空间变化曲线图。同时，对散点图数据分布情况加以分析后，确定函数指标，开展监测结果的回归处理，评估结构安全性。

(4)监测数据信息反馈

确保信息反馈及时有效，利用计算机软件直接处理监测数据，生成监测点的位移变化曲线图。

2.4 初期支护监测结果异常的处理

当隧道监控量测结果发生异常，则需要立即进行处理：若因为基底发生沉陷，需要立即封闭仰拱，如果该处理方法效果不显，可于墙角处设置锚杆，开展钻孔注浆施工，实现对基底的有效加固；对基底沉陷的具体原因加以分析，并予以针对性的处理：若是由偏压所致，可采取反复喷砼、设置锚杆的加固方法，若是由围岩压力所致，则需要反复喷砼，并对围岩进行加固处理。 在后续施工时，需要对支护参数进行适当的调整，可增加监测次数，必要时需二次衬砌。

4 结束语

总而言之，由于隧道工程施工与其他工程建设有所不同，其施工环境更加复杂，因此，需要加强对隧道围岩和支护结构的跟踪观测。与此同时，还需要详细记录每次的观测数据，并由专业的工作人员进行数据分析与处理。可根据观测结果制定工程量测方案，确定适宜的量测位置，保证量测点布置的合理性。同时，需保证量测数据的实时性和准确性，以保证施工状态反馈信息真实有效。另外，需要加强对量测数据变化的观察以及处理。

[1] 许振川.隧道监控量测在围岩稳定性分析中的应用研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5(12)：29.

[2] 彭述，王志.隧道浅埋偏压段洞室施工围岩变形特点及其控制处理[J].资源环境与工程，2011，25(1)：33-37.

[3] 李秀芳，柯玉军，徐长峰，等.公路隧道监控量测数据的回归分析及其运用[J].公路交通科技：应用技术版，2013，(1)：81.

2016-10-26

余祖佳(1973-)，男，贵州遵义人，高级工程师，从事公路建设与管理工作。

U455

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1008-3383(2017)03-0176-02