公路隧道下穿供水管线监控量测案例分析与研究

陆家成

摘要：本文以实际公路隧道下穿供水管线为案例，介绍了公路隧道及供水管线监测指标、监测方法，提供了公路隧道及供水管线实际监测成果，评估了公路隧道本身以及影响的供水管线稳定性状况，为工程施工提供了良好的技术支撑，并可以为今后类似工程提供良好的参考。

关键词：公路隧道；供水管线；监控量测

1 工程概况

本主线隧道为分离式三车道隧道，在深圳斜交下穿供水隧洞，交叉里程分别为NXK2+146.7（南线）BXK2+277.06（北线）。下穿处隧道围岩级别分别为Ⅳ（南线）/Ⅲ级（北线），隧道深埋分别为21.02m（南线浅埋）/43.9m（北线深埋），隧道与供水隧洞最小净距南线为13.5m（隧洞板底标高11.92隧道开挖拱顶标高（9.88+7.33+0.98）/北线为13.4m。

供水隧洞建于20多年前。隧洞为有压管道，断面形式采用圆形断面，洞内径为4m，设计过水流量为29.2m3/s；洞身衬砌为C25现浇钢筋混凝土，墙厚50cm。据供水管相关资料显示，隧洞围岩为娟云母千枚岩，变质细粒石英砂岩和千枚状细粒石英砂岩等构成。

首先施作超前支护，达到设计效果后；均采用三台阶法进行施工。为控制爆破震速，采取分段缩小循环进尺，以交叉面为界，0～25m循环进尺0.5m，25～50m循环进尺1.0m，50m后按一般段施工；及时支护，尽早施作仰拱封闭成环，抑制拱部下沉；二衬紧跟开挖面（50～80m），采用模板台车（长L=12m）拱墙一次浇筑成型。加强控制区域拱顶和地表沉降，以及爆破影响100m范围震速监测，及时反馈信息指导设计和施工。

2 主要监测指标及控制基准

依据管供水管理单位提供的《公路隧道施工期及运行期的安全监测要求》文件：

1）主线隧道下穿管线拱顶沉降最大控制值：2.3mm；

2）主线隧道下穿管线地表沉降最大控制值：10mm；

3）爆破振速警戒值：1cm/s。

依据主线设计文件要求：

4）水平净空收敛位移30mm；

此外，相应的预警值为允许值的80%。

3 主要监测结果

3.1主线拱顶沉降

截止至安全通过交叉段，主线隧道拱顶沉降情况如表1所示。

累计沉降值较大，现沉降速率较小

3.2 供水管线沉降

截止至安全通过交叉段，供水管线沉降情况如表2所示。

4 结论

从以上主线隧道拱顶沉降数据表及曲线图可以看出，主线隧道最大沉降值达到53.3mm，远远超出预警值；从曲线图分析可知，三台阶施工方法时，隧道拱顶沉降明显跟随施工台阶出现几个阶段的沉降，累计值不断扩大，直至台阶施工结束，初支封闭成环后沉降才呈现稳定。

从以上供水隧道沉降数据表和曲线图可以看出，供水管线最大沉降值为26.3mm，远远超出预警值；从曲线图分析可知，管线沉降从影响段开始，直至施工稳定，始终处于缓慢沉降状态，这是由于隧道具有一定埋深，上部围岩受下部扰动后，处于缓变和松弛状态，未有明显的剧降阶段。

从本案例监控量测结果可以看出，本案例中的三臺阶法施工及超前支护措施不足以满足本项目的施工要求，公路隧道下穿供水管线时，受埋深、围岩、地下水等因素影响，宜选用合理的专项施工方案，如局部管棚施工等措施，尽量控制住沉降变形，以保证管线安全。

参考文献：

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