引水工程钻爆法施工圆形隧道穿越浅埋及高速公路监测实施办法

颜德伟

【摘 要】针对云南省滇中引水工程大理1段3标香炉山隧洞桩号DLⅠ61+368～61+528 段为下穿上鹤高速洞段，长约160m，埋深12～30m，该段为浅埋覆盖堆积层洞段，地表15m 为高速公路路堤填方，以下为冲洪积（Qpal）粉质粘土夹碎（卵砾）石层，结构松散～稍密;下伏基岩为松桂组（T3sn）全强风化泥页岩夹泥质砂岩，散体结构;地下水位位于隧洞顶板附近。该段为Ⅴ类围岩，存在穿越浅埋覆盖层洞段围岩变形与稳定问题，围岩安全稳定问题突出。为保障施工安全及选择最佳开挖支护时间提供有效指导。

【关键词】引水工程;钻爆法;圆形断面隧道穿越浅埋;及高速公路;监测实施办法

前言

云南滇中引水工程大理1段3标8号支洞下游61+368m～61+528m为地质浅埋段且下穿上鹤高速G348。在松桂镇北与G348上鹤高速立体交叉，交叉角度约为30°，洞顶最小埋深约30m。为保证隧道开挖施工安全及选择最佳开挖支护时段，系统科学布置施工期沉降变形观测就尤为重要了。

工程概况

云南滇中引水工程大理1段3标8号支洞下游61+368m～61+528m为地质浅埋段且下穿上鹤高速G348。在松桂镇北与G348上鹤高速立体交叉，交叉角度约为30°，洞顶最小埋深约30m。在8号支洞下游2020年11月8日上午，8号主洞下游下穿高速段开挖及掌子面超前大管棚施工过程中桩号DLI61+376.80～61+412.5段发生沉降变形，2020年11月8日上午10时，桩号DLI 61+394.2 处顶拱部位初支砼出现一条沉降裂缝，裂缝宽约16mm。地表调查发现掌子面右上方上鹤高速箱涵处，出现一条新沉降裂缝，裂缝宽约32mm。洞内也发生较大的沉降变形。因此施工期间需要实施安全监测，保障施工安全及选择最佳开挖支护时间提供可靠指导。之后四方召开现场技术研讨会，形成如下方案：1、及时对该范围下台阶（四台阶开挖法）即底板进行开挖施做仰拱，迅速封闭成环;2、对该范围内出现沉降趋势，暂未开挖中下平台的范围及时施工临时横撑，喷护密实;3、采用简易CRD法在施工临时横撑的基础上及时施工正顶拱竖撑。4、对该范围段加大开挖尺寸，改用I25加大型钢拱架支护，采用复拱（双层拱架）加强支护。

一、实施方案

洞内从桩号DLⅠ61+368m～61+410m 段间隔3m至5m沿着洞顶中轴线埋设监控量测桩点、埋设围岩断面收敛监测桩点、边顶拱埋设锚杆应力计、顶拱埋设多点位移计;2、洞顶地表埋设沿洞轴线矩阵布设的沉降观测桩;3、拍摄埋桩前或当时的典型易观察的地表地貌特征照片;4、采集初始值;5、制定观测计划、观测周期、观测频率;5制定阶段性观测目的及分析应达到的目的及阶段成效。

二、与DLI 61+368～ DLⅠ61+528永久安全监测接洽协调

加快隧洞顶部垂直位移永久安全监测水准点选点及埋设、协商监测时段及频率，尽量保持同步同期，尽快同步采集洞顶垂直位移水准点初始值，为以后比较创造基本条件。

三、布设洞内围岩收敛观测标靶

1、结合现场施工情况，掌子面桩号后开挖14天时间后内布设围岩收敛观测标靶，布设基本为洞顶及左右腰线各一个，形成等腰三角形布局。

2、围岩收敛观测标靶安装后最低等强2天或等锚固剂终凝牢固后及时采集初始值。

3、每日监测数据绘制时间位移过程曲线图。

4、地表初始值在南方CASS7.0软件中建立DTM模型重要基准点、基准线用三维多段线绘制轮廓及边界线保存，以便观测期计算使用。

5、利用手机测量员软件实时进行监测断面扫描跟踪计算。

四、建立包含业主单位、设计单位、施工单位、监理单位监测及技术相关人员的微信监测信息共享发布群。

调动各方人力及技术资源，群策群力、精诚协作、齐抓共管、各抒己见，确保科学、及时、合理、有效的保障安全，推进工程建设。

取得效果：通过上述方法步骤实施开展了安全监测工作后，能及时有效分析当日当次监测成果结论，合理及时提出开挖及支护最佳时机，及时发布预警信息，出口溜塌段提前13小时报告及预警，给人员机械设备充足时间撤出洞外，确实保障了施工安全。

参考文献：

[1]王忠双.浅埋铁路隧道下穿既有建（构）筑物群施工技术研究[J].西部探矿工程，2014，26（2）：171-173.

[2]方健.浅埋隧道小角度下穿既有铁路方案研究[J].四川建筑，2013，33（2）：160-160.

（作者單位：中国水利水电建设工程咨询西北公司）