高速公路隧道监控量测与实施

罗朝勇

(贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司，贵州 贵阳 550000)

1 工程概况

本工程隧道为野鸭寨隧道，场区地处贵州高原西部高原山地地区之大方中山丘原区，为分离式长隧道。左幅起讫桩号为ZK6+147～ZK7+275，全长1 128 m，隧道最大埋深236 m；右幅起讫桩号YK6+153～YK7+285，全长1 132 m，隧道最大埋深228 m。左、右幅隧道平面线形进口端均位于直线上，左、右幅隧道平面线形出口端均位于圆曲线上，圆曲线半径为1 260 m和1 310 m。隧道左、右幅线间距进口端约为18.83 m，出口端约为16.35 m。隧道下坡隧道，左、右幅纵坡坡度均为2.80%。隧道衬砌内轮廓采用半径为5.55 m的单心圆，内轮廓设计高程距拱顶高度为7.1 m，净宽11.1 m。受溶蚀、侵蚀和剥蚀影响，地形条件较复杂，属中等切割侵蚀-剥蚀低中山地貌。场区地面标高介于1 476.9～1 767.9 m，相对高差291.0 m。

2 高速公路隧道监控量测基本内容

高速公路隧道监控量测基本内容如表1。

表1 隧道主要监控量测项目及仪器

3 拱顶沉降和收敛测量

拱顶沉降和收敛测量的量测布点是根据隧道施工监控量测及超前地质预报项目《技术文件》上的要求，在VI级围岩必测量测断面间距控制在10～15 m内，Ⅳ、Ⅴ级围岩控制在10～30 m以内；在隧道进出口处设置监测断面，根据前几个断面的监测实际数据情况，适当调整后续断面的埋设距离，灵活调整测点布置间距。其中拱顶下沉每断面为3个测点，周边收敛每断面为上下2条测线，Ⅱ、Ⅲ级围岩量测断面间距控制在30～50 m以内，其中拱顶每个断面为一个测点，周边收敛每断面为1条测线，如Ⅳ、Ⅴ级围岩的下测线布置。

4 监控量测管理规定及具体实施

施工前成立专门的量测小组，负责日常量测、数据处理和仪器保养维修工作，并及时将量测信息反馈给施工部门和设计单位。断面测点布置好后通过各种监控量测仪器、仪表进行数据的采集工作。观测时记录测到可靠的初始值，且每个数据至少测读了两次，同时记录当下的施工情况。监测频率满足工程监测工作实际需要，根据管理等级的不同而不同。当监测项目的累计变化值接近或超过报警值时，进行更为密集的监测频率，每次量测后及时进行数据整理和数据分析，并绘制量测数据时态曲线和距离开挖面的距离图，同时也根据地表下沉数值绘制沿隧道纵向和横向变化量和变化速率曲线。

5 隧道入口监测结果分析

对于现场监测，相关资料文献给出了一些分析方法，各种位移和变形分析常用的回归分析方法和位移反分析方法。结合野鸭寨进口里程桩ZK6+147～ZK7+275和YK6+153～YK7+285两段实测数据，两种不同类型的曲线对安全施工有很大的帮助。

5.1 正态位移-时间变化

出口端里程桩YK7+275开挖后，先导隧道右上方首次开挖，长为5 m，由于入口围岩大多较为脆弱，每日施工进度不足1 m。开挖初期，地表沉降变化较小，从本阶段监测数值结果可以得出，野鸭寨隧道出口右线地表沉降YK7+275断面速率最大值为-3.17 mm/d，出现在B3#测点上。随着引水隧洞开挖右上方，隧洞中心线最近点变化增大，累计最大值为-31.32，出现在B4#测点上。右线周边收敛速率最大值为-3.34 mm/d，出现在YK7+275断面，累计最大值为-25.08 mm，出现在YK7+275断面，拱顶沉降速率最大值为-3.05 mm/d，出现在YK7+275断面，累计最大值-29.25 mm，出现在YK7+275断面。

野鸭寨隧道右线周边收敛与拱顶下沉YK7+275断面已稳定，其余断面均在变形中，各监测断面变形均在可控范围内。右导隧道开挖完成后，最大沉降量可达4 mm/d。根据监察组的建议，施工单位加强了混凝土的一级支护强度，并迅速完成了中隔墙一体化的焊接，使停工期阶段和支护结构布置2 d后沉降得到缓解。

5.2 阶段性施工建议

出口段出露围岩为强～中风化薄～中厚层状泥质灰岩，节理裂隙发育，岩体破碎，自稳能力差，溶蚀裂隙、溶槽、小溶洞发育，充填软塑红粘土。隧道变形量较大，开挖施工后易出现初支失稳的可能性。为保证隧道质量及施工安全，对下一步的施工提出以下建议。

(1)注意严格按设计方案要求进行施工，尤其严格控制超前支护施工；加强洞内衬砌支护、加强边仰坡防护设计。

(2)加快仰拱施工进度，缩短安全步距。

(3)对拱顶溶洞发育段及围岩破碎段，建议注意加强超前支护参数，并相应提高初期支护参数。

(4)采用弱爆破，短进尺开挖，开挖后尽快施作初期支护，拱顶及拱腰初支背后空腔部位进行注浆加固。

6 结 论

结合隧道工程现场监测数据，分析了地表沉降、收敛和拱顶沉降测量值的位移时间变化。监测测量是指导现场施工的一种实用的测量技术。通过对典型断面位移监测进度表的分析，总结出事故发生前可能出现的监测曲线异常变化。防患于未然，然后指导施工安全是监测测量的根本目的。希望本文能引起更多的关注，并在不久的将来建立一个快速的现场监测数据分析系统，使信息及时反馈到建设单位，更好地实施信息化建设。