雙連拱隧道現(xiàn)場施工圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力等監(jiān)測及分析

陳國平，李獻勇

（1.浙江省大成建設(shè)集團有限公司，浙江杭州310012；2.浙江諸永高速公路建設(shè)指揮部,浙江杭州310009）

0 前言

高速公路隧道施工是施工道路中的難點，針對連拱隧道這一特殊結(jié)構(gòu)物特點而進行的量測方法、測點布置、測試頻率、參考數(shù)據(jù)等有待改進，特別是后進隧道引起的應(yīng)力再分配作用在先進隧道的支護和襯砌上造成襯砌開裂等病害。因此，除對地表下沉等必要項目進行量測外，還需要對雙連拱隧道的圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力和錨桿軸力等進行全過程專門量測，分析中隔墻傾斜度及應(yīng)力等情況，指導(dǎo)工程施工。

浙江省諸永高速公路璜山2號隧道為連拱隧道，位于諸暨市璜山鎮(zhèn)，起于K33+810，止于K34+142，全長332 m，其中明洞長 21 m，暗洞長311 m。該隧道位于直線段內(nèi)，設(shè)計縱坡為單向坡形式，下坡-2.8%。

1 隧道工程地質(zhì)概況

璜山2號隧道區(qū)，屬于侵蝕剝蝕低山丘陵區(qū)，山體呈北西走向。隧道軸線通過處最高海拔約135.5 m，最大相對高差約81 m。隧道圍巖為前震旦系陳蔡群（AnZch）片麻巖，其中K33+810～+870和 K34+093～K34+142為 II類（新 V） 圍巖，K33+870～K34+093為III（新IV）類圍巖。受區(qū)域構(gòu)造影響，全、強風(fēng)化層厚度大且分布不均勻，穩(wěn)定性差，遇水易軟化，隧道開挖時或開挖后易在頂板、側(cè)壁及洞身上部發(fā)生坍塌和滑落現(xiàn)象。隧道內(nèi)地下水為基巖裂隙水，主要由大氣降水補給。

2 監(jiān)測工作安排

根據(jù)該工程的施工進度及圍巖特點，進行了圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力和錨桿軸力等的監(jiān)測，其中圍巖壓力監(jiān)測斷面布置在左洞K33+988、K34+097、K34+137 和右洞 K33+842、K34+050，鋼支撐內(nèi)力與圍巖壓力測點布置在同一斷面，錨桿軸力監(jiān)測斷面布置在左洞K34+097、右洞K33+841和K34+045。圍巖壓力和鋼支撐內(nèi)力的測點布置在拱頂、拱腰和邊墻處（見圖1），錨桿軸力量測孔位置與圍巖壓力和鋼支撐內(nèi)力的測點位置相同，沿隧道徑向鉆孔，每個孔布置三個測點，自洞壁向圍巖內(nèi)分別編號為1，2，3。

監(jiān)測工作按照《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》進行，所有監(jiān)測工作于2006年12月結(jié)束。

3 監(jiān)測結(jié)果分析

3.1 圍巖壓力

從5個斷面的監(jiān)測結(jié)果（見圖2～圖6）看，圍巖壓力變化具有如下規(guī)律：（1）各量測斷面的量測值均未超過設(shè)計值；（2）拱頂處變化較為復(fù)雜，有的變化幅度小（見圖2），有的變化較大（見圖3、圖 5、圖 6）。（3）左洞的右拱腰和右洞的左拱腰普遍變化較大（圖2～圖5），而且在很長一段時間內(nèi)一直在波動，說明中隔墻以上位置圍巖壓力調(diào)整時間長。

3.2 鋼支撐內(nèi)力

從5個斷面的監(jiān)測結(jié)果（見圖7～圖11）看，鋼支撐內(nèi)力變化具有如下規(guī)律：（1）各量測斷面的量測值均未超過設(shè)計值；（2）總體變化幅度較小，比較穩(wěn)定；（3）數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定的時間普遍較長，有的斷面監(jiān)測了9個月后仍然有小的波動（見圖8）；（4）距離洞口近的斷面，有較為明顯的變化（見圖9）。

3.3 錨桿軸力

從3個斷面的監(jiān)測結(jié)果（見圖12～圖14）看，錨桿軸力變化具有如下規(guī)律：（1）各量測斷面的量測值均未超過設(shè)計值；（2）拱頂處的錨桿受力較大（見圖14）；（3）數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定的時間普遍較長，有的斷面監(jiān)測了8個月后仍然呈現(xiàn)出緩慢增大的趨勢（見圖13）。

4 結(jié)語

通過對諸永高速公路璜山2號連拱隧道的監(jiān)測與分析，可得出如下結(jié)論：各量測斷面的量測值均未超過設(shè)計值，表明設(shè)計和施工是合理的；中隔墻以上位置圍巖壓力變化較大，而且調(diào)整時間長；鋼支撐內(nèi)力和錨桿軸力變化趨于穩(wěn)定的時間普遍較長；距離洞口近的斷面上監(jiān)測數(shù)據(jù)有較為明顯的變化，拱頂處的錨桿受力較大。

[1]李曉紅.隧道新奧法及其量測技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[2]朱漢華，王迎超，朱江鴻，等.隧道預(yù)支護原理與施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2008.

[3]JTG F60-2009，公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].