公路隧道下穿供水管線監(jiān)控量測(cè)案例分析與研究

陸家成

摘要：本文以實(shí)際公路隧道下穿供水管線為案例，介紹了公路隧道及供水管線監(jiān)測(cè)指標(biāo)、監(jiān)測(cè)方法，提供了公路隧道及供水管線實(shí)際監(jiān)測(cè)成果，評(píng)估了公路隧道本身以及影響的供水管線穩(wěn)定性狀況，為工程施工提供了良好的技術(shù)支撐，并可以為今后類似工程提供良好的參考。

關(guān)鍵詞：公路隧道；供水管線；監(jiān)控量測(cè)

1 工程概況

本主線隧道為分離式三車道隧道，在深圳斜交下穿供水隧洞，交叉里程分別為NXK2+146.7（南線）BXK2+277.06（北線）。下穿處隧道圍巖級(jí)別分別為Ⅳ（南線）/Ⅲ級(jí)（北線），隧道深埋分別為21.02m（南線淺埋）/43.9m（北線深埋），隧道與供水隧洞最小凈距南線為13.5m（隧洞板底標(biāo)高11.92隧道開挖拱頂標(biāo)高（9.88+7.33+0.98）/北線為13.4m。

供水隧洞建于20多年前。隧洞為有壓管道，斷面形式采用圓形斷面，洞內(nèi)徑為4m，設(shè)計(jì)過水流量為29.2m3/s；洞身襯砌為C25現(xiàn)澆鋼筋混凝土，墻厚50cm。據(jù)供水管相關(guān)資料顯示，隧洞圍巖為娟云母千枚巖，變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖和千枚狀細(xì)粒石英砂巖等構(gòu)成。

首先施作超前支護(hù)，達(dá)到設(shè)計(jì)效果后；均采用三臺(tái)階法進(jìn)行施工。為控制爆破震速，采取分段縮小循環(huán)進(jìn)尺，以交叉面為界，0～25m循環(huán)進(jìn)尺0.5m，25～50m循環(huán)進(jìn)尺1.0m，50m后按一般段施工；及時(shí)支護(hù)，盡早施作仰拱封閉成環(huán)，抑制拱部下沉；二襯緊跟開挖面（50～80m），采用模板臺(tái)車（長(zhǎng)L=12m）拱墻一次澆筑成型。加強(qiáng)控制區(qū)域拱頂和地表沉降，以及爆破影響100m范圍震速監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋信息指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。

2 主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)及控制基準(zhǔn)

依據(jù)管供水管理單位提供的《公路隧道施工期及運(yùn)行期的安全監(jiān)測(cè)要求》文件：

1）主線隧道下穿管線拱頂沉降最大控制值：2.3mm；

2）主線隧道下穿管線地表沉降最大控制值：10mm；

3）爆破振速警戒值：1cm/s。

依據(jù)主線設(shè)計(jì)文件要求：

4）水平凈空收斂位移30mm；

此外，相應(yīng)的預(yù)警值為允許值的80%。

3 主要監(jiān)測(cè)結(jié)果

3.1主線拱頂沉降

截止至安全通過交叉段，主線隧道拱頂沉降情況如表1所示。

累計(jì)沉降值較大，現(xiàn)沉降速率較小

3.2 供水管線沉降

截止至安全通過交叉段，供水管線沉降情況如表2所示。

4 結(jié)論

從以上主線隧道拱頂沉降數(shù)據(jù)表及曲線圖可以看出，主線隧道最大沉降值達(dá)到53.3mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)警值；從曲線圖分析可知，三臺(tái)階施工方法時(shí)，隧道拱頂沉降明顯跟隨施工臺(tái)階出現(xiàn)幾個(gè)階段的沉降，累計(jì)值不斷擴(kuò)大，直至臺(tái)階施工結(jié)束，初支封閉成環(huán)后沉降才呈現(xiàn)穩(wěn)定。

從以上供水隧道沉降數(shù)據(jù)表和曲線圖可以看出，供水管線最大沉降值為26.3mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)警值；從曲線圖分析可知，管線沉降從影響段開始，直至施工穩(wěn)定，始終處于緩慢沉降狀態(tài)，這是由于隧道具有一定埋深，上部圍巖受下部擾動(dòng)后，處于緩變和松弛狀態(tài)，未有明顯的劇降階段。

從本案例監(jiān)控量測(cè)結(jié)果可以看出，本案例中的三臺(tái)階法施工及超前支護(hù)措施不足以滿足本項(xiàng)目的施工要求，公路隧道下穿供水管線時(shí)，受埋深、圍巖、地下水等因素影響，宜選用合理的專項(xiàng)施工方案，如局部管棚施工等措施，盡量控制住沉降變形，以保證管線安全。

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