中铁十四局集团第五工程有限公司 山东济宁 272117
摘要：汝郴高速公路陈家岭隧道开挖期间，目的：为确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序，选择适当的二衬支护时机，指导现场施工，预防坍塌，保证施工安全。方法：测量人员通过对隧道洞口和浅埋段地表沉降观测、洞内监控量测。结果：成功监测了隧道洞口开挖期间出现的滑坡，以及浅埋段隧道拱顶下沉，起到了预期效果。结论：通过对隧道的监控量测，及时为项目部领导早做决策，采取预防措施提供了准确的测量数据，为类似工程施工提供可借鉴的经验。
关键词：隧道开挖；滑坡；监控量测
Abstract：During the period of Chen Jia Ling Ruchen highway tunnel excavation，to confirm the stability of surrounding rock，determine the supporting effect，guide the construction process，select the appropriate two lining support time，guide the construction site，prevent collapse，ensure the safety of construction.Surveyors successfully monitored the landslide during the excavation of tunnel portal and the vault settlement of shallow buried tunnel，and achieved the expected effect by observing the ground settlement and monitoring in tunnel.Through monitoring and measuring the tunnel，making timely decisions for the leaders of the project department，taking preventive measures and providing accurate measurement data，providing experience for similar projects.
Keywords：tunneling hill-creep monitor
1.工程概况
陈家岭隧道位于湖南省郴州市汝城县领秀镇境内，洞口处地山体斜坡上，Ⅴ级围岩，具碎石状结构，以强-弱风化变质砂岩为主，边、仰坡稳定性较差。正线大部围岩均以弱风化变质砂岩为主，夹薄层状板岩，为Ⅳ级围岩，稳定性较差，一般无自稳能力。岩层走向与隧道呈较小角度相交，对围岩稳定较为不利。双线四车道，左右分离，左、右隧道长分别为1826m、1838m，是汝郴高速公路重难点工程。
2.洞口滑坡监控
隧道洞口开挖期间，为随时了解洞顶地表沉降情况，测量人员根据设计图纸及施工需要，在洞口上方隧道中线及左、右侧各布置5个测点，一个监测断面共11个测点，测点间距2米。每5-10米一个监测断面，共布设10个断面。
图1 洞口地表沉降测点布置示意图
2008年12月26日开始隧道洞口开挖监测，洞顶地表沉降观测采用普通水准仪加测微器进行，按二等水准观测路线，为保证测量精度，观测时采用“固定测量人员，固定仪器和固定观测路线”三固定方式，观测精度0.1mm，每半天观测一次，开挖期间加密观测。从开始开挖至2009年1月8日，洞口坡体始终处于稳定状态。
2009年1月10日，经过监测，右洞口地表最大沉降量为10.33mm，累计最大沉降量为18.63mm；左洞地表最大沉降量为19.31mm，累计最大沉降量为27.44mm。技术人员通过排查在左洞平台和右洞开挖边界处发现细小裂缝，在左洞洞顶已拆迁房屋内发现1条裂缝，距左洞开挖线13m，裂缝最大宽度为10cm。测量人员及时上报项目部领导并告知现场施工人员尽快撤离，并加大观测频次，每小时监测一次。2009年1月13日，隧道左洞左侧ZK25+976～ZK26+004明洞范围边坡发生滑塌。13日14时观测左洞地表最大沉降量为33.71mm，累计最大沉降量为36.18mm；右洞地表最大沉降量为30.83mm，累计最大沉降量为39.76mm。主要下沉范围为右洞中心至左洞左侧边仰坡位置。2009年1月14日7：00，洞顶已拆迁房屋内裂缝急剧扩大，裂缝宽度最大达到20cm，并产生20cm错台。至9：30分洞口全部滑塌，并将已施工完成的导向墙全部推倒。
待滑移稳定后实地测量，滑移开口线距导向墙位置44m，宽度90m，深度26m（至上述滑动面），塌体顶部距洞顶20m。洞口坡体整体滑移后，右洞出现渗水，每天渗水量约7方。
3.浅埋段地表沉降观测
右洞YK 25+340-YK25+400洞顶地表为深沟，为流水长期冲击形成，深沟走向与隧道线路相同，YK25+365最浅处距离隧道拱顶仅5.6米，原设计为明洞开挖，后变更改为暗挖，开挖风险较大，需加强洞内测量监控及地表沉降观测。在浅埋段范围内，我们布设了12个监测断面，间距5米，每个监测断面布点8-11个，间距2米。地表沉降观测采用水准仪加测微器进行，观测精度0.1mm，每天观测一次。共观测两个月，累计沉降量最大为33.7mm。通过地表沉降精心监测，为隧道开挖顺利通过浅埋段提供了准确的沉降数据，确保施工期间的安全。
4.洞内监控量测
4.1周边水平收敛量测
图2 周边水平收敛测点布置示意图
隧道上导坑开挖初喷后立即埋设测点1号点、2号点、3号点，测点用锚固剂埋设在隧道围岩上，深度不小于0.3米，3号点同时为隧道拱顶沉降沉测点。每组测点在同一竖直面上，组成周边水平收敛a、b、c边，采用经检定合格的收敛仪分别测量a、b、c边边长，比较前后2次观测的边长差值，计算隧道周边收敛。在开挖下台阶时，布设下台阶测点4号点和5号点，组成d、e、f收敛观测边，之后分别测量d、e、f边长，比较前后2次观测的边长差值，计算隧道周边收敛，直到收敛稳定为止，边长测量精度为0.01mm
表1 右洞YK25+190断面b边收敛监测表
按规定观测频率持续进行观测，并对水平收敛观测数据进行处理与回归分析，从而判断隧道围岩是否稳定，达到二衬砼施工条件，指导现场施工。
表2右洞 YK25+300水平收敛观测数据的处理与回归分析
分析图形可以判断水平收敛曲线趋于平稳，表明隧道围岩收敛已基本稳定，可以进行砼二衬砼施工。
4.2拱顶沉降量测
（1）水准倒尺法：拱顶沉降观测点3号点埋设完成后，从稳定水准点采用倒尺法往、返测取平均测量3号点初始高程值，之后按观测频次同样采用水准倒尺法测量3号沉降后点的高程，得到每次3号点沉降后的高程值，比较前后高程差值得到隧道拱顶当次沉降值和累计沉降值，直至稳定，测量精度为0.1mm。
（2）全站仪反射贴片法：在拱顶沉降测点3号点附近贴上反射膜片（贴片），尺寸为2cm*2cm。采用全站仪正、倒镜三角高程的方式测量反射膜片中心处的平均高程，比较前后两次测量高程的差值，计算拱顶当次沉降量和累计沉降量，直至稳定，测量精度为0.1mm。
表3 右洞YK25+190拱顶沉降量测表
2009年3月16日测量人员监测到右洞YK25+187里程收敛仪a边读数较上次变小5mm，c边变大10mm，b边变大7mm；拱顶下沉2cm。17日下午YK25+187至+174里程，隧道收敛持续增大，各边收敛变化值超过30 mm，变形值明显超过允许范围。于是立即通知施工人员撤离并报告项目领导，当夜1点隧道拱顶出现大面积下沉，期间收敛及沉降观测每2小时进行一次。截止20日凌晨YK25+190至+ 174段 a边收敛缩小35cm，b边增大85cm，c边增大55cm，拱顶下沉1m，掌子面YK25+174前方整体塌空7m.并有较大水流流出。由于我们采取有效的监控措施，避免了伤亡发生。
5.隧道监控量测频率
我们在陈家岭隧道施工期间，严格按设计图纸及规范要求的观测频次进行隧道监控量测，对洞口滑坡和浅埋段风险较大的地段根据施工需要适当加大观测频次，严密观测，，做到观测数据真实、准确、及时，为项目部决策提供依据。
表4 隧道监控量测项目、频率、方法及要求
6.结束语
汝郴高速陈家岭隧道开挖期间，测量人员通过对隧道洞口和浅埋段地表沉降观测、洞内监控量测，成功监测到了隧道洞口开挖期间出现的滑坡，以及浅埋段隧道拱顶下沉，提前预报，为项目部领导早做决策，及时采取预防措施争取了时间，从而避免了伤亡事故的发生，为今后其他隧道的开挖监控量测提供了有益的借鉴。
参考文献：
[1]《公路路基施工技术规范》（JTG F10--2006）；
[2]《工程测量规范》GB50026-2007；
[3]监控量测仪器埋设操作规程（DL 5006-92）
[4]李卫星，监控量测技术在高速公路隧道中的应用，交通世界，2009（10），154-157
[5]徐坤，王志杰，阚呈，监控量测技术在大相岭隧道施工中的应用，西部交通科技，2012（4），41-45
论文作者:张丙东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/15
标签：隧道论文; 拱顶论文; 测量论文; 洞口论文; 地表论文; 围岩论文; 量测论文; 《基层建设》2018年第12期论文;