雪峰山隧道施工监控量测与围岩稳定分析（2005年9月）

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1、雪峰山隧道施工监控量测与围岩稳定分析林勇（重庆交通科研设计院，重庆，400067）摘要：本文介绍了雪峰山隧道现场监控量测的项目和方法，分析了典型断面施工中的围岩稳定性，判断围岩稳定程度和支护结构的状态，对围岩变形和应力的分布特征进行了探讨。关键词：监控量测围岩稳定1、工程概况雪峰山隧道为上下行分离的双洞隧道，左线隧道全长6946m，右线隧道全长6956m，为邵怀高速公路上最大的控制工程，隧道的开通可缩短公路里程约30km，隧道进口（邵阳端）距邵阳市洞口县江口镇约3km，位于怀化市洪江市塘湾乡兰家村，出口（怀化端）位于洪江市铁

2、山乡小溪村，隧道穿过的山体为单脊山峰―中间最高，两端逐渐变低，隧道最大埋深约850m。雪峰山隧道左右洞室净距在洞口段控制在15~20m左右，洞身深埋地段控制在35m左右。左右线隧道纵坡均为人字坡：进口段为+1.14%的上坡，长约400m，其余地段为-0.95%的下坡。隧道横穿雪峰山主脉，属侵蚀深切中山地貌，隧道与山脊线近于正交。东侧山坡整体坡度约22°，西侧山坡整体坡度约27°，两侧山坡略呈台阶状，主要溪沟有5条，大致与隧道轴线平行或小角度斜交。坡面植被发育，以乔木为主。隧道主要地层岩性为：亚粘土分布在较平缓的地段，碎石、块

3、石土在山坡上及小的溪沟中广泛分布，漂石土主要分布在5条主溪沟中，灰绿色，中~厚层状或块状硅化砂质板岩，变质砂岩分布于隧道内，岩石坚硬，构造片岩、构造角砾岩、糜棱岩、构造石英岩、碎裂岩分布于断层带中。隧道区内地下水主要为孔隙水、基岩裂隙水、构造裂隙水，主要受大气降水补给，除全~弱风化基岩及构造带的局部为弱透水，大部分为微透水层或不透水。隧道区有山顶倒转背斜、王公店―7锅塘冲复式向斜两个大的褶皱，规模较大的断层共有8条，对隧道有影响的共有5条，均为逆断层，主要有五组节理，其中四组与隧道轴线平行或大角度相交的剪节理，延伸长度大，一

4、组与隧道平行或小角度相交的张节理，将影响隧道围岩的稳定性。2、量测项目监控量测可以及时提供地下结构的变形和受力情况等信息，判断施工工艺的可行性、设计参数的合理性，提出更加恰当的施工方法和合理的支护措施，实现隧道信息化动态施工控制，达到既能安全快速施工，又能节省工程造价的目的。根据规范要求，结合雪峰山隧道施工的实际工程情况，开展了以下的现场监控量测工作：必测项目：（1）地质和支护观察、（2）周边收敛量测、（3）拱顶下沉量测、（4）锚杆内力量测。必测项目量测方法简单，量测密度大，量测信息直观可靠，贯穿在整个施工过程中。选测项目：

5、（1）地表下沉量测、（2）围岩内部位移量测、（3）围岩与喷射混凝土间接触压力量测、（4）喷射混凝土与二次衬砌间接触压力量测、（5）喷射混凝土内应力量测、（6）二次衬砌内应力量测、（7）钢支撑内力量测。埋设选测项目断面遵循的原则是①地质恶劣，节理裂隙发育，岩石破碎；②围岩类别渐变；③隧道埋深较浅；④偏压严重；⑤断层破碎带；⑥施工方案变更时所处断面。以便更深入地掌握围岩稳定状态与支护效果，对支护措施有效监控，作出安全性评价，指导施工。图1.必测项目测点布置图图2.选测项目测点布置图7现场监控量测工作根据隧道工程的实际进展开展，在

6、隧道的施工中，及时根据围岩的变化情况埋设量测断面，尤其对围岩稳定性差、易发生塌方事故的地段，在同一断面埋设选测和必测项目，便于各量测项目进行相互对照、印证，全面分析围岩的变形和支护结构的受力情况，对围岩和支护结构的稳定性作出准确的判断。量测断面的埋设根据实际的工程进展和工程情况进行，如雪峰山隧道左线进口，考虑到该段为浅埋偏压地段，洞内开挖对围岩的扰动很大，围岩和支护结构的稳定性很差，极易发生塌方事故，因此对地表下沉量测断面进行了适当的加密，该段共埋设了3个地表下沉量测断面。3、数据采集和分析为保证量测数据采集的真实可靠及连续

7、性，采取了以下措施：量测仪器专人保管；量测设备、传感器等各种器件校准合格后方可投入使用；在监测过程中严格遵守实施细则；量测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行；现场量测的测点埋设、数据采集，围岩及相关信息采用专门表格记录，全部实行表格化管理等。现场监控量测人员按规范和监控量测大纲规定的频率坚持每天到洞内采集数据和进行地质跟踪调查，如发现量测数据出现异常变化或围岩地质情况变差，则及时分析引起变化的原因并通知有关各方，使问题得到及时处理，同时量测频率在规范规定的基础上增加。监控量测数据分析和处理采用自行开发的专门用于隧道围岩监

8、控量测的软件：“隧道围岩监控量测数据管理系统”，该系统采用数据库技术实现了对监控量测数据的储存和管理，保证了数据的完整和准确性，系统具有查询、添加、修改、删除数据等功能，能够生成应力、变形随时间、空间变化而形成的时间效应、空间效应曲线，全面分析隧道施工中的时间效应和空间效应，同时对深孔量测