石竹坪连拱隧道施工过程现场监测与分析研究

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1、铁道建筑66RailwayEngineering文章编号：1003-1995(2010)09-0066—03石竹坪连拱隧道施工过程现场监测与分析研究．俞文生，石湛，陈峰，田娇，李龙剑(1．江西省交通厅武吉高速公路建设项目办公室，南昌336400；2．同济大学地下建筑与工程系，上海200092)摘要：介绍了石竹坪连拱隧道采用中导洞上下台阶法施工过程中变形的现场监测结果，揭示出连拱隧道施工过程中进口边坡与隧道围岩变形随施工过程的变化规律。根据分析结果，对围岩变形过大的工程进行控制，以期对今后类似工程提供有益参考。关键词：

2、连拱隧道监测变形分析控制措施中图分类号：U455．4文献标识码：B结合石竹坪连拱隧道工程，通过现场监控量测分cm，并配合混凝土套拱施工，对围岩进行注浆加固。析，提出控制围岩变形的工程措施。并以围岩收敛变石竹坪隧道采用中导洞上下台阶法施工，其中右线超形为切入点，总结出连拱隧道施工过程中左右洞相互前，具体开挖顺序如图1所示。影响的范围及其规律，为今后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。1工程概况石竹坪隧道为四车道连拱隧道，位于江西省宜丰注：1一开挖中导洞；2一施作中导洞初期支护；3一施作中隔墙；县石竹坪村西北

3、约500m处，设计长度为495in。隧4一开挖右洞上台阶；5一施作右洞上台阶初期支护；6一开挖右道穿越的围岩主要以微、弱风化千枚状板岩为主，岩性洞下台阶；7一施作右洞下台阶初期支护；8一施作右洞仰拱与二软，节理裂隙发育，岩体较破碎，围岩分级为Ⅳ级与V次衬砌；9一开挖左洞上台阶；10一施作左洞上台阶初期支护；级。地下水为基岩裂隙水，水量较丰富，对洞口边坡的1l一开挖左洞下台阶；12一施作左洞下台阶初期支护；13一施作左洞仰拱与二次衬砌。稳定性十分不利。图l石竹坪隧道开挖顺序石竹坪隧道的内轮廓设计为单心圆，半径5．65m

4、，净高5．0rn，净宽10．75m。按新奥法原理将衬砌2监测方案设计为复合式支护结构，各级围岩复合式衬砌支护参根据《公路隧道施工技术规范》(JTGF60—数如表1(表1中混凝土强度等级为C25)所示。2009)，结合本连拱隧道实际工程特点，规划的监测内表1石竹坪隧道复合式衬砌支护参数容包括边坡地表位移、拱顶沉降和周边收敛位移。进口边坡地表位移测点布设见图2，断面测点布设见图3。隧道洞门位置贯彻了“早进洞，晚出洞”原则，避免了大刷大挖。为保证隧道进口施工安全，在隧道进口位置设置了超前长管棚。长管棚采用外径108mm，壁

5、厚6mm的热轧无缝钢管，钢管环向间距4O～50图2石竹坪隧道进13边坡地表位移测点布设根据《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)要收稿日期：2010-05—13；修回日期：2010-06-15求，结合本工程施工与地质条件，确定各监测项目的监基金项目：江西省交通厅科技项目(编号200735)。测频度如表2所示。作者简介：俞文生(1976一)，男，江西婺源人，高级工程师，硕士。2010年第9期石竹坪连拱隧道施工过程现场监测与分析研究67上方)逐渐向两边扩散。沉降主要集中于隧道两主洞中心线范围内，与Peck曲线描述

6、特征基本一0致。此枷瑚外，先开挖侧(右线)边坡竖向位移值要大于后开挖侧BB(左线)。从图5可以看出，边坡各测点的横向位移值均朝向洞口。随着进口右线上台阶的开挖作业及雨水对边坡的图3石竹坪隧道断面测点布设’浸渍，9月4日边坡测点P3、P4、P5、P6出现较大变形。表2各监测项目的监测频度边坡呈现向洞口端滑移及下沉趋势，右线上台阶初支1～I5dd：I～3个月>3个月面出现开裂及起壳现象，说明爆破开挖对洞口边坡扰频度1个月’。。。动较为明显。10月15El，随着进口左线的爆破掘进，地表位移L<2B2B5B监测

7、频度(I～2)次／d1次／2d(i一2)次／周(I～3)次／月边坡测点又出现较大的位移，特别是隧道上方的测点及中墙上方的测点，均受到开挖扰动的影响，整个边坡注：为开挖面距量测断面的距离，B为隧道开挖宽度。处于不稳定状态。由于降雨和地层偏压的影响，隧道3监测结果分析进口出现局部塌方事故。由于隧道地表沉降观测及由于连拱隧道开挖断面大，为保证隧道围岩的稳时，没有造成损失。定性，在实际工程中，两主洞不能同步同向进行开挖掘3．2拱顶沉降监测进，最不利状态发生在两主洞开挖断面位于同一竖直以石竹坪隧道右线YKI30+260断面拱顶

8、沉降为平面上。实际工程中，一般的做法是一主洞滞后另一例进行分析，该断面围岩级别为Ⅳ级，其拱顶沉降曲线c寸之4培m主洞大约3O～50m，具体距离视围岩条件、施工方法、如图6所示。施工人员的技术等因素而定。连拱隧道的围岩变形不同于单洞隧道的围岩变形之处在于后行洞施工会对先gE行洞变形造成明显的影响。限于篇幅，本文仅对进口塾}边坡地表位移以及一个断面