连拱隧道地质超前预报及监测研究.doc

连拱隧道地质超前预报及监测研究摘要：本文通过对某高速公路连拱隧道的现场监控量测与分析，结合隧道地质超前预报等手段，分析双连拱隧道在开挖过程中的施工方法以及衬砌类型对整体结构稳定性的影响，同时验证支护体系在设计上的合理性以及在施工上是否得到了合理的保证。 关键词：隧道、监控量测、地质超前预报 Abstract: based on a highway tunnels of site monitoring and analysis, combined with the geological advanced prediction method, analysis of multi-arch tunnel excavation in process of construction method and the structure stability of lining type overall effect, and supporting system design in the validation of the rationality in construction and whether got reasonable assurance. Keywords: tunnel, monitoring measurement, the geological advanced prediction 中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号： 1前言 对于大多数隧道来说，通常围岩的性质不能改变，隧道的稳定性能主要取决于隧道的支护体系[1]。而高速公路隧道的特点是断面大、隧道长，隧道掘进面前方和洞口的不良地层条件极易引起隧道塌方、涌水等灾害的发生[2]，因此，专业的地质工程技术人员对于围岩和支护应力变化的监控量测、地质超前预报及隧道的动态设计施工，保证隧道的安全施工意义重大。 隧道施工地质任务包括长短期超前地质预报、隧道围岩类别的进一步准确鉴别、施工中重大地质灾害的监测、判断和防治建议以及针对围岩的不同地质条件提出相匹配的施工方法和施工技术建议[3]。通过对量测数据的整理和分析所得到的信息及时反馈到设计和施工中，以进一步优化设计和施工方案，实现安全、经济、快速施工的目的[4]。而合理有效的超前地质预报能极大地减少塌方、突水、突泥等地质灾害，保证施工的顺利安全进行，同时极大地降低工程成本[5]。 2枫树岭隧道工程地质概况 浙江某高速公路枫树岭隧道长422m，其中明洞25米，暗洞397米，明洞按明挖施工，暗洞按新奥法施工。隧道由出口端开始施工，当时左洞前247m已完成二衬施工，右洞前65m以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，岩石破碎，节理裂隙极发育，地形以陡坡地形为主。预报前施工至隧道中段围岩以Ⅲ、Ⅳ类围岩为主，地形以高山山顶地形为主，岩体节理裂隙稍发育，局部岩石较破碎。 该隧道进洞口段地形坡向北西，坡度10～15度，上部分布零星残积亚粘土，以下为凝灰岩，洞顶埋深5～20米。3倍洞径内主要围岩为全、强、弱风化层，围岩稳定性较差，地下水贫乏，雨季沿裂隙渗入出现滴水或溢流现象。洞口自然边坡平稳。 出洞口段地形坡向东，坡度25～30度（局部较陡），基岩裸露，基岩为凝灰岩，洞顶埋深0～33米。3倍洞径内主要围岩为全、强、弱风化凝灰岩。围岩稳定性差，地下水接受大气降水补给，水量贫乏,沿裂隙渗入隧道而出现滴水或溢流现象。洞口地段自然边坡较陡。 洞身地段，以陡坡地形、高山山顶地形为主。坡面基岩出露较多，靠近洞口地段围岩稳定性较差中部稳定性一般，风化裂隙发育，岩石破碎，岩体呈角（砾）碎（石）状，主要以弱风化层为主，地下水类型以基岩裂隙水为主，沿裂隙渗入隧道而出现滴水现象。 3隧道施工监测 本文结合双连拱隧道施工工艺特点，通过现场监控量测来判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工安全、指导施工顺序、进行施工管理、提供设计信息。监测内容主要包括：初次衬砌、二次衬砌在内的支护体系的受力情况的监测。 3.1衬砌上的监测布置 由于双连拱隧道存在着左、右洞开挖的相互影响，开挖的工序直接影响着隧道结构的稳定性，其主要表现在初期支护和二次衬砌的应力变化上。初期支护应力监测点选择在隧道右洞一个断面上（布置图见图1）。一个钢筋计断面和一个土压力盒断面。钢筋计断面布置在钢拱架上主要测量钢拱架内力的变化，土压力盒断面布置在围岩和初衬之间，以监测围岩和初衬之间的压力。二衬的应力监测点选择在隧道左洞一个断面上（布置图见图2）。钢筋计断面布置在配筋上主要测量配筋的内力，土压力盒断面布置在初衬和二衬之间，以监测初衬和二衬之间的压力的变化。 图1 初期支护应力测点布置示意图 3.2初衬应力监测具体布置与结果