隧道變形拱頂下沉檢測(cè)運(yùn)用思索

1、隧道變形拱頂下沉檢測(cè)運(yùn)用思索 1工程概況 該隧道隧址區(qū)為剝蝕丘陵地貌。進(jìn)口段處于淺埋段，為泥質(zhì)巖，巖體表面風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體破碎，穩(wěn)定性差，開(kāi)挖易坍塌。出口段處于淺埋段，為泥質(zhì)巖，巖體表面風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體破碎，穩(wěn)定性差。隧道洞身段穿越一單斜巖層，地層巖性簡(jiǎn)單，地貌屬構(gòu)造侵蝕低山地貌;地層巖性主要為侏羅系中流沙溪廟組泥巖，砂質(zhì)泥巖;地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為泥質(zhì)巖以及少量砂巖，巖體較破碎，呈中、薄層狀結(jié)構(gòu)及鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)。 2拱頂下沉監(jiān)測(cè) 拱頂下沉斷面布置為與凈空收斂布置于一個(gè)斷面，國(guó)內(nèi)常用的布置方法為在拱頂中心位置布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，中鐵西南科學(xué)研究院有限公司通過(guò)大量的隧道監(jiān)測(cè)實(shí)踐證明，在拱頂中心及其左右各2

2、.5m距離共布置三個(gè)測(cè)點(diǎn)能更全面地發(fā)揮其監(jiān)測(cè)作用，測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。 3險(xiǎn)情概況 監(jiān)測(cè)合同規(guī)定監(jiān)測(cè)方式為抽檢形式，隧道監(jiān)測(cè)斷面間距約為1斷面/100m，本文中的大變形監(jiān)測(cè)斷面于2011年5月22日，在發(fā)現(xiàn)該段初期支護(hù)裂縫后埋設(shè)測(cè)點(diǎn)開(kāi)始監(jiān)測(cè)的。2011年6月1日開(kāi)始，右洞k92+533斷面拱頂數(shù)據(jù)變形較大，左拱腰位置累計(jì)沉降值由6月1日的6mm增大至6月4日的35mm;左拱腰位置速率值由6月1日的2mm/d增大至6月4日的6mm/d。左拱腰位置出現(xiàn)寬達(dá)10cm的裂縫。 4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析 在發(fā)現(xiàn)該處險(xiǎn)情后，立即建議停工，并提出施工建議，并在鄰近的鋼架位置布置拱頂下沉測(cè)點(diǎn)，通過(guò)同時(shí)監(jiān)測(cè)鋼架與初期支護(hù)

3、混凝土變形情況共同分析初期支護(hù)穩(wěn)定狀況。初支混凝土與鋼架拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線圖參見(jiàn)圖2、圖3，其顯現(xiàn)的過(guò)程，反映了圍巖在經(jīng)歷大變形后調(diào)整建立新平衡最終達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程?；炷凉绊斚鲁?埋設(shè)初期，變形緩慢，6月2日，變形突變，以左側(cè)拱腰尤為顯著，當(dāng)天變形達(dá)20mm/d，在對(duì)初期支護(hù)進(jìn)行加固以后7d以約4mm/d速度勻速下沉，7d以后，下沉速度逐漸減小，慢慢趨于穩(wěn)定，結(jié)束量測(cè)前累計(jì)下沉值達(dá)77mm;拱頂中心位置測(cè)點(diǎn)，從圖2可以發(fā)現(xiàn)，從6月2日至7月1日，變形曲線呈直線型，7月1日后下沉速度逐漸減小，慢慢趨于穩(wěn)定，結(jié)束量測(cè)前累計(jì)下沉值為40mm;右側(cè)拱腰測(cè)點(diǎn)在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中下沉速度值小，埋設(shè)后變形迅速穩(wěn)定

4、，結(jié)束量測(cè)前累計(jì)下沉值僅為5mm。鋼架拱頂下沉:如圖3所示，埋設(shè)后，拱頂中心測(cè)點(diǎn)位移變化顯著，6月5日至7月4日變形曲線呈直線型，之后下沉速度逐漸減小，慢慢趨于穩(wěn)定，結(jié)束量測(cè)前累計(jì)下沉值達(dá)87mm;左、右側(cè)拱腰測(cè)點(diǎn)在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中下沉速度值小，埋設(shè)后變形迅速穩(wěn)定，結(jié)束量測(cè)前累計(jì)下沉值分別為17mm、6mm。由以上分析可知，雖然混凝土左拱腰拱頂下沉值或鋼架拱頂中心測(cè)點(diǎn)拱頂下沉值均超過(guò)規(guī)范允許值，然而右拱腰測(cè)點(diǎn)變形值均較小，分析認(rèn)為該段存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，在該斷面處，左拱腰處應(yīng)力集中點(diǎn)位于混凝土位置而拱頂中心處應(yīng)力集中點(diǎn)位于鋼架位置，由于鋼架強(qiáng)度遠(yuǎn)大于混凝土強(qiáng)度，故混凝土大變形對(duì)鋼架變形影響小而鋼架

5、大變形對(duì)混凝土變形影響大，導(dǎo)致在左拱腰處，鋼架變形很小而混凝土變形值很大，在拱頂處，鋼架與混凝土均為大變形。 5監(jiān)測(cè)結(jié)果的應(yīng)用 在該隧道施工中，根據(jù)監(jiān)測(cè)成果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，及時(shí)反饋信息，修改與完善設(shè)計(jì)，從而正確指導(dǎo)施工。通過(guò)對(duì)測(cè)試成果的深入分析，及時(shí)提出合理的二次支護(hù)時(shí)間。在6月2日監(jiān)測(cè)單位及時(shí)反映變形突變情況后，相關(guān)單位迅速作出反應(yīng)，及時(shí)采取加固措施，為有效控制隧道變形、順利處理險(xiǎn)情提供有力保障。7月中旬，各變形逐漸趨于穩(wěn)定后，監(jiān)測(cè)單位根據(jù)變形數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行回歸分析，預(yù)測(cè)最終變形，為二襯施工提供依據(jù)，三處大變形位置回歸分析圖參見(jiàn)圖4圖6所示。 6結(jié)束語(yǔ) 從香山觀隧道險(xiǎn)情段監(jiān)測(cè)實(shí)例分析可以得知:(1)拱頂下沉測(cè)點(diǎn)布置為三點(diǎn)能更全面發(fā)揮監(jiān)測(cè)作用，特別在出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況下。(2)同時(shí)開(kāi)展混凝土拱