黃銀豪
摘要:姜路嶺隧道處于青海省興??h姜路嶺,海拔4300米,屬于典型的高海拔高寒凍土頁巖隧道,地質(zhì)情況十分復(fù)雜,姜路嶺隧道施工監(jiān)控測量對姜路嶺隧道施工具有十分重要作用,對同類隧道的設(shè)計施工具有十分重要的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:姜路嶺隧道 施工監(jiān)控量測 措施
1測量目的
監(jiān)控量測可及時掌握圍巖的施工力學(xué)性能,對圍巖的穩(wěn)定性、安全性等作出客觀評價,對隧道的局部安全隱患及時作出預(yù)警,防止隧道塌方及造成人員傷亡;通過量測可以驗證支護結(jié)構(gòu)形式、支護參數(shù)的合理性,確定二次支護的時間;對支護結(jié)構(gòu)以及施工方法的安全性作出評價和建議,方便指導(dǎo)施工;為變更設(shè)計、調(diào)整施工方法提供可靠依據(jù)。
2工程概況
姜路嶺隧道隧址興??h姜路嶺,屬于冰緣及構(gòu)造侵蝕中高山,山體寒凍奉化侵蝕作用強烈,該隧道是典型的炭質(zhì)頁巖隧道,隧道開挖揭露為全風(fēng)化的炭質(zhì)頁巖夾少量板巖,由于炭質(zhì)頁巖的擠出作用,初期支護完成后,變形快、變形大、持續(xù)時間長,日平均變形速率較大,累計最大變形量更大,并伴有初期支護開裂、侵限,掌子面圍巖大小坍塌、仰拱底鼓、二次襯砌開裂等工程問題,導(dǎo)致經(jīng)常性的換拱處理和塌方事故,工程風(fēng)險極大、施工難度極大。利用隧道監(jiān)控測量技術(shù),可以有效觀測隧道變形量,找出對應(yīng)措施來減小變形速率和累計變形量,降低施工風(fēng)險。
3監(jiān)測結(jié)果及分析
由于該隧道的所處環(huán)境及地質(zhì)條件比較復(fù)雜,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來看,隧道不同地段圍巖相差較大,不同地段每天下沉速率及累計沉降量都有很大差別,日平均變形速率在10~30mm,累計最大變形量達(dá)到40~80cm,某些地段變形速率及變形量甚至更大。例如:以下是斷面ZK331+690在2014年6月的部分測試數(shù)據(jù)。
從以上數(shù)據(jù)可以看出,各測點每天變化量變化較大,整體呈現(xiàn)隨著時間增長,日變化量逐漸減小,累計變化量越來越大,最終變形量較大,如此大的累計變化量是十分危險的,針對如此大的變形量,在施工中采取了多種措施,下面簡單介紹一下。
4應(yīng)對措施
(1)選擇合理的施工方法
由于該隧道圍巖較差,變形量較大,在施工中主要采取臺階法,以上下臺階和三臺階(均為短臺階)為主,這樣每次開挖范圍較小,對圍巖的擾動也相對較小,可以在一定程度上控制隧道的沉降速率和沉降量。
(2)預(yù)留較大變形量
根據(jù)實際情況和監(jiān)控量測數(shù)據(jù),合理的預(yù)留較大變形量,這樣在較大下沉情況下保證圍巖不會侵限,不至于因預(yù)留量過小而沉降量過大造成侵限進行重新?lián)Q拱,以至于浪費時間和材料,從而提高費用。
(3)加強量測監(jiān)控
對隧道拱頂沉降、周邊收斂、圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力以及圍巖內(nèi)部水系加強監(jiān)控量測和調(diào)查,在隧道開挖前,做好圍巖地質(zhì)超前預(yù)報,并參考類似工程實例,充分對圍巖特性和水系分布對隧道施工的影響程度作出評估,以便采取合理的應(yīng)對措施。
(4)進行超前支護
在掌子面開挖前,采用超前導(dǎo)管進行超前支護,可以減小隧道開挖后圍巖的不穩(wěn)定性,從而減小沉降量。
(5)加強支護
隧道開挖后,盡快開始進行支護,根據(jù)實際情況,在合理間距范圍內(nèi),采用了不同型號的型鋼,格柵網(wǎng),錨桿然后進行噴射混凝土進行支護。在對初支作出檢測評估后,在合適的時間盡快進行二次支護。
(6) 設(shè)置臨時仰拱
仰拱可在拱腳提供強大的抵抗力,阻止拱腳向內(nèi)擠壓,從而減小隧道兩側(cè)沉降量。
(7)動態(tài)化施工
根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報和對隧道各方面的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析,對于不同圍巖地段,采用不同且合理的支護參數(shù),這樣既能保證起到預(yù)期的支護效果,又能節(jié)省材料,降低費用。
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