本文簡要介紹國內(nèi)外高速路隧道健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,以實(shí)際工程為背景,并結(jié)合目前先進(jìn)的隧道監(jiān)測(cè)技術(shù)和分析技術(shù),得出監(jiān)測(cè)結(jié)果,為施工提供安全參考,為工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
1.高速路隧道健康監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀
高速路隧道健康監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)涵是通過對(duì)隧道結(jié)構(gòu)狀況的監(jiān)控與評(píng)估,為隧道在自然條件下、施工條件下、加固條件下或運(yùn)營狀況時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),為隧道的施工維護(hù)維修和管理決策提供依據(jù)與指導(dǎo)。
近年來,通信網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)處理、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展加速了隧道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用化進(jìn)程。業(yè)界紛紛著手研究和開發(fā)各種靈活、高效、實(shí)用的監(jiān)測(cè)方法或技術(shù)。高速公路隧道健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的部署和應(yīng)用不單單具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,還具有重要的研究價(jià)值。
2.工程概況
重慶江習(xí)高速公路五分部工程,起于柏林鎮(zhèn)青堰村,止于柏林鎮(zhèn)東勝村(與貴州交界處),全長8.723km,包括路基土石方、橋涵工程、隧道工程、互通工程、臨時(shí)工程等,主要建設(shè)內(nèi)容為6座橋、1座互通(含收費(fèi)站)、4座隧道以及6段路基,即青龍嘴大橋、葉家灣橋、生基灣大橋、舊屋基橋、天井壩橋、生基坪橋、張家?guī)r隧道、代家坪隧道、石崗坪隧道、后槽頂隧道、東勝互通等。本文以代家坪隧道為背景,進(jìn)行了健康監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
3.監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
根據(jù)可監(jiān)控量測(cè)隧道的施工進(jìn)度及技術(shù)文件要求,主要針對(duì)各隧道進(jìn)行了地質(zhì)及支護(hù)觀察、周邊收斂及拱頂下沉、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等監(jiān)測(cè)工作。
4.隧道施工監(jiān)控量測(cè)
(1)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
代家坪隧道進(jìn)口左線K60+766~K60+796進(jìn)行了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)分析,結(jié)論為:圍巖稍穩(wěn)定,巖體稍完整,巖質(zhì)較硬,節(jié)理裂隙發(fā)育,局部巖體破碎。建議施工中應(yīng)及時(shí)支護(hù),注意洞頂?shù)魤K或滑塌。
(2)圍巖地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察
對(duì)代家坪隧道進(jìn)口左線觀察,掌子面巖性以灰色砂巖為主,巖石中風(fēng)化,較堅(jiān)硬;巖體節(jié)理較發(fā)育,中~厚層狀結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,結(jié)合較好,完整性較差,自穩(wěn)性一般。
同時(shí)還對(duì)代家坪隧道進(jìn)口左線支護(hù)進(jìn)行觀察。進(jìn)口左幅隧道開挖工作面穩(wěn)定,未發(fā)現(xiàn)較大支護(hù)變形,初襯噴射混凝土較平整,后續(xù)支護(hù)有待進(jìn)一步觀察。
(3)隧道滲水情況觀察
代家坪隧道左右線,未發(fā)現(xiàn)較大范圍滲水。
(4) 拱頂沉降及周邊收斂監(jiān)測(cè)
通過監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)左線K60+707、K60+717、K60+727、K60+737、K60+747斷面未穩(wěn)定,各監(jiān)測(cè)斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無較大異常。其中K60+687、K60+697基本穩(wěn)定。
結(jié)論
通過優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)隧道進(jìn)口左線監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)拱頂部分穩(wěn)定,進(jìn)口周邊部分收斂,隧道基本穩(wěn)定安全。隧道施工現(xiàn)場監(jiān)測(cè)不僅能對(duì)圍巖和隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)做出科學(xué)的判斷;還為工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工的安全保障及施工質(zhì)量提供有效的依據(jù);而且還能為新建類似的隧道工程積累借鑒經(jīng)驗(yàn)。
(作者單位:西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
作者簡介:馮哲(1986-),漢,工作單位:西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院,籍貫:陜西延安,論文研究方向:基坑穩(wěn)定性。