双连拱隧道现场施工围岩压力、钢支撑内力等监测及分析

陈国平，李献勇

（1.浙江省大成建设集团有限公司，浙江杭州310012；2.浙江诸永高速公路建设指挥部,浙江杭州310009）

0 前言

高速公路隧道施工是施工道路中的难点，针对连拱隧道这一特殊结构物特点而进行的量测方法、测点布置、测试频率、参考数据等有待改进，特别是后进隧道引起的应力再分配作用在先进隧道的支护和衬砌上造成衬砌开裂等病害。因此，除对地表下沉等必要项目进行量测外，还需要对双连拱隧道的围岩压力、钢支撑内力和锚杆轴力等进行全过程专门量测，分析中隔墙倾斜度及应力等情况，指导工程施工。

浙江省诸永高速公路璜山2号隧道为连拱隧道，位于诸暨市璜山镇，起于K33+810，止于K34+142，全长332 m，其中明洞长 21 m，暗洞长311 m。该隧道位于直线段内，设计纵坡为单向坡形式，下坡-2.8%。

1 隧道工程地质概况

璜山2号隧道区，属于侵蚀剥蚀低山丘陵区，山体呈北西走向。隧道轴线通过处最高海拔约135.5 m，最大相对高差约81 m。隧道围岩为前震旦系陈蔡群（AnZch）片麻岩，其中K33+810～+870和 K34+093～K34+142为 II类（新 V） 围岩，K33+870～K34+093为III（新IV）类围岩。受区域构造影响，全、强风化层厚度大且分布不均匀，稳定性差，遇水易软化，隧道开挖时或开挖后易在顶板、侧壁及洞身上部发生坍塌和滑落现象。隧道内地下水为基岩裂隙水，主要由大气降水补给。

2 监测工作安排

根据该工程的施工进度及围岩特点，进行了围岩压力、钢支撑内力和锚杆轴力等的监测，其中围岩压力监测断面布置在左洞K33+988、K34+097、K34+137 和右洞 K33+842、K34+050，钢支撑内力与围岩压力测点布置在同一断面，锚杆轴力监测断面布置在左洞K34+097、右洞K33+841和K34+045。围岩压力和钢支撑内力的测点布置在拱顶、拱腰和边墙处（见图1），锚杆轴力量测孔位置与围岩压力和钢支撑内力的测点位置相同，沿隧道径向钻孔，每个孔布置三个测点，自洞壁向围岩内分别编号为1，2，3。

监测工作按照《公路隧道施工技术规范》进行，所有监测工作于2006年12月结束。

3 监测结果分析

3.1 围岩压力

从5个断面的监测结果（见图2～图6）看，围岩压力变化具有如下规律：（1）各量测断面的量测值均未超过设计值；（2）拱顶处变化较为复杂，有的变化幅度小（见图2），有的变化较大（见图3、图 5、图 6）。（3）左洞的右拱腰和右洞的左拱腰普遍变化较大（图2～图5），而且在很长一段时间内一直在波动，说明中隔墙以上位置围岩压力调整时间长。

3.2 钢支撑内力

从5个断面的监测结果（见图7～图11）看，钢支撑内力变化具有如下规律：（1）各量测断面的量测值均未超过设计值；（2）总体变化幅度较小，比较稳定；（3）数据趋于稳定的时间普遍较长，有的断面监测了9个月后仍然有小的波动（见图8）；（4）距离洞口近的断面，有较为明显的变化（见图9）。

3.3 锚杆轴力

从3个断面的监测结果（见图12～图14）看，锚杆轴力变化具有如下规律：（1）各量测断面的量测值均未超过设计值；（2）拱顶处的锚杆受力较大（见图14）；（3）数据趋于稳定的时间普遍较长，有的断面监测了8个月后仍然呈现出缓慢增大的趋势（见图13）。

4 结语

通过对诸永高速公路璜山2号连拱隧道的监测与分析，可得出如下结论：各量测断面的量测值均未超过设计值，表明设计和施工是合理的；中隔墙以上位置围岩压力变化较大，而且调整时间长；钢支撑内力和锚杆轴力变化趋于稳定的时间普遍较长；距离洞口近的断面上监测数据有较为明显的变化，拱顶处的锚杆受力较大。

[1]李晓红.隧道新奥法及其量测技术[M].北京：科学出版社，2002.

[2]朱汉华，王迎超，朱江鸿，等.隧道预支护原理与施工技术[M].北京：人民交通出版社，2008.

[3]JTG F60-2009，公路隧道施工技术规范[S].