(5.4.1)-5.4隧道工程監(jiān)測技術(shù)-隧道工程監(jiān)測實例分析

土木工程測試技術(shù)

5隧道工程監(jiān)測技術(shù)

內(nèi)容提綱隧道工程的監(jiān)測目的和內(nèi)容隧道工程的監(jiān)測方法隧道監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)和信息反饋隧道工程監(jiān)測實例分析工程概況南京地鐵1號線許-南區(qū)間盾構(gòu)隧道沿途穿越金川河、玄武湖隧道、龍蟠路隧道、廖家巷密集建筑群、南京古城墻等及眾多地面建筑和地下管線；該區(qū)間隧道上覆地層為沖積層、殘積層和風(fēng)化巖層，因此工程施工難度很大；為了保證盾構(gòu)機推進時的安全，防止周圍已建構(gòu)筑物的破損，必須對其進行監(jiān)測和分析。5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容①地表沉降和地下管線安全觀測。②地面房屋沉降和傾斜觀測。③水位測試。④土體水平位移監(jiān)測。⑤隧道沉降、凈空水平收斂監(jiān)測。⑥玄武湖公路隧道相關(guān)監(jiān)測及其他盾構(gòu)機掘進參數(shù)的采集。5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測測點布置地表沉降點在區(qū)間隧道兩端各50m范圍內(nèi)及規(guī)劃玄武湖隧道、金川河地段沿隧道軸線按10m間距布設(shè)，其余地段按20m間距布設(shè)。地表橫向沉陷槽測點按50～80m間距布設(shè)一組。沿區(qū)間隧道施工影響范圍內(nèi)的主要地下管道上方地表每隔30m左右布設(shè)一個測點。在區(qū)間隧道兩側(cè)距隧道邊線約15m，特別是對隧道兩側(cè)10m范圍內(nèi)地面構(gòu)筑物進行監(jiān)測，測點主要布設(shè)在構(gòu)筑物四角及其周圍基礎(chǔ)上。在兩個測試斷面上共布設(shè)3個水位孔，5個土體水平位移孔。5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測地表沉降槽監(jiān)測點布置圖5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測水位測試和土體水平位移測孔5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測隧道位移監(jiān)測點布設(shè)示意圖5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測（1）監(jiān)控量測的控制標(biāo)準(zhǔn)：①地表下沉量不允許>30mm；②地表沉降槽曲線最大坡度≤1/300；③初期支護結(jié)構(gòu)相對水平收斂值≤15～30mm；④初期支護結(jié)構(gòu)趨于基本穩(wěn)定。（2）施工中出現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)立即停工進行處理：①初期支護結(jié)構(gòu)噴射砼出現(xiàn)裂縫，且不斷發(fā)展；②開挖一個月后洞內(nèi)水平位移不能收斂，實測位移達到危險狀態(tài)的70%；③位移-時間曲線出現(xiàn)反彎突變的急劇增長現(xiàn)象。5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測許-南區(qū)間右線隧道軸線地表沉降曲線圖5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測許-南區(qū)間隧道軸線地表沉降曲線圖5.4.1南京地鐵1號線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測1.工程概況監(jiān)測對象為南京寧和城際軌道交通春江新城站、鐵心橋站～春江新城站區(qū)間，共一站一區(qū)間。本項目施工范圍5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測工程概況車站基坑標(biāo)準(zhǔn)段開挖深度約16.384m，兩端盾構(gòu)井段開挖深度約17.696m，圍護結(jié)構(gòu)采用1000mm鉆孔樁。標(biāo)準(zhǔn)段基坑和小里程段基坑豎向設(shè)3道支撐：第一道采用600×800mm混凝土支撐，水平間距7m；第二道～第三道采用Ф609，t=16鋼管支撐，水平間距3.5m。區(qū)間隧道雙線單延米長2707.507m，覆土厚度約9.81～15.65m，采用盾構(gòu)法施工。設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道兩座。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測工程概況春江新城站周邊環(huán)境，春江新城站是寧和城際線的中間站，春江新城站擬調(diào)整站位位于鐵心橋街道社區(qū)服務(wù)中心以西，南京市春江學(xué)校操場以北，南京市春江第一幼兒園以南，車站西端頭為社區(qū)公園低山丘陵，車站成東西走向。車站主體周邊建筑物北側(cè)有春江學(xué)校和春江第一幼兒園，建筑物多為3~4層混凝土框架結(jié)構(gòu)。車站范圍內(nèi)各類市政管線密集，施工前需要進行管線拆遷。如下圖所示。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測聯(lián)通基站春江小學(xué)社區(qū)公園配電房春江新城站管線分布圖工程概況5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測工程概況鐵-春區(qū)間周邊環(huán)境，鐵心橋站~春江新城站區(qū)間起自設(shè)于鐵心橋大街東側(cè)的鐵心橋站（江蘇省社隊工業(yè)局對面），向西垂直下穿鐵心橋大街后，穿過江蘇省社隊工業(yè)局、吳韻漢風(fēng)會所及鳳翔山莊后抵達春江路，之后線路沿春江路向西走行，到達設(shè)于春江路與西春路交叉口處的春江新城站。區(qū)間隧道覆土厚度9.81~15.65m，采用盾構(gòu)法施工。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測鐵心橋社區(qū)服務(wù)中心(下穿）吳韻漢峰會所觀景池（下穿）鐵心橋社區(qū)醫(yī)院門診春江第二幼兒園（側(cè)穿）鳳翔花園三期別墅1、2、4棟（下穿）鳳翔山莊熹園（下穿）鳳翔山莊二、四期商業(yè)樓（側(cè)穿）二期牛首坊14#、15#（側(cè)穿）街道辦公樓（下穿）（側(cè)穿）春江新城大酒店地質(zhì)條件圖工程概況春江新城站地貌單元屬崗地及崗間洼地，車站所處場地地層自上而下①-2素填土、④-1b1+2粉質(zhì)黏土、④-4e1+2粉質(zhì)黏土夾卵、礫石、J31-1全風(fēng)化安山巖、J31-2強風(fēng)化安山巖、J31-3中風(fēng)化安山巖。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測鐵-春區(qū)間隧道穿越地層主要為：④-1b1+2可塑-硬塑粉質(zhì)黏土、④-4e1+2中密-密實卵、礫石夾粉質(zhì)黏土、δμ5-2強風(fēng)化閃長玢巖、δμ5-3中風(fēng)化閃長玢巖、J3l-1全風(fēng)化安山質(zhì)凝灰?guī)r、J3l-2強風(fēng)化安山質(zhì)凝灰?guī)r、J3l-3中風(fēng)化安山質(zhì)凝灰?guī)r。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測春江新城站地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水、承壓水及基巖裂隙水。潛水水位埋深0.20～5.70m、平均2.73m；標(biāo)高+27.65～+36.42m（吳淞高程系，下同）、平均+31.78m；水位埋深2.65m；標(biāo)高+27.00m，水位與下伏基巖裂隙水基本一致；基巖裂隙水水位埋深0.40～9.30m、平均3.16m，標(biāo)高+27.53～+34.22m、平均+30.87m。鐵~春區(qū)間南側(cè)距離秦淮新河約430m。下穿位于鳳翔山莊內(nèi)的吳韻漢風(fēng)會所，會所周邊被改造成一環(huán)形人工湖，深約4.0~5.0m，施工期間水深約1.00m左右。地下水類型主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水，松散巖類孔隙水有孔隙潛水及孔隙承壓水。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測2.監(jiān)測依據(jù)本項目相關(guān)資料相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范南京市寧和城際軌道交通土建工程一期TA03標(biāo)設(shè)計圖紙《南京寧和城際軌道交通一期工程巖土工程詳細勘察報告》《南京市軌道交通建設(shè)工程監(jiān)測管理辦法》《建筑基坑支護工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）《城市軌道交通工程測量規(guī)范》（GB50308-2008）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2012）《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）《城市測量規(guī)范》（CJJ8-2011）《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》（GB50299-1999）《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50911-20133.監(jiān)測內(nèi)容巡視檢查和儀器監(jiān)測相結(jié)合盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)盾構(gòu)隧道區(qū)間周邊環(huán)境支護結(jié)構(gòu)施工工況基坑周邊環(huán)境監(jiān)測設(shè)施其他巡視檢查內(nèi)容巡視檢查5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測春江新城站基坑監(jiān)測點布置表序號監(jiān)測項目測點布置設(shè)計使用儀器設(shè)備1樁（坡）頂水平及豎向位移沿基坑周邊圍護結(jié)構(gòu)(坡)頂設(shè)置，水平間距約15m水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀2圍護結(jié)構(gòu)變形在圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)共埋設(shè)測斜管，各測點縱向間距約為20m，基坑每邊不少于1個測斜儀、測斜管3支撐軸力支撐范圍內(nèi)選取典型斷面，斷面的每層支撐上均布設(shè)測點，混凝土支撐每個點上設(shè)兩根鋼筋計，鋼支撐采用軸力計頻率接收儀、鋼筋計4臨時立柱豎向位移支撐立柱頂上，立柱總數(shù)的30%左右水準(zhǔn)儀、銦鋼尺5地下水位沿基坑周邊布置，間距約30m水位計6周邊地面沉降在基坑周圍每20米設(shè)1個監(jiān)測斷面，每個斷面布置2~3個測點水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀7周邊建筑物沉降建筑四周，沿外墻10-15m，每棟建筑不少于3個測點水準(zhǔn)儀、銦鋼尺8管線沉降沿管線走向每10~15m布置一個測點水準(zhǔn)儀、銦鋼尺儀器監(jiān)測鐵~春區(qū)間隧道監(jiān)測點布置表序號監(jiān)測項目測點布置設(shè)計使用儀器設(shè)備1隧道拱底隆起監(jiān)測盾構(gòu)始發(fā)、接收段100m范圍內(nèi)，沿隧道軸線每10m設(shè)一監(jiān)測斷面，其余地段每30m設(shè)一監(jiān)測斷面。水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀2隧道收斂監(jiān)測盾構(gòu)始發(fā)、接收段100m范圍內(nèi)，沿隧道軸線每10m設(shè)一監(jiān)測斷面，其余地段每30m設(shè)一監(jiān)測斷面收斂計3周邊地面沉降盾構(gòu)始發(fā)、接收段100m范圍內(nèi)，每20m設(shè)一地表沉降斷面，其余地段每30m設(shè)一斷面，隧道軸線每10m布設(shè)一個監(jiān)測點水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀4周邊建筑物沉降建筑四周，沿外墻10-15m，每棟建筑不少于3個測點水準(zhǔn)儀、銦鋼尺5管線沉降沿管線走向每15m布置一個測點水準(zhǔn)儀、銦鋼尺6工后沉降沿隧道軸線走向每30m布置一個測點水準(zhǔn)儀、銦鋼尺儀器監(jiān)測春江新城站監(jiān)測平面布置圖鐵心橋街道社區(qū)服務(wù)中心，距車站基坑10.55m春江學(xué)校小學(xué)部，混凝土結(jié)構(gòu)4層，距車站主體30.25m學(xué)校配電房，磚砌體結(jié)構(gòu)1層，淺基礎(chǔ)，距車站主體2.92m聯(lián)通信號塔，距車站主體8.88mΦ100鑄鐵給水管（約39.5m）200*200電纜0.38KV（約44.7m）400*200光纜（約27.36m）5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測春江新城站監(jiān)測剖面布置圖5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測鐵~春區(qū)間監(jiān)測平面布置圖YCK4+894~YCK5+187YCK4+894~YCK5+187YCK4+894~YCK5+187YCK4+894~YCK5+1875.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測鐵~春區(qū)間監(jiān)測斷面布置圖5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測4.監(jiān)測方法水平位移監(jiān)測——全站儀位移觀測點采用極坐標(biāo)法觀測。沉降監(jiān)測——水準(zhǔn)儀沉降觀測采用水準(zhǔn)測量法進行，按國家二等水準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范要求進行。圍護結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測——測斜儀通過測得的傾角Ф計算水平偏差增量，反映測斜管（即圍護結(jié)構(gòu)）的撓曲量值。支撐軸力監(jiān)測——頻率讀數(shù)儀、軸力計/鋼筋計通過測得的頻率信號換算得到支撐軸力。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測地下水位監(jiān)測——水位計探頭與水接觸產(chǎn)生蜂鳴；通過信號線的尺寸刻度，可直接測得地下水位距管口的距離。臨時立柱豎向位移——水準(zhǔn)儀為了防止臨時立柱過度沉降或者隆起以及立柱間的不均勻沉降，在部分立柱樁頂設(shè)立立柱樁沉降觀測點。方法同樁頂沉降監(jiān)測。周邊地表沉降監(jiān)測——水準(zhǔn)儀在基坑周圍距離坑邊2m、3m、5m處布設(shè)沉降觀測點，縱向間距為20m左右。方法同樁頂沉降監(jiān)測。4.監(jiān)測方法5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測5.監(jiān)測頻率車站基坑監(jiān)測頻率表施工工況基坑設(shè)計深度（m）≤55~1010~1515~20＞20基坑開挖深度（m）≤51次/1d1次/2d1次/3d1次/3d1次/3d5~10——1次/1d1次/2d1次/2d1次/2d10~15————1次/1d1次/1d1次/2d15~20——————1~2次/1d1~2次/1d＞20————————2次/1d5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測盾構(gòu)區(qū)間隧道監(jiān)測頻率表監(jiān)測部位監(jiān)測對象開挖面至監(jiān)測點或監(jiān)測斷面的距離監(jiān)測頻率開挖面前方周圍巖土體和周邊環(huán)境5D＜L≤8D1次/（3d-5d）3D＜L≤5D1次/2dL≤3D1次/1d開挖面后方管片結(jié)構(gòu)、周圍巖土體和周邊環(huán)境L≤3D（1次~2次）/1d3D＜L≤8D1次/（1d-2d）L＞8D1次/（3d-7d）5.監(jiān)測頻率5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測特殊應(yīng)急情況時，應(yīng)加強監(jiān)測，提高監(jiān)測頻率，及時口頭向委托方及業(yè)主、監(jiān)理單位報告監(jiān)測結(jié)果，隨后補報書面報表。①監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值；②監(jiān)測數(shù)據(jù)變化量較大或者速率過快；③存在勘察中未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)條件；④基坑周邊大量積水、長時間連續(xù)降雨；⑤支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂；⑥周邊地面出現(xiàn)突然較大沉降或嚴(yán)重開裂；⑦基坑底部、坡體或支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)管涌、滲漏或流沙現(xiàn)象；⑧基坑工程發(fā)生事故后重新組織施工；⑨出現(xiàn)其他影響基坑及周邊環(huán)境安全的異常情況。5.監(jiān)測頻率6.監(jiān)測項目報警值報警值應(yīng)以監(jiān)測項目的累計變化值（按照允許值的80%控制）和變化速率值兩個值控制。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，必須立即報警；若情況比較嚴(yán)重，應(yīng)立即停止施工。1、

當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值，或者監(jiān)測項目的變化速率連續(xù)3天超過報警值的50%；2、基坑支護結(jié)構(gòu)或周邊土體的位移出現(xiàn)異常情況或基坑出現(xiàn)滲漏、流砂、管涌、隆起或陷落等；3、基坑支護結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)過大變形、壓屈、斷裂、松弛或拔出現(xiàn)象；4、盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、滲水等狀況；5、

周邊地面出現(xiàn)可能發(fā)展的變形裂縫或較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫；6、根據(jù)工程經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)其他必須報警的情況。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測春江新城站基坑監(jiān)測預(yù)警值設(shè)置序號監(jiān)測項目報警速率值報警總量值1圍護樁頂水平位移±3mm/d+25/-15mm2圍護樁頂豎向位移±3mm/d+20/-25mm3圍護結(jié)構(gòu)深層水平位移±3mm/d+30/-15mm4周邊地表沉降±4mm/d+20/-30mm5支撐軸力/≧70%設(shè)計軸力6周邊建筑物沉降±2mm/d沉降≧30mm，傾斜超過2‰7立柱沉降±2mm/d±10mm8地下水位比設(shè)計值變化〉500mm/d

降水不大于1000mm9坡頂水平及豎向位移±3mm/d±30mm10地下管線豎向位移±1mm±10mm5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測鐵~春區(qū)間隧道監(jiān)測值設(shè)置序號監(jiān)測項目報警速率值報警總量值1周邊地表位移≧2mm/d≧沉降30mm或隆起10mm2拱底隆起≧2mm/d≧20mm3隧道收斂≧2mm/d≧20mm4管線沉降或隆起≧2mm/d≧沉降20mm或隆起10mm5建筑物變形≧2mm/d沉降≥20mm，或隆起10mm傾斜超過2‰5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測7.監(jiān)測儀器序號儀器名稱及型號精度數(shù)量1SOKKIA型全站儀1″二臺2TrimbleDINI03電子水準(zhǔn)儀、B1型光學(xué)精密水準(zhǔn)儀0.4mm、0.1mm二臺3XB-30數(shù)顯測斜儀0.02mm二臺4SWJ-90鋼尺水位計2mm一臺5ZXY-II頻率接收儀0.008HZ二臺6裂縫觀測計SW-LW-1010.01mm一臺7銦鋼尺以及測繩/若干8鋼筋計、測斜管、水位管等其它相關(guān)配件/若干9計算機、打印機/各一臺5.4.2南京寧和城軌鐵-春車站及區(qū)間隧道監(jiān)測監(jiān)控量測的目的主要為，確保工程施工安全；信息反饋指導(dǎo)施工；為優(yōu)化變更設(shè)計方案提供依據(jù)等。監(jiān)控量測是隧道新奧法施工的三要素之一，由于隧道是地下工程，與地面工程不同，具有隱蔽性、復(fù)雜性和不可預(yù)見性的特征，監(jiān)控量測主要是在隧道施工過程中，通過對隧道結(jié)構(gòu)和圍巖的受力、變形的監(jiān)測，判斷隧道和圍巖是否穩(wěn)定和安全，評定初支和二襯設(shè)計的合理性。從而指導(dǎo)施工，通過反饋信息，對設(shè)計進行優(yōu)化。1、監(jiān)測目的根據(jù)老山隧道的環(huán)境條件、地質(zhì)條件、施工方法和支護類型等，確定的監(jiān)測項目主要有地表沉降、隧道拱頂下沉、水平收斂、圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力、二襯鋼筋應(yīng)力、接觸壓力以及地質(zhì)與支護狀況觀察等。5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測2、測點布置老山一、二號隧道測點階段匯總表

拱頂和收斂測點布置圖（1）根據(jù)施工進度，按實施監(jiān)測方案在一號、二號隧道進出口進行了拱頂下沉、水平凈空變形測點的埋設(shè)及保護工作。測點斷面按Ⅱ類10m、Ⅲ類20m、Ⅳ類40m間距布設(shè)，特殊地段（斷層破碎帶等軟弱地段）測點布置加密。已埋設(shè)測點數(shù)量如下表所示。

5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測圖2圍巖壓力及初支內(nèi)力測點布置圖圖3二襯應(yīng)力測點布置圖

（2）在老山二號隧道出口左線ZK6+280、ZK5+488,右線YK5+583和一號進口左線ZK3+494、右線YK3+500處進行圍巖壓力、初支內(nèi)力、初支與二襯間接觸壓力及二襯應(yīng)力測點埋設(shè)及保護工作。2、測點布置5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測老山一、二號隧道測點階段匯總表

（3）按照監(jiān)測方案測試頻率進行日?，F(xiàn)場測試和地質(zhì)素描，并及時進行數(shù)據(jù)的分析處理和信息反饋，及時向省、市高指、監(jiān)理提交監(jiān)測分析周報和月報，一、二號隧道共提交周報56份，月報18份。2、測點布置5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測（1）基本掌握了洞內(nèi)拱頂下沉和收斂變形規(guī)律，變形大小主要受地層條件、施工方法、支護參數(shù)、洞室斷面等因素控制，位移在開挖面前后5m發(fā)展最快。

根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和變形曲線分析得出各施工階段（上、下部開挖和仰拱開挖等）引起的拱頂下沉、收斂變形統(tǒng)計規(guī)律見下面3表統(tǒng)計所示。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測一號隧道臺階法施工各階段拱頂下沉統(tǒng)計值(mm)Ⅱ類圍巖地段比Ⅲ類圍巖地段拱頂下沉大，洞口沉降最大，一般在14～20mm左右，其他地段沉降在10～14mm，主要是洞口地層條件差，對地層的擾動也相對較大。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測二號隧道施工各階段拱頂下沉統(tǒng)計值(mm)

從統(tǒng)計結(jié)果看，二號隧道與一號隧道基本一致，只是二號隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法時拱頂下沉反而大一些，主要是二號隧道地層相對差一些，其次雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工工序多，對地層的擾動也多，再者其下部施工造成了較大的下沉3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測隧道臺階法施工各階段凈空收斂統(tǒng)計值(mm)3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測二號隧道左線中2(ZK6+359)拱頂下沉歷時曲線（2）從統(tǒng)計分析和拱頂下沉曲線來看，由上半斷面開挖引起的拱頂下沉約占總下沉量的40%～60%，下半斷面開挖約占20～30%，仰拱開挖引起的拱頂沉降約占10～20%。典型的曲線見下面2圖所示。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測

一號隧道進口左線中4-2（ZK3+342）拱頂下沉歷時曲線3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測

通過監(jiān)測分析確定：Ⅱ類上臺階法開挖斷面過測點20m～30m變形穩(wěn)定，下臺階開挖斷面過測點10m～20m變形穩(wěn)定，Ⅲ類圍巖上臺階開挖過測點10m～20m穩(wěn)定，下臺階過測點10m～20m穩(wěn)定。因而為充分發(fā)揮圍巖的自承力，使圍巖適度變形，以減小支護負荷，并考慮施工干擾，臺階長度可不小于20m，在距仰拱20m～30m就可以施作二襯。但由于洞內(nèi)地下水較少，圍巖較為穩(wěn)定，因而各施工階段引起的變形值不大，施工較為順利，臺階長度長，可以同步作業(yè)，減少各工序的施工干擾，有利于施工進度，臺階長度大小對施工安全和圍巖穩(wěn)定的影響不大，可按照對施工有利的方向確定臺階長度，對于圍巖較好地段（Ⅲ類以上），臺階長度可為40～50m。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測50（3）一、二號隧道部分地段都存在著下部開挖時由于開挖進尺多、支護不及時，使拱部長時間懸空造成拱頂下沉較大的現(xiàn)象，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)繪出拱頂下沉歷時曲線如右圖所示。一號隧道右線中5(YK6+402)拱頂下沉歷時曲線

二號隧道右線中2(YK6+478)拱頂下沉歷時曲線

下半斷面開挖引起的拱頂下沉約有15～20mm。這說明下半斷面的開挖對拱頂下沉影響很大，主要是下部開挖時，下部拱腳進尺長、暴露懸空時間長，拱部初支一側(cè)懸空，在上部荷載的作用下，極易發(fā)生大的沉降，變形主要是由拱部懸空引起的拱腳沉降，因而在下部開挖時，應(yīng)盡量縮短拱架架立時間，減小開挖進尺、及時噴砼，及時安設(shè)側(cè)向錨桿和鎖腳錨桿、早做仰拱，使初支結(jié)構(gòu)盡早封閉成環(huán)。5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測同樣的與拱頂下沉一樣，下部開挖過程中也存在著收斂數(shù)值相對較大的問題，如下圖，下部拱腳開挖后，收斂增加3～4mm，這部分變形約占總變形量的20%～40%，所占比例較大，這是因為下部開挖，洞室高度增加，并再次擾動地層，在地質(zhì)相對較差地段，圍巖側(cè)向水平壓力增加大，地應(yīng)力以位移的形式從洞室側(cè)向釋放，導(dǎo)致水平側(cè)向變位增加多，因而應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計施工，及時安設(shè)側(cè)向錨桿和鎖腳錨桿，并早做仰拱，以控制側(cè)向變位。左拱腳開挖右拱腳開挖仰拱施工二號隧道左線ZS2(ZK6+359)收斂歷時曲線

（4）凈空收斂變形發(fā)展與拱頂下沉基本一致，縱向影響距離約為兩倍的洞徑范圍，開挖初期變形快，后期變形曲線趨緩。5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測可整理ppt52二號隧道左線ZS8(ZK6+210)收斂歷時曲線

3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測（5）及時掌握分析斷層破碎帶等軟弱地段的圍巖變形信息，如在1號出口左線ZK4＋745處得出的圍巖變形監(jiān)測信息，為確定施工方案和施工決策提供了參考。一號隧道出口斷層中8-2（ZK4+749）拱頂下沉歷時曲線此處斷層破碎帶寬度不大，影響范圍小，且斷層兩側(cè)巖層穩(wěn)定，圍巖整體性能好，此處設(shè)計施工參數(shù)適當(dāng)，采取的措施較好，因而此處隧道各項變形較小，變形發(fā)展與其他地段一致，下部支護后很快趨于穩(wěn)定。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測二號隧道緊急停車帶(YK6+70)拱頂下沉歷時曲線

緊急停車帶段累計下沉11.83mm，擴挖初期沉降速率較大，3～4天后變形速率減小，曲線趨緩，8～9天后變形有加速的跡象，主要是開挖初期施加錨支護后，變形受到抑制，但由于此處跨度大，在后續(xù)爆破開挖的持續(xù)擾動下，由于未及時安設(shè)鋼拱支撐，變形加劇，此后通過及時安設(shè)鋼拱支撐和噴砼支護手段，增加支護剛度和強度，其變形得到遏制，并很快趨于穩(wěn)定。在設(shè)置鋼拱支撐后擴挖段下沉約1mm左右，這說明在擴挖段設(shè)置鋼支撐是非常有必要的。（6）二號隧道緊急停車帶變形異常分析3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測一號隧道右線（YK3+500）圍巖壓力分布圖(MPa)

（7）圍巖壓力測試表明：一、二號隧道圍巖壓力在1.25×10-3～8.40×10-1Mpa之間，圍巖壓力都較小，圍巖壓力在下部拱腳和仰拱開挖通過測試斷面時，其圍巖壓力表現(xiàn)為有增有減，圍壓處于不斷變化的多次重分布階段，調(diào)整階段壓力變化規(guī)律不明顯，總體上分布規(guī)律性差，相對來說，拱腰和墻腳處壓力較大。圍巖壓力分布如下面2圖所示。

二號隧道（ZK5+488）圍巖壓力分布圖(MPa)

3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測

從監(jiān)測的結(jié)果看，Ⅱ類圍巖比Ⅲ圍巖地段的壓力大，二號隧道左線的圍壓相對較大，這與此處為Ⅱ類圍巖，地層相對較差有關(guān)。左線圍巖壓力最大值為8.40×10-1Mpa（在拱頂處，拱頂?shù)貙虞^差），一號隧道圍巖壓力最大值為9.38×10-2Mpa（在左拱腰處），實測壓力值在以往隧道統(tǒng)計數(shù)值范圍內(nèi)，圍巖壓力小，一方面是圍巖本身較為穩(wěn)定，同時圍巖和噴錨聯(lián)合支護體系也發(fā)揮了較好的穩(wěn)定圍巖的作用，另一面也表明初支提供的支護抗力較為安全。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測一號隧道右線（YK3+500）圍巖壓力隨時間變化圖從上圖可以看出，一號隧道右線下部開挖后壓力變化較大，，主要是地層相對要差一些，下部開挖對壓力影響大，但圍巖壓力總值小，雖然該段圍巖較差，但由于施工支護及時，支護較強，使圍巖發(fā)揮了較好的自承力，因而整體上圍巖壓力總值小。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測二號隧道圍巖壓力隨時間變化圖兩測點的變形起伏基本一致，前期受下半斷面和仰拱開挖影響，在爆破震動的影響下，局部時間段內(nèi)壓力變化有反復(fù)，但總體上圍巖壓力變化幅度較小,與此處圍巖較好和施工短開挖,及時支護有關(guān)，后期變化平緩。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測一號隧道左線初支外緣應(yīng)力分布圖(Mpa)初支應(yīng)力在0.02～-7.36MPa間，初支軸力分布邊墻相對大一些，一號隧道左線最大噴砼壓應(yīng)力1.19MPa，拉應(yīng)力0.35Mpa；右線最大噴砼壓應(yīng)力1.36MPa，拉應(yīng)力0.22MPa，比左線稍大。二號隧道左線最大噴砼壓應(yīng)力為7.36MPa，拉應(yīng)力為0.53Mpa。總的來說，其值都較小，初支內(nèi)力和鋼拱架應(yīng)力遠小于噴砼和工字鋼的屈服強度，這表明初支狀態(tài)較為安全。（8）初支應(yīng)力監(jiān)測表明：同圍巖壓力相對應(yīng)，在下部拱腳和仰拱開挖通過測試斷面時，其初支內(nèi)力也表現(xiàn)為有增有減，內(nèi)力處于多次重分布調(diào)整階段。不過總的來看，初期支護的內(nèi)緣和外緣基本保持受壓狀態(tài)，初支受力狀態(tài)良好，應(yīng)力分布如下面2圖所示。二號隧道左線（ZK5+488）初支內(nèi)緣應(yīng)力分布圖(Mpa)

5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測二號隧道初支與二襯接觸應(yīng)力分布圖(MPa)

（9）初支與二襯間接觸壓力在4.78×10-3～8.09×10-2Mpa之間，數(shù)值較小，一號隧道左線最大接觸壓力為8.09E-02Mpa（右拱腰處），右線最大接觸壓力為3.68E-02Mpa（左墻腳處）；二號隧道左線最大接觸壓力為3.71E-02Mpa。接觸壓力大小受二襯與初支間協(xié)調(diào)變形和兩者間密實度影響，由于二襯是在初支變形穩(wěn)定后施作，因而接觸壓力大小主要與兩者間接合緊密程度有關(guān)，實測壓力表明二襯泵送密實度較好，壓力分布如圖18所示，邊墻與拱腳處大一些，這與二襯在這些部位泵送更為密實有關(guān)。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測一號隧道左線二襯外緣應(yīng)力分布圖

一號隧道右線（YK3+500）二襯內(nèi)力分布圖(KN/m)（10）、二襯應(yīng)力0.02～-1.52MPa數(shù)值很小，二襯有較大的安全儲備，二襯砼的內(nèi)緣和外緣基本處于受壓狀態(tài)，受力狀態(tài)良好，目前一號隧道左線最大壓應(yīng)力為1.35MPa，最大拉應(yīng)力為0.02MPa；右線最大壓應(yīng)力為1.40MPa，最大拉應(yīng)力為0.03MPa。二號隧道最大壓應(yīng)力為1.52MPa，二襯應(yīng)力分布如下面2圖所示。3、監(jiān)測成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測4、結(jié)論與建議⑴、局部地方雖有不盡如

人意的地方，如開挖進尺、支護的及時性、臺階長度、工序銜接等，施工總體上控制相對較好，隧道各個地段（洞口、軟弱圍巖段、斷層帶、停車帶大跨段等）由施工引起的各項變形均控制在安全允許范圍之內(nèi)，設(shè)計參數(shù)和采取的施工方法是合理的?？紤]到施工誤差和超欠挖影響，目前各圍巖類別的洞室予留變形量是合理的。從揭露的圍巖情況看，總體上施工條件也較好⑵、測試斷面的圍巖壓力和初支內(nèi)力隨施工開挖處于不斷變化的多次重分布階段，有較大變化，但總值較小，初支噴砼壓應(yīng)力和拉應(yīng)力均遠小于其極限允許值，支護設(shè)計參數(shù)安全保守，初期支護的內(nèi)緣和外緣基本處于受壓態(tài)勢，初支受力狀態(tài)良好。初支與二襯間接觸壓力、二襯內(nèi)力數(shù)值較小，二襯承載能力有較大的安全儲備，實測壓力表明二襯泵送密實度較好，二襯砼的內(nèi)緣和外緣基本處于受壓狀態(tài)，受力狀態(tài)良好。5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測⑶、由于洞內(nèi)地下水較少，圍巖較為穩(wěn)定，因而各施工階段引起的變形值不大，施工較為順利，臺階長度長，可以同步作業(yè)，減少各工序的施工干擾，有利于施工進度，目前臺階長度大小對施工安全和圍巖穩(wěn)定的影響不大，可按照對施工有利的方向確定臺階長度，對于圍巖較好地段（Ⅲ類以上），臺階長度可為40～50m。⑷、下臺階法施工對圍巖和支護結(jié)構(gòu)位移影響很大，因而下部開挖時，特別是圍巖較差地段，應(yīng)避免開挖進尺長使上部結(jié)構(gòu)長時間懸空，應(yīng)盡量縮短拱架架立時間，及時噴砼，及時安設(shè)側(cè)向錨桿和鎖腳錨桿、早做仰拱，使初支結(jié)構(gòu)盡早封閉成環(huán)。4、結(jié)論與建議5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測⑸、緊急停車段各項變形數(shù)值較小，但比正常段相對要大，主要是其斷面比正常段大，其一次開挖面積及爆破規(guī)模跟正常段比較相對要大些，由圍巖應(yīng)力釋放而引起的變形也相對要大些。目前變形雖控制較好，但應(yīng)吸取二號隧道停車段的經(jīng)驗，特別是下部開挖，支護應(yīng)及時施作，以確保施工安全。⑹、二號隧道從臺階法轉(zhuǎn)為全斷面法施工，施工中各項變形控制在較小范圍內(nèi)，施工方法轉(zhuǎn)換是成功的，全斷面開挖引起的拱頂下沉初期變形速率大