中承式锚杆在隧道施工中的应用研究

1下承式锚杆在大断面富水隧道施工中的应用研究摘要:包家山特长隧道为国家规划的包头至茂名公路大通道的控制性工程，隧道全长 11.2公里，分离式双向 4车道，是全国第三长公路隧道，也是公路行业目前施工难度最大的隧道之一。隧道工程地质以千枚岩为主，断层破碎带多，地下水丰富。目前国内关于富水千枚岩地层隧道施工的经验还不多，如何快速、安全的完成本工程面临的主要问题。关键词：千枚岩， 下承式，大断面，富水一、工程概况隧道按分离式单向行车双线隧道设计，设计行车速度 80km/h，洞门采用 1：1 削竹式洞门。包家山特长隧道设计断面 98m2。隧道通过地段属于南秦岭留坝-白河褶皱带，地处南羊山断裂和石泉安康断裂之间，受区域构造的影响，隧道通过地段断层、褶皱发育，中生代来，本区新构造运动受秦岭构造带总体活动格局的制约，主要表现为断裂构造的继承性活动和山盆耦合的震荡性不均匀升降以及地震的多发性。影响全隧道的较大规模断层有 37条断层,断层影响带宽度多为 310m，个别断层宽度达到 40m。断层带周边常见强构造混杂带，强糜棱岩化，片理化等，断层两侧裂隙发育岩石破碎，围岩稳定性差。褶皱共有 3处，影响宽度 300800m，褶皱轴部节理发育，岩体破碎，围岩稳定性差。富水段工程地质以粉砂质绢云母千枚岩夹炭质板岩为主，千枚岩含量占 45左右，其饱和单轴抗压强度 Rc为 2.98MPa。富水段区域断层、褶皱发育，断裂带内不仅岩石破碎，而且节理裂隙发育，是地下水贮存的场所和运动的通道，因此是影响围岩稳定性的主要因素。施工实际现场涌水情况，富水段单掌子面涌水量最小为 31 m3/h，最大为 210 m3/h。千枚岩是一种具千枚状构造的岩石，属于区域变质浅变质带岩之一。由粘土岩或火山凝灰岩等变质而成，其原岩类型与板岩相似，重结晶程度比板岩高，基本已重结晶。矿物成分以绢云母为主，多呈微粒状或片状；有时含有绿泥石、黑云母、石榴石或十字石等。主要特征是能被剥成叶片状的薄片，表面呈显著的丝绢光泽，质地软，遇水易软化。 。围岩节理、裂隙发育-很发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构充填泥质物，面光滑，稳定性差；千枚岩岩质软，开挖后呈泥状，稳定性差，拱部易出现掉块、坍塌现象。地下水在隧道施工中，对围岩的稳定性起着很大的影响，特别是在软弱的千枚岩区，更是起着控制作用。富水千枚岩地层隧道施工，最重要的一点就是减少水对围岩的作用，控制围岩的大变形，通过监控量测掌握围岩变形规律，动态施工。我合同段富水千枚岩段长度占我标段隧道总长的 25左右，如何安全、快速的通过富水段对本项目的工期要求具有决定性意义。为了确保施工安全，使施工能按计划顺利进行，中铁十二局集团小康高速 N10合同段项目部联合长安大学、陕西省公路勘察设计院等单位参考乌鞘岭隧道千枚岩地段的施工经验，决定在包家山特长隧道右线选取按“三台级七步流水法”施工方案和设计支护参数施工的 30m试验段进行监控量测，以评估施工方案和支护参数的安全性、合理性。二、工程特点1、工期紧张，水文地质条件复杂，断层破碎带多，地下水丰富，施工难度大；2、富水千枚岩地段施工隧道，围岩的变形较大。通过本课题的研究，确定富水千枚岩地段隧道施工方法，支护参数。找出解决富水千枚岩隧道围岩变形和快速施工的方法。21.监控量测项目、方法及范围1.1 监控量测的目的及要求1.1.1 监控量测的目的隧道施工过程中，通过监控量测要达到以下 3 个目的：1. 及时掌握围岩和支护结构工作状态，为隧道施工日常管理提供安全信息；2. 通过对量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，以便对原设计和施工方案的合理性进行评估，以确保施工安全和隧道的支护衬砌结构的可靠度；3. 为信息反馈技术和其他类似工程积累监控量测数据和经验。1.1.2 监控量测的要求1. 能快速埋设测点，且开挖后不超过 24h，下次开挖前应测取初读数；2. 能快速量测数据；3. 测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力；4. 测试元件数据应准确可靠；5. 直接测读物理量，无需通过复杂计算即可直接应用；6. 测试元件在埋设后能长期有效地工作；7. 测试元件应有足够的精度与可靠性，且在现场各种变化条件的干扰下“零飘小”。1.2 监控量测的内容与方法依据公路隧道施工技术规范 （JTJ042-94）的要求，根据隧道的结构特点、施工工艺以及地质情况，拟定包家山隧道试验段的监测的内容和方法，其中包括围岩压力、净空收敛、喷射混凝土应力、型钢钢架应力、纵向连接筋应力、锚杆轴力、初期支护和二次衬砌之间的接触压力，二次衬砌混凝土内、外侧混凝土应力及二次衬砌的净空收敛等方面的量测。旨在采取国内较成熟的快速、准确、可靠测试手段，对隧道施工中的关键部位进行跟踪监测。各项监测3内容所采用的仪器设备和元件如表 1.1 所列。为减小各种因素的影响，每天尽量在同一时间段内采集数据。现场采集到的数据记录在专用表格上，原始记录表格应存档，以备日后查用。所有数据均输入到电子计算机中，使用专用的程序对数据进行计算和处理，以求全面分析围岩和衬砌的变形与受力情况。监测一段时间后，用专用软件进行中期预报以及位移反分析，为下一阶段的围岩参数和衬砌支护提出具体建议，并按阶段提出监测报告。待全部监控量测完成后，对数据、资料进行进一步的系统整理、计算、分析，提出总的监测研究报告。其流程如图 1.1 所示。隧道现场监控量测项目及方法 表 1.1测 读 频 率序号 项目名称 仪 器115d 15d1 个月 1 3 个月 3 个月1 净空收敛 SWJ-IV 收敛计 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月2 拱顶下沉 精密水准仪 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月3 围岩压力 钢弦式土压力盒 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月4 喷射混凝土应力 钢弦式砼应变计 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月5 型钢拱架应力 钢弦式表面应变计 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月6 纵向连接筋 钢弦式钢筋应力计 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月7 锚杆轴力 钢弦式钢筋应力计 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月8 围岩内部位移 多点位移计 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月9 接触压力 钢弦式土压力盒 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月10 二衬混凝土应力 钢弦式砼应变计 12 次 /d 1 次 /d 12 次 /周 12 次/月4存档详细整理、计算、分析提交报告异常甲方单位监理单位设计单位现场数据采集表 格 记 录输入电子计算机稳定性分析确定正 常图 1.1 数据处理流程图1.3 监控量测断面及测点布置1.3.1 监测段的选取按照设计，右线在 YK152+170 进入富水段，根据超前地质预报及现场实际施工情况，YK152+200 涌水量达到 80m3/h，围岩极为破碎，初步确定YK152+202 向前 30m 即 YK152+202YK152+232 作为监测段，该段埋深约680m，监测断面里程为 YK152+210 和 YK152+225。支护措施为 505 超前小导管，L5m，每 3m施工一环，每环 33根；I20 工字钢架；424 周壁注浆小导管；喷射 C25混凝土 26cm；50cm 厚二次模筑防水钢筋混凝土衬砌，抗渗标号 S8。其中 YK152+202+217拱架间距采用 50cm，152+217+232 拱架间距采用 75cm。该监测段监测项目包括：围岩压力、净空收敛、喷射混凝土应力、型钢钢架应力、纵向连接筋应力、锚杆轴力、初期支护和二次衬砌之间的接触压力、二次衬砌内、外侧混凝土应力及二次衬砌的净空收敛量测。1.3.2 监测断面测点及元件布置情况初期支护阶段监测项目主要包括：围岩压力、净空收敛、喷射混凝土应力、型钢钢架应力、纵向连接筋应力、锚杆轴力，其元件布置见图 1.2。二次衬砌阶段监测项目主要包括：初期支护和二次衬砌之间的接触压力、二次衬砌内、外侧混凝土应力及二次衬砌的净空收敛量测，其元件布置见图 1.3。5（1）围岩压力监测分别在拱顶、两侧拱腰（30和 60） 、两侧拱脚（ 90） 、两侧墙底等九个部位的围岩与钢架间埋设钢弦式压力盒，用以监测隧道开挖过程中围岩压力的变化。（2）净空收敛监测根据现场的施工方法，分别在上导（距地面约 5m） 、中导（隧道最大开挖线处） 、下导（距地面约 1m）埋设净空收敛监测测点，采用 SWJ-收敛计监测隧道开挖过程中隧道内净空的变化。（3）喷混凝土应力监测分别在拱顶、两侧拱腰（30和 60） 、两侧拱脚（ 90） 、两侧墙底等九个部位埋设钢弦式混凝土应变计，用以监测隧道开挖过程中喷射混凝土力学状态的变化。（4）型钢拱架应力监测分别在拱顶、两侧拱腰（30和 60） 、两侧拱脚（ 90） 、两侧墙底等九个部位埋设钢弦式表面应变计，用以监测隧道开挖过程中钢架力学状态的变化。（5）纵向连接筋应力监测分别在拱顶、两侧拱腰（45） 、两侧拱脚（90 ）五个部位埋设钢筋应力计，以监测隧道开挖过程中纵向连接筋应力状态的变化。（6）锚杆轴力分别在上导拱脚处左右各安装 2 根测力锚杆。中导、下导拱脚处左右各 1根测力锚杆，每个断面共安设 8 根测力锚杆，以监测隧道开挖过程中锚杆轴力状态的变化。锚杆试验段测力锚杆安装示意图见图 1.5。（7）初期支护和二次衬砌之间的接触压力监测分别在拱顶、两侧拱腰（30和 60） 、两侧拱脚（ 90） 、以及仰拱的 5 个部位的初期支护和二次衬砌之间埋设钢弦式双膜压力盒，用以监测隧道施工过程中接触压力的变化。（8）二次衬砌混凝土应力监测分别在拱顶、两侧拱腰（30和 60） 、两侧拱脚（ 90） 、以及仰拱的 5 个部位的二次衬砌内、外两侧埋设钢弦式混凝土应变计，用以监测隧道施工过程中6混凝土力学状态的变化。（9）二次衬砌净空收敛监测在二次衬砌两侧墙中（隧道最大开挖线处）埋设净空收敛监测测点，采用SWJ-收敛计监测隧道施工过程中隧道净空的变化。 位位位位位位位图 1.2 初期支护阶段元件布置图位位图 1.3 二次衬砌阶段元件布置图7M2M1867534图 1.4 测力锚杆安装示意图1.4 监测段元件的埋设情况富 水 围 岩 段 采 用 三 台 阶 开 挖 方 法 ， 故 元 件 埋 设 也 是 分 上 导 、 中 导 、 下 导 三阶 段 进 行 的 。 开 挖 示 意 图 见 图 1.5， 实 际 埋 设 情 况 见 表 1.2， 各 监 测 项 目 的 元件 数 量 统 计 见 表 1.3。 1234563m 42 3m 21456核 心 土 栈 桥3.m5.8m92图 1.5 富水段围岩三台阶开挖示意图测试元件实际埋设情况 表 1.2施工部位及元件埋设日期中导 下导 仰拱监测断面 里程 上导左侧 右侧 左侧 右侧 左侧 右侧二次衬砌YK152+21012月 31日1 月 1 日 1 月 1 日 1 月 5 日 1 月 4 日 3 月 2 日 2 月 22 日 3 月 28 日YK152+225 1月 4日 1 月 5 日 1 月 6 日 1 月 8 日 1 月 8 日 3 月 17 日 3 月 10 日 4 月 1 日8监测项目及元件数量统计 表 1.3初期支护阶段监测项目及元件数量 二次衬砌阶段监测 项目及元件数量监测断面里程 净空收敛 拱顶下沉 围岩压力型钢钢架应力喷射砼应力纵向连接筋应力锚杆轴力围岩内部位移接触压力混凝土应力净空收敛YK152+209 1YK152+210 1 3 9 18 9 5 8 2 12 24 1YK152+215 2YK152+219 1YK152+220 1YK152+225 3 3 9 18 9 5 8 2 12 24 12 监测结果与分析2.1 围岩压力本试验段围岩压力监测埋设了 2 个断面，里程分别为 YK152+210 和YK152+225。其围岩压力分布见图 2.29 和图 2.30，围岩压力时态曲线见图 2.31和图 2.32。其中图 2.31 和图 2.32 中 Y0、Y1、Y10 的“Y”表示围岩压力，数字表示不同的部位，具体部位如图 2.2 中元件布置所示。从监测数据来看，YK152+210 断面的最大压力发生在拱顶，为0.148MPa，其他位置压力较小。YK152+225 断面左、右拱腰 30处压力值较大，分别为 0.452 MPa 和 0.155MPa，左、右拱脚处的压力值也相对较大。其他部位围岩压力较小。从时态曲线上看，随着中导及下导的开挖，围岩压力在初期增长较快，随后趋于稳定。 0.137480.3629图 2.29 YK152+210 围岩压力分布图（单位：MPa）90.251坏40.2图 2.30 YK152+225 围岩压力分布图（单位：MPa）-0.050.000.050.100.150.2012月 19日 12月 29日 1月 8日 1月 18日 1月 28日 2月 7日 2月 17日 2月 27日测 量 日 期 /日应力值/MPaY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8中 导 开 挖下 导 开 挖右 侧 仰 拱 施 工图 2.31 YK152+210 围岩压力时态曲线-0.30.00.30.612月 30日 1月 6日 1月 13日 1月 20日 1月 27日 2月 3日 2月 10日 2月 17日 2月 24日测 量 日 期 /日应力值/MPaY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8中 导 开 挖下 导 开 挖图 2.32 YK152+225 围岩压力时态曲线102.2 净空收敛本段在隧道的上导埋设了 4 个收敛监测断面，里程分别为YK152+210、YK152+215、YK152+220 和 YK152+225；在隧道的中导埋设了 3个收敛监测断面，里程分别为 YK152+210、YK152+215 和 YK152+219；在隧道的下导埋设了 2 个收敛监测断面，里程分别为 YK152+209 和 YK152+225 监测结果见表 2.4，收敛时态曲线见图 2.33图 2.41。由监控数据可以看出，上导和中导收敛值较大，下导收敛最小，这与围岩在开挖过程中受到的扰动次数有关。由图 2.33图 2.41 可以看出，上导收敛曲线在埋设初期约 2 周左右时间内，随着中导和下导的开挖，收敛变形急剧增长，随后收敛变形缓慢增长并最终趋于稳定；中导收敛曲线在埋设初期约 1 周左右时间内，随着下导的开挖，收敛变形急剧增长，随后收敛变形缓慢增长最终趋于稳定；下导收敛曲线在埋设初期约 1 周左右时间内收敛变形增长较快，随后收敛变形很快趋于稳定；在支护施作 3 周后收敛曲线已经基本稳定。净空收敛监测结果 表 2.4位置 里程 最大收敛值/cm 最终速率/mmd -1YK152+210 10.15 0.01YK152+215 12.13 0.01YK152+220 12.21 0.00上导YK152+225 11.26 0.03YK152+210 7.66 0.01YK152+215 8.38 0.00中导YK152+219 7.55 0.04YK152+209 3.84 0.01下导YK152+225 3.18 0.00110481212月 31日 1月 3日 1月 6日 1月 12日 1月 18日 1月 24日 1月 30日日 期cm中 导 开 挖下 导 开 挖图 2.33 YK152+210 上导净空收敛时态曲线04812161月 2日 1月 4日 1月 7日 1月 11日 1月 15日 1月 19日 1月 23日 1月 27日 1月 31日 2月 6日日 期cm中 导 开 挖下 导 开 挖图 2.34 YK152+215 上导净空收敛时态曲线04812161月 3日 1月 5日 1月 9日 1月 13日 1月 17日 1月 21日 1月 25日 1月 29日 2月 2日 2月 6日日 期cm中 导 开 挖下 导 开 挖图 2.35 YK152+220 上导净空收敛时态曲线12048121月 4日 1月 6日 1月 8日 1月 12日 1月 16日 1月 20日 1月 24日 1月 28日 2月 1日 2月 5日 2月 9日日 期cm中 导 开 挖下 导 开 挖图 2.36 YK152+225 上导净空收敛时态曲线048121月 1日 1月 3日 1月 7日 1月 11日 1月 15日 1月 19日 1月 23日 1月 27日 1月 31日 2月 8日日 期cm下 导 开 挖图 2.37 YK152+210 中导净空收敛时态曲线048121月 3日 1月 5日 1月 7日 1月 11日 1月 15日 1月 19日 1月 23日 1月 27日 1月 31日 2月 4日 2月 8日日 期cm下 导 开 挖图 2.38 YK152+215 中导净空收敛时态曲线13024681月 4日 1月 6日 1月 8日 1月 11日 1月 15日 1月 19日 1月 23日 1月 27日 1月 31日 2月 11日日 期cm下 导 开 挖图 2.39 YK152+219 中导净空收敛时态曲线0.02.04.06.01月 3日 1月 9日 1月 15日 1月 21日 1月 27日 2月 2日日 期cm图 2.40 YK152+209 下导净空收敛时态曲线0.002.004.001月 2日 1月 8日 1月 14日 1月 20日 1月 26日 2月 1日 2月 7日 2月 13日日 期cm图 2.41 YK152+225 下导净空收敛时态曲线2.3 喷射混凝土应力本试验段喷射混凝土应力监测埋设了 2 个断面，里程分别为 YK152+210和 YK152+225。其喷射混凝土应力分布见图 2.42 和图 2.43，喷射混凝土应力时14态曲线见图 2.44 和图 2.45。其中图 2.44 和图 2.45 中 H0、H1 、H10 的“H”表示混凝土应力，数字表示不同的部位，具体部位如图 2.2 中元件布置所示。此工程初期支护采用 C25 喷射混凝土，其轴心抗压与抗拉设计强度值分别为 12.5 Mpa 和 1.3 Mpa。从监测数据来看，两个断面的喷射混凝土应力主要以压应力为主，且应力值不大，YK152+210 断面最大压应力为3MPa， YK152+225 断面最大压应力为 3.9MPa；两个断面的最大拉应力值分别为-0.7MPa 和-0.4MPa，均远小于喷射混凝土的极限抗拉和抗压强度。总体来看，两个断面的喷射混凝土拱部受力相对较大，其他部位相对较小。从时态曲线上看，混凝土应力在初期应力增长较快，15 天左右受力基本稳定。 -0.765310.795图 2.42 YK152+210 喷射混凝土应力分布（单位：MPa， “” 为受压， “”为受拉） 1.40832.09-4图 2.43 YK152+225 喷射混凝土应力分布（单位：MPa， “” 为受压， “”为受拉）15-1.00.01.02.03.04.012月 23日 12月 30日 1月 6日 1月 13日 1月 20日 1月 27日 2月 3日 2月 10日 2月 17日 2月 24日 3月 3日测 量 日 期 /日应力值/MPaH0 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8中 导 开 挖下 导 开 挖右 侧 仰 拱 施 工图 2.44 YK152+210 喷射混凝土应力时态曲线-1.00.01.02.03.04.05.012月 30日 1月 6日 1月 13日 1月 20日 1月 27日 2月 3日 2月 10日 2月 17日 2月 24日量 测 日 期 /日应力值/MPaH0 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8中 导 开 挖下 导 开 挖图 2.45 YK152+225 喷射混凝土应力时态曲线2.4 型钢拱架应力本试验段钢架应力监测埋设了 2 个断面，里程分别为 YK152+210 和YK152+225。其钢架应力分布见图 2.46图 2.49，钢架应力时态曲线见图2.50图 2.53。其中图 2.50图 2.53 中 B0-1、B1-1、B10-2 的“B”表示钢架应力，数字表示“部位-内外侧” ，具体部位如图 2.2 中元件布置所示，内、外侧由数字 1、2 表示。从监测数据可以看出，YK152+210 断面钢架内侧均处于受压状态，最大压应力发生在右拱腰 30处，其应力值为 132.5MPa；钢架外侧有两个部位出现拉应力，其他部位均为压应力，最大压应力发生在左拱脚处，其应力值为218.7MPa，最大拉应力发生在左拱腰 30处，其应力值为1668.7MPa。YK152+225 断面有多个部位的元件已损坏，拱架外侧最大压应力发生在又拱腰 60处，其应力值为 212.5MPa。从时态曲线可看出，钢架应力在初期增长急剧增长，随后钢架应力很快稳定，说明钢架受力及时。从应力的大小和随时间变化的趋势来看，钢架支护作用很明显。 26.148392.5120.917图 2.46 YK152+210 钢架内侧应力分布图（单位：MPa， “” 为受压， “”为受拉）54.3-27坏130.4689273.5图 2.47 YK152+210 钢架外侧应力分布图（单位：MPa， “” 为受压， “”为受拉）17坏坏23.6-41坏 854.23图 2.48 YK152+225 钢架内侧应力分布图（单位：MPa， “” 为受压， “”为受拉） 1.8203535.8127坏坏 坏图 2.49 YK152+225 钢架外侧应力分布图（单位：MPa， “” 为受压， “”为受拉）-400408012016012月 19日 12月 29日 1月 8日 1月 18日 1月 28日 2月 7日 2月 17日 2月 27日测 量 日 期 /日应力值/MPaB0-1 B1-1 B2-1 B3-1 B4-1 B5-1 B6-1 B7-1 B8-1中 导 开 挖下 导 开 挖右 侧 仰 拱 施 工图 2.50 YK152+210 钢架内侧应力时态曲线18-100010020030012月 19日 12月 29日 1月 8日 1月 18日 1月 28日 2月 7日 2月 17日 2月 27日量 测 日 期 /日应力值/MPaB0-2 B1-2 B2-2 B3-2 B4-2 B5-2 B6-2 B7-2 B8-2中 导 开 挖下 导 开 挖右 侧 仰 拱 施 工图 2.51 YK152+210 钢架外侧应力时态曲线-100-5005010015012月 30日 1月 6日 1月 13日 1月 20日 1月 27日 2月 3日 2月 10日 2月 17日 2月 24日测 量 日 期 /日应力值/MPaB0-1 B1-1 B2-1 B3-1 B4-1 B5-1 B6-1 B7-1 B8-1中 导 开 挖 下 导 开 挖图 2.52 YK152+225 钢架内侧应力时态曲线-400408012016020012月 30日 1月 6日 1月 13日 1月 20日 1月 27日 2月 3日 2月 10日 2月 17日 2月 24日测 量 日 期 /日应力值/MPaB0-2 B1-2 B2-2 B3-2 B4-2 B5-2 B6-2 B7-2 B8-2中 导 开 挖下 导 开 挖图 2.53 YK152+225 钢架外侧应力时态曲线192.5 纵向连接筋应力本试验段纵向连接筋应力监测埋设了 2 个断面，里程分别为 YK152+210和 YK152+225。其监测结果见表 2.5、图 2.54 和图 2.55。其中，应力单位为MPa， “”为受压， “”为受拉，图 2.25 和图 2.26 中 G0、G1 、 、G4 的“G”表示纵向连接筋应力，数字表示部位，具体部位如表 2.5 中所示。从监测数据可以看出，两个断面的纵向连接筋应力以压应力为主，YK152+210 断面的最大压应力仅为 14MPa，YK152+225 断面的最大压应力为48.5MPa。从时态曲线上可以看出，连接筋受力初期增长较快，约 10 天左右趋于稳定。纵向连接筋的受力可以说明隧道纵向也有一定的受力和变形，纵向连接筋对加强隧道支护的整体性、稳定性有着一定的作用。纵向连接筋应力监测结果 表 2.5-100102012月 19日 12月 29日 1月 8日 1月 18日 1月 28日 2月 7日 2月 17日 2月 27日测 量 日 期 /日应力值/MPaG0 G1 G2 G3 G4中 导 开 挖下 导 开 挖右 侧 仰 拱 施 工图 2.54 YK152+210 纵向连接筋应力时态曲线里程 位置 最大值/MPa 占钢筋极限强度的 百分比/%拱顶 7.00 2.1左拱腰 45 13.00 3.9右拱腰 45 14.00 4.2左拱脚 -10.50 3.1YK152+210右拱脚 -6.80 2.0拱顶 17.00 5.1左拱腰 45 -5.00 1.5右拱腰 45 48.50 14.5左拱脚 11.70 3.5YK152+225右拱脚 38.10 11.420-10-50510152012月 30日 1月 6日 1月 13日 1月 20日 1月 27日 2月 3日 2月 10日 2月 17日 2月 24日测 量 日 期 /日应力值/MPaG0 G1 G3中 导 开 挖下 导 开 挖图 2.55 YK152+225 纵向连接筋应力时态曲线2.6 锚杆轴力锚杆轴力监测埋设了 2 个断面，里程分别为 YK152+210 和 YK152+225。其监测结果见表 2.6，锚杆轴力分布见图 2.56 和图 2.57。应力单位为 MPa， “”为受压， “”为受拉。从监测结果可以看到 YK152+210 断面上导、中导、下导的锁脚锚杆大多数受拉。上导锁脚锚杆最大拉应力为 137.21 MPa，中导锁脚锚杆最大拉应力为41.22 MPa，下导锁脚锚杆最大拉应力仅为 15.65 MPa；YK152+225 断面上导、中导、下导的锁脚锚杆绝大多数受拉。上导锁脚锚杆最大拉应力为 62.94 MPa，中导锁脚锚杆最大拉应力为 10.22 MPa，下导锁脚锚杆最大拉应力为27.18MPa。从数据对比中可以看到上导锁脚锚杆所受的力最大，这与现场施工方法是相一致的，因为在施工过程中上导围岩受到的扰动次数最多，上导的围岩变形也最大。21锚杆轴力监测结果 表 2.6隧道名称 里程 位置及分类 最大应力 /MPa左拱腰约 49（上导锁脚锚杆） -137.21右拱腰约 49（上导锁脚锚杆） 7.91左拱腰约 53（上导锁脚锚杆） -114.29右拱腰约 53（上导锁脚锚杆） -2.09左拱脚（中导锁脚锚杆） -21.08右拱脚（中导锁脚锚杆） -41.22左墙脚（下导锁脚锚杆） -4.57YK152+210右墙脚（下导锁脚锚杆） -15.65左拱腰约 49（上导锁脚锚杆） -62.94右拱腰约 49（上导锁脚锚杆） -32.58左拱腰约 53（上导锁脚锚杆） -36.10右拱腰约 53（上导锁脚锚杆） -35.36左拱脚（中导锁脚锚杆） -10.22右拱脚（中导锁脚锚杆） -8.35左墙脚（下导锁脚锚杆） 9.91包家山隧道YK152+225右墙脚（下导锁脚锚杆） -27.180.6m2.4182.4m180.6 . 2.418.2.4180.6 MM357-7-.9-397-053679-397522图 2.56 YK152+210 断面锚杆轴力分布-0.27 -2.8-12.3.9 MM M6M5 406m84-5.7. 06m17.539- .-7.-07.61840 61.824.93图 2.57 YK152+225 断面锚杆轴力分布通过以上监控数据，可以得出如下结论：（1）净空收敛按照三台阶七步流水法施工，初支变形初期增长较快，支护施作 3 周后变形就基本稳定。（2）喷射混凝土应力各断面喷射混凝土应力主要以压应力为主，少数部位出现了拉应力，但所受拉应力都不大，均未超过喷射混凝土的设计抗拉强度。隧道拱部喷射