丹海高速公路隧道监控量测及质量检测总结

辽宁省丹东至锡林浩特东港至海城段高速公路隧道 监控量测及质量检测 2009 年度总结报告 2010 1 05 目 录 1 隧道监控量测及质量检测的目的及意义 5 1 1监控量测及质量检测的必要性 5 1 2监控量测和质量检测的目的和任务 5 2 任务及来源 6 3 监控量测和质量检测依据及主要内容 7 3 1监控量测及质量检测依据 7 3 2监控量测及质量检测主要内容 7 4 2009 年度工作量汇总 17 5 监控量测项目测量结果及总结 18 5 1掌子面状态观察 18 5 2拱顶下沉量测 19 5 3周边收敛量测 28 5 4初衬与二衬之间压力量测 36 5 5二衬混凝土表面应力量测 37 6 质量检测结果及总结 38 6 1断面检测结果及总结 38 6 2二次衬砌混凝土强度检测结果及总结 44 6 3初期支护雷达检测结果及总结 44 6 4二次衬砌雷达检测结果及总结 46 4 7 结论及建议 53 8 丹海高速公路隧道工程施工参数附表 54 附表 1 罗圈背隧道施工参数附表 54 附表 2 旧岭隧道施工参数附表 55 附表 3 杨家堡隧道施工参数附表 56 附表 4 佟家隧道施工参数附表 57 附表 5 二道河子隧道施工参数附表 57 附表 6 乔家隧道施工参数附表 58 附表 7 韩宝寺隧道施工参数附表 59 5 1 隧道监控量测及质量检测的目的及意义 1 1监控量测及质量检测的必要性 现场监控测量 是在隧道施工过程中 对围岩和支护系统的稳定状态进行监测 为初期 支护和二次衬砌的调整参数提供依据 它是隧道施工的重要内容之一 是隧道施工的一个必 不可少的重要环节 是按科学制定的并已为实践所证明的原则和思想修建隧道 其基本精神 就是运用各种手段 开挖方法 支护形式 测量及地层预处理等 抑制围岩变化 最大限度地 利用围岩自身的承载能力 使隧道施工更安全 更经济 而其安全性和经济性就是通过现场 监控测量围岩 支护的变形信息 并及时反馈到下一阶段的设计和施工中实现的 因此 快 速 准确地进行现场监控测量和反馈 是隧道施工的关键 隧道施工过程中使用各种类型的仪表和工具 对围岩和支护 衬砌的力学行为以及它们 之间的力学关系进行量测和观察 并对其稳定性进行评价 统称为监控量测 隧道质量检测 是在隧道施工的各个阶段 采用相应的检测设备和技术手段对隧道施工 的各种参数进行检测 以及早发现存在的问题和缺陷 为后续的施工工序打下良好的基础 保证其符合设计要求 保证工程质量是建设者们的基本要求 因此检测技术作为质量管理的 重要手段越来越为人们所重视 隧道工程是一项隐蔽性很强的工程 其施工也是一个动态的 过程 因此在工程检测中 也按照施工的先后顺序分成三个阶段进行 即施工前 施工中和 施工后检测 1 2监控量测和质量检测的目的和任务 通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化 判断围岩的稳定性 支 护 衬砌的可靠性 用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足 并把监测结果反馈设计 指导 施工 为修改施工方法 调整围岩级别 变更支护设计参数提供依据 通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报 以便及时采取措施 防患 于未然 通过监控量测 判断初期支护稳定性 确定二次衬砌合理的施作时间 通过监控量测了解该工程条件下所表现 反映出来的一些地下工程规律和特点 为 今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴 依据和指导作用 6 通过质量检测 判断隧道施工的各个阶段相应的参数是否达到设计要求 达到对隧 道施工质量进行控制的目的 2 任务及来源 丹海高速公路为双向四车道 全长为 143 152 公里 该路段共 7 座隧道 单洞总长 15514 米 受辽宁省高速公路建设局的委托 我公司承担丹海高速公路第 2 4 5 6 7 8 9 共 7 个合同段的施工监控量测及质量检测工作 各标段隧道名称及长 度如 Error Reference source not found 所示 表 2 1 丹海高速公路各标段隧道概况 隧道长度 序 号标段名称隧道名称 左 线 m 右 线 m 1二标罗圈背隧道19401970 2四标旧岭隧道15951620 3五标杨家堡隧道10401102 5 4六标佟家隧道155155 5七标二道河子隧道621561 6八标乔家隧道760760 7九标韩宝寺隧道 15001650 合计76117818 5 按照 丹海高速隧道施工监控量测 质量检测技术服务合同 中规定的工作内容 依据 公路隧道施工技术规范 JTG F60 2009 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 1 2004 公路隧道设计规范 JTG D70 2004 及各隧道施工中有关监测项目的设计 目前 开展的主要工作内容有必测项目 选测项目和隧道质量控制项目等三个部分 具体内容如下 7 必测项目必测项目 围岩地质及支护结构状况的实时观察和描述 拱顶下沉量测 围岩周边收敛 位移量测 选测项目选测项目 初衬与二衬之间压力量测 二衬混凝土应力量测 质量检测项目质量检测项目 二衬混凝土强度检测 二次衬砌施作前断面检测 二衬施作后的净空断 面检测 初期支护雷达检测 二次衬砌雷达检测 3 监控量测和质量检测依据及主要内容 3 1监控量测及质量检测依据 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 1 2004 公路隧道施工技术规范 JTG F60 2009 公路隧道设计规范 JTG D70 2004 铁路隧道衬砌质量无损检测规程 TB10223 2004 铁路工程物理勘探规程 TB10013 2004 铁路隧道工程质量验收标准 TB10417 2003 地下铁道工程施工及验收规程 GB50229 1999 3 2监控量测及质量检测主要内容 3 2 1 地质与支护状态观察地质与支护状态观察 细致的目测观察 对于监视围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法 它可以获得 与围岩稳定状态有关的直观信息 应当予以足够的重视 所以目测观察是新奥法量测中的必 测项目 一 观察目的 8 1 预测开挖面前方的地质条件 2 为判断围岩 隧道的稳定性提供地质依据 3 根据喷层表面状态及锚杆的工作状态 分析支护结构的可靠程度 二 观察内容 1 掌子面地质水文条件 岩性 结构面产状 有无断层 是否偏压 围岩类别 掌子面 自稳情况 地下水的影响情况等 并拍照做好记录 2 对初期支护效果观察包括 锚杆的锚固效果 喷层的光洁度 喷层有无裂缝 裂缝的 部位 长度 宽度 深度 喷层是否把钢支撑全部覆盖 三 观察时间及频率 每次爆破和支护后进行 四 观察所用仪器设备及工具 数码相机 裂缝观测仪 卷尺 笔 记录本等 3 2 2 周边位移量测周边位移量测 隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛 所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面 两点连线方向的距离的变形量的量测 收敛值为两次量测的距离之差 一 量测断面间距布置 量测断面间距布置根据围岩级别来定 具体布置见 Error Reference source not found 表 3 1 周边位移量测断面间距布置 围岩类别断面间距 m 备注 10 9 20 30 50 二 量测断面测线及测点布置 量测断面测线布置根据围岩级别来定 具体布置见 Error Reference source not found 表 3 2 周边位移量测断面测线布置 围岩类别测线条数备注 3 2 1 1 量测断面上各测线位置如 Error Reference source not found 至 Error Reference source not found 所示 起拱线 施工基面 图 3 1 一条测线 施工基面 起拱线1 5m 1 5m 图 3 2 两条测线 施工基面 起拱线 图 3 3 三条测线 三 量测频率 量测频率见 Error Reference source not found 表 3 3 周边收敛量测频率 时间1 15d16 1 个月1 3 个月 3 个月 10 量测频率1 次 天1 次 2 天1 2 次 周1 3 次 月 备注量测频率根据围岩实际状况可做适当修改 3 2 3 拱顶下沉量测拱顶下沉量测 一 量测断面间距布置 量测断面间距布置根据围岩级别来定 具体布置见 Error Reference source not found 拱顶下沉的断面布置与周边位移收敛量测的断面保持一致 表 3 4 拱顶下沉量测断面间距布置 围岩类别断面间距 m 备注 10 20 30 50 二 量测断面测点布置 测点布置在拱顶中心线上 如 Error Reference source not found 所示 拱 顶 中 心 线 图 3 4 拱顶下沉量测测点布置 三 量测频率 11 量测频率见 Error Reference source not found 表 3 5 拱顶下沉量测频率 时间1 15d16 1 个月1 3 个月 3 个月 量测频率1 次 天1 次 2 天1 2 次 周1 3 次 月 备注量测频率根据围岩实际状况可做适当修改 3 2 4 拱顶沉降及周边收敛位移收敛成果分析及反馈拱顶沉降及周边收敛位移收敛成果分析及反馈 1 每次观测后现场计算位移发展增量出现异常情况 重新测量排除操作失误后立即报 告相关部门 2 每次测回数据交数据处理员输入计算机 进行位移增量 位移发展速率的计算 绘 制位移 时间曲线 并应用函数拟合和灰色预测等方法进行位移发展短 长期预测 3 根据分析结果 判断隧道变形管理等级 见 Error Reference source not found 其 中隧道允许变形量 见 Error Reference source not found 出现非正常情况 立即向相关 部门报告 4 当隧道周边收敛速度以及拱顶下沉速度明显下降 隧道周边位移收敛速度小于每天 0 2mm 或拱顶下沉位移速度小于每天 0 1mm 隧道位移相对值已达到位移总量的 80 以上时 建议施做二次衬砌 表 3 6 变形管理等级 管理等级管理位移施工状态 U0 1 3Un可正常施工 1 3Un U02 3Un应采取特殊措施 注 实测变形值 允许变形值 0 U n U 表 3 7 隧道周边允许相对位移值 12 覆盖层厚度 m 围岩级别 300 0 10 0 300 20 0 500 40 1 20 0 15 0 500 40 1 200 80 2 00 0 20 0 800 60 1 601 00 3 00 注 1 相对位移值系指实测位移与两测点间距离之比 或拱顶下沉实测值与隧道宽度之 比 2 脆性围岩取表中较小值 塑性围岩取表中较大值 3 I V 级围岩可按工程类比初步选定允许值范围 4 本表所列数值可在施工中通过实测和资料积累作适当修正 3 2 5 二次衬砌混凝土应力量测二次衬砌混凝土应力量测 一 衬砌混凝土应力测试目的 1 了解混凝土层的变形特性以及混凝土的应力状态 2 掌握喷层所受应力的大小 判断喷射混凝土层的稳定状况 3 判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度 4 检验二次衬砌设计的合理性 积累资料 二 测试断面选择及测点布置 根据合同要求 在 级围岩里程范围内选一个测试断面 断面内布置 5 个测点 具体布 置情况如 Error Reference source not found 所示 13 2875 位 位 位 mm 1 2 3 4 5 位 位 位 图 3 5 二次衬砌应力量测测点布置 三 量测频率 量测频率见 Error Reference source not found 表 3 8 二次衬砌应力量测频率 时间1 15d16 1 个月1 3 个月 3 个月 量测频率1 次 天1 次 2 天1 2 次 周1 3 次 月 备注量测频率根据围岩实际状况可做适当修改 3 2 6 初衬与二衬之间压力量测初衬与二衬之间压力量测 隧道开挖后 围岩要向净空方向变形 而支护结构要阻止这种变形 这样就会产生围岩 作用与支护结构上的围岩压力 围岩压力量测 通常情况下是指围岩与支护或喷层与二次衬 砌混凝土间的接触压力的测试 一 量测仪器与原理 接触压力量测仪器根据测试原理和测力计结构不同分为液压式测力计和电测式测力计 目前隧道中多用电测式 弦测法原理 在传感器中有一根张紧的钢弦 当传感器受外力作用时 弦的内应力发生 14 变化 随着弦的内应力改变 自振频率也相应地发生变化 弦的张力越大 自振频率越高 反之 自振频率越低 二 测试断面选择及测点布置 在每类围岩里程范围内各选一个测试断面 每个断面布置 3 个测点 具体布置情况如 Error Reference source not found 所示 2875 位 位 位 mm 1 2 3 4 5 位 位 位 图 3 6 初衬与二衬之间压力量测测点布置 三 量测频率 量测频率见 Error Reference source not found 表 3 9 初衬与二衬之间压力量测频率 时间1 15d16 1 个月1 3 个月 3 个月 量测频率1 次 天1 次 2 天1 2 次 周1 3 次 月 备注量测频率根据围岩实际状况可做适当修改 3 2 7 二次衬砌混凝土强度检测二次衬砌混凝土强度检测 运用回弹仪对二次衬砌混凝土的强度进行检测 判断混凝土强度是否满足设计要求 1 采用部位检测方式检测 每一版为一个 部位 15 2 每一部位测 10 个测区 3 相邻测区间距为 0 4m 4 测区距门洞端部或施工缝的距离为 0 4m 5 每个测区大小为 0 2 0 2m 在 部位范围内 均匀分布 并避开预埋件 6 每个测区按 4 4 的均匀排列方式读取 16 个回弹值 3 2 8 二次衬砌施作前断面检测及二次衬砌后净空断面检测二次衬砌施作前断面检测及二次衬砌后净空断面检测 在二次衬砌施工前 将激光断面仪架设在检测横断面上对初期支护后隧道净空断面进行 检测 对实测数据进行分析处理 得出隧道二次衬砌前拱墙的净空断面 对初期支护是否侵 入二次衬砌净空进行判断 保证二次衬砌厚度 一 测试断面间距 每 30m 一个断面 每条隧道不少于 5 个断面 二 测试部位 二次衬砌前 初期支护后的截面 三 测试频率 每次开挖和初期支护施工完成后 对部分二次衬砌施工后的净空断面进行抽测 对二次衬砌是否侵入行车净空进行判断 保证行车安全 3 2 9 初期支护雷达检测初期支护雷达检测 1 采用地质雷达对隧道初期支护混凝土厚度 钢支撑及平均间距分布 喷射混凝土密 实状况及背后回填等情况进行分析和判定 16 2 地质雷达检测测线的布置方式一般为 沿隧道轴线按拱顶 1 条 左右拱腰各 1 条 共 3 条连续测线 各测线的具体分布见 Error Reference source not found 检测过程中结合 现场施工情况 选取适合检测的位置进行检测 说明 1 拱腰测线 2 拱顶测线 3 拱腰测线 图 3 7 初期支护地质雷达检测测线布置示意图 3 2 10 二次衬砌缺陷雷达检测二次衬砌缺陷雷达检测 1 采用地质雷达对隧道二次衬砌混凝土厚度及内部缺陷等情况进行分析和判定 2 地质雷达检测测线的布置方式一般为 沿隧道轴线按拱顶 1 条 左右拱腰各 1 条 共 3 条连续测线 各测线的具体分布见 Error Reference source not found 检测过程中结合 现场施工情况 选取适合检测的位置进行检测 说明 1 拱腰测线 2 拱顶测线 3 拱腰测线 图 3 8 二次衬砌地质雷达检测测线布置示意图 17 4 2009 年度工作量汇总 根据 丹海高速公路隧道监控量测及质量检测技术服务合同 的要求 甲方委托乙方 对本路段隧道进行以下内容的技术服务 1 对罗圈背隧道 旧岭隧道 二道河子隧道 乔家隧道未开挖段进行监控量测工作 2 对全路段隧道未施作二次衬砌的初期支护总长的 30 进行地质雷达质量抽测 二次衬 砌施作前隧道净空断面抽测 按规范要求频率的 20 抽测 3 对全路段隧道的二次衬砌砼进行 100 地质雷达质量检测 4 根据工程进度情况 定期提交监控量测报告 质量检测完成后及时提交质量检测报告 2009 年度项目组在丹海高速公路各隧道完成的监控量测及质量检测工程量与合同量对比 结果见 Error Reference source not found 表 4 1 2009 年度监控量测及质量检测实际完成工作量月合同要求工作量对比表 监测项目单位合同要求检测数量2009 年度实际检测数量 监控量测必测项目米 30863525 监控量测选测项目个 11 初期支护厚度 背后空洞 及钢支撑设置情况 拱墙 衬砌前净空断面检测 米 21111630 二次衬砌厚度及背后空洞米 155142698 合 计 18 5 监控量测项目测量结果及总结 5 1掌子面状态观察 隧道目测观察的目的是预测开挖面前方的地质条件 为判断围岩 隧道的稳定性提供地 质依据 根据喷层表面状态及锚杆的工作状态 分析支护结构的可靠程度 其观察内容主要 包括 掌子面地质水文条件 岩性 结构面产状 有无断层 是否偏压 围岩类别 掌子面 自稳情况 地下水的影响情况等 并做好记录 根据 隧道施工第三方监测实施方案 结合业主要求和工程实际情况 每次爆破进行 后监控组及时对爆破后隧道的地质状况进行了观察并记录 在支护完成后对掌子面和支护的 裂缝等情况进行了观察和记录 并每隔 15 20m 填写 1 张围岩施工地质及支护状况观察与描 述记录卡片 截止 2009 年 12 月 31 日 项目组在各隧道的掌子面观察工作量汇总如 Error Reference source not found 所示 这为施工围岩级别的正确划定 预测开挖面前方的地质条 件以及判断围岩 隧道的稳定性提供了很好的依据和保证 丹海高速公路隧道 2009 年掌子 面及支护状态观察工作量汇总 表 5 1 丹海高速公路隧道 2009 年度掌子面观察工作量汇总 合同段隧道名称掌子面观察 米 2罗圈背隧道702 4旧岭隧道639 5杨家堡隧道704 6佟家隧道0 7二道河子隧道86 8乔家隧道199 9韩宝寺隧道1195 合计3525 根据掌子面及支护状态观察结果 对各隧道 2009 年度隧道开挖及支护状态总结如下 D2 合同段 罗圈背隧道 围岩观测段 K17 674 K18 156 YK17 607 YK18 120 总 体状况较好 洞内渗水较少 掌子面围岩较为完整 均属于 级围岩 实际围岩性质与设计 19 符合较好 D4 合同段 旧岭隧道 围岩观测段 K35 385 K25 685 K35 076 K35 272 YK35 109 YK35 610 总体状况较好 大部分 属于 级围岩 但部分区段围岩较破碎 属于 级或 级围岩 且洞内出现较多渗水 但实 际围岩性质与设计符合较好 对于围岩较差的区段 经过施工单位采取加强超前支护 缩短 爆破进尺 台阶开挖等有效措施 隧道施工过程较为平稳 未出现安全事故 D5 合同段 杨家堡隧道 围岩观测段 K37 740 K38 106 YK37 800 YK38 140 总 体状况较好 属于 级或 级围岩 洞内渗水较少 实际围岩性质与设计符合较好 D7 合同段 二道河子隧道 围岩观测段 K67 595 K67 635 YK67 569 YK67 610 D7 合同段围岩总体较差 四类 五类围岩较多 为四 五类围岩集中区域 洞内围岩较破碎 稳定性较差 实际围岩性质与设计符合较好 经施工单位采取到 短进尺 弱爆破 强支护 紧封闭 勤量测 等有效措施后 隧道整体施工较为顺利 未发生安全事故 D8 合同段 乔家隧道 围岩观测段 K74 705 K74 800 K74 482 K74 596 YK74 652 YK74 767 YK74 554 YK74 600 总 体状况较差 四类 五类围岩较多 洞内围岩较破碎 稳定性较差 部分区段实际围岩性质 与设计不符 如 K74 755 K74 785 区段约 30 米长度范围内围岩节理较为发育 其中以 K74 760 K74 770 区段围岩最为破碎 稳定性差 与设计给定的 级围岩形状不符 根据隧 道实际情况 监控单位建议对 K74 760 K74 770 段采取 ZL5 支护参数进行支护 对 K74 755 K74 760 以及 K74 770 K74 785 区段采用 ZL4 支护参数进行支护 施工单位最终 采用该建议 保证了隧道施工的安全 D9 合同段 韩宝寺隧道 围岩观测段 K90 658 K90 995 K90 381 K90 583 YK90 405 YK90 939 YK90 308 YK90 521 有 较长区段实际围岩性质与设计不符 如 K74 440 K74 583 区段 原设计为 级围岩 但开挖 后发现该范围内围岩节理较为发育 稳定性差 与设计给定的 级围岩形状不符 根据隧道 实际情况 监控单位建议对该区段用 Z4 支护参数进行支护 施工单位最终采用该建议 保证 了隧道施工的安全 20 5 2拱顶下沉量测 拱顶下沉量测数据是确认围岩的稳定性 判断支护效果 指导施工工序 预防拱顶崩塌 保证施工质量和安全的最基本的资料 2009 年度监控组在丹海高速公路各隧道中拱顶下沉量测的工作量及各标段监测结果汇总 如 Error Reference source not found 所示 各级围岩典型的拱顶沉降曲线如 Error Reference source not found Error Reference source not found 所示 表 5 2 丹海高速公路隧道 2009 年度拱顶沉降量测工作量及各标段监测结果汇总 合同段隧道名称拱顶沉降 个 2罗圈背隧道28 4旧岭隧道37 5杨家堡隧道18 6佟家隧道0 7二道河子隧道10 8乔家隧道27 9韩宝寺隧道42 合计162 各标段拱顶沉降监测结果汇总各标段拱顶沉降监测结果汇总 标段隧道名称桩号迄今累计下沉量 mm K18 246中测点1 65 K18 196中测点1 77 K18 146中测点1 84 K18 096中测点1 94 K18 046中测点2 01 K17 996中测点1 94 K17 946中测点1 9 K17 919中测点2 01 2罗圈背隧道 K17 669中测点1 73 21 K17 719中测点1 71 K17 769中测点1 61 K17 819中测点1 6 K17 869中测点1 78 K17 919中测点1 55 YK18 191中测点1 91 YK18 141中测点1 65 YK18 091中测点1 7 YK18 041中测点1 62 YK17 992中测点1 59 YK17 940中测点1 47 YK17 898中测点1 54 YK17 600中测点1 57 YK17 650中测点1 69 YK17 700中测点1 74 YK17 750中测点2 05 YK17 797中测点1 94 YK17 848中测点1 89 YK17 898中测点1 54 K35 702中测点1 99 K35 652中测点2 49 K35 612中测点2 58 K35 552中测点2 58 K35 502中测点2 76 K35 452中测点2 56 K35 425中测点2 71 左侧点4 21 中测点4 78K35 410 右侧点4 32 左侧点4 01 中测点4 48K35 397 右侧点3 97 左侧点5 25 中测点5 42K35 387 右侧点5 01 K35 357中测点4 2 K35 327中测点4 51 K35 078 5中测点2 06 K35 118中测点2 35 K35 168中测点2 02 K35 218中测点2 39 K35 268中测点2 26 4旧岭隧道 K35 298中测点2 42 22 K35 327中测点2 66 YK35 107中测点2 76 YK35 157中测点2 96 YK35 207中测点2 6 YK35 257中测点2 68 YK35 307中测点3 06 YK35 335中测点3 29 YK35 601中测点2 55 YK35 551中测点2 59 YK35 501中测点2 93 YK35 485中测点2 82 左侧点3 71 中测点4 37YK35 470 右侧点4 01 左侧点4 97 中测点5 31YK35 455 右侧点5 1 左侧点4 3 中测点4 25YK35 440 右侧点4 02 左侧点4 02 中测点4 54YK35 425 右侧点3 76 左侧点3 53 中测点4 37YK35 410 右侧点3 57 左侧点3 78 中测点4 54YK35 395 右侧点3 49 YK35 375中测点3 51 YK35 335中测点3 23 K38 105中测点2 89 K38 051中测点2 16 K38 017中测点2 51 K37 958 2中测点3 08 K37 928中测点2 17 K37 898中测点2 51 K37 860中测点2 85 左测点2 17 中测点2 16K37 832 右测点2 49 5杨家堡隧道 K37 760左测点2 55 23 中测点2 56 右测点3 09 YK38 143中测点3 29 YK38 93中测点2 17 YK38 43中测点2 85 YK38 002中测点2 69 YK37 967中测点2 23 YK37 937中测点2 17 YK37 863中测点2 97 左测点1 71 中测点1 65YK37 760 右测点1 22 左测点1 35 中测点1 4YK37 700 右测点1 02 左测点6 08 中测点7 1K67 594 右测点6 87 左测点6 93 中测点7 11K67 604 右测点7 26 左测点5 32 中测点6 64K67 614 右测点6 23 左测点5 96 中测点6 88K67 624 右测点5 77 左测点5 64 中测点6 9K67 632 右测点6 82 左测点6 23 中测点6 84YK67 569 右测点6 83 左测点6 3 中测点5 86YK67 579 右测点5 33 左测点5 58 中测点5 8YK67 589 右测点6 54 7二道河子隧道 YK67 599左测点5 64 24 中测点6 25 右测点6 06 左测点6 31 中测点5 7YK67 607 右测点6 52 K74 487中测点2 72 K74 517中测点2 78 K74 535中测点6 01 K74 550中测点5 66 K74 567中测点6 02 K74 580中测点6 64 K74 596中测点6 22 K74 806中测点3 1 K74 775中测点2 61 K74 746中测点5 37 K74 711中测点5 45 K74 684中测点6 2 K74 668中测点5 82 K74 656中测点6 78 K74 640中测点8 54 K74 625中测点9 32 K74 610中测点7 97 YK74 551中测点4 19 YK74 571中测点5 16 YK74 591中测点4 83 YK74 611中测点4 94 YK74 631中测点5 23 YK74 655中测点5 04 YK74 769中测点1 96 YK74 735中测点2 34 YK74 708中测点4 03 8乔家隧道 YK74 674中测点5 37 K90 989中测点6 25 K90 960中测点6 15 K90 925中测点6 4 K90 887中测点6 55 K90 854中测点6 45 K90 821中测点6 3 K90 789中测点6 4 K90 742中测点6 5 K90 710中测点6 25 9韩宝寺隧道 K90 672中测点6 8 25 左侧点7 65 中测点8 0K90 384 右侧点7 4 左侧点7 55 中测点8 1K90 397 右侧点7 6 左侧点8 0 中测点8 35K90 411 右侧点7 95 左侧点7 25 中测点7 65K90 427 右侧点7 5 左侧点8 3 中测点8 5K90 440 右侧点8 1 左侧点7 6 中测点8 05K90 457 右侧点7 8 左侧点8 15 中测点8 4K90 474 右侧点8 1 左侧点7 75 中测点8 05K90 491 右侧点7 65 左侧点8 05 中测点8 4K90 518 右侧点7 9 K90 551中测点6 35 K90 586中测点6 5 YK90 942中测点6 3 YK90 901中测点6 35 YK90 866中测点6 7 YK90 833中测点6 5 YK90 801中测点6 35 YK90 764中测点6 55 YK90 730中测点6 6 YK90 698中测点6 3 YK90 665中测点6 85 YK90 628中测点6 7 YK90 304左侧点7 65 26 中测点8 右侧点7 7 左侧点7 55 中测点8YK90 319 右侧点7 6 左侧点7 95 中测点8 25YK90 337 右侧点7 85 左侧点7 3 中测点7 65YK90 352 右侧点7 5 左侧点8 25 中测点8 55YK90 369 右侧点8 15 左侧点7 6 中测点8YK90 384 右侧点7 8 左侧点7 8 中测点8 05YK90 403 右侧点7 7 YK90 422中测点6 55 YK90 422中测点6 2 YK90 422中测点6 4 YK90 422中测点6 2 27 051015202530 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 累积沉降 mm 时间 d YK35 601 图 5 1 旧岭隧道右线出口 YK35 601 断面拱顶下沉变化曲线图 级围岩 图 5 2 韩宝寺隧道左线出口 K90 887 断面拱顶下沉变化曲线图 级围岩 28 图 5 3 韩宝寺隧道左线进口 K90 427 断面拱顶下沉变化曲线图 级围岩 051015202530 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 累积沉降 mm 时间 d K67 594 左测点 K67 594 中测点 K67 594 右测点 图 5 4 二道河子隧道左线 K67 594 断面拱顶下沉变化曲线图 级围岩 根据各隧道拱顶沉降的量测结果分析 可以得出以下结论 稳定后各断面的拱顶下沉量一 般都不大 基本上都小于 15mm 拱顶下沉一般在埋点后 15 天就基本趋向稳定 其变形曲线 前期主要呈抛物线型 15 天之后基本上为水平线 且根据围岩状况的不同 一般来讲 级围岩拱顶下沉量较小且稳定较快 一般在一周左右 级围岩拱顶下沉量较大且 稳定时间较长 一般在 10 天之后趋于稳定 5 3周边收敛量测 收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目 周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的 反映 通过周边位移量测可以达到以下目的 判断隧道空间的稳定性 根据变位速度判 断围岩稳定程度和二次衬砌施作的合理时机 指导现场的施工 2009 年度监控组在丹海高速公路各隧道中拱顶下沉量测的工作量如 Error Reference source not found 所示 各级围岩典型的周边收敛沉降曲线如 Error Reference source not found Error Reference source not found 所示 表 5 3 丹海高速公路隧道 2009 年度拱顶沉降量测工作量及各标段监测结果汇总 合同段隧道名称拱顶沉降 个 29 2罗圈背隧道28 4旧岭隧道37 5杨家堡隧道18 6佟家隧道0 7二道河子隧道10 8乔家隧道27 9韩宝寺隧道42 合计162 各标段拱顶沉降监测结果汇总各标段拱顶沉降监测结果汇总 标段隧道名称桩号累计收敛位移量 mm K18 246水平测线5 52 K18 196水平测线5 43 K18 146水平测线7 94 K18 96水平测线5 75 K18 046水平测线6 58 K17 996水平测线5 5 K17 946水平测线6 01 K17 919水平测线6 52 K17 669水平测线5 26 K17 719水平测线6 25 K17 769水平测线6 18 K17 819水平测线5 43 K17 869水平测线5 52 K17 919水平测线5 35 YK18 191水平测线5 23 YK18 141水平测线5 52 YK18 91水平测线6 29 YK18 41水平测线5 43 YK17 992水平测线6 56 YK17 940水平测线5 2 YK17 898水平测线5 58 YK17 600水平测线7 01 YK17 650水平测线7 23 YK17 700水平测线6 54 2罗圈背隧道 YK17 750水平测线6 15 30 YK17 797水平测线6 5 YK17 848水平测线6 27 YK17 898水平测线5 89 K35 702水平测线5 78 K35 652水平测线5 92 K35 612水平测线6 1 K35 552水平测线5 76 K35 502水平测线5 59 K35 452水平测线6 03 K35 425水平测线5 89 上测线5 35 K35 410 下测线7 68 左斜测线5 31 右斜测线6 86K35 397 水平测线7 09 左斜测线5 01 右斜测线6 81K35 387 水平测线8 26 K35 357水平测线2 89 K35 327水平测线3 12 K35 078 5水平测线6 53 K35 118水平测线2 35 K35 168水平测线5 96 K35 218水平测线5 55 K35 268水平测线5 05 K35 298水平测线6 42 K35 327水平测线6 26 YK35 107水平测线6 35 YK35 157水平测线7 68 YK35 207水平测线6 29 YK35 257水平测线7 02 YK35 307水平测线6 21 YK35 335水平测线7 29 YK35 601水平测线7 08 YK35 551水平测线5 86 YK35 501水平测线6 37 YK35 485水平测线6 47 上测线7 59 YK35 470 下测线8 24 左斜测线6 68 右斜测线9 95YK35 455 水平测线6 74 左斜测线5 09 右斜测线10 61 4旧岭隧道 YK35 440 水平测线5 75 31 左斜测线6 13 右斜测线10 07YK35 425 水平测线6 5 左斜测线5 94 右斜测线9 53YK35 410 水平测线5 56 左斜测线5 84 右斜测线10 53YK35 395 水平测线6 56 YK35 375水平测线8 02 YK35 335水平测线9 08 K38 105水平测线12 11 K38 051水平测线9 92 K38 017水平测线8 88 K37 958 2水平测线11 32 K37 928水平测线11 36 K37 898水平测线10 98 K37 860水平测线10 32 左斜测线12 22 右斜测线11 66K37 832 水平测线12 03 左斜测线12 03 右斜测线10 02K37 760 水平测线9 92 YK38 143水平测线10 75 YK38 93水平测线9 88 YK38 43水平测线9 8 YK38 002水平测线12 22 YK37 967水平测线11 72 YK37 937水平测线12 03 YK37 863水平测线12 31 左斜测线5 36 右斜测线5 26YK37 760 水平测线5 05 左斜测线3 54 右斜测线3 25 5杨家堡隧道 YK37 700 水平测线2 08 左斜测线11 01 水平测线16 46K67 594 右斜测线11 95 左斜测线10 93 7二道河子隧道 K67 604 水平测线14 82 32 右斜测线10 23 左斜测线11 17 水平测线15 55K67 614 右斜测线11 6 左斜测线10 77 水平测线14 72K67 624 右斜测线9 86 左斜测线12 00 水平测线14 32K67 632 右斜测线12 42 左斜测线12 57 水平测线17 36YK67 569 右斜测线13 44 左斜测线10 55 水平测线15 79YK67 579 右斜测线11 68 左斜测线10 92 水平测线16 68YK67 589 右斜测线11 62 左斜测线10 29 水平测线13 83YK67 599 右斜测线10 91 左斜测线10 16 水平测线14 83YK67 607 右斜测线9 82 K74 487水平测线12 99 K74 517水平测线12 85 K74 535水平测线9 89 K74 550水平测线11 66 K74 567水平测线10 02 K74 580水平测线10 85 K74 596水平测线11 88 K74 806水平测线13 48 K74 775水平测线12 29 K74 746水平测线11 07 K74 711水平测线10 41 K74 684水平测线10 45 K74 668水平测线11 82 K74 656水平测线10 62 K74 640水平测线9 21 K74 625水平测线10 28 8乔家隧道 K74 610水平测线10 04 33 YK75 551水平测线18 79 YK75 571水平测线17 11 YK75 591水平测线16 54 YK75 611水平测线13 48 YK75 631水平测线10 58 YK75 655水平测线11 08 YK74 769水平测线13 37 YK74 735水平测线12 63 YK74 708水平测线11 35 YK74 674水平测线11 04 K90 989水平测线5 35 K90 960水平测线4 82 K90 925水平测线4 63 K90 887水平测线5 65 K90 854水平测线5 68 K90 821水平测线6 07 K90 789水平测线6 31 K90 742水平测线7 12 K90 710水平测线7 74 K90 672水平测线5 7 上测线5 77 K90 384 下测线5 46 上测线3 95 K90 397 下测线6 06 上测线5 29 K90 411 下测线5 24 上测线6 68 K90 427 下测线6 26 上测线8 01 K90 440 下测线6 69 上测线5 73 K90 457 下测线5 56 上测线5 56 K90 474 下测线6 21 上测线6 27 K90 491 下测线5 23 K90 518水平测线5 93 K90 551水平测线5 92 K90 586水平测线6 04 YK90 942水平测线5 54 YK90 901水平测线5 81 YK90 866水平测线5 24 YK90 833水平测线6 25 9韩宝寺隧道 YK90 801水平测线5 6 34 YK90 764水平测线6 05 YK90 730水平测线7 07 YK90 698水平测线6 58 YK90 665水平测线7 62 YK90 628水平测线5 61 上测线5 4 YK90 304 下测线5 41 上测线5 75 YK90 319 下测线6 16 上测线5 34 YK90 337 下测线5 69 上测线6 89 YK90 352 下测线7 93 上测线7 5 YK90 369 下测线6 73 上测线6 51 YK90 384 下测线6 31 上测线5 53 YK90 403 下测线5 64 YK90 422水平测线6 11 YK90 458水平测线5 33 YK90 483水平测线5 85 YK90 517水平测线4 71 35 051015202530 0 1 2 3 4 5 6 7 8 水平收敛 mm 时间 d YK35 601 图 5 5 旧岭隧道右线出口 YK35 601 断面下测线收敛变化曲线图 级围岩 图 5 6 韩宝寺隧道左线出口 K90 887 断面累积收敛变化曲线图 级围岩 36 图 5 7 韩宝寺隧道左线进口 K90 427 断面累积收敛变化曲线图 级围岩 051015202530 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 水平收敛 mm 时间 d K67 594 左斜测线 K67 594 水平测线 K67 594 右斜测线 图 5 8 二道河子隧道左线 K67 594 断面收敛变化曲线图 级围岩 根据各隧道周边收敛的量测结果分析 可以得出以下结论 周边收敛规律与拱顶沉降规律 相近 稳定后各断面的收敛量一般都不大 基本上都小于 20mm 周边收敛一般在埋点后 15 37 天就基本趋向稳定 其变形曲线前期主要呈抛物线型 15 天之后基本上为水平线 且根据围 岩状况的不同 一般来讲 级围岩收敛量较小且稳定较快 一般在一周左右 级 围岩收敛量较大且稳定时间较长 一般在 10 天之后趋于稳定 5 4初衬与二衬之间压力量测 隧道开挖后 围岩要向净空方向变形 而支护结构要阻止这种变形 这样就会产生围岩 作用与支护结构上的围岩压力 围岩压力量测 通常情况下是指围岩与支护或喷层与二次衬 砌混凝土间的接触压力的测试 其目的是了解围岩压力的量值及分布状态 判断围岩和支护 的稳定性 分析二次衬砌的稳定性和安全度 根据合同要求 监控组在在施工单位的配合下 于 2009 年 10 月 28 日对 YK74 380 断面 安装压力盒 检测围岩与衬砌混凝土之间的接触压力 从 2009 年 10 月 29 日开始采集数据 历史一个月 Error Reference source not found 表示了一个月来各测点压力的时程变化图 从 中可以看出衬砌各个位置压力的大小及分布规律 图 5 9乔家隧道 YK74 380 断面初衬和二衬间压力变化 本断面各埋设点的接触压力变化曲线均呈抛物线型 自拱顶 拱腰 边墙 对应部位的接 触压力依次减小 到第 27 天时基本上个测点值都趋于稳定 并且值很小 说明围岩变形较 小 满足了二衬施作的要求 拱顶位置的接触压力量测值最大 自埋设 26 天后趋于的稳定 值为 0 21MPa 左 右侧拱腰部位的接触压力变化曲线基本一致 说明该断面上下短台阶新 奥法开挖施工过程中无偏压现象发生 它们自埋设 27d 后所趋于的稳定值分别为 0 085 和 0 0962MPa 埋设在边墙部位的接触压力值则较小 例如左侧边墙部位自埋设 27d 后所趋于 的稳定值就仅为 0 0481MPa 图中各测点压力图都有一个先增大又减小又增大的一小段 这是混凝土硬化过程的一个 体现 38 5 5二衬混凝土表面应力量测 混凝土应力量测是指二次衬砌模筑混凝土应力量测 其目的是了解混凝土层的变形特性 以及混凝土的应力状态 掌握其所受应力的大小 判断喷射混凝土层的稳定状况 判断支护 结构长期使用的可靠性以及安全程度 检验二次衬砌设计的合理性 积累资料 根据合同要求 在施工单位的配合下 项目组于 2009 年 10 月 28 日对 YK74 365 断面安 装传感器 检测衬砌混凝土在施工期间应力的变化 从 2009 年 10