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目前，公路隧道普遍采用的施工方法為新奧法(即復合式襯砌)，其基本原理為充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用以錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，及時對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護結構的監控、測量來指導地下工程的設計與施工。隧道監控量測是隧道新奧法設計和施工的重要組成部分，對于及時了解隧道開挖后的變形狀況，確定和研究隧道支護效果及隧道安全施工具有十分重要的意義。其主要作用有:(1)確保施工安全及結構的長期穩定性;(2)驗證支護結構效果，確認支護參數和施工方法的準確性，為調整支護參數和施工方法提供依據并優化設計，以達到動態設計的目的;(3)確定二次襯砌施作時間;(4)積累量測數據，為信息化設計與施工提供依據。

1工程概況

阿爾格勒特山隧道為一座上、下行分離式的四車道高速公路長隧道，右線全長2515m，左線全長2479m。隧道最大埋深約95m，暗洞最小埋深約6m。隧道基本處于基巖裸露區，基巖為泥盆系呼吉爾斯特組和朱魯木特組(D2h+3z)安山巖、安山玢巖等。地質構造相對復雜，隧址區為一短軸背斜軸部，發育有一系列斷層和褶皺，在隧道擬穿越地段，發育有兩條斷裂。隧道圍巖為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級，對應的隧道結構設計類型為Ⅲ、Ⅳq、Ⅳa、Ⅳb、Ⅴq、Ⅴ型襯砌，采用光面控制爆破，Ⅲ級圍巖按全斷面開挖;Ⅳ、Ⅴ級圍巖按上下臺階法開挖。隧道支護襯砌參數見表1。

2施工監測設計

2.1監測項目、方法及頻率

根據設計圖紙和施工規范要求，本隧道施工監測項目、方法及頻率見表2。

2.2監測控制標準

位移控制基準見表3。

3施工監測分析

3.1地質和初期支護觀察

3.1.1觀測內容

3.1.1.1對開挖后沒有支護的圍巖(1)巖質種類和分布狀態，近界面位置的狀態;(2)巖性特征:巖石的顏色、成分、結構、構造;(3)地層時代歸屬及產狀;(4)節理性質、組數、間距、規模、節理裂隙的發育程度和方向性，斷面狀態特征，充填物的類型和產狀等;(5)斷層的性質，產狀，破碎帶寬度、特征;(6)溶洞的情況;(7)地下水類型，涌水量大小，涌水壓力，濕度等;(8)開挖工作面的穩定狀態，頂板有無剝落現象;(9)核準圍巖級別。

3.1.1.2開挖后已支護段(1)初期支護完成后對噴層表面的觀測及裂縫狀況的描述和記錄;(2)有無錨桿被拉脫或墊板陷入圍巖內部的現象;(3)噴混凝土是否產生裂隙或剝離，要特別注意噴混凝土是否發生剪切破壞;(4)有無錨桿和噴混凝土施工質量問題;(5)格柵鋼架有無被壓彎現象;(6)是否有底鼓現象。

3.1.1.3洞外觀察主要是了解洞口、洞身和淺埋段的地表變形、開裂情況，判別松動區范圍。

3.1.2觀測方法

利用地質素描、照相或攝像技術將觀測到的有關情況和現象進行詳細記錄，觀測中，如發現異常現象，要詳細記錄地質和支護狀態信息，發現的時間、具體的里程位置。

3.1.3測試儀器地質羅盤，地質錘，放大鏡，數碼照相機。

3.1.4結果分析

監測過程中，通過人工肉眼觀察(必要時進行拍照和量測)，描述和記錄隧道掌子面和支護的地質情況、巖層產狀、裂隙、地下水、溶洞、滲水等影響工程施工的因素;同時描述和記錄圍巖支護效果，以此對圍巖穩定性做出經驗性的評價，判斷圍巖類別是否與設計相符，從而指導施工安全、高效地進行。實踐證明，對隧道掌子面的工程地質與水文地質的觀察和描述，對于判斷圍巖穩定性和預測開挖面前方地質條件十分重要;掌子面附近初期支護的觀察和裂縫描述，對于圍巖穩定性的判斷和開挖方法及支護參數的檢驗也是不可缺少的。

3.2地表下沉

3.2.1測點布置

在隧道淺埋地段，洞室開挖的擾動會直接影響到地面，通過對地面沉降的監測，可直接判斷施工狀態的好壞。在隧道左、右洞進、出口，垂直于隧道軸線共埋設了5個主斷面，在每個主斷面按照設計間距布置各監控點。對地面沉降，現選取隧道進口右洞某斷面對變形加以分析，監控點埋設布置情況見圖1。

3.2.2量測數據各監控點編號以距離隧道中心線上方地表處的距離值進行編號，各監控點累計沉降量表4，根據表繪制各監控點累計沉降量見圖2。

3.2.3地表沉降分析

由圖2可以看出:地表沉降最大值發生在隧道中心上方地表處，并沿襯砌中心線向兩邊遞減擴散。

3.3水平凈空收斂和拱頂下沉

3.3.1數據整理

選取隧道內Ⅲ級圍巖某斷面開挖時的拱頂沉降和水平凈空收斂監測數據進行分析，其拱頂沉降和水平凈空收斂監測數據見表5。

3.3.2水平凈空收斂回歸計算

將表5水平凈空收斂數據分別按指數函數、對數函數、雙曲函數進行回歸計算得到以下三個方程:指數函數:u=21.4682×e(－1.9268/t)相關系數r=－0.9885對數函數:u=24.8844－7.3965/lg(1+t)相關系數r=－0.9482雙曲函數:u=t/(0.2383+0.0315t)相關系數r=0.9916結論:以上三種回歸方程中雙曲函數的相關系數R的絕對值最趨近1，其回歸精度較高，故選用u=t/(0.2383+0.0315t)代表該斷面水平凈空收斂水平測線的收斂情況(圖4)。

3.3.3拱頂沉降回歸計算

將表5拱頂沉降收斂數據分別按指數函數、對數函數、雙曲函數進行回歸計算得到以下三個方程:指數函數:u=33.1320×e(－1.5854/t)相關系數r=－0.9913對數函數:u=38.2610－10.3934/lg(1+t)相關系數r=－0.9669雙曲函數:u=t/(0.1056+0.0244×t)相關系數r=0.9961結論:以上三種回歸方程中雙曲函數的相關系數R的絕對值最趨近1，其回歸精度較高，故選用u=t/(0.1056+0.0244×t)代表該斷面拱頂沉降的收斂情況(圖5)。

3.3.4分析及應用

3.3.4.1水平凈空收斂分析根據選定的雙曲函數方程回歸曲線進行分析，求得其最終總位移量為1/B=31.75mm，當開挖后23d后，其位移量為21.21mm，為總位移量的67%，根據求導公式求得第23d的位移速率為0.26mm/d，根據公路隧道施工技術規范(JTJ042－2004)9.

3.4可判定圍巖及初期支護水平凈空收斂在開挖23d后還未穩定，不能進行下道工序二次襯砌施工，需繼續進行監測。

3.3.4.2拱頂沉降分析根據選定的雙曲函數方程回歸曲線進行分析，求得其最終總位移量為40.98mm，當開挖23d后，其位移量為31.35mm，為總位移量的76%，根據求導公式求得第23d的位移速率為0.24mm/d，根據公路隧道施工技術規范(JTJ042－04)9.3.4可判定圍巖及初期支護拱頂沉降在開挖23d后還未穩定，不能進行下道工序二次襯砌施工，需繼續進行監測。

3.3.4.3綜上分析，可得出以下結論:此段圍巖在開挖23d后圍巖周邊位移及拱頂沉降均未穩定，不得進行二次襯砌施工，需繼續進行監控量測。

4結束語

通過監控量測在本隧道中的應用，可及時掌握圍巖和初期支護在施工過程中的變形和穩定情況，確定二次襯砌的施工時間，保證了施工安全和施工質量，各種支護結構形式相對穩定，同時為修正設計提供了依據，說明監控量測是隧道新奧法施工過程中必不可少的重要程序。