中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
楊溪隧道的地質(zhì)問(wèn)題比較集中，包括隧道下穿碎裂帶以及豐富的地下水可能出現(xiàn)的涌水。在楊溪隧道施工過(guò)程中，預(yù)警措施采用監(jiān)控量測(cè)與地質(zhì)超前預(yù)報(bào)相結(jié)合的方式，比較準(zhǔn)確地判斷圍巖的變化及不良地質(zhì)的性質(zhì)，以詳細(xì)的技術(shù)資料保證了施工的安全，并為工程變更提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞：隧道施工；地質(zhì)超前預(yù)報(bào)；監(jiān)控量測(cè)；數(shù)據(jù)分析
前言
隨著科技的進(jìn)步和工程技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)地下空間的利用將得到更多重視。隧道作為山嶺地區(qū)公路、鐵路建設(shè)不可缺少的一部分，將會(huì)起著越來(lái)越重要的作用。盡管前期勘察進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)鉆探，但由于隧道位于地層之中，對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境的變化很敏感，無(wú)法完全掌握隧道所在地質(zhì)條件。這就需要在隧道工程施工過(guò)程中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)，從而判斷圍巖和隧道的穩(wěn)定狀態(tài)、以保證施工安全進(jìn)行。文章以廣樂(lè)高速公路楊溪隧道為例，總結(jié)和提出了監(jiān)控量測(cè)及信息反饋分析研究方法，對(duì)工程實(shí)踐與研究具有一定的參考價(jià)值。
1 工程概況及存在的工程地質(zhì)問(wèn)題
廣樂(lè)高速公路是京港澳高速公路粵境段的復(fù)線。本區(qū)屬中亞熱帶濕潤(rùn)型季風(fēng)氣候區(qū)，地震基本烈度Ⅵ度，地表水系較發(fā)育，在隧道進(jìn)出口兩側(cè)沖溝處常年溪流不斷，水量隨季節(jié)有明顯變化。該隧道地下水為基巖風(fēng)化帶內(nèi)的裂隙水，豐富的地下水水源，使得隧道區(qū)地下水較為發(fā)育，施工時(shí)要注意排水、預(yù)防涌水。
存在的工程地質(zhì)問(wèn)題有圍巖變形破壞問(wèn)題；涌水和突水問(wèn)題；地面沉陷與塌陷問(wèn)題；其他隧道地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，如巖溶塌陷、高地溫、瓦斯爆炸和有害氣體的突出等災(zāi)害問(wèn)題。
2 內(nèi)容與目的
目前，地質(zhì)超前預(yù)報(bào)分為地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、地層巖性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、地下水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和不良地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。其主要目的：清晰的了解掌子面前方的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，以確保工程施工的順利進(jìn)行；進(jìn)一步減小地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率和造成危害的程度；為工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供地質(zhì)依據(jù)；為竣工文件的編制提供地質(zhì)資料。
3 監(jiān)測(cè)方案與數(shù)據(jù)分析方法
擬監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目主要有拱頂下沉、地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察、周邊收斂、錨桿拉拔力檢測(cè)、地表下沉和圍巖內(nèi)部位移量測(cè)。拱頂下沉量測(cè)點(diǎn)，在拱頂中心線上布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)；圍巖體內(nèi)位移量測(cè)每個(gè)斷面布設(shè)3～5個(gè)量測(cè)點(diǎn)；接觸壓力每斷面布設(shè)3～7個(gè)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，力學(xué)分析法和經(jīng)驗(yàn)法都是分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)隧道的穩(wěn)定性所常用的方法。力學(xué)計(jì)算法一般用于調(diào)整和確定支護(hù)系統(tǒng)，而經(jīng)驗(yàn)法則主要是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)建來(lái)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從而分析圍巖的穩(wěn)定性及支護(hù)系統(tǒng)的工作情況。
4 楊溪隧道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析
ZK66+100斷面位于楊溪隧道出口洞身段，設(shè)計(jì)IV級(jí)圍巖，上部為土層、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、夾薄層泥質(zhì)砂巖，巖體破碎狀、穩(wěn)定性差、易坍塌，洞身開(kāi)挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。觀測(cè)數(shù)據(jù)如圖2、圖3、圖4所示。
分析可以發(fā)現(xiàn)，拱頂下沉量與圍巖收斂量相比更大，但二者具有相同的變化趨勢(shì)，這與實(shí)際工程規(guī)律相符。由圍巖壓力時(shí)序圖的變化趨勢(shì)，可以發(fā)現(xiàn)其與內(nèi)空變位收斂曲線的變化趨勢(shì)相近。時(shí)序圖初期的動(dòng)蕩變化反映了圍巖原始應(yīng)力狀態(tài)破壞后，在開(kāi)挖面周邊范圍的巖體出現(xiàn)應(yīng)力重分布現(xiàn)象，圍巖最終重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。通過(guò)施工監(jiān)測(cè)，可以直觀地調(diào)整施工節(jié)奏，在保證安全的情況下加快施工進(jìn)度。
5 結(jié)束語(yǔ)
?。?）監(jiān)測(cè)隧道整體結(jié)構(gòu)的受力變形是監(jiān)控量測(cè)的主要內(nèi)容。監(jiān)控量測(cè)以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋于施工，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足之處從而優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，最終使隧道施工順利完成。（2）目前，外部條件因素嚴(yán)重制約著監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)相互對(duì)比才能準(zhǔn)確的得出用于指導(dǎo)施工結(jié)論。（3）開(kāi)挖會(huì)破壞巖體的最初應(yīng)力狀態(tài)，使巖體內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生重分布，出現(xiàn)收斂與下沉。監(jiān)控量測(cè)可以在施工過(guò)程中，及時(shí)地了解圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的受力與變形信息，分析判斷其發(fā)展的趨勢(shì)，從而對(duì)圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以達(dá)到了及時(shí)調(diào)整施工節(jié)奏、優(yōu)化支護(hù)參數(shù)并進(jìn)行施工決策的目的。同時(shí)，將量測(cè)的數(shù)據(jù)與反饋分析技術(shù)結(jié)合起來(lái)的方法，能夠更全面、真實(shí)地反映圍巖狀態(tài)變化，以修正后的參數(shù)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，則得出的結(jié)果將與實(shí)際情況較為吻合。（4）監(jiān)測(cè)采集了圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)的變化趨勢(shì)，通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的分析，密切監(jiān)視圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，并將監(jiān)控信息及時(shí)地反饋，可以確保隧道穩(wěn)定和施工安全。
