淺埋偏壓隧道施工中深部位移監測技術探析

■張 凱 ■四川公路橋梁建設集團有限公司，四川 成都 610041

1 工程概況

在監測方進駐工地之前，隧道出口段已經開挖250 米，而大約有70米已經做了二襯，但由于隧道的出口段處于嚴重的偏壓地段，在修建的過程中，已經施作二襯的部分產生了嚴重的病害，在靠山體內側，隧道的拱腰出現了一些縱向裂縫，拱頂有部分斜裂縫，而在山體的外側，隧道的墻角則出現了縱向裂縫，經過測量，在拱腳處的縱向裂縫有的已經達到了10mm 左右，見圖1、2。

圖1 隧道出口段病害

圖2 山體外側拱腳處縱向裂縫圖

2 工程措施

面對出現的病害，我們首先要判斷病害產生的原因，即到底是山體滑動還是支護參數不夠引起的?經過多方討論，最后決定采用CX-3C系列測斜儀(工作原理見圖3)對山體的深層土體進行位移監測，根據監測數據，判斷山體是否出現滑動，如果山體未出現滑動現象，那么就要采取一定的措施，比如提高支護參數以抵抗山體的側壓力。

圖3 CX-3C 測斜儀工作原理圖

根據《建筑基坑工程監測技術規范》(GB50497 -2009)的要求，土體深層水平位移監測點宜布置有代表性的部位。監測采用在土體中預埋測斜管，通過測斜儀觀測各深度處水平位移。當測斜管埋設在土體中，以測斜管底為固定起算點時，管底應嵌入到穩定的土體中。

本次監測在隧道出口段裂縫比較多的里程斷面布置三個測斜孔，深部位移監測布置見圖4。其中1 號孔位于隧道右線，距隧道中心線10 米，標高437.20;2 號孔位于隧道中心線正上方，標高443.20;3 號孔位于隧道左線，距隧道中心線10.5 米，標高451.35。3 號孔深29 米共計58 個位移點，2 號孔深18 米共計36 個位移點，1 號孔深25 米共計50 個位移點。(每0.5 米一個測點)

在進行深部位移測孔鉆孔過程中，我們發現，有一部分水從隧道的裂縫流出(見圖5)，這給我們提供了一個信息，在后期隧道加固過程中，在對裂縫的處治時要特別注意，比如用高壓混凝凝土填實裂縫，以免雨季時水對襯砌的腐蝕。

3 現場監測數據分析

經過近2 個月的持續觀測，我們得到了比較真實的關于山體是否滑動的數據。如下圖6 所示。(‘+’表向X、Y 正向位移;‘-’表向X、Y 反向位移;由于測量結果變化很小，為便于在圖表中表達清晰，選取每隔10 天的部分結果進行分析。)

圖4 深部位移監測布置示意圖

圖5 鉆孔裂縫處漏水圖

圖6 各方向位移變化量圖

由上圖6 分析可知:

(1)1 號孔位于隧道的左側，即山體外側，在孔深22m 處附近X 方向有較大累積變化量，最大累積變化量達到1.6mm，雖然測斜管周圍在回填時是用細砂回填，但是在鉆孔時經過對孔壁的擾動，再經過幾次雨水后，雨水帶動孔周圍細小的土粒進入測斜管內，造成測斜管內的底部沉積了部分淤泥。經過多次現場測量后發現，在每次測量完1 號孔后都會在測斜探頭的末端殘留很多淤泥，分析可能是由于這部分淤泥隨著測斜儀探頭由孔底帶到孔深為22m 附近后固結在測斜管上，造成對這幾個測點測量結果的影響，1 號孔各點Y 方向的累積變化量都未超過1mm。

(2)2、3 號孔各測點的X、Y 方向隨著深度的增加出現小幅波動現象，且最大累積變化量都未超過1mm，分析原因是由測量誤差引起的。

經過以上數據進行綜合分析，我們可以確定在監測期間，山體并沒有出現滑動現象，從監測數據可以看出，山體基本處于穩定狀態，那么在后期對二次襯砌病害的處理就基本可以圍繞加強支護參數方面去采取處治措施。

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