淺埋暗挖巖石隧道下穿公路引起的路面沉降監測分析★

丁振杰 婁寶娟 蔣云昕 朱家成

(1.寧海縣交通建設工程質量安全監督站，浙江 寧波 315600； 2.寧海縣交通集團有限公司，浙江 寧波 315600； 3.浙江中交通力工程設計有限公司，浙江 杭州 310011)

1 概述

近年來，隨著我國基礎設施大規模建設，鐵路、公路等級大幅提高，路網密度逐步增大，出現了大量新建隧道下穿既有運營公路的情況[1]。新建隧道下穿既有公路的施工不可避免地會對地層產生擾動，必然會引起不同程度的路面沉降[2]，對路面沉降進行分析與控制是保證高速公路正常運營的關鍵。

烏巖山隧道是甬臨線寧海梅林至山河嶺段改道工程中下穿甬臺溫高速公路的一座分離式巖石公路隧道，采用的施工方法是淺埋暗挖法。本文對寧海縣烏巖山隧道施工引起的甬臺溫高速公路沉降監測數據進行了分析，并討論了路面沉降對高速公路行車安全的影響。

2 工程簡介[3]

2.1 基本情況

烏巖山隧道是甬臨線寧海梅林至山河嶺段改道工程中下穿甬臺溫高速公路的一座分離式隧道，左洞長495 m(ZK8+675～ZK9+170)，右洞562 m(YK8+648～YK9+210)；下穿甬臺溫高速段左右洞里程分別為左洞ZK9+064～ZK9+112，長48 m；右洞YK9+092～YK9+140，長48 m。隧道拱頂距離高速路面最小距離5.7 m，高速公路中央分隔帶處地下管線距離最小凈距僅為4.64 m。該隧道臨近甬臺溫高速鐵路，其延伸方向與甬臺溫高速鐵路延伸方向近似平行。高鐵隧道中心線與烏巖山隧道右洞中心線距離為45 m。烏巖山隧道主線技術標準采用交通部頒發的JTG B01—2014公路工程技術標準[3]及JTG D20—2006公路路線設計規范[5]規定的設計速度為80 km/h的一級公路標準，其左右洞橫斷面設計尺寸相同，內半徑均為5.7 m。

2.2 工程地質情況

該隧道地貌屬低山丘陵區，地形起伏較大，植被較發育，覆蓋層厚薄不一，下伏基巖為燕山晚期花崗巖。烏巖山隧道下穿高速公路段圍巖主要為中風化花崗巖，巖石完整性一般，敲擊聲脆，巖芯呈柱狀、短柱狀，柱長5 cm～20 cm左右，節理裂隙較發育，節理面較粗糙，局部巖芯呈碎塊狀，RQD值一般為20%～55%左右。中風化花崗巖單軸抗壓強度為41.8 MPa，軟化系數為0.735，圍巖巖體基本質量指標修正值[BQ]=295。

2.3 施工方法

本工程采用了一種新的機械施工方法：挖掘機安裝規格φ2 200 mm巖石鋸+155型、140型、135型液壓破碎錘組合施工。具體開挖工藝是：挖掘機安裝巖石鋸先對巖體進行縱向切割，然后使用液壓破碎錘對巖石進行破碎作業。

3 路面沉降監測分析

3.1 監測布置

如圖1所示，在甬臺溫高速公路路面上共布置6個斷面AR，BR，CR，AL，BL，CL，每個斷面在左右隧道上各布置6個測點。注意圖中“R”代表“右隧道”，“L”代表“左隧道”。

3.2 監測結果

高速公路各斷面路面測點累計沉降—時間過程曲線如圖2所示。由圖2可知：

1)隨著隧道開挖進行，高速公路路面沉降會逐漸增大，隨后逐漸收斂；

2)沉降一般30 d左右收斂完成(除BR斷面42 d和CR斷面15 d外)；

3)各個測點最終的累計沉降量為4.6 mm～ 8.1 mm，小于一般的控制基準30 mm[6]，故認為該隧道施工引起的高速公路路面沉降對行車安全影響不大，這與實際行車體驗反映一致。

4 結語

對甬臨線寧海梅林至山河嶺段改道工程烏巖山隧道施工引起的甬臺溫高速公路路面沉降監測數據進行分析，可得到以下結論：

1)隨著隧道開挖進行，高速公路路面沉降會逐漸增大，隨后逐漸收斂；

2)6個監測斷面中，4個斷面在30 d左右沉降收斂完成，另外兩個分別為15 d和42 d；

3)各個測點最終的累計沉降量為4.6 mm～8.1 mm，小于一般的控制基準30 mm，故認為該隧道施工引起的高速公路路面沉降對行車安全影響不大，這與實際行車體驗反映一致。