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1、淺談公路隧道與鐵路隧道交叉段落施工的監控量測方案摘要：文章主要介紹了寨頭隧道上跨向莆鐵路三條隧道，在應用微震控制爆破技術施工的過程中，所采用的監測量控方案工作原理、方法及內容等。關鍵詞：隧道，上跨，監控，量測1 交叉段落的概況寨頭隧道與向莆鐵路三條隧道交叉,寨頭隧道上跨向莆鐵路城峰隧道，交叉段落為：左線ZK37+362-ZK37+451,長89米，右線YK37+408-YK37+482，長74米。左線與三條鐵路交叉點樁號分別為：ZK37+362（距鐵路隧道拱頂26m）、ZK37+417（距鐵路隧道拱頂23.4m)、ZK37+451（距鐵路隧道拱頂26m）;右洞交叉點樁號分別為：YK37+4082、（距鐵路隧道拱頂22.2m)、YK37+450（距鐵路隧道拱頂19。1m）、YK37+482（距鐵路隧道拱頂21。6m），最小高差19.1米。寨頭隧道右洞與城峰2#隧道交叉段落最小凈距為19。1m,寨頭隧道已開挖一定的深度,設計交叉段落隧道長度約100m采用微震控制爆破技術進行施工，以確保向莆鐵路城峰隧道不受爆破震動的不利影響。1.1工程地質情況該段圍巖主要為III級、IV級和V級圍巖,主要工程地質情況為：（1）該隧址區地圍巖為風化流紋質熔結凝灰巖，巖體較破碎，節理裂隙較發育，較堅硬巖.（2）根據施工圖中地質說明,呈鑲嵌破裂結構，在開挖過程中地下水可能多呈淋雨狀、點滴狀，側壁基本穩定，拱頂無支3、護時易產生塌方、掉塊。1.2交叉段的開挖爆破方案針對寨頭隧道與向莆鐵路城峰隧道相交叉最近僅19.1m的狀況，設計交叉段落隧道長度約100m采用微震控制爆破技術進行施工，以盡量減小爆破震動對鐵路隧道的影響，以確保隧道施工安全及確保向莆鐵路城峰隧道不受爆破震動的不利影響。2、 監測及評估內容與方法針對工程實際情況，本項目的監測及評估內容及采取的方法如下：（1）寨頭隧道穿越段施工前，通過現場調查初步,確認穿越段向莆鐵路城峰隧道的結構健康狀況(即是否有既有病害）;（2）按照爆破安全規程（GB67222003），初步分析施工爆破方案對向莆鐵路城峰隧道的影響程度；（3）穿越段施工期間，對向莆鐵路城峰隧道進4、行監控量測，監測內容包括: 爆破震動監測； 表面應變監測； 變形監測,包括拱頂下沉、收斂變形、墻基沉降；（4）施工結束后，進行現場調查，施工前調查結果進行對比，確認有無新增隧道病害.3、隧道病害的調查方案鐵路隧道病害指襯砌混凝土由于物理或化學等原因引起的襯砌混凝土開裂、漏水、腐蝕、疏松、表面脫落或掉塊等現象。向莆鐵路城峰隧道為剛完成主體結構的建設期鐵路隧道。病害調查主要針對以下兩點：(1)既有裂縫；（2）表面滲漏水；4、爆破對隧道影響分析工況寨頭隧道與向莆鐵路三條隧道交叉，寨頭隧道上跨向莆鐵路城峰隧道，根據交叉位置,寨頭隧道在上跨過程中，穿越III級、IV級、V級圍巖段，需分析這三個圍巖段的爆5、破參數對城峰1#、2、3隧道的影響。（1）城峰1隧道，3種工況（分別為寨頭隧道III級、IV級、V級圍巖段爆破對其影響)；（2）城峰2#隧道,3種工況(分別為寨頭隧道III級、IV級、V級圍巖段爆破對其影響）；（3）城峰3隧道,3種工況（分別為寨頭隧道III級、IV級、V級圍巖段爆破對其影響）。共計9種工況.5、隧道監測方案本項目監測具體監測項目及要求見下表。監測項目表編號項目名稱儀器設備或方法要求及目的1爆破震動監測爆破震動記錄儀實施過程中，只監測影響最大的隧道(距離寨頭放炮位置最近)，達到以下目的：（1）最大震動斷面發生的位置和方向監測;（2)爆破地震波衰減規律觀測;（3）爆破地震效應跟蹤6、監測。2周邊收斂量測高精度全站儀根據位移、收斂狀況、斷面變形狀態等判斷周邊圍巖體及襯砌的穩定性.3拱頂下沉量測高精度全站儀監視隧道拱頂下沉，了解斷面的變形狀態，判斷隧道拱頂襯砌的穩定性。4墻基沉降觀測高精度全站儀在左右墻基對稱布置沉降觀測點，根據下沉位移量判定隧道左右側是否存在橫向不均勻沉降.5二襯應變量測混凝土表面應變計了解隧道二襯應變狀態，判斷二襯混凝土受張拉狀況.5。1 爆破震動監測方案（一）監測儀器及系統原理傳統爆破測試工作量大、測試方式較落后、現場布線困難、數據處理較復雜。本項目采用3臺爆破震動記錄儀（其中1臺備用），可同時監測2個點的爆破震動信號，每個點布置3個速度傳感器，其中垂直7、速度傳感器1個，水平速度傳感器2個。采用四川拓普測控科技有限公司生產的UBOX20016震動信號自記儀。儀器需具有對地震波、機械震動和各種沖擊信號進行記錄、數據分析、結果輸出、顯示打印、數據存儲的便攜式儀器的功能.當傳感器把爆破的地震波速度轉換成電壓信號，通過A/D轉換為數字信號,記錄到儀器中的存儲器里，測試完成后由數據線傳送到計算上，由計算機對信號進行計算處理，最后以報告的形式輸出到打印機或者存儲到硬盤。爆破震動監測系統流程見下圖所示.爆破震動監測系統流程（二）測點布置方案爆破震動監測點布設圖寨頭隧道與向莆鐵路三條隧道交叉，寨頭隧道上跨向莆鐵路城峰隧道，根據交叉位置，向莆鐵路城峰各隧道受爆破8、影響相對較大的具體里程為：（1）城峰1隧道，DK490+220.19DK490+265。34，實施過程中，只監測影響最大的隧道（距離寨頭放炮位置最近），擬布設6個變形監測斷面；（2)城峰2#隧道,FDK490+198。2FDK490+233。9，實施過程中，只監測影響最大的隧道（距離寨頭放炮位置最近），擬布設6個變形監測斷面；（3)城峰3#隧道，YDK490+380。95YDK490+417.5，實施過程中，只監測影響最大的隧道（距離寨頭放炮位置最近），擬布設6個變形監測斷面;合計布設18個變形監測斷面。5。2 變形監測(一）周邊收斂量測（1）量測內容隧道周邊收斂量測，是量測隧道內壁相對位移的9、變化。（2）量測方法在監測斷面拱頂和邊墻量測，布置三個測點，考慮到現場的可操作性，用高精度全站儀（要求誤差小于0。5mm）讀取每兩點坐標，計算測點連線方向的相對位移。(3）測試儀器高精度全站儀、反射片等.（二)拱頂下沉量測(1)量測內容拱頂下沉量測對隧道拱頂測點的沉降位移值進行量測，是相對于假定不動點的位移。（2）量測方法在每個量測斷面的拱頂中心埋設一個掛鉤,然后在掛鉤上纏繞膠布，再在膠布上粘貼全站儀反射貼片，用全站儀讀取數據。(3）測試儀器（三)墻基沉降觀測（1)量測內容、量測方法：在左右墻基對稱布置沉降觀測點，用高精度全站儀進行監測，根據下沉位移量判定隧道是否存在不均勻沉降。（2）量測儀器10、全站儀、反射片等。(四）測點布設及監測斷面間距測點詳細布置圖如下圖所示。注：由于鐵路隧道最不利變形點在邊墻中部，采用收斂計量測不具備可操作性，故變形監測統一采用高精度全站儀監測。變形測點布設圖寨頭隧道與向莆鐵路三條隧道交叉，寨頭隧道上跨向莆鐵路城峰隧道，根據交叉位置，向莆鐵路城峰隧道變形測點布置具體里程為：(1）城峰1#隧道,DK490+210DK490+270，每10米布設一個斷面，共布設7個變形監測斷面；（2）城峰2#隧道，FDK490+190FDK490+240，每10米布設一個斷面,共布設6個變形監測斷面；（3）城峰3隧道，YDK490+370YDK490+420，每10米布設一個斷面11、，共布設6個變形監測斷面；合計布設19個變形監測斷面。5.3 襯砌表面應變監測方案（1）量測內容二襯應變量測對二襯混凝土應變的量測，判斷二襯混凝土受張拉狀況。（2）量測方法在監測斷面的拱頂及兩側安裝三個混凝土應變計，采集數據,量測混凝土應變隨時間的變化.（3）量測儀器混凝土應變計、頻率計等。（4）測點布設及監測斷面間距測點詳細布置圖如下圖所示。應變測點布設圖寨頭隧道與向莆鐵路三條隧道交叉，寨頭隧道上跨向莆鐵路城峰隧道，根據交叉位置，向莆鐵路城峰隧道應變監測點布置具體里程為：（1)城峰1#隧道，DK490+210DK490+270，每20米布設一個斷面，共布設4個襯砌表面應變監測斷面;（2)城峰12、2隧道，FDK490+190FDK490+240,每20米布設一個斷面，共布設3個襯砌表面應變監測斷面;(3)城峰3#隧道，YDK490+370YDK490+420，每20米布設一個斷面，共布設3個襯砌表面應變監測斷面；合計布設10個襯砌表面應變監測斷面。其中單線隧道布置3個表面應變測點，復線隧道布置5個表面應變測點。6。預警及反饋機制由于隧道工程地質變化復雜，應通過實測成果進行反饋,實時指導施工.調整調整施工方案分析評估是爆破開挖是否超過規定限值：（1）允許震速（2）累計變形量（3）混凝土應變值現場實測是向莆鐵路隧道有無新增裂縫否無結束現場監測反饋流程圖具體控制指標如下：(1)對爆破實施風險13、管理，當振速達到6cm/s時實行預警,達到8cm/s時實行報警，達到10cm/s時應及時調整爆破方案。（2)當變形日變化量超過1mm/d，累計變形量超過2mm進行預警.（3）當混凝土表面應變達到混凝土極限承載力的80時，進行預警，達到100進行報警。(4)向莆鐵路隧道襯砌出現新增裂縫，直接報警。7結束語寨頭隧道上跨向莆鐵路城峰隧道，寨頭隧道在開挖過程中采用微震控制爆破技術進行施工，并在穿越段施工期間，對向莆鐵路城峰隧道制定并進行了爆破震動、表面應變、拱頂下沉、收斂變形、墻基沉降等一系列周密且合理的監測量控。通過量測，及時對寨頭隧道穿越向蒲鐵路隧道的區段提供了預報,為我單位及時調整開挖爆破及支護14、參數提供了可靠的科學依據。有效的確保向了莆鐵路城峰隧道不受爆破震動的危害，確保了工程質量和提高社會效益。目前，寨頭隧道已成功穿越向蒲鐵路三條隧道，并未對向蒲鐵路城峰隧道造成任何爆破震動的危害。施工實踐證明,以上所列措施非常行之有效的，但其中仍有不少問題仍有待我們不斷地去探索和改進。參考文獻1國家標準局，爆破安全規程（GB67222003）.北京:人民交通出版社，20042鐵道部，鐵路隧道設計規范TB1000399 .北京:中國鐵道出版社,19993交通部，公路隧道設計規范JTG D702004 .北京：人民交通出版社，20044交通部,公路隧道施工技術規范JTG F602009 。北京：人民交通出版社，2009