【隧道施工方案】乌鞘岭隧道F4断层区段监控量测综合分析.pdf

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1、第 2 5卷第 7期 2 O 0 6年 7月 岩石力学与工程学报 C h i n e s e J o u r n a l o f R o c k Me c h a n i c s a n d E n g i n e e r i n g 、b1 2 5 No 7 J u y，2 0 0 6 乌鞘岭隧道 F 4断层区段监控量测综合分析 刘志春，李文江，孙明磊，朱永全(石家庄铁道学院 土木工程分院，河北 石家庄0 5 0 0 4 3)摘要：乌鞘岭隧道是兰新线重点控制工程，是国内最长的单线铁路隧道。该隧道穿越 4条区域性大断层，地质及 地应力条件十分复杂，围岩软弱破碎，变形大。针对复杂应力条件下的软岩

2、大变形隧道特点，在 F 4 断层区段施工 过程中，严格进行系统、全面、长期的监控量测指导设计施工，以实测的拱顶下沉、水平收敛、锚杆轴力、初期 支护围岩压力、初期支护钢架应力、初期支护混凝土应力、二次衬砌接触压力、二次衬砌混凝土应力数据为依托，进行实测数据与施工工序的关系、围岩压力与位移的关系、量测项 目 稳定值的预测、多量测项 目 发展趋势相互关 系规律、位移的纵向分布规律、荷载侧压力系数、二次衬砌分担围岩压力比例、二次衬砌施作时机等多项综合分 析，及时将处理信息反馈给施工，对开挖后的结构稳定性作出分析判断及采取相应措施。实践证明效果可靠，围 岩稳定，结构完好，为保证该区段顺利贯通提供可靠的技

3、术保证。关键词：隧道工程；乌鞘岭隧道；监控量测；围岩压力：位移；结构稳定性；综合分析 中圈分类号：u 4 5 文献标识码：A 文章缩号i 1 0 0 0 6 9 1 5(2 0 0 6)0 7 1 5 0 2 1 0 M ONI TORI NG AND COM PREHENS I VE ANAL YS I S I N F 4 S ECTI ON O F WU QI AO L I NG T UN N E L L I U Z h i c h u n，L I We n j i a n g，S UN Mi n g l e i，Z HU Y o n g q u a n (S c h o o l o f

4、C i v i l E n g i n e e r i n g，S h ij i a z h u a n g R a i l w a y I n s t i t u t e，S h ifi a z h u a n g，He b e i 0 5 0 0 4 3，C h i n a)A b s t r a c t：Wu q i a o l i n g t u n n e l，t h e l o n g e s t s i n g l e t r a c k r a i l w a y t u n n e l i n C h i n a，i s the k e y p r o j e c t o f

5、 L a n z h o u Ur u mc h i Rail wa y I t g o e s t h r o u g h f o u r r e g i o n a l f a u l t s，a n d i t s g e o l o g i c a l a n d g e o s tre s s c o n d i ti o n s a r e c o mp l i c a t e d Ac c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f s o f t r o c k a n d l a r g e d e f o

6、r ma t i o n u n d e r t h e c o mp l i c a t e d s t r e s s c o n d i t i o n，the c o mp r e h e n s i v e mo n i t o rin g i s e x e c u t e d d u r i n g the c o n s t r u c t i o n i n F 4 s e c ti o n Ba s e d o n t h e me a s u r e d r e s u l t s o f the v a u l t s e t t l e me n t，the h o

7、riz o n t a l c o n v e r g e n c y，t h e a x i a l f o r c e o f r o c k b o l t，t h e s u r r o u n d i n g r o c k p r e s s u r e，t h e s t e e l l i n e r p l a t e s tr e s s，the c o n c r e t e s tre s s o f p r e l i mi n a r y s u p p o r t，t h e s t r e s s an d p r e s s u r e o f t h e s

8、 e c o n d a r y l i n i n g，t h e s y n t h e ti c al f a c t o r s o f t h e r e l a t i o n b e t we e n me a s u r e me n t a n d c o n s t ruc t i o n p r o c e d u r e，t h e r e l a ti o n b e t we e n s u rro u n d i n g r o c k p r e s s u r e a n d d i s p l a c e me n t，the f o r e c a s t

9、 o f me a s u r e me n t，the d e v e l o p me n t a l rul e o f mu l t i me a s u r e me n t i t e ms，the l o n g i t u d i n al d i s t r i b u ti o n rul e o f d i s p l a c e me n t，t h e c o e ffi c i e n t o f l a t e r a l p r e s s u r e，t h e s h a r e d r a t i o o f s e c o n d a r y l i n

10、 i n g，t h e t i me o f s e c o n d a r y l i n i n g c o n s t ruc t i o n，e t c are an a l y s e d An d t h e i n f o rm a t i o n i s f e d b a c k t o the c o n s t mc ti o n i n t i me T h e s t r u c t u r e s t a b i l i t y i s a n a l y s e d a n d the c o r r e s p o n d i n g me a s u r e

11、 s are a d o p t e d，wh i c h C an p r o v i d e r e f e r e n c e s f o r d a t a s i mu l a ti o n a n d the o r e ti c a l a n aly s i s Th e p r a c t i c e p r o v e s tha t the e ffe c t i s r e l i a b l e，the s u r r o u n d i n g r o c k i s s t e a d y an d t h e s t r u c tur e i s i n g

12、o o d c o n d i t i o n，wh i c h c a n p r o v i d e a r e l i a b l e t e c h n o l o g y r e f e r e n c e for the p e r f o r a t i o n o f t h e s e c ti o n Ke y wo r d s：t u n n e l l i n g e n g i n e e ri n g；W u q i a o l i n g t u n n e l；mo n i t o rin g a n d me a s u r e me n t；s u rro

13、u n d i n g r o c k p r e s s u r e：d i s p l a c e me n t s t r u c t u r e s s t a b i l i t y；c o mp r e h e n s i v e a n a l y s i s 收稿 刚啊l 2 0 0 5 0 31 1：修回刚啊l 2 0 0 50 6 1 4 基金项 目l铁道部科技开发计划项 目(2 0 0 4 G 0 4 3一 A)作者简介。刘志春(1 9 7 3一)，男，硕士，1 9 9 6年毕业于石家庄铁道学院交通工程系交通土建专业，现为讲师，主要从事地下工程方面的教学与研究工 作。E

14、m a i l I i u z h c h 0 1 1 6 3 c o rn 维普资讯 http:/ 第2 5 卷第 7期 刘志春等乌鞘岭隧道 F 4断层区段监控量测综合分析 1 5 0 3 1 引 言 隧道工程所遇到的地质条件干变万化，围岩与 支护相互作用十分复杂，因此，监控量测对于隧道 工程设计施工显得尤为重要。一方面是为掌握 围岩 动态和支护结构的工作状态，利用量测结果修改设 计、指导施工，并预见事故险情，以便及时采取措 施；另一方面是积累资料，为以后设计提供类 比依 据l l J，对于软岩大变形隧道更是如此。现行隧道 设计施工规范l 1 】对软岩大变形隧道没有一套有针 对性的合理可行

15、的设计施工方法l l，使其在设计思 想、变形控制、二次衬砌施作时机等问题上与现行 规范有许多冲突之处。国内外积累了一些软岩大变 形隧道的设计施工经验，也开展了一些针对软岩 问 题的研究l1 卜 】，但相应的系统量测资料并不多。2 工程概况 乌鞘岭隧道位于兰新线兰州西一武威南段，全 长 2 0 0 5 0 m，是国内最长的单线铁路隧道，最大埋 深 1 1 0 0 m，设计为左、右 2 条单线隧道，右线正洞 先贯通，左线前期为平导，后期扩挖为正洞，两线 间距 4 0 m。隧道工程在大地构造单元上位于祁连褶 皱带内，由F 4 F 7共 4 条区域性大断层为骨架构成 的宽大“挤压构造带”所组成，呈 N

16、WW 向展开，带内的次级断层发育，由于构造作用，切割的古生 界、中新生界及加里东岩体被推覆 于上新地层之 上，地应力条件十分复杂m 剐。F 4断层破碎带(YDK1 7 0+2 9 0 Y DK1 7 0+7 4 0)位于乌鞘岭岭南地段，其中 YDKl 7 0+4 4 0 YDK 1 7 0+6 4 0段为断层主带，两侧为断层影响带，本段 埋深 4 4 0 m。断层主带围岩 以断层泥砾、角砾为主，岩质软弱破碎，呈块状、碎块状，开挖后易掉块、塌落。无明显地下水 出露，局部有少量渗水，V级 围岩。断层主带采用 3 榀(2 11 1)1 1 8 钢架，2 2 m m砂 浆锚杆长 4 m，喷射混凝土厚

17、2 0 c m，预留变形量 2 5 c m，二次衬砌钢筋混凝土 5 0 c m。断层影响带采 用 1 榀，m格栅钢架，2 2 m m砂浆锚杆长 3 m，喷 射混凝土厚 1 5 c m，预 留变形量 1 5 c m，二次衬砌素 混凝土厚 4 0 c m。采用三台阶超短台阶法施工，超前预支护采用 4 2 m m小导管或自进式锚杆注浆支护。上、中台 阶长5 m，仰拱距下台阶 1 5 2 0 ，二次衬砌距仰 拱端头不大于5 0 m，各工序间距如图 1 所示。图 1 断层带施工工序 Fi g 1 Co n s t r u c t i o n p r o c e d u r e o f r e g i o

18、 n a l f a u l t s 3 监控量测实施情况 在断层主带的 A 断面(Y DK1 7 0+6 1 0)IJ 断层影 响带的B断面(Y D K 1 7 0+7 1 5)分别进行了锚杆轴力、初期支护围岩压力、初期支护钢架应力、初期支护 混凝土应力、二次衬砌接触压力、二次衬砌混凝土 应力监控量测，在 断层带沿纵 向每隔 5 m 布置测点 进行了初期支护拱顶下沉、拱脚水平收敛及墙腰水 平收敛及二次衬砌收敛量测。测点布置见图2 l l。初期支护混凝土 两菊习 拱顶下沉 初期支护收敛 初期支护 围岩压力 三 塑 l l 锚杆 轴力 二次衬砌 接触压力 图2 测点布置图 F i g 2 Ar

19、r a n g e me n t o f o b s e r v a t i o n p o i n t 4 量测结果 4 1 位移量测 位移量测是围岩及支护应力形态变化最直观的 反映，能为地下洞室稳定性提供可靠直接的信息，且易测取】。位移量测项 目包括初 期支护的拱脚 水平收敛、墙腰水平收敛、拱顶下沉，以及二次衬 砌收敛量测，初期支护位移量测断面间距为 5 m，量测时间段为喷射混凝土后至二次衬砌前；二次衬 维普资讯 http:/ l 5 0 4 岩石力学与工程学报 2 0 0 6正 砌收敛量测断面间距 1 0 2 0 r n，量测时间段为二次 衬砌后至收敛稳定。A，两断面的位移量测结果如 表

20、 1及图 3所示。初期支护位移值损失了喷射混凝 土前的位移和二次衬砌后的位移，实测净空位移墙 腰处最大，其次为拱脚和拱项。最大日收敛均出现 在仰拱开挖时，说明埋设测点后的开挖工序均对位 移产生较大影响。仰拱封闭时位移占实测位移的比 例大都在 7 0 以上。实测二次衬砌收敛均小于 4 表 1 A，B两断面位移量测结果 T a b l e 1 Me a s u r e d r e s u l t s o fd i s p l a c e me n t o f s e c ti o n s A a n dB 断面量测项 目累计 m变m形速 (大m m变 d 一。避 )卣 累 计 收 敛 比例，2 5

21、 0 2 o 0 童 1 5 0 蜚 1 0 0 5 0 0 0 7 1 5 0 72 0 0 72 5 0 73 0 日期，月 一日 。1 4 IT l 1 4 m (a)断面 A (b)断面 B 图 4 锚杆轴力分布 F i g 4 Di s t r i b u ti o n o f me a s u r e d a x i a l f o r c e o f b o l t 支护压力包括初期支护围岩压力和二次衬砌接 触压力两项内容。通过支护压力量测，了解初期支 护与二次衬砌的受力及工作状态，检验初期支护与 二次衬砌设计的合理性，判断支护结构的可靠性及 安全程度，也为判断隧道稳定性提供可靠

22、的信息。支护压力实测结果如表 2 所示，断面 二次衬砌接 触压力 一 时间曲线如图5 所示。由表 2 及图5 可见，断层主带断面 A的支护压力大于断层影响带。4 4 支护应力 支护应力包括初期支护混凝土应力、初期支护 钢架应力及二次衬砌混凝土应力。通过支护应力量 测，可了解支护结构的变形特性及应力状态，掌握 支护结构所受应力大小，判断其稳定状况及安全程 度，检验支护结构设计的合理性。支护应力实测结 果如表 3 及图 6 所示。支护应力均未超过材料的极 限强度，初期支护应力在下台阶及仰拱开挖过程中 波动较大，在施作二次衬砌后逐渐趋于稳定。5 量测数据综合分析及信息反馈 0 8 0 4 0 8 0

23、 9 0 8 一 l 4 5 1 施工步骤对初期支护压力、应力、位移的影响 图 3 断面 A位移 一时间曲线 F i g 3 Di s p l a c e me n t-t i me c u r v e s o f s e c ti o n A 4 2 锚杆轴力 通过锚杆轴力量测可 以了解锚杆受力状态及轴 向力大小，判断围岩变形的发展趋势，概略判断围 岩强度下降区的界限，以及评价锚杆的支护效果，判断锚杆参数合理性。每量测断面设 6根量测锚 杆，锚杆长 4 5 r n，每根 4个测点。实测锚杆均受 拉力，最大拉力达 9 7 4 k N，锚杆最大拉力点分别发 生在 2 1 2 7 m(断面 A)，

24、1 4 2 1 m(断面)。实测 锚杆轴力分布如图 4所示。4 3 支护压力 分析 如图 1 所示，F 4断层采用三台阶法施工。初期 支护压力及应力测点在喷射混凝土前埋设，而位移 测点是在喷射混凝土后埋设。量测结果表明，中、下台阶及仰拱开挖均对初期支护压力、应力及位移 产生一定影响，也即压力、应力及位移时间曲线在 开始阶段出现较大波动，而在仰拱封闭及施作二次 衬砌后逐渐趋于稳定。图 7为断面 A开始 3 0 d内初 期支护各量测项 目与开挖步骤的关系。由图7可知，埋设测点后的开挖工序扰动了上 部钢架及喷射混凝土，使支护压力、应力产生波动。因此，为充分发挥初期支护钢架及喷射混凝土的作 用，减少隧

25、道下部开挖扰动对上部初期支护的影响，可适当调整台阶长度、高度以及下台阶马口开挖宽 维普资讯 http:/ 第 2 5卷第 7期 刘志春等乌鞘岭隧道 F 4断层区段监控量测综合分析 1 5 0 5 攫 端 罨 耙 艇：_ 一 拱顶 一右拱腰一右拱脚 一右墙脚 日期 月 一日 图 5 断面 曰二次衬砌接触压力 一时间曲线 F i g 5 Li n i n g p r e s s u r e-t i me c u r v e s o f s e c t i o n B 度等施工参数，以保障下部开挖安全及隧道稳定。图7中各测点压力及应力在二次衬砌施作时量 测值占量测终值比例为：初期支护围岩压力 9 3

26、 3，初期支护钢架 应力 7 8 8，初 期支护混凝土应力 4 6 4，仰拱封闭时的位移占二次衬砌施作前位移 的 8 1 0。说明初期支护受力快、稳定时间较短，应加强二次衬砌前的压力、应力及位移的监测，及 时施作仰拱。5 2 位移沿隧道纵向分布 该区段处于断层破碎带，围岩软弱、稳定性差，变形大，为保证隧道稳定，施工过程中未能按规范 的0 2 m m d的要求施作二次衬砌，故在位移量测中 不仅对初期支护进行了各项位移量测，而且对二次 衬砌位移也进行了长期监测。初期支护位移量测终值沿隧道的纵向分布如 图8(a 1 所示。由图中可知，最大墙腰水平收敛3 2 4 3 1 1 m il l，最大拱脚水平

27、收敛 2 1 1 0 1 2 m m，最大拱顶下 沉 8 7 1 5 7mm。二次衬砌位移量测终值沿隧道的纵向分布如图 8(b)所示。由图可知，二次衬砌位移均很小，最大 仅为 3 9 7 2mi l l。断层主带 与断层影响带 的实测位移平均 值见 表 4。由图8及表 4可见，F 4断层带(Y DK1 7 0+2 9 0 Y D K 1 7 0+7 4 0)位移值明显大于相邻区段，而且断层 主带位移值明显大于断层影响带。因此在设计中采 用分区段不同的支护参数。5 3 结构荷载侧压力系数分析 维普资讯 http:/ 1 5 0 6 岩石力学与工程学报 2 0 0 6年 一 室 器 霸 Il，(番

28、 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 0 一拱顶 一右拱腰 一右拱脚 一右墙脚 一左拱腰 一左拱脚 一左墙腰 708 1 7 0 91 7 1 01 8 1 11 8 1 21 9 011 9 日期，月 一日 图6 断面A初期支护钢架应力 一时间曲线 F i g 6 S t e e l l i n e r p l a t e s t r e s s t i me c u r v e s o f s e c t i o n A 结构荷载侧压力系数是初始地应力在隧道开挖 后重分布结果对支护结构作用的直接体现，其大小 直接关系到支护结构的受力状态和安全程度，也是“荷载 一 结构”模式

29、计算中重要的计算参数。通过 对实测支护压力终值的统计分析，可得出实际支护 结构荷载侧压力系数。具体统计公式为 荷 载 侧 压 力 系 数=考 墓 昌 统计结果如表 5所示。根据表 5 计算结果，按初期支护围岩压力计算 结果明显小于按二次衬砌接触压力计算结果，断层 主带略小于断层影响带，按初期支护围岩压力统计 结果更接近总平均值。当然上述计算结果及规律与 统计断面的初期支护与二次衬砌的设计参数、二次 衬砌施作时机等因素密切相关。5 4 二次村砌接触压力占围岩压力比例(以下简称 二次村砌分担压力比例)分析 初期支护与二次衬砌分担围岩压力比例始终是 隧道界讨论 的关键 问题之一，作为“荷载 一结构”

30、模式计算中的重要计算参数，它关系到二次衬砌受 力状态及稳定程度。同样，根据实测初期支护围岩 压力和二次衬砌接触压力进行统计分析 可得出实 测二次衬砌分担压力比例，具体计算公式为 二 衬 分 担 压 力 比 例=姜 蔷 篓 。统计结果如表 6所示。二次衬砌分担压力比例 沿横断面的分布如图9 所示。维普资讯 http:/ 第 2 5 卷第 7 期 刘志春等 乌鞘岭隧道F 4 断层区段监控量测综合分析 1 5 0 7 重：r r 1 r 、r -，一 一 藿 1。50 5 0 0 -5 0 g 0 1 0 时间，d (a)拱顶初支围岩压力 r 1 r 1 r 1 r -_ 一；_ 时问，d (b)右

31、拱腰初支钢架应力 (c)左拱腰初支混凝土应力 重 删 0 l 0 2 0 3 0 时间，d (d)墙腰水平收敛变 形累计 r 1 r 1 r 、r 1 r _ _-图7 初期支护量测项 目与施工步骤关系 F i g 7 Re l a t i o n s b e t we e n t e s t i n g t e r m o f i n i t i a l s u p p o r t a n d c o n s t r u c ti o n p r o c e d u r e 由表 6及 图 9可知，拱部二次衬砌分担压力 比 例小于边墙，断层主带小于断层影响带。同样，这 些结果及规律也是与统计

32、断面的初期支护与二次衬 砌的设计参数、二次衬砌施作时机及现阶段数据稳 定状态等因素密切相关。5 5 量测项目量终值预测分析 在新奥法施工中，如能尽早预计出各量测项目 (包括位移、压力及应力等)的最终值，将对指导设 计和施工都具有重要意义【8 1。处理这种具有某种趋 3 5 0 甚3 0 0 耋 2。50 霸1 5 0 1 0 0 屦5 0 0 曩；2 篝 8 言 8 言 o 8 里程(a)初期支护位移 昌 三 盆 8 言 8 言 8 吾 8 吉 里程(b)二次衬砌位移 图8 F 4断层区段变形值沿隧道纵向分布 F i g 8 Di s p l a c e me n t l o n g i t

33、u d i n a l d i s t r i b u t i o n r u l e i n s e c ti o nF 4 表 4 实测位移平均值 T a b l e 4 Me a s u r e d d i s p l a c e me n t a v e r a g e s mm 表 5 结构荷载侧压力系数统计结果 T a b l e 5 S t a t i s ti c a l r e s u l t s o f l a t e r a l p res s u re c o e ffi c i e n t s 区段 按初期支护围岩压办 按二次衬砌接触压力 平均总平均 表 6二次衬砌分

34、担压力比例统计结果 T a b l e 6 Stati s ti c a l r e s u l t s o f s e c o n d a r y l i n i n g s h a r e d r a ti o s 势的随机过程，所采用的方法有基于时间序列的分 析方法、灰色方法及拟合曲线方法等 1。采用拟合 0 0 +0 0 0()8+0 _【口 0()9+o 口 8 寸6 0 0(1 6+0 口 o【+o=口 0()9+0 口 0 0 寸喜H 0 维普资讯 http:/ 岩石力学与工程学报 2 0 0 6正 图9 二次衬砌分担压力比例沿横断面分布 F i g 9 Di s t r i b

35、 u t i o n o f s e c o n d a r y l i n i n g s h a r e d r a ti o o n C R O S S s e c ti o n 曲线的方法简单易行，只要曲线形式合适，足以满 足工程需要。表 7为A，B两断面的位移预测结果，表 8为 断面A支护压力、应力预测与实测结果对比。表 7 A，B两断面位移预测结果 T a b l e 7 F o r e c a s t r e s u l t s o f d i s p l a c e me n t s o f s e c t i o n s A a n d B 断面 项 目 回归曲线相关系数 由

36、表 7，8 可知，所测数据拟合效果均较好，相 关系数大都在 0 9 0以上。其中位移量测因无后期量 测数据，所以无法对预测值与实测值进行比较；从 支护压力与应力预测值与实测值的比较结果可见，拟合效果均较好，但初期支护量测项目 预测值更接 近实测值(误差均小于 1 0 )，二次衬砌量测项目预 测值与实测值相差较大，这主要是由于初期支护受 力快，前4 5 d 压力及应力基本达到稳定值的 8 0 以 上，而二次衬砌受力相对较慢，开始阶段受力较小，数据收敛时间较长的缘故。5 6 围岩压力与位移的关系分析 围岩压力与位移的关系可用收敛 一 约束设计模 型中的特征曲线【2 U 来说明。如图 1 0所示，曲

37、线 为松软地层典型状态下拱部围岩特征曲线，开挖后 曲线表现为 3段，即直线段(弹性变形阶段)、曲线 段(塑性变形)、曲线上翘段(塑性区域扩大，出现松 弛压力)，因缺乏初始地应力、前期丢失位移等实测 资料，很难绘制实测的围岩特征曲线。曲线为支 护特征曲线，该曲线表示从支护与洞壁开始接触，即开始受力后，随洞壁径向位移增加，支护反力也 随之增加，到曲线与曲线的交点 A，表示支护 反力与围岩作用力相平衡，洞壁位移不再发展，此 时支护受到的平衡力为 t。如采用支护刚度过大，则同样的变形下，支护反力增长较快，如曲线，此时交点为 ，支护所受反力为 n。如支护时间过 晚，在 E处才起作用，如曲线，交点为 c，

38、此时 支护将承受较大的松弛地压力，而且有可能未 能到达平衡点之前就坍塌或支护破坏。图 1 1 以实测水平收敛为横坐标，上部以实测围 岩压力为纵坐标，下部 以时间为纵坐标，得断面 A 拱脚与墙脚支护特征曲线，反映了围岩压力与位 移、位移与时间的关系曲线。因位移量测时间短，而压力量测时间长，可根据前期实测围岩压力与位 移的关系曲线进行回归分析，从而可预测出与围岩 压力对应的位移值：拱脚水平收敛 1 0 9 9 0 2 i l l m，墙 表 8 A断面支护压力、应力预测与实测结果对比 T a b l e 8 Co mp a r i s o n b e t we e n f o r e c a s

39、t e d r e s u l t s wi t h me a s u r e d o n e s o f s u p p o r t p r e s s u r e a n d s t r e s s o f s e c ti o n A 注：预测值是根据埋点后 4 5 d(初期支护)，1 0 0 d(二次衬砌)量测数据回归曲线，推算实际量测天数的计算值。维普资讯 http:/ 维普资讯 http:/ l 5 l 0 岩石力学与工程学报 2 0 0 6钜 6 结论(1)实测隧道变形较大，最大水平收敛达 3 2 4 3 1 1 m m，断层主带平均墙腰水平收敛达 1 6 0。8 5 7 m m

40、。开始阶段变形速率较大，变形值迅速增长，二 次衬砌前变形基本趋于稳定，实N-次衬砌前初期 支护变形速率在 1 m m d左右。二次衬砌前隧道变 形达到预测稳定值的 8 0 以上(不包括前期丢失变 形)，而二次衬砌变形很小，说明二次衬砌承受一定 的荷载。该隧道具有大变形隧道特征，即变形大、前期变形速率大、变形时间长，因此应加强观测，确保洞室稳定。(2)量测锚杆均受拉力，最大拉力点位置发生 在 2 1 m左右，设计锚杆长度合理。(3)实测最大围岩压力 0 7 9 8 MP a，最大二次衬 砌接触压力 0 1 4 1 1V I P a，支护压力拱部大于边墙，荷载侧压力系数 0 7 6 7，二次衬砌接

41、触压力占围岩压 力比例 3 3 7 6。初期支护围岩压力发展比二次衬砌 接触压力快，在初期支护围岩压力基本稳定后，二 次衬砌接触压力仍缓慢发展，说明后期增长的围岩 压力大部分由二次衬砌承担。(4)实测最大初期支护钢架应力 1 7 5 3 7 MP a，最大初期支护混凝土应力 l 2 3 2 MP a，最大二次衬 砌混凝土应力7 8 9 MP a，均未超过材料的极限强度，喷射混凝土受力滞后于钢拱架，初期支护受力快于 二次衬砌。(5)断层主带位移、锚杆轴力、支护压力及支 护应力大于断层影响带，但其荷载侧压力系数及二 次衬砌分担压力比例略小于断层影响带。施工根据 不同区段监测结果采用不同的支护参数。

42、(6)支护、衬砌完好，无任何开裂和破损现象。综上所述，实测结果表明，F 4 断层区段隧道变 形得到控制，支护、衬砌结构稳定。通过长期系统 监测，为及时调整支护参数及确定二次衬砌施作时 机提供 了科学依据，也为理论分析提供了计算参数，为后序研究工作提供了基础数据，并积累了复杂应 力条件下特长隧道的设计施工经验。参考文献(R e f e r e n c e s)：1 1 杨会军，胡春林，谌文武，等 断层及其破碎带隧道信息化施工【J】岩石力学与工程学报，2 0 0 4，2 3(2 2)：3 9 1 7 3 9 2 2 (Y a n g H u ij u n。Hu Ch u n l i n，C he

43、rt W e n wu，e t a 1 I n f o r ma t i o n c o n s t r u c ti o n o f t h e t u n n e l i n a f a u l t a n d c r u s h z o n e J C h i n e s e J o u rna l o f R o c k Me c h a n i c s a n d E n g i n e e ri n g,2 0 0 4，2 3(2 2)：3 9 1 73 9 2 2(i n C h i n e se)【2】袁勇，王胜辉，杜国平，等双连拱隧道支护体系现场监测试验 研究【J】岩石力学与

44、工程学报，2 0 0 5，2 4(3)：4 8 0 4 8 4(Y u an Y o n g，Wa n g S h e n g h u i，Du Gu o p i n g，e t a 1 I l 1 一 s i t u t e s t i n g s t Il d y o n l i n i n g s y s t e m o f d o u b l e-a r c h e d t u n n e l J Ch i n e se J o u rna l o f R o c k Me c h a n i c s and E n g i n e e ri n g，2 0 0 5，2 4(3)：4

45、8 0 4 8 4 (in Ch i n e s e)【3】亢会明，李晓红，李通林，等 华蓥山隧道穿煤段施工及安全监测【J】岩石力学与工程学报，2 0 0 1，2 0(增 1)：9 3 6 9 3 9 (K a n g H u i mi n g，Li Xi a o h o n g,Li To n g l i n，e t a1 Co n s t r u c t i o n an d s a f e t y mo n i t o rin g i n sec t io n a c r o s s c o a l l a y e r o f H u a y i n g s h a n t u n n

46、e l J C h i n e s e J o u r n a l o f R o c k Me c h a n i c s a n d E n g i n e e ri n g，2 0 0 1，2 0(S u u p 1)1 9 3 6 9 3 9 (i n C h i n e s e)【4】徐林生，孙钧，蒋树屏 洋碰隧道进口右线施工中的 现场监控量 测州 岩石力学与工程学报，2 0 0 2，2 1(5)I 6 7 56 7 8 (X u L i n s h e n g，S u n J u n,J i a n g S h u p i n g Mo n it o rin g d u rin g

47、 t h e a c s s c o n s t r u c ti o n o f Y a n g p e n g r i g h t tu n n e l J C h in e s e J o u rna l o f R o c k Me c h ani c s and E n g i n e e r i n g,2 0 0 2，2 1(5)I 6 7 5 6 7 8(i n C h i n e s e)【5】蒋树屏，赵阳 复杂地质条件下公路隧道围岩监控量测与非确定 性反分析研究fJ 1 岩石力学与工程学报，2 0 0 4，2 3(2 0)：3 4 6 03 4 6 4 (J i a n g

48、 S h u p i n g，Z h a o Y ang S t u d y o n mo n i t o ri n g and b a c k an a l y s i s o f r o a d t u n n e l with c o m p l e x g e o l o g y J C h i n e s e J o u rnal o f R o c k Me c h a n i c s and E n g i n eeri n g，2 0 0 4，2 3(2 0)：3 4 6 03 4 6 4(i n Ch i n e s e)【6】李晓红，康勇，顾义磊，等 监控量测技术在通渝隧道

49、出口段中 的应用【J】重庆大学学报(自然科学版)，2 0 0 3，2 6(9)：1 5 (L i Xi a o h o n g，Kan g Yo n g，Gu Yi l e i，e t a 1 Ap p l i c a ti o n o f mo n i t o ri n g m e mu m e n t t e c h n o l o g y t o T o n g y u T u n n e l J J o u rnal o f C h o n g q i n g Un i v e r s i t y(N a t u r al S c i e n c e)，2 0 0 3，2 6(9)I

50、1 5 (i n C h i n e s e)【7】刘志春，刘勇，朱永全南京地铁珠江路站一鼓楼站区间监控量 测数据分析【J】石家庄铁道学院学报，2 0 0 4，l 7(4)：1 72 1(L i u Zh i c h u n，Li u Y o n g，Zh u Y o n g q u a n Mo n i t o ri n g d a t a a n a l y s i s f o r Na n j i n g s u b w a y sec t i o n b e t w een Z h u j iang l u S t a t i o n and Gu l o u S t a ti o n