浅埋偏压隧道施工中深部位移监测技术探析

■张 凯 ■四川公路桥梁建设集团有限公司，四川 成都 610041

1 工程概况

在监测方进驻工地之前，隧道出口段已经开挖250 米，而大约有70米已经做了二衬，但由于隧道的出口段处于严重的偏压地段，在修建的过程中，已经施作二衬的部分产生了严重的病害，在靠山体内侧，隧道的拱腰出现了一些纵向裂缝，拱顶有部分斜裂缝，而在山体的外侧，隧道的墙角则出现了纵向裂缝，经过测量，在拱脚处的纵向裂缝有的已经达到了10mm 左右，见图1、2。

图1 隧道出口段病害

图2 山体外侧拱脚处纵向裂缝图

2 工程措施

面对出现的病害，我们首先要判断病害产生的原因，即到底是山体滑动还是支护参数不够引起的?经过多方讨论，最后决定采用CX-3C系列测斜仪(工作原理见图3)对山体的深层土体进行位移监测，根据监测数据，判断山体是否出现滑动，如果山体未出现滑动现象，那么就要采取一定的措施，比如提高支护参数以抵抗山体的侧压力。

图3 CX-3C 测斜仪工作原理图

根据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497 -2009)的要求，土体深层水平位移监测点宜布置有代表性的部位。监测采用在土体中预埋测斜管，通过测斜仪观测各深度处水平位移。当测斜管埋设在土体中，以测斜管底为固定起算点时，管底应嵌入到稳定的土体中。

本次监测在隧道出口段裂缝比较多的里程断面布置三个测斜孔，深部位移监测布置见图4。其中1 号孔位于隧道右线，距隧道中心线10 米，标高437.20;2 号孔位于隧道中心线正上方，标高443.20;3 号孔位于隧道左线，距隧道中心线10.5 米，标高451.35。3 号孔深29 米共计58 个位移点，2 号孔深18 米共计36 个位移点，1 号孔深25 米共计50 个位移点。(每0.5 米一个测点)

在进行深部位移测孔钻孔过程中，我们发现，有一部分水从隧道的裂缝流出(见图5)，这给我们提供了一个信息，在后期隧道加固过程中，在对裂缝的处治时要特别注意，比如用高压混凝凝土填实裂缝，以免雨季时水对衬砌的腐蚀。

3 现场监测数据分析

经过近2 个月的持续观测，我们得到了比较真实的关于山体是否滑动的数据。如下图6 所示。(‘+’表向X、Y 正向位移;‘-’表向X、Y 反向位移;由于测量结果变化很小，为便于在图表中表达清晰，选取每隔10 天的部分结果进行分析。)

图4 深部位移监测布置示意图

图5 钻孔裂缝处漏水图

图6 各方向位移变化量图

由上图6 分析可知:

(1)1 号孔位于隧道的左侧，即山体外侧，在孔深22m 处附近X 方向有较大累积变化量，最大累积变化量达到1.6mm，虽然测斜管周围在回填时是用细砂回填，但是在钻孔时经过对孔壁的扰动，再经过几次雨水后，雨水带动孔周围细小的土粒进入测斜管内，造成测斜管内的底部沉积了部分淤泥。经过多次现场测量后发现，在每次测量完1 号孔后都会在测斜探头的末端残留很多淤泥，分析可能是由于这部分淤泥随着测斜仪探头由孔底带到孔深为22m 附近后固结在测斜管上，造成对这几个测点测量结果的影响，1 号孔各点Y 方向的累积变化量都未超过1mm。

(2)2、3 号孔各测点的X、Y 方向随着深度的增加出现小幅波动现象，且最大累积变化量都未超过1mm，分析原因是由测量误差引起的。

经过以上数据进行综合分析，我们可以确定在监测期间，山体并没有出现滑动现象，从监测数据可以看出，山体基本处于稳定状态，那么在后期对二次衬砌病害的处理就基本可以围绕加强支护参数方面去采取处治措施。

［1］李炼.深部位移监测在边坡稳定性研究中的作用［J］.土工基础，1998(6):1 -4.

［2］沙晓军.深部位移监测技术在滑坡治理中的应用［J］.中小企业管理与科技，2012(4):187 -188.

［3］尧林，彭小平，罗大国.深部位移监测技术在滑坡勘察中的应用［J］.西部探矿工程，2011，23(12):36 -38.

［4］段富凯，漆小秋.深部位移监测技术在滑坡抢险中的应用［J］.山西建筑，2009(2):127 -129.

［5］应向东.黄腊石滑坡深部位移监测分析［J］.长江科学院院报，2000(2):55 -57.

［6］张丽芬，姚运生，曾夏生等.钻孔测斜仪在高台滑坡深部位移监测中的应用［J］.地质灾害与环境保护，2007(4):93 -96.