高速公路隧道健康监测设计与应用

本文简要介绍国内外高速路隧道健康监测系统的技术发展现状，以实际工程为背景，并结合目前先进的隧道监测技术和分析技术，得出监测结果，为施工提供安全参考，为工程的优化设计提供依据。

1.高速路隧道健康监测现状

高速路隧道健康监测的基本内涵是通过对隧道结构状况的监控与评估，为隧道在自然条件下、施工条件下、加固条件下或运营状况时发出预警信号，为隧道的施工维护维修和管理决策提供依据与指导。

近年来，通信网络、信号处理、人工智能等技术的不断发展加速了隧道监测系统的实用化进程。业界纷纷着手研究和开发各种灵活、高效、实用的监测方法或技术。高速公路隧道健康监测系统的部署和应用不单单具有重要的现实意义，还具有重要的研究价值。

2.工程概况

重庆江习高速公路五分部工程，起于柏林镇青堰村，止于柏林镇东胜村（与贵州交界处），全长8.723km，包括路基土石方、桥涵工程、隧道工程、互通工程、临时工程等，主要建设内容为6座桥、1座互通（含收费站）、4座隧道以及6段路基，即青龙嘴大桥、叶家湾桥、生基湾大桥、旧屋基桥、天井坝桥、生基坪桥、张家岩隧道、代家坪隧道、石岗坪隧道、后槽顶隧道、东胜互通等。本文以代家坪隧道为背景，进行了健康监测设计与应用。

3.监测设计

根据可监控量测隧道的施工进度及技术文件要求，主要针对各隧道进行了地质及支护观察、周边收敛及拱顶下沉、超前地质预报等监测工作。

4.隧道施工监控量测

（1）超前地质预报

代家坪隧道进口左线K60+766～K60+796进行了超前地质预报分析，结论为：围岩稍稳定，岩体稍完整，岩质较硬，节理裂隙发育，局部岩体破碎。建议施工中应及时支护，注意洞顶掉块或滑塌。

（2）围岩地质及支护状况观察

对代家坪隧道进口左线观察，掌子面岩性以灰色砂岩为主，岩石中风化，较坚硬；岩体节理较发育，中～厚层状结构，结构面较发育，结合较好，完整性较差，自稳性一般。

同时还对代家坪隧道进口左线支护进行观察。进口左幅隧道开挖工作面稳定，未发现较大支护变形，初衬喷射混凝土较平整，后续支护有待进一步观察。

（3）隧道渗水情况观察

代家坪隧道左右线，未发现较大范围渗水。

（4） 拱顶沉降及周边收敛监测

通过监测发现左线K60+707、K60+717、K60+727、K60+737、K60+747断面未稳定，各监测断面监测数据无较大异常。其中K60+687、K60+697基本稳定。

结论

通过优化设计对隧道进口左线监测，发现拱顶部分稳定，进口周边部分收敛，隧道基本稳定安全。隧道施工现场监测不仅能对围岩和隧道支护结构的安全状态做出科学的判断；还为工程的优化设计、施工的安全保障及施工质量提供有效的依据；而且还能为新建类似的隧道工程积累借鉴经验。

（作者单位：西安职业技术学院）

作者简介：冯哲（1986-），汉，工作单位：西安职业技术学院，籍贯：陕西延安，论文研究方向：基坑稳定性。