秀山隧道进口正洞泥岩段量测技术应用
秀山隧道进口正洞泥岩段量测技术应用
摘要：以新建铁路昆明至河口线玉（溪）-蒙（自）段秀山隧道进口正洞泥岩段施工为例，围岩监控量测点的布设、方法和频率进行探讨，以便得到及时、准确的量测数据及分析结果，对地质条件复杂的隧道施工方法的可行性、设计参数的合理性进行评价，以便及时调整，从而为地质条件复杂隧道的施工安全提供有力保障。
关键词：围岩监控量测；复杂地质条件；拱顶下沉；水平收敛
Abstract: The new railway from Kunming to the estuary line jade (River) - Mongolia (), Xiushan tunnel entrance hole is mudstone section construction, for example, the surrounding rock laid, methods and frequency of monitoring measurement point to explore, in order to receive timely, accuratemeasurement data and analysis results, the feasibility of the complex geological conditions of tunnel construction methods, the rationality of the design parameters to evaluate in order to adjust to provide effective protection for the safety of complex geological conditions, the construction of the tunnel.
Key words: wall rock monitoring measurements; complex geological conditions; crown settlement; horizontal convergence
0引言
随着我国铁路交通的迅速发展，全国各地先后建成许多了较大规模的铁路线路，通过这些铁路线路的建设，推动了隧道工程技术的发展，促进了新奥法技术在我国的运用。特别是复杂的地质条件下，如何保证隧道施工的安全，是每一位建设者必须优先考虑的。而隧道围岩监控量测是新奥法首要内容，是确认或修改支护设计参数和判别围岩稳定的依据，是保证隧道施工安全的一项重要措施。监控量测工作必不可少，它是保障隧道施工安全的关键因素，也可为评价施工方法的可行性、设计参数的合理性以及了解围岩及支护结构的受力和变形特性等提供准确及时的依据，对隧道施工安全、质量具有决定性意义。
因此，围岩监控量测是软弱围岩隧道安全施工的“眼睛”，是判断结构稳定性、指导软弱围岩隧道安全施工“最重要”的信息化手段。不进行监控量测，将无法保证软弱围岩的安全施工。很多隧道的变形与坍方是因为没有进行量测、或没有使用量测成果而造成的，教训深刻。
1、工程概况
秀山隧道全长10.302Km，秀山隧道正洞起讫里程为DK27+060～DK37+362，隧道于线路左侧、与正线间距30m设置贯通平导，平导起讫里程为
PDK27+054～PDK37+354，全长10.300Km。秀山隧道是全线的控制性工程，被铁道部评为国家I级风险隧道。该隧道地质情况十分复杂，褶皱与断层均比较发育，岩体受构造影响极其严重，岩体破碎，风化强烈，主要以IV、V级围岩为主，自稳较差。秀山隧道进口穿越三个大断层，关营断层、通海断层、泥者断层，断层受构造影响围岩破碎，完整性差，且地下水丰富，主要为岩溶裂隙水和基岩裂隙水，最大日涌水量为23.5万m3。全隧为单面坡，最大坡度为20.4‰，进口反坡排水，有轨运输重车上坡施工，隧道最大埋深467米。
2、工程地质
根据勘测资料，秀山隧道地层岩性复杂，各种地质构造（断层、活动断层、褶皱及节理裂隙等）发育，岩体被强烈挤压破碎，施工期间可能会发生（活动）断层破碎带及影响带和（倾角平缓）破碎岩层（较）大规模坍方冒顶与大变形，可溶岩地段较大规模（高压）涌（突）水突泥（砂、石），局部地段夹煤线而引起瓦斯聚集等重大隧道工程地质问题，此外，还将可能存在微弱～中等强度岩爆、膨胀岩，放射性等地质问题。特别是正洞DK29+350～DK31+520（合计2170米）穿越侏罗系中统张河组（J2Z）砂岩、泥岩夹泥灰岩地层，其中泥岩呈紫红、褐灰色，泥质结构，中层状，质软，易风化，属中等膨胀性泥岩。
根据勘测资料显示，全秀山隧道处于非全新活动断层、褶皱等构造发育，受其影响岩体节理裂隙发育，断层破碎带、褶皱轴部、可溶岩地层及可溶岩与非可溶岩接触部位，围岩自稳性差，岩溶水及构造裂隙水发育，易受岩溶、突水、突泥、坍塌等危害。秀山隧道施工可能会遇到可溶岩地段大规模涌（突）水和突泥、中等膨胀岩大变形、硬岩岩爆、断层破碎带、放射性、局部地段夹煤线而引起瓦斯聚集等重大工程地质问题。
基于秀山隧道地质条件的复杂性，为了保证隧道的施工安全，围岩监控量测工作显的更为重要。通过隧道围岩监控量测，为判断隧道空间的稳定性提供可靠的依据；利用量测信息的反馈，修改设计、指导施工；根据量测结果，提供围岩收敛趋势情况，判断围岩的稳定性与安全性，提供施工建议，以便采取措施防患于未然；根据变位速度判断隧道围岩稳定程度，并为二次衬砌提供合理的支护时机，从而确保工程质量与施工安全。
3、现场监控量测
因此，在秀山隧道施工中，监控量测工作必不可少，必须按照《铁路隧道施工规范》TB10204-2002和《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）的有关规定进行地质素描、隧道周边位移收敛和拱顶下沉等必测项目以及其它一些选测项目的量测工作。
3.1现场监控量测的目的是：
（1）通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩的稳定性、支护、衬砌的可靠性；（确
保施工安全及结构的长期稳定性）
（2）用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计，指导施工，为修改施工方法，调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据；（验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为支护参数和施工方法提供依据）
（3）通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报，以便及时采取措施，防患于未然；
（4）通过监控量测，判断初期支护稳定性，确定二次衬砌合理的施作时间；（确定二衬砌施做时间）
（5）对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。（监控工程对周围环境影响）
（6）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴，依据和指导作用。 (积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据)
3.2监控量测的内容
根据有关规范的要求，监控量测项目可分为两类:必测项目和选测项目。必测项目为日常施工管理必须测的量测，其中包括地质和支护状态的观测、周边位移、拱顶下沉、地表沉降量测；选测项目是为了在未开挖地段的设计及施工提供数据而进行的量测项目，其中包括围岩压力和两层支护间压力、刚支撑内力及外力、支护、衬砌内应力及表面应力、锚杆内力等。
