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穿越高速公路铁路浅埋隧道管棚施工监测技术 　　摘要：文章主要介绍了穿越高速公路铁路浅埋隧道大管棚施工及监测技术，集中阐述了对超长大管棚施工监测的具体实施方案，总结管棚及支护结构的的受力规律，对管棚施工提出良好的理论指导，对今后类似隧道超长大管棚施工技术探究有指导意义。 　　关键字：浅埋；铁路隧道；管棚 ；施工；监测技术 　　中图分类号：U45文献标识码： A 文章编号： 　　一、工程概况 　　太原枢纽西南环线铁路晋祠隧道位于山西省太原市晋源区，设计为双线隧道，隧道全长8.8km。晋祠隧道在DK17+560～DK17+700下穿大运高速公路，隧道与高速公路的斜交角度为40度，该段岩性为非自重湿陷性黄土、粉质黏土、粉砂、细砂、中砂等。隧道埋深浅，覆土厚度5米左右，地下水位高，并且大运高速交通繁忙，车流量较大，重载货运汽车多。为了保证隧道施工和高速公路运营的安全，施工采用φ159长140米双层大管棚超前预支护，CRD工法开挖，在大管棚支护作用下，通过现场监控量测及时分析隧道支护结构的受力及变形情况，并根据分析结果优化隧道设计并指导施工。 　　因此，在施工过程中对大管棚的受力状态进行监测，对指导大管棚施工具有重要意义。本项目施工监测主要测试内容包括：地表沉降、拱顶沉降、周边收敛、管棚变形和受力、初期支护内力等。 　　二、现场施工情况 　　根据工程地质、水文地质、施工场区环境等具体情况，确保管棚打设质量，并结合以往施工经验，采用φ159×8mm钢管做钻具，前端装有导向探头的导向专用钻头，采用泥浆护壁，利用有线导向仪监控，随钻进加尺（方位、角度发生变化时，随时修正），将管棚依次打入。同时将钢管接口焊接严密，直至达到设计长度。如图1。 　　 　　图1管棚施工布置示意图 　　 　　三、 施工监测方案 　　1、地表沉降量测 　　 根据设计规范要求，在高速公路上布设测量点，如图2。在隧道出口下穿大运高速浅埋段沿高速公路方向选2个典型量测断面，DK17+653断面布置在高速公路大里程方向外侧路肩上，DK17+607断面布置在高速公路小里程方向外侧路肩上，测点布置如图3。在量测之前，首先在影响区之外选一个牢固的基准点，然后在DK17+653和DK17+607断面埋设地表沉降测桩，测桩采用Φ16×800mm钢筋制作而成，并埋设牢固。DK17+653和DK17+607断面均布置17个测点，测点位置距中心点距离分别为2m、2m、2m、3m、3m、4m、4m、5m。 　　地表沉降采用精密水准仪（精度0.1mm）及水准尺进行量测，DK17+653和DK17+607断面均在管棚施工完毕后进行初次量测，当隧道掌子面开挖至量测断面前20m处时，开始进行密集量测，直至洞口段二次衬砌施工完成、地表沉降稳定后停止量测。 　　 　　图2高速公路监控量测点平面布置图 　　 　　图3 DK17+653和DK17+607断面地表沉降观测点布置图 　　2、拱顶沉降量测 　　隧道已开挖并作初期支护之后，先用小型钻机在测部位钻孔，然后将带有反光片的测桩放入孔内，用膨胀螺栓固定测桩，在易破坏位置用红色油漆做好标记，并在测桩头设保护罩，防止反光片被喷射的混凝土覆盖，测点布置如图4。采用精密全站仪从洞外或洞内稳定点将基准点转点至量测断面附近（如图5），通过全站仪测得测桩反光片中心点读数P，由此可得拱顶对基准点的相对高程A，相隔一定时间后用同样的方法可得拱顶的相对高程A′，则A- A′即为该段时间的拱顶沉降值。 　　 　　图4拱顶下沉及周边收敛测点布置示意图 　　 　　图5拱顶下沉量测方法示意图 　　3、周边收敛量测 　　隧道开挖后，分别在一、二、三和四部设置测桩，测桩埋设方法与拱顶下沉测桩埋设方法相同。为便于进行数据分析，周边收敛与拱顶下沉测桩布置在同一断面。由于隧道开挖采用CRD法，因此需布设四条量测基线，其中S11-S12基线在一部开挖后布设，主要量测一部开挖后围岩及支护的变形；二部开挖后需及时在同一断面布设S21-S22基线，主要量测二部开挖后围岩及支护变形。相应的，S31-S32基线在三部开挖后布设，主要量测三部开挖后围岩及支护的变形；四部开挖后需及时在同一断面布设S41-S42基线，主要量测四部开挖后围岩及支护变形。 　　采用SL-2型钢尺收敛计进行量测，量测时先将收敛计百分表读数预调到25-30mm位置，然后收紧钢尺，将销钉插入钢尺适当的小孔内，转动调节螺母，使钢尺收紧到观测窗中的读数线与面板上刻度线成一直线为止，读取钢尺及百分表中的读数，两者之和即可得到测点长度，每次量测值之间的差值即为隧道的周边收敛值。 　　4、管棚变形和受力量测 　　在隧道拱顶钢管内布置水平测斜管以及相邻的钢管内布置钢筋计，分析超长双层大管棚在隧道