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清刺沟隧道结构安全监测方案

  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2021年01月08日

一、工程概况

清刺沟隧道位于陕西省商南县太吉河镇朱家湾东沟河口与清刺沟口之间,穿越丹江左岸一山脊。隧道原设计起终点里程为:左线K200+490~K201+218,长度728m;右线SK200+486~SK201+225,长度739m,由于地形地质限制,按小净距隧道设计。隧道按双向六车道高速公路标准设计,单洞净宽14.5m,净高7.95m,建筑限界高度5.0m。

根据陕西交通建设集团委托,中交第一公路勘察设计研究院有限公司科研试验检测中心于2009年8月20日~21日对清刺沟隧道(左洞)K200+854~K201+223段、(右洞)SK200+855.5~SK201+225段二次衬砌钢筋网布置进行了质量检测,检测结果发现的主要问题有,清刺沟隧道左右洞二次衬砌在局部区域钢筋层数设置不够,原设计两层钢筋,实际只有一层或局部未设置;钢筋间距较设计值大。长安大学并对清刺沟隧道结构进行了安全评估,给出了《丹凤至陕豫界高速公路清刺沟隧道结构安全评估报告》,报告根据计算分析认为清刺沟隧道二次衬砌结构安全系数能够满足设计规范要求,在使用阶段是基本安全的,同时提出以下两点建议“第一,加强对隧道衬砌结构的长期监测,特别是墙脚、拱顶表面裂缝的发生和发展情况及衬砌变形情况;第二,对于仰拱上部可能存在虚渣回填的质疑,如有必要可进行钻孔检测,由于仰拱上部虚渣回填会影响路面结构安全,因此可加强对路面裂缝的长期监测”。

根据以上结论和建议,针对清刺沟隧道二次衬砌和隧道路面可能出现的问题,现提出对清刺沟隧道(左洞)K200+854~K201+223段、(右洞)SK200+855.5~SK201+225段二次衬砌的变形及裂缝和隧道路面的沉降及裂缝进行长期监测。根据长期监测结果,分析隧道二衬和隧道路面在隧道运营过程中是否存在问题。

二、清刺沟隧道监测方案

1 隧道二次衬砌变形及裂缝监测

(1)监测方法

隧道二次衬砌变形监测采用隧道激光全断面仪,隧道激光全断面仪是用现代激光测距和计算机技术开发出来的硬、软件一体化的断面量测工具。它是利用极坐标法,以任一起算方向(如水平方向),按一定角度依次一一测定仪器旋转中心与实际断面之间的矢径及该矢径与水平方向的夹角,将这些矢径端点依次相连即可获得实际断面的轮廓线。利用相应计算软件,可以以图的形式输出全隧道各个测量断面的实际轮廓线。以第一次量测隧道各个断面的轮廓线为基准,将以后每次量测的轮廓线和第一次基准轮廓线相比较,即可直接准确的得出隧道二次衬砌的变形情况。二次衬砌裂缝的监测采用目测和尺量的方法,详细记录二次衬砌裂缝的长度和宽度,以及裂缝发展趋势,加强对拱顶和拱脚部位监测。

(2)断面布置

对左洞K200+854~K201+218段、右洞SK200+855.5~SK201+225段每30米为一断面进行二次衬砌变形和裂缝监测,每个断面对隧道激光全断面仪的测量点做好标记,确保以后每次量测仪器都在相同位置。

(3)监测频率

计划对隧道二次衬砌变形和裂缝进行一年的监测,前三个月每月监测一次,以后每三个月监测一次,详细记录每次的监测结果。

2 隧道路面沉降及裂缝监测

(1)监测方法

清刺沟隧道现已建成通车,隧道仰拱疑似采用乱渣回填段左洞长364米,右洞长369米,为了对左右洞乱渣回填段进行全面的监测,拟采用水准仪对路面进行沉降监测。水准仪监测路面沉降具体方法为,在隧道左右洞外各设一基准高程点,以一定的周期对隧道路面布置的测点进行沉降监测,通过对长期监测结果的统计、分析,最终对路面沉降做出科学评价。对隧道路面裂缝的监测,通过目测和尺量,记录裂缝的长度、宽度、分布范围以及发展趋势。

(2)测点布置

对左洞K200+854~K201+218段、右洞SK200+855.5~SK201+225段每30米为一断面进行沉降监测,每一断面设置6个测点,路面净宽14.5米,路面布置4个测点,测点间隔为3米,具体测点布置见图1。为了防止隧道整体沉降对路面沉降监测结果产生的影响,在每个监测断面的左右人行通道上各布置一监测点,通过对人行通道上测点监测结果和路面测点监测结果进行比较分析,以更准确的评价乱渣回填对路面沉降的影响。

对左洞K200+854~K201+218、右洞SK200+855.5~SK201+225全段进行路面裂缝监测。

(3)监测频率

计划对隧道二次衬砌变形和裂缝进行一年的监测,前三个月每月监测一次,以后每三个月监测一次,详细记录每次的监测结果。

三、监测结果整理分析

在监测过程中,科学、客观、细致、认真的记录监测数据,及时整理分析监测数据,如果发现监测数据变化较大并可能会对隧道产生安全隐患时,应及时上报相关部门,以采取应对措施。

四、其他注意事项

该隧道所处商界高速现已通车,且车流量较大,建议在隧道监测过程中相关部门应相互配合,根据实际情况对隧道进行交通管制,确保监测安全、顺利进行。

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