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第七章 高速公路隧道施工变形监测分析研究

同时向管理工作紧急汇报。28 日 20 时，此时连降暴雨已达 10h。29 日凌晨 2 点左右，
麻栗场隧道发生大塌方，塌方高 5~15m，沿轴线长 10m。由于对围岩稳定状况进行了
及时准确的险情预报，保证了人员安全，避免了机械损失；此后在抢修中，通过施工
单位精心的组织，合理的措施，耗时 20d 才通过塌方段。
从上述几个典型断面分析结果可以看出，使用综合判断基准进行施工变形工程险

情预报能起到较好的效果。对于险情预报分析，除根据隧道围岩施工变形基准分析判
断外，需要结合隧道分析的断面现场变形特征进行综合分析，因此在进行施工变形险
情分析时，要加强现场的观察分析。

①在隧道开挖过程中，围岩变形受时间、空间效应的影响，综合麻栗场监测数据
分析得出，纵向空间效应上：隧道Ⅴ、Ⅲ级各台阶围岩变形（不计其他台阶对开挖的
影响）基本上呈“厂”型，主要是Ⅴ级围岩受支护影响较大，在隧道断面开挖后一倍
洞径内，位移释放率通常达到 80% 以上。Ⅳ级各台阶围岩基本呈抛物线型，通常在

隧道 3~4 倍的径处位移释放率才达到 80%；时间效应上：围岩级别是影响围岩变形的
主要因素，隧道各台阶开挖后前 5d 的围岩变形位移量最大；Ⅳ级、Ⅴ级围岩隧道开
挖后 10~20d 时绝大多数位移释放能达到最终位移的 70% 以上；隧道开挖后 30~40d

时围岩变形得到完全释放。Ⅲ级围岩位移释放主要集中在前一个星期，一般 15 天左
右围岩已达到稳定。②隧道围岩变形位移—时间特征曲线主要存在以下四种类型：“厂”
型“似台阶型”“抛物线”型、“S”+“J”型。其中，前 3 种类型的曲线较为普遍，
后两类是监测的重点。③麻栗场隧道实际施工中，通过对实测地表沉降数据的处理、
分析，做到适时反馈，为麻栗场隧道安全进洞提供了保障，另外可知，在山体偏压隧

道中，沉降槽并不沿中线对称分布；一般的，测点离拱顶轴线越远，下沉值越小，隧
道开挖对地表的影响范围根据实测沉降槽大致可认为在以隧道拱顶轴线为中心的 24m
内；地表下沉值大部分发生在上台阶开挖后下台阶开挖前，因此在开挖前做好预支护

显得非常重要。④以变形速率为主，辅以容许位移和速率的监测基准在麻栗场隧道得
到了成功实践，对隧道塌方进行了较为准确的预测。根据此基准在反馈施工的同时进
一步反馈设计，并把隧道的支护状况分为支护保守、合理、不足、失稳等 4 种，据此
对隧道支护设计提出改进措施。在实际应用中，除利用本书提出的隧道围岩施工变形

基准分析判断外，还需要结合隧道监测断面的地质特征、施工方法等进行综合分析。
这样，对隧道围岩安全状况可以进行更好的监控预报，因此在进行施工变形险情分析
时，要加强现场的观察分析。
二次衬砌施作时机的确定：就整个麻栗场隧道而言，一般的，根据规范中对净空

收敛的稳定速率、位移量的规定，参考麻栗场隧道监测数据，在 20~50d 内净空收敛
变形速率和位移都达到了规范的要求，可以施作二次衬砌。具体的，麻栗场隧道Ⅲ级

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