隨著(zhù)山嶺地區公路建設的不斷發(fā)展和公路等級的不斷提高，公路隧道的建設規模和數量日益增多。在我國，由于經(jīng)濟相對落后及公路隧道修筑起步較晚，隧道修筑技術(shù)及單洞長(cháng)度與發(fā)達國家相比，還有一定的差距。在施工過(guò)程中通過(guò)現場(chǎng)監控量測并結合現場(chǎng)綜合地質(zhì)信息，對圍巖穩定性做出判斷，并及時(shí)調整設計，對保障公路隧道的安全、順利施工和優(yōu)化工程措施、提高我國公路隧道的科學(xué)技術(shù)含量，具有現實(shí)意義和實(shí)際應用價(jià)值。京承高速公路何家溝隧道在這方面進(jìn)行了有益探索。

　　何家溝隧道位于承德市灤平縣何家溝村，是京承高速公路的重點(diǎn)控制工程之一，隧道為上下行分離式隧道，左洞長(cháng)1180m，右洞長(cháng)820m.高程565m～750m，最大相對高差185m左右，斜坡坡度較陡，山間有V型侵蝕沖溝。

　　隧道圍巖類(lèi)型與隧道設計

　　京承高速公路何家溝隧道圍巖分為3類(lèi)，其中：Ⅱ類(lèi)圍巖610米，Ⅲ類(lèi)圍巖800米，Ⅳ類(lèi)圍巖590米，隧道左右幅合計總長(cháng)2000米。

　　隧道采用“新奧法”原理設計，施工中應盡量減少對圍巖的擾動(dòng)破壞程度，充分發(fā)揮圍巖的自承能力，隧道開(kāi)挖Ⅱ、Ⅲ類(lèi)采用臺階分布開(kāi)挖法。隧道采用復合式襯砌，以錨桿加固、掛鋼筋網(wǎng)、噴混凝土、格柵鋼架支撐等為初期支護，模筑混凝土或鋼筋混凝土為二次支護，并在兩層襯砌之間鋪設防水板。

　　隧道開(kāi)挖輪廓預留變形量為：Ⅱ類(lèi)圍巖15cm，Ⅲ類(lèi)圍巖10cm，Ⅳ類(lèi)圍巖7cm.隧道凈寬12.25米，斷面采用曲墻帶仰拱斷面形式（Ⅱ、Ⅲ類(lèi)圍巖帶仰拱，Ⅳ類(lèi)圍巖不帶仰拱），曲墻與頂拱為同一半徑，半徑為6.35米，仰拱半徑為13.25米。隧道處于基本烈度6度地震區，按烈度7度地震區設防，隧道襯砌結構采用曲墻噴錨帶仰拱的復合式襯砌。

　　監控量測方案與布置

　　在施工過(guò)程中，為了及時(shí)掌握隧道圍巖的變形情況以及預測隧道圍巖的變化趨勢，在隧道的Ⅱ類(lèi)圍巖、Ⅲ類(lèi)圍巖和Ⅳ類(lèi)圍巖布置了收斂量和拱頂下沉量監測網(wǎng)，在每類(lèi)圍巖中布置2個(gè)監測斷面，Ⅱ類(lèi)圍巖每10米一個(gè)監測斷面、Ⅲ類(lèi)圍巖每20米一個(gè)監測斷面，Ⅳ類(lèi)圍巖每30米一個(gè)監測斷面。由于施工時(shí)采用半斷面上導洞先開(kāi)挖，因此上述每個(gè)監測斷面均布置3個(gè)測點(diǎn)，即拱頂一個(gè)測點(diǎn)兩幫各一個(gè)測點(diǎn)。為確保數據采集的及時(shí)性、準確性，前15天每天采集2次數據，15～30天每天采集一次數據。

　　量測數據處理與分析

　　通過(guò)對京承高速公路何家溝隧道拱頂下沉位移及水平收斂位移的分析，變形位移與圍巖類(lèi)別、穩定時(shí)間有一定的對應關(guān)系，可以看出：圍巖位移基本上是連續的，拱頂下沉量大于水平收斂位移量，圍巖位移沒(méi)有產(chǎn)生突變現象，圍巖類(lèi)別越高，收斂位移越小。位移在前期隨時(shí)間增長(cháng)而迅速加大，位移速率逐漸減低。當到達一定時(shí)間后，位移趨向穩定。

　　變形大體經(jīng)歷了三個(gè)階段即：增長(cháng)和急劇增長(cháng)階段，其持續時(shí)間大約為20～40d，此階段變形量約占趨向穩定時(shí)總變形量的80%左右；慢增長(cháng)階段，持續時(shí)間大約20～30d；以后是開(kāi)始趨向穩定階段。穩定時(shí)間基本按Ⅳ—Ⅲ—Ⅱ類(lèi)圍巖的次序遞增，這是因為圍巖越穩定，位移穩定時(shí)間就越快。到緩慢增長(cháng)變形階段，變形已釋放程度達90%以上，基本趨于穩定狀態(tài)。

　　隧道施工實(shí)踐

　　根據水平收斂位移及拱頂下沉監測成果，獲取現場(chǎng)信息，并及時(shí)反饋信息，并結合現場(chǎng)實(shí)際情況，及時(shí)修改與完善設計，而正確指導施工。通過(guò)對測試成果的深入分析，及時(shí)提出合理的二次支護時(shí)間。當收斂位移變形速率明顯下降，或變形開(kāi)始趨向穩定時(shí)，應及時(shí)進(jìn)行二次支護。否則位移又可能繼續發(fā)展。

　　在現有圍巖和支護條件下，二次支護合理的間隔時(shí)間應是50～80d.試驗隧道左幅原設計為Ⅱ類(lèi)圍巖、Ⅲ類(lèi)圍巖、Ⅳ類(lèi)圍巖地段，過(guò)對水平收斂位移監測和拱頂下沉位移監測成果以及現場(chǎng)巖塊點(diǎn)荷載試驗和相關(guān)地質(zhì)資料的統計和分析，可以得出：以上隧道圍巖位移量并不是很大，而且位移比較連續，沒(méi)有跳躍，經(jīng)過(guò)40天左右基本趨于穩定，沒(méi)有繼續突然變化的趨勢。

　　隧道圍巖為砂巖，巖石的單軸抗壓強度在30～55Mpa之間，現場(chǎng)巖塊點(diǎn)荷載試驗巖塊的強度基本在2～4Mpa之間，屬于硬質(zhì)巖石。這與原設計有一定差異，原設計偏于保守，當然由于設計階段受地表勘測規模、技術(shù)手段、時(shí)間以及資金投入等因素的限制，存在這種差異是不可避免的。建議在原設計的基礎之上提高一個(gè)類(lèi)別進(jìn)行施工、支護，在原設計Ⅱ類(lèi)圍巖地段可不必全段架設鋼格柵，只在危險地段架設鋼格柵即可，同時(shí)應該嚴格控制超挖現象，在危險地段應該繼續加強監測，并與現場(chǎng)各種地質(zhì)信息綜合分析，并及時(shí)反饋，做到真正的信息化施工。

　　通過(guò)京承高速公路何家溝隧道洞壁收斂位移—時(shí)間特征、拱頂下沉位移量特征的分析，提出合理的二次支護時(shí)間，完善了設計階段對某些地段設計過(guò)于保守的工程設計，并及時(shí)向有關(guān)部門(mén)提出建議，根據實(shí)際情況及時(shí)變更設計指導施工。

　　實(shí)踐證明施工過(guò)程中的位移監測→信息取得→反饋信息→指導設計、施工，不但顯著(zhù)的縮減了工程造價(jià)，而且縮短了工程建設工期，對于京承高速公路何家溝隧道的施工建設具有重要意義。