公路隧道波紋鋼整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

1中交一公局集團(tuán)有限公司貴州沿印松高速公路總承包項(xiàng)目部,貴州松桃554100;2同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系,上海200092;3巖土及地下工程教育部重點(diǎn)參驗(yàn)室,上海200092摘要：為了及時(shí)判斷出圍巖的穩(wěn)定情況，保證隧道的安全施工，應(yīng)該經(jīng)常性地對(duì)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，量測(cè)結(jié)果對(duì)監(jiān)控圍巖穩(wěn)定與指導(dǎo)施工有非同小可的作用。目前國(guó)內(nèi)采用的公路隧道波紋鋼整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例相對(duì)較少對(duì)其監(jiān)控量測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析具有十分重要的實(shí)際意義，為今后波紋鋼整體式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工積累經(jīng)驗(yàn)。本文以貴州省某公路隧道波紋鋼整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)為依托工程，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)所得的數(shù)據(jù)繪制出的應(yīng)變和界面壓力的時(shí)程曲線，得到整體式波紋鋼結(jié)構(gòu)受力的時(shí)間和空間規(guī)律：現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中波紋鋼安裝以及背后混凝土的澆筑對(duì)波紋鋼的應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生較大的影響；量測(cè)得到的波紋鋼最大拉壓應(yīng)力均遠(yuǎn)小于波紋鋼板所用鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，驗(yàn)證了此次波紋鋼整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性。關(guān)鍵詞：公路隧道；波紋鋼結(jié)構(gòu)；監(jiān)測(cè)；結(jié)構(gòu)應(yīng)變；界面壓力中圖分類(lèi)號(hào)：TU43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：作者簡(jiǎn)介：祁興遠(yuǎn)（-），男，。E-mail:oApplicationAnalysisofMonitoringTechnologyforCorrugatedSteelIntegralSupportStructureofHighwayTunnelQIXingyuan1SHIZhengbao1ZHANGQingzhao2,3WANGPeng1CHENGLong1(1.GuizhouYan-Yin-SongExpresswayGeneralContractingProjectDepartment,CCCCFirstHighwayEngineeringGroupCo.,Ltd,Songtao,Guizhou554100,China;2DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092;3KeyLaboratoryofGeotechnicalandUndergroundEngineeringoftheMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shanghai200092)Abstract:Inordertojudgethestabilityofthesurroundingrockintimeandensurethesafeconstructionofthetunnel,thetunnelstructureshouldbemonitoredandmeasuredregularly.Themeasurementresultshaveasignificantroleinmonitoringthestabilityofthesurroundingrockandguidingtheconstruction.Atpresent,therearerelativelyfewengineeringexamplesofcorrugatedsteelintegralsupportstructuresforhighwaytunnelsinChina.Theapplicationanalysisofitsmonitoringandmeasurementtechnologyisofgreatpracticalsignificance,anditcanaccumulateexperienceforthedesignandconstructionofcorrugatedsteelintegralstructuresinthefuture.Inthispaper,basedonthecorrugatedsteelintegralsupportstructureofahighwaytunnelinGuizhouProvince,thetime-historycurveofstrainandinterfacepressureisdrawnaccordingtothedataobtainedfromthemonitoringandmeasurementoftheengineeringsite,andthestresstimeandinterfacepressureoftheintegralcorrugatedsteelstructureareobtained.Spatiallaw:Theinstallationofcorrugatedsteelandthepouringofconcretebehinditwillhaveagreaterimpactonthestressofthecorrugatedsteelduringtheonsiteconstructionprocess;themaximumtensileandcompressivestressofthecorrugatedsteelmeasuredisfarlessthanthestrengthdesignvalueofthesteelusedforthecorrugatedsteelplate.Verificationthesafetyofthecorrugatedsteelintegralsupportstructurewasimproved.Keywords:highwaytunnel;corrugatedsteelstructure;monitoring;structuralstrain;interfacepressure引言長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)隧道工程施工機(jī)械化程度不高，爆破鉆孔、錨桿打設(shè)、圍巖注漿、噴射混凝土施工、防水板鋪掛、襯砌澆筑、施工通風(fēng)和出渣運(yùn)輸?shù)确矫娲嬖趧趧?dòng)力密集，施工人員健康保障、安全保障、施工效率和工程重量保障均存在多處不利影響，尋求快速經(jīng)濟(jì)有效的隧道支護(hù)技術(shù)是目前公路隧道工程急需解決的技術(shù)難題。波紋鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程應(yīng)用中表現(xiàn)出了諸多優(yōu)良特性：強(qiáng)度高，適應(yīng)變形能力強(qiáng)，對(duì)地基要求低；工廠集中化生產(chǎn)，便于質(zhì)量控制；自重輕，增加結(jié)構(gòu)跨度運(yùn)輸安裝方便；施工便捷，低碳環(huán)保，減少砂石、水泥用量，利于環(huán)保運(yùn)營(yíng)維護(hù)方便，節(jié)約養(yǎng)護(hù)及維修費(fèi)用等。由于在我國(guó)，用波紋鋼板作為隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)為新生事物，公路隧道波紋鋼整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控量測(cè)技術(shù)還并未完善，所以對(duì)于其監(jiān)控量測(cè)技術(shù)的研究就十分關(guān)鍵。近年來(lái)，大量學(xué)者對(duì)于隧道監(jiān)測(cè)技術(shù)展開(kāi)了深入研究。王彥武［1］對(duì)太舊高速公路北茹隧道的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并據(jù)此對(duì)支護(hù)效果作出定性評(píng)價(jià)；蔣樹(shù)屏等［2］采用擴(kuò)張卡爾曼濾波有限元法對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了反演分析，為判別圍巖穩(wěn)定、優(yōu)化施工方法提供了有益的指導(dǎo)；葉飛等［3］結(jié)合多座公路隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作，研究了服務(wù)于公路隧道現(xiàn)場(chǎng)施工的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)方法以及現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的分析處理技術(shù)。波紋鋼結(jié)構(gòu)由于其廣泛應(yīng)用于公路橋涵工程中，有一些學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。李祝龍等［4］波采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的分析紋鋼涵洞的力學(xué)性能，結(jié)果表明，波紋鋼涵洞的頂部和側(cè)部沿波形方向會(huì)呈現(xiàn)出不同的應(yīng)力變化趨勢(shì)；彭立等［5］對(duì)高填土大跨鋼波紋管涵的力學(xué)性能進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和有限元分析，結(jié)果表明，鋼波紋管涵變形和應(yīng)力隨填土高度增加而增長(zhǎng)；蔣鶴等［6］對(duì)波紋鋼結(jié)構(gòu)棚洞現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析以及建立相應(yīng)的有限元數(shù)值模型的研究，發(fā)現(xiàn)棚洞兩側(cè)拱腳受力相對(duì)較大。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的類(lèi)型上主要是位移和應(yīng)力監(jiān)測(cè)兩大類(lèi)，位移值和應(yīng)力值的變化都是反映在隧道圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用影響下各個(gè)監(jiān)測(cè)值在施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)反映。目前我國(guó)隧道監(jiān)測(cè)中的反分析數(shù)據(jù)主要是通過(guò)量測(cè)圍巖與支護(hù)位移獲取，而對(duì)應(yīng)力的測(cè)試由于費(fèi)用較高，分析相對(duì)較少。顯然在工程實(shí)踐中需要建立以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)反分析和研究施工期隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)，這能更好的判斷隧道實(shí)時(shí)安全性和可靠性。綜上可以看出，目前對(duì)于波紋鋼結(jié)構(gòu)的研究主要集中于公路橋涵工程，對(duì)于公路隧道波紋鋼整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控量測(cè)研究極少，有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究。工程概況本文依托工程為貴州省沿河至松桃高速公路隧道，總里程長(zhǎng)度14.198km，橋隧比28.22%，采用雙向四車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h，整體式路基寬度24.5m，分離式路基寬12.25m，汽車(chē)荷載等級(jí)為公路I級(jí)。上馬山隧道進(jìn)口位于烏羅鎮(zhèn)團(tuán)龍村，出口位于冷水溪鄉(xiāng)道陀村，交通條件差。隧道進(jìn)、出口處為V級(jí)圍巖，其余為W級(jí)圍巖。上馬山隧道為分離式長(zhǎng)隧道。右幅隧道起訖樁號(hào)為：YK74+551~YK76+686，長(zhǎng)度為2135m，最大埋深約為251m；左幅隧道起訖樁號(hào)為：ZK74+545~ZK76+684，長(zhǎng)度為2139m，最大埋深約為261m。隧道為下坡隧道，左右幅縱坡坡度為-2.6%。上馬山隧道部分在本標(biāo)段：左線ZK74+516?ZK75+630，長(zhǎng)1085m，右線YK74+561?YK75+630，長(zhǎng)1079m。隧道試驗(yàn)段洞身襯砌設(shè)計(jì)以新奧法原理為指導(dǎo)，采用波紋鋼整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)，即以系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土、波紋鋼結(jié)構(gòu)作為支護(hù)形式，如圖1所示。隧道襯砌類(lèi)型、襯砌斷面型式、襯砌結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)主要采用工程類(lèi)比法，并對(duì)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的理論計(jì)算及校核，結(jié)合構(gòu)造要求及經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。1S-1S-Wb波紋鋼支護(hù)斷面設(shè)計(jì)圖Fig.1DesigndrawingofS-Wbcorrugatedsteelsupportsection圖1S-Wb波紋鋼支護(hù)斷面設(shè)計(jì)圖Fig.1DesigndrawingofS-Wbcorrugatedsteelsupportsection監(jiān)測(cè)方案監(jiān)測(cè)目的在隧道施工期間實(shí)施監(jiān)控量測(cè)，是加強(qiáng)工程安全質(zhì)量管理，防止重大事故發(fā)生的有力措施。通過(guò)監(jiān)控量測(cè)工作為業(yè)主及施工方提供及時(shí)、可靠、安全的質(zhì)量信息，及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)安全隱患，避免事故發(fā)生，科學(xué)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工”的根本目的。通過(guò)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)水平，檢查施工質(zhì)量，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積累資料，使公路隧道波紋鋼隧洞的建設(shè)水平不斷提升，施工技術(shù)不斷發(fā)展。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF60-2009)規(guī)定，復(fù)合式襯砌隧道開(kāi)工前，應(yīng)制定施工全過(guò)程監(jiān)控量測(cè)方案。監(jiān)控量測(cè)工作應(yīng)結(jié)合開(kāi)挖、支護(hù)作業(yè)的進(jìn)程，按要求布點(diǎn)和監(jiān)測(cè)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整補(bǔ)充，量測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析、處理和反饋。在隧道中，為了及時(shí)判斷出圍巖的穩(wěn)定情況，保證隧道的安全施工，應(yīng)該經(jīng)常性地對(duì)地質(zhì)和支護(hù)狀況進(jìn)行觀察，對(duì)拱頂下沉、周邊收斂進(jìn)行量測(cè)，以判斷圍巖穩(wěn)定情況。上述量測(cè)項(xiàng)目為復(fù)合式襯砌施工時(shí)的必測(cè)項(xiàng)目，對(duì)監(jiān)控圍巖穩(wěn)定與指導(dǎo)施工有非同小可的作用。本次擬定上馬山隧道整體式波紋鋼支護(hù)試驗(yàn)段監(jiān)測(cè)方案時(shí)，計(jì)劃在波紋鋼試驗(yàn)段對(duì)隧道周邊收斂及拱頂下沉進(jìn)行測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)與位移的量測(cè)，但現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)發(fā)現(xiàn)在波紋鋼表面難以對(duì)收斂掛鉤進(jìn)行固定，故對(duì)于波紋鋼支護(hù)的收斂變形監(jiān)測(cè)難以進(jìn)行。此次在上馬山波紋鋼隧道試驗(yàn)段，為了了解波紋鋼支護(hù)的受力狀況，在波紋鋼表面埋設(shè)了應(yīng)變計(jì)，通過(guò)量測(cè)波紋鋼的應(yīng)變，再換算出波紋鋼的受力狀況。除波紋鋼表面應(yīng)變外，還選取了圍巖的界面壓力進(jìn)行了量測(cè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，最終設(shè)置了主洞三個(gè)監(jiān)測(cè)斷面371、374、377，橫洞三個(gè)監(jiān)測(cè)斷面左洞、中間、右洞。上馬山隧道整體式波紋鋼支護(hù)試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目選取為：波紋鋼表面應(yīng)變及圍巖壓力。測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)，對(duì)于每個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，應(yīng)在每個(gè)斷面的關(guān)鍵位置（如拱頂、兩側(cè)拱腰、兩側(cè)拱腳、仰拱處）共設(shè)置3~7個(gè)測(cè)點(diǎn)。此次在波紋鋼表面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)，考慮到應(yīng)變計(jì)的損壞率可能較高，故在每塊波紋鋼板上均布置了測(cè)點(diǎn)。波紋鋼試驗(yàn)段均未施作仰拱，故最終現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)項(xiàng)目基本每個(gè)斷面設(shè)置5個(gè)測(cè)點(diǎn)：位于上臺(tái)階的拱頂和左右拱腰共3個(gè)測(cè)點(diǎn)；在下臺(tái)階的左右拱腳2個(gè)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)頻率根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF60-2009）規(guī)定，在l~15d為1~2次/天；16d~1個(gè)月為1次/2d；1~3個(gè)月為1~2次/周；3個(gè)月以上為1~3次/月。實(shí)際量測(cè)中，施工狀態(tài)發(fā)生變化（開(kāi)挖下臺(tái)階、仰拱或撤除臨時(shí)支護(hù)等）或發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化速率加快時(shí)，應(yīng)增加量測(cè)次數(shù)。各項(xiàng)量測(cè)作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后15~20d結(jié)束。2.2.1表面應(yīng)變計(jì)（1） 量測(cè)內(nèi)容量測(cè)波紋鋼支護(hù)結(jié)構(gòu)的表面應(yīng)變值。（2） 量測(cè)目的了解波紋鋼支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變狀態(tài)，通過(guò)所用鋼材的彈性模量可以了解波紋鋼的應(yīng)力狀態(tài)。（3） 量測(cè)方法試驗(yàn)段主洞每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面有7塊波紋鋼板片，每塊板片在靠洞內(nèi)側(cè)安裝一支應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)在波紋鋼板運(yùn)輸至隧道內(nèi)部前就應(yīng)在隧道外部加工場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行安裝先將兩側(cè)支座焊接在波紋鋼板相應(yīng)位置，再將應(yīng)變計(jì)裝入，裝入后外部再焊接一個(gè)鐵殼用來(lái)保護(hù)儀器。每塊波紋鋼板片宜用噴漆標(biāo)注好位置編號(hào)，按照波紋鋼板片所在位置安裝儀器，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照位置編號(hào)拼裝波紋鋼板片。波紋鋼在隧道內(nèi)拼裝完成后，貼近圍巖側(cè)的應(yīng)變計(jì)會(huì)無(wú)法安裝，所以必須在拼裝前完成儀器的安裝。儀器導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)集結(jié)成束妥善保護(hù)，避免在隧道內(nèi)被施工破壞。測(cè)量?jī)x器采用應(yīng)變計(jì)量測(cè)數(shù)據(jù)，頻率儀收集數(shù)據(jù)。測(cè)點(diǎn)布設(shè)監(jiān)測(cè)布設(shè)示意圖如圖2所示。圖2波紋鋼表面應(yīng)變計(jì)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖Fig.2Schematicdiagramofthelayoutofstraingaugemeasuringpointsonthecorrugatedsteelsurface...-j'..:嶼- --圖2波紋鋼表面應(yīng)變計(jì)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖Fig.2Schematicdiagramofthelayoutofstraingaugemeasuringpointsonthecorrugatedsteelsurface1.2.監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算方法））監(jiān)測(cè)收集到的初始數(shù)據(jù)均為頻率值，需要使用式（1）換算成應(yīng)變值。式m:氏前序 菠紋鋼表面應(yīng)變值）梅）；詢——應(yīng)變計(jì)的標(biāo)定系數(shù)ge/Ilz2：!ft——應(yīng)變計(jì)測(cè)得頡睜（Hz）：f0——安裝后頗率（Hi）計(jì)算出的應(yīng)變值為正值，則為拉應(yīng)變；計(jì)算出為負(fù)值，則為壓應(yīng)變。2.2.2土壓力盒（1）量測(cè)內(nèi)容量測(cè)圍巖與支護(hù)之間的壓力。（2） 量測(cè)目的了解圍巖的自穩(wěn)情況以及支護(hù)的實(shí)際承載情況和分擔(dān)圍巖壓力情況。（3） 量測(cè)方法在每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面沿隧道周邊在圍巖與初期支護(hù)之間埋設(shè)5個(gè)壓力盒進(jìn)行量測(cè)埋設(shè)壓力盒時(shí)，受壓面應(yīng)向著圍巖，壓力盒應(yīng)緊貼波紋鋼/工字鋼，有空隙時(shí)應(yīng)當(dāng)填平，不要使壓力盒與初期支護(hù)之間有間隙。儀器導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)集結(jié)成束妥善保護(hù)，避免在隧道內(nèi)被施工破壞。（4）測(cè)量?jī)x器采用壓力盒量測(cè)數(shù)據(jù)，頻率儀收集數(shù)據(jù)。1.2.

測(cè)點(diǎn)布設(shè)如圖3所示。壓力盒埋設(shè)在圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)之間。圖3襯砌土壓力盒測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖圖3襯砌土壓力盒測(cè)

點(diǎn)布設(shè)示意Fig.3SchematicdiagramofmeasuringpointlayoutofliningearthpressurecellFig.3Schematicdiagramofmeasuringpointlayoutofliningearthpressurecell（6）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算方法監(jiān)測(cè)收集到的初始數(shù)據(jù)均為頻率值，需要使用式（2）成壓應(yīng)力。式申：Pm——圍巖對(duì)初期支護(hù)的圧應(yīng)力（KIPa>i旳——三=1羸即:標(biāo)定系數(shù)CMPa/Hz3■:f/一壓力猱瀏醫(yī)頻窒宙二'7.-3!.!^'.LJ 計(jì)算出的壓力值為正值，則為受壓；計(jì)算出為負(fù)值，則為受拉。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與驗(yàn)證本文對(duì)圍巖壓力及波紋鋼應(yīng)變量的符號(hào)作了統(tǒng)一的規(guī)定：“+”表示圍巖與襯砌間受壓，波紋鋼受拉，收斂位移增大；“-”則反之。3.1波紋鋼表面應(yīng)變數(shù)據(jù)分析（1）主洞試驗(yàn)段371斷面圖4主洞試驗(yàn)段371斷面波紋鋼應(yīng)變時(shí)程曲線圖圖4主洞試圖4主洞試驗(yàn)段371斷面波紋鋼應(yīng)變時(shí)程曲線圖Fig.4Time—historycurveofstrainofcorrugatedsteelofsection371inthemaintunneltestsectionFig.4Time—historycurveofstrainofcorrugatedsteelofsection371inthemaintunneltestsection通過(guò)圖4的波紋鋼應(yīng)變時(shí)程曲線，可以看出：1） 波紋鋼安裝后應(yīng)變值變化很快，之后變化趨于平緩，經(jīng)過(guò)約1周后較為穩(wěn)定；背后注漿施工后，將出現(xiàn)一段時(shí)間的波動(dòng)，目前仍處于變化階段。2） 大部分測(cè)點(diǎn)的歷史最大拉/壓應(yīng)變量均發(fā)生于波紋鋼安裝后以及背后注漿后的2~3d，且在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)附近應(yīng)變量的變化速率也較快，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)尤其要注意這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的監(jiān)控量測(cè)工作。3） 波紋鋼歷史最大壓應(yīng)變量為-129.2?￡，發(fā)生于右拱腳測(cè)點(diǎn)，出現(xiàn)時(shí)間為2021年11月20日；歷史最大拉應(yīng)變量263.8ue，發(fā)生于右拱腰測(cè)點(diǎn)，出現(xiàn)時(shí)間為2021年9月5日。若將波紋鋼板彈性模量取為200GPa，則波紋鋼最大壓應(yīng)力25.8MPa,最大拉應(yīng)力52.8Mpa。2）主洞試驗(yàn)段374斷面圖5主洞試驗(yàn)段374斷面波紋鋼應(yīng)變時(shí)程曲線圖Fig.5Time-historycurveofstrainofcorrugatedsteelofsection374inthemaintunneltestsection通過(guò)圖5的波紋鋼應(yīng)變時(shí)程曲線，可以看出：1）波紋鋼安裝后應(yīng)變值變化很快，之后變化趨于平緩，經(jīng)過(guò)約1周后較為穩(wěn)定，但在2021年11月6日后，因背后注漿施工發(fā)生一段時(shí)間的微小波動(dòng)。2） 大部分測(cè)點(diǎn)的歷史最大拉/壓應(yīng)變量均發(fā)生于波紋鋼安裝后的2~3d，且在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)附近應(yīng)變量的變化速率也較快，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)尤其要注意這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的監(jiān)控量測(cè)工作。3） 排除量測(cè)誤差，波紋鋼最大壓應(yīng)變量為-175.8?￡，發(fā)生于拱頂測(cè)點(diǎn)，出現(xiàn)時(shí)間為2021年11月1日；最大拉應(yīng)變量188.7ue，發(fā)生于左拱腳測(cè)點(diǎn)，出現(xiàn)時(shí)間為2021年9月11日。若將波紋鋼板彈性模量取為200GPa，則波紋鋼最大壓應(yīng)力35.2MPa，最大拉應(yīng)力37.7MPa。（3）主洞試驗(yàn)段377斷面通過(guò)圖6的波紋鋼應(yīng)變時(shí)程曲線，可以看出：1） 波紋鋼安裝后應(yīng)變值變化很快，約1周后較為穩(wěn)定。相比較于前兩個(gè)斷面，該斷面絕大部位為拉應(yīng)變，且較為平穩(wěn)；在2021年11月9日因背后注漿施工，導(dǎo)致波紋鋼應(yīng)變突增，隨后在1~2d內(nèi)恢復(fù)平穩(wěn)。2） 接近一半的測(cè)點(diǎn)的歷史最大拉/壓應(yīng)變量均發(fā)生于波紋鋼安裝完成后以及背后注漿施工后的1~2d，現(xiàn)場(chǎng)尤其要注意這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的監(jiān)控量測(cè)工作。3） 波紋鋼最大拉應(yīng)變量為767.8口￡，發(fā)生于右拱腳測(cè)點(diǎn)，出現(xiàn)時(shí)間為2021年11月9日；最大壓應(yīng)變量為-61.6口￡，發(fā)生與拱頂測(cè)點(diǎn)，出現(xiàn)時(shí)間為2021年11月13日。若將波紋鋼板彈性模量取為200GPa，則波紋鋼最大壓應(yīng)力為12.3MPa,最大拉應(yīng)力153.6MPa。圖6主洞試驗(yàn)段377斷面波紋鋼應(yīng)變時(shí)程曲線圖Fig.6Time-historycurveofstrainofcorrugatedsteelofsection377inthemaintunneltestsection綜合主洞3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的的情況，可以看出：（1） 大部分測(cè)點(diǎn)在監(jiān)控量測(cè)初期應(yīng)變量增長(zhǎng)較快，說(shuō)明波紋鋼安裝以及背后混凝土的澆筑對(duì)波紋鋼的應(yīng)變量會(huì)產(chǎn)生較大的影響；之后各測(cè)點(diǎn)仍有小幅度波動(dòng)，總體均趨于穩(wěn)定。（2） 根據(jù)測(cè)點(diǎn)應(yīng)變量計(jì)算出的波紋鋼的最大拉壓應(yīng)力均遠(yuǎn)小于波紋鋼板材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，這驗(yàn)證了此次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，并說(shuō)明此次的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較大的安全儲(chǔ)備。3.2隧道圍巖的界面壓力數(shù)據(jù)分析通過(guò)圖7的圍巖壓力時(shí)程曲線，可以看出：（1）各監(jiān)測(cè)斷面圍巖壓力在波紋鋼安裝后變化相對(duì)較快，約1周過(guò)后趨于穩(wěn)定。目前由于背后注漿的緣故，圍巖壓力值仍處于較大波動(dòng)。（2）截至最后一次量測(cè)，371斷面圍巖應(yīng)力最大值為21.2kPa，出現(xiàn)在右拱腳位置；斷面歷史最大圍巖壓力為17.1kPa，除右拱腰位置出現(xiàn)較大異常波動(dòng)外,總體來(lái)說(shuō)，該斷面量測(cè)出的圍巖壓力值較?。?74斷面圍巖壓力最大值為-29.2kPa，出現(xiàn)在左拱腳位置，即斷面歷史最大圍巖壓力，左右拱腰的圍巖壓力值較大，拱頂及左右拱腳圍巖壓力值比較?。?77斷面圍巖壓力最大值為37.1kPa，出現(xiàn)在左拱腰位置，即為斷面歷史最大圍巖壓力，左拱腳、左拱腰及拱頂?shù)膰鷰r壓力值較大，其余位置圍巖壓力值比較小。總體來(lái)說(shuō)，與前兩個(gè)斷面相比，377斷面量測(cè)出的圍巖壓力值相對(duì)較小。（a） 主洞試驗(yàn)段371斷面圍巖壓力時(shí)程曲線圖Time-historycurveofsurroundingrockpressureatsection371inthetestsectionofthemaincave主洞試驗(yàn)段374斷面圍巖壓力時(shí)程曲線圖Time-historycurveofsurroundingrockpressureatsection374inthetestsectionofthemaincave主洞試驗(yàn)段377斷面圍巖壓力時(shí)程曲線圖Time-historycurveofsurroundingrockpressureatsection377inthetestsectionofthemaincave圖7主洞試驗(yàn)段圍巖壓力時(shí)程曲線圖Fig.10Timehistorycurveofsurroundingrockpressureinthetestsectionofthemaincave量測(cè)中一些測(cè)點(diǎn)的圍巖壓力出現(xiàn)了負(fù)值，但是圍巖不可能對(duì)初支產(chǎn)生拉力，分析原因，可能有以下兩點(diǎn)：一是由于振弦傳感器對(duì)于溫度較為敏感，所以現(xiàn)場(chǎng)的溫度變化對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生了較大的影響；二是振弦傳感器將最初的壓力值調(diào)零，后續(xù)的值都是相對(duì)初值的變化值，所以負(fù)值只是說(shuō)明后續(xù)的壓力值小于初始測(cè)量時(shí)的壓力值。其余兩個(gè)斷面的壓力值也有類(lèi)似情況。結(jié)論(1)對(duì)于波紋鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力量測(cè)是在波紋鋼表面安裝應(yīng)變計(jì)，應(yīng)變計(jì)長(zhǎng)度相對(duì)于鋼筋計(jì)較短，能更精確反映測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變值，通過(guò)波紋鋼材料的彈性模量分析波紋鋼的應(yīng)力狀態(tài)；每塊板片宜布設(shè)2~4支應(yīng)變計(jì)，安裝在波紋鋼波峰、波谷及法蘭盤(pán)連接處。(2)通過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，施工前期波紋鋼應(yīng)變量與應(yīng)變?cè)龃笏俾示^大，說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中波紋鋼安裝以及背后混凝土的澆筑對(duì)波紋鋼的應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生較大的影響。量測(cè)得到的波紋鋼最大拉壓應(yīng)力均遠(yuǎn)小于波紋鋼板所用鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，驗(yàn)證了此次波紋鋼整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性。參考文獻(xiàn)：王彥武.太舊高速公路北茹隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),1998(02):38-42.(WangYanwu.DeformationmonitoringofsurroundingrockinBeiruTunnelofTaijiuExpressway[J].ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering,1998(02):38-42.(inChinese))蔣樹(shù)屏,趙陽(yáng).復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道圍巖監(jiān)控量測(cè)與非確定性反分析研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2004(20):3460-3464.(JiangShuping,ZhaoYang.Surroundingrockmonitoringmeasurementandnon-deterministicinverseanalysisofhighwaytunnelsundercomplexgeologicalconditions[J].ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering,2004(20):3460-3464.(inChinese))葉飛，丁文其，朱合華等.公路隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)及信息反饋J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007(05):79-83.(YeFei,DingWenqi,ZhuHehua,etc.On-sitemonitoringmeasurementandinformationfeedbackofhighwaytunnels[J].JournalofChang'anUniversity(NaturalScienceEdition)，2007(05):79-83.(inChinese))李祝龍，劉百來(lái)，李自武.鋼波紋管涵洞力學(xué)性能現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究[J].公路交通科技，2006(03):79-82.(LiZhulong，LiuBailai，LiZiwu.Fieldtestresearchonmechanicalpropertiesofsteelbellowsculverts[J].HighwayTrafficScienceandTechnology，2006(03):79-82.(inChinese))彭立，張陽(yáng)，穆程等.高填土大跨鋼波紋管涵力學(xué)性能分析與測(cè)試[J].中外公路，2016，36(06):103-108.(PengLi，ZhangYang，