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第 35 卷第 l 2 期 2013 年 12 月 人 民 黄 河 Y E LL O W R IV E R V o1．35 ．No．12 D ec ．．20 13 【水利水 电工 程 】 盘道岭隧洞衬砌结构变形监测与分析 谢志伟 ，梁庆 国 ，雒天峰 ，鲁得文 ，孙 文 ( 1．甘肃省水利科学研究院，甘肃 兰州 730000；2．兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730070； 3．甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室，甘肃 兰州 730070) 摘 要：通过隧洞衬砌表面裂缝、混凝土应变的实时监测和地下水水质分析，研究盘道岭隧洞的安全稳定状态。结果表 明，隧洞衬砌表面裂缝和混凝土应变与温度具有很高的相关性，随时间变化也具有较好的规律性，说明监测期 内衬砌结 构 的变形主要 是温度效应所致 ，变化量相对较小 ；地 下水呈弱碱 性 ，依据 其 离子类型及含量可划分 为 5 种 类型 ，部 分阳 离 子之间及其和矿化度等指标间具有较好的相关性。 关 键 词：衬砌；变形；裂缝计；混凝土应变；引大入秦；盘道岭隧洞 中图分类 号 ：TV642 ；U455．91 文献标志码 ：A doi ：10．3969／j．issn．1000—1379．2013．12．042 A nal y si s an d M oni tor of L in in g S truc tural D efor m ati on of P and aol in g T unn el XIE Zhi—wei ，LIANG Qing—guo ，LUO Tian—feng ，Lu De．wen ，SUN Wen。’。 ( 1．Institute of Water Conservancy Science of Ga n su ，Lanzhou 730000 ，China ；2．School of Civil E ngineer i ng，Lanzhou Jiaotong University Lanzhou 730070 ，China；3．Key Laboratory of Road ＆ Br i dge and Underground Engineer i ng of Gansu Province，Lanzhou 730070 ，China) A bstr act ：The safety and stability state of Pandaoli ng T unnel was analyzed by using real ti me monitor i ng of surface f i ssure and strai n of lining con- cret e and water quality anal ysis． T he test resul ts show th at the sur f ace f issure and strai n of l ining conc rete hav e good correlat ions wit h temperature and ti me ，whic h means that the lining deformation is mainly caused by temperature ef f ect with l ittle cha n ges dur i ng the moni tori ng per i od．It is also indic ated from water qua l ity analy sis that the ground water leaked f r om the tunnel i s weakly alka l ine and can be cl assif i ed into 5 types ac cording to its ions ty pes and content，where some cation s hav e go o d correl ations with each other and a l so with other i nd ic es suc h as mineral deg r ee．A new point of view i s put forward based on the obtained results that the c rac ks i n concr e te li ni ng of Pandaoling Tu nnel might be caused due to long ter m ac cumulation of temperature effect besides other explanations ． K ey words：lining；defor m ation ；crack gauge；concrete strain；Datonghe—Qingwangehuan Diversion Project；Pandaoling Tunnel 1 工程概况 盘道岭隧洞是甘肃省引大入秦工程总干渠中最长的无压 引水隧洞、是引大入秦工程 的控制性重点工程，全长 15．723 km，断面形状为圆拱直墙带仰拱底板式 ，净宽 4．20 m，净高 4．40 m，设计水 深 2．92 m，加大 水 深 3．37 m。隧 洞最 大 埋 深 404 m，其中埋深小于 100 ITI 的长度仅为 2 273 m，约 占总长的 14．5％。洞身依次穿越以第三系、白垩系、第三系为主的地层 ， 其长度分别为 12 532、2 958、206 m，其中除白垩系地层为Ⅳ类 围岩外，其余均为 V 类围岩，约 占总长的 81．1％ 。该隧洞采 用新奥法施工，由于围岩软弱破碎，地下水出露范围较大，因此 施工期间发生较大的变形、开裂和多次塌方等。工程竣工交付 运营后继续产生新的衬砌裂缝，曾先后进行过大量的调查统计 分析和病害整治处理 ，处理手段包括灌浆、预应力系统长锚 杆 、钢拱架、喷射钢纤维混凝土、表面抹钢丝网水泥砂浆及拱底 加强等。其中灌浆处理的长度占隧道总长的85．4％l3-6] ，由此 可见该隧洞在后期运营时病害发展非常严重。 近年来 ，随着引大入秦工程灌 区社会经济建设的快速发 展，特别是随着第五个国家级新区——兰州新区的成立，引大 人秦工程将承担为该新区生产生活供水的任务，其作用越发重 要，成为兰州市可持续发展的“ 生命线” ，而盘道岭隧洞是其中 的重点控制工程 ，因此迫切要求对盘道岭隧洞病害进行全面调 研和综合整治。笔者结合水利部“948” 项目，通过对盘道岭隧 洞的严重病害洞段进行现场调查和实时监测 ，掌握盘道岭隧洞 衬砌结构的变形和稳定状况，为隧洞的病害整治及维修加固提 供依据。 2 监测项目与仪器 在盘道岭隧洞内选择两处病害严重的洞段的典型断面进 收稿 日期 ：2012—12-27 基金项目：水利部“ 948” 项目(201125) ；兰州交通大学“ 青蓝” 人才工程基金资 助 项 目( QL 一08 —19A) 。 作者简介：谢志伟( 1964一) ，男，甘肃， 临洮人，高级工程师，主要从事水工结构 方面的科研 工作 。 E ．mail ! xzw 35 15@ 126 ．con ·127 ·