公路长隧道地应力测试布置及应力场评估

公路长隧道地应力测试布置及应力场评估

吴春耕

浙江华东工程安全技术有限公司浙江杭州311122

前言：在现代社会飞速发展的背景下，社会中所有的产物都在追求自身质量的提升。公路在现代社会不仅有物流运输的作用，还能在一定程度上促进经济的发展。而公路中的长隧道部分更是具有重大的意义，所以针对于此的地应力测试必不可少，同时还要做好应力场的评估。

摘要：公路长隧道地应力测试应力场评估

对于公公路长隧道工程来说，地应力的测试是保证隧道质量和安全的关键部分。所以对于测试的布置也需要结合全方面考虑，做好细致的安排。应力场的评估可以帮助施工单位对隧道围岩地力状态具有基本的了解，对施工方案的设计可以起到参考作用，有利于工程的顺利开展。

一、公路长隧道地应力测试布置要点

公路长隧道的地应力测试是隧道工程的重要部分，当然也有很多需要注意的实施要点。首先要注意的是明确测试目的，再者需要注重测试方法的选择，在测孔和钻孔测点也要进行科学合理的布置。只有重视这些要点的操作，才能保证隧道地应力测试的效果。

1.1明确测试目的

在公路长隧道应力测试布置阶段，最先注意的问题就是要明确测试的目的，才能针对目的有方向的做好测试布置工作。现阶段，施工单位利用这个测试是想要达到了解隧道工程的地应力场的分布特征，进而能够结合地形特征做好施工方案的设计，达到保证施工进度和质量的目的。只有明确了这个目的，对于隧道工程中地质条件复杂多变，展开难度较大而且测试结果有局限性等问题才能有足够的心理准备和方案上的设计，争取做到最详尽的测试安排布置。

1.2选择测试方法

选择合适的测试方法对于隧道工程中的地应力测试有事半功倍的效果。一般会选择在隧道工程实施的初始勘察阶段进行测试，这时候采取测试能够及早发现问题，可以及时做好施工方案的调整，防止在接下来的施工中产生不必要的人才和财力的浪费。最合适的测试方法是水压致裂法，这种方法已经经过专家的理论推敲和实践检验，是现下专业委员会建议使用的测试方法。它的优点在于测量的深度大而且不受岩石弹性度的限制，这会在资料的收集整理方法提供很大的便利。而且它的操作也较为简单，测试周期短，能够帮助工程的施工在保证质量的基础上提高工作效率。

1.3做好测孔布置

测孔布置阶段需要充分结合隧道的地形特征和周边岩石的密度和硬度。在单个长隧道中最好布置两个及两个以上测孔，保证测孔之间的合理距离和大小范围，尽量减少误差，以确所布置的测孔都能真正发挥其作用。布置测孔时还应该尽量避免测控的断层部分，减少地质因素对其的影响，最好选取比较典型的具有代表性的隧道阶段进行布置，一方面便于测试的正常实施，另一方面也能保证测试数据的实用性和通用性。

1.4钻孔测点布置

钻孔测点的布置需要施工单位依据先前协议以及隧道实施环境的各种因素进行综合的考虑后才能确定。这部分的施工原则就是要通过实时观察地形状态和岩芯的完整程度，保证钻孔测点布置的自主性和灵活性，对隧道过程进行有效的数据测量和采集。要格外注意的是，在隧道深埋的部分要安排两个及两个以上测点，而且尽量拓宽深度范围进行钻孔测点的布置并实施测量。这部分的布置要点都是为了保证数据的充分采集，保证数据的有效性。

二、公路长隧道的应力场评估要点

对于公路长隧道的应力场评估是对隧道围岩部分性能和承受力的测量。在这方面需要注意的要点包括对应力值大小和方向的精准测量，还有注意地质条件的变化和多种可能影响测量结果的因素。只有从这方面进行评估工作的设计和实施，才能保证应力场评估的准确性。

2.1应力值大小的测量

对于隧道中围岩部分应力值大小的测量，需要采取合适的方法进行评估和测量。首先对于需要测量的位置要事先做好评估和计划，尽量选取有代表性的位置，避免对岩壁断层等隧道部分，减少不可控因素的影响。对于采集好的数据要及时进行登记和整理。为保证数据的准确性和可用性，可以采取多次测量取平均值的方法来减少误差。当然对于偏差较大的数据，不能予以采用，并且分析出现问题的原因，避免这种情况的再次发生。整理好的数据一定要严格落实登记，并在多处媒体和资料上做好备份工作，为后期施工方案的设计和实施提供方便。

2.2应力值方向的测量

应力值方向的准确测量要求测量人员具有专业素质，能够正确利用科学设备与自身丰富的实践经验相结合。对应不同深度的位置，测量方式也要不断变化和调整，在登记时要标注好测量的方向所在的位置深度以及地形状况等细节因素，以确保分析人员能够更直观的对搜集的方向数据进行分析，进而确定好最合适，最准确的方向位置。一般在测量时，尽量使用多种样本都进行测量工作来综合考虑到多方面的因素，对于这种样本较多的情况，可以在选取中位数进行统计登记，但是也要做到方向数据的精准细致。

2.3地质条件变化影响

由于是隧道工程施工，具有很大的特殊性。地质条件多变就是很常见的因素，在施工和测量评估的过程中，很有可能就会因为板块的运动和压力值大小和方向的变化影响到评估工作的进度和测量结果。这时候，就需要相关人员做好充分的心理准备，积极使用先进的科学方法和设备进行尝试测量，在最大程度上保证应力场评估工作的顺利进行和数据的准确测量。当然，应力场评估工作也只是对隧道围岩地应力现有状态的粗略估计，尚且不能很好的预估到稳定状态下未来数据的趋势走向，对于易变因素的影响自然也没有很好的抑制效果。工作人员只能在现有技术成果的基础上勤加测量，结合以往数据，通过尽可能贴合实际的推断进行对现状的分析。无论是整体的施工单位，还是专业的技术人员都需要充分认识到这一点，不能过分夸大隧道应力场评估工作的作用。

2.4多种因素综合考虑

总体来说，对隧道工程的应力场评估需要结合多种因素的烤炉。要做好评估工作，良好的工作环境必不可少，不仅能给工作人员愉悦的心情和工作的动力，还帮助工作人员进行秩序化和高效率的工作。还要注意的是自然天气因素的影响，时刻注意天气预报，对暴雨天或者有可能发生的自然灾害做好预防和准备工作。同时在工作中，还要提高所有人员的身心素质和行为规范水平，只有对工作具有积极负责的心态，才能保证应力场评估工作的顺利展开，测量效果才能得以保证，并对接下来的工程部分做好基础和准备工作。

三、总结

公路长隧道的地应力测试和应力场评估工作现已是公路隧道工程的重要组成部分，施工单位必须正视到它的重要性和必要性。在实际操作中，也要注意各方面技术要点的准确操作。对于地应力测试布置方面，要注意明确测试目的并且选择合适的方法，对测孔和钻孔测点的位置也要精心选择。对于应力场的评估，需要结合多方面的因素对应力值的大小和方向做好评估工作。

参考文献：

[1]黄巧雯.复杂构造条件下的隧道地应力测试及分析[J].内蒙古科技与经济，2017（13）

[2]彭潜.某长大隧道地应力特征及围岩开挖稳定性分析[J].长江科学院，2016（6）