淺談明挖隧道的監(jiān)控測(cè)量與施工控制

孫仁福

摘 要：明挖法是一種隧道施工常用的方法，其具有控制性好且技術(shù)成熟的優(yōu)勢(shì)，在隧道施工過程中，加強(qiáng)對(duì)隧道變形、施工質(zhì)量、監(jiān)控測(cè)量等方面的管理與控制，并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，有助于提升隧道施工的質(zhì)量和安全。

關(guān)鍵詞：明挖隧道；監(jiān)控測(cè)量；施工控制

中圖分類號(hào)：TV551 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）09-0112-01

目前城市隧道施工中都有廣泛應(yīng)用明挖法，但是由于隧道施工具有一定的復(fù)雜性，且施工工序較多，包括降低水位、邊坡施工、基坑支護(hù)、土方開挖、隧道變形防治以及防水工程等，若在施工過程中沒有做好控制措施，很可能導(dǎo)致安全隱患的出現(xiàn)[1]，可能造成施工安全事故或在使用過程中造成運(yùn)營(yíng)事故。在使用明挖法的過程中，尤其是在軟土地質(zhì)條件下，需要充分結(jié)合實(shí)際情況，制定科學(xué)的施工方案，保障施工質(zhì)量。

1 明挖隧道的施工工序與施工準(zhǔn)備

1.1 施工工序

施工工序?yàn)椋合日绞┕がF(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地，然后進(jìn)行測(cè)量放樣，然后安裝施工圍護(hù)樁，再進(jìn)行旋噴樁或者攪拌樁止水帷幕的施工，然后進(jìn)行冠梁和內(nèi)支撐的安裝，接下來進(jìn)行基坑開挖，再進(jìn)行鋼支撐的施工，然后進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工，回填后將體面恢復(fù)。

1.2 施工準(zhǔn)備

首先要對(duì)已經(jīng)批復(fù)的施工設(shè)計(jì)圖進(jìn)行復(fù)核；然后要認(rèn)真部署深基坑的施工方案和施工工藝；在基坑開挖前先進(jìn)行地下水降位，確保地下無水或只有少量滲水才可進(jìn)行土方開挖，在開挖之前需要準(zhǔn)備好鋼支撐，并做好運(yùn)輸土方的準(zhǔn)備；詳細(xì)檢查基坑周圍的實(shí)際情況，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行施工監(jiān)控方案的編制；最后準(zhǔn)備好施工需要使用到的機(jī)械設(shè)備，做好保養(yǎng)工作。

2 明挖隧道的監(jiān)控測(cè)量

2.1 監(jiān)控量測(cè)的目的和必要性

隧道在支護(hù)和結(jié)構(gòu)施工、開挖、降水的過程中，施工對(duì)地層產(chǎn)生的擾動(dòng)，基坑內(nèi)外地基土應(yīng)力的重分布，有可能會(huì)引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地表及附近建筑物的變形或沉陷，危及基坑、主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和附近建（構(gòu)）筑物、地下管線的安全。故監(jiān)測(cè)目的主要是對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全和周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，基坑開挖過程中應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化施工，及時(shí)對(duì)開挖方案進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化設(shè)計(jì)，使支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理。

基坑施工的不可預(yù)見性因素較多，若施工期間的周圍環(huán)境有變，或地質(zhì)出現(xiàn)異常，就有可能使圍護(hù)體系或基坑處于危險(xiǎn)狀態(tài)。此時(shí)，如果施工監(jiān)測(cè)的工作不能及時(shí)跟進(jìn)，及時(shí)反饋信息，或沒有受到足夠的重視，將導(dǎo)致設(shè)計(jì)與施工出現(xiàn)偏差。一旦出現(xiàn)問題，不能及時(shí)預(yù)警，從而釀成事故。因此，加強(qiáng)圍護(hù)施工與基坑開挖過程的監(jiān)測(cè)，掌握基坑及附近環(huán)境的實(shí)際工作狀態(tài)，對(duì)確保結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠和施工的順利進(jìn)行是非常必要的。

2.2 監(jiān)控量測(cè)范圍

主要針對(duì)隧道用地紅線外30m范圍內(nèi)的變形監(jiān)測(cè)：包括在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工及基坑開挖過程中，對(duì)臨近建筑物的基礎(chǔ)沉降、建筑物變形、建筑物傾斜進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)；對(duì)周圍臨近道路和管線的沉陷進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)地下水位的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂面水平位移、圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）體深層水平位移、樁（墻）體頂豎向位移、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、鋼支撐軸力、錨桿應(yīng)力和周邊地表沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以及暗挖段地表沉降、洞內(nèi)拱頂沉降、錨桿軸力、圍巖壓力、襯砌應(yīng)力以及凈空收斂的監(jiān)控量測(cè)。

2.3 監(jiān)控量測(cè)的實(shí)施

監(jiān)控量測(cè)對(duì)于明挖隧道施工過程中基坑是否穩(wěn)定和安全至關(guān)重要，因此監(jiān)控量測(cè)工作質(zhì)量的好壞也成了了隧道施工是否能夠確保安全的重要因素，要做好名挖隧道的監(jiān)控量測(cè)工作，需要做好如下幾方面的工作。

（1）成立專業(yè)的監(jiān)控量測(cè)工作小組，組員必須是具有較強(qiáng)的責(zé)任心，同時(shí)對(duì)各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)具有充分的認(rèn)識(shí)，熟悉各種量測(cè)儀器的使用。（2）編制確實(shí)可行的監(jiān)控量測(cè)方案，包括選用什么樣的儀器設(shè)備，對(duì)于地質(zhì)條件特別差的地方，最好選用先進(jìn)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段，出現(xiàn)數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)能夠?qū)崟r(shí)報(bào)警。（3）有嚴(yán)格的工作紀(jì)律，也即不能投機(jī)取巧，不能偷奸?；?，更不能編造數(shù)據(jù)。（4）要制定詳細(xì)的質(zhì)量保證措施，并要有專人進(jìn)行復(fù)核檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。

3 明挖隧道的施工控制

3.1 施工質(zhì)量控制

3.1.1 安裝圍護(hù)樁

在圍護(hù)樁安裝過程中，將鋼筋進(jìn)行整體制作后吊裝入槽，能夠有效縮短施工時(shí)間。鋼筋籠的間距、水平間距和長(zhǎng)度要求按照設(shè)計(jì)圖紙施工。在吊裝時(shí)需要采用平吊方法，防止鋼筋籠變形，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，不能強(qiáng)行將其沖擊入槽[2]。

3.1.2 土方開挖

隧道在進(jìn)行土方開挖時(shí)，一般都是采取側(cè)邊向中間開挖的方式，在安裝完鋼支撐后先進(jìn)行機(jī)械橫向開挖，然后再縱向推進(jìn)。在進(jìn)行土方開挖時(shí)，不能使用機(jī)械直接開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高，用用人工清里整平，當(dāng)開挖高度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，再進(jìn)行接地網(wǎng)的施工，在此同時(shí)需要進(jìn)行底板、防水層和邊墻結(jié)構(gòu)的施工[3]。土方開挖過程中容易遇到地下巖層，若出現(xiàn)巖層首先需要進(jìn)行碎石處理，一般使用液壓炮機(jī)進(jìn)行碎石處理，粉碎的石塊通過長(zhǎng)臂挖機(jī)裝車運(yùn)輸。出入口、風(fēng)道等位置由于直徑較小，在開挖時(shí)需要多加支撐架，減小對(duì)鋼支撐的影響。

3.1.3 噴射砼施工

檢查機(jī)械設(shè)備、通風(fēng)以及排水管道的情況后，進(jìn)行噴射施工，預(yù)先做好防水工作，若出現(xiàn)明顯的出水點(diǎn)時(shí)，需要通過預(yù)先準(zhǔn)備好的排水管道進(jìn)行排水。分段完成噴射砼作業(yè)。根據(jù)噴射部位以及設(shè)計(jì)厚度確定噴射厚度，當(dāng)前一層完全凝固后才可再次進(jìn)行噴射。噴射路線應(yīng)當(dāng)沿“S”線開展，噴射過程中需要噴頭持續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)。

3.2 預(yù)防隧道變形

在隧道施工過程中，要堅(jiān)持“先撐后挖”的理念，同時(shí)進(jìn)行土方開挖和支撐安裝，并且在確保施工安全的前提下快速挖進(jìn)，盡量縮短施工時(shí)間。土方開挖過程中需要結(jié)合土質(zhì)情況進(jìn)行考慮。開挖過程中很可能出現(xiàn)時(shí)空效應(yīng)，若施工區(qū)域的地下水較豐富，在開挖時(shí)需要考慮到水土流失，及時(shí)進(jìn)行鋼支撐施工，必要時(shí)要進(jìn)行坑外打眼補(bǔ)水。此外，需要加強(qiáng)觀察工作，每日觀察圍樁和周邊地面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)基坑變形和沉降問題，從而采取對(duì)應(yīng)的處理措施。

3.3 施工工期控制

在施工過程中要編制詳細(xì)的實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，從而保障施工有序進(jìn)行，提高施工效率。同時(shí)，還能夠通過施工工藝來縮短工期，保障施工工藝的科學(xué)性與合理性，加強(qiáng)施工工藝的管理，保障施工過程中不發(fā)生返工等情況，才能夠有效控制施工工期。此外，需要加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)督與控制，保障施工順利開展，避免意外事故造成的工程延期，有助于提高施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 施工安全管理

施工現(xiàn)場(chǎng)管理需要堅(jiān)持安全生產(chǎn)的原則，基坑開挖必須編制安全專項(xiàng)方案，技術(shù)負(fù)責(zé)人要對(duì)方案進(jìn)行詳細(xì)的全面交底，每道工序都要求嚴(yán)格按照方案實(shí)施，安全管理人員要加強(qiáng)施工安全教育，各級(jí)專職安全管理人員要按照分工安排各施其職，不打亂仗，若在開挖過程中發(fā)現(xiàn)管道、電纜或其他埋設(shè)物需要及時(shí)報(bào)告上級(jí)部門，不能私自處理；土方開挖過程中很可能出現(xiàn)沉降、裂縫和漏水等問題，因此需要隨時(shí)觀察土壁的穩(wěn)定性，當(dāng)土壁出現(xiàn)裂縫時(shí)，需要立即將人員撤到安全地帶，并按照規(guī)定及時(shí)報(bào)告上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，及時(shí)制定處置措施。每日都需要檢查土壁和支架的穩(wěn)定性，保障施工安全。鋼支撐周圍不能隨意堆放雜物，更不得隨意移動(dòng)支撐架。機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行前需要進(jìn)行測(cè)試，檢查無故障后才可投入使用。運(yùn)土汽車不能靠近隧道，避免塌方現(xiàn)象的出現(xiàn)。在施工過程中需要加強(qiáng)施工工人的安全教育，避免意外事故的出現(xiàn)，才能夠保障隧道施工的順利開展，提高施工團(tuán)隊(duì)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

明挖法是一種常用的隧道施工方法，具有較好的應(yīng)用效果，在實(shí)際施工過程中，需要通過加強(qiáng)施工監(jiān)控測(cè)量與施工控制，有助于提升隧道施工的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)

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