淺議現(xiàn)代隧道施工與監(jiān)控量測(cè)

楊軍

【摘 要】隨著隧道施工技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，隧道監(jiān)控量測(cè)成為現(xiàn)代隧道施工的重要方式。監(jiān)控量測(cè)主要是對(duì)隧道施工中的各項(xiàng)工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)反映到施工中，施工單位會(huì)根據(jù)這些數(shù)據(jù)靈活調(diào)整具體的施工計(jì)劃，在最短的時(shí)間內(nèi)處理施工期間存在的問題，保證隧道施工的質(zhì)量。文中會(huì)介紹監(jiān)控量測(cè)的目的以及監(jiān)控量測(cè)的主要內(nèi)容，最后分析監(jiān)控量測(cè)在實(shí)際的應(yīng)用中應(yīng)該注意的問題。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代隧道施工;監(jiān)控量測(cè);主要內(nèi)容;信息反饋

一、監(jiān)控量測(cè)的主要目的

為了保證隧道施工的質(zhì)量和效率，監(jiān)控量測(cè)在現(xiàn)代隧道施工中的應(yīng)用也越來越廣泛。量測(cè)的主要目的包括以下幾個(gè)方面：一是對(duì)圍巖以及支護(hù)的相關(guān)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)把握，在第一時(shí)間內(nèi)將信息反饋到施工中，為施工作業(yè)指明正確的方向;二是在確定支護(hù)的結(jié)構(gòu)、時(shí)間以及相關(guān)的參數(shù)等，根據(jù)這些具體的數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的施工計(jì)劃;三是量測(cè)圍巖、支護(hù)的變位以及應(yīng)力，結(jié)合施工要求對(duì)支護(hù)系統(tǒng)做相應(yīng)的調(diào)整;四是對(duì)隧道施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行預(yù)測(cè)和監(jiān)控，并積極采取相應(yīng)的解決辦法，保證施工質(zhì)量和安全?，F(xiàn)代施工就是利用監(jiān)控量測(cè)提前獲取需要的施工信息，根據(jù)這些信息數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃。

二、隧道施工中監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目以及具體的措施

（一）洞內(nèi)外觀察

1、監(jiān)測(cè)目的

地下工程的施工環(huán)境復(fù)雜，不確定因素也比較多，在施工中很難準(zhǔn)確把握地質(zhì)情況，所以在施工之前應(yīng)該對(duì)圍巖的性質(zhì)及狀態(tài)、洞外的地表狀況等等有一定的了解，這樣才能更好地開展施工計(jì)劃。

2、具體的措施

洞內(nèi)外的觀察主要是通過目測(cè)完成，很難借助相關(guān)的設(shè)備獲取相關(guān)的信息。目測(cè)的內(nèi)容主要是巖石的種類以及分布情況，巖石是否存在裂變的可能;隧道施工環(huán)境的穩(wěn)定性，頂板在施工中是否會(huì)出現(xiàn)脫落;隧道中涌水量的預(yù)測(cè)，涌水量是否會(huì)給施工造成影響等等。在觀察的過程中要詳細(xì)記錄各種數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的時(shí)間，一旦發(fā)現(xiàn)異樣的情況要及時(shí)反饋給施工團(tuán)隊(duì)。

（二）地表沉降

1、監(jiān)測(cè)目的

地表沉降是監(jiān)控量測(cè)工作的重點(diǎn)，隧道施工項(xiàng)目開始施工時(shí)，地表的應(yīng)力變化以及地質(zhì)變化都會(huì)以地表的沉降方式表現(xiàn)，地表沉降能夠全方面展現(xiàn)外圍的巖變化情況。要想真正掌握隧道施工中地表的變化規(guī)律以及環(huán)境的變化，前提條件就是要對(duì)地表的沉降情況有詳細(xì)的了解和認(rèn)識(shí)，這樣才能保證隧道施工計(jì)劃能夠適應(yīng)地下環(huán)境的變化。

2、具體的措施

（1）基點(diǎn)的埋設(shè)

隧道施工中基點(diǎn)的不能隨意埋設(shè)，必須要埋設(shè)在沉降范圍之外的區(qū)域，盡量減少沉降帶來的影響?；c(diǎn)埋設(shè)的地方要具有開闊的視野，能夠方便今后的監(jiān)測(cè)工作，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的真實(shí)性?；c(diǎn)的埋設(shè)不僅要牢固，還要設(shè)置多個(gè)基點(diǎn)，保證數(shù)據(jù)的科學(xué)性和合理性。

（2）沉降點(diǎn)的埋設(shè)

沉降點(diǎn)的埋設(shè)有別于基點(diǎn)的埋設(shè)，對(duì)于沉降測(cè)點(diǎn)的材質(zhì)有一定的要求，測(cè)點(diǎn)埋設(shè)之后還要對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行固定，確保測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定之后才能開始量測(cè)工作。量測(cè)的方式也有相應(yīng)的要求，為了保證量測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度，不能僅僅依靠一次量測(cè)的結(jié)果就確定整個(gè)地表的沉降情況，需要通過多次量測(cè)分析之后才能確定最終的結(jié)果。

（3）對(duì)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)的分析和處理

將量測(cè)得來的數(shù)據(jù)按照相關(guān)的計(jì)算公式計(jì)算和整理之后，根據(jù)隧道施工的具體情況，繪制出不同階段的沉降曲線圖，利用這些曲線圖形對(duì)整個(gè)地表的沉降情況有大致的了解。

（三）拱頂下沉

1、監(jiān)測(cè)目的

拱頂下沉的相關(guān)數(shù)據(jù)是隧道施工的關(guān)鍵，它能夠以最直接最明顯的方式呈現(xiàn)圍巖以及支護(hù)系統(tǒng)的變化情況，在施工中能夠更有效地利用這些信息來調(diào)整施工計(jì)劃。

2、具體的措施

（1）監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置

拱頂下沉數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)不需要設(shè)置在地下，可以直接借助隧道施工中使用的工具，但是在施工中一定要保證測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定性，這樣才能得到最精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)的處理

頂拱下沉數(shù)據(jù)的整理以及分析的過程一致，當(dāng)拱頂下沉超過限制，可以改善拱頂巖石的穩(wěn)定性，通過相關(guān)的施工方式減少施工對(duì)于拱頂?shù)挠绊?，利用支護(hù)系統(tǒng)來控制拱頂下沉的情況。

三、隧道施工中監(jiān)控量測(cè)應(yīng)該注意的問題

（一）量測(cè)時(shí)間和頻率的準(zhǔn)確把握

監(jiān)控量測(cè)工作中一定要準(zhǔn)確把握各種監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的量測(cè)時(shí)間，盡量埋設(shè)各種監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在最短的時(shí)間內(nèi)掌握洞內(nèi)洞外的具體情況。地表下沉的量測(cè)工作要在隧道施工之前開始;拱頂下沉要在挖掘工作之后進(jìn)行量測(cè)，在不同的時(shí)間段對(duì)隧道施工的不同方面開始量測(cè)，盡量對(duì)隧道施工涉及到的因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)把握，及時(shí)調(diào)整施工細(xì)節(jié)，為下階段的施工創(chuàng)造有利的條件。

量測(cè)的頻率主要是根據(jù)位移速度與量測(cè)斷面距開挖面距離來確定，當(dāng)出現(xiàn)特殊情況需要重新量測(cè)，具體的量測(cè)頻率表如下：

根據(jù)不同的位移速度以及量測(cè)斷面距開挖距離的不同，量測(cè)的頻率會(huì)有所不同。當(dāng)位移速度小于0.2mm/d后整個(gè)量測(cè)結(jié)果處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以相應(yīng)減少量測(cè)的次數(shù)，但是一旦發(fā)現(xiàn)隧道的情況出現(xiàn)異樣后，要提高量測(cè)的頻率，這樣有規(guī)律的量測(cè)方式才能將隧道施工中的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)降低。

（二）數(shù)據(jù)處理及信息反饋

在獲得相應(yīng)的量測(cè)結(jié)果之后要及時(shí)進(jìn)行整理和計(jì)算，將圍巖的位移情況以及應(yīng)力的變化情況繪制成曲線圖，將不同時(shí)間段巖石的應(yīng)力變化清晰地反映在曲線圖上。繪制完曲線圖后還需要選擇合適的函數(shù)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大應(yīng)力變化范圍，預(yù)估在施工中可能遇到的安全風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果制定應(yīng)對(duì)策略。為了提高信息反饋的質(zhì)量和效率，全部的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須要存入計(jì)算機(jī)，并且制定成表格，如果在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)重大的安全隱患，需要在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)將相關(guān)的數(shù)據(jù)提供給施工管理部門，以便施工部門制定應(yīng)急計(jì)劃。監(jiān)測(cè)部門不僅需要提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)還需要根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)于當(dāng)下的施工情況給出自己的意見和建議。

四、總結(jié)

隧道施工項(xiàng)目由于受到施工環(huán)境的影響，在施工之前必須要對(duì)施工環(huán)境有清楚的認(rèn)識(shí)，所以重視監(jiān)控量測(cè)工作十分重要。利用監(jiān)控量測(cè)方式本身的優(yōu)勢(shì)，為隧道施工提供有用的信息，在實(shí)際量測(cè)工作中一定要保證量測(cè)的全面性以及量測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，降低施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)，保證隧道施工的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李閃.隧道信息自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)[D].西華大學(xué)，2012.

[2]宋素青.淺議隧道施工中的監(jiān)控量測(cè)工作[J].山西建筑，2010（16）

（作者單位：中鐵二十三局四公司）