公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)應(yīng)用

張常紅

（蘭州黃河生態(tài)旅游開發(fā)集團有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

公路隧道工程建設(shè)時要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免施工過程中出現(xiàn)沉降或坍塌情況，這也是后續(xù)工作開展的重要前提。應(yīng)用監(jiān)控量測技術(shù)做好施工現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)的采集工作，通過對數(shù)據(jù)的有效分析，能夠更好地比對出潛在風(fēng)險因素，對于及時消除安全隱患，做好安全防護工作具有非常重要的意義。因此持續(xù)關(guān)注監(jiān)控量測技術(shù)作用的發(fā)揮對于推動我國道路工程施工的進一步發(fā)展具有非常重要的作用。

1 公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)現(xiàn)狀分析

公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)過程中存在一些共性問題，這些問題的存在直接影響公路隧道安全。主要體現(xiàn)為公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)人員專業(yè)性不足、公路隧道安全施工監(jiān)控量測技術(shù)力度不足及公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)流程不完善等。

1.1 技術(shù)人員專業(yè)性不足

隨著我國公路隧道行業(yè)迅速發(fā)展，國民整體素質(zhì)也在提高，公路隧道加工技術(shù)得到巨大進步與突破，受到這種情況影響，公路隧道安全質(zhì)量檢驗標(biāo)準需要及時調(diào)整與更新。但實際中部分公路隧道生產(chǎn)企業(yè)依舊采取落后的施工監(jiān)控量測技術(shù)手段，這類技術(shù)不但效率低而且更新滯后，不能及時發(fā)現(xiàn)公路隧道安全領(lǐng)域出現(xiàn)的新風(fēng)險，造成市場上出現(xiàn)不符合公路隧道安全規(guī)范的公路隧道，直接威脅到工程建設(shè)質(zhì)量[1]。

1.2 施工監(jiān)控量測技術(shù)力度不足

要想提高公路隧道的安全性，就需要從生產(chǎn)環(huán)節(jié)著手，提高對銷售及流通等環(huán)節(jié)的重視度，盡可能避免出現(xiàn)公路隧道安全問題。首先，國內(nèi)公路隧道安全施工監(jiān)控量測技術(shù)重點為成品公路隧道，原材料及加工過程中監(jiān)督不到位[2]。當(dāng)前針對公路隧道生產(chǎn)過程、原材料質(zhì)量檢驗較為缺乏，造成實際施工監(jiān)控量測技術(shù)工作存在嚴重不足，監(jiān)管漏洞的存在造成公路隧道安全存在較大隱患。

1.3 檢測流程存在問題

公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)工作有著嚴格的標(biāo)準，也有著較為完善的流程，所采用的技術(shù)及檢測內(nèi)容復(fù)雜性較高，檢測工作開展時需要遵守公路隧道分類，還要考慮生產(chǎn)時的天氣、溫度等因素[3]。

同時，公路隧道質(zhì)量施工監(jiān)控量測技術(shù)運用過程中需要抽檢公路隧道生產(chǎn)及流通等環(huán)節(jié)，全方位保障公路隧道安全。目前雖然國內(nèi)公路隧道質(zhì)量施工監(jiān)控量測技術(shù)機構(gòu)不斷成熟與完善，但各部門之間缺少溝通，加上市場時頻繁出現(xiàn)的公路隧道安全問題，直接對公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)機構(gòu)的公信力造成極大影響。

2 公路隧道施工現(xiàn)場監(jiān)控量測技術(shù)應(yīng)用方案

2.1 特殊的控制點布設(shè)要求

隧道施工時需要考慮施工環(huán)境的特殊要求，確保隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)的坍塌、沉降等。應(yīng)用隧道施工測量技術(shù)時，需要考慮隧道特殊的地理環(huán)境，科學(xué)布設(shè)控制點，提高測量結(jié)果的精確性，可以依據(jù)測量結(jié)果制定施工方案，提高隧道建設(shè)質(zhì)量。

隧道施工通常要根據(jù)開挖方式選擇測量方式，當(dāng)前最常用的方法就是全斷面開挖法與先導(dǎo)坑后擴成型法。就開挖效果來說的，前者可以實現(xiàn)一次成型，后者則是逐步成型。開挖方式不同意味著測量方式不同，需要綜合考慮后進行選擇，以保證測量的精確性。

隧道建設(shè)施工時，中線點測量準確與否，直接影響到隧道內(nèi)部襯砌施工，因此需要格外重視中線點的控制。需要在隧道內(nèi)部搭設(shè)分級控制系統(tǒng)，利用控制洞穴點的方式控制中線點，重視中線點控制掘進過程中的臨時中線點，提高隧道建設(shè)的質(zhì)量。

2.2 監(jiān)控量測內(nèi)容

將監(jiān)控量測技術(shù)應(yīng)用到公路隧道工程中，提高公路隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。技術(shù)人員需要制定科學(xué)合理的技術(shù)方案，做好數(shù)據(jù)采集與分析工作，一旦出現(xiàn)改變及時調(diào)整，指導(dǎo)現(xiàn)場施工的順利開展。同時在各個環(huán)節(jié)中融入監(jiān)控量測技術(shù)，直接消除施工安全隱患。公路隧道施工現(xiàn)場監(jiān)控量測時，監(jiān)控量測技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠擴大項目的綜合效益，同時還能起到保護環(huán)境的作用[4]。

具體而言，通過測量能夠發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場是否存在位移、下沉等問題，可以更加直觀地了解圍巖應(yīng)力狀態(tài)。在量測圍巖內(nèi)部位移時，可以根據(jù)量測結(jié)果進一步了解隧道圍巖施工風(fēng)險。另一方面，支護與施工工藝的選擇應(yīng)該以圍巖的實際條件為依據(jù)，對照監(jiān)測項目開展支護工作。支護壓力襯砌需要參照圍巖壓力、層間支護壓力的具體情況進行施工。利用監(jiān)控量測技術(shù)得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，需要根據(jù)實際情況繪制圖紙，作為隧道開挖的重要依據(jù)。通過圖紙還需要進一步了解凈空變化、隧道內(nèi)部實際情況等。監(jiān)控量測技術(shù)的應(yīng)用重點在于判斷是否存在位移和拱頂下沉問題，利用監(jiān)控量測技術(shù)獲取準確數(shù)據(jù)，還要充分參考施工要求，做好監(jiān)測與現(xiàn)場的布置工作。對于施工地段，需要定期做好觀察工作，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題。一旦觀察到支護作業(yè)存在異常，需要采取有效的措施進行處理，并適當(dāng)增加觀察工作人員，為后續(xù)施工工作提供必要的參考資料[5]。

2.3 監(jiān)控量測流程

在公路隧道施工前，需要根據(jù)地質(zhì)勘探的結(jié)果以及相關(guān)資料，并做好前期的準備工作，在進入正式施工階段后，從而保證隧道工程的順利施工，需要在充分考慮分析后制定相應(yīng)的應(yīng)急工作方案[6]。需要做好洞口段的監(jiān)測工作。對于淺埋、偏壓段也應(yīng)該做好監(jiān)測工作。進行收斂量測工作。對于非接觸量測而言，通常會采用邊量測、三維坐標(biāo)的方法實現(xiàn)量測的目的。做好下沉量測工作。下沉量測工作的完成需要借助非接觸量測方式對拱頂進行量測處理。

3 公路隧道施工時監(jiān)控量測技術(shù)質(zhì)量控制措施

在實際公路隧道工程中，通常所在位置的地質(zhì)環(huán)境相對復(fù)雜，因此監(jiān)控量測技術(shù)在應(yīng)用時需要覆蓋多個方面。為做好量測工作，工作人員需要根據(jù)工程的實際情況做好前期的準備工作，具體包括監(jiān)控量測設(shè)備的選擇、量測方法的選擇以及技術(shù)方案的制定。根據(jù)測量工作方案，開展量測工作，做好數(shù)據(jù)的記錄工作，為現(xiàn)場隧道施工提供數(shù)據(jù)支持，確保各個施工環(huán)節(jié)的有序推進。監(jiān)控量測技術(shù)的應(yīng)用要點如下。

3.1 編制技術(shù)方案

由于公路隧道施工周期較長，工程量較大，為保障測量工作的順利開展，施工企業(yè)應(yīng)充分結(jié)合測量工作實際需求，不斷優(yōu)化完善測量流程，并融入現(xiàn)代化測量理念，制定健全完善的測量工作標(biāo)準及測量監(jiān)督管理制度，以便更好地滿足公路隧道測量工作需求，將測量工作落實到實處。具體來說，要規(guī)范測量操作，每一次測量均要做好現(xiàn)場監(jiān)管，確保測量人員嚴格按照相應(yīng)標(biāo)準流程測量，準確詳細地記錄各項測量數(shù)據(jù)，完成測量工作后，要及時驗收相關(guān)測量數(shù)據(jù)。其次要建立完善的人事管理制度，成立專門的公路隧道測量監(jiān)管隊伍和機構(gòu)，落實監(jiān)督檢測工作，確保監(jiān)管人員具備較高水平。在對公路進行改造施工時，新奧法是常用的一種隧道設(shè)計與施工方式，監(jiān)控量測技術(shù)能夠發(fā)揮相應(yīng)的輔助作用，從而進一步保證工程施工的質(zhì)量。在應(yīng)用監(jiān)控量測技術(shù)時，需要配備專業(yè)的設(shè)備，對隧道圍巖、支護結(jié)構(gòu)的受力情況進行分析，同時還能通過建模處理，提升數(shù)據(jù)的有效性。對于隧道施工而言，監(jiān)控量測技術(shù)十分重要，因此在施工過程中需要根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容，做好技術(shù)人員的篩選，保證監(jiān)控量測技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮。

為保證各項施工的有效性，需要在正式開展工作前，編制相應(yīng)的技術(shù)方案，并提前安全技術(shù)人員對施工現(xiàn)場進行勘察，確定監(jiān)控量測項目，從而提升技術(shù)應(yīng)用的針對性。掌握量測內(nèi)容后，需要經(jīng)過分析采用科學(xué)的監(jiān)控量測方法進行數(shù)據(jù)采集。比如，某些公路隧道施工工程的地質(zhì)條件相對復(fù)雜，因此為了保證施工質(zhì)量與施工效率，施工單位可以安排新奧法進行施工。還要提前安排工作人員做好施工現(xiàn)場的兩側(cè)工作。公路隧道工程本身具有一定的特殊性，因此需要在測量工作開始時，設(shè)置科學(xué)的測量點間距，通常將間距控制在2～5m，相同的斷面需要設(shè)置8～10 個測量點，從而保證測量工作能夠獲取準確的信息。為了避免隧道施工過程中出現(xiàn)沉降問題，技術(shù)人員需要計算好地面沉降量，并通過分析測算，卻對隧道襯砌架構(gòu)開挖點。在正式開挖之前，還需要提前預(yù)留3 個預(yù)埋點，使用水平儀進行測量，最終根據(jù)分析測算的結(jié)果確定監(jiān)控測量技術(shù)方案。在技術(shù)方案成型后，工作人員需要嚴格按照技術(shù)方案的內(nèi)容做好現(xiàn)場布局工作，保證后續(xù)監(jiān)控量測工作的有序開展，從而進一步提升公路隧道施工現(xiàn)場的監(jiān)控量測水平[7]。

3.2 數(shù)據(jù)回歸性分析

（1）準備好內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)。在應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進行隧道測量時，技術(shù)人員依據(jù)隧道工程建設(shè)需求進行計算，做好坐標(biāo)設(shè)計，依據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)信息制作所需要的文件，最后傳送到計算機內(nèi)。整個傳輸過程中方便轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，實際時技術(shù)應(yīng)用較為方便。

（2）野外實測質(zhì)量控制。在野外高等級控制點上設(shè)置參考站，提前做好裝備工作，明確設(shè)備的參數(shù)設(shè)置，調(diào)整設(shè)備狀態(tài)后開始進行數(shù)據(jù)測量工作，利用電子設(shè)備做好數(shù)據(jù)的獲取、存儲以及處理工作。隧道洞穴高程控制測量過程中，需要將海拔高度從井眼高度控制點進行傳遞，使之逐步傳遞到隧道洞穴內(nèi)。在進行高程控制測量時，可將高程控制點布設(shè)在導(dǎo)線點，也可以設(shè)置于隧道頂板、側(cè)壁上，各個高程控制點的距離應(yīng)該保持在200～500m；同時，根據(jù)測量等級來選擇測量方式，將測量干擾控制在合理范圍內(nèi)。還能有效發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題。在施工組織過程中需要對曲線數(shù)據(jù)進行全面分析，為保證數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量和水平，全面了解現(xiàn)場的數(shù)據(jù)情況。通過對分析結(jié)果的進一步分析，能夠得出最后的拱頂沉降曲線。根據(jù)實際情況做好支護工作，確保施工過程中的安全性[8]。

在公路隧道工程中，幫助選擇施工方法，合理安排施工環(huán)節(jié)。提升施工效率，可以搭建相應(yīng)的信息交互平臺，從而提升數(shù)據(jù)測量的有效性，保證隧道的規(guī)范施工。從而有效避免量測技術(shù)的應(yīng)用效果，在提升工作質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該確保在工期范圍內(nèi)完成相關(guān)的作業(yè)。打破傳統(tǒng)思維的限制，提高量測數(shù)據(jù)的準確性，切實為公路隧道建設(shè)提供借鑒與參考。

3.3 檢測設(shè)備質(zhì)量控制

公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)機構(gòu)在開展公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)工作時，通過施工監(jiān)控量測技術(shù)預(yù)警系統(tǒng)，也能夠?qū)ψ陨淼墓ぷ餍屎唾|(zhì)量進行提升，在對污染物進行檢測時，公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)預(yù)警系統(tǒng)能夠起到很好的作用和效果，各個部門之間要進行協(xié)調(diào)和配合。在開展公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)時，施工監(jiān)控量測技術(shù)設(shè)備的質(zhì)量和精度極為關(guān)鍵，稍微一個小數(shù)點的失誤，都有可能導(dǎo)致整個施工監(jiān)控量測技術(shù)數(shù)據(jù)相差甚遠，從而對整個施工監(jiān)控量測技術(shù)結(jié)果造成不可挽回的損失。

因此，在整個施工監(jiān)控量測技術(shù)過程中，一定要保證施工監(jiān)控量測技術(shù)設(shè)備的準確性和精度。這就需要對設(shè)備進行定期維護和保養(yǎng)，以免出現(xiàn)零件損壞和老化等問題，以此控制整個施工監(jiān)控量測技術(shù)的精度和質(zhì)量。同時，通過對施工監(jiān)控量測技術(shù)設(shè)備的保養(yǎng)和維護，不僅為整個施工監(jiān)控量測技術(shù)的準確性提供保障，同時有效降低施工監(jiān)控量測技術(shù)過程中可能存在的危險系數(shù)，降低安全風(fēng)險發(fā)生的可能性。隨著我國現(xiàn)代化進程的加快，公路隧道建設(shè)項目數(shù)量和規(guī)模逐步擴大。施工企業(yè)想提高公路隧道測量的準確性和可靠性，必須加強測量設(shè)備的更新?lián)Q代，增加對測量設(shè)備的資金投入力度。如今測量技術(shù)發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的測量技術(shù)和設(shè)備已不能滿足行業(yè)標(biāo)準要求，必將陸續(xù)淘汰。施工企業(yè)可以結(jié)合自己的實際情況和施工要求，逐步引入先進的測量技術(shù)，采購優(yōu)良的測量儀器設(shè)備，提高公路隧道測量工作的質(zhì)量，滿足公路隧道項目建設(shè)的要求。

4 結(jié)語

綜上所述，在公路隧道工程中，科學(xué)應(yīng)用監(jiān)控量測技術(shù)，能夠快速獲得準確數(shù)據(jù)，為施工技術(shù)的選擇、施工方案的調(diào)整提供便利。在應(yīng)用監(jiān)控量測技術(shù)時，需要保證其在后續(xù)斷面與測點埋設(shè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、資料歸檔等各個環(huán)節(jié)發(fā)揮相應(yīng)的功能。

技術(shù)應(yīng)用過程中還需要配備相應(yīng)的設(shè)備，提升數(shù)據(jù)獲取的效率和準確性，具體設(shè)備包括精密水準儀、塔尺、鋼圈尺等設(shè)備，這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用能夠進一步提升地表沉降、拱頂下沉數(shù)據(jù)的準確性，從而施工人員和管理人員提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。監(jiān)控量測技術(shù)的應(yīng)用還能通過對量測數(shù)據(jù)的分析，進一步了解地表沉降、拱頂下沉等情況中存在的安全隱患，對于提升施工的安全水平也具有重要意義。