談高速公路隧道施工監控量測技術

何洪濤

(四川路橋橋梁工程有限責任公司，610071)

談高速公路隧道施工監控量測技術

何洪濤

(四川路橋橋梁工程有限責任公司，610071)

為了研究高速公路隧道施工監控量測技術，本文以監控量測的重要作用為出發點，主要介紹了監控量測技術的優點。然后詳細的介紹了高速公路隧道施工監控量測技術的目的和監控量測的具體項目，然后從監控量測的流程和方法上介紹了監控量測技術的應用。監控量測技術能夠通過對現場隧道圍巖動態的檢測來指導隧道的施工過程，進而對整個施工過程進行優化，盡可能的保證隧道施工的穩定性和安全性。本文的研究可以作為高速公路隧道施工過程中的參考。

高速公路 監控量測 隧道圍巖

前言

高速公路施工過程中首先要考慮的因素就是施工過程中的安全性和穩定性，安全和穩定的施工對于我國公路建設有非常重要的意義。所謂隧道的施工監控量測指的是通過分析施工現場測量獲得的數據來對未來的事故和危險進行預判，近年來施工監控量測技術在高速公路隧道施工中得到了廣泛的應用。隧道施工過程比較復雜，很多困難和危險具有不可預知性，同時隧道內的構筑方式、開挖方式、支護方式、支護結構和時機等因素會影響隧道的穩定性。因此下面對于高速公路隧道施工監控量測技術進行研究。

1 監控量測的重要作用研究

隧道的監控量測技術能夠通過改變支護類型和時間來控制工程的質量和進度，同時還能夠控制工程的成本。新奧法現場量測在確認和修改支護設計參數和判別圍巖穩定上發揮著非常重要的作用，能夠有效的保證隧道施工的安全性。監理人員應當嚴格按照施工單位規定的要求進行拱頂下沉和凈空量測以保證隧道的設計凈空斷面，相關量測數據和分析接軌應當及時的與設計進行比較，這樣能夠有效的掌握地表沉陷、圍巖以及支護的工作狀態，在對圍巖穩定性進行評價的過程中確定或者調整支護結構、支護參數和支護時間，可以評價支護結構的合理性和安全性，在對設計和施工的合理性進行評估和信息反饋的過程中保證施工安全和隧道的穩定。

新奧法技術在20世紀70年代被研究出來，并在中國得到了成功的應用。廣大公路建設者對這種技術進行不斷的總結和實踐，逐漸的將新奧法中的“利用量測信息確保施工安全”的技術途徑發展到采用監控量測對掌子面前方工程地質、水文地質條件進行動態監測和對圍巖、支護的時空變形、應力、壓力進行量測。通過反饋信息及時修正支護參數的動態反饋設汁與信息化施工方法。這樣能夠有效的發揮指導施工和修正設計的目的。

隧道工程作為一種地下工程，具有一定的隱蔽性、復雜性和不可預見性。首先隧道施工的安全在很大程度上受到隧道周圍及工程地質、水文地質條件的影響。很多隧道坍方、突水突泥都是由于一些不良的地質條件引起的，這既會影響整個隧道施工的進程，很多突發事故還容易導致人身傷亡、設備損失、工期延誤。進而帶來巨大的經濟損失。然后，在工程施工的各個階段會受到勘測手段的限制，無法對洞身圍巖狀況進行準確的查明，進而導致無法準確的劃分圍巖，這就會造成施工過程中的浪費和安全事故，通過分析圍巖、支護的時空變形和應力、壓力數據能夠有效的評價隧道支護狀態，進而對險情進行預估，同時根據隧道超前地質預報評定的合理性來改善原有的設計方案。

2 監控量測的主要目的和項目

首先，監控量測的主要目的是保障施工過程中的安全，因此在施工過程中應當充分的重視此項工作，將系統的處理結果反饋給工作人員，工作人員利用這些結果進行指導工作。施工過程中的信息預測以及反饋指導工作都可以通過監控量測來實現，進而保證施工的安全性，另外一方面，在高速公路隧道施工過程中利用監控量測技術還可以對項目的經濟和環境效益進行優化。

監控量測的兩個主要項目是圍巖內部位移量測和拱頂下沉量測。隧道圍巖應力狀態的變化可以通過圍巖內部位移的量測直接反映出來。支護壓力襯砌內的情況，是根據圍巖壓力及層間的支護壓力來判斷的。根據不同的監測項目了解不同的圍巖條件，隧道的圍巖條件支護和施工方法，選擇對支護狀況的觀測，是量測的必測項目。

在隧道開挖的過程中以監控量測的數據為基礎繪制相關信息，對于隧道內的凈空變化和洞內、現場情況仔細觀察。通過量測周邊位移可以對隧道的穩定性和安全性進行判斷，進而利用這些數據來指導整個隧道的施工。在監控量測的過程中要進行開挖、支護作業，在監測和布置的過程中按照相應的規定進行，及時的調整現場情況，對監測的目的和內容進行適當的調整，對于隧道內的施工應當在洞內和洞外進行有效的觀察，通過對工作區域信息的分析來保證隧道施工的安全性，定期的觀察已經施工的地段，采取相應的應急措施處理那些支護經常發生異常現象的部位。嚴格按照相應的標準進行洞內外的觀察，并整理和記錄這些觀察的數據，進而在施工過程中可以應用這些數據。

3 高速公路隧道施工監控量測技術的相關流程和方法研究

在監控量測的過程中要按照相應的流程進行，首先應當對地質勘探資料進行分析，并根據相應的數據來制定相應的監控量測方案，在施工、監控、地表觀測、地質預測與開挖驗證的過程中也可以利用這些勘探資料，根據圍巖支護結構受力變形量測與狀態結構觀測對隧道的安全性做出判斷，然后對支護參數和相關應急參數進行修改，最后完成整個隧道施工。

在地表下沉測量的過程中應當埋設兩個基本點，這兩個點主要用來相對校核，為了獲得原始高程標準點的埋設要與附近水準點聯測。在測點位置挖長寬高200米的坑，然后再在地表進行量測，在測點周圍利用混凝土進行填實。通常利用水準儀或者全站儀進行量測。通過監測數據有效的判斷周圍相對位移值和周邊位移速率、拱頂沉降等指標。在選擇量測的項目和具體觀察方法的過程中應當參考圍巖的條件、施工方式和支護情況。同時可以采用接觸量測和高精度全站儀進行非接觸量測。

最后根據量測的結果來繪制位移量測和位移速度的變化，施工人員通過反饋得到隧道內

的圍巖和位移變化，隧道圍巖的變形過程反映了圍巖經過應力調整建立新的平衡的過程。其穩定性和變形值和時間有關系。通過分析和驗證斷面的量測數據來確認量測結果的準確度，由回歸分析得到位移的物理量隨著時間變化的動態曲線，由區曲線可以得到位移和變化規律來確定圍巖穩定性的特征。在公路施工的過程中應當對隧道周邊和拱頂下沉的數據進行量測，及時觀察圍巖位移現象有沒有改變方向以及位移速率的改變情況。最后位移速率會逐漸的穩定。我們應當根據洞內、 外觀察數據和實際情況來進行監測，通過對錯誤信息的修改和設計理念的完善來獲得正確的數據，并利用這些數據來指導整個隧道施工工作。

4 總結

總而言之，周邊位移量測和拱頂下沉量測在高速公路隧道施工過程中發揮著非常重要的作用，要通過監控量測數據的掌握來充分的了解圍巖和位移量測，這樣在施工的過程中可以采用科學化的手段應對突發應急事件，進而采取有效的措施來保證整個施工過程的安全性和穩定性。在隧道施工以前應當充分借鑒以往施工的經驗。后續還應當對高速公路隧道施工監控量測技術進行更加深入的研究。

[1]黎曉剛.某公路隧道局部塌方段施工數值模擬分析與監控量測[J].中外公路,2013,33(3):56-58.

[2]黃金山.監控量測技術在高速公路隧道施工中的應用[J].科技與企業,2013,26(14):32-36.

[3]張玉輝.下穿高速公路淺埋段隧道施工技術研究[J].長江大學學報,2014,26(12):32-36.

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1007-6344（2015）05-0231-01