淺談鐵路隧道監控量測信息化在監理管理工作中的實踐與運用

白秀峰

(湖北工業大學，湖北武漢 430068)

淺談鐵路隧道監控量測信息化在監理管理工作中的實踐與運用

白秀峰

(湖北工業大學，湖北武漢 430068)

圍巖監控量測對隧道整個施工過程中，對隧道圍巖及支護結構的變形和應力狀況進行觀察、量測，并通過對監測結果的處理，分析地層、支護結構的安全穩定性，判斷隧道施工對地層的影響程度;通過信息反饋，修正設計參數，優化施工工藝，改進施工方法，均有重要的指導意義。根據多年的隧道工程監理工作經驗，結合工程實例，介紹了當前監理工作中對監控量測信息化的管理與運用。

監控量測;支護結構;變形;應力;信息化

1 監理監控量測信息化管理

(1)編制適合本監理標段特點的隧道圍巖監控量測信息化監理實施細則。

(2)PC客戶端和手機客戶端安裝到總監、副總監、測量專業監理工程師和隧道監理工程師手機上，方便及時準確的掌握隧道圍巖變化情況。

(3)監理項目部組織全體監理人員進行專門上課培訓，邀請專業技術人員對軟件的安裝、各個隧道斷面的設置、每個測點的設置、數據的下載和上傳、全站儀的設置與電腦的連接等一系列工作進行演示操作。

2 隧道監控量測信息化監理工作重點

(1)要求施工單位規定的時間內完成數據采集和上傳，在每個掌子面完成量測后實時上網傳輸，根據軟件分析結果，對出現異常的部位(平臺預警部位)及時采取有效措施進行處理，并將處理措施及時錄入信息管理平臺。

(2)檢查施工單位一否專人負責終端機管理，專機專用，終端機不得進行其他工作。同時建立管理臺帳和報表制度，結合地質情況分析監控量測數據的變化規律，預警后采取工程措施的效果，對施工安全進行評價。

(3)各隧道監理工程師每天對監控量測數據進行瀏覽，對錯誤數據、漏測(傳)數據、報警數據進行現場核實、處理，必要時上報建設單位，并留有處理情況記錄等管理痕跡。對信息平臺中自動形成的黃色、紅色預警后采取的措施實施情況進行監督。

(4)監、副總監、分站長每天應掌握管段內的預警信息，測量專業監理工程師和隧道監理工程師每天應掌握所管隧道的監控量測運行情況，并按規定和有關要求，對異常情況進行組織、督促，監督施工單位處理。

3 監控量測信息化-些重要管理規定[1-5]

采用變形總量和變形速率對隧道安全進行等級管理，見表1、表2。

表1 位移管理等級

表2 措施對應表

測點位移速率不小于5 mm/d時，由監理工程師組織施工單位在施工現場進行原因分析，并采取處理措施;當速率連續2 d大于10 mm/d時，由監理單位組織施工單位進行原因分析和制定處理措施并上報建設單位批準;當測點位移速率大于15 mm/d由建設單位組織設計、監理、施工等單位進行原因分析，并制定處理措施。

圖1 監控量測信息化系統工作流程

監控量測數據整理、分析和反饋應符合下列要求，監控量測信息化系統工作流程見圖1。

隧道穩定性結合現場觀測和位移發展變化趨勢，當出現下列失穩先兆時，施工單位應停止洞內掌子面作業，立即向建設、設計、監理等單位報告，由建設單位(或委托監理單位)組織設計、監理、施工等單位進行原因分析，并制定應急搶險措施，及時組織人員實施。

(1)局部石塊坍塌或層狀劈裂、噴混凝土層的大量開裂及鋼架扭曲等;

(2)累計位移量已達到極限位移的2/3時，且仍未發現位移速度有明顯減緩的趨勢;

(3)初期支護接近侵入二次襯砌結構尺寸內。

4 實例

成貴鐵路云貴段工程位于云貴高原，巖溶地貌廣布，大多數隧道均存在巖溶、突泥涌水、瓦斯等安全風險，技術難點多、質量難控制、風險等級高。由北京鐵城建設監理有限責任公司負責監理的CGZQSG-13標和CGZQSG-14標，線路總線67 km，共有23座隧道。

成貴鐵路將軍山隧道全長2 032 m。隧道出口D1K390+300～D1K390+275段處于淺埋地段，最大埋深11.48 m，最小埋深為3.14 m。根據現場開挖揭示圍巖為硅質巖、頁巖及泥巖、夾填充體，遇水易成泥狀。采用三臺階法+臨時橫撐施工方法進行開挖施工。2015年4月9日，將軍山隧道出口開始掘進施工，采用三臺階法施工，4月21日開始出現突發性沉降，截止2015年7月9日，埋設6個觀測斷面共發生19次黃色預警、2次紅色預警，其中拱頂下沉最大值為193.0 mm，其對應斷面的地表下沉值為224.0 mm。

根據隧道圍巖變形總量和變形速率對等級管理規定，經過建設單位、設計單位、監理單位和施工單位四方共同研究決定，先后對將軍山隧道等級管理進行了兩次調整:黃色預警由初始值50 mm→80 mm→120 mm;紅色預警由初始值100 mm→160 mm→240 mm，及時調整施工工序和進行設計變更，既符合信息化管理要求，也為隧道安全施工提供了有力的理論依據。

5 結語

隧道圍巖監控量測信息化建設，管理有序、數據傳輸時效性強、準確率高，總結其優點:一是監控量測數據采用真三維坐標，自動傳輸，批量錄入，減少人為因素影響，數據真實可靠，可以準確反映圍巖的變化情況;二是操作簡單，功能齊全，窗口界面操作便捷;三是數據自動檢驗，自動進行分析和誤差處理，自動預警預報。該系統的應用，使隧道監控量測管理更加科學化、規范化、信息化，確保隧道施工安全、保證工程質量，減少了人力物力，大大加快了施工進度。

幾點體會:一是由于鐵路隧道監控量測信息化推廣運用時間不長，許多施工單位及監理單位對其重要作用和意義的認識尚停留在形式上，未從根本上足夠重視，在執行和落實上有待提高的空間;二是設備和軟件投入較大;三是埋設觀測標時(尤其臺階法施工)經常與作業工序間相互影響，量測點的損壞和恢復現象時有發生，因此對隧道施工管理水平的要求又進一步提高。

[1] TZ204-2008，鐵路隧道工程施工技術指南[S].

[2] 徐朋，劉少聰，魏戀歡，等.新塘坊隧道施工中的監控量測及成果分析[J].工程地球物理學報，2012(2):125-130.

[3] 鮑榴.鐵路隧道施工圍巖監測信息化平臺研究與實現[Z].中國鐵道科學研究院，2014.

[4] 程志勇.圍巖監控量測在隧道施工中的應用探討[J].中國水運，2011(4):202-203.

[5] 高美奔，李天斌，孟陸波，等.隧道軟巖大變形力學機制及防治措施綜述[J].施工技術，2013(S2):256-260

U455

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1009-7716(2015)11-0177-02

2015-08-02

白秀峰(1980-)，男，山西五臺人，高級工程師，從事項目監理工作。