隧道監(jiān)控量測實施要點分析

劉祖軍

摘 要：監(jiān)控量測在保證隧道工程施工過程的安全及施工質量方面起到了非常重要的作用。早已被納入施工工序進行管理。本文以實際工程施工為例，對監(jiān)控量測實施要點進行了闡述。

關鍵詞：隧道開挖;監(jiān)控量測;量測項目

中圖分類號：U456 文獻標識碼：A

0 前言

百布隧道是本標段重點控制工程，為單洞單線隧道。隧道起止里程為DK30+622～DK31+222，全長600 m，設計為Ⅱ～Ⅳ級圍巖，以Ⅲ級圍巖為主。隧道工程范圍內地下水為主要為巖溶水，巖溶水主要賦予巖溶管道和溶洞內，地下水水位埋深普遍很大，隧道洞身處于垂直滲流帶中，地下水主要補給來源為大氣降水，以垂直排泄，徑流排泄速度快，在降水及降水后一段時間內會有較大量的水下滲。隧道德保端山體陡立，山體自然坡度50-75度基巖裸露，植被較稀疏，表層巖體溶蝕明顯，陡坡處可見溶洞，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，且有新近巖塊崩落情況;靖西端洞口處山體陡峻，山體自然坡度45-70度;基巖裸露，植被較稀疏，表層巖體教破碎。

工點內不良地質主要為巖溶，中-強發(fā)育，透水層與隧道洞身相交于DK30+865～DK30+915之間，造成該段隧道洞身處巖體破碎，也造成隧道穿過的該段山體巖溶強烈發(fā)育。

1 監(jiān)控量測實施方案

1.1 監(jiān)控量測項目選擇

根據(jù)設計施工圖及相應規(guī)范要求，確定洞內外目測觀察、凈空變化、拱頂下沉、地表下沉為本隧道監(jiān)控量測的必測項目[1]。除洞內外目測觀察外，其余各項目量測布點均應設置在同一里程斷面。本隧道量測項目及里程間隔距離見表1。

1.2 監(jiān)控量測人員組織

成立專門的隧道量測組，在隧道工區(qū)技術主管的領導下對各開挖作業(yè)面進行量測工作，及時、準確地為施工提供可靠圍巖信息，及時為隧道施工決策者提供決策依據(jù)，進口各配2名量測人員，量測人員每天將量測數(shù)據(jù)上報量測組現(xiàn)場負責人，量測現(xiàn)場負責人每天對量測數(shù)據(jù)進行分析，并將提出的處理意見返回各作業(yè)隊。

1.3 監(jiān)控量測儀器設備（見表2）

1.4 測點布置、儀器測試

（1）測點布置：洞內凈空變化測點可采用埋設鋼筋鉤的辦法實現(xiàn)，在初期支護施作后，用風鉆鉆孔，鉆孔大小及深度應能滿足埋設鋼筋鉤的需要，為了不耽誤量測作業(yè)，埋設鋼筋鉤時應盡量采用錨固劑。洞內拱頂下沉量測點當采用全站儀時，可不埋設鋼筋鉤，而在初期支后，采用砂輪機將表面打磨平整，然后貼上標有十字中心位的反光貼片。地表量測應埋設鋼筋混凝土測樁，鋼筋混凝土測樁可先預制，其尺寸應滿足穩(wěn)定性要求，然后在地表測點位置挖坑埋設，測樁填設應至少在該里程隧道開挖前10天完成。

（2）儀器檢驗及測試：監(jiān)控量測所使用儀器設備無均應在檢定有效期內，并事先進行儀器基本檢查及精度測試，發(fā)現(xiàn)儀器設備不滿足精度要求時，不能用來量測作業(yè)。

1.5 量測方法

1.5.1 洞內、外觀察

（1）洞內觀察：主要分兩方面進行，一是掌子面圍巖分析：隧道爆破開挖后要及時進行開挖面情況觀察及分析，看圍巖是否與設計相一致，表面滲漏水情況等情況，并及時填寫圍巖等級判定卡，當出現(xiàn)與設計情況相差較明顯時，要通過監(jiān)理工程師確認后，及時上報設計及建設單位，并提出相應變更意見。二是已作支護及襯砌地段目測觀察：主要看錨桿松動及噴射混凝開裂及掉塊現(xiàn)象;有些特殊地段，二次襯砌施工后也會產生變形、開裂和破壞情況，當出現(xiàn)支護及二襯變形較嚴重的情況時，應及時將施工人員撤離到安全區(qū)域，并及時上報相應單位，及時找出原因并處理后方可繼續(xù)正常施工。

（2）隧道原地面地表觀察：在淺埋或洞口段附近施工時，應在隧道施工期間對地表原地面的下沉、開裂、滑移、邊坡及仰坡的穩(wěn)定以及地表水滲透、地表建筑物安全狀況進行觀察。地表觀察應每天進行，必要時，要增加觀察次數(shù)。

1.5.2 地表下沉量測

隧道開挖段埋深小于2倍隧道開挖寬度時，應作地表下沉量測項目。地表下沉的量測測點盡量設在隧道中線上，并與拱頂下沉測點設在同一斷面上。為準確掌握地表沉降范圍，在與隧道中線垂直的橫斷面地面上左右各16 m范圍內布置測點，間距為2 m～5 m，每個斷面7個測點。測量基準點應設在隧道施工影響范圍之外基巖或所埋設的測樁上。

地表下沉量測應在開挖面前方隧道埋深與開挖高度之和處開始。

1.5.3 凈空變化量測

采用SL-2型收斂計進行量測。本隧道Ⅱ、Ⅲ級圍巖地段均采用全斷面開挖，在量測布點時只設置1條水平測線、Ⅳ級圍巖采用上下兩臺階法開挖，在布設點位時均設置2條水平測線，上臺階1條，下臺階1條。所有測線量測均在該處開挖后12小時內進行初次測量，現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)，當天整理量測結果。

1.5.4 拱頂下沉量測

監(jiān)測拱頂?shù)慕^對下沉值，掌握斷面變化情況，判斷拱頂?shù)姆€(wěn)定性[2]。拱頂下沉量測測點和地表下沉量測斷面應在相同里程處，本隧道拱頂下沉采用徠卡全站儀進行三角高程測量。測量時基準點設在穩(wěn)定的位置，洞口段可設在洞外穩(wěn)定的基巖上，洞內基準點可設在已施工二襯時間達一周以上的邊墻上，為了減少測量目標高度帶來的誤差，基準點及測點均采用反光貼片，每次測量時，均嚴格瞄準貼片的十字中心位置，測量時應進行換人操作來復核，但整個量測期間的人員應相對固定。采用全站儀進行高程測量速度快，操作簡單，但也要注意嚴格按三角高程測量規(guī)程進行測量，避免誤差過大，使量測數(shù)據(jù)失去指導施工的意義。

1.5.5 隧道監(jiān)控量測斷面布置見表3

1.6 量測成果整理分析

（1）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)應在外業(yè)精度檢驗合格后，及時進行內業(yè)數(shù)據(jù)整理，并精確繪制時間-累計變形時態(tài)曲線圖。對于凈空變化量測，每條測線繪制一個時態(tài)曲線圖。對初期的時態(tài)曲線應進行回歸分析，預測可能出現(xiàn)的最大值和變化速度。當發(fā)現(xiàn)實測值與預測值出現(xiàn)較大出入時，應重復測量以檢查測量成果的正確性，并及時發(fā)出預警。

（2）在整理分析量測數(shù)據(jù)時，應根據(jù)前面的變形情況確定后面的量測頻率，當變形速率加大時，必須增加量測次數(shù)。當變形值接近或達到預警值前要采取有效措施，及時向上匯報，必要時，要停止作業(yè)，將人員撤出施工地點，采用可靠措施后，才能繼續(xù)進行隧道施工。

（3）地表下沉量測直到襯砌結構封閉，下沉基本停止為止。其余各項目變形值很少時，可適當減少量次數(shù)，直到變形基本穩(wěn)定后2-3周，可結束量測作業(yè)。

2 結語

本隧道在施工過程中，嚴格按如上方案進行監(jiān)控量測，并及時計算及整理量測數(shù)據(jù)，對結果進行分析及上報，設計進行了多次支護參數(shù)的變更，使本隧道能夠順利完成施工，保證了安全和質量。

參考文獻：

[1]匡華山，鄧經緯.隧道監(jiān)控量測方法及作用[J].學園，2015，8（04）：188-189.

[2]李亞軍.隧道監(jiān)控量測的項目及應用[J].交通世界（建養(yǎng)機械），2011，18（z1）：204-205.