淺談明挖隧道的監(jiān)控測量與施工控制

孫仁福

摘 要：明挖法是一種隧道施工常用的方法，其具有控制性好且技術成熟的優(yōu)勢，在隧道施工過程中，加強對隧道變形、施工質(zhì)量、監(jiān)控測量等方面的管理與控制，并采取相應的改進措施，有助于提升隧道施工的質(zhì)量和安全。

關鍵詞：明挖隧道；監(jiān)控測量；施工控制

中圖分類號：TV551 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0112-01

目前城市隧道施工中都有廣泛應用明挖法，但是由于隧道施工具有一定的復雜性，且施工工序較多，包括降低水位、邊坡施工、基坑支護、土方開挖、隧道變形防治以及防水工程等，若在施工過程中沒有做好控制措施，很可能導致安全隱患的出現(xiàn)[1]，可能造成施工安全事故或在使用過程中造成運營事故。在使用明挖法的過程中，尤其是在軟土地質(zhì)條件下，需要充分結(jié)合實際情況，制定科學的施工方案，保障施工質(zhì)量。

1 明挖隧道的施工工序與施工準備

1.1 施工工序

施工工序為：先整平施工現(xiàn)場場地，然后進行測量放樣，然后安裝施工圍護樁，再進行旋噴樁或者攪拌樁止水帷幕的施工，然后進行冠梁和內(nèi)支撐的安裝，接下來進行基坑開挖，再進行鋼支撐的施工，然后進行主體結(jié)構(gòu)施工，回填后將體面恢復。

1.2 施工準備

首先要對已經(jīng)批復的施工設計圖進行復核；然后要認真部署深基坑的施工方案和施工工藝；在基坑開挖前先進行地下水降位，確保地下無水或只有少量滲水才可進行土方開挖，在開挖之前需要準備好鋼支撐，并做好運輸土方的準備；詳細檢查基坑周圍的實際情況，并以此為基礎進行施工監(jiān)控方案的編制；最后準備好施工需要使用到的機械設備，做好保養(yǎng)工作。

2 明挖隧道的監(jiān)控測量

2.1 監(jiān)控量測的目的和必要性

隧道在支護和結(jié)構(gòu)施工、開挖、降水的過程中，施工對地層產(chǎn)生的擾動，基坑內(nèi)外地基土應力的重分布，有可能會引起圍護結(jié)構(gòu)、地表及附近建筑物的變形或沉陷，危及基坑、主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和附近建（構(gòu)）筑物、地下管線的安全。故監(jiān)測目的主要是對基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全和周圍環(huán)境進行監(jiān)測，基坑開挖過程中應根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行信息化施工，及時對開挖方案進行調(diào)整，優(yōu)化設計，使支護結(jié)構(gòu)的設計既安全可靠又經(jīng)濟合理。

基坑施工的不可預見性因素較多，若施工期間的周圍環(huán)境有變，或地質(zhì)出現(xiàn)異常，就有可能使圍護體系或基坑處于危險狀態(tài)。此時，如果施工監(jiān)測的工作不能及時跟進，及時反饋信息，或沒有受到足夠的重視，將導致設計與施工出現(xiàn)偏差。一旦出現(xiàn)問題，不能及時預警，從而釀成事故。因此，加強圍護施工與基坑開挖過程的監(jiān)測，掌握基坑及附近環(huán)境的實際工作狀態(tài)，對確保結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟、可靠和施工的順利進行是非常必要的。

2.2 監(jiān)控量測范圍

主要針對隧道用地紅線外30m范圍內(nèi)的變形監(jiān)測：包括在圍護結(jié)構(gòu)施工及基坑開挖過程中，對臨近建筑物的基礎沉降、建筑物變形、建筑物傾斜進行全方位監(jiān)測；對周圍臨近道路和管線的沉陷進行監(jiān)測；對地下水位的變化進行監(jiān)測；對圍護結(jié)構(gòu)頂面水平位移、圍護結(jié)構(gòu)樁（墻）體深層水平位移、樁（墻）體頂豎向位移、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力、鋼支撐軸力、錨桿應力和周邊地表沉降進行監(jiān)測，以及暗挖段地表沉降、洞內(nèi)拱頂沉降、錨桿軸力、圍巖壓力、襯砌應力以及凈空收斂的監(jiān)控量測。

2.3 監(jiān)控量測的實施

監(jiān)控量測對于明挖隧道施工過程中基坑是否穩(wěn)定和安全至關重要，因此監(jiān)控量測工作質(zhì)量的好壞也成了了隧道施工是否能夠確保安全的重要因素，要做好名挖隧道的監(jiān)控量測工作，需要做好如下幾方面的工作。

（1）成立專業(yè)的監(jiān)控量測工作小組，組員必須是具有較強的責任心，同時對各項檢測指標具有充分的認識，熟悉各種量測儀器的使用。（2）編制確實可行的監(jiān)控量測方案，包括選用什么樣的儀器設備，對于地質(zhì)條件特別差的地方，最好選用先進的自動化監(jiān)測手段，出現(xiàn)數(shù)據(jù)超標時能夠?qū)崟r報警。（3）有嚴格的工作紀律，也即不能投機取巧，不能偷奸耍滑，更不能編造數(shù)據(jù)。（4）要制定詳細的質(zhì)量保證措施，并要有專人進行復核檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。

3 明挖隧道的施工控制

3.1 施工質(zhì)量控制

3.1.1 安裝圍護樁

在圍護樁安裝過程中，將鋼筋進行整體制作后吊裝入槽，能夠有效縮短施工時間。鋼筋籠的間距、水平間距和長度要求按照設計圖紙施工。在吊裝時需要采用平吊方法，防止鋼筋籠變形，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整，不能強行將其沖擊入槽[2]。

3.1.2 土方開挖

隧道在進行土方開挖時，一般都是采取側(cè)邊向中間開挖的方式，在安裝完鋼支撐后先進行機械橫向開挖，然后再縱向推進。在進行土方開挖時，不能使用機械直接開挖到設計標高，用用人工清里整平，當開挖高度滿足設計標高時，再進行接地網(wǎng)的施工，在此同時需要進行底板、防水層和邊墻結(jié)構(gòu)的施工[3]。土方開挖過程中容易遇到地下巖層，若出現(xiàn)巖層首先需要進行碎石處理，一般使用液壓炮機進行碎石處理，粉碎的石塊通過長臂挖機裝車運輸。出入口、風道等位置由于直徑較小，在開挖時需要多加支撐架，減小對鋼支撐的影響。

3.1.3 噴射砼施工

檢查機械設備、通風以及排水管道的情況后，進行噴射施工，預先做好防水工作，若出現(xiàn)明顯的出水點時，需要通過預先準備好的排水管道進行排水。分段完成噴射砼作業(yè)。根據(jù)噴射部位以及設計厚度確定噴射厚度，當前一層完全凝固后才可再次進行噴射。噴射路線應當沿“S”線開展，噴射過程中需要噴頭持續(xù)做圓周運動。

3.2 預防隧道變形

在隧道施工過程中，要堅持“先撐后挖”的理念，同時進行土方開挖和支撐安裝，并且在確保施工安全的前提下快速挖進，盡量縮短施工時間。土方開挖過程中需要結(jié)合土質(zhì)情況進行考慮。開挖過程中很可能出現(xiàn)時空效應，若施工區(qū)域的地下水較豐富，在開挖時需要考慮到水土流失，及時進行鋼支撐施工，必要時要進行坑外打眼補水。此外，需要加強觀察工作，每日觀察圍樁和周邊地面，及時發(fā)現(xiàn)基坑變形和沉降問題，從而采取對應的處理措施。

3.3 施工工期控制

在施工過程中要編制詳細的實施性施工組織設計，加強對施工現(xiàn)場的管理，從而保障施工有序進行，提高施工效率。同時，還能夠通過施工工藝來縮短工期，保障施工工藝的科學性與合理性，加強施工工藝的管理，保障施工過程中不發(fā)生返工等情況，才能夠有效控制施工工期。此外，需要加強施工過程中的監(jiān)督與控制，保障施工順利開展，避免意外事故造成的工程延期，有助于提高施工單位的經(jīng)濟效益。

3.4 施工安全管理

施工現(xiàn)場管理需要堅持安全生產(chǎn)的原則，基坑開挖必須編制安全專項方案，技術負責人要對方案進行詳細的全面交底，每道工序都要求嚴格按照方案實施，安全管理人員要加強施工安全教育，各級專職安全管理人員要按照分工安排各施其職，不打亂仗，若在開挖過程中發(fā)現(xiàn)管道、電纜或其他埋設物需要及時報告上級部門，不能私自處理；土方開挖過程中很可能出現(xiàn)沉降、裂縫和漏水等問題，因此需要隨時觀察土壁的穩(wěn)定性，當土壁出現(xiàn)裂縫時，需要立即將人員撤到安全地帶，并按照規(guī)定及時報告上級領導，及時制定處置措施。每日都需要檢查土壁和支架的穩(wěn)定性，保障施工安全。鋼支撐周圍不能隨意堆放雜物，更不得隨意移動支撐架。機械設備在運行前需要進行測試，檢查無故障后才可投入使用。運土汽車不能靠近隧道，避免塌方現(xiàn)象的出現(xiàn)。在施工過程中需要加強施工工人的安全教育，避免意外事故的出現(xiàn)，才能夠保障隧道施工的順利開展，提高施工團隊的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

明挖法是一種常用的隧道施工方法，具有較好的應用效果，在實際施工過程中，需要通過加強施工監(jiān)控測量與施工控制，有助于提升隧道施工的質(zhì)量和效率。

參考文獻

[1]馬馳.樊屯隧道施工監(jiān)控測量及數(shù)據(jù)模擬分析[J].公路工程，2014，23（2）：212-216.

[2]于衛(wèi)云，李偉.基于監(jiān)控測量的石英片巖區(qū)變質(zhì)巖隧道變形影響因素及機理分析[J].公路工程，2016，41（5）：57-61.

[3]李寧，陳勇，唐林軍，等.復雜地質(zhì)條件下監(jiān)控測量在隧道施工中的應用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2016，13（4）：204-205.