淺議現代隧道施工與監控量測

楊軍

【摘 要】隨著隧道施工技術的不斷發展和進步，隧道監控量測成為現代隧道施工的重要方式。監控量測主要是對隧道施工中的各項工作進行監測，將監測到的數據及時反映到施工中，施工單位會根據這些數據靈活調整具體的施工計劃，在最短的時間內處理施工期間存在的問題，保證隧道施工的質量。文中會介紹監控量測的目的以及監控量測的主要內容，最后分析監控量測在實際的應用中應該注意的問題。

【關鍵詞】現代隧道施工;監控量測;主要內容;信息反饋

一、監控量測的主要目的

為了保證隧道施工的質量和效率，監控量測在現代隧道施工中的應用也越來越廣泛。量測的主要目的包括以下幾個方面：一是對圍巖以及支護的相關信息進行動態把握，在第一時間內將信息反饋到施工中，為施工作業指明正確的方向;二是在確定支護的結構、時間以及相關的參數等，根據這些具體的數據制定相應的施工計劃;三是量測圍巖、支護的變位以及應力，結合施工要求對支護系統做相應的調整;四是對隧道施工中存在的風險因素進行預測和監控，并積極采取相應的解決辦法，保證施工質量和安全。現代施工就是利用監控量測提前獲取需要的施工信息，根據這些信息數據及時調整施工計劃。

二、隧道施工中監測的項目以及具體的措施

（一）洞內外觀察

1、監測目的

地下工程的施工環境復雜，不確定因素也比較多，在施工中很難準確把握地質情況，所以在施工之前應該對圍巖的性質及狀態、洞外的地表狀況等等有一定的了解，這樣才能更好地開展施工計劃。

2、具體的措施

洞內外的觀察主要是通過目測完成，很難借助相關的設備獲取相關的信息。目測的內容主要是巖石的種類以及分布情況，巖石是否存在裂變的可能;隧道施工環境的穩定性，頂板在施工中是否會出現脫落;隧道中涌水量的預測，涌水量是否會給施工造成影響等等。在觀察的過程中要詳細記錄各種數據以及相應的時間，一旦發現異樣的情況要及時反饋給施工團隊。

（二）地表沉降

1、監測目的

地表沉降是監控量測工作的重點，隧道施工項目開始施工時，地表的應力變化以及地質變化都會以地表的沉降方式表現，地表沉降能夠全方面展現外圍的巖變化情況。要想真正掌握隧道施工中地表的變化規律以及環境的變化，前提條件就是要對地表的沉降情況有詳細的了解和認識，這樣才能保證隧道施工計劃能夠適應地下環境的變化。

2、具體的措施

（1）基點的埋設

隧道施工中基點的不能隨意埋設，必須要埋設在沉降范圍之外的區域，盡量減少沉降帶來的影響。基點埋設的地方要具有開闊的視野，能夠方便今后的監測工作，保證監測結果的真實性。基點的埋設不僅要牢固，還要設置多個基點，保證數據的科學性和合理性。

（2）沉降點的埋設

沉降點的埋設有別于基點的埋設，對于沉降測點的材質有一定的要求，測點埋設之后還要對測點進行固定，確保測點穩定之后才能開始量測工作。量測的方式也有相應的要求，為了保證量測結果的精準度，不能僅僅依靠一次量測的結果就確定整個地表的沉降情況，需要通過多次量測分析之后才能確定最終的結果。

（3）對沉降量測數據的分析和處理

將量測得來的數據按照相關的計算公式計算和整理之后，根據隧道施工的具體情況，繪制出不同階段的沉降曲線圖，利用這些曲線圖形對整個地表的沉降情況有大致的了解。

（三）拱頂下沉

1、監測目的

拱頂下沉的相關數據是隧道施工的關鍵，它能夠以最直接最明顯的方式呈現圍巖以及支護系統的變化情況，在施工中能夠更有效地利用這些信息來調整施工計劃。

2、具體的措施

（1）監測點的設置

拱頂下沉數據的監測點不需要設置在地下，可以直接借助隧道施工中使用的工具，但是在施工中一定要保證測點的穩定性，這樣才能得到最精準的數據。

（2）數據的處理

頂拱下沉數據的整理以及分析的過程一致，當拱頂下沉超過限制，可以改善拱頂巖石的穩定性，通過相關的施工方式減少施工對于拱頂的影響，利用支護系統來控制拱頂下沉的情況。

三、隧道施工中監控量測應該注意的問題

（一）量測時間和頻率的準確把握

監控量測工作中一定要準確把握各種監測項目的量測時間，盡量埋設各種監測點，在最短的時間內掌握洞內洞外的具體情況。地表下沉的量測工作要在隧道施工之前開始;拱頂下沉要在挖掘工作之后進行量測，在不同的時間段對隧道施工的不同方面開始量測，盡量對隧道施工涉及到的因素進行動態把握，及時調整施工細節，為下階段的施工創造有利的條件。

量測的頻率主要是根據位移速度與量測斷面距開挖面距離來確定，當出現特殊情況需要重新量測，具體的量測頻率表如下：

根據不同的位移速度以及量測斷面距開挖距離的不同，量測的頻率會有所不同。當位移速度小于0.2mm/d后整個量測結果處于穩定狀態，可以相應減少量測的次數，但是一旦發現隧道的情況出現異樣后，要提高量測的頻率，這樣有規律的量測方式才能將隧道施工中的風險系數降低。

（二）數據處理及信息反饋

在獲得相應的量測結果之后要及時進行整理和計算，將圍巖的位移情況以及應力的變化情況繪制成曲線圖，將不同時間段巖石的應力變化清晰地反映在曲線圖上。繪制完曲線圖后還需要選擇合適的函數分析監測數據，計算出觀測點可能出現的最大應力變化范圍，預估在施工中可能遇到的安全風險，并根據數據分析結果制定應對策略。為了提高信息反饋的質量和效率，全部的監測數據必須要存入計算機，并且制定成表格，如果在檢測中發現重大的安全隱患，需要在兩個小時內將相關的數據提供給施工管理部門，以便施工部門制定應急計劃。監測部門不僅需要提供監測數據，同時還需要根據監測結果對于當下的施工情況給出自己的意見和建議。

四、總結

隧道施工項目由于受到施工環境的影響，在施工之前必須要對施工環境有清楚的認識，所以重視監控量測工作十分重要。利用監控量測方式本身的優勢，為隧道施工提供有用的信息，在實際量測工作中一定要保證量測的全面性以及量測結果的準確性，降低施工中的安全風險，保證隧道施工的質量和效率。

參考文獻：

[1]李閃.隧道信息自動監控系統的軟件設計[D].西華大學，2012.

[2]宋素青.淺議隧道施工中的監控量測工作[J].山西建筑，2010（16）

（作者單位：中鐵二十三局四公司）