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(zhì)量方面起到了非常重要的作用。早已被納入施工工序進(jìn)行管理。本文以實(shí)際工程施工為例，對監(jiān)控量測實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：隧道開挖;監(jiān)控量測;量測項目

中圖分類號：U456 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

百布隧道是本標(biāo)段重點(diǎn)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(shè)計為Ⅱ～Ⅳ級圍巖，以Ⅲ級圍巖為主。隧道工程范圍內(nèi)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(nèi)，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(bǔ)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(nèi)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(diǎn)內(nèi)不良地質(zhì)主要為巖溶，中-強(qiáng)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(qiáng)烈發(fā)育。

1 監(jiān)控量測實(shí)施方案

1.1 監(jiān)控量測項目選擇

根據(jù)設(shè)計施工圖及相應(yīng)規(guī)范要求，確定洞內(nèi)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(nèi)外目測觀察外，其余各項目量測布點(diǎn)均應(yīng)設(shè)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(shù)主管的領(lǐng)導(dǎo)下對各開挖作業(yè)面進(jìn)行量測工作，及時、準(zhǔn)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(jìn)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(fù)責(zé)人，量測現(xiàn)場負(fù)責(zé)人每天對量測數(shù)據(jù)進(jìn)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(shè)備（見表2）

1.4 測點(diǎn)布置、儀器測試

（1）測點(diǎn)布置：洞內(nèi)凈空變化測點(diǎn)可采用埋設(shè)鋼筋鉤的辦法實(shí)現(xiàn)，在初期支護(hù)施作后，用風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔大小及深度應(yīng)能滿足埋設(shè)鋼筋鉤的需要，為了不耽誤量測作業(yè)，埋設(shè)鋼筋鉤時應(yīng)盡量采用錨固劑。洞內(nèi)拱頂下沉量測點(diǎn)當(dāng)采用全站儀時，可不埋設(shè)鋼筋鉤，而在初期支后，采用砂輪機(jī)將表面打磨平整，然后貼上標(biāo)有十字中心位的反光貼片。地表量測應(yīng)埋設(shè)鋼筋混凝土測樁，鋼筋混凝土測樁可先預(yù)制，其尺寸應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求，然后在地表測點(diǎn)位置挖坑埋設(shè)，測樁填設(shè)應(yīng)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(shè)備無均應(yīng)在檢定有效期內(nèi)，并事先進(jìn)行儀器基本檢查及精度測試，發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)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(nèi)、外觀察

（1）洞內(nèi)觀察：主要分兩方面進(jìn)行，一是掌子面圍巖分析：隧道爆破開挖后要及時進(jìn)行開挖面情況觀察及分析，看圍巖是否與設(shè)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(dāng)出現(xiàn)與設(shè)計情況相差較明顯時，要通過監(jiān)理工程師確認(rèn)后，及時上報設(shè)計及建設(shè)單位，并提出相應(yīng)變更意見。二是已作支護(hù)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(chǎn)生變形、開裂和破壞情況，當(dāng)出現(xiàn)支護(hù)及二襯變形較嚴(yán)重的情況時，應(yīng)及時將施工人員撤離到安全區(qū)域，并及時上報相應(yīng)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(yīng)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(jìn)行觀察。地表觀察應(yīng)每天進(jìn)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(yīng)作地表下沉量測項目。地表下沉的量測測點(diǎn)盡量設(shè)在隧道中線上，并與拱頂下沉測點(diǎn)設(shè)在同一斷面上。為準(zhǔn)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(nèi)布置測點(diǎn)，間距為2 m～5 m，每個斷面7個測點(diǎn)。測量基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在隧道施工影響范圍之外基巖或所埋設(shè)的測樁上。

地表下沉量測應(yīng)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(jìn)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(diǎn)時只設(shè)置1條水平測線、Ⅳ級圍巖采用上下兩臺階法開挖，在布設(shè)點(diǎn)位時均設(shè)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(nèi)進(jìn)行初次測量，現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)，當(dāng)天整理量測結(jié)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(diǎn)和地表下沉量測斷面應(yīng)在相同里程處，本隧道拱頂下沉采用徠卡全站儀進(jìn)行三角高程測量。測量時基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在穩(wěn)定的位置，洞口段可設(shè)在洞外穩(wěn)定的基巖上，洞內(nèi)基準(zhǔn)點(diǎn)可設(shè)在已施工二襯時間達(dá)一周以上的邊墻上，為了減少測量目標(biāo)高度帶來的誤差，基準(zhǔn)點(diǎn)及測點(diǎn)均采用反光貼片，每次測量時，均嚴(yán)格瞄準(zhǔn)貼片的十字中心位置，測量時應(yīng)進(jìn)行換人操作來復(fù)核，但整個量測期間的人員應(yīng)相對固定。采用全站儀進(jìn)行高程測量速度快，操作簡單，但也要注意嚴(yán)格按三角高程測量規(guī)程進(jìn)行測量，避免誤差過大，使量測數(shù)據(jù)失去指導(dǎo)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(yīng)在外業(yè)精度檢驗合格后，及時進(jìn)行內(nèi)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(yīng)進(jìn)行回歸分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大值和變化速度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)測值與預(yù)測值出現(xiàn)較大出入時，應(yīng)重復(fù)測量以檢查測量成果的正確性，并及時發(fā)出預(yù)警。

（2）在整理分析量測數(shù)據(jù)時，應(yīng)根據(jù)前面的變形情況確定后面的量測頻率，當(dāng)變形速率加大時，必須增加量測次數(shù)。當(dāng)變形值接近或達(dá)到預(yù)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(diǎn)，采用可靠措施后，才能繼續(xù)進(jìn)行隧道施工。

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

2 結(jié)語

本隧道在施工過程中，嚴(yán)格按如上方案進(jìn)行監(jiān)控量測，并及時計算及整理量測數(shù)據(jù)，對結(jié)果進(jìn)行分析及上報，設(shè)計進(jìn)行了多次支護(hù)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(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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

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