隨著我國城市軌道交通建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，隧道工程已然成為社會(huì)發(fā)展的重要助力。在隧道項(xiàng)目的施工中，開挖工程的安全性極其重要。隧道監(jiān)控量測作為掌握隧道圍巖動(dòng)力穩(wěn)定性的重要手段之一，也是隧道工程設(shè)計(jì)和施工需要的重要依據(jù)。只有對(duì)隧道施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，才能夠及時(shí)掌握隧道開挖情況和隧道周邊圍巖的力學(xué)變化及現(xiàn)場隧道開挖后圍巖的穩(wěn)定情況，最大限度地確保施工現(xiàn)場的安全。

隧道監(jiān)控量測目的

隧道施工過程中使用各種類型的儀表和工具，對(duì)圍巖和支護(hù)、襯砌的力學(xué)行為以及它們之間的力學(xué)關(guān)系進(jìn)行量測和觀察，并對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測。

在隧道的施工作業(yè)中，通過對(duì)隧道的地質(zhì)狀態(tài)、拱頂沉降、地表沉降及周邊位移等進(jìn)行實(shí)時(shí)的量測，通過對(duì)圍巖的受力和支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力量測，可以分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，并對(duì)其做出科學(xué)合理的評(píng)價(jià)?？梢酝ㄟ^對(duì)量測數(shù)據(jù)分析，及早發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)部及外部環(huán)境中可能存在的不穩(wěn)定性，減少外部環(huán)境對(duì)隧道的影響，提高隧道施工的安全性，避免發(fā)生塌方等事故。同時(shí)，也可以通過量測數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行全面分析，可以及時(shí)地對(duì)隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作出修改和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)信息化施工。

隧道監(jiān)控量測的內(nèi)容及方法

鐵路隧道在開挖、支護(hù)、運(yùn)營的過程中，始終都存在著受力狀態(tài)變化這一特性。按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，采用新奧法施工的隧道，監(jiān)控量測是必要的工序之一。在隧道施工中，根據(jù)監(jiān)控量測項(xiàng)目的重要性、可操作性等因素，將鐵路隧道的施工監(jiān)控量測項(xiàng)目分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目兩類。

必測項(xiàng)目是每個(gè)隧道工程監(jiān)控量測必須進(jìn)行的項(xiàng)目，測得的數(shù)據(jù)將作為指導(dǎo)施工組織和設(shè)計(jì)，調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)的必要參數(shù)。

選測項(xiàng)目量測的目的是通過其測得的數(shù)據(jù)為必測項(xiàng)目的數(shù)據(jù)提供驗(yàn)證和補(bǔ)充，從而保證必測項(xiàng)目量測數(shù)據(jù)的實(shí)用性和準(zhǔn)確性。

隧道監(jiān)控量測必測項(xiàng)目

(1)洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀察在隧道每次開挖完成之后，應(yīng)觀察工作面狀態(tài)、圍巖變形、圍巖風(fēng)化情況，分析其完整性和穩(wěn)定性，判斷其與設(shè)計(jì)是否一致。

在圍巖初噴混凝土之后，應(yīng)觀察是否存在裂隙和剝落，地表是否存在鼓起現(xiàn)象。

隧道洞外觀察的重點(diǎn)，要放在洞口段及淺埋段，應(yīng)觀察地表是否出現(xiàn)裂縫、沉陷、邊坡和仰坡穩(wěn)定狀態(tài)等，通過判斷隧道的開挖是否影響到洞外，來分析隧道開挖及支護(hù)方法是否可靠。

洞內(nèi)外觀察是最能直接反映出隧道開挖對(duì)洞內(nèi)外影響的一個(gè)項(xiàng)目，隧道施工過程中必須經(jīng)常性地進(jìn)行洞內(nèi)外的觀察，如圍巖出現(xiàn)較大變形，應(yīng)及時(shí)停止施工，待查明原因，分析處理保證安全后進(jìn)行施工。

(2)拱頂沉降量測拱頂沉降量測即測定隧道拱頂?shù)南陆滴灰浦?，這是隧道監(jiān)控量測的重要內(nèi)容。

進(jìn)行拱頂沉降觀測首先要尋找參考點(diǎn)。在拱頂打孔，埋入預(yù)埋件，懸掛收斂尺，選取標(biāo)準(zhǔn)高程點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，并將鋼尺垂直放置在標(biāo)準(zhǔn)高程點(diǎn)上。在參考點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)高程點(diǎn)之間放置水準(zhǔn)儀，使用水準(zhǔn)儀測量并計(jì)算出拱頂?shù)臉?biāo)高，兩次間隔內(nèi)測量的高差即為拱頂沉降值。

測量后，應(yīng)對(duì)所得數(shù)據(jù)存檔并繪制拱頂下沉值隨時(shí)間變化的曲線圖，以方便進(jìn)行分析，總結(jié)。

(3)地表沉降監(jiān)測通常情況下，在隧道開挖階段，由于出入口的覆蓋層較薄，成拱后其穩(wěn)定性較差，因此容易發(fā)生地表沉降。此時(shí)，若施工方法不合適，極有可能帶來塌方或者有害的地表下沉，對(duì)隧道施工安全造成威脅。

地表沉降監(jiān)控量測的目的即量測地表下沉位移，總結(jié)地表下沉的規(guī)律，確保淺埋段的隧道施工順利完成。

對(duì)地表沉降的監(jiān)測，也應(yīng)設(shè)置監(jiān)測參考點(diǎn)，使用精度較高的全站儀監(jiān)控，會(huì)得到較為精確的數(shù)據(jù)。在量測過程中，需保證“三不變”原則，即量測人員不變、量測位置不變、立尺位置不變。在設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)時(shí)，相同的量測斷面應(yīng)取不少于10個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)間距應(yīng)不小于3m。

(4)周邊位移量測周圍位移量測就是監(jiān)測隧道內(nèi)壁兩點(diǎn)的相對(duì)位移。量測的目的主要是判斷隧道空間的可靠性，根據(jù)變位的速度確定圍巖的穩(wěn)定性及支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和合理性。

具體的量測方法：在預(yù)設(shè)點(diǎn)的斷面，隧道開挖爆破并一次支護(hù)后，及早沿隧道周邊按設(shè)計(jì)要求鉆孔，埋測點(diǎn)。每個(gè)斷面可布置三個(gè)測點(diǎn)，分別布置在拱腰和拱頂。使用收斂儀進(jìn)行測量，同一條基線應(yīng)進(jìn)行兩次測量讀數(shù)，當(dāng)兩次讀數(shù)之差符合精度要求時(shí)，取兩次讀數(shù)的平均值作為基線的長度。測量頻率根據(jù)時(shí)間長短確定，在1~15天內(nèi)，應(yīng)每天進(jìn)行兩次測量;在16天~1個(gè)月內(nèi)，每隔一天進(jìn)行一次測量;在1個(gè)月~3個(gè)月內(nèi)，應(yīng)該保證每周測量兩次;3個(gè)月后應(yīng)保持每月測量一次。

結(jié)語

我國規(guī)范明確規(guī)定，采用新奧法施工的隧道必須將監(jiān)控量測作為一個(gè)工序，但很多施工單位對(duì)監(jiān)控量測的重視度不夠，導(dǎo)致出現(xiàn)安全隱患。因此，在隧道施工中，必須提高對(duì)監(jiān)控量測的認(rèn)識(shí)。隧道監(jiān)控量測是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，必須及時(shí)監(jiān)控，及時(shí)分析數(shù)據(jù)并反饋到施工作業(yè)上，只有這樣才能最大限度地發(fā)揮隧道監(jiān)控量測的作用，達(dá)到輔助施工的效果。工程技術(shù)人員應(yīng)該選用多種有效的監(jiān)控量測項(xiàng)目，及時(shí)采集及分析數(shù)據(jù)，互相分析驗(yàn)證，根據(jù)變化采取相應(yīng)措施，從而確保施工安全，保證工程的施工質(zhì)量。