浅谈明挖隧道的监控测量与施工控制

孙仁福

摘 要：明挖法是一种隧道施工常用的方法，其具有控制性好且技术成熟的优势，在隧道施工过程中，加强对隧道变形、施工质量、监控测量等方面的管理与控制，并采取相应的改进措施，有助于提升隧道施工的质量和安全。

关键词：明挖隧道；监控测量；施工控制

中图分类号：TV551 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0112-01

目前城市隧道施工中都有广泛应用明挖法，但是由于隧道施工具有一定的复杂性，且施工工序较多，包括降低水位、边坡施工、基坑支护、土方开挖、隧道变形防治以及防水工程等，若在施工过程中没有做好控制措施，很可能导致安全隐患的出现[1]，可能造成施工安全事故或在使用过程中造成运营事故。在使用明挖法的过程中，尤其是在软土地质条件下，需要充分结合实际情况，制定科学的施工方案，保障施工质量。

1 明挖隧道的施工工序与施工准备

1.1 施工工序

施工工序为：先整平施工现场场地，然后进行测量放样，然后安装施工围护桩，再进行旋喷桩或者搅拌桩止水帷幕的施工，然后进行冠梁和内支撑的安装，接下来进行基坑开挖，再进行钢支撑的施工，然后进行主体结构施工，回填后将体面恢复。

1.2 施工准备

首先要对已经批复的施工设计图进行复核；然后要认真部署深基坑的施工方案和施工工艺；在基坑开挖前先进行地下水降位，确保地下无水或只有少量渗水才可进行土方开挖，在开挖之前需要准备好钢支撑，并做好运输土方的准备；详细检查基坑周围的实际情况，并以此为基础进行施工监控方案的编制；最后准备好施工需要使用到的机械设备，做好保养工作。

2 明挖隧道的监控测量

2.1 监控量测的目的和必要性

隧道在支护和结构施工、开挖、降水的过程中，施工对地层产生的扰动，基坑内外地基土应力的重分布，有可能会引起围护结构、地表及附近建筑物的变形或沉陷，危及基坑、主体结构的稳定和附近建（构）筑物、地下管线的安全。故监测目的主要是对基坑支护结构的稳定、安全和周围环境进行监测，基坑开挖过程中应根据监测数据进行信息化施工，及时对开挖方案进行调整，优化设计，使支护结构的设计既安全可靠又经济合理。

基坑施工的不可预见性因素较多，若施工期间的周围环境有变，或地质出现异常，就有可能使围护体系或基坑处于危险状态。此时，如果施工监测的工作不能及时跟进，及时反馈信息，或没有受到足够的重视，将导致设计与施工出现偏差。一旦出现问题，不能及时预警，从而酿成事故。因此，加强围护施工与基坑开挖过程的监测，掌握基坑及附近环境的实际工作状态，对确保结构安全、经济、可靠和施工的顺利进行是非常必要的。

2.2 监控量测范围

主要针对隧道用地红线外30m范围内的变形监测：包括在围护结构施工及基坑开挖过程中，对临近建筑物的基础沉降、建筑物变形、建筑物倾斜进行全方位监测；对周围临近道路和管线的沉陷进行监测；对地下水位的变化进行监测；对围护结构顶面水平位移、围护结构桩（墙）体深层水平位移、桩（墙）体顶竖向位移、围护结构内力、钢支撑轴力、锚杆应力和周边地表沉降进行监测，以及暗挖段地表沉降、洞内拱顶沉降、锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力以及净空收敛的监控量测。

2.3 监控量测的实施

监控量测对于明挖隧道施工过程中基坑是否稳定和安全至關重要，因此监控量测工作质量的好坏也成了了隧道施工是否能够确保安全的重要因素，要做好名挖隧道的监控量测工作，需要做好如下几方面的工作。

（1）成立专业的监控量测工作小组，组员必须是具有较强的责任心，同时对各项检测指标具有充分的认识，熟悉各种量测仪器的使用。（2）编制确实可行的监控量测方案，包括选用什么样的仪器设备，对于地质条件特别差的地方，最好选用先进的自动化监测手段，出现数据超标时能够实时报警。（3）有严格的工作纪律，也即不能投机取巧，不能偷奸耍滑，更不能编造数据。（4）要制定详细的质量保证措施，并要有专人进行复核检查，发现问题及时纠正。

3 明挖隧道的施工控制

3.1 施工质量控制

3.1.1 安装围护桩

在围护桩安装过程中，将钢筋进行整体制作后吊装入槽，能够有效缩短施工时间。钢筋笼的间距、水平间距和长度要求按照设计图纸施工。在吊装时需要采用平吊方法，防止钢筋笼变形，并根据实际情况进行调整，不能强行将其冲击入槽[2]。

3.1.2 土方开挖

隧道在进行土方开挖时，一般都是采取侧边向中间开挖的方式，在安装完钢支撑后先进行机械横向开挖，然后再纵向推进。在进行土方开挖时，不能使用机械直接开挖到设计标高，用用人工清里整平，当开挖高度满足设计标高时，再进行接地网的施工，在此同时需要进行底板、防水层和边墙结构的施工[3]。土方开挖过程中容易遇到地下岩层，若出现岩层首先需要进行碎石处理，一般使用液压炮机进行碎石处理，粉碎的石块通过长臂挖机装车运输。出入口、风道等位置由于直径较小，在开挖时需要多加支撑架，减小对钢支撑的影响。

3.1.3 喷射砼施工

检查机械设备、通风以及排水管道的情况后，进行喷射施工，预先做好防水工作，若出现明显的出水点时，需要通过预先准备好的排水管道进行排水。分段完成喷射砼作业。根据喷射部位以及设计厚度确定喷射厚度，当前一层完全凝固后才可再次进行喷射。喷射路线应当沿“S”线开展，喷射过程中需要喷头持续做圆周运动。

3.2 预防隧道变形

在隧道施工过程中，要坚持“先撑后挖”的理念，同时进行土方开挖和支撑安装，并且在确保施工安全的前提下快速挖进，尽量缩短施工时间。土方开挖过程中需要结合土质情况进行考虑。开挖过程中很可能出现时空效应，若施工区域的地下水较丰富，在开挖时需要考虑到水土流失，及时进行钢支撑施工，必要时要进行坑外打眼补水。此外，需要加强观察工作，每日观察围桩和周边地面，及时发现基坑变形和沉降问题，从而采取对应的处理措施。

3.3 施工工期控制

在施工过程中要编制详细的实施性施工组织设计，加强对施工现场的管理，从而保障施工有序进行，提高施工效率。同时，还能够通过施工工艺来缩短工期，保障施工工艺的科学性与合理性，加强施工工艺的管理，保障施工过程中不发生返工等情况，才能够有效控制施工工期。此外，需要加强施工过程中的监督与控制，保障施工顺利开展，避免意外事故造成的工程延期，有助于提高施工单位的经济效益。

3.4 施工安全管理

施工现场管理需要坚持安全生产的原则，基坑开挖必须编制安全专项方案，技术负责人要对方案进行详细的全面交底，每道工序都要求严格按照方案实施，安全管理人员要加强施工安全教育，各级专职安全管理人员要按照分工安排各施其职，不打乱仗，若在开挖过程中发现管道、电缆或其他埋设物需要及时报告上级部门，不能私自处理；土方开挖过程中很可能出现沉降、裂缝和漏水等问题，因此需要随时观察土壁的稳定性，当土壁出现裂缝时，需要立即将人员撤到安全地带，并按照规定及时报告上级领导，及时制定处置措施。每日都需要检查土壁和支架的稳定性，保障施工安全。钢支撑周围不能随意堆放杂物，更不得随意移动支撑架。机械设备在运行前需要进行测试，检查无故障后才可投入使用。运土汽车不能靠近隧道，避免塌方现象的出现。在施工过程中需要加强施工工人的安全教育，避免意外事故的出现，才能够保障隧道施工的顺利开展，提高施工团队的经济效益。

4 结语

明挖法是一种常用的隧道施工方法，具有较好的应用效果，在实际施工过程中，需要通过加强施工监控测量与施工控制，有助于提升隧道施工的质量和效率。

参考文献

[1]马驰.樊屯隧道施工监控测量及数据模拟分析[J].公路工程，2014，23（2）：212-216.

[2]于卫云，李伟.基于监控测量的石英片岩区变质岩隧道变形影响因素及机理分析[J].公路工程，2016，41（5）：57-61.

[3]李宁，陈勇，唐林军，等.复杂地质条件下监控测量在隧道施工中的应用[J].现代矿业，2016，13（4）：204-205.