隧道监控量测实施要点分析

刘祖军

摘 要：监控量测在保证隧道工程施工过程的安全及施工质量方面起到了非常重要的作用。早已被纳入施工工序进行管理。本文以实际工程施工为例，对监控量测实施要点进行了阐述。

关键词：隧道开挖;监控量测;量测项目

中图分类号：U456 文献标识码：A

0 前言

百布隧道是本标段重点控制工程，为单洞单线隧道。隧道起止里程为DK30+622～DK31+222，全长600 m，设计为Ⅱ～Ⅳ级围岩，以Ⅲ级围岩为主。隧道工程范围内地下水为主要为岩溶水，岩溶水主要赋予岩溶管道和溶洞内，地下水水位埋深普遍很大，隧道洞身处于垂直渗流带中，地下水主要补给来源为大气降水，以垂直排泄，径流排泄速度快，在降水及降水后一段时间内会有较大量的水下渗。隧道德保端山体陡立，山体自然坡度50-75度基岩裸露，植被较稀疏，表层岩体溶蚀明显，陡坡处可见溶洞，岩体节理裂隙发育，且有新近岩块崩落情况;靖西端洞口处山体陡峻，山体自然坡度45-70度;基岩裸露，植被较稀疏，表层岩体教破碎。

工点内不良地质主要为岩溶，中-强发育，透水层与隧道洞身相交于DK30+865～DK30+915之间，造成该段隧道洞身处岩体破碎，也造成隧道穿过的该段山体岩溶强烈发育。

1 监控量测实施方案

1.1 监控量测项目选择

根据设计施工图及相应规范要求，确定洞内外目测观察、净空变化、拱顶下沉、地表下沉为本隧道监控量测的必测项目[1]。除洞内外目测观察外，其余各项目量测布点均应设置在同一里程断面。本隧道量测项目及里程间隔距离见表1。

1.2 监控量测人员组织

成立专门的隧道量测组，在隧道工区技术主管的领导下对各开挖作业面进行量测工作，及时、准确地为施工提供可靠围岩信息，及时为隧道施工决策者提供决策依据，进口各配2名量测人员，量测人员每天将量测数据上报量测组现场负责人，量测现场负责人每天对量测数据进行分析，并将提出的处理意见返回各作业队。

1.3 监控量测仪器设备（见表2）

1.4 测点布置、仪器测试

（1）测点布置：洞内净空变化测点可采用埋设钢筋钩的办法实现，在初期支护施作后，用风钻钻孔，钻孔大小及深度应能满足埋设钢筋钩的需要，为了不耽误量测作业，埋设钢筋钩时应尽量采用锚固剂。洞内拱顶下沉量测点当采用全站仪时，可不埋设钢筋钩，而在初期支后，采用砂轮机将表面打磨平整，然后贴上标有十字中心位的反光贴片。地表量测应埋设钢筋混凝土测桩，钢筋混凝土测桩可先预制，其尺寸应满足稳定性要求，然后在地表测点位置挖坑埋设，测桩填设应至少在该里程隧道开挖前10天完成。

（2）仪器检验及测试：监控量测所使用仪器设备无均应在检定有效期内，并事先进行仪器基本检查及精度测试，发现仪器设备不满足精度要求时，不能用来量测作业。

1.5 量测方法

1.5.1 洞内、外观察

（1）洞内观察：主要分两方面进行，一是掌子面围岩分析：隧道爆破开挖后要及时进行开挖面情况观察及分析，看围岩是否与设计相一致，表面渗漏水情况等情况，并及时填写围岩等级判定卡，当出现与设计情况相差较明显时，要通过监理工程师确认后，及时上报设计及建设单位，并提出相应变更意见。二是已作支护及衬砌地段目测观察：主要看锚杆松动及喷射混凝开裂及掉块现象;有些特殊地段，二次衬砌施工后也会产生变形、开裂和破坏情况，当出现支护及二衬变形较严重的情况时，应及时将施工人员撤离到安全区域，并及时上报相应单位，及时找出原因并处理后方可继续正常施工。

（2）隧道原地面地表觀察：在浅埋或洞口段附近施工时，应在隧道施工期间对地表原地面的下沉、开裂、滑移、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透、地表建筑物安全状况进行观察。地表观察应每天进行，必要时，要增加观察次数。

1.5.2 地表下沉量测

隧道开挖段埋深小于2倍隧道开挖宽度时，应作地表下沉量测项目。地表下沉的量测测点尽量设在隧道中线上，并与拱顶下沉测点设在同一断面上。为准确掌握地表沉降范围，在与隧道中线垂直的横断面地面上左右各16 m范围内布置测点，间距为2 m～5 m，每个断面7个测点。测量基准点应设在隧道施工影响范围之外基岩或所埋设的测桩上。

地表下沉量测应在开挖面前方隧道埋深与开挖高度之和处开始。

1.5.3 净空变化量测

采用SL-2型收敛计进行量测。本隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩地段均采用全断面开挖，在量测布点时只设置1条水平测线、Ⅳ级围岩采用上下两台阶法开挖，在布设点位时均设置2条水平测线，上台阶1条，下台阶1条。所有测线量测均在该处开挖后12小时内进行初次测量，现场记录数据，当天整理量测结果。

1.5.4 拱顶下沉量测

监测拱顶的绝对下沉值，掌握断面变化情况，判断拱顶的稳定性[2]。拱顶下沉量测测点和地表下沉量测断面应在相同里程处，本隧道拱顶下沉采用徕卡全站仪进行三角高程测量。测量时基准点设在稳定的位置，洞口段可设在洞外稳定的基岩上，洞内基准点可设在已施工二衬时间达一周以上的边墙上，为了减少测量目标高度带来的误差，基准点及测点均采用反光贴片，每次测量时，均严格瞄准贴片的十字中心位置，测量时应进行换人操作来复核，但整个量测期间的人员应相对固定。采用全站仪进行高程测量速度快，操作简单，但也要注意严格按三角高程测量规程进行测量，避免误差过大，使量测数据失去指导施工的意义。

1.5.5 隧道监控量测断面布置见表3

1.6 量测成果整理分析

（1）监控量测数据应在外业精度检验合格后，及时进行内业数据整理，并精确绘制时间-累计变形时态曲线图。对于净空变化量测，每条测线绘制一个时态曲线图。对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度。当发现实测值与预测值出现较大出入时，应重复测量以检查测量成果的正确性，并及时发出预警。

（2）在整理分析量测数据时，应根据前面的变形情况确定后面的量测频率，当变形速率加大时，必须增加量测次数。当变形值接近或达到预警值前要采取有效措施，及时向上汇报，必要时，要停止作业，将人员撤出施工地点，采用可靠措施后，才能继续进行隧道施工。

（3）地表下沉量测直到衬砌结构封闭，下沉基本停止为止。其余各项目变形值很少时，可适当减少量次数，直到变形基本稳定后2-3周，可结束量测作业。

2 结语

本隧道在施工过程中，严格按如上方案进行监控量测，并及时计算及整理量测数据，对结果进行分析及上报，设计进行了多次支护参数的变更，使本隧道能够顺利完成施工，保证了安全和质量。

参考文献：

[1]匡华山，邓经纬.隧道监控量测方法及作用[J].学园，2015，8（04）：188-189.

[2]李亚军.隧道监控量测的项目及应用[J].交通世界（建养机械），2011，18（z1）：204-205.