公路隧道施工中的现场监控量测技术研究

（甘肃顺达路桥建设有限公司，甘肃兰州73000）

在公路工程体系中，隧道工程属于重要组成部分，受地质因素、人为因素、环境因素影响，会出现一些安全事故，威胁施工人员的生命财产安全。在公路隧道工程作业期间，会使用现场监控量测技术对作业区域基础情况进行监督，及时拟定合理的支护、排水措施，提高作业环境的安全性，降低安全事故的发生概率。

1 现场监控量测技术的应用价值

隧道工程具有复杂性、隐秘性、不可测量性等多种特征，隧道开发存在不可预见性等诸多问题。不良地质环境会增加技术人员施工难度，会造成隧道坍方、突水等情况，威胁施工人员造成生命安全，影响施工正常运行，延误工期。

随着监控量测的熟练应用，预测隧道工程中存在的问题，确定设计方案。监控量测在我国公路隧道中的应用较为重要，需要在技术应用前期做好技术梳理工作，严格按照方案中标注内容展开工作，提升量测技术的应用效果。

2 现场监控量测技术的应用要点

2.1 监测断面的合理选择

在现场监控量测技术应用期间，应做好监测断面的选择工作，以确保技术应用的价值。

（1）确保监测断面的代表性，基于以往的技术应用经验，选择监测断面主要以典型断面为主，此类断面地质稳定性较差、围岩形变量较大、围岩存在较为明显变化、易威胁隧道工程作业，需要在此处布设监测点，提高监测结果的可靠性。

（2）所选断面层结构应不干扰正常作业，且监测点位置应具备顺利监测的便利条件，可方便监测点的布设，为后续监测工作的顺利开展奠定基础。

2.2 监测点的合理分布

（2）控制监测位置和监测点间距，隧道工程设置的监测点位置应包括拱顶、拱腰、起拱线等位置，其中拱腰和起拱线上设置的监测点较多，间距控制在2.0～3.0 m，同时做好监测点的标记和保护工作。如果施工毁坏了已有监测点，可通过引测重新设置监测点，以确保监测结果的可靠性。

2.3 明确具体的监测内容

2.3.1 地质及支护状态

在公路隧道工程监测的过程中，应先监测地质及支护状态情况，可为后续作业工程的有序进行奠定基础。在隧道开挖过程中，每间隔相应的开挖深度便需要对围岩变化情况进行一次统筹检查。明确掌子面周围围岩的基础性质、节理发育状态，采集相应的检测数据。若掌子面围岩参数和设计图纸中参数相差较大时，应暂停开挖，并将情况汇报到上级单位，待综合评价后选择继续作业或调整施工参数，确保施工过程的安全性。在监测过程中应做好支护结构使用情况的监测工作，若发现形变量较大的支护结构，需要分析结果形变原因，如顶层挤压、机械碰撞等，并采用相对应措施对其进行处理，提高隧道工程作业环境的安全性。

2.3.2 地表下沉情况

在隧道工程施工过程中，会卸载土层应力，在应力重新恢复稳定状态时，会对地表产生挤压力，导致地表出现下沉的趋势，是监测技术应用期间需要重点关注的监测内容。

在具体实践操作中，主要监测范围位于隧道开挖的掌子面附近，开挖前采集初始地表数据，便于后续开展分析工作。在初期开挖过程中，数据采集频率相对较高，待其支护措施完成后，采集频率可以适当降低，对采集的数据进行统一汇总整理，得到可靠的分析结果。根据数据分析结果可对区域地表沉降量、沉降速度等内容进行了解，同时可以讨论沉降情况和工作推进间的相关性，以评估隧道开挖范围内覆盖层的稳定性，以便于相应处理措施的顺利拟定。

2.3.3 周边位移及拱顶下沉情况

又一声箫音，比刚才稍稍清晰一些。听得出，这是在调箫。箫不是琴瑟之类的弦乐，本不需要仔细测试弦的松紧，反复调试音之高低。但箫是让人静心的乐器，调音的过程，其实是让演奏者心神凝聚的过程，马虎不得。一个长音，又一个长音，含蓄，委婉，让吹箫人内心安定下来，像一泓秋水，同时定好基调，然后才能如行云流水，自如演奏。

在隧道工程作业过程中，应重视周边位移和拱顶下沉情况的监测工作，采集的数据信息可辅助工作人员完成隧道工程支护结构稳定性评估。根据评估结果进行工程设计参数的调整，明确二次衬砌的具体作业时间，使作业工程可按照既定工序顺利进行施工。

在前期监测点布置的过程中，周边位移和拱顶下沉量测应布置在同一断面，间距应根据周边围岩的具体等级和稳定性进行确定。某公路隧道工程围岩等级为Ⅴ级，在布置监测点时，各监测点的间距应控制在20 m。采集监测数据时如果出现围岩形变量较大的情况，需要将间距缩短至10～15 m，以确保采集数据的完整性、有效性。

2.4 量测阶段及频率确定

在测量过程中，其内容可以细分为3个时间段，可采用分段控制的方法完成数据采集。划分的三个时间段分别为上台阶支护系统王成后→下台阶支护系统完成、下台阶支护系统完成后→仰拱结构封闭施工、仰拱结构封闭施工完成后→防水板施工前。

在监测过程中，会对各节点位置的绝对高程数值进行测量，测定施工前后监测点位移情况，明确作业对工程施工带来的影响。在监测过程中，监测频率应随着开挖情况进行调整，洞内干扰性相对较小时，监测频率应保持1 次/d，洞内干扰性相对较大时，监测频率需要调整到2～3 次/d，直到洞内作业情况恢复到安全状态后，可以恢复到最初的监测频率，提升监测数据的实用性。

2.5 监测数据整理

完成数据采集后，工作流程进入数据整理阶段，在具体工作过程中，需要对多项参数内容进行计算，如位移速率、总位移量等。在对位移速率进行计算时，可以根据采集的数据信息罗列回归方程，得到位移参数和时间参数间的函数关系。可借助绘制的函数曲线，代表各类数据信息的分布规律，推算出变量的变化速率和极限数值，提升数据分析结果的可靠性。除此之外，还可以利用指数函数、对数函数、和双曲线函数辅助完成数据分析工作，提高数据分析结果的直观性。

得到需要的分析数据后，需要挖掘潜在价值数据，对分析后的数据信息进行统一存储，标记相应关键词信息，以便后续数据顺利提取。

3 现场监控量测技术应用时的注意事项

3.1 拟定合理的监测计划

通过拟定合理监测计划，有利于各项工作的顺利开展，提升采集数据的合规性。

（1）在具体实施过程中，应加强现场基础参数信息的采集工作，如隧道地质情况、地下水位置、外界环境情况、断面所在位置等。对勘察的数据信息进行整理，汇总后筛选出有效数据，并将其融入监测计划中，提升监测计划内容的完整性。

（2）借助BIM技术对监测计划中的内容进行模拟运行，校验监测点位置、施工活动间的冲突性，避开施工活动位置，减少后续引测时的工作量，降低数据监测结果的误差性。

（3）监测计划内容应随着隧道工程开展进度的深入及时进行调整，在调整监测计划时，需要利用可靠的应用模型，优化调整后计划内容的可行性，使其可具备更良好的指导意义，提升量测技术的使用价值[1]。

3.2 加强人员队伍组建

通过加强人员队伍组建，可提升监测数据的准确性，提高数据分析结果的使用价值。虽然目前监测工作的开展已实现了自动化，但需要高水平监测人员进行辅助工作，以降低数据分析结果的容错率。

（1）需要提高组建队伍门槛，筛选综合能力强、责任心强、执行力强的监测人员，且监测队伍的年龄结构应倾向于青年化。在新技术更新后，年轻的工作人员具备更强的学习能力，可缩减新技能的学习周期。

（2）在日常工作中需要做好监测人员培训，以完善自身的学习体系，优化能力考核制度。工作人员竞争上岗，对不满足要求的人员进行调岗，借此提高监测人员对工作的重视程度[2]。

（3）建立相应的责任管理制度，明确监测人员的具体工作内容和承担责任，待出现问题后可根据责任管理制度进行人员的追责，督促监测人员按要求完成工作，减少人为因素带来的负面影响。

3.3 做好数据存储工作

通过做好数据存储工作，可为后续数据信息的提取提供便利，提升监测数据的应用价值。现阶段，信息技术、大数据技术的应用优势不断凸显，可利用这些技术搭建数据存储平台，储存监测数据。

建立数据库时可将监测时间、监测点编号作为数据分类依据，数据存储时会挖掘数据的潜在价值，挖掘出的数据信息会单独存储到某一数据库中。在数据存储前应做好数据筛选工作，剔除重复或错误数据，以确保数据库的应用价值。

4 结语

综上所述，拟定合理的监测计划，有利于各项工作的顺利开展，加强人员队伍组建，可提升监测数据的准确性，做好数据存储工作，可为后续数据信息的提取提供便利。通过采取措施提升现场监控量测技术应用水平，可营造稳定的作业环境，降低安全隐患发生概率。