摘要：在隧道施工过程中，为了便于调整初期支护和二次衬砌设计参数，监测围岩支护体系的稳定状态，进而确保施工及结构运营安全、指导施工程序、便于施工管理。采用新奥法进行隧道的设计和施工，在隧道施工过程中监控量测是施工工序的重点所在。本文重点阐述了在隧道施工过程中监控量测的重要性。
关键词：隧道施工 监控量测 质量保证措施
1 监控量测的目的
在隧道施工过程中，通过监控量测对围岩支护体系进行监测确保其稳定性，进而为调整初期支护和二次衬砌设计参数提供参考依据。监控量测作为一种重要举措，是确保施工安全、维护结构运营、指导施工程序、进行施工管理的保障。通过新奥法进行隧道设计和施工，在施工过程中监控量测是必不可少的施工工序。
2 监控量测的项目
通过喷锚构筑法修建隧道中监控量测的项目，主要包括：①观察围岩及支护状态的稳定性。②量测水平相对净空变化值。③量测拱顶下沉量情况。
3 量测断面的间距和频率
3.1 观察围岩及支护状态稳定性。在隧道施工过程中，对判断围岩的稳定性，以及预测前方开挖的地质结构意义非常重大。所以，对开挖后的每一个工作面都要进行地质观察，并做好详细的记录，如有需要还要进行必要的地质描述，若是初期支护还要对喷射混凝土、锚杆、钢架等状况进行描述。
3.2 按照围岩的级别，根据隧道断面尺寸的大小，以及埋置深度和工程重要程度等，进行净空变形量测断面间距的确定，通常情况下，Ⅴ级围岩为10m。并在同一断面内使用相同的量测频率，对拱顶下沉量与净空水平收敛情况进行量测，并根据变形速度选取开挖工作面距离较高的量测频率。
3.3 在浅埋地段对地表下沉情况进行量测。在同一断面内布置量测地表下沉的测点、净空水平收敛的测点、拱顶下沉的测点。沿隧道中线，根据下表选择地表下沉量测断面的间距。进行横断面方向的地表下沉量测时，在同一量测断面内选取7～11个测点，测点间距保持在2～5m。对于量测频率，地表下沉、拱顶下沉、净空水平收敛三者保持相同。应在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处对地表下沉进行量测，直到封闭衬砌结构，基本停止下沉时为止。（表1）
4 设置测点的要求及量测工具
以量测初期支护上各点的绝对位移为主对周边位移进行量测，为了方便校核水平位移结果，需要增加水平及斜向收敛量测。在Ⅴ级围岩的拱腰和边墙位置分别设置一条水平侧线，每个断面布置4个测点。如果地质条件比较复杂，下沉量比较大或者偏压比较明显时，对拱腰下沉及基底隆起量进行同时量测，安装测点时，确保在开挖后12小时（最迟不超过24小时）内完成初次读数，或者在下一循环开挖前测到初次读数。
量测工具以机械或仪表为主，选用收敛仪、位移计作为坑道周边收敛计，采用水平仪、水准尺和挂钩钢尺等对拱顶下沉进行量测，采用精密水准仪、水准尺对地表下沉进行量测。
5 处理量测数据与应用
5.1 依据现场量测数据绘制水平相对净空变化，拱顶和拱项下沉时态曲线，净空水平收敛、拱顶和拱顶下沉与距离开挖工作面的关系图等。
5.2 按照《铁路隧道施工规范》和现场量测数据以及位移变化的速度对围岩稳定性进行判别。
对于净空变化速度连续大于1.0mm/d时，并且围岩处于急剧变形状态时，需要强化初期支护系统。
净空变化速度持续小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。
净空变化速度位于0.2mm/d～1.0mm/d时，可以正常施工。
6 回归分析
目前，对量测数据进行数学处理的主要方法是回归分析法，通过采用回归分析法对量测数进行处理可以预测各阶段的位移速率和最终位移值。
通过采用一元非线性回归进行函数变换解析，最后得出回归曲线。
7 根据位移-时间曲线变化状态，进行安全判别
从图中判别第①种情况位移速率随时间推移呈加速状态，采取紧急措施，停止开挖，加强已成地段支护；第③种情况位移速率随时间增加而呈线性增加。须发出警告，加强支护，修改支护参数。第②种情况位移速率随时间增加呈减速状态，最后趋势向稳定，据此推算出二次衬砌时间。
8 监控量测体系及质量保证措施
结合工程监测项目的特点建立专门的检测机构，组成监控量测及信息反馈小组，成员由从事隧道工程施工及监测经验的技术人员构成，由具备较高结构分析和计算能力的工程师担任负责人。
采取如下措施，确保监控量测数据的真实有效性：
①制定监测计划，使监测工作有序进行。
②采用计算机系统对量测资料进行储存、计算、管理。为了确保数据真实可靠性以及监测质量，建立和完善质量责任制和数据复核制度。
③强化监控量测力度，出现紧急情况，立即报告监理单摘自：论文查重www.808so.com
位，并提出补救措施。
④为了能够反映结构的实际变形和应力情况以及对周围环境的影响，在施工过程中，要求科学合理地设置测点。
⑤定期对监测仪器进行校核与标定。
⑥根据设计图埋设测点，符合设计要求，确保测点位置埋设准确，稳固安全，设立相应的保护标志。通过制定相应的措施对各监测点位进行保护，对使用的基准点或工作基点进行定期的稳定性检测。
⑦为了确保初始值的准确性，采用增加量测回数的方式进行初测。
⑧整理分析监测数据，做出检测报告。监测报告的内容包括：阶段变形值、变形速率、累计值，绘制沉降槽曲线、历时曲线等，做出回归分析，并对监测结果做出评价。通常情况下，检测报告每周报一次，特殊情况下，每天报送一次。
⑨监测数据出现异常时，通过复测、检查监测仪器、计算过程，确认无误后，上报给甲方、监理及项目主管，制定解决措施。
⑩针对施工各关键问题及早开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导施工。
9 结束语
本文旨在唤起施工单位在隧道施工中对监控量测工作的重视，以提高在复杂围岩中修建隧道的施工水平。
参考文献：
铁道部经济规划研究院编著.TZ204-2008.铁路隧道工程施工技术指南[M].中国铁道出版社，2008，10.
TB10204-2002.铁路隧道施工规范[S].
[3]邓道来.浅谈铁路隧道开挖施工技术方法[J].价值工程，2012（35）.
试谈浅析监控量测在隧道施工中重要量
更新时间：2024-03-09
作者：用户投稿
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