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摘要：本文分析了隧道施工监控测量的重要性，阐述了隧道施工监控测量的概念。对隧道施工监控量测的应用与分类进行了探究，希望能够促进我国隧道施工建设的发展。
关键词：隧道施工；监控量测；分析；应用
1、隧道施工监控量测项目
施工队伍在进行隧道施工时，往往需要综合考虑多方面因素，如施工隧道的埋深、应力情况、围岩级别、地质情况等。通常隧道施工监控量测项目可分为两种类型，分别为必测和选测项目。通常必测项目具有安全可靠性高、投入少、操作方便等特性，其也是隧道施工过程中比较常规的项目，其能够保障整个施工的安全，同时必测项目也是整个施工计划指导的主要依据。而选测项目与必测项目相比，主要应用在一些特殊项目，主要目的是能够更加深入的了解隧道的锚喷支护效果、稳定性，能够指导特殊地段的开挖。而选测项目与必测项目相比，具有所需成本高、项目数量多的特点。往往只有特殊的路段才会进行选测项目的监测。
2、隧道施工监控量测的内容和方法
2.1隧道洞内外观察
隧道洞内外观察是整个隧道监控量测过程中的必测项目之一，目的是为了预测即将开挖处的地质条件，除此之外，隧道洞内外观察可以通过喷层锚杆的状态，分析支架结构组织的安全可靠性，并且可以获取周边围岩的稳定性数据。
隧道内外观察通常会选在隧道工程开挖后的这一时间点进行，其中观察的重要内容有地下水发育、断层、岩层产状、洞内岩性等方面内容。实时记录开挖工作面的相关地质情况，同时还要判定围岩等级。除此之外，隧道洞内外观察还要注意的是，已经开始施工的区域要进行至少一天一次的检查与记录，其中主要记录地表、二次衬砌、锚杆、混凝土等方面内容。除此之外，隧道洞内外观察时，尤其要格外重视洞深浅埋段、洞口段。
2.2周边位移量测
周边位移量测也是隧道施工监控量测中一项非常重要的项目，其能够直接反应隧道围岩力状态的变化。周边位移量测可以实现三个目的，一是能够对隧道空间内部的稳定性加以判断，二是能够更好的对现场的施工加以指导，三是能够根据周边位移量测结果，选择合理的二次衬砌施工时间，并对围岩的稳定性，加以判断。
2.3拱顶下沉量测
拱顶下沉量测的主要目的是为了防止拱顶崩塌现象出现，进行拱顶下沉量测能够保障工程的安全，确保施工的顺利开展。除此之外，拱顶下沉量测可以评定围岩稳定性，从而辅助施工指导，帮助判断支护。在拱顶下沉量测中，常使用的仪器有钢卷尺、精密水准仪。
在进行拱顶下沉量测时，首先要在拱顶测点和标准高程点之间安放好水准仪。在确保水准仪安放好以后，将水准尺的最低端与标准高程点对齐，然后使水准尺调为水平，利用水准仪后使水准尺记录读数H1，利用前视普通钢卷尺记录读书H2。将标准高程点的高程记作H0，则拱顶测点的总高程等于三个数值之和，而在两次不同测试间，间隔时间内的拱顶下沉变化量为拱顶高程差。
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2.4地表下沉量测
往往浅埋隧道施工过程中可能会导致地表受到波及，这主要是地层沉陷所导致的。而地表下沉量测对于浅埋隧道施工有着非常重要的意义。地表下沉量测通常有以下几个测量内容，地表下沉量大小、地表下沉范围、地表下沉稳定时间、地表下沉量与工作面施工进度的变化规律。而在进行地表下沉量测时，会选择与拱顶下沉量测相同的监测仪器。
地表下沉量测时，会选择测点，通常在测点数量上，会在横断面上布置不少于11个测点；而测点间隔距离通常根据施工隧道的环境与地质条件进行选择，通常测点距离最小不低于2米，最大不超过5米。在布置地表下沉量测测点时，也要与实际地形相结合进行布置，如果实际情况需要，还需要布置多排测点，须沿隧道轴线进行布置。除此之外还要重视预埋件的埋设，要确保预埋件能够稳固的埋设起来，对预埋件还要制定一定的保护措施，例如喷红漆、设立警示牌等。
在进行地表下沉量测时，首先要选择水准点，在选择水准点时，要选择不会受到隧道施工进度影响的地方设立水准点。然后利用水准仪对其他各测点的高程进行测量。之后还要再选取额外的水准点，来进行测点高程的校核工作。
在进行量测时，有几个需要注意的地方。如果发现地表下沉速度不够稳定，地表位移量较大等情况，要采取一定的措施。如加挂钢筋网（选择更加粗、更加凑密的钢筋网）、加长加密锚杆、对喷混凝土的厚度进行加厚、采取一定的补强措施给下部结构。要做好二次衬砌工作，确保其能符合反分析校核二次衬砌强度。如果发现地表下沉速度稳定的话，要求出二次衬砌的最终荷载、隧道结构的初期支护。这样子有利于正确判断结构安全度。
2.5应急措施
如果出现监测数据在可控范围之外、出现异常数据，就要对监测进行复测，核实是否出现问题。提升监测频率，对变形情况能够实时的了解。除此之外还要将异常情况上报给施工单位、建设单位、设计单位、监理单位等，及时做好预警报告工作，分析可能导致问题出现的原因，第一时间采取与之相应的解决措施，处理存在的安全与质量问题。在进行处理时，监测数据是一个重要的参考，其能够准确的反应当前阶段的变形状况，要充分利用监测数据，工作人员与检测经验相结合，对现场施工进行指导。
3、隧道施工监控量测的应用研究
本次研究选取了我省某高速公路隧道为案例，该隧道基岩出露，设计时，该隧道为4车道高速公路标准设计。该隧道内，岩性主要以基岩，砾岩、石英砂岩、灰岩、白云岩为主的基岩风化层，第四系覆盖层为主。该隧道内岩体完整，产状稳定。有局部岩性破碎层为主要不良地质。隧道内地下水有两种类型，分别为基岩裂隙水和构造裂隙水，地下水位低于设计高程，没有较大规模的涌水与渗水，且该区域地下水与地表水没有腐蚀性，钢筋混凝土不会受到地下水与地表水的腐蚀。
在地表沉降方面，本次研究设置测点于隧道洞口浅埋区段，设置断面3个，每个断面3个测点，对边坡以及地表稳定性进行测试。该隧道内地表沉降值已经稳定。在隧道周边位移方面，该案例埋设测点于隧道围岩中，对开挖后围岩变形情况进行监测，一共7个测试断面，每个断面6个测点。该隧道内围岩已经基本稳定。在隧道拱顶下沉方面，该隧道内一共设置了16个测试断面，每个断面3个测点。该隧道内的拱顶下沉值随着时间不断增大，在挖掘过一段距离后，拱顶下沉速度逐渐平稳。
通过该案例得出以下结论，如果隧道入口处的拱顶下沉量、地表下沉量、周边位移有收敛趋势，日变形率较小可以判断采用的支护方式比较安全。开挖后要做好初期支护工作，确保初期支护能与围岩共同变形。同时还要做好监控量测结果反馈工作，如果监控量测资料不够及时，便无法指导施工。
4、结语
隧道工程对于道路建设而言有着十分重要的意义，要想提升隧道的施工质量，就要重视隧道施工监控量测，本文对隧道施工监控量测进行了分析，并探讨了其应用效果。通过隧道施工监控量测能够更好地解决施工中存在的一些问题，确保整个隧道工程的施工质量与施工安全。
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[5]陈凯江. 隧道施工监控量测及数据反分析技术研究[D].北京工业大学,2013.
论文作者:王帅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/25
标签：隧道论文; 量测论文; 拱顶论文; 地表论文; 围岩论文; 高程论文; 项目论文; 《防护工程》2018年第33期论文;