【关键词】：隧道施工监控量测；
1 引言
隧道监测量测是掌握围岩动力稳定性的重要手段之一，也是工程设计和施工需要的重要依据。根据监测数据，在隧道施工过程中对围岩稳定性和支护结构进行安全评估，并随时调整支护设计，确保隧道施工安全[1-3]。 根据成贵铁路姚家坪隧道，分析了隧道监控量测的在施工中出现的问题，总结监控量测在隧道中的作用。
成贵铁路姚家坪隧道全长8836米，是成贵铁路全线控制性工程之一，为全线第一长隧。因此姚家坪隧道的监控量测方案对其他隧道监控量测施工有重要意义。
2 监控量测内容
对于隧道的具体监控量测内容，需要结合隧道的地质、施工和变形情况，综合考虑，选择监控测量项目。监控测量项目分为两部分：必测项目和选测项目。
2.1 必测项目
根据隧道的地质、施工和变形情况，测量项目分为必测项目和选测项目。必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目，是现场量测的核心[1]。必测项目包括地质及支护状态观察、周边收敛量测、拱顶下沉和地表沉降。
地质及支护状态观察是指在每次爆破和初喷后，采用目测观察、地质罗盘测量和锤击检查，描述和记录围岩地质情况、岩层产状、裂隙、地下水及支护效果，对围岩稳定性进行评价。
周边收敛量测是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测，收敛量为量测距离的差。周边收敛量测可用收敛计测量，收敛量测的间距、测线及频率需要根据围岩类型和距开挖面的距离选择合适方案。
拱顶下沉和地表沉降都采用精确水准仪和塔尺进行测量，拱顶下沉量测断面间距III 级围岩为 30-50m、IV 级围岩不得大于 10m、V 级围岩不得大于 5m。地表沉降测点纵向间距为 5-50m，根据隧道埋深与开挖宽度进行确定；地表沉降测点横向间距为 2-5m，在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于隧道埋深与隧道开挖宽度之和测量时断面间隔为10-30m。
2.2 选测项目
选测项目应根据隧道建设规模、围岩的性质、隧道埋置深度、开挖方式等现场实际情况的需要增加选测项目，包括围岩压力、围岩位移、钢架内力、锚杆轴力等。
2.3 量测设计
2.3.1 量测频率
监控量测频率应按规定确定。出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。
2.3.2 测点布设
浅埋隧道地表沉降观测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面。地表沉降测点横向间距为2~5m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于Ho+b，地表有控制性建（构）筑物 时，量 测范围应适当加宽.。
3 监控量测的要点
3.1 人员管理
组建专门监控量测队，负责洋隧道施工的监控量测，监控量测队在项目总工程师的领导下开展工作，不得从事与监控量测无关的其它工作，根据项目规模，设置监控量测队长及监测小组，每个监测小组至少一名具有测量工证书的专业量测人员[3]。
在每日的量测任务完成后，监控量测实施小组需立即向现场施工员提供当日量测记录，并应快完成数据的分析，对工程安全性提出评价意见，评价应根据位移累计值和变形速率分级，并按规定采取相应的工程对策。此外，每周、每月的数据需要进行汇总分析研究。
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3.2 数据整理分析
监控量测数据采集后，需要对数据及时进行整理，并绘制出量测数据时态曲线图；监控量测数据的分析处理应包括数据校核、数据整理及数据分析。对实际测得的数据，利用计算机进行指数、对数、双曲线拟合，选择其中最合适的一种形式进行计算分析，并进行预测。分析实测数据与预测曲线的分布，分析围岩的变形情况，采取相应的应对措施。绘制的曲线包括：
(1)绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线－时态曲线；
(2)绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线；
(3)绘制位移、应力、应变随开挖面推进变化的曲线－空间曲线；
(4)绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线；
(5)绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上分布图
3.3 技术要求
(1)日常量测工作中严格按设计图纸及相关规范指导测量队及作业人员实施作业，发现超出允许误差时应及时纠正或进行重测。
(2)严格按照规定时间和频次实施监控量测，定期对控制点进行复核，避免因控制点变化引起的数据异常。
(3)每次测量前需检查观测标是否存在松动、污染、破坏等现象，避免因观测标异常引起的观测错误。
(4)监控量测的人员必须经过培训学习合格后才能作业，观测人员要固定。
(5)观测时要尽量避免在灰尘较多时作业，且作业时的环境和观测条件要基本相同，由于灰尘对电子设备影响较大，所使用的仪器要时常校验。
3.4 成本控制
除了对工程量进行准确的计算外，BIM 技术还能进行分项工程的材料分析。工程造价算量软件中的 BIM 数据库可以获取任何一时间点上工程造价的相关信息，通过概算、预算、结算和竣工决算等不同阶段的多算对比来对项目的运营情况进行了解，从而对工程成本进行有效的控制。此外，BIM 技术具有可视化的工程，可以实现在时间维度上进行虚拟施工的操作，从而让管理人员随时对工程中的投资计划与实际进展的对比情况进行了解，并在工程项目管理中出现问题时进行及时的处理，将施工风险控制在一定的范围内。
3.5 常见问题
3.5.1 点位埋设不合规
观测标识埋设深度应根据初支的厚度推断，不同的围岩等级，埋深也不同，要保证埋入基岩20cm以上。如预埋件长度不足，则会出现杆件未穿透初支，所反映的变形是初支变形，不是监控量测所需的围岩变形。因此观测标识的埋设应提前考虑初支厚度，保证嵌入围岩深度。
3.5.2 观测标识不稳定
在隧道施工中，经常存在挖机作业时触碰破坏拱顶观测点位，喷射混凝土多次覆盖侧墙观测点位的现象，监测点位的破坏导致观测数据连续性的中断，轻微的破坏或污损，在未发现的情况下，会导致数据的失真，对观测成果的分析和现场的施工产生较大的影响。因此，要通过多种手段避免施工现场对点位的扰动，首先监测人员要对监测点位布设醒目的标识；同时，在施工组织过程中，要做好监测点位保护的交底，使开挖人员和喷射混土施工人员意识到监测点位的重要性，同监测人员一起保护监测点位的稳定可靠，进而保证监测数据的准确连续性。
4 结语
本文以成贵铁路姚家坪滩隧道监控量测为工程背景，阐述了隧道监控量测的实施、管理、对数据的处理及反馈机制，重点分析了隧道监控量测实施过程中的注意事项和控制要点。基础监控量测数据的真实、准确、连续是确保监控量测工作有效实施的前提，为了减少隧道复杂施工环境对监控量测工作的影响，对监控量测的实施制定周密的施测方案，充分考虑到监控量测实施过程中的注意事项和控制要点，并严格落实，保证隧道监控量测工作的顺利实施，进而确保隧道的施工安全及营运安全。
参考文献
[1]朱永全，宋鱼香.隧道工程[M].北京：中国铁道出版社，2006.
[2] Q/CR9218-2015 铁路隧道监控量测技术规程[S].
[3]中国中铁总公司.铁路隧道监控量测标准化管理实施意见.
论文作者:卫鹏飞
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷16期
论文发表时间:2019/11/20
标签：量测论文; 隧道论文; 围岩论文; 数据论文; 项目论文; 地表论文; 测量论文; 《城镇建设》2019年2卷16期论文;