1.国家铁路集团武广高铁公司 湖北武汉 430212；
2.中国石油大学（北京） 北京昌平 100061
摘要：为了提高铁路隧道监测水平，针对地形校正浅埋偏压铁路隧道信息化监测施工技术展开论述。首先阐述工程概况，了解分析背景，其次介绍信息化监测要求，最后针对信息化监测的应用提出建议，从而为今后铁路隧道工程施工的有序进行提供参考。
关键词：地形校正；浅埋偏压；铁路隧道；信息化监测
铁路、公路建设在我国交通行业中占据极重要的地位，隧道施工也是铁路工程不可缺少的一部分。因为工程所在地地质条件不同，施工期间很容易出现垮塌现象，导致工期延误、成本增加。为此，基于地形校正浅埋偏压的铁路隧道工施工，为了更加全面的掌握岩层变化，需要使用信息化技术对隧道进行监测。
1 工程概况
某铁路隧道工程施工，其中包括五座隧道，多位于浅埋地段，施工断面图见图1、2。本次工程中包括鹰嘴石隧道出口段以及尹湾隧道出口段等，尤其是尹湾隧道的中间地段埋深比较浅，在本次工程中属于非常重要的控制地段。为了全面掌握施工过程中的相关信息，主要采用信息化监测技术，但是实际应用过程中存在一些问题，需要分析实际情况制定解决对策。
2 铁路隧道信息化监测要求
铁路隧道信息化监测期间，统一管理非常重要，可以保证项目中各个环节满足规定要求。施工单位需要制定管理模式，并且签订管理合同，加强监测管理[1]。基于管理模式，项目部门要对时间与空间进行充分组织，将各项活动优势发挥出来，确保施工监测工作的顺利进行。由此便可以确定铁路隧道施工中进行信息化监测的要求：第一，组织方面，要制定可行的举措，确保合同管理的规范性。对于施工现场的检查以及清理等工作进行明确；第二，建立信息化管理观念，并将这一点作为信息化监测核心内容，在各个环节中加以应用，确保隧道工程施工有序进行。
3 基于地形校正浅埋偏压铁路隧道信息化监测施工技术应用
3.1 完善信息化监测方案
3.1.1 监测内容
首先，明确量测项目。监测点设置需要最大程度的接近工作面，最前测点设置在开挖面2m之内，根据开挖进程进行分段埋设，确保开挖之后的12h以内能够获得初读数；其次，量测频率和结束基准。量测频率要以监测数据实际情况为基准进行确定，如果拱顶下沉或是水平收敛的速率已经超过5mm/d，便要马上停止掘进，总结该现象的原因并加以解决[2]。
3.1.2 数据统计及反馈
信息化监测之后需要及时分析所获得的监测数据，明确监测对象是否稳定，将这一结果反馈至施工现场。一般信息处理所使用的监测控制标准为警戒值，允许位移值、警戒值中间可变化范围被称为警戒范围，其中包括实测值。如果实测值不足基准值要求，证明围岩稳定，可结合开挖面情况以及拱顶下沉、水平位移量等参数，对围岩、支护结构稳定性进行判断。
3.2 信息化监测施工技术应用
3.2.1设置监测点布置，完善监测标准
第一，按照设计图纸以及信息化施工方案要求，监测信息主要有高边坡监测、偏压段监测这两种类型。以不同环节施工特征为依据，可以明确监测内容。对于监测点的设置，需要按照地形特征、线路的联系选取合适的位置；第二，针对具体监测对象以及内容，制定相应的监测控制标准。当处于黄色预警状态下，监测期间需要重点了解测试结构，确定是否可以继续施工；当处于橙色预警状态下，建议将监测频率适当增加，施工期间也可以考虑加强支护，并对预警方案进行完善；当处于红色预警状态下，同样需要适当增加监测频率，如果有需要的话也可以增加测点。施工过程中需要使用相应的举措，为监测工作提供参考。
3.2.2 总结偏压隧道围岩变形规律
（1）拱顶沉降
施工现场的拱顶沉降现象，每5m进行量测断面的设置，明确初次进洞的时间，如果期间因为高边坡水平位移较大而形成裂缝，便考虑是否停工，待解决裂缝问题之后再重新开工。按照量测结果，变形速率不足10mm/d，这时隧道施工较为稳定；变形速率超过10mm/d，建议通过有关举措对变形现象进行控制[3]。本次工程施工期间出现沉降速率显著增加的现象，甚至沉降值已经达到了34.3mm/d，并且伴有高边坡裂缝，面对这一问题，及时停止隧道施工，并且进行加固施工。
（2）收敛测试
铁路隧道附近收敛每5m进行设置，拱顶沉降监测处在同一个断面。根据隧道附近收敛量测所得结果，总计出以下结论：第一，断面不同，收敛会受时间因素影响出现变化。即便隧道位于偏压状态，但是其横向依然为收缩状态。无论排测线如何，在里程这一因素的影响下，稳定收敛值也会随之出现变化；第二，相同断面的上下收敛测线所形成的收敛值也会出现变化。第一排测线下台阶的过程中变化非常迅速，第二排测线则在仰拱开挖的过程中会形成改变。隧道附近收敛测试所得结果的分析可以总结，铁路隧道施工期间，附近收敛量较小，并且带有均匀性特点，这证明边坡加固和煤堆的反压平衡偏压有极好的效果；第三，铁路隧道拱脚位置出现水平位移现象，为了对处于偏压荷载状态下的水平方向隧道变化进行监测，在断面隧道仰拱中线、两侧拱脚处需要布设观测点，以获得水平位移数据。通过分析可以确定，左侧拱脚不断向外侧膨出，而右侧拱脚则向内侧收敛，且水平位移值也超过左侧拱脚，证明掌子面向前开挖，铁路隧道拱部则向边坡外侧发生位移，和偏压隧道力学分析所得结果相同，内侧土体会产生向外侧的膨胀作用。最终监测结果显示，外移趋势逐渐稳定，总体量值为25mm。
尽管隧道拱部向外侧发生位移，针对收敛观察所得数据，可以发现隧道依然为受压收缩，并且没有膨胀作用。其主要原因在于监测断面处于超前支护大管棚的作用下，且超前管棚支护隧道的过程中，铁路隧道偏压状态也获得了优化，真正提高了铁路隧道稳定性。
结束语：
综上所述，基于地形校正浅埋偏压铁路隧道施工，对信息化监测技术提出较高的要求，需要结合工程实际情况，选择合适的信息监测技术，获得准确数据，对隧道施工方案进行完善，真正提高铁路隧道施工稳定性。
参考文献：
[1]张建新.大跨扁平单洞四车道公路隧道浅埋偏压进洞技术[J].福建交通科技，2019（01）：97-100.
[2]李涛，鲁聪，陈建平.单斜地层下小净距浅埋隧道围岩压力分析[J].交通科技，2019（01）：78-81.
[3]李乾坤，吴勇.浅埋偏压山岭隧道进口段监测分析与数值模拟[J].山西建筑，2019，45（03）：159-161.
论文作者:高军1,林晓2,蔡荣喜1
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/28
标签：隧道论文; 偏压论文; 铁路论文; 位移论文; 断面论文; 拱顶论文; 地形论文; 《防护工程》2019年第7期论文;