摘要：正确地观测地表沉降在整个铁路隧道施工中具有十分重要的作用，通过工程测量沉降变形，能在提升隧道工程质量的同时，保证列车在铁路行驶过程中的安全性以及舒适性。因此，可以大力推广这种工艺，更好地为铁路隧道施工做贡献。
关键词：隧道工程；隧道地表沉降；测量作业
引言：临时监测主要是提出针对突发变形异常的迅速反应，补充监测施工期间的变形。因受岩土及岩石结构、开挖中放炮震动等因素产生的影响，在开挖过程中隧道通常都会发生一些变化。为提高施工安全性，为施工准确及时提供隧道变化的相关信息，利于对施工术工艺和参数的修正，提高工程质量，必须在隧道开挖过程中监测其变形情况。拱顶监测和隧道收敛监测主要是采取一定的测量手段，对拱顶发生平面位移及其下沉情况详细了解。不只是为隧道掘进安全提供一种监视手段，也为支护设计调整、支护时间的合理选定及对围岩稳定性的综合评价等方面提供重要参考，是隧道施工测量中一个十分重要的环节。
1 沉降变形观测网观测的具体要求
在整个隧道测量过程中，须遵循”五固定”的基本原则，即固定水准基点、固定测站基点、固定测量人员、测量仪器及测量的方向和方法，这样才能保证测量基本精度。隧道的沉降观测一般采用同一线路的往返观测，以保证其精度。在仪器的选择上，使用了DINI03仪器及其配套的标准转点尺垫。隧道中测量条件差，因此在测量过程中必须严格遵守规范进行标准测量，仪器、尺垫、尺子必须稳定和水平，这样在测量的过程中才能更好地读取数据，以加快测量速率。测量完成后，整理观测数据，看能否闭合到基准点，当无法闭合或闭合差较大时，若无准确原因，必须重新观测，直到观测误差符合《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897—2006)。隧道观测时，按照后-前-前-后的顺序进行观测，对于有变换奇偶测站功能的电子水准仪，按照以下要求顺序进行观测:第一，往测:奇数站为后-前-前-后；偶数站为前-后-后-前。第二，返测:奇数站为前-后-后-前；偶数站为后-前-前-后。
2 隧道施工期的变形观测
2.1 变形观测精度
变形观测目的、观测体级别及预计变形量精度对于测量等级及精度具有决定性作用。在隧道施工过程中，监测拱顶下沉的精度相对于水准工作基点应达到1毫米，收敛监测精度相对于监测点的相对精度应达到2毫米。为确保监测人员结构的合理性，整个监测过程中尽量不要对观测员及主要仪器设备进行更换，每次观测顺序及路线也应保持一致。
2.2 测量仪器设备
选择的测量仪器设备应基于达到精度要求，具有先进性、实用性及经济性，尽量采取高效快捷的测量方法。针对隧道施工实际，可采用精密水准仪监测拱顶下沉，采用全站仪对三角高程观测进行测距的结合方法监测拱顶下沉，采用收敛量测仪量测并观测三维位移相结合的方法监测隧道收敛。
2.3 变形观测周期
变形观测周期的确定原则主要是可对变形体变形过程的观测进行系统反应，并详细监测变化时刻，应结合单位时间内变形量及产生影响所受的外界因素进行确定。若发现存在异常变形时，就要对观测次数及时增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据有关要求与施工实际，根据业主、施工企业及监理部门的意见，在稳定区域，初次观测应将观测点设在放炮后距掌子面25米位置；得到基础数据后隔天在25-50米位置再进行一次监测，每周监测一次距掌子面50米后位置，持续监测一个月，之后改为每月监测一次。明挖区域第一周监测2一3次，再持续一个月每周监测一次，之后每月监测一次。在具有较小位移量、变形较为稳定时，可适当加大观测时间间隔，在发生较大变形值或产生异常数据时，应将观测频率增大，并及时报告监理工程师及业主。在实际施工中，很多监测点每周只进行一次监测。监测资料应及时送达地质部和洞挖部门，并及时根据合同要求向监理工程师报告。
3 隧道内监测
要充分利用控制点确定拱顶下沉监测点和收敛监测基准点，但因受到隧道自身条件所限，开挖隧道时都是逐渐推进工作面，并向前延伸导线。隧道实现全部贯通前，导线一般都不能闭合或附和，所以造成导线控制网布设主要利用复测支导线形式，根据规范要求实施。开挖隧道时容易破坏导线点，每周对支导线进行一次复测及延伸。可根据分布的监测点在观测断面附近选择工作基点和水准基点，应定期对基准点和洞外水准进行联测。因监测施工期变形对于相对变形更加重视，联测成果只能用于对工作基点是否变形进行检查的一个参考。应在岩体稳定、便于测量且不易影响交通的区域设定洞内监测工作基点和基准点，并注意将爆破影响区域避开。采用特制托架作为洞内观测工作基点和基准点，因具有较高拱顶，棱镜的放置在测量时不方便，监测点要提前在岩体上打入锚杆，将小钢板焊在锚杆端部，小钢板上贴一反光片，方便对全站仪测距。为方便采用水准仪作业和钢尺悬挂，可提前在锚杆端部设计吊钩，并分别布设两种标志。为使横纵向不同位置的位移变化得到客观反映，应将多个监测断面布置于隧道横向，将一组测点分别埋设于每断面起拱线和边墙底面上2米和10米两个位置，在隧道围岩观测其在施工过程中的位移变化。根据实际需要对每个横断面可确定不超过7个监测点数，安装埋设的各种测量点应根据设计要求施工，以保证施工质量，现场测量点要采取保护措施，若发生失效或损坏等现象，要及时采取有效措施进行恢复。
4 拱项下沉监测
4.1 监测方法
可按二等水准的精度要求采用精密水准监测拱顶下沉，因水准作业在隧道内拱顶不方便，可在拱顶测点上采用特制长挂杆倒挂钢尺。实际监测时，在基岩上布设监测基准点，每次可采用水准仪对钢尺及后视水准尺读数分别进行读取，结合水准测量原理对测点绝对和相对高程进行计算。
4.2 三角高程测量法
该方法预先将若干锚杆埋设在监测隧道纵断面上，并将反射片贴在锚杆端部形成的平面上。全站仪在监测时要象水准仪一样在测点和工作基点间安置，只是采用反光片前视，采用水准尺或棱镜后视。此方法根据三角高程测高原理将前后视与全站仪轴心高差测出，即可计算出测点的绝对和相对高程。
5 随道收敛监测
5.1 相对位移观测法
先将若干监测锚杆预先埋设在监测横断面上，并将反射片贴在锚杆端部形成的平面上，再与隧道监测点断面不小于30米位置安放全站仪，将其次内存定义的坐标系作为假定坐标系，采用坐标测量法将监测点坐标系三维坐标测出并计算相对距离值。
5.2 绝对三维位移观测法
若将相对位移观测法中仪器在已知点上架设或联测已知基准点，就能监测绝对三维位移。其具有明显优势，绝对变化的三维坐标量的变形表现能将测点变形可以全面客观地反映，可共用一套测量设备监测变形并进行施工测量。只是该方法法需将一个后视基准点设置在隧道内附近，并将观测墩埋设于洞内作为固定工作点用于全站仪的放置。
结束语：
为保证隧道安全运营，要长期对其进行变形观测。在隧道施工中变形观测的作用十分重要，不只是对监测工程运行过程提高重视，也要对监测施工期变形提高重视，并重视临时监测的必要性及重要性。
参考文献：
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[2]邢世龙.铁路隧道施工中的主要风险及措施[J].建筑技术开发.2018(07)
[3]李毓梁.铁路隧道施工特点及技术研究[J].科学技术创新.2018(13)
论文作者:梁杰锋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签：隧道论文; 测量论文; 拱顶论文; 基准点论文; 位移论文; 基点论文; 水准论文; 《防护工程》2018年第35期论文;