高速公路隧道施工監控量測分析
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摘 要 目前監控量測技術已經泛的應用到高速公路隧道的設計和施工中。監控量測是對現場隧道圍巖的動態進行監測，并指導隧道的施工。對隧道進行監控量測可以了解情況，優化設計和指導工作，并確保隧道施工的安全性和合理性。
關鍵詞 高速公路;隧道施工;監控量測;分析
1 監控量測的目的和項目
監控量測的目的是為了在施工中保障安全，在施工過程中要重視此項工作，將結果做系統處理，及時反饋給工作人員指導工作。在施工中通過監控量測進行信息的預測和反饋指導工作，確保施工中的安全。監控量測技術在高速公路隧道施工中優化了項目的經濟和環境效益。
監控量測的項目是圍巖內部位移量測和拱頂下沉量測，周邊位移及拱頂下沉量測是隧道圍巖應力狀態變化的直觀反映。圍巖內部位移的量測是為了了解隧道圍巖和位移量的應力分布，能夠準確判斷圍巖的變形發展來提供數據依靠。支護壓力襯砌內的情況，是根據圍巖壓力及層間的支護壓力來判斷的。根據不同的監測項目了解不同的圍巖條件，隧道的圍巖條件、支護和施工方法，選擇對支護狀況的觀測，是量測的必測項目[1]。
2 監控量測的流程和方法
監控量測要有一定的流程，首先我們要分析地質勘測資料，然后制定相應的監控量測方案，施工、監控、地表觀測、地質預測與開挖驗證，圍巖支護結構受力變形量測與狀態結構觀測，根據上面的觀測與驗證，對隧道的安全性做出判斷，在修改支護參數和制定相關應急措施，最后完成隧道施工。
根據量測的結果，繪制位移量測和位移速度的變化。將隧道內的圍巖和位移變化，反饋給施工人員。隧道圍巖變形的過程，反映了圍巖經過應力調整建立新的平衡的過程。一般來說，時間越短，穩定性越好變形值越小，圍巖類別就越高。將斷面的量測數據相互分析和印證，來確認量測結果的可靠性，位移的物理量隨著時間變化的動態曲線進行回歸分析的，最終得出位移和變化規律來確定圍巖穩定性的特征。公路隧道施工中要量測隧道周邊和拱頂下沉的數據，圍巖位移現象有沒有改變方向，位移速率是逐漸降低還是增高。當到了一定程度時，位移的速率會趨于穩定。監測中我們要注意根據洞內、外觀察數據和實際情況來監控量測項目，修改錯誤信息和完善設計理念，從而獲得正確的數據指導隧道施工。下面就具體的拱頂沉降、地表沉降、以及周邊位移三個檢測流程進行分析。
2.1 拱頂沉降監測
拱頂沉降監測，顧名思義，就是對隧道拱頂的下降位移值進行監督量測，因此，在量測之前，必須要先選定一個固定點為參考點，在拱的中心點處鉆孔，埋入預埋件，然后懸掛收斂尺，采用高精度水準儀讀出參考點及拱頂的標尺數，若有條件，還可同時采用隧道變形監測系統建立能反映隧道凈空變形的三維坐標測量系統，兩個讀數可相互輔佐、校正。監測斷面的設置要合理，在距開挖面2m范圍內必須設有監測斷面，洞口淺埋段每15m間距應面市一個監測斷面，洞內深處可按每25m布一監測斷面，須保證每次爆破前測讀讀數。
2.2 地表沉降監測
通常情況下，隧道在剛開挖時，進出口的覆蓋層較薄，成拱后的穩定性較差，地表易發生沉降現象，為確保淺埋段的施工安全，就必須對地表的沉降量進行監測，在具體監測時，首先也要在施工現場設一固定的參考點，使用高精度全站儀進行觀測，在測量的整個過程中，必須要保證監測人員不變，監測位置不變，立尺位置不變的“三不”原則，在布設測點時，同一量測斷面取不少于10個測點，測點的間距要不小于3m，地表沉降的量測頻應和拱頂沉降測頻相同，同時地表下沉量測應在開挖面前適當位置處開始。當襯砌結構封閉時，地表沉降監測工作即可停止。
2.3 周邊位移監測
周邊位移監測就是監測隧道內壁兩點的相對位移，察看開挖過程中是否有超挖及欠挖現象的出現。其具體的量測方法為：對一些地質突然改變、水質情況突然改變、淺埋處洞口及其他一些必要監控的關鍵斷面進行監控，每個量測斷面設置至少5個錨固點[2]。
3 監控量測的規范化
監控量測工作要緊接開挖、支護作業，按設計要求進行布點和監測，根據現場的情況進行有效的調整。在量測項目和內容上的分析，將結果反饋到隧道施工中去。在施工中要進行洞內、外的觀察，開挖工作面和已施工地段進行觀察。每次開挖前都要進行工作區域的觀察，觀察區域出現惡化時，要采取有效的處理措施。將每次觀察后的內容繪制成工作區域的地圖，紀錄工作區域的地質和施工安全程度。對已經施工或完工的地段，要繼續觀察。主要集中在鋼架和錨桿等主要的受力點上。在拱頂下沉和地表下沉量測的基點要在洞內、外建立水準基點聯系。測點要便于識別，注意保護防止損壞。必測項目有凈空、拱頂下沉和地表下沉等，設置上要在同一個斷面，量測斷面間距要根據圍巖、隧道、開挖等實際情況去進行。
量測的儀器和作業要求，要根據隧道監控量測的項目來選定。在儀器上，洞內，外觀察中采用現場觀察，使用地質羅盤和數碼相機。凈空要用隧道凈空變化測定儀來進行，全站儀采用的是非接觸觀測法，進行水平收斂量測。拱頂下沉和地表下沉，用水準測量的方法，水準儀和鋼尺、塔尺等進行量測。洞口段與路基過渡段不均勻沉降和沉降縫量測底板不均勻沉降，適合三等水準測量，測量的精度為1mm。在必測項目中，圍巖和支護初期要采用壓力盒。鋼架應力和隧道隆起，要用鋼筋計和水準儀、全站儀。
4 結束語
在高速公路施工中，周邊位移量測和拱頂下沉量測在隧道施工中有很重要的作用。要及時掌握監控量測的數據，對圍巖和位移量測有充分的了解。在施工中能科學合理的應對突發事件，采取相應的措施來保證施工的安全。在隧道施工前要積累經驗，收集有關資料和了解隧道施工的注意事項。了解了圍巖的變化，能夠確保隧道在施工過程中的安全問題。將工程中的信息做出積極的調整，使數據的具有可行性。確保各個隧道在施工過程中能夠安全的施工，在監控量測的指導下，及時調整施工方法，使工程投資更加合理性。
參考文獻
[1] 呂勇，荀長飛.監控量測技術在告訴公路隧道施工中的應用探討[J].科技向導，2012，（11）：55.
[2] 張志和，施竹青.監控量測在高速公路隧道施工中的應用[J].廣東科技，2010，（10）：154-155.
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