摘要：隨著我國改革開放不斷深化，國民經濟蓬勃發展，在山區公路建設中突破過去傳統的修路思想，不采取盤山繞行，不破壞沿線生態環境，不增長公路里程。用設置隧道避免因采取高邊坡路基帶來的滑坡、塌方、滾石、泥石流等自然災害，確保了行車的安全可靠，亦縮短了行車時間，同時又適應了建設與自然的和諧發展。

　　關鍵詞：隧道施工,監控量測

　　前言

　　在隧道施工過程中正確而有效的進行監控量測,能確保工程施工安全和隧道結構的長期穩定,驗證支護結構效果,確認支護參數和施工方法的準確性或為施工調整支護參數和施工方法提供科學依據。積累量測數據,為信息化設計與施工提供依據。及時而有效的反饋隧道的穩定性,為隧道的安全施工提供參考,實現隧道的信息化動態管理。

　　隧道穿越區為構造剝蝕中山區，隧道進出口位于山體斜坡處，地形陡峭。巖性為強風化板巖，地層產狀順坡。自然坡體穩定，施工后切削坡體，有順層滑動可能;節理發育，施工時巖體易沿節理面崩塌。洞口圍巖差，施工場地狹窄，施工難度大，施工中必須加強監控量測工序，及超前地質預報，加強地表沉降觀測、拱頂下沉、周邊位移收斂，為施工提供準確可靠的數據，根據監控量測反饋的信息指導施工，特別是在隧道洞口地段，必須認真做好監控量測工作，發現問題及時向設計反饋，保證施工安全。

　　1、工程概況

　　本標段包含一座隧道，分左、右線設計，分別位于線路里程 ZK465+920～ZK466+878、YK465+949.5～YK466+922段，隧道全長左線958m、右線972.5m，最大埋深269.16米。左線圍巖級別分布：9m入口明洞+66mⅤ級圍巖+158mⅣ級圍巖+558.5mⅢ級圍巖+74mⅣ級圍巖+79.5mⅤ級圍巖+13m出口明洞，右線圍巖級別分布：10m入口明洞+41.5mⅤ級圍巖+109mⅣ級圍巖+641.5mⅢ級圍巖+59mⅣ級圍巖+100mⅤ級圍巖+11.5m出口明洞，隧道穿越區為構造剝蝕中山區，隧道進出口位于山體斜坡處，地形陡峭。巖性為強風化板巖，地層產狀順坡。自然坡體穩定，施工后切削坡體，有順層滑動可能;節理發育，施工時巖體易沿節理面崩塌。洞口圍巖差，施工場地狹窄，施工難度大，施工中必須加強監控量測工序，及超前地質預報，加強地表沉降觀測、拱頂下沉、周邊位移收斂，為施工提供準確可靠的數據，根據監控量測反饋的信息指導施工，特別是在隧道洞口地段，必須認真做好監控量測工作，發現問題及時向設計反饋，保證施工安全。

　　2、隧道監控量測方案

　　2.1隧道采用新奧法原理設計施工，必須進行動態設計，而監控量測是獲取大量信息的唯一手段。只有在獲得了圍巖和支護準確的信息基礎上，才能對圍巖的穩定性和支護的性態作出正確的分析判斷，從而指導施工，防止塌方，確保安全和工期，因此，監控量測是隧道施工的一項重要工序，必須做好，特別是洞口段施工時。本隧道的監控量測按隧道通用圖《圍巖監控量測及地表下沉量測測點布置圖》(ST-1-123)中的設計進行量測。監控量測項目及量測頻率見：

　　隧道監控量測中圍巖及支護狀態觀察,拱頂下沉,周邊位移及收斂,以及淺埋段的地表下沉，錨桿內力及抗拔力為必測項目;圍巖與支護結構的接觸應力,支護結構的應力狀態量測,其他等為選測項目。施工中的監控量測是施工安全的保障，在施工過程中按要求進行此項工作，并將結果做系統處理后及時反饋指導施工。

　　2.2監控測量測內容、方法和儀器

　　(1)圍巖地質和支護狀況的觀察

　　觀察記錄工作面的工程地質與水文地質情況，作地質素描。采用觀測的方法,對圍巖的巖性、巖質、節理裂隙發育程度和方向、有無松散坍塌、剝落、掉塊現象、有無漏水等;初期支護狀態包括噴層是否產生裂縫、剝離和剪切破壞、鋼支撐是否壓屈等，觀察分析，一一進行描述、記錄，以此作為支護參數選擇的參考及量測等級選擇的依據。

　　(2)隧道洞口段、淺埋和偏壓段地表沉降監測

　　洞口段覆蓋層薄，開挖后圍巖難以自穩成拱，地表易沉陷，為了確保洞口淺埋段的施工安全，進行地表沉降監測。

　　布點原則為：在洞口段、Ⅴ級圍巖且埋深小于40m的地段和地面上有構造物地段進行，沿隧道軸向每隔5～10m布設，量測斷面上測點布置具體見地表沉降觀測布置圖，同時在橫向依據實際情況，選定主斷面，沿主斷面布設測點，以了解地表沉降的橫向影響范圍。監測儀器為：精密水準儀，銦鋼尺等，困難地段可采用全站儀。地表沉降監控量測基準點應設置在地表沉降影響范圍之外。測點采用地表鉆孔埋設，測點四周用水泥砂漿固定。當采用常規水準測量手段出現困難時，可采用全站儀量測。

　　(3)拱頂下沉及周邊位移及收斂量測

　　拱頂下沉及凈空變位收斂量測, 根據圍巖類別、隧道尺寸和埋深等，拱頂下沉、周邊位移及收斂量測應布置在同一斷面，沿隧道縱向在拱頂和墻中布設測點，測點間距一般Ⅴ級圍巖為10m，Ⅳ級圍巖為20m，Ⅲ級圍巖為50m，Ⅱ級圍巖為80-100m。凈空變位量測在開挖后盡早進行，初讀數在開挖12小時內且在下一循環開挖前讀取。周邊位移量測以初期支護上各點的絕對位移為主，同時增加水平及斜向收斂量測，以便校核水平位移結果。

　　周邊位移量測主要在Ⅳ、Ⅴ級圍巖中進行，每個斷面布置約2～3對測點，拱頂下沉及收斂量測在整個隧道中進行。拱頂下沉及周邊位移收斂量測測點布置見圖1“拱頂下沉及收斂量測測點布置圖”。

　　監測儀器：水準儀，收斂計，或全站儀

　　周邊位移和拱頂下沉量測線示意

　　拱頂下沉量測可采用精密水準儀和銦鋼掛尺或全站儀進行。在隧道拱頂軸線附近通過焊接或鉆孔預埋測點。測點應與隧道外監控量測基準點進行聯測。隧道凈空變化量測可采用收斂計或全站儀進行。測點應埋設在規定的測線兩端。

　　b采用全站儀量測時，測點應用膜片式回復反射器作為測點靶標，靶標粘附在預埋件上。量測方法包括自由設站和固定設站兩種。

　　(4)錨桿抗拔力量測

　　錨桿拉拔是錨桿施工過程控制中質量檢驗的常規項目，可檢驗錨桿錨固效果和錨桿強度，每300根檢查一組,每組做3根錨桿拉拔力檢驗。特殊情況根據實際情況及監理指令加設檢驗項目。

　　監測儀器：電測錨桿、錨桿抗拔器等。

　　3、隧道現場監控量測項目及量測方法

　　3.1地質及支護狀態觀察

　　隧道洞內、洞外觀察：隧道洞內觀察分開挖工作面觀察和已施工區段觀察兩部分，開挖工作面觀察在每次開挖后進行，內容包括節理裂隙發育情況、工作面穩定狀態、涌水情況及底板是否隆起等。

　　洞外觀察包括洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰拱的穩定、地表水滲透的觀察。

　　3.2　凈空水平收斂量測及拱項下沉量測

　　測點布設：凈空水平收斂量測及拱項下沉量測在同一斷面進行，拱頂下沉及周邊收斂量測。

　　3.3　地表下沉量測

　　地表下沉量測僅在隧道淺埋V級及淺埋Ⅳ級地段進行，其測點的布置與拱頂下沉及周邊收斂測量的測點在同一斷面內，地表下沉量測在開挖面前方(h+8)m處開始(h為隧道埋深)，直到開挖面后方40—65 m下沉基本停止時為止。其量測頻率原則上采用1次/日一2次/日的頻率。

　　3.4監控量測項目的管理基準

　　采用《公路隧道噴錨構筑法技術規則》的三級監測管理并配合位移速率作為監測管理基準。即將允許值的2/3作為警告值，允許值的1/3作為基準值，將警告值和允許值之間稱為警告范圍，實測值落在此范圍，應提出警告，說明需商討和采取施工對策，預防最終位移值超限，警告值和基準值之間稱為注意范圍，實測值落在基準值以下，說明圍巖是穩定的。

　　現場監測時，可根據監測結果所處的管理階段來選擇監測頻率：一般Ⅲ級管理階段監測頻率可放寬些;Ⅱ級管理階段則注意加密監測次數;I級管理階段則應加強監測，通常監測頻率為1次，天一2次，天或更多。

　　3.5量測數據的處理及應用

　　根據現場量測數據利用計算機xielw.cnxel統計繪圖功能，繪制位移一時間曲線或散點圖，在位移——時間曲線趨平緩時應進行回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規律。當最終收斂值大于允許收斂值的80%且無明顯減緩趨勢，或當位移——時間曲線出現反彎點，即位移出現反常的急驟增加現象，表明圍巖和支護已呈不穩定狀態。應及時加強支護，必要時應停止掘進，采取必要的安全措施。

　　根據位移變化速率判斷圍巖穩定狀況，當變化速率大于10mm/天～20 mm/天時，需加強支護系統;當變化速率小于0.2mm/天時，認為圍巖達到基本穩定。

　　襯砌(混凝土)施作時間，選擇在各測試項目顯示位移速度明顯減緩并已基本穩定。其判斷標準為：各項位移已達到預計位移量的80—90%(預計位移量可通過回歸分析得到)，位移速度小于0.15 mm/天;在膨脹性圍巖和地應力大的圍巖中初期支護變億時間長，必要時，可提前施作襯砌混凝土。

　　測量過程中如發現異常現象或與設計不符時，及時提出，以便修改支護參數。

　　測點埋設情況和量測資料納入竣工文件，以備運營中查考或繼續觀察。

　　3.6錨桿軸力量測

　　錨桿軸力量測每1%做一個斷面進行測試，每個斷面不少于3根。

　　4、結論

　　綜合以上分析、評價，配合地質、施工等各方面信息，再與由經驗和理論所建立的標準進行比較，對于設計所確定的結構形式、支護襯砌設計參數、預留變形量、施工方法和工藝及各工序施作時間等進行檢驗，以作為驗證設計或作為修改設計、改變施工方法、調整施工作業時間的依據，對施工及時提供建議和措施。

　　根據圍巖與支護間的接觸應力量測結果，可知圍巖壓力在橫斷面的分布情況及圍巖壓力值隨開挖時間變化的規律，與理論計算方法作比較，以取得較為合理的圍巖壓力計算方法，檢算初期支護的受力情況(內力及位移)，判別初期支護的工作狀態、支護特點，并對初期支護進行安全度評估。

　　參考文獻

　　1張紅霞， 淺析監控量測在隧道施工中的應用[J]，甘肅水利水電技術

　　2孫國隆， 張立民， 隧道工程施工各環節測量新理念[J]，吉林交通科技