探析高速公路隧道施工中的监控量测

摘要：新奥法施工技术逐渐成熟和稳定，目前在隧道工程中广泛应用。其中的监控量测工作，是隧道施工工作中一个至关重要的环节。本文以山西省灵山高速公路隧道施工中的监控量测工作为例，分析监控量测数据对于指引恒山隧道典型的地段工程施工工作的重要作用，配合施工单位及时正确地反馈信息，促进恒山隧道的挖掘工作顺利、平稳地开展。

关键词：高速公路隧道；施工；监控量测

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：

Abstract: New Orleans method construction technology mature gradually, and stable, is currently in the tunnel project is widely used. One of the monitor measuring work, is a work of tunnel construction in the most important link. This paper lingshan highway tunnel in Shanxi Province in the construction of the monitor measuring work as an example, this paper analyzes the data monitoring measurement to guide the typical area mountain tunnel engineering construction work, the importance of the construction unit with timely feedback information correctly, promote heng heng tunnel excavation smooth, stable launched.

Keywords: highway tunnel; The construction; Monitoring measurement

监控量测单位一般以不同于设计监理单位以及其他单位的形式运用监控量测的方法，指引高速公路的隧道施工工作的展开。在施工中要求隧道施工单位和监控量测工作保持联系，根据量测得出的信息指引服务于隧道施工，促使施工安全平稳的进行。山西省为更好展开灵山高速公路的隧道监控量测工作，以正规的方式向社会招收合适的监控量测单位。

一、监控量测的意义

监控量测一般运用现场量测的技术手段监视围岩的安全，这样才能确保监视设计和施工的正确性。因为不同的开挖拙进方法和方式、以及不同的地质环境，同时围岩也随着时间和外界环节变化而变化，所以对于隧道施工的工程很难选择一种稳定的模型来全面准确计算承载结构的力学。另一方面，承载结构发生最直接的变化就是位移，针对这个问题监测单位要采用不同的量测仪器和方法记录承载结构的位移，探索内力变化以及两者之间发生变化关联的规律。本项工程隧道围岩已经风化、支离破碎，还有局部煤层分布，总体隧洞的稳定性不高。量测工作的主要目的是：第一，监督查看岩体支撑的稳定性，如果发现隧道围岩有异常状况要采取措施解决，平常做好预测预报的工作。第二，把握围岩总体的变化特点，评估围岩的稳定性。第三，熟悉支护结构的工作情况，评估支护结构的安全合理性，根据量测得出的数据来改善设计方案，更施工更好的服务。第四，存储量测数据，指引以后隧道施工工作的展开。

二、监控量测的具体内容

对现场监控量测工程的要求，在《公路隧道施工技术规范》中已经明确规定。所以施工单位应根据要求确定相关的量测内容和方法。

确定量测内容的范围

选测科学研究和直接指导工程施工的必测项目两部分的内容共同构成隧道监控量测的工作内容，两者互相补充、共同促进。必测项目中量测地表沉降的量测数据，可以直接为隧道施工服务。除此之外，可以通过类比周边位移和拱顶下沉等相关的量测数据可以判断承载结构是否稳定。要确定能直观表现承载结构内部作用的相关测量内容，存储量测信息并进行备案、方便以后作为评价承载结构受力特点的标准，也可以进行更深层次的研究。

隧道监控量测的内容要根据施工的目标和设计意图进行确定。四大项必测和七大项选测的具体项目详细解释了量测的频率和方法，它们已经在《公路隧道施工技术规范》中明确规定。在本次高速公路监控量测施工工作中，量测单位要提供4项必测项目和地表沉降观测项目，这样才能推进拱顶量测和周边位移工作的开展。同时，监控量测单位应根据具体的施工情况，量测围岩的压力、位移，全面做好量测工作。

选择安装量测的断面

对隧洞洞口特殊路段的施工会比较危险，所以要在隧道洞口的路段测量拱顶下沉量的侧断面和周边位移。安装断面应根据路段的情况安排距离，一般如果是处于比较差的路段的围岩就要在每间隔5米的地方安装一个断面、较好的路段每间隔10米安装一个断面，但是洞口段要另外考虑。至于其他普通的路段一般情况是选取不同围岩断面间距的上限，其中第二类取20米、第三、四类取40米、第五类取50米，根据以上类型不断加大断面间的距离。如果属于第一、二、三类的围岩处于较低地段，并且隧道的覆盖层不大于40米，那么应该根据布点要求埋在地表下观测沉降的断面。如果要安装其他选测项目的断面，那么应该根据围岩隧道的具体情况来确定安装位置。

安装每一个测断面的测点的范围不能超过两米，最好在临近挖掘时进行。在现场安装中，为了避免测点受破坏或者施工受干扰，安装的测点位置要离挖面远一点，考虑围岩初期是否发生变形再进行分析和判别数据。

恒山隧道的实例

恒山隧道处于中低山地貌区，是一座向西北方向延伸的大型隧道，属于灵山高速公路工程建设中一个重要的环节。隧道进口的路面陡峭、坡度达40到50度，总体地势险要、穿越的山体规模大。隧道内基岩的缝隙小、埋藏比较深入，因为隧道接收的只是大气的降水，虽然有地下水渗入但是对隧道的影响不大。隧道出口处存在大量的颗粒石头，导致隧道的总体结构松散、砂土容易沿着土界面顺势下滑，出口边的仰坡性质不稳定。

在挖掘恒山隧道的入口时，监控量测的工作要跟随开挖隧道的进度而展开。第一，开展量测工作首先应设置布点，即在距离洞口20米的地方埋下一个地表沉降的观测断面。挖掘主洞的时候，要布设拱顶周围位移和下沉的侧断面，此项工作要在进洞之前完成。量测得出的信息展现了监控量测单位在隧道施工的不同阶段承载结构的变化发展过程，并将这些量测数据和内容汇报给施工单位，防止洞口路段发生山体滑移的事故。

在上台阶挖掘施工中，恒山隧洞进口设置了一根30米的长管棚。在距离洞口2米的地方，第一次支护的混凝土拱顶环向出现开裂现象。第二次喷射之后，第一次支护的混凝土又在原来的地方发生开裂问题。测量地表沉降显示了地表的沉降速度随沉降量加大而加速，如图1、图2显示。在仰坡喷射混凝土的顶层到截水沟之间暴露的地表中发现大量裂缝，而且裂缝大多横向发展、最大裂缝宽达3厘米。

图1 累积沉降量时态变化曲线

图2最大沉降量下沉速度时态变化曲线

在开挖上台阶的阶段，未经过地表沉降观测断面，根据知识经验分析得出：在前期沉降阶段，量侧断面的沉降速度和沉降量都很一般。如果第一次支护混凝土就发生环形开裂，地表出现了多条裂缝况，那么监控量测单位要立即向业主和相关单位汇报，指导施工单位采用喷射混凝土来固定仰坡，填补地表的裂缝、封闭地表，避免地下水渗透进去导致仰坡土体滑移速度加快或者下沉。施工单位填充地表、加固仰坡后，根据测量的数据固定仰坡。

监控量测工作在工作中存在的不足之处

量测结果受不同的量测仪器和方法的影响很大。一般先进的仪器成本会比较高，它量测得出的数据精准性较高。要是使用一般的仪器，成本会比较低，但是测出的数据准确性也一般。所以，量测成本和量测数据的精准性是一对对立的矛盾体。在实际的施工中，成本经费一般是控制在一定的水平，为了提高经济效益，要根据量测的不同对象选择合适的量测仪器，这样才能节约成本以及保证施工工作顺利进行。

在进行监控量测隧道施工过程中，检测单位往往会遇到一些临时、突变的问题，比如如果把埋设测点埋设在掌子面周围，会时不时受干扰和破坏，而且如果在量测的时候跟施工单位的工作存在矛盾冲突，这样会导致量测面埋设点远离挖面。这些外界不稳定的因素会干扰量测的结果，导致量测得出的数据不能真实反映围岩的变动情况。

开展恒山隧道的监控量测工作，充分体现监控量测工作对工程的重大意义，所以监控量测工作要引起施工单位的高度重视，并且认真落实实施。在实际的施工过程中，施工单位必须认识具体问题、掌握施工的具体工序以及注意事项，努力克服干扰监控量测工作实施的多方面因素，提高监控量测技术的水平，为隧道施工更好的服务。

参考文献：

[1]交通部重庆公路科学研究所，公路隧道施工技术规范［S］.北京人民交通出版社，1995

[2]中交第一公路工程局有限公司．JTG F60-2009公路隧道施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2009．

[3]王岚。张勇，安军．雷公山隧道施工监控量测[J]．中南公路工程，2003(4)：109―111．