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隧道施工監(jiān)控量測必測項目詳解

發(fā)布時間：2022-07-30
作者：中鋼集團工程檢測公司
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摘要：隨著我國城市軌道交通建設事業(yè)的快速發(fā)展，隧道工程已然成為社會發(fā)展的重要助力。在隧道項目的施工中，開挖工程的安全性極其重要。隧道監(jiān)控量測作為掌握隧道圍巖動力穩(wěn)定性的重要性之一，也是隧道工程設計和施工需要的重要依據(jù)。只有對隧道施工現(xiàn)場進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，才能夠及時掌握隧道開挖情況和隧道周邊圍巖的力學變化及現(xiàn)場隧道開挖后圍巖的穩(wěn)定情況，最大限度地確保施工現(xiàn)場的安全。

隨著我國城市軌道交通建設事業(yè)的快速發(fā)展，隧道工程已然成為社會發(fā)展的重要助力。在隧道項目的施工中，開挖工程的安全性極其重要。隧道監(jiān)控量測作為掌握隧道圍巖動力穩(wěn)定性的重要手段之一，也是隧道工程設計和施工需要的重要依據(jù)。只有對隧道施工現(xiàn)場進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，才能夠及時掌握隧道開挖情況和隧道周邊圍巖的力學變化及現(xiàn)場隧道開挖后圍巖的穩(wěn)定情況，最大限度地確保施工現(xiàn)場的安全。

隧道監(jiān)控量測目的：

隧道施工過程中使用各種類型的儀表和工具，對圍巖和支護、襯砌的力學行為以及它們之間的力學關系進行量測和觀察，并對其穩(wěn)定性進行評價，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測。

在隧道的施工作業(yè)中，通過對隧道的地質(zhì)狀態(tài)、拱頂沉降、地表沉降及周邊位移等進行實時的量測，通過對圍巖的受力和支護結構內(nèi)力量測，可以分析支護結構的工作狀態(tài)，并對其做出科學合理的評價。可以通過對量測數(shù)據(jù)分析，及早發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)部及外部環(huán)境中可能存在的不穩(wěn)定性，減少外部環(huán)境對隧道的影響，提高隧道施工的安全性，避免發(fā)生塌方等事故。同時，也可以通過量測數(shù)據(jù)對結果進行全面分析，可以及時地對隧道的支護結構設計作出修改和調(diào)整，實現(xiàn)信息化施工。

隧道監(jiān)控量測內(nèi)容及方法：

鐵路隧道在開挖、支護、運營的過程中，始終都存在著受力狀態(tài)變化這一特性。按照規(guī)范和標準的要求，采用新奧法施工的隧道，監(jiān)控量測是必要的工序之一。在隧道施工中，根據(jù)監(jiān)控量測項目的重要性、可操作性等因素，將鐵路隧道的施工監(jiān)控量測項目分為必測項目和選測項目兩類。

必測項目是每個隧道工程監(jiān)控量測必須進行的項目，測得的數(shù)據(jù)將作為指導施工組織和設計，調(diào)整支護結構的必要參數(shù)。

選測項目量測的目的是通過其測得的數(shù)據(jù)為必測項目的數(shù)據(jù)提供驗證和補充，從而保證必測項目量測數(shù)據(jù)的實用性和準確性。

隧道監(jiān)控量測必測項目

（1）洞內(nèi)外觀察

洞內(nèi)外觀察在隧道每次開挖完成之后，應觀察工作面狀態(tài)、圍巖變形、圍巖風化情況，分析其完整性和穩(wěn)定性，判斷其與設計是否一致。

在圍巖初噴混凝土之后，應觀察是否存在裂隙和剝落，地表是否存在鼓起現(xiàn)象。

隧道洞外觀察的重點，要放在洞口段及淺埋段，應觀察地表是否出現(xiàn)裂縫、沉陷、邊坡和仰坡穩(wěn)定狀態(tài)等，通過判斷隧道的開挖是否影響到洞外，來分析隧道開挖及支護方法是否可靠。

洞內(nèi)外觀察是最能直接反映出隧道開挖對洞內(nèi)外影響的一個項目，隧道施工過程中必須經(jīng)常性地進行洞內(nèi)外的觀察，如圍巖出現(xiàn)較大變形，應及時停止施工，待查明原因，分析處理保證安全后進行施工。

（2）拱頂沉降量測

拱頂沉降量測即測定隧道拱頂?shù)南陆滴灰浦担@是隧道監(jiān)控量測的重要內(nèi)容。

進行拱頂沉降觀測首先要尋找參考點。在拱頂打孔，埋入預埋件，懸掛收斂尺，選取標準高程點作為基準點，并將鋼尺垂直放置在標準高程點上。在參考點及標準高程點之間放置水準儀，使用水準儀測量并計算出拱頂?shù)臉烁?，兩次間隔內(nèi)測量的高差即為拱頂沉降值。

測量后，應對所得數(shù)據(jù)存檔并繪制拱頂下沉值隨時間變化的曲線圖，以方便進行分析，總結。

（3）地表沉降監(jiān)測

通常情況下，在隧道開挖階段，由于出入口的覆蓋層較薄，成拱后其穩(wěn)定性較差，因此容易發(fā)生地表沉降。此時，若施工方法不合適，極有可能帶來塌方或者有害的地表下沉，對隧道施工安全造成威脅。

地表沉降監(jiān)控量測的目的即量測地表下沉位移，總結地表下沉的規(guī)律，確保淺埋段的隧道施工順利完成。

對地表沉降的監(jiān)測，也應設置監(jiān)測參考點，使用精度較高的全站儀監(jiān)控，會得到較為精確的數(shù)據(jù)。在量測過程中，需保證“三不變”原則，即量測人員不變、量測位置不變、立尺位置不變。在設置監(jiān)測點時，相同的量測斷面應取不少于10個監(jiān)測點，監(jiān)測點間距應不小于3m。

（4）周邊位移量測

周圍位移量測就是監(jiān)測隧道內(nèi)壁兩點的相對位移。量測的目的主要是判斷隧道空間的可靠性，根據(jù)變位的速度確定圍巖的穩(wěn)定性及支護結構的安全性和合理性。

具體的量測方法：在預設點的斷面，隧道開挖爆破并一次支護后，及早沿隧道周邊按設計要求鉆孔，埋測點。每個斷面可布置三個測點，分別布置在拱腰和拱頂。使用收斂儀進行測量，同一條基線應進行兩次測量讀數(shù)，當兩次讀數(shù)之差符合精度要求時，取兩次讀數(shù)的平均值作為基線的長度。測量頻率根據(jù)時間長短確定，在1~15天內(nèi)，應每天進行兩次測量；在16天~1個月內(nèi)，每隔一天進行一次測量；在1個月~3個月內(nèi)，應該保證每周測量兩次；3個月后應保持每月測量一次。

結語：

我國規(guī)范明確規(guī)定，采用新奧法施工的隧道必須將監(jiān)控量測作為一個工序，但很多施工單位對監(jiān)控量測的重視度不夠，導致出現(xiàn)安全隱患。因此，在隧道施工中，必須提高對監(jiān)控量測的認識。隧道監(jiān)控量測是一個動態(tài)的過程，必須及時監(jiān)控，及時分析數(shù)據(jù)并反饋到施工作業(yè)上，只有這樣才能最大限度地發(fā)揮隧道監(jiān)控量測的作用，達到輔助施工的效果。工程技術人員應該選用多種有效的監(jiān)控量測項目，及時采集及分析數(shù)據(jù)，互相分析驗證，根據(jù)變化采取相應措施，從而確保施工安全，保證工程的施工質(zhì)量。

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