黃銀豪

(重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院，重慶 400074)

1.監(jiān)控測(cè)量的作用

由于隧道工程本身的多異性、不均勻性和偶然性等特點(diǎn)，每項(xiàng)工程都有自己的獨(dú)特性，只有在施工過程中結(jié)合監(jiān)控測(cè)量，時(shí)刻了解圍巖的動(dòng)態(tài)，及時(shí)變更設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工，才能使隧道的設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理。監(jiān)控測(cè)量能提供對(duì)施工工藝、設(shè)計(jì)參數(shù)以及圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力、變形特性的合理性的判斷的可靠根據(jù)，對(duì)隧道的成功建設(shè)有重要作用。

通過監(jiān)控測(cè)量，可判斷施工工藝的可行性，提出更加合理的施工方法，達(dá)到隧道施工動(dòng)態(tài)控制，以便安全施工、降低造價(jià)的。同時(shí)，通過選擇項(xiàng)目量測(cè)，對(duì)隧道支護(hù)參數(shù)合理性進(jìn)行分析判斷，為支護(hù)參數(shù)的調(diào)整提供可靠依據(jù)。

2.測(cè)量要點(diǎn)

(1)盡快布置測(cè)點(diǎn)。在隧道開挖時(shí)，掌子面周圍影響最大范圍為二倍洞徑。為了早測(cè)取圍巖初始階段的變形，測(cè)點(diǎn)要靠近掌子面埋設(shè)，早測(cè)量。測(cè)點(diǎn)布設(shè)一般距離掌子面不大于2m，開挖后12h(最大不超過24h)內(nèi)測(cè)取初值;(2)要以最快速度測(cè)量，爭(zhēng)取費(fèi)時(shí)最少;(3)元件在埋設(shè)后能長(zhǎng)期有效工作，并且應(yīng)具有足夠的精度、較好的抗震能力;(4)測(cè)試結(jié)果要在合理誤差范圍內(nèi)，不能出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3.監(jiān)控測(cè)量?jī)?nèi)容及方法

監(jiān)控測(cè)量項(xiàng)目包括必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目，必測(cè)項(xiàng)目是為了保證施工過程中的圍巖穩(wěn)定和施工安全而進(jìn)行的經(jīng)常性工作，操作簡(jiǎn)便，布設(shè)斷面多，測(cè)量結(jié)果可靠，對(duì)監(jiān)視圍巖穩(wěn)定，指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工有巨大的作用，主要包括:對(duì)地質(zhì)、支護(hù)情況直接觀察，周邊位移、拱頂下沉及地表下沉測(cè)量。選測(cè)項(xiàng)目是對(duì)必測(cè)項(xiàng)目的補(bǔ)充，對(duì)特殊地段、危險(xiǎn)地段或有代表性的地段進(jìn)行測(cè)量，更深入地掌握圍巖狀態(tài)和支護(hù)效果，對(duì)支護(hù)實(shí)施有效控制，作出評(píng)價(jià)，對(duì)未開挖段提供參考信息，以便未來設(shè)計(jì)和施工參考。選測(cè)項(xiàng)目埋設(shè)比較復(fù)雜，項(xiàng)目較多、時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用大，主要包括包括:圍巖與初期支護(hù)、初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力量測(cè)，錨桿軸力量測(cè)，圍巖內(nèi)部位移量測(cè)、鋼支撐內(nèi)力量測(cè)、噴射混凝土以及二次襯砌混凝土內(nèi)應(yīng)力量測(cè)等。另外，必要時(shí)還要監(jiān)測(cè)孔隙水壓力、流量測(cè)試，溫度監(jiān)測(cè)，圍巖凍脹力監(jiān)測(cè)等。

注:b隧道開挖寬度，h隧道埋深

4.監(jiān)控測(cè)量斷面及測(cè)點(diǎn)布置

必測(cè)項(xiàng)目測(cè)量間距一般為5－50m，視具體情況而定。洞口和特殊圍巖地段一般小于20m，選測(cè)項(xiàng)目應(yīng)視需要而定，可在有代表性地段選取若斷面測(cè)量。地質(zhì)條件差或重要工程，應(yīng)加密布點(diǎn)。地表下沉測(cè)量在縱向方向上在掌子面前后 (1～2)(h+h0)，在橫向方向上延伸至隧道中線兩側(cè) (1～2)(b/2+h+h0)(注:b為隧道開挖寬度，h為隧道開挖高度，h0為隧道埋深)，測(cè)點(diǎn)間距大約在2～5m之間為宜，有必要時(shí)根據(jù)實(shí)際環(huán)境和地質(zhì)條件調(diào)整。選測(cè)項(xiàng)目中，一個(gè)斷面一般布設(shè)3～5個(gè)多點(diǎn)位移計(jì)，多點(diǎn)位移計(jì)位置要緊挨著周邊位移測(cè)點(diǎn)，一般布設(shè)3～7個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量錨桿軸力、接觸壓力，測(cè)點(diǎn)要盡量布置在靠近實(shí)際錨桿的位置，方便數(shù)據(jù)之間互相驗(yàn)證。在測(cè)定圍巖松動(dòng)區(qū)范圍時(shí)，一般情況需要設(shè)置不少于三對(duì)測(cè)孔。

5.測(cè)量頻率確定

主要根據(jù)位移速度和測(cè)量斷面距掌子面的距離來確定周邊位移和拱頂下沉量的測(cè)量頻率。測(cè)量頻率出現(xiàn)較大差異時(shí)，按測(cè)量頻率較高的作為測(cè)量頻率，施工狀況發(fā)生變動(dòng)時(shí)，要增加測(cè)量頻率。選測(cè)項(xiàng)目測(cè)量頻率基本與必測(cè)項(xiàng)目相同。一般情況量在結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定2～3周后結(jié)束測(cè)量作業(yè)。對(duì)于膨脹性和擠壓性圍巖，在位移沒有減緩的情況下，應(yīng)視情況加長(zhǎng)量測(cè)時(shí)間。

6.施工監(jiān)控測(cè)量計(jì)劃制定

應(yīng)根據(jù)隧道的地質(zhì)條件、地形條件、施工方法、支護(hù)類型和參數(shù)等條件由設(shè)計(jì)人員來制定施工監(jiān)控測(cè)量計(jì)劃。測(cè)量計(jì)劃制定的是否合理，很大程度上決定了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量能否反饋于工程設(shè)計(jì)與施工，達(dá)到變更設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工。

計(jì)劃基本內(nèi)容有:(1)監(jiān)控測(cè)量的項(xiàng)目、方法和斷面位置選擇，主要有測(cè)點(diǎn)數(shù)量、位置、所用儀器和元件的選擇及精度的要求，測(cè)點(diǎn)埋設(shè)的時(shí)間要求等。(2)傳感器等各種元件的埋設(shè)設(shè)計(jì)，主要是埋設(shè)方式、步驟、工藝的選擇，與工程進(jìn)度銜接等方面的設(shè)計(jì)。(3)測(cè)試元件的固定方式、結(jié)構(gòu)和測(cè)試元件的其他附屬構(gòu)件的設(shè)計(jì)。要保證測(cè)點(diǎn)位置正確，使測(cè)到的力和變形方向明確，防震以及引出線的布線方法，保證測(cè)試儀器對(duì)環(huán)境的要求。

7.施工監(jiān)控測(cè)量的管理

隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的測(cè)量任務(wù)應(yīng)由施工單位或委托其他專業(yè)單位承擔(dān)，成立專門的測(cè)量小組，測(cè)量小組全權(quán)負(fù)責(zé)所有與測(cè)量監(jiān)控相關(guān)作業(yè)以及負(fù)責(zé)儀器保養(yǎng)維修的工作，測(cè)量完畢后，及時(shí)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將測(cè)量信息和分析意見轉(zhuǎn)交于設(shè)計(jì)與施工方面，以便相關(guān)負(fù)責(zé)人作出正確的判斷，視情況優(yōu)化設(shè)計(jì)指導(dǎo)施工。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員必須按照所制定的量測(cè)計(jì)劃認(rèn)真實(shí)施測(cè)量作業(yè)，并做好與其他環(huán)節(jié)的緊密配合。所設(shè)各類測(cè)點(diǎn)和元件必須固定牢固，容易發(fā)現(xiàn)和辨別，不得隨意挪動(dòng)和改變甚至破壞。

［1］王斌.公路隧道施工監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)及實(shí)踐［M］.北京交通大學(xué)出版社，2010

［2］范智杰.隧道施工與檢測(cè)技術(shù) ［M］.人民交通出版社，2006

［3］吳從師，陽軍生.隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)［M］.人民交通出版社，2012