沈 向 東

(陽黎高速公路建設(shè)管理處，山西 太原 030000)

1 工程概況

某高速公路在建隧道，是一個分離式隧道，隧道左洞全長為1 441.5 m，起訖點(diǎn)樁號為K32+320～K33+761.5，右洞全長為1 432.6 m，起訖點(diǎn)樁號為YK32+320～YK33+752.6。該隧道設(shè)計為Ⅴ級圍巖，圍巖主要為強(qiáng)風(fēng)化砂巖和泥巖，裂隙紋理發(fā)育，圍巖破碎，巖層產(chǎn)狀210°∠70°，自穩(wěn)能力差。

由于隧道圍巖穩(wěn)定性差，施工開挖采用三臺階開挖方法，并嚴(yán)格控制安全距離。為了在施工中準(zhǔn)確掌握隧道圍巖和襯砌變形的情況，在施工中對隧道襯砌、原地面進(jìn)行監(jiān)控量測，按照設(shè)計監(jiān)測斷面布置監(jiān)測點(diǎn)，根據(jù)規(guī)定的監(jiān)測頻率進(jìn)行必測項目的監(jiān)測，并根據(jù)施工需要設(shè)置選測項目。通過在施工中進(jìn)行監(jiān)控量測，對隧道圍巖和襯砌的變形進(jìn)行監(jiān)測，及時采取措施對圍巖變形進(jìn)行控制，對施工現(xiàn)場起到了較好的指導(dǎo)作用。

2 監(jiān)控量測的項目設(shè)計

根據(jù)隧道施工現(xiàn)場的基本情況，設(shè)計監(jiān)控量測主要項目包括拱頂下沉、地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)觀察、地表下沉和隧道內(nèi)水平收斂，根據(jù)規(guī)范要求的頻率進(jìn)行量測，力求良好的指導(dǎo)施工。

2.1 地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)觀察

在每次隧道開挖后，進(jìn)行隧道內(nèi)的圍巖地質(zhì)情況和支護(hù)狀態(tài)觀察。通過進(jìn)行觀察，了解隧道掌子面圍巖的巖性、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、巖層產(chǎn)狀、地下水和不良地質(zhì)等情況，并與設(shè)計資料相對比，分析其是否與設(shè)計文件一致，并對設(shè)計進(jìn)行修正。如果隧道內(nèi)的圍巖和設(shè)計圖紙相差較大，施工單位應(yīng)向業(yè)主、監(jiān)理單位和設(shè)計單位報告，以便進(jìn)行設(shè)計變更，修正支護(hù)參數(shù)，并及時調(diào)整工序。如發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)的支護(hù)結(jié)構(gòu)變形變位較大，應(yīng)查明原因，并采取有效措施進(jìn)行處治，如調(diào)整施工工序、改變施工方法或減少進(jìn)尺等。

隧道內(nèi)的圍巖地質(zhì)情況和支護(hù)狀態(tài)觀察，主要是通過專業(yè)人員進(jìn)行肉眼觀察，對檢查情況采用手工素描的方法進(jìn)行記錄，并借助地質(zhì)羅盤、數(shù)碼攝像機(jī)、測縫計等等量測工具進(jìn)行量測。

隧道內(nèi)的圍巖地質(zhì)情況和支護(hù)狀態(tài)觀察，應(yīng)在每次開挖施工或支護(hù)施工完成后進(jìn)行量測。對于地質(zhì)情況較差的地段，應(yīng)增加對初期支護(hù)和二次襯砌的量測頻率。通過繪制地質(zhì)素描圖，檢查設(shè)計文件與實(shí)際開挖后的圍巖類別，并對掌子面前方圍巖進(jìn)行預(yù)測。

2.2 地表沉降觀測

地表沉降觀測現(xiàn)已被列為隧道監(jiān)控量測的必測項目之一，通過進(jìn)行量測可以準(zhǔn)確掌握地表、地中的沉降情況。地表沉降觀測主要在隧道開挖范圍內(nèi)布置測點(diǎn)，對隧道開挖的地表、地中下沉進(jìn)行觀測，收集數(shù)據(jù)分析地表的穩(wěn)定情況。

根據(jù)設(shè)計與規(guī)范要求，在隧道埋設(shè)小于2倍洞跨地段進(jìn)行地表沉降監(jiān)控量測。本隧道的洞口段覆蓋層較淺，隨著隧道的深入埋深逐步增加。觀測過程中將觀測斷面主要布置在洞口段，分別在左洞和右洞洞口布置了兩個斷面，左洞兩個斷面樁號為K32+340，K32+360，右洞布置的兩個斷面樁號為YK32+380～YK32+420。每個斷面布置在隧道開挖范圍以內(nèi)2.5 m設(shè)置一個測點(diǎn)，隧道開挖范圍以外5 m設(shè)置一個測點(diǎn)，且淺埋段每個量測斷面觀測點(diǎn)不少于7個，見圖1。

2.3 水平收斂及拱頂沉降監(jiān)測

通過對水平收斂的量測，可以對隧道內(nèi)凈空收斂的收斂量和收斂速度進(jìn)行量測，并進(jìn)一步分析隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況。拱頂下沉的量測可以量測出隧道拱頂?shù)南鲁亮亢退俣龋瑥亩袛鄧鷰r的穩(wěn)定性，并可用于修正設(shè)計參數(shù)。通過進(jìn)行隧道水平收斂及拱頂沉降監(jiān)測，可以準(zhǔn)確判斷出隧道圍巖和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，為二次襯砌的施作提供依據(jù)，并可用于修正支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)。拱頂下沉可以判斷出隧道圍巖的穩(wěn)定情況，以便于及時采取有效措施進(jìn)行處理。

3 隧道監(jiān)控量測設(shè)置施工中的控制要點(diǎn)

3.1 測點(diǎn)布置及保護(hù)常見問題

1)測點(diǎn)埋設(shè)不及時。

測點(diǎn)應(yīng)及時布置，初期支護(hù)施工完成后即進(jìn)行測點(diǎn)布置，并采取措施進(jìn)行保護(hù)。然而，由于受到施工工序和現(xiàn)場施工技術(shù)人員重視程度不同的影響，監(jiān)控量測的測點(diǎn)布置經(jīng)常出現(xiàn)不及時的現(xiàn)象，有時甚至漏布或不布。這些問題在施工中非常常見，說明施工單位對監(jiān)控量測的重視程度不夠?，F(xiàn)場施工中，應(yīng)加強(qiáng)對監(jiān)控量測的現(xiàn)場管理，對沒有布點(diǎn)或少布點(diǎn)的工程項目，不允許其進(jìn)行下道工序施工。

2)測點(diǎn)埋設(shè)不牢固。

很多施工現(xiàn)場的測點(diǎn)埋設(shè)不牢固，松動，不能滿足正常的監(jiān)控量測需要。比如在進(jìn)行水平收斂布置時，布設(shè)的測點(diǎn)不穩(wěn)會直接造成測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)或測點(diǎn)損壞。這主要是由于工人埋設(shè)測點(diǎn)時敷衍了事，重視程度不夠。在每次監(jiān)控量測前，應(yīng)首先進(jìn)行測點(diǎn)的檢查，松動的測點(diǎn)應(yīng)采用錨固劑進(jìn)行固定。

3)反光片脫落。

在進(jìn)行監(jiān)控量測施工中，需要采用反光片配合施工。施工中應(yīng)注意保護(hù)反光片，防止反光片掉落造成量測數(shù)據(jù)失真。但由于反光片通常貼在鋼筋斜面或鋼板上，極易掉落，應(yīng)采用乳膠或植筋膠粘貼反光片。

4)測點(diǎn)破壞。

施工中應(yīng)注意保護(hù)監(jiān)控量測測點(diǎn)，防止在爆破作業(yè)或施工機(jī)械工作中損壞。為了預(yù)防測點(diǎn)被機(jī)械損壞，埋設(shè)的測點(diǎn)不宜過長，一般露出襯砌表面3 mm～5 mm。使用反光片的，量測時應(yīng)該將反光片擦亮，并在測點(diǎn)處做好標(biāo)志。如果不小心造成測點(diǎn)損壞的，應(yīng)及時恢復(fù)，并進(jìn)行量測，采集數(shù)據(jù)。

3.2 量測數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性的影響因素

1)數(shù)據(jù)精度。

為了保證測量精度，首先應(yīng)該采用科學(xué)正確的量測方法，其次要選擇精度高的儀器，最后操作人員要有足夠的量測技能和責(zé)任心。如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差較大，應(yīng)增加量測次數(shù)以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2)拱頂下沉數(shù)據(jù)真實(shí)性。

拱頂下沉的數(shù)據(jù)量測的準(zhǔn)確性與其采用的后視點(diǎn)準(zhǔn)確性直接相關(guān)，應(yīng)定期對后視點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，并選擇不同的后視點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)對比，保證量測數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

3.3 數(shù)據(jù)分析處理中的常見問題

1)出現(xiàn)假性預(yù)警。

如果數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)錯誤，監(jiān)測點(diǎn)出現(xiàn)問題影響準(zhǔn)確性，會造成假性預(yù)警的情況。當(dāng)出現(xiàn)假性預(yù)警時，應(yīng)對施工現(xiàn)場的量測數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，以杜絕類似情況的出現(xiàn)。

2)忽略預(yù)警。

采取布置量測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控量測的項目，通過數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確判斷是否出現(xiàn)預(yù)警。但個別監(jiān)測人員對通過隧道內(nèi)的圍巖地質(zhì)情況和支護(hù)狀態(tài)觀察所產(chǎn)生的預(yù)警掌握不好，從而導(dǎo)致出現(xiàn)忽略預(yù)警的情況，這就要求要提高技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。

4 結(jié)語

在隧道施工中進(jìn)行監(jiān)控量測，可以通過對量測數(shù)據(jù)的分析修正設(shè)計參數(shù)，正確指導(dǎo)施工。尤其是對于圍巖條件較差的隧道，必須按照要求進(jìn)行必測項目的監(jiān)控量測，并根據(jù)需要選擇選測項目。監(jiān)控量測的量測斷面、量測頻率和量測方法可根據(jù)施工規(guī)范進(jìn)行選取，在施工現(xiàn)場布點(diǎn)監(jiān)測，并加強(qiáng)對監(jiān)控量測的管理。通過對隧道監(jiān)控量測控制要點(diǎn)的分析，進(jìn)一步明確了隧道監(jiān)控量測工作的任務(wù)和要求?？傊?，在隧道施工過程中進(jìn)行監(jiān)控量測，可有效指導(dǎo)施工，保證施工安全。

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