高磊

摘 ? ?要：隨著技術(shù)生產(chǎn)力的提升，各地區(qū)被四通八達(dá)的道路連接起來，而隧道也在其中扮演了重要的角色。在隧道挖掘建設(shè)的過程中，對(duì)于山體以及施工現(xiàn)場(chǎng)的量測(cè)監(jiān)控是非常重要的。這是保障施工過程以及后續(xù)通車安全性的必要措施，必須得到施工建設(shè)人員的重視。本文敘述了小凈距公路隧道的特點(diǎn)及監(jiān)控測(cè)量的方式，提出小凈距公路隧道的監(jiān)測(cè)方案，并從多個(gè)方面分析了什么樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果會(huì)有什么樣的含義，從側(cè)面反饋出一些優(yōu)選的施工方案，希望可以對(duì)小凈距公路隧道的施工過程有所幫助。

關(guān)鍵詞：小凈距;公路隧道;監(jiān)控量測(cè)

1 ?引言

隧道的施工建設(shè)是一件非常危險(xiǎn)的事情，需要施工人員的格外小心，也需要建設(shè)者在整個(gè)的施工過程中都能夠做好安全防控工作，保證整個(gè)工程的順利進(jìn)行。量測(cè)監(jiān)控是保障施工現(xiàn)場(chǎng)安全的一種有效措施。尤其是在雙向八車道小凈距公路隧道的建設(shè)中，小凈距公路建設(shè)的工藝本就已經(jīng)復(fù)雜萬分，而雙向八車道的小凈距公路隧道在國(guó)內(nèi)更是罕見。整個(gè)施工過程中牽涉到的環(huán)節(jié)步驟，人力物力相當(dāng)之多，做好隧道的量測(cè)監(jiān)控工作就是在對(duì)這么多的資源投入負(fù)責(zé)，更是對(duì)生命的一種敬畏，值得認(rèn)真對(duì)待。

2 ?雙向八車道小凈距公路隧道

雙向八車道小凈距公路隧道的主要點(diǎn)其實(shí)是在小凈距隧道上。小凈距隧道是一種特殊的隧道，它的主要特征是其上下行隧道之間的最小凈距離小于施工設(shè)計(jì)的建議值[1]。這種情況一般都是由于外部的山體因素導(dǎo)致的，最初是人們?cè)谄炔坏靡训那闆r下的一種選擇，但時(shí)至今日，小凈距隧道在投資與施工技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)使得這種結(jié)構(gòu)的隧道建設(shè)越來越受到歡迎。小凈距隧道對(duì)于特殊地形的隧道建設(shè)有著不可估量的價(jià)值，同時(shí)，對(duì)于國(guó)家公路建設(shè)的規(guī)劃有著不小的推動(dòng)作用。

3 ?隧道監(jiān)控量測(cè)

隧道的監(jiān)控量測(cè)是在隧道的施工過程中進(jìn)行的，監(jiān)測(cè)人員使用各種監(jiān)控測(cè)量?jī)x器對(duì)隧道的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行量測(cè)。然后通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析來得出隧道施工對(duì)周圍環(huán)境會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響，隧道周圍的巖石是否足夠穩(wěn)定，以及隧道支護(hù)工作是否處于良好的工作狀態(tài)中。隧道的監(jiān)控量測(cè)有很多的方法，其中用的比較多的是新奧法。這種量測(cè)方式是和隧道的施工過程同步進(jìn)行的，可以同時(shí)監(jiān)測(cè)隧道的圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，是隧道建設(shè)中非常重要的一部分。

4 ?小凈距隧道監(jiān)測(cè)具體方式

隧道的監(jiān)測(cè)是以隧道工程的斷面作為監(jiān)測(cè)對(duì)象的，在隧道斷面上布置監(jiān)測(cè)設(shè)備的時(shí)候，要綜合考慮隧道相關(guān)的地質(zhì)情況，根據(jù)理論知識(shí)與監(jiān)測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷，選擇出最合理的布局并制定好相關(guān)的監(jiān)測(cè)方案。監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)要符合一系列的相關(guān)原則，同時(shí)，為了更詳細(xì)地掌握小凈距隧道在施工過程中其各級(jí)圍巖的穩(wěn)定性，除了在隧道的幾個(gè)代表性位置布置監(jiān)測(cè)斷面之外，還應(yīng)該布置有若干的輔助性監(jiān)測(cè)斷面，使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加詳盡，讓監(jiān)測(cè)者可以對(duì)隧道圍巖的狀況有更加精準(zhǔn)的判斷。

5 ?小凈距監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)項(xiàng)分析

監(jiān)測(cè)者在隧道中布置好監(jiān)測(cè)斷面之后，就可以靜靜等待監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集了。采集的時(shí)間段由監(jiān)測(cè)者根據(jù)需求自行選擇。在通過監(jiān)測(cè)設(shè)備采集到相關(guān)數(shù)據(jù)之后，檢測(cè)者就可以著手進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，對(duì)隧道圍巖以及支護(hù)結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行判斷了。在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程中，其主要的分析內(nèi)容有地表沉降，拱頂下沉及洞內(nèi)周收斂，圍巖內(nèi)部位移，錨桿軸力以及圍巖與初期支護(hù)壓力等。通過這些內(nèi)容的分析可以對(duì)施工的進(jìn)度，安全性以及施工工藝的優(yōu)劣有一個(gè)更精確的認(rèn)識(shí)，方便施工者進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整。

5.1 ?地表沉降

地表沉降是一種地表下沉現(xiàn)象，這是因?yàn)樗淼涝谕诰蜻^程中開挖面的圍巖擠出，圍巖和支護(hù)因?yàn)榈叵滤幌陆蛋l(fā)生固結(jié)，以及軟弱支護(hù)結(jié)構(gòu)下沉等原因造成的[2]。地表沉降在隧道挖掘過程中是不可避免的，但對(duì)其沉降量最好是控制在一個(gè)范圍之內(nèi)。將同一期內(nèi)的各個(gè)觀測(cè)位置的有關(guān)于沉降量的觀測(cè)信息在地形圖上標(biāo)識(shí)出來，繪制沉降曲線，根據(jù)沉降曲線的走勢(shì)來分析沉降量是否可控，以及施工工藝是否合理。對(duì)于有些觀測(cè)斷面，還需要繪制沉降量隨時(shí)間推移發(fā)生變化的關(guān)系曲線。若曲線變化逐漸趨于平穩(wěn)，則表示施工進(jìn)展順利，暫時(shí)不會(huì)有突發(fā)狀況，而當(dāng)前的施工方式也是可行的。

5.2 ?拱頂下沉及洞周邊收斂

隧道施工過程中，由于挖掘原因使得山體的應(yīng)力發(fā)生改變，從而導(dǎo)致隧道周圍的巖石發(fā)生收斂狀況。拱頂下沉及洞周邊收斂監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠直觀地表示出這種收斂狀況的大與小。一般來說收斂變化值是在一定的范圍內(nèi)的，若超過某個(gè)特定的數(shù)值，就會(huì)比較容易發(fā)生山體塌方現(xiàn)象，為隧道施工的安全帶來隱患。將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的收斂數(shù)據(jù)收集起來并繪制相關(guān)曲線，就可對(duì)拱頂下沉與洞周收斂在施工過程中的趨勢(shì)有所預(yù)估。當(dāng)然，收斂數(shù)據(jù)越小，曲線變化越平穩(wěn)，則表示施工的狀態(tài)越好。收斂數(shù)據(jù)受到地質(zhì)，隧道斷面，挖掘面積以及支護(hù)結(jié)構(gòu)等多個(gè)因素的影響。支護(hù)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，地質(zhì)條件相對(duì)較好，挖掘斷面相對(duì)較小，則隧道圍巖的變形就越小，就越有利于施工的進(jìn)行。

5.3 ?圍巖內(nèi)部位移

圍巖內(nèi)部位移指的是圍巖內(nèi)部的兩點(diǎn)之間的相對(duì)位移，位移量的大小能夠反饋圍巖的穩(wěn)定情況[3]。圍巖內(nèi)部位移與洞周收斂數(shù)據(jù)有一定的相關(guān)性，是對(duì)前者的進(jìn)一步補(bǔ)充。圍巖內(nèi)部位移測(cè)量一般使用鉆孔位移計(jì)進(jìn)行量測(cè)工作。對(duì)于監(jiān)測(cè)到的結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，可先根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制位移-深度關(guān)系曲線以及位移-時(shí)間關(guān)系曲線。若圖像表明相鄰的兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的位移突然發(fā)生變化，則說明兩者之間極有可能存在松弛圍巖界面，在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的架設(shè)的時(shí)候，要盡量讓錨桿長(zhǎng)度超過這個(gè)點(diǎn)。

5.4 ?錨桿軸力

錨桿軸力的監(jiān)測(cè)主要是為了通過對(duì)錨桿受力以及軸力大小的了解來判斷錨桿的支護(hù)效果，分析錨桿的選用是否能夠滿足隧道施工的需求。同時(shí)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于錨桿的布置間距也有著指導(dǎo)性的作用。理論上來說，軸力大小從施工的隧道邊緣向著圍巖的內(nèi)部逐漸呈減小趨勢(shì)，這說明隧道施工對(duì)于山體的影響是呈現(xiàn)向著外部的減弱趨勢(shì)的。另外，當(dāng)軸桿軸力數(shù)據(jù)普遍比較小且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軸桿的極限應(yīng)力的時(shí)候，則是在表明在隧道施工過程中所采取的支護(hù)措施是恰當(dāng)?shù)?，能夠起到比較好的支護(hù)效果。

5.5 ?圍巖與初期支護(hù)壓力

圍巖與初期支護(hù)壓力的大小以及其分布規(guī)律，能夠幫助檢測(cè)者分析支護(hù)的受力情況以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)效果。對(duì)于圍巖以及初期支護(hù)壓力的量測(cè)主要依靠埋設(shè)的壓力傳感器來實(shí)現(xiàn)。從壓力傳感器反饋回的數(shù)據(jù)可繪制為圍巖與初期支護(hù)壓力分布圖以及圍巖與初期支護(hù)壓力時(shí)程曲線。前者反應(yīng)的是監(jiān)測(cè)位置總體上的壓力值以及壓力值有無變化。后者則表示的是壓力值隨著時(shí)間變化的趨勢(shì)。一般來講，若總體壓力值較小，則表明支護(hù)施工的過程是順利的。而后面壓力值發(fā)生變化，則是因?yàn)楹笃诘氖┕げ僮饔绊懙搅酥ёo(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的接觸，這種變化是正常的，隨著襯砌施工的完成，這種變化就會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定。

6 ?結(jié)束語

雙向八車道小凈距公路隧道的建設(shè)是一個(gè)工程浩大的項(xiàng)目，對(duì)于國(guó)家公路的線型規(guī)劃有著深遠(yuǎn)的意義。為了不浪費(fèi)其在建設(shè)過程中消耗的龐大資源，讓整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)程更加順利。建設(shè)者一定要利用好隧道監(jiān)控測(cè)量帶來的信息數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中精確汲取到自己所需的與隧道狀態(tài)相關(guān)的內(nèi)容。及時(shí)發(fā)現(xiàn)隧道施工過程中遇到的問題，調(diào)整相關(guān)施工工藝，在把控好隧道施工建設(shè)的總體走向的同時(shí)做好施工安全的防范措施，幫助隧道建設(shè)的最終結(jié)果更加符合項(xiàng)目最初的預(yù)期，實(shí)現(xiàn)隧道建設(shè)與隧道使用的雙贏。

參考文獻(xiàn)：

[1] 甄衛(wèi)剛，劉淑紅，王自豪.小凈距公路隧道開挖圍巖變形的數(shù)值模擬[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2019（8）.

[2] 隋濤.小凈距曲線盾構(gòu)隧道的三維數(shù)值模擬分析[J].特種結(jié)構(gòu)，2019（1）：21～24.