王進

（中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司，西安 710065）

1 引言

在高速公路隧道施工時，首先要考慮施工的安全性和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，這樣，才能保障隧道施工的順利進行。對高速公路隧道的施工作業(yè)進行動態(tài)監(jiān)測，主要是通過對現(xiàn)場的施工數(shù)據(jù)進行分析和比對來判斷高速公路隧道是否安全。最近幾年，在高速公路隧道施工過程中，監(jiān)控量測技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。隧道施工具有工藝復(fù)雜、環(huán)境惡劣等特點，許多困難與危險都無法事先預(yù)知，并且，隧道施工所采取的構(gòu)筑方法、開挖方案、支護類型、支護結(jié)構(gòu)以及施工時機等要素都會對隧道的穩(wěn)定性造成一定影響。因此，對監(jiān)控量測技術(shù)在高速公路隧道施工應(yīng)用進行研究有著重要的意義。

2 高速公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)

2.1 高速公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)的介紹

現(xiàn)如今，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對于出行的舒適性和安全性要求也隨之提高。高速公路逐漸成為人們?nèi)粘３鲂械闹饕煌ǚ绞剑涫┕べ|(zhì)量受到了交通行業(yè)的廣泛關(guān)注，而高速公路隧道施工監(jiān)控量測是提高其施工質(zhì)量和安全性的主要途徑。在工程實踐中，應(yīng)用監(jiān)控量測技術(shù)能夠直觀地反映出高速公路隧道圍巖的變形情況、支護的下沉情況以及支護結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化（見圖1），并且能夠及時地發(fā)現(xiàn)高速公路隧道工程施工過程中存在的問題，可以幫助施工人員更加及時、高效地解決施工問題，并與實際施工情況相結(jié)合對隧道施工進行指導(dǎo)【1】。

圖1 某高速公路隧道內(nèi)支護情況

2.2 高速公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)的重要意義

隨著人們對交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日益重視，縣城區(qū)域高速公路“能通全通”政策的不斷落實，加之對施工期間環(huán)保理念的深入融合，以及在山嶺區(qū)域高速公路隧道的建設(shè)項目越來越多，隧道項目的施工對于高速公路工程而言都是重要的環(huán)節(jié)。監(jiān)控量測工作對于隧道項目施工發(fā)揮著關(guān)鍵作用，特別是在工程質(zhì)量控制、節(jié)約施工成本、把控施工進度方面有著突出效果，因此，必須要在開展工程的施工與組織設(shè)計工作中對監(jiān)控量測技術(shù)的應(yīng)用多加重視【2】。

一般來說，隧道工程實際上屬于地下工程的一種，其自身具有一定的復(fù)雜性、隱蔽性、量測難度較高等特性。再加上隧道施工本身也具有不可預(yù)見性等許多難題，在實際施工時，若是地質(zhì)環(huán)境較差，不僅會為技術(shù)人員帶來諸多難題，而且還易引起隧道塌方、突水等問題，情況嚴重時有可能會給現(xiàn)場的施工人員帶來生命威脅，進而導(dǎo)致施工無法正常進行，工程延期，使工程經(jīng)濟效益受到嚴重影響。隨著監(jiān)控量測技術(shù)的日益發(fā)展成熟，在實際工程中的普及應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)能夠全面、有效地對隧道施工中潛在的問題加以準確預(yù)測，進而使得問題得以有效解決處理，并制定出合理可行的設(shè)計方案。在未來的交通工程項目建設(shè)中，將監(jiān)控量測技術(shù)應(yīng)用于高速公路隧道施工中是一項必然舉措。不過也需要看到，在當前部分隧道施工項目中并未嚴格依照制定的監(jiān)控量測方案實施，而且安排的工作人員數(shù)量與資質(zhì)以及量測儀器都與方案要求存在一定出入。

3 高速公路隧道施工監(jiān)控量測的項目及內(nèi)容

監(jiān)控量測工作的開展是為了保證高速公路隧道施工的安全性，因此，施工單位應(yīng)該加強對高速公路隧道的監(jiān)控量測，并且將監(jiān)測結(jié)果反饋給專業(yè)人員，讓專業(yè)人員能夠?qū)ΜF(xiàn)場的實際施工情況進行分析和指導(dǎo)，進而保障高速公路隧道施工的安全性。除此之外，開展監(jiān)控量測工作還可以使項目的經(jīng)濟和環(huán)境效益得到優(yōu)化【3】。監(jiān)控量測的主要內(nèi)容為：監(jiān)控量測隧道圍巖的位移情況和拱頂?shù)某两登闆r，并通過位移情況來判斷隧道圍巖的受力情況。支護壓力襯砌內(nèi)的狀況是依照圍巖壓力與層間的支護壓力予以判斷而得出。按照監(jiān)測項目的不同來分析圍巖條件的特點，了解隧道圍巖支護方案與施工技術(shù)，確定支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測范圍，是量測工作的必測對象。

在隧道開挖施工環(huán)節(jié)，需要將監(jiān)控量測所得的數(shù)據(jù)信息作為重要參考依據(jù)，對隧道內(nèi)部的凈空變化以及洞內(nèi)狀況實行全面觀察?；趯Ω浇h(huán)境的位移情況的量測，能夠準確掌握隧道的穩(wěn)定情況與安全程度，從而通過這些信息數(shù)據(jù)來指導(dǎo)隧道的進一步施工。在實行監(jiān)控量測工作時，需要確保開挖、支護作業(yè)按照有關(guān)規(guī)定規(guī)范化進行，并依照施工現(xiàn)場狀況對施工方案進行及時調(diào)整，對監(jiān)測的目標和對象也要實行適當調(diào)整，處于隧道內(nèi)的施工任務(wù)需要從洞內(nèi)與洞外2 個角度進行詳細觀察，在對施工現(xiàn)場相關(guān)信息進行深入分析的基礎(chǔ)上，保障隧道施工工作的安全進行。此外，還需對已經(jīng)完成施工的區(qū)域進行定期觀察，并采取有效的應(yīng)急措施來解決支護結(jié)構(gòu)中頻繁出現(xiàn)異動的部位，嚴格依照有關(guān)規(guī)范標準實行洞內(nèi)外的監(jiān)察觀測，同時對觀察所得數(shù)據(jù)進行整理與存儲，為后續(xù)施工任務(wù)的開展提供指導(dǎo)依據(jù)。

4 高速公路隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)的步驟和方案

開展高速公路隧道施工監(jiān)控量測工作時，要嚴格按照預(yù)先設(shè)定的流程進行各項操作，首先應(yīng)當對地質(zhì)勘探資料進行分析,并根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的監(jiān)控量測方案【4】。在對地表下沉情況進行量測時，應(yīng)當埋設(shè)2 個基本點，并將這2 個基本點作為參考點，用來對比與原始標準點之間的差距，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)可以判斷隧道周圍支護的位移速度和沉降情況。施工人員要根據(jù)圍巖的位移情況得出圍巖的位移規(guī)律，進而判斷圍巖是否穩(wěn)固。此外，還需依照量測結(jié)果來繪制出位移量測結(jié)果與位移速度的變化圖表，作業(yè)人員可依照量測結(jié)果得知隧道內(nèi)部的圍巖與位移變化情況，隧道圍巖發(fā)生變形的過程能夠直接反映出圍巖通過應(yīng)力調(diào)整創(chuàng)建新的平衡過程。通常而言，時間越短，則穩(wěn)定性越佳、變形程度越低，圍巖類別則越高，對斷面的量測數(shù)據(jù)進行對比分析，從而判斷量測結(jié)果是否準確可靠。圍巖的物理量是隨著時間變化的動態(tài)曲線來進行回歸分析的，以此得出位移與變化規(guī)律，從而確定圍巖的穩(wěn)定性特點。在高速隧道施工過程中，需要對隧道周邊與拱頂下沉情況進行量測監(jiān)控，了解圍巖位移狀況是否有變更方向，以及位移的速度是處于持續(xù)降低的狀態(tài)還是持續(xù)升高的狀態(tài)。當其達到某一限值時，位移的速度會逐漸變得穩(wěn)定。在監(jiān)測工作中，應(yīng)當多加注意按照洞內(nèi)外觀察所得數(shù)據(jù)與實際施工情況來確定量測對象，修正錯誤信息，并對設(shè)計理念加以完善，最終得到正確的數(shù)據(jù)，以此指導(dǎo)隧道施工順利、安全地進行。

5 結(jié)語

監(jiān)控量測技術(shù)對于高速公路隧道工程的順利施工有著重要意義，在具體應(yīng)用時，應(yīng)當嚴格根據(jù)監(jiān)控量測方案對圍巖實行位移量測、拱頂下沉量測，并及時采取解決措施，使得施工人員人身安全得到有效保障。對圍巖的變化規(guī)律加以詳細掌握，可以有效解決隧道施工中的各項安全隱患，并基于對量測數(shù)據(jù)的深入分析，聯(lián)系地質(zhì)超前預(yù)報信息，對預(yù)留變形量、支護參數(shù)以及施工計劃進行及時優(yōu)化，進而提高高速公路隧道工程的安全性和穩(wěn)固性，推進我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。