文/黑白陽

1 監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目和方法

1.1 監(jiān)控量測(cè)的必要項(xiàng)目

在高速公路進(jìn)行隧道施工的時(shí)候，監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目分為必要項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目。隧道施工是實(shí)地操作，要求監(jiān)控量測(cè)必須是跟隨隧道施工的項(xiàng)目同步進(jìn)行，且對(duì)隧道施工的現(xiàn)場施工情況和施工地質(zhì)有很詳細(xì)的了解。一旦其中有一部分不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)技術(shù)人員能立馬提出問題及修改方案，保證施工人員的安全以及隧道工程的順利進(jìn)行。監(jiān)控量測(cè)主要是通過對(duì)洞穴內(nèi)的變形收斂量的觀察，從而正確了解隧道施工的具體狀況。隧道施工的監(jiān)控量測(cè)主要是檢測(cè)出的一系列數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)利用物理計(jì)算公式、函數(shù)變化等得出與實(shí)際情況相差不大的理想狀況。隧道施工的時(shí)候，監(jiān)控量測(cè)的必要項(xiàng)目是支護(hù)狀況、地表沉降觀測(cè)、周邊位移、拱頂下沉量測(cè)等。

監(jiān)控量測(cè)的支護(hù)狀況，主要是量測(cè)施工隧道的圍巖地質(zhì)、襯砌支護(hù)以及地下水的情況。監(jiān)控量測(cè)的測(cè)量數(shù)據(jù)要求準(zhǔn)確無誤，否則會(huì)影響施工結(jié)果。施工隧道的圍巖地質(zhì)在進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)的時(shí)候，重點(diǎn)觀測(cè)圍巖地質(zhì)的穩(wěn)定性。圍巖地質(zhì)的穩(wěn)定性對(duì)于隧道施工是否能夠繼續(xù)進(jìn)行有很重要的作用[2]。當(dāng)監(jiān)控量測(cè)圍巖地質(zhì)的穩(wěn)定性不高時(shí)，應(yīng)及時(shí)上報(bào)施工人員，并聯(lián)系相關(guān)技術(shù)員對(duì)圍巖地質(zhì)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，從而避免產(chǎn)生安全事故，誤傷工作人員。襯砌支護(hù)主要是監(jiān)測(cè)施工進(jìn)行后初次支護(hù)的效果。測(cè)量所需要的數(shù)據(jù)，通過位移反分析法，用所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到實(shí)際結(jié)果，即圍巖初始應(yīng)力場和圍巖綜合物理學(xué)參數(shù)，并將實(shí)際結(jié)果與理論知識(shí)相對(duì)比，數(shù)值相差太大的話，就一一排查測(cè)量的數(shù)據(jù)；數(shù)值相差不大的話，就視為合格，隧道施工能夠正常進(jìn)行。監(jiān)測(cè)地下水的情況就比較容易，監(jiān)測(cè)機(jī)器在測(cè)到含地下水的地質(zhì)與其他地質(zhì)不同的時(shí)候會(huì)發(fā)出提醒，施工人員在進(jìn)行隧道施工的時(shí)候，注意地下水，防止地下水的腐蝕性影響隧道的使用壽命。如果地下水直接影響隧道施工的方向，則施工人員應(yīng)該商討其他路線避開地下水。

監(jiān)控量測(cè)的地表沉降觀測(cè)。地表沉降觀測(cè)主要分為三步。首先，基點(diǎn)布設(shè)。在施工隧道外圍挖出長寬為3～5 倍洞徑外的區(qū)域，用來標(biāo)出兩個(gè)基點(diǎn)；兩個(gè)基點(diǎn)的作用是校準(zhǔn)，參照兩個(gè)基點(diǎn)，再分別標(biāo)出其他水準(zhǔn)點(diǎn)，所有基點(diǎn)應(yīng)與附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得原始高程。

其次，測(cè)點(diǎn)布設(shè)。在將要量測(cè)的點(diǎn)的位置挖長、寬、深均為200mm 的坑，然后放入地表測(cè)點(diǎn)預(yù)埋件，測(cè)點(diǎn)周圍要用施工的混凝土蓋實(shí)，混凝土全部風(fēng)干以后才能進(jìn)行測(cè)量；在隧道施工現(xiàn)場一般用水準(zhǔn)儀量測(cè)，精準(zhǔn)度要求高的可以用用高精度全站儀進(jìn)行觀測(cè)[3]。

最后，監(jiān)控量測(cè)的周邊位移、拱頂下沉量測(cè)。在進(jìn)行周邊位移、拱頂下沉量測(cè)的時(shí)候，首先是選好周邊位移、拱頂下沉的測(cè)量點(diǎn)的位置，找出測(cè)量點(diǎn)后，先進(jìn)行初步支護(hù)。在初步支護(hù)以后，用風(fēng)鉆鑿出直徑為40mm、深度為200mm 的孔，并用1∶1 砂漿填滿鑿孔，待砂漿凝固好插入其上的測(cè)點(diǎn)固定桿時(shí)即可使用收斂計(jì)、水平儀及水平尺進(jìn)行量測(cè)工作。在進(jìn)行量測(cè)的時(shí)候要注意測(cè)量點(diǎn)，隧道施工時(shí)不能破壞測(cè)量點(diǎn)的位置，一旦破壞，就會(huì)影響施工的數(shù)據(jù)，進(jìn)而可能影響施工進(jìn)展；此時(shí)，應(yīng)有專門的作業(yè)員對(duì)周邊位移、拱頂下沉量測(cè)的過程進(jìn)行監(jiān)督。發(fā)現(xiàn)其中任何一個(gè)物件損壞時(shí)要及時(shí)上報(bào)，并展開維修。周邊位移、拱頂下沉量測(cè)的時(shí)間為隧道施工前期每天一次，后期一個(gè)月三次即可。

1.2 監(jiān)控量測(cè)的選測(cè)項(xiàng)目

監(jiān)控量測(cè)的必要項(xiàng)目主要是對(duì)隧道施工的一般路況分析，而選測(cè)項(xiàng)目則主要是對(duì)復(fù)雜路況的測(cè)量，起到的是對(duì)監(jiān)控兩側(cè)的必要項(xiàng)目進(jìn)行一個(gè)補(bǔ)充的作用。由上文可知，在進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)的必要項(xiàng)目時(shí)，耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力都很少，因?yàn)楸O(jiān)控量測(cè)的必要項(xiàng)目是一個(gè)確定性的項(xiàng)目，施工人員已經(jīng)有面對(duì)這些量測(cè)經(jīng)驗(yàn)。而選測(cè)項(xiàng)目不一樣，選測(cè)項(xiàng)目耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力都要略大于監(jiān)控量測(cè)的必要項(xiàng)目，有利有弊，當(dāng)選測(cè)項(xiàng)目耗費(fèi)的東西多時(shí)就決定了它的壽命與監(jiān)控量測(cè)的必要項(xiàng)目不一樣。隧道在施工完成以后，選測(cè)項(xiàng)目處在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境下，可以長期進(jìn)行量測(cè)監(jiān)察，甚至直接可以在下一個(gè)工程中使用，不用再次浪費(fèi)巨大的人力、物力、財(cái)力。

1.3 監(jiān)控量測(cè)的量測(cè)儀器

量測(cè)儀器的選擇是監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確的一個(gè)重要因素。在進(jìn)行隧道施工的時(shí)候，不管是監(jiān)控量測(cè)的必要項(xiàng)目，還是選測(cè)項(xiàng)目，對(duì)量測(cè)儀器都有一個(gè)較高的要求。量測(cè)儀器在隧道施工進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)的時(shí)候，耐腐蝕是很重要的一點(diǎn)；其次，穩(wěn)定性、耐水性也必須好；最重要的是量測(cè)儀器的準(zhǔn)確性。隧道能夠安全施工的前提是所有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，只要正確無誤的數(shù)據(jù)才能計(jì)算出實(shí)際結(jié)果，根據(jù)實(shí)際結(jié)果施工人員才能安全作業(yè)，避免產(chǎn)生不必要的安全事故。量測(cè)儀器在隧道施工引進(jìn)之初，施工人員應(yīng)妥善保存，不能因天氣、溫度等外部條件破壞了量測(cè)儀器的完好性。

2 監(jiān)控量測(cè)的成果與分析

2.1 監(jiān)控量測(cè)的成果

在過去的隧道施工中面臨了很多問題，沒有監(jiān)控量測(cè)的保障安全的前提，發(fā)生了很多安全事故。20 世紀(jì)70年代初，新奧法設(shè)計(jì)與施工逐漸傳入我們國家，監(jiān)控量測(cè)是新奧法設(shè)計(jì)與施工的主要內(nèi)容，也是如今我國高速公路的隧道施工成功運(yùn)用監(jiān)控量測(cè)的方法。通過對(duì)隧道施工進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，確保隧道施工的安全。但是，即使現(xiàn)在成功運(yùn)用監(jiān)控量測(cè)，隧道施工設(shè)計(jì)和監(jiān)控量測(cè)還是很難做到真真正正的結(jié)合，兩者之間也還是存在很多問題，測(cè)量的精準(zhǔn)度達(dá)不到要求、監(jiān)控量測(cè)的技術(shù)不夠成熟等等。在這種情況下，技術(shù)人員只有經(jīng)過不斷的創(chuàng)新和大腦風(fēng)暴，才能將隧道施工設(shè)計(jì)和監(jiān)控量測(cè)做到有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮隧道施工中的監(jiān)控量測(cè)應(yīng)該起到的作用。

高速公路的隧道施工的監(jiān)控量測(cè)雖然與一般的地鐵隧道或火車路段有很多的相同點(diǎn)，但也有很多不一樣的地方。由于高速公路路面基本存在24h 不間斷的車流，一旦隧道出現(xiàn)小的工程問題，就會(huì)直接影響行車的安全，甚至可能造成重大安全事故。正因?yàn)槿绱?，高速公路?duì)隧道質(zhì)量比其他普通隧道要求較高，但這也就同時(shí)表明施工人員在進(jìn)行每一步量測(cè)的時(shí)候，不能出現(xiàn)失誤；即便是在人為的情況下，也不允許有誤差，要盡可能將誤差減到最小。另外，監(jiān)控量測(cè)的時(shí)候要充分考慮所有方面，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的方案來應(yīng)對(duì)高速公路隧道施工中遇到的各種難題。

2.2 監(jiān)控量測(cè)的分析

高速公路對(duì)隧道的質(zhì)量要求比較高，而隧道施工有很多不確定性，因此對(duì)隧道的圍巖地質(zhì)以及支護(hù)等狀況進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，是保障隧道施工安全的最后一道關(guān)卡。監(jiān)控量測(cè)對(duì)施工人員的技術(shù)性要求比較高，在進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)的時(shí)候最少要有兩個(gè)施工人員共同作業(yè)。在對(duì)隧道施工進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確運(yùn)用時(shí)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：首先在進(jìn)行量測(cè)的時(shí)候，量測(cè)點(diǎn)的選擇非常重要，量測(cè)點(diǎn)不能受其他因素的干擾，否則會(huì)影響最后的數(shù)據(jù)及根據(jù)數(shù)據(jù)得到的結(jié)果；在進(jìn)行多次測(cè)量求平均值的時(shí)候，每次測(cè)量都必須符合實(shí)際情況，小小的誤差可能會(huì)導(dǎo)致很大的安全事故；同時(shí)，監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)要及時(shí)上報(bào)，關(guān)系圖要隨數(shù)據(jù)的變化而變化，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果及時(shí)調(diào)整關(guān)系圖的數(shù)據(jù)；監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)與施工的進(jìn)度同步進(jìn)行，監(jiān)控量測(cè)出的數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確而真實(shí)的反映地表現(xiàn)狀；用合適的函數(shù)代表監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)，根據(jù)函數(shù)的增幅變化算出大約值；初始應(yīng)力、巖體流變參數(shù)等根據(jù)監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算得出，按時(shí)上交給相關(guān)技術(shù)人員；應(yīng)隨時(shí)觀測(cè)監(jiān)控量測(cè)的圍巖地質(zhì)和支護(hù)的穩(wěn)定性，出現(xiàn)異動(dòng)時(shí)及時(shí)告知施工人員；通過監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算，提前預(yù)防隧道坍塌，以保證施工人員的安全；監(jiān)控量測(cè)的結(jié)果要按時(shí)上交給相關(guān)技術(shù)人員，一旦有異常的時(shí)候要第一時(shí)間調(diào)整相關(guān)參數(shù)，使其數(shù)據(jù)恢復(fù)正常狀況，以保證施工安全和投資人的合法權(quán)益。

監(jiān)控量測(cè)在高速公路的隧道施工過程中起到的作用是極其重要的，因此任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能粗心大意，不能因?yàn)橐粋€(gè)小小的錯(cuò)誤而導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故產(chǎn)生。監(jiān)控量測(cè)的相關(guān)工作人員在量測(cè)的時(shí)候，應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，減少誤差。另外，施工人員在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候也要觀察四周，有問題及時(shí)報(bào)告給上級(jí)。在監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時(shí)，施工人員和相關(guān)技術(shù)人員要一同檢查錯(cuò)誤，確保所得出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。每個(gè)工作人員細(xì)心地做好隧道施工的監(jiān)控量測(cè)工作，是高速公路建設(shè)順利完成的重要保證。

3 結(jié)語

綜上所述，監(jiān)控量測(cè)在高速公路的隧道施工過程中的應(yīng)用具有很重要的意義。由于高速公路的隧道施工過程艱難且地理位置不易施工，因此監(jiān)控量測(cè)是保障施工人員和隧道完整的最后一道關(guān)卡。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)通過對(duì)圍巖位移及初期支護(hù)變形等監(jiān)控量測(cè)，提供有關(guān)監(jiān)控信息依據(jù)，并加以科學(xué)分析，為以后工程設(shè)計(jì)與施工積累資料，確保隧道現(xiàn)場施工的指導(dǎo)及施工的安全性、經(jīng)濟(jì)性。在高速公路的隧道施工過程中，不管是施工人員還是相關(guān)技術(shù)人員都要秉承對(duì)人們高度負(fù)責(zé)的態(tài)度去進(jìn)行隧道施工這一項(xiàng)工作，盡最大的可能去減少誤差，避免人為原因造成隧道施工的安全事故。