公路隧道施工中的现场监控量测技术分析

发表时间:2020/12/22   来源:《建筑实践》2020年26期   作者:傅鸣春
[导读] 在当前,我国正加大对基础设施的建设,根据相关数据显示

         傅鸣春
         辽宁省交通高等专科学校,辽宁 沈阳 110122
         摘要:在当前,我国正加大对基础设施的建设,根据相关数据显示,我国的公路里程以及覆盖范围越来越广。在这个过程中,由于我国地形多样,在其建设工程中,公路隧道的施工,在整体的公路工程施工过程中占据着重要位置。在我国的公路隧道的施工与设计过程中,主要运用的是监控量测技术。这种技术主要是对施工现场隧道的周围岩体做实时的动态监控测量,从而对隧道的施工做出指导。在这个过程中,需要对该技术做全面的了解与掌握,从而使施工在指导和设计的工作中可以进行优化,保障整个隧道工程施工的安全性。
         关键词:施工现场;公路隧道;监控量测技术分析
引言
         在对隧道进行施工的过程中,由于其地质地理条件较为复杂,要对隧道周围的岩石结构运动状态进行掌握是比较困难的,以至于在具体的施工过程中,其支护结构的方式,开挖的形式等因素,都会对隧道结构的安全与稳定性造成影响。面对这样的情况,必须要对其周围岩石的运动状态找出与之对应的物理力学模型,从而给予其正确的监控与反馈。监控量测技术的出现,可以将这一问题进行有效的把控。运用该项技术可以将其施工现场所测得的相关数据信息,进行有效的分析与研究,并通过此方法来判断其岩层的稳定性,其支护结构是否合理,进而保障在具体的施工过程中的安全性与稳定性。由此可见,该项技术在隧道施工中占据着不可替代的作用,同时也成为当前对隧道施工进行高效监控量测的重要手段。
1、该项技术的主要作用
         在进行公路隧道的具体施工过程中,其施工现场在地下部分,该部分是处于岩石介质之中。在对隧道进行开挖的过程中,其周围的岩石结构会因为松散以及形变的压力作用,进而出现岩体破裂或爆裂、岩体发生塑性变形、岩块产生坠落、滑动或位移等现象,与此同时,在这个过程中还会伴随隧道支护由于周围岩石变形而导致的裂缝或裂纹现象。
在具体施工的过程中,就需要对施工时间以及设计进行全面考虑,在对隧道进行施工时,要根据施工过程以及施工时间等数据信息进行指导设计和施工,进而使得在具体的施工过程中,可以构建出比较优良的建筑结构,保证施工以及运作安全。而监控量测技术对隧道以及周围岩石的稳定状态进行判断,从而为施工的安全、施工管理以及设计提供重要的数据信息,也成为必不可少的关键环节。对比过去的设计施工方式,该项技术的运用可以将施工之前的设计与施工过程中的设计进行融合,从而形成一个具有完整性的设计流程。
2、监控测量目的
         该项技术在施工过程中进行运用,其主要作用在于使施工过程更具有安全性,保证施工人员的人身安全。对此,在具体的施工过程中,必须要对该项技术高度重视,同时要将其监测的结果做系统性的处理,进而将相关信息反馈给对应的工作人员,使其科学的指导施工。在具体的施工过程中,通过该项技术做到信息的及时收集反馈,从而保障在施工过程中的安全,进而优化隧道施工的环境与经济效益。
3、监控量测技术的应用项目
         该项技术主要用于拱顶下沉以及周围岩石发生位移的情况进行量测,对这两个部分进行量测,就可以直观的反应围岩的应力状态发生的具体变化。对其位移情况进行量测,其主要目的是为了对其位移量和隧道内围岩的应力分布有全面的了解,进而可以准确的判断围岩发生的变形情况,对其提供可靠的数据参考。而在这个过程中,对支护压力以及永久支护结构的情况做及时的了解,就需要对层间支护压力以及围岩的压力进行判断。

使用该项技术可以根据不同的监测项目,对不同的围岩条件、支护方法、隧道内的周围岩石情况以及施工方式以及支护的状况做及时的观测。
4、监控量测的方法和流程
         首先,进行监控量测时必须要按照相应的操作流程。第一,要对地质勘察资料进行详细的分析,根据对其分析结果,制定相应的监控量测方案。其量测的内容包括了地表地质的观测预测,施工过程中的监控,还包括对围岩的状态、结构以及支护结构受力产生的变形进行量测。根据对这些环节的量测,进而对隧道施工的安全性作出预判,根据这些数据,在制定对应的应急措施以及将对应的支护参数进行修改,确保隧道施工的顺利完成。
在量测完成之后,按照其测得的结果,绘制出位移的速度以及位移量的变化,从而将隧道内的围岩位移发生的变化情况及时的反馈给相关施工人员。一般情况下,围岩变形的这个过程,在一定程度上会反映围岩经过应力之后,进而重新进行调整,建立起新的平衡。通常情况下,若围岩类别比较高的话,那么其变形值会相对比较小,稳定性就越高,时间就会越短。在这个过程中,需要对断面的相关数据进行分析,进而对其所测得到结果进行确认是否具有可靠性。在这对位移的数据进行分析时,主要是根据时间的动态曲线变化进行研究与分析,从而得出周围岩石的稳定程度高低,要对其进行确认,也主要是通过位移的规律变化得出。与此同时,在其具体的施工过程中,要对拱顶下沉以及隧道周边的数据进行量测,对围岩的位移状况以及速率进行实时观测,查看其位移是否有改变方向或速率是否有高低变化。当到了某一程度时,位移的速度将会在一定程度上趋于稳定状态。在对其进行监测的过程中,务必要对洞内外的相关数据以及具体施工情况高度注意,从而对施工项目进行实时的监测,进而获得准确及时的数据信息用于指导施工。
4.1拱顶沉降的量测
在对拱顶沉降进行量测时,主要是对在隧道内部的拱顶,对其下降发生位移的数值进行监控量测。对此,在进行量测之前,务必要选择好位置恰当的固定点,将此点作为参考点。然后在拱顶的中心位置处,进行钻孔的施工,将预埋件埋入,再将收敛尺悬挂在其中心位置,最后利用水准仪,必须是高精度的。若条件允许,还可以利用变形监测系统,利用该系统进行构建三维坐标测量系统,使这两个数值可以互相矫正、辅助。与此同时,使其与开挖面保持恰当的距离,同时洞口的浅埋段也应该保持合理的间距,若隧道较长,还需要在其隧道的深处设置监测的断面,断面与断面之间也需要保持合适的距离,从而保证在进行爆破之前,可以有效的读数。
4.2地表沉降的测量
在一般情况下,在开挖处时,其覆盖层都相对比较薄,在成拱之后,其稳定性能相对较差,从而导致地表非常容易发生沉降现象,对此,为了确保该浅埋段的施工质量安全,就必须要对其沉降量进行有效的监测。在对其进行具体的量测时,首先,需要在隧道的施工现场设置恰当的参考点进行固定,再利用全站仪进行高精度的观测,在整个的量测过程中,其量测人员必须要保持不变,位置也不能发生改变。对监测点进行布置时,必须要保持适当的监测点数量,监测点之间的距离也要合适,与拱顶沉降测量,这二者之间要保持测量频率相同。地表沉降的量测工作停止,则代表着永久支护结构施工完成,且彻底封闭。
4.3周边位移量测
进行周边位移的量测时,就是要对隧道内部的两点进行量测,观测其相对位移的变化情况。在具体的开发过程中,要实施观察是否存在欠挖或超挖的现象。在进行量测时,必须要对其水质情况以及地质条件做实时的监控,及时对突发性情况进行处理,还要对一些关键性的断面以及浅埋处的洞口做有效的量测,同时在每一个断面进行量测时,要至少有五个锚的固定点。
5、结束语
综上所述,在对公路隧道施工的现场进行量测时,必须要及时对相关量测信息进行掌握,对地理地质条件以及隧道周围岩石的结构状态及时全面的了解,进而在面对突发性事件时,可以有效的处理,及时的调整施工方案与方法,保障施工安全,让施工人员免受人身安全威胁,进而使整个工程的施工进度以及质量得到保证。
参考文献:
[1] 邵传恒.挂牌岭隧道监控量测[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2010, (03),8-11
[2]韩乐. 高速公路隧道施工监控量测技术应用研究[D].长安大学,2019.
[3]肖涛. 高速公路隧道施工监控量测技术研究[D].华南理工大学,2014.
[4]吕勇,荀长飞.监控量测技术在高速公路隧道施工中的应用探讨[J].科技向导,2012,(11):55.?
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