朱磊
中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070
[摘 要]监控量测是新奥法的重要技术支柱，能够实时监控反馈围岩信息。在隧道施工的全过程，监控量测是必要环节。通过对监控量测数据进行分析和处理，指导现场施工，从而提高施工进度和质量。
[关键词]监控量测 测量 隧道
1研究背景与意义
20世纪90年代至今，我国的高速公路建设取得了令人瞩目的成就。高速公路通车的总里程数已经达到了世界发达公路的水准。公路隧道以及涵洞等地下道路在山区高速公路的建设比例也得到了提高。
我国的高等级公路建设中，公路隧道占比很高，是十分重要的组成部分。我国的隧道施工方案随着隧道的快速建设有了巨大发展。盖挖法、矿山法、明挖法等传统的隧道施工方法中，支护结构的设计理论与实际不是很相符，从而导致了支护效果的下降以及材料的浪费。新奥法拥有良好的施工效率和安全性，已成为了公路隧道建设中最常见的施工方法。
其中，监控量测是新奥法的重要技术支柱，能够实时监控反馈围岩信息。在隧道施工的全过程，监控量测是必要环节。通过对监控量测数据进行分析和处理，指导现场施工，从而提高施工进度和质量。
2隧道监控量测技术简述
隧道的勘察设计阶段，一般会进行工程地质勘察。但常很难查明施工区域内的不良地质体与灾害体的具体位置和类型。不明前方工程地质条件而进行的贸然施工，很容易引发安全事故。为了保障施工的安全，隧道开挖前，超前地质预报是非常重要的。
2.1监控量测目的
监控量测是使用多种量测、监控设备，在隧道开挖过程中出现的围岩形变以及支护结构形变、应力应变以及地面沉降等参数的量测。
隧道的监控量测工作，有三大主要目的。一是测量支护结构的内力和围岩应力，从而分析支护结构内的应力分布，进而确定现有支护结构形式可靠性。二是测量隧道内锚杆的应力，分析锚杆的安全性。三是测量隧道内的水平收敛以及拱顶下沉等参数，总结洞内围岩变形规律，为后续的二次衬砌施工提供数据支撑。
2.2监控量测内容
隧道监控量测内容一般包括：隧道净空收敛、隧道拱顶沉降、地表沉降、洞内外观测。
拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为：Ⅲ级围岩不大于30m，Ⅳ级围岩不大于20m，Ⅴ级围岩应小于10m。围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1～3个，水平收敛1～2 对。当发生较大涌水时，Ⅴ级围岩量测断面的间距应缩小至5～10m。实际施工时可根据现场情况灵活增减。观测时间应在工作面开挖以后12h内和下一次开挖之前测取初读数。
地表沉降测点横向间距宜为2m～5m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不小于H0+B（H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度）。在特殊地段应加密测点，范围适当加宽。
各测量点埋设在隧道开挖纵横向各（3～4）倍洞径外的区域，可埋设2个基点，以便互相校核，参照标准水准点埋设。所有基点应和附近水准点联测取得原始高程。
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（1）净空收敛量测
隧道净空收敛是指隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值，它是隧道开挖所引起围岩变形最直观的表现，采用收敛计进行量测。隧道开挖爆破后应尽早在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测点，先在测点处用小型钻机在待测部位成孔，然后将带有反光片的膨胀螺丝埋设进入稳定后即可量测。
量测净空收敛位移可为判断隧道稳定性提供可靠的信息，并根据收敛速度判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机。
（2）拱顶下沉量测
在每个量测断面的拱顶中心及两侧埋设测点，埋设方式及断面位置同月边收敛量测。隧道开挖后应及时进行拱顶下沉量测。通常情况下，隧道拱顶下沉是判断围岩是否稳定的重要标志。
（3）洞口浅埋段地表沉降量测
地表下沉量测在隧道浅埋处进行。在测点位置挖长、宽、深均为300mm的坑，然后放入地表测点预埋件（自制），测点一般采用Φ20mm的平圆头钢筋制成，测点四周用混凝土填，待混凝土固结后即可量测。
（4）洞内外观察
在隧道工程中，开挖前的地质勘探工作很难提供准确的地质资料，所以有必要在隧道每次开挖后进行细致的观察，通过观察可获得与围岩稳定有关的直观信息，可以预测开挖面前方的地质条件，根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。开挖面观察在每次开挖后进行。观察中发现围岩条件恶化时，立即采取相应处理措施；观察后及时绘制开挖工作面地质素描图，同时进行数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘察资料进行对比。
3数据处理
依据隧道现场监控量测的每日数据，对数据及时进行总结分析，绘制出隧道的变形量与时间的变化曲线图。通过各种数据，可以及时了解隧道施工过程中的净空收敛量测、拱顶下沉量测等变化曲线图。
每日监控量测的数据，应该及时做好数据整理，进行分析总结和汇报，确保隧道现场施工的安全，为隧道施工的全过程做好数据支撑。隧道的监控量测的现场数据分析总结，以日报、周报和月报的方式上报，从而及时指导隧道现场的施工。
4结语
监控量测资料可能从另一方面反映隧道施工的现场实际情况，是竣工文件中不可缺少的组成部分。由于隧道工程的复杂性，监控量测工作对于隧道的施工十分重要。监控量测工作贯穿整个隧道的施工全过程，应该高度重视隧道监控量测工作，及时反馈施工信息，为隧道安全施工提供可靠的技术信息，也为隧道施工的安全性与经济性提供了重要支撑。
参考文献
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2杨松.千枚岩隧道监控量测技术及应用[D].西南交通大学,2010.
3刘衍桐.隧道监控量测技术及其在施工中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2015.
4胡鹏举.隧道监控量测[J].四川建材,2018.
作者简介：朱磊，男，1992年6月出生，技术员，中建二局三公司基础设施分公司