隧道施工监控量测必测项目详解-中钢集团工程检测公司

隧道施工监控量测必测项目详解

发布时间：2022-07-30
作者：中钢集团工程检测公司
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摘要：随着我国城市轨道交通建设事业的快速发展，隧道工程已然成为社会发展的重要助力。在隧道项目的施工中，开挖工程的安全性极其重要。隧道监控量测作为掌握隧道围岩动力稳定性的重要性之一，也是隧道工程设计和施工需要的重要依据。只有对隧道施工现场进行监测和数据分析，才能够及时掌握隧道开挖情况和隧道周边围岩的力学变化及现场隧道开挖后围岩的稳定情况，最大限度地确保施工现场的安全。

随着我国城市轨道交通建设事业的快速发展，隧道工程已然成为社会发展的重要助力。在隧道项目的施工中，开挖工程的安全性极其重要。隧道监控量测作为掌握隧道围岩动力稳定性的重要手段之一，也是隧道工程设计和施工需要的重要依据。只有对隧道施工现场进行监测和数据分析，才能够及时掌握隧道开挖情况和隧道周边围岩的力学变化及现场隧道开挖后围岩的稳定情况，最大限度地确保施工现场的安全。

隧道监控量测目的：

隧道施工过程中使用各种类型的仪表和工具，对围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察，并对其稳定性进行评价，统称为监控量测。

在隧道的施工作业中，通过对隧道的地质状态、拱顶沉降、地表沉降及周边位移等进行实时的量测，通过对围岩的受力和支护结构内力量测，可以分析支护结构的工作状态，并对其做出科学合理的评价。可以通过对量测数据分析，及早发现隧道内部及外部环境中可能存在的不稳定性，减少外部环境对隧道的影响，提高隧道施工的安全性，避免发生塌方等事故。同时，也可以通过量测数据对结果进行全面分析，可以及时地对隧道的支护结构设计作出修改和调整，实现信息化施工。

隧道监控量测内容及方法：

铁路隧道在开挖、支护、运营的过程中，始终都存在着受力状态变化这一特性。按照规范和标准的要求，采用新奥法施工的隧道，监控量测是必要的工序之一。在隧道施工中，根据监控量测项目的重要性、可操作性等因素，将铁路隧道的施工监控量测项目分为必测项目和选测项目两类。

必测项目是每个隧道工程监控量测必须进行的项目，测得的数据将作为指导施工组织和设计，调整支护结构的必要参数。

选测项目量测的目的是通过其测得的数据为必测项目的数据提供验证和补充，从而保证必测项目量测数据的实用性和准确性。

隧道监控量测必测项目

（1）洞内外观察

洞内外观察在隧道每次开挖完成之后，应观察工作面状态、围岩变形、围岩风化情况，分析其完整性和稳定性，判断其与设计是否一致。

在围岩初喷混凝土之后，应观察是否存在裂隙和剥落，地表是否存在鼓起现象。

隧道洞外观察的重点，要放在洞口段及浅埋段，应观察地表是否出现裂缝、沉陷、边坡和仰坡稳定状态等，通过判断隧道的开挖是否影响到洞外，来分析隧道开挖及支护方法是否可靠。

洞内外观察是最能直接反映出隧道开挖对洞内外影响的一个项目，隧道施工过程中必须经常性地进行洞内外的观察，如围岩出现较大变形，应及时停止施工，待查明原因，分析处理保证安全后进行施工。

（2）拱顶沉降量测

拱顶沉降量测即测定隧道拱顶的下降位移值，这是隧道监控量测的重要内容。

进行拱顶沉降观测首先要寻找参考点。在拱顶打孔，埋入预埋件，悬挂收敛尺，选取标准高程点作为基准点，并将钢尺垂直放置在标准高程点上。在参考点及标准高程点之间放置水准仪，使用水准仪测量并计算出拱顶的标高，两次间隔内测量的高差即为拱顶沉降值。

测量后，应对所得数据存档并绘制拱顶下沉值随时间变化的曲线图，以方便进行分析，总结。

（3）地表沉降监测

通常情况下，在隧道开挖阶段，由于出入口的覆盖层较薄，成拱后其稳定性较差，因此容易发生地表沉降。此时，若施工方法不合适，极有可能带来塌方或者有害的地表下沉，对隧道施工安全造成威胁。

地表沉降监控量测的目的即量测地表下沉位移，总结地表下沉的规律，确保浅埋段的隧道施工顺利完成。

对地表沉降的监测，也应设置监测参考点，使用精度较高的全站仪监控，会得到较为精确的数据。在量测过程中，需保证“三不变”原则，即量测人员不变、量测位置不变、立尺位置不变。在设置监测点时，相同的量测断面应取不少于10个监测点，监测点间距应不小于3m。

（4）周边位移量测

周围位移量测就是监测隧道内壁两点的相对位移。量测的目的主要是判断隧道空间的可靠性，根据变位的速度确定围岩的稳定性及支护结构的安全性和合理性。

具体的量测方法：在预设点的断面，隧道开挖爆破并一次支护后，及早沿隧道周边按设计要求钻孔，埋测点。每个断面可布置三个测点，分别布置在拱腰和拱顶。使用收敛仪进行测量，同一条基线应进行两次测量读数，当两次读数之差符合精度要求时，取两次读数的平均值作为基线的长度。测量频率根据时间长短确定，在1~15天内，应每天进行两次测量；在16天~1个月内，每隔一天进行一次测量；在1个月~3个月内，应该保证每周测量两次；3个月后应保持每月测量一次。

结语：

我国规范明确规定，采用新奥法施工的隧道必须将监控量测作为一个工序，但很多施工单位对监控量测的重视度不够，导致出现安全隐患。因此，在隧道施工中，必须提高对监控量测的认识。隧道监控量测是一个动态的过程，必须及时监控，及时分析数据并反馈到施工作业上，只有这样才能最大限度地发挥隧道监控量测的作用，达到辅助施工的效果。工程技术人员应该选用多种有效的监控量测项目，及时采集及分析数据，互相分析验证，根据变化采取相应措施，从而确保施工安全，保证工程的施工质量。

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