隧道围岩监控量测技术在隧道施工中的应用

隧道围岩监控量测技术在隧道施工中的应用
随着我国经济的不断发展，隧道施工也越来越多。

隧道工程中必不可少的就是围岩监控量测技术，通过该技术能够实现对围岩稳定状态的实时反馈，确保施工的正确性与安全性，因此，该技术具有很高的应用价值。

文章针对围岩监控量测技术，先对该技术的重要性进行了分析，然后重点探析了其在隧道施工中的应用技巧，希望能够得到隧道施工人员借鉴。

标签：隧道施工：围岩监控；量测技术；应用
1、前言
在进行隧道施工的过程中，监控量测必不可少。

而围岩监控量测技术主要是应用于复合式衬砌隧道施工中，通过对施工过程的组织结构等进行实时监控，来提升施工的质量。

然而，施工现场变化多端，很多奇怪的地形情况给围岩监控量测带来了困难，文章将会通过对围岩监控量测技术的分析，对其进行一番调整，更好地应用于各类地形情况的隧道施工中，提升其应用价值。

2、围岩监控量测的重要性分析
一般意义上来讲，围岩监控量测技术的重要性可以体现在以下三个方面：其一，对围岩稳定性进行判断；其二，对支护、衬砌结构合理性进行判断；其三，对施工方法准确性进行判断，除了这些主要作用外，围岩监控量测技术还能够对施工安全进行判断，帮助提升隧道工程的经济价值，而在监控过程中检测到的数据也能够为隧道施工提供重要参考。

具体来讲，在隧道工程中加入围岩监控量测技术主要是出于以下五个方面的考虑：第一，为了对施工组织结构进行优化，隧道施工的地点地形情况不一，这使得单一的施工方式并不适用于所有隧道施工，必须对隧道施工地的地形等状况进行充分了解后才能够开始施工设计，而围岩监控量测技术能够帮助工作人员对隧道地质情况进行全面了解，从而进行预测、反馈，了解施工中有哪些需要注意的地方。

第二，围岩监控量测技术帮助确定支护时间。

通过监测，能够对隧道的一些信息进行了解，根据这些信息呈现的内容就可以判断支护形式、方法是否正确，若不正确，可以进行适当调整，确保安全性。

第三，帮助评价围岩稳定性。

通过围岩监控测量的实时进行，能够获得围岩的动态数据，对这些数据进行分析，判断其是否有很大的波动，了解施工中的应力分布及受力，从而确保任何突发事件都能够及时处理。

第四，根据围岩监控量测所得到的数据信息能够进行预先施工方案的调整，保证最佳的施工方案。

第五，提升未来隧道设计能力与施工能力。

3、围岩监控量测的施工应用分析
下面笔者将从量测主要任务、量测具体实施和量测数据处理这三个方面进行围岩监控量测技术的应用分析：
3.1量测主要任务
隧道围岩监控量测的主要任务包含以下几个方面：
（1）对隧道围岩级别进行查探，根据查探结果随时进行施工设计方案的调整。

（2）对隧道施工的地质情况进行探查，重点探查不良地质段，然后根据不良地质段的特点来采取相应的应对措施。

（3）通过实时的数据监测，进行组织结构的优化，并指导施工过程，确保施工的安全性。

（4）通过数据监控，掌握围岩的动态变化情况，了解支护受力情况与应力分布，从而评价围岩的稳定性，提早做出一些安全防护。

（5）通过数据监测进行施工方法与支护结构的评价，确保其合理性与安全性，可适当进行设计参数优化、施工方案调整，提高施工效率。

（6）提供二次衬砌支护的时间，既能保证安全，又能提高围岩的自承能力。

（7）通过围岩监控量测，对数据进行记录，为将来类似的工程提供参考借鉴。

3.2量测具体实施
3.2.1观测地质和支护状况
在进行隧道开挖爆破后，就要立即进行地质状况的观测，了解断层破碎带情况、断层岩石种类、围岩岩性、断层变质带、接触面填充性质、节理发育状况、开挖面松塌情况、开挖面稳定情况、有无地下水渗漏情况等等。

而在初期支护完成后，就要开始支护情况的观测，主要观测的内容包括喷层裂缝情况、锚杆拉曲情况、钢支撑压曲情况等等。

当然，还需要进行洞外观察，洞外观察的观察项目主要有地表沉陷情况、仰坡边坡稳定情况、地表情况以及地下水渗漏情况等等。

在对以上种种进行观测之后，需要将数据等信息记录下来，为接下来的工作提供参考价值。

3.2.2量测拱顶下沉及周边位移
为了判断围岩的稳定性，需要对围岩变形进行观测，由于围岩变形观测的直观简易性，会将其作为稳定性判断的重要依据。

进行量测时，方法如下：先进行断面观察，通过观察对测点进行安排，接下来在埋深小于30m的隧道地段断面按照5m的标准进行间距S的选取，而在埋深大于30m的隧道地段断面按照10m 的标准进行间距S的选取。

在确定好测断面后，就需要在测点处利用钻机钻孔，
同时埋设测桩，测桩需要带挂钩，并进行测桩的固定，固定工作利用的是早强锚固剂或者是速凝水泥，最后需设置好桩头保护罩后方可实施量测。

具体的测点布置如下图1、2所示：
其中，0点是拱顶下沉测量点，其他为周边测量位移点。

3.2.3量測地表下沉
一些隧道建设地段地质情况不够好，很多破碎、软弱的浅埋段，这时就需要进行地表下沉的量测。

具体的量测方法如下：先设置测点，测点设置在左右隧道轴线上的断面处，断面间距需要保持在10到15m之间，接下来就需要设置水泥桩，水泥桩安设在测点处，利用精密的仪器进行测量。

接下来进行隧道的开挖，一直等到开挖距离测点30m的地方时进行量测，而停止量测时需要满足两个要求：第一超过测点20m，第二沉降量稳定。

具体的地表下沉量测布置如下图图3所示：
3.2.4进行锚杆抗拔试验
进行锚杆抗拔试验的目的是测量锚杆所能承受的最大压力。

该试验十分重要，这是因为，如果锚杆的抗拔力不足，就会导致其不能锚固围岩，围岩将不稳定。

而进行试验时，采用的工具是拉拔剂，具体实施规范需要参照《公路隧道施工技术规范》，而锚杆的数量也要根据规范来进行确立。

事实上，锚杆的抗拔力与很多因素有关，材料质量、施工安装质量等都会影响到抗拔力，若检测到抗拔力不足，也要从这些方面进行考虑改进。

3.2.5布置选测项目
最后要进行选测项目的布置。

所谓选测项目是区别于必测项目而言的，它是必测项目的补充拓展，在一些特殊地段需要布置选测项目。

如图图4是典型的选测布置图：
在该图中，包含很多项目的布置，例如锚杆轴力量测、二次衬砌内应力量测、喷洒混凝土内应力量测等等。

3.3量测数据处理
在所有的量测工作进行完毕后，就需要对量测所得数据进行处理，要学会对数据进行筛选，去除掉一些误差过大的量测数据，保证量测数据的可靠。

接下来绘制图形保证量测数据的清晰明了，主要绘制位移量、位移速度随时间变化的曲线以及开挖距离与位移量的关系曲线，最终通过数据处理及以上图形绘制进行回归分析，最终得到位移一时间回归曲线，通过回归曲线进行净空位移量的确定，逐步进行围岩稳定性及围岩变形情况的分析。

可以通过回归曲线的分析来判断围岩情况是否正常，正常曲线表现为绝对位移值逐步减小。

这时围岩很稳定，可以进行接下来的其他工序。

而不正常的图形表现为有反弯点、位移变化异常。

这意
味着喷锚支护变形严重，需要采取一定的措施进行加固，加固措施可以是增加钢筋网、增加混凝土厚度等等，通过这些加固工序来保证工程的质量与安全。

4、结束语
综上所述，围岩监控量测技术在隧道施工中确实占据了很重要的作用，既能优化组织结构，又能够评价围岩稳定性，还能够确保支护时间、调整施工方法，具有很高的价值。

然而，如何做到将其更好地应用于隧道施工中还有待我们继续探讨，文章针对其应用，从量测任务、量测实施过程以及量测数据处理这三个方面进行了分析，希望文章中的应用分析能够给隧道施工者提供一定参考。