监控量测技术在公路隧道中的应用 (2)
监控量测在洞冲里隧道施工中的应用
图 ３ 地 表 沉 降观 测 点 布 点 示 意 图
由图 ４不难 看 出 ：随着 时 间 的增 长 ， 一１点沉 ｌ
降逐 渐趋 于稳定 ， 当采用拟 合 曲线 时 ， 计最终 沉 降 估
ｌ２ ｌ
２ ｌ
２ ５
静锻遵蛙
０
ｌ ５ ０
３ ７卷
Ｏ
的测点位移与时间成 比例关 系， ２２ｍ 的测点位 而 ． 移与时间成非线性关系 ， 随着时间的变化 ， 位移逐渐
趋 于稳定 。
３ ５ 钢 架 内力数 据及分 析 ．
图 ６ 围岩 内部位移测点
根据 现场 实际 条件 ， 择 ｋ 选 ０＋９０ ｋ ２ 、 ｌ＋１０作 ６
３ 期
、
、 漤迥秸
疆
０２ ．
Ｏ
一
０２ ．
≥
５
ｋ Ｏ＋ ９ ０ ２
１７ ２ ２０
时 间 ／ ｄ
ｂ 测点３ ）
ｋ １＋ ｌ ０ ６
图 ７ 不 同 深 度 位 移 一时 间 图
Ｏ． ３Ｏ
图 ９ 钢 架 内力 测 点 布 置
—
＿一 ．
ｌ０７ ２ ８
一
０６ ．Ｏ
埋设 观测 点 ２０ｄ之后 ， 降速 率 小 于 ０ ２ ｍ／ ， ０ 沉 ．０ｍ ｄ
ｇ １ ２
暑
主 １ ０
翳 ８
６ ４
由公路隧道施工技术细则 （ ／ ６ ２０ ） Ⅲ ＴＦ０— ０ ９ 判定 地表 沉降 已经稳 定 。 ３ ３ 拱顶 沉 降数 据 及分析 ． 根据《 公路隧道施工技术规范》 的要求 ， 结合本 项 目的实 际情况 ， 隧道 进 口 ５ 开始 ， 隔 ５ 从 ０ｍ 每 ０ｍ
监控量测在阿尔格勒特山公路隧道中的应用
支护效果及 隧道 安全施 工具有 十分重 要 的意义 。其 主要作
用有：
安 山岩 、 山玢 岩等 。地 质构造相 对复杂 ， 安 隧址 区为 一短 轴 背斜轴部 ， 发育有一 系列 断层 和褶皱 ， 在隧道拟 穿越地段 ， 发
育有两条断裂 。 隧道 围岩 为 Ⅲ 、 、 级 ， 应 的 隧 道 结 构 设 计 类 型 为 Ⅳ Ｖ 对 Ⅲ 、 、 ａ Ｉｂ Ｖｑ Ｖ 型衬 砌 ， 用 光 面 控 制 爆 破 ， １ Ｉ 、 、 、 Ｖｑ Ｖ Ｖ 采 Ⅲ级 嗣 岩按 全 断 面 开 挖 ； Ｖ级 围 岩 按 上 下 台 阶 法 开 挖 。隧 道 支 Ｉ Ｖ、 护衬 砌 参 数 见 表 １ 。
阿尔格勒特山隧道为一座上 、 下行分离 式的 四车道高 速 公路长隧道 ， 右线全 长 ２５ ５ｍ， 线全 长 ２４ ９ｎ。隧道 最 １ 左 ７ ｌ
大 埋 深 约 ９ Ｉ暗 洞 最 小 埋深 约 ６Ｉ。 隧道 基 本 处 于 基 岩 裸 ５１， Ｔ Ｉ Ｔ 露 区 ， 岩 为泥 盆 系 呼吉 尔 斯 特 组 和朱 鲁 木 特 组 （ ２ 基 Ｄ ｈ＋３ ） ｚ
工 。 隧道 监 控 量 测 是 隧 道 新 奥 法 设 计 和施 工 的 重 要 组 成 部 分 ， 于 及 时 了解 隧 道 开 挖 后 的 变 形 状 况 ， 定 和 研 究 隧 道 对 确
【 文献标识码 】 Ｂ
（） ４ 积累量测数据 ， 为信息化设计与施工提供依据。
１ 工 程 概 况
２３ ３
施工 术与测量技术 麓 按
续 表
序 号
监测项
目
方 法 及 工 具
断 面 间距
ｌ～１ ５ｄ
监 测 频 率
１ ６ｄ～１ 月 个 １～３个 月 ３个 月 以后
监控量测技术在公路隧道病害反演分析中的应用
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ｎ ｄ ｎ ｖ ｒ ｉ ｙ Ｎ ｔ ｒ ｌＳ ｉ ｎ ｅＥ ｉ ｉ ｎ ｏ ｒ ａ ｆ ｅ ｇ ｕ Ｕ ｉ ｅ ｓ ｔ （ａ ｕ ａ ｃ ｅ ｃ ｄ ｔ ｏ ） Ｃ
成 都 大 学 学 报（ 自然科 学 版）
岩 别 面 设 璧 恩 要 布 罄 碧 垒 级 断 磬 间 距
备注 ‘ ￡
测布平图 点 设Ｉ 面
与监 控量 测技术 中需 要 特别 注意 的有 关 问题 ， 隧 为
道施工及隧道监控量测提供可借鉴的科学依据 ．
１ 隧道 工 程概 况
公 路工 程施工 隧 道 位 于 四川 省 巴 中市 巴州 区 ， 属 双 线 越 岭 隧 道 ， 线 里 程 桩 号 为 Ｋ１４＋１３ 左 ３ １ Ｋ１４＋８４ 右线里 程桩 号为 Ｙ ３ ３ ８， Ｋ１４＋１０～Ｙ ３ ２ Ｋ１４＋
收稿 日期 ： ０９—１ ２ ． ２０ ２— ５
根据ｉ Ｊ布设平面图， 见 Ｊ 『 周边位移量测布设具体 方 法 为 ： 道上 导坑 开挖时 布设 １２ ３ 测 点 ， 成 隧 、、 号 形
Ａ、 、 测 线 ， Ｂ Ｃ３条 下端 面 开 挖 时 布设 ４ ５点 ， 成 、 形 Ｄ Ｅ Ｆ３条ｉ 线 ， 、 、 贝 ４ 隧道 采用全 断面开 挖 时只需 布设
（． １西南石油大学 建筑 工程 学院，四川 成都 ６００ ； ． １５０ ２ 成都 大学 城 乡建设学院，四川 成都
３ 中国石油 西气东输管道公 司， 海 ． 上 摘
６００ ； １ １６
４ ０７ ） ３０ ３
２０２ ； ． ０ １２ ４ 中国石 油 西气东输 管道 公司豫鄂 管理 处， 湖北 武汉
２ 隧 道 监 控 量 测 断面 布 设原 则
隧道自动化监控量测及永久性监控量测技术应用研究
一、项目工程概况西安长大公路工程检测中心有限公司经陕西关环麟法高速公路有限公司统一招标，承担麟游至法门寺高速公路野河山隧道、石臼山隧道第三方监控量测，本项目采用隧道自动化监测。
二、项目实施的背景和动因在信息网络发展如此迅速的今天，将信息传递与智能应用合理有效地结合在一起，形成了能够实时掌握高速公路隧道变形情况的自动化监测系统。
一方面，传统的高速公路隧道人工监测已经无法满足建设期内的监测要求，对于变形数据无法及时获取并传递到相关各方；另一方面，自动化监测能够实时提供隧道内的各类监测数据信息、甚至是图像、影像信息，当出现异常时，能做到自动报警，这对于及时掌握安全隐患、控制变形等具有非常重要的保障作用。
因此，自动化监测也就成为高速公路隧道监测的最佳选择。
三、隧道自动化监测工艺及方法3.1 监测工艺（1）系统设备布置方案以通讯基站三公里范围内为一个监测单元结合自组网无线网桥技术，设置分布式无线数据采集器，安放于测试现场各测点附近，使得传感器输出的微弱信号传输距离最短，减少干扰及信号传输线路。
（2）网络控制器通过网线接到相近基站，保证与现场网络通讯传输距离最短，便于安装，节约成本。
同时保证数据稳定的通过基站形成的局域网传输数据。
（3）信号通过总基站传上服务器，并且存在数据库中。
（4）服务器管理软件会对数据进行自动初步分析，如果超限，会发送短信通知相关人员。
（5）管理部门可通过远程方式在办公室查看数据。
自动化监测信息组网图3.2 监测方法3.2.1 沉降监测拱顶沉降监测采用无线倾角仪，无线倾角仪是一种集角度换算沉降测量、数据采集、电源供电、数据通讯与一体的倾斜测量智能传感器，设备采用物联网单点通讯、自主休眠技术，结合自动报警紧急传输方式，保证数据的稳定性，可应用于隧道沉降自动化监测。
工作原理：设备读取显示出来的是倾斜率，计算沉降是变化值*倾角仪间距/1000就是沉降值，所以就是通过倾斜率以及相邻两个设备的距离测得相对位移。
监控量测在隧道塌方治理中的应用
２ 隧道塌方特征 、 成因分析和处置方案
为及时跟踪塌方的治理效果 ， 根据连拱隧道特点 、 坍 塌成 因和坍塌处置方案 ，在实施塌方处置同步对隧道监
控量测方案进行调整和进 一步优化 ， 保持长期持续观测 ， ①现场特征 。 经现场踏勘 ， 塌方区位于 Ｋ ２ ３０ ２＋ ６ 洞顶 形成 数 据链 及 时分 析 指导 施 工 。 上部 ， 地表为 冲积沟谷且该处为汇水带 ； 围岩 Ｖ类 ， 岩石 ３１ 监控 量 测 方 案 部 署 ．
裂 隙 较 发 育 且 洞 室 浅 埋 ， 覆坡 积 层 厚 仅 ８Ｔ； 处 掘 进 上 Ｉ １该 前 外 围坡 体 稳 定 ；掘 进 后 初 支 不及 时 且 暂 停 施 工期 间突
针对连拱 隧道工程特点 ，结合坍塌处置方案并考虑 左右 洞 之 间 甚 至不 同导 坑 掌 子 面开 挖 的 相 互 影 响 ，增 加
文 献 标 识码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ ６ ８ ３ （ ０ ２ １ — １ １ ０ １０ — ９７ ２ １ ）４ ０５ — ２
洞内产生收敛 ， 且在 连 拱 隧道 是 目前 国 内施 工难 度 较 大 的公 路 隧 道 ， 结 向掌子面临空面方 向突现 回弹变形 ， 构复杂 ， 开挖与支护交错进行 ， 而且可借鉴的相关工程实 偏应力作用下 ，隧道左上部有岩土体滑移趋势 。因此推 塌方的重要成因是不 同位置岩体的位移差异 ， 引发的 例甚少 ， 设计和施工方法都还很不成熟 。 对此类隧道坍塌 断 ，
发暴雨 ， 拱顶发生塌陷， 拱顶岩土体沿掌子面上部位塌落 沉降点 、位移点 的布设 ，扩大隧道周边地表沉 降观测范 至隧道内部 ， 后上部坡体无 出现明显 的位移和拉张裂缝 。 围， 并提高观测频率 ， 综合 统筹考虑地表沉降 、 拱顶下沉 、
监控量测技术在五指山隧道施工中的应用
时间 ｔ ｄ ／
图 １ Ｚ ３ ７ ０断 面 周 边 收 敛 位 移一 时 间 时态 曲线 图 Ｋ６ ＋ ６
总结 监控 量 测技 术 在 五指 山 （ 下转第 ８ ５页 ）
２１ 第 １ ０２年 期
赵 利 强 ： 区高速 公路 涵洞设 计 方法 的探 讨 山
出版 社 ，９ ３ １９ ．
２１ 地 表下沉 量测 ．． ４
隧道监控量测是新奥法施 工中的一个重 要环 节 ，其 主要 目的是 了解 各施 工 阶段 围岩 与支 护系 统 的动态变化 ， 判断围岩的稳定性和支护的可靠性 ， 确 定二次衬砌合理的施作时间， 为施工中变更围岩级别、 调整支护参数、 优化施工方案及施工工艺提供依据。 ２１ 监 测 内容及 方法 ．
从 图 ３可 以看 出地 表最 大 下沉 量 为 ２ ． ｌｌ ２６ １ｎ， ９ Ｔ＇
绘制好位移与时间关系的散点图后 ， 利用 Ｏ ｉｎ ｒｉ ｇ 软件对 时态曲线进行非线性指数函数 回归 ， 见图 １ 、 图２ 。由 回归 曲线 可 以看 出 ， 隧道周 边 收敛极 限位 移 值 为 ４ ５ ｍ， ． ７ｍ 拱顶下沉极限位移值为 ４ １ ｎ。 ４ ． ４Ｉ ｌ ４ ｎ 该断面开挖 ３ 后 ， ０ｄ 周边收敛和拱顶下沉变形均 已 非常接近 自己的极限值 ，此时周边收敛和拱顶下沉 速率 均小于 Ｏ ｍｄ 围岩达到基本 稳定 ， 以进 ． ｍ ／， ２ 可 行二 次衬 砌施 作 。 从上述分析可知 ， 回归曲线的相关系数都较高 ， 说 明 回归 曲线 与实 测数据 吻合较好 ，反 映 出 了隧道 围岩的变形趋势 ，因此通过对监测数据时态 曲线 的 回归拟合 ， 可以对围岩变形趋势进行预测 ， 为确定二 次衬砌的施作时间提供依据 。
３ 监 测应 用与 分析
公路隧道监控量测施工技术规范
公路隧道监控量测施工技术规范1.1 一般规定1.1.1 采用复合式衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，并在施工中认真实施。
1.1.2 量测计划应根据隧道的围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制。
同时应考虑量测费用的经济性，并注意与施工的进程相适应。
1.1.3 监控量测应达到以下目的：(1)掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；(2)通过对围岩和支护的变位、应力量测，修改支护系统设计。
1.1.4 采用复合式衬砌的隧道，施工、设计单位必须紧密配合，共同研究，分析各项量测信息，确认或修正设计参数。
1.2 量测内容与方法1.2.1 复合式衬砌的隧道应按表1.2.1选择量测项目。
表1.2.1中的1～4项为必测项目；5～11项为选测项目，应根据围岩条件、地表沉降要求等确定。
隧道现场监控量测项目及量测方法表1.2.1注：Ｂ为隧道开挖宽度1.2.2爆破开挖后应立即进行工程地质与水文地质状况观察和记录，并进行地质描述。
地质变化处和重要地段，应有照片记载，量测记录表见附录E。
初期支护完成后应进行喷层表面的观察和记录，并进行裂缝描述。
1.2.3 隧道开挖后应及时进行围岩、初期支护的周边位移量测、拱顶下沉量测；安设锚杆后，应进行锚杆抗拔力试验。
当围岩差、段面大或地表沉降控制严时宜进行围岩体内位移量测和其它量测。
位于Ⅲ～Ⅰ围岩中且覆盖层厚度小于40m 的隧道，应进行地表沉降量测。
1.2.4 量测部位和测点布置，应根据地质条件、量测项目和施工方法等确定。
1.2.5 测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数。
1.2.6 测点的测试频率应根据围岩和支护的位移速度及离开挖面的距离确定。
现场量测手段，应根据量测项目及国内量测仪器 1.2.7的现状来选用。
一般应尽量选择简单可靠、耐久、成本低、稳定性能好，被测量的物理概念明确，有足够大的量程，便于进行分析和反馈的测试仪具。
浅谈监控量测技术在高速公路隧道中的应用
一
面 小于 ５ 日时 ，１ ／２ｄ 次 ；开挖 面距量 测断 面大干 ５
态的 关 系。
、
卜 Ｉ０ ７
， 。
目程 技 术
浅 谈 监 控 量 测技 术在 高速 公路隧道中的应用
杨 婕 贵州交通职业技 术学院路桥系
摘 要 ： 目前，高速公路 隧道的建设已 广泛
道进 行 监控 量 测 ，可 以预 测预 报周 围岩土 的 变化 情 况 ，并优 化 设计和 指 导施 工 ， 以确保 隧道施 工 安 全 ，使 工程 投 资 更加 经 济合理 。本 文主要 就 高
工 程 质 量 、安 全 必 不 可少 的 手段 。 因此 对 隧 道监
控量测及其数据的整理分断面的位置选 择和量测删点的布置应合理。 ２应及时根据量测数据绘制水平相对净空变 ） 化、拱顶下沉时态 曲线及水平相对净空变化 、拱
顶 下沉 与开挖 工作 面的关 系 图。
３监控量测数据的采集和施工状态变化情况 ） ３ ） 地表沉陷。量测间隔时间为：开挖面距量 应紧密结合，及时有效的分析数据变化和施工状 采 用现 场监控 量 测技 术来设 计 与 施工 。通 过 对隧 测断面小于２ Ｂ时．１ 次／ｄ；开挖面距量测断 ～２ ４对初期的时态 曲线进行回归分析，选择与 ） 实测数据拟 合好的函数进行回归，预测 可能出现 Ｉ 级围岩及浅埋偏压的地段 ，在隧道的沿轴线方 Ｖ 最大拱顶下沉及水 相对净空变化值。 速 公路 隧道在 建 设 中监控 量 测 的项 目及 方 法加 以 向上设量测断面 ，两个断面之间相距ｌ ０～ｌ ５ ｍ， ５ ） 根据施工单位断提供的监控量测数据反分 介 绍 ，阐述 在 高速 公路 隧道 建 设 中的施 工 监控 量 分离式 单 洞隧道在每个断面可以布设５ 个测点，联 析求算初始应力、岩体拟弹模 、塑性 区范围、作 测工作 。 拱隧道在每个断面应布设７ 个测点。在选定的量测 用在二次衬砌上的荷载及岩体流变参数等 ，为动 关键词 ：监 测量 公路 隧道 控 断面区域，需要设１ 个通视条件较好、测量方便、 态设计提供信息和资料。 牢固的基准点，测点应埋水泥桩 ，然后测量放线 ６ 围岩及支护的稳定性 应根据开挖工作面的 ） 定位 ，在隧道开挖掌子面距测点前３ ０ ｍ处，用精 高速公路的主线一般通过的地方多为高山、 状态、净空水平收敛值及拱顶下沉量的大小和速 密水准仪进行量测，在隧道开挖超过测点３ ｍ ０ 并待 深 谷及陡坡 ，桥与隧道相连接，也有的存在于顺 率综合判定，并及时反馈到设计和施工中。 层、滑坡 、坍塌和浅 层软土等地质不 良的地方。 沉降稳定以后停止量测。 ７量测数据应有效的应用到高速公路隧道的 ） ２选测项 目的量测 ． 高速公路隧道一般包括连拱 隧道和分离式双洞 建设中，并准确的分析和判断量测数据变化 ，及 选测项 目量测是对必测项目的拓展和补充， 隧道两种形式 ，一般隧道的限界高为５ ｍ，限界 时反馈量测信息，应用到施工的指导设计和修改 宽是１ ．２ ｍ。 长大隧道经常穿越断层、溶洞、 对特殊地段、危险地段或有代表性 的地段进行量 支护参数中去。 ０ ５ 富水软弱破碎带等不 良地质，围岩级别变化比较 测 ，以便更 深入地掌握 围岩稳定状态 与支护效 ８通过监控量测保证隧道安全，预防隧道坍 ） 大 ，为保证隧道安全施工，不 留隐患，隧道施工 果；对 已完成的支护实施进行有效监控，并做 出 塌。 Ｌ 十 监控量测显得尤为重要。以下就监控量测的具体 评价 ；对来开挖地段提供参考信息 ，并指导设 ＇ 根据量测情况 ，对地表沉降、拱顶下沉 、周 和施 工。相对于必测项 目的量测，选测项 目的安 边收敛，每５ 方案、工作管理以及数据反馈加以重点介绍。 天将量测结果向上级主管部门上报一 装埋设比较 复杂 ， 量测项 目较多、时间长、费用 次，其它按月提交临拧量测阶段报告，如遇量测 监控量测的项 目 及方法 较大 ，但Ｊ优点是在工程竣工后还可以进行长期 数据异常及险情 ，第一时间将量测信息反馈到施 ｛ ＝ １必 删项 日的量 测 ． 对必测项 目进行的量测工作是为确保征施工 的观测。其内容包括 ：围岩深部位移量测、锚杆 工中去 ，诈由联络小组共同对此进行处理。联络 过程中的围岩稳定和施工安全而进行 的经常性量 轴力量测、围岩与喷射混凝土间接触压力量测 小组定时对量测分析成果与施工过程结合 ，调整 ： 测工作，通过对洞内变形收敛量测来监控涧室， 喷射混凝土与 ：次衬砌 间接触压力量测、喷射混 设计参数和施工方 ，在保证隧道结构安全和施 以达到稳定的状态并正确评价隧道的变形特征 。 凝土内应力最测、二次对砌内应力量测、钢支撑 工安全的前提下，使隧道投资更加合理。 其量测方法简单 、量测密度大、量删信息直观可 内力量测等。 总 结 ３ 量测仪 器 的选择 ． 靠 ，并贯穿在整个施工过程 中，它对监视围岩稳 根据监测数据和隧道 自身的工程监测规定， 在隧道监控量测 中，能 否取得准确、可靠的 对 边允许相对位移值 、周边位移速率 、拱顶沉 定 ，及指导 发计施工有 很大的作用 。其内容包 括：地表沉降观测、拱 顶下沉量测 、周边收敛量 数据，关键是对仪器的选择 。隧道属地 下工程 ， 降速 率等指标进行 判断 ，若监测指标 超过规定 仪器性能必须具备准确性、耐水性、耐久性和稳 值 ，则应及时反馈报警。绘制的曲线若出现反弯 测和地质围岩 、支护描述。在量测断面时，测点 ． 的布 置应根据隧道的地质情况 、 施工的具体方法 定性 ，并 目满足隧道工稃结构受力和围岩变形等 曲、突变、断点等现象 ，则应认真分析 出现的原 特点。因此综合考虑本工程的特点 ， 结合以往隧 因并采取相应应对措施 ，确保 工程的安全。在对 求确定，以确保测量结果准确无误 。 １ ） 地质和支护状况观察。隧道掌子面每次初 道工程监控量测 经验 ，必测项 目采用常规的机械 数据采集、擎理 分析上，通过隧道监控量测技 ｊ 这样可以保证量测数据的准确性和 可 术，可以达到以下 目的： 喷后 ，都可以通过肉眼使用地质罗盘及 尺等测 仪器量测 ， 量工具来进行埘岩性的观察 ，并描述掌子面结构 靠性 ；选测项 目则选用钢弦式传感器，此类传感 （） １确保 各隧道在施 工过程 中能安全顺利贯 面产状和记录 围岩地质情况 ：岩性 、岩层产状 、 器稳 定性好 ，量测所得数据 呵靠 ，并且传感器埋 通，预测掌了面前方围 岩变化； 裂隙、地下水情况、围岩完整性与稳定性。开挖 设和 量测 都比较 方便 。 【） ２通过监控量测指导设计，调整施工方法 ， ＝、 监控量测的成果与分析 后及初期支护后还应进行断面的布置 ，量测的间 修改支护参数，使 ｆ ： 程投资经济合理； 由于现场景测条件、量删手段及人为因素等 （） ３为隧 道工程建设管理积 累经验 、收集资 隔时间为每次爆破后 。 判断围岩类别是否与设 计相符时，可测量地 水流量，必要时应拍照做 原因，现场量测所得的数据不可避免会有误差， 料，总结出实用的｝术成果。 支 ｝ ｊ 凶此，监控量测技术在高速 公路隧道的建设 资料 ，观察支护的效果 ，并对其数据进行整理与 为了消除这种量测 【不可避免的必然误差和偶然 分析 ，找出其内在的规律 ，对围岩稳定性和支护 误差对量测数据分析的影响 ，要对现场量测所得 中有重要意义。 效果进行评价 ，然后采用位移反分析法，反求围 的数据进行回归分析 ，以预测数据的变化趋势， 岩初始应力场及围岩综合物理学参数 ，并 与实际 评价所测数据的可靠性和实用性。从工程地质条 参 考文献 ： 件来看，隧道 围岩（ 有第四季风化堆积物 ，全 （ 李卫星． 土） 结果对比、验证。 １ 】 监控量测技术在高速公路隧道中的应 Ｊ 交通世界 ，２０ （９ １ ０９ １） ２剧边位移 、拱顶下沉。拱顶 沉量测足指 风化 、强风化 、弱风化及微风化新鲜岩石 ，不同 用［． ） ２ ］ 监控测量技术在浦南高速公路隧道施 ｝ 』 在隧道开挖毛洞的拱顶及轴线左右各２ ｍ处，设 的工程地质条件 洞窒的安全稳定差异很大，｛ ［杨银伟． ３ 工中的应用【． Ｊ铁道建筑技术 ， ０７ （６ 】 ２０ ０） 土） ３ 个带挂钩的锚桩，钡桩下埋深度３ｃ 钻孔直径 是 ，从隧道悯 稳定的帆理看，主要靠围岩（ 的 ４ ０ｍ， ［ 王 国梁． ３ 】 高速公路隧道施工监控测量【 ． Ｊ 山西 ］ ４ ｒｍ，用快凝水泥或早强锚固剂将其固定 ，然后 自身稳定与支护作用来共同承担。由于隧道工程 建筑，２０ ３ ） ２ ａ ０ ９（５ ・ 用精密水准仪、塔尺 、钢卷尺 、水平仪及水平尺 的这种特殊性 、复杂性 和隧道围岩的不确定性 ， 【 周开展． ４ ］ 高速公路隧道监控量测及应用ｆ． Ｊ湖 １ 量测，量测的间隔时间为１ ５ ，ｌ 次／ｄ ～１ｄ ～２ 。 对隧道围岩及 支护结构进行监控量测是保证隧道 南交通科技 ， ０８（４ ２０ ３ ）
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监控量测技术在公路隧道中的应用
:公路隧道已广泛采用新奥法设计与施工,现场监控量测是新奥法设计与施工的重要组成部分。
通过对隧道进行监控量测,可预测预报围岩变化,优化设计和指导施工,确保隧道施工安全,使工程投资经济合理。
通过对公路隧道的拱顶下沉、水平收敛、地表沉降、喷层应力、钢拱架应力等多项涉及围岩稳定性及支护合理与否的参数进行跟踪量测, 实时确定了合理的二次衬砌施工时间,成功避免了施工中重大安全事故的发生,确保了隧道施工安全和质量,对隧道施工具有指导意义。
关键词: 公路隧道新奥法监控量测
隧道围岩变形量测是新奥法现场量测的首要内容，是确认或修改支护设计参数和判别围岩稳定的依据，是保证隧道施工安全的一项重要措施。
为了保证隧道的设计净空断面，监理人员应严格要求施工单位按规定进行拱顶下沉和净空量测，量测数据及分析结果应及时与设计进行比较，掌握地表沉陷、围岩和支护的工作状态，对围岩稳定性作出评价，确定或调整支护结构、支护参数和支护时间；评价支护结构的合理性及其安全性，并对设计和施工的合理性进行评估和信息反馈，以确保施工安全和隧道的稳定。
一隧道围岩的量测
1.1 隧道监控量测的必测项目
为了保护隧道的顺利开挖及二次衬砌的时间，隧道围岩的量测必测项目一般包括地址及支护状况观察、周边收敛量测、拱顶下沉量测、地表下沉。
地质及支护状况观察包括岩性、岩层产状、结构面、溶洞、断面描
述、支护结构裂缝等；周边收敛量测是量测隧道周边位移，了解收敛状况、断面变形状态，判断稳定性；拱顶下沉量测是监视拱顶下沉，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性；地表下沉是根据地表下沉位移量判定隧道开挖对地表下沉的影响，以确定隧道支护结构。
1.2 隧道监控量测的选测项目
隧道围岩量测的选测项目：围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、衬砌应力量测、围岩压力量测及支护压力、型钢支撑应力量测及弹性波测试。
围岩内部位移量测是了解隧道围岩的松弛区、位移量及围岩应力分布，为准确判断围岩的变形发展提供数据；锚杆轴力量测是根据锚杆所承受的拉力，判断锚杆布置是否合理；衬砌应力量测是根据量测二次衬砌内应力、喷射混凝土层内轴向应力，了解支护衬砌内的受力情况；根据围岩压力及层间支护压力，判断复合衬砌中围岩荷载大小，判断初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况；量测型钢支撑内应力，推断作用在型钢支撑上的压力大小，判断型钢支撑尺寸、间距及设置型钢支撑的必要性；通过声波测试，判断围岩松动区大小、裂隙发育情况。
二隧道围岩量测的手段要求
量测数据的质量好坏直接影响监控的成败。
监控现场量测手段应满足下列要求：
1、尽快埋设测点。
隧道开挖过程中，围岩压力场、位移场的变化与开挖作业面的空间位置密切相关。
一般情况下，位移的变化在量测断面前后总计两倍洞径范围内最大。
为了全面量测应力、位移的变化值，要求测点埋设紧靠开挖作业面，且要尽快埋设，以减少对施工的干扰。
第一
次测试宜在埋设测点后立即进行，以便取得初始数据。
应注意一次量测的时间宜尽量短。
2、所埋设的长期有效的传感元件要有较好的防振、防冲击波的能力。
3、测试的数据应直观、正确、可靠。
隧道开挖、支护作业是连续循环进行的，信息反馈必须及时、全面，不影响施工。
为了便于信息反馈，测试数据以直观为好，即测得的数据不需经过复杂的计算就可直接应用。
4.、测试仪器要有足够的精度。
三量测方法
3.1 地质及支护状况观察
每次爆破后和初喷后，通过肉眼观察、地质罗盘仪和锤击检查隧道各个掌子面，描述和记录围岩地质情况，岩层产状、裂隙、溶洞、地下水及支护效果，对围岩稳定性进行评价，判断围岩类别是否与设计相符。
必要时应拍照、测量地下水流量，每一量测断面均要填写记录表并画出地质素描图。
对开挖断面附近的初期支护状态进行观察和描述，是直接判断围岩、隧道稳定性和支护结构参数合理性的重要手段。
3.2 围岩周边收敛的量测
隧道主办收敛是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杆或球头测桩，埋设深度约为20~30mm，钻孔直径为40~50mm，用快凝水泥固定，测桩球头需设保护装置。
量测基线网见图1，周边位移测点为测桩1、
测桩2。
3.3 拱顶下沉的量测
通常情况下，浅埋隧道的拱顶下沉及地表下沉是判断围岩是否稳定的重要标志。
拱顶下沉会向上传至地表，地表点的下沉值一般比拱顶点的下沉值要小，而围岩又破碎时，地表下沉值接近于拱顶下沉值而形成整体下沉。
通过测定拱顶点的垂直尾翼隧道开挖面的变化情况，即可判断隧道的稳定性。
拱顶下沉量通常在周边收敛测量一断面的拱顶轴线处设1个带钩的测桩来吊挂钢卷尺，用精密水准仪量测隧道拱顶绝对下沉量，如图1测点3所示。
3.4 锚杆轴力的量测
在隧道锚杆孔内埋入测力锚杆，测量隧道围岩内部不同深度锚杆的受力。
3.5 地表下沉的量测
在隧道浅埋的地表测试范围内埋设沉降观测点，用精密水准仪量测观测点的绝对下沉量。
地表下沉量测断面纵向间距同隧道埋深的关系见表1。
表1 量测断面纵向间距m
隧道埋深H
量测断面纵向间距H2D(D为开挖跨度) 20~50
DH2D
10~20
HD
5~10
3.6 围岩内部位移的量测
在隧道锚杆内埋入多点位移计，量测隧道围岩周边相对于围岩内部不同深度的位移。
3.7 围岩与初期支护接触压力的量测
在围岩与初期支护间埋设压力盒，量测围岩与初期支护间接触压力。
3.8 初期支护与二次衬砌间接触压力的量测
在初期支护与二次衬砌间埋设压力盒，量测初期支护与二次衬砌间接触压力。
3.9 钢支撑应力的量测
把钢筋计焊接在钢支撑上，量测钢支撑应力。
3.10 喷射混凝土轴向应力的量测
在喷射混凝土施作过程中，把应力计埋入喷射混凝土层内，量测喷射混凝土的横向应力。
3.11 二次衬砌应力的量测
在模筑混凝土浇注过程中，把应力计埋入混凝土内，量测二次衬砌内应力。
3.12 围岩弹性波的量测
用HF-D型智能声波仪采用单孔法或跨孔法测定围岩中不同深度的岩体波速，以确定围岩松动区范围和岩体的完整性。
四量测数据的处理和围岩的稳定分析
在现场监控量测中，由于量测条件、外界环境影响，加之操作时的人为因素，给测试数据不可避免地带来了偶然误差，实测值需经过一段的数字处理才能加以应用，因此必须进行数学上的回归分析。
在一般的现场测试中，所测数据大多数是反映两个变量间的关系，这类问题的分析包括一元线性回归和一元非线性回归两种情况。
根据实测位移值，选择曲线函数，用回归分析来处理数据，作出实测值三点曲线及回归函数曲线图，然后进行位移分析，进而来判定围岩的稳定性。
周边水平位移曲线，可以实测围岩净空变化值的大小，以判断围岩是否进入稳定状态；拱顶下沉曲线，可以实测拱顶下沉量，以判断现有的初期支护是否有效地约束围岩变形的增长。