邹权+公路隧道施工监控量测预警及信息

公路隧道施工监控量测预警及信息

邹权

中交三航局南京分公司江苏南京 210000

摘要：施工期间通过对围岩状态进行监控量测能为施工单位做出有效的预警。通过公路隧道的监控量测能及时了解到施工后围岩的实际情况，掌握存在的安全隐患，及时做出调整措施，根据实际情况改良施工方案，能保证施工的顺利进行。隧道施工期间的监控量测预警，能为施工单位评定隧道的施工安全提供真实客观的信息，能及时发现安全隐患，便于及时处理，能真正实现动态信息化施工。

关键词：公路隧道；施工；监控量测；预警

公路隧道施工，根据隧道的埋深、长度、所处的地质条件差异等的不同，会面临不同的施工难题，其主要有塌方、突泥、突水等，并且当隧道所处的地质环境愈复杂施工难度愈大。借助隧道的施工监控量测，能有效了解到隧道工程的规律及特点，能够为今后的类似工程提供参考。隧道围岩本身较为复杂与特殊，在实际施工期间需要结合现场围岩的实际情况进行稳定性分析，当前还没有一种可以准确、全面分析围岩各种情况的方法，这也是今后监控测量信息反馈分析法的重点。

1公路隧道施工围岩变形的各影响因素

首先是围岩的级别，这也是影响围岩变形最为关键的因素，通常级别越低表面围岩状况越好，也越完整，若围岩级别越高，就表面其节理裂隙发育，岩体破碎，其变形位移越大，所需要的稳定时间也就更长。其次是地应力，也就是岩体初始应力，这是进行隧道开挖施工期间围岩变形破坏的根本作用力，由于隧道施工会导致地应力重新分布，当部分区域的地应力大于围岩强度的时候，就可能会出现围岩变形较大，造成失稳。再次是埋深因素，隧道埋深越大，其地应力也会相应增加，围岩变形量也会逐渐增加。最后是工程因素，这主要包括了开挖方式、隧道位置、支护类型等。公路隧道施工受着众多因素的影响，为保证施工的顺利开展，务必要充分了解隧道围岩变形规律及特点，综合考虑各方面因素进行施工方案的制定。

2公路隧道施工监控量测分析

2.1隧道内外地质情况及支护状况

隧道施工期间，若仅仅凭借开挖前的勘查资料，难以了解到隧道围岩的实际情况，不能及时掌握围岩的状态与问题。因而施工期间，需要对开挖工作面附近的岩石围岩情况进行详细的观察，拍摄照片，并对关键区域进行地质素描，还要观察开挖后的支护动态。通过详细的观察，能够对隧道围岩的稳定性进行判断，并且可分析支护结构的稳定可靠性。

2.2隧道周边位移量测

通过对隧道周边位移进行量测，能够最直接清楚地了解到隧道围岩应力状态的变化情况。借助周边位移量测能对隧道空间的稳定性进行判断，有效指导现场展开施工，并可衬砌预估围岩的稳定程度以及二次施作的最佳时间。

2.3隧道浅埋段、偏压洞口、岩堆、山间洼地等的地表下沉量测

隧道洞口处及浅埋隧道往往都处于岩体破碎，且自稳时间短的围岩中，施工方法不恰当容易出现地表沉降、塌方等问题，若此时地表有建筑物则可能会造成其损坏。而浅埋隧道的开挖，造成地层沉陷从而影响到地表的可能性极大，因而在浅埋隧道的施工中，必须要做好地表下沉量测工作，尤其是城市隧道施工中，地表下沉的量测更加重要。量测之后能够了解到地表的下沉量值、下沉的稳定时间以及随着施工的进一步开展地表下沉的规律与特点。

2.4锚杆抗拉拔力试验与锚杆轴力量测

通过锚杆的抗拉拔力试验能够测量出其所可以承受的最大拉力，可通过此指标了解到锚杆质量及安装情况的优劣。若是锚杆的抗拉拔力较弱，其就难以发挥出锚固围岩的功能。量测锚杆轴力能够清楚的掌握锚杆的具体工作情况，将其结合位移量测综合考虑，可对围岩的发展规律进行判定，可得到围岩内强度下降区的界限，从而可以队锚杆支护效果进行评估。

2.5围岩内部位移量测

对围岩内部进行位移量测的主要目的在于帮助判断浅埋、强构造岩体内部的围岩稳定情况及支护效果，能够有效保证施工的质量，降低其施工的危险系数，同时还可以优化锚杆的设计参数。隧道围岩内部的位移测量主要包括了隧道内部不同深度各点的位移情况。

2.6围岩压力量测

当隧道进行施工的时候，围岩会趋向于净空方向产生变形，而支护结构则需要尽可能阻止此类变形，如此就会造成围岩对支护结构产生一定的压力。围岩压力量测的主要目的在于清楚掌握围岩压力的分布情况及量值，用于对围岩的稳定性作出判断，并可进行二次衬砌安全性、稳定性的分析。

3公路隧道施工监控信息分析

在施工现场所获得的原始数据有着一定的离散型，并且数据中也存在测量误差甚至测试错误的数据，若不对数据进行进一步，量测数据难以直接利用。量测数据处理的目的在于可对同一测量断面的数据进行对比，能够保证测量数据的真实准确性，并且还可以通过对数据的分析，发现随着时间变化围岩的变形规律，从而能评估支护系统及围岩的稳定状态。因为原始数据的存在离散性，因而按照原始数据进行物理量等岁空间、时间变化的曲线图可能存在上下波动的情况，加大了分析的难度，因而需通过数学处理，将原始数据整理成经验公式或者实验曲线。

4公路隧道施工安全风险预警管理

4.1预警管理原则

第一，必须秉承科学性原则，要结合公路隧道的施工特点，结合所获得的资料综合分析，找出施工期间安全风险中存在的内外环境因素以及主要因素、次要因素，重点突出隧道施工存在安全风险的主要方面，并将其征兆用一定的数据表明，经过综合处理，使其输出为预警信号图，能够指明公路隧道施工的安全风险情况。第二，坚持代表性与全面性结合，预警管理必须要足够全面，但其同时也需要代表性，要综合考虑各类风险影响因素，才能最真实的反映出预警情况。第三，具有系统性，公路隧道施工的安全预警是相当复杂的，其需要从不同的角度出发进行分析，存在多重因素，其为一多层次的系统，必须要各个层次有机结合，才能形成有序、完整的系统，更好地反映出隧道施工安全风险情况。第四，管理应当具备动态性，安全风险预警本就是一动态的过程，需要进行连续性的监测及预警。并且在公路隧道施工安全预警管理中，其指标的选择不仅仅是过去及当前获得的信息，更需要着眼于未来，关注其在今后的发展趋势。因而公路隧道施工安全预警管理，需要根据实际的信息作出及时调整。

4.2公路隧道施工安全影响因素

隧道施工安全影响因素主要有四大方面，首先是施工组织，其实用于进行施工全过程各活动的技术、经济指导，是保证工程正常有序开展的保障。其次是施工监测，公路隧道施工期间，需要对隧道的围岩进行实时监控量测，以便能够及时了解围岩的情况及支护结构是否处于稳定状态，使用量测结果可以优化支护设计参数，提升施工质量，并且通过监控量测可预知安全隐患，便于及时采取相应措施，保障施工安全。再次是安全措施，其包括了排水、意外伤害处理、通风等，主要目的在于保证公路隧道施工的安全，避免出现安全生产事故。最后是水文地质，在公路隧道施工中，其影响囊括了自然环境、不良地质、特殊地质，其中自然环境主要指的是暴雨、地震、洪水等；不良地质区域的条件较为复杂，要注意实施检查，及时