摘要：本文根據隧道的地質(zhì)情況、施工組織特點(diǎn)，論述了監控量測具體的實(shí)施過(guò)程以及與設計、施工的關(guān)系。

　　關(guān)鍵詞：隧道；監控量測；應用

　　1、前言

　　隨著(zhù)我國改革開(kāi)放不斷深化，國民經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，在山區公路建設中突破過(guò)去傳統的修路思想，不采取盤(pán)山繞行，不破壞沿線(xiàn)生態(tài)環(huán)境，不增長(cháng)公路里程。用設置隧道避免因采取高邊坡路基帶來(lái)的滑坡、塌方、滾石、泥石流等自然災害，確保了行車(chē)的安全可靠，亦縮短了行車(chē)時(shí)間，同時(shí)又適應了建設與自然的和諧發(fā)展。

　　為了適應公路隧道大規模建設發(fā)展的需要，提高公路隧道設計、施工水平，確保安全運營(yíng)，給今后隧道工程的建設積累經(jīng)驗，在某特長(cháng)公路隧道（上、下線(xiàn)總長(cháng)分別為：3373、3344米）中進(jìn)行施工期的監控量測。

　　隧道位于云貴高原西部橫斷山脈南緣哀牢山主峰元江水系和阿墨江水系分水嶺的坡麓地帶，路線(xiàn)海拔高程1600～2080米，相對高差400多米，地區年平均降雨量1350毫米。

　　隧道屬上三迭統一碗水組，少量屬路馬組T31地層，巖性比較復雜，硬巖有：板巖、含炭質(zhì)板巖、弱變質(zhì)灰巖、超極性浸入巖。軟巖有：砂巖、泥巖。由于受哀牢山大斷裂及次一級構造的影響，隧道基本上出露灰黑和深黑色板巖、炭質(zhì)板巖表層強風(fēng)化破碎。圍巖范圍內板巖基本上呈弱風(fēng)化碎塊狀或大塊狀，節理裂隙較發(fā)育不均勻風(fēng)化，容許承載力約1500Kpa；弱變質(zhì)深灰色灰巖及超基性侵入巖為弱風(fēng)化大塊狀，容許承載力約2000Kpa；隧道圍巖出現的淺色砂巖和紫紅色泥巖屬軟巖，容許承載力約1000Kpa.地表覆蓋層以第四系殘坡積層為主，為灰褐色亞粘土夾碎石、碎石土，容許承載力約250Kpa，覆蓋層對隧道進(jìn)出口及穿過(guò)河谷地帶時(shí)有影響。

　　隧道巖體受構造及巖漿侵入活動(dòng)的影響，節理裂隙較發(fā)育，透水性較強，地表因河谷切割較深，地下水向溝谷迅速排泄，由于隧道中段頂部為哀牢山分水嶺，南溪河之源頭，又有三條地表常流水匯入，而且兩次穿過(guò)南溪河，基巖裂隙接受大氣降水、地表水和其它水源的補給，水力梯度大，排泄移運速度快，所以，隧道地下水較為豐富。

　　2、監控量測概況

　　2.1量測項目名稱(chēng)、要求和目的根據行業(yè)標準——《公路隧道施工技術(shù)規范》（JTJ042—94）及施工圖中有關(guān)要求。

　　2.2監控量測項目的選擇結合隧道工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的勘測設計報告，我們經(jīng)分析研究，首先擬定了監控量測項目與隧道圍巖巖性、地下水關(guān)系，作為確立施工期實(shí)施具體監測工作的基本準則。

　　施工期間，依據隧道地質(zhì)超前預報及掌子面所揭露的圍巖、地下水情況，確立監測項目。原則上每類(lèi)圍巖至少要布置2～10個(gè)項目較為全面的監測斷面，至于選幾個(gè)合適，要視監測結果而定。在圍巖發(fā)生突變處增設了監測斷面和監測項目。通過(guò)監測儀器能夠較詳細的了解到圍巖受施工影響的變形規律，才能判斷施工措施是否合理、設計方案是否經(jīng)濟科學(xué)。

　　3、監測數據的管理

　　首先，在開(kāi)工之初或施工至上次同類(lèi)地質(zhì)超前預報的樁號附近，立即進(jìn)行下一循環(huán)的地質(zhì)超前預報。地質(zhì)超前預報采取GPR地質(zhì)雷達配合TSP203進(jìn)行中長(cháng)距離預報，GPR地質(zhì)雷達每次可以預報前方20米范圍內的地質(zhì)情況，而TSP203每次可以預知前方150米圍內的圍巖及地下水情況。通過(guò)以上兩種方法的預測，可以準確地了解前方將要遇到的圍巖狀況及地下水情況，從而為我們制定具體的施工組織準備贏(yíng)得了時(shí)間，使得施工計劃的制定更加科學(xué)；同時(shí)也為設計方案的完善提供了更加可靠的參考資料。

　　其次，通過(guò)對各項監測結果的分析，可以預知圍巖的變形趨勢以及支護方案的可靠性、施工措施的合理性。在隧道的具體實(shí)踐中，我們采取以圍巖周邊位移和拱頂下沉作為基本參考量，兼顧其它項目的監測結果為輔助，進(jìn)行綜合分析。根據以往隧道施工設計經(jīng)驗，結合本隧道的客觀(guān)情況，確定了隧道各類(lèi)圍巖的周邊允許收斂和拱頂允許下沉值，如果某段的監測結果趨近于允許變形值的70%，而且其變化率的導數大于或等于零，則認為該段變形已出現異常。此時(shí)應采取增大觀(guān)測頻率、密切關(guān)注變形趨勢，同時(shí)分析圍巖位移、錨桿軸力、圍巖壓力、噴射混凝土應力等其它監測項目的監測結果。根據實(shí)踐經(jīng)驗，我們總結了分析圍巖變形狀態(tài)、支護變化結果的流程框圖——監測數據管理流程圖�？傊�，不能孤立地、單方面地根據某項監測數據就判斷或采取處理措施，這樣可能造成不必要的浪費或更大的經(jīng)濟損失或安全事故。

　　每月根據監測月報的各項監測數據和可能發(fā)生的問(wèn)題及有關(guān)施工注意事項，制定下月計劃。

　　4、設計參數及施工方法

　　根據隧道施工期監測實(shí)踐認為，承包人的施工管理、設計單位現場(chǎng)的密切配合，是完善隧道的設計方案和施工措施的好方法。

　　4.1 按照隧道所揭露的圍巖情況，采取的具體設計參數

　　4.2 具體施工方法影響隧道施工的因素除了圍巖本身特性、設計方案之外，就是施工措施。施工時(shí)結合隧道的客觀(guān)情況，在施工過(guò)程中制定了施工控制的“重地質(zhì)、管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、少擾動(dòng)、早封閉、勤測量”二十一字方針。尤其是開(kāi)挖過(guò)程中，堅持能機械或人工開(kāi)挖時(shí)決不允許爆破，即使必須采取爆破施工時(shí)，爆破措施應嚴格實(shí)行微振動(dòng)光爆技術(shù)，盡量減少對周邊圍巖的擾動(dòng)。

　　從隧道掘進(jìn)的圍巖情況看，軟巖約占整條隧道70%以上，針對軟弱圍巖的施工，除了按照所制定的二十一字方針之外，在開(kāi)挖措施上，根據不同情況采取先頂后墻法、分層開(kāi)挖法、留核心土倒梯形法等方案。循環(huán)進(jìn)尺，控制在一榀工字鋼間距，并及早封閉。在此期間根據監控量測結果，如果變形量較大，建議采取先施做臨時(shí)仰拱，等落底仰拱施工完成后再拆除的方案。

　　對于采取上、下分部開(kāi)挖方案施工時(shí)，上、下部的施工距離不宜過(guò)長(cháng)，一般以上部施工方便為宜。從監測結果得知，隧道真正較明顯的變形一般發(fā)生在下部施工之后，二襯混凝土的施工在初期支護變形達到基本穩定后進(jìn)行，這樣上部開(kāi)挖掌子面距二襯混凝土的施工距離就會(huì )較長(cháng)，對施工安全等有一定的不利因素。落底開(kāi)挖之后應及早施工底部混凝土，以防止因圍巖變形而發(fā)生安全事故。如果在落底開(kāi)挖時(shí)，圍巖左右兩邊巖性不一致，應采取先施工圍巖較弱的一側。

　　5、幾點(diǎn)體會(huì )

　　5.1對局部富水地段地下水的處理，大家都知道采取疏、堵相結合的綜合治理措施，采取何種方式效果較好？我們認為：首先考慮隧道所揭露的圍巖的節理發(fā)育、滲透水情況以及地下水的物理化學(xué)性質(zhì)，如果圍巖節理較發(fā)育且滲透性較好，采取以排為主的效果較好。但是我們還知道：巖石的主要成份是碳酸鹽，它們在大氣中容易發(fā)生化學(xué)反應形成可溶性碳酸鹽如：CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca（HCO₃）^₂，而這些可溶性碳酸鹽又不穩定，如遇高溫又會(huì )發(fā)生分解，形成不溶于水的碳酸鹽如：Ca（HCO₃）2= CaCO₃+H₂O+CO₂，這就是石頭搬家的道理。通過(guò)隧道的施工實(shí)踐，我們發(fā)現有些預埋環(huán)向排水管已被這些碳酸鹽所堵塞，所以建議，對富水地段最好設置環(huán)向盲溝代替埋設環(huán)向排水管或二者兼顧。

　　5.2對于Ⅲ類(lèi)及以上較好圍巖，二襯混凝土最好增設一層鋼筋，如果隧道埋深較大，來(lái)自上方的壓力較大；隧道上方圍巖情況不能僅通過(guò)隧道所揭露的巖性做出準確的判定；根據混凝土抗壓不抗拉的特殊性，如果混凝土受到隧道上方不均勻的壓力，極易造成二襯混凝土的開(kāi)裂。

　　5.3淺埋隧道或隧道的進(jìn)出口，應進(jìn)行較詳細的地質(zhì)勘探，探明覆蓋層厚度、地質(zhì)特性及可能的滑動(dòng)區。如果隧道受側向壓力偏差較大，由于受地形、地質(zhì)構造、施工等因素的影響，很有可能造成因隧道周邊受力不平衡而變形過(guò)大，導致襯砌開(kāi)裂等病害。在設計上，對這些特殊地區，建議采取基礎處理、偏壓襯砌、特殊襯砌、上部治理等其它綜合防治措施。