双向八车道小净距公路隧道监控量测分析

高磊

摘    要：随着技术生产力的提升，各地区被四通八达的道路连接起来，而隧道也在其中扮演了重要的角色。在隧道挖掘建设的过程中，对于山体以及施工现场的量测监控是非常重要的。这是保障施工过程以及后续通车安全性的必要措施，必须得到施工建设人员的重视。本文叙述了小净距公路隧道的特点及监控测量的方式，提出小净距公路隧道的监测方案，并从多个方面分析了什么样的监测结果会有什么样的含义，从侧面反馈出一些优选的施工方案，希望可以对小净距公路隧道的施工过程有所帮助。

关键词：小净距;公路隧道;监控量测

1  引言

隧道的施工建设是一件非常危险的事情，需要施工人员的格外小心，也需要建设者在整个的施工过程中都能够做好安全防控工作，保证整个工程的顺利进行。量测监控是保障施工现场安全的一种有效措施。尤其是在双向八车道小净距公路隧道的建设中，小净距公路建设的工艺本就已经复杂万分，而双向八车道的小净距公路隧道在国内更是罕见。整个施工过程中牵涉到的环节步骤，人力物力相当之多，做好隧道的量测监控工作就是在对这么多的资源投入负责，更是对生命的一种敬畏，值得认真对待。

2  双向八车道小净距公路隧道

双向八车道小净距公路隧道的主要点其实是在小净距隧道上。小净距隧道是一种特殊的隧道，它的主要特征是其上下行隧道之间的最小净距离小于施工设计的建议值[1]。这种情况一般都是由于外部的山体因素导致的，最初是人们在迫不得已的情况下的一种选择，但时至今日，小净距隧道在投资与施工技术上的优势已经使得这种结构的隧道建设越来越受到欢迎。小净距隧道对于特殊地形的隧道建设有着不可估量的价值，同时，对于国家公路建设的规划有着不小的推动作用。

3  隧道监控量测

隧道的监控量测是在隧道的施工过程中进行的，监测人员使用各种监控测量仪器对隧道的各项数据进行量测。然后通过对这些数据的分析来得出隧道施工对周围环境会产生怎样的影响，隧道周围的岩石是否足够稳定，以及隧道支护工作是否处于良好的工作状态中。隧道的监控量测有很多的方法，其中用的比较多的是新奥法。这种量测方式是和隧道的施工过程同步进行的，可以同时监测隧道的围岩和支护结构的稳定性，是隧道建设中非常重要的一部分。

4  小净距隧道监测具体方式

隧道的监测是以隧道工程的断面作为监测对象的，在隧道断面上布置监测设备的时候，要综合考虑隧道相关的地质情况，根据理论知识与监测人员的经验来进行判断，选择出最合理的布局并制定好相关的监测方案。监测方案的设计要符合一系列的相关原则，同时，为了更详细地掌握小净距隧道在施工过程中其各级围岩的稳定性，除了在隧道的几个代表性位置布置监测断面之外，还应该布置有若干的辅助性监测断面，使得监测数据更加详尽，让监测者可以对隧道围岩的状况有更加精准的判断。

5  小净距监测数据项分析

监测者在隧道中布置好监测断面之后，就可以静静等待监测数据的采集了。采集的时间段由监测者根据需求自行选择。在通过监测设备采集到相关数据之后，检测者就可以着手进行数据的分析，对隧道围岩以及支护结构状况进行判断了。在对这些数据进行分析的过程中，其主要的分析内容有地表沉降，拱顶下沉及洞内周收敛，围岩内部位移，锚杆轴力以及围岩与初期支护压力等。通过这些内容的分析可以对施工的进度，安全性以及施工工艺的优劣有一个更精确的认识，方便施工者进行及时地调整。

5.1  地表沉降

地表沉降是一种地表下沉现象，这是因为隧道在挖掘过程中开挖面的围岩挤出，围岩和支护因为地下水位下降发生固结，以及软弱支护结构下沉等原因造成的[2]。地表沉降在隧道挖掘过程中是不可避免的，但对其沉降量最好是控制在一个范围之内。将同一期内的各个观测位置的有关于沉降量的观测信息在地形图上标识出来，绘制沉降曲线，根据沉降曲线的走势来分析沉降量是否可控，以及施工工艺是否合理。对于有些观测断面，还需要绘制沉降量随时间推移发生变化的关系曲线。若曲线变化逐渐趋于平稳，则表示施工进展顺利，暂时不会有突发状况，而当前的施工方式也是可行的。

5.2  拱顶下沉及洞周边收敛

隧道施工过程中，由于挖掘原因使得山体的应力发生改变，从而导致隧道周围的岩石发生收敛状况。拱顶下沉及洞周边收敛监测数据能够直观地表示出这种收敛状况的大与小。一般来说收敛变化值是在一定的范围内的，若超过某个特定的数值，就会比较容易发生山体塌方现象，为隧道施工的安全带来隐患。将各监测点的收敛数据收集起来并绘制相关曲线，就可对拱顶下沉与洞周收敛在施工过程中的趋势有所预估。当然，收敛数据越小，曲线变化越平稳，则表示施工的状态越好。收敛数据受到地质，隧道断面，挖掘面积以及支护结构等多个因素的影响。支护结构越稳定，地质条件相对较好，挖掘断面相对较小，则隧道围岩的变形就越小，就越有利于施工的进行。

5.3  围岩内部位移

围岩内部位移指的是围岩内部的两点之间的相对位移，位移量的大小能够反馈围岩的稳定情况[3]。围岩内部位移与洞周收敛数据有一定的相关性，是对前者的进一步补充。围岩内部位移测量一般使用钻孔位移计进行量测工作。对于监测到的结果进行分析时，可先根据监测数据绘制位移-深度关系曲线以及位移-时间关系曲线。若图像表明相鄰的两个监测点之间的位移突然发生变化，则说明两者之间极有可能存在松弛围岩界面，在进行支护结构的架设的时候，要尽量让锚杆长度超过这个点。

5.4  锚杆轴力

锚杆轴力的监测主要是为了通过对锚杆受力以及轴力大小的了解来判断锚杆的支护效果，分析锚杆的选用是否能够满足隧道施工的需求。同时，这些数据对于锚杆的布置间距也有着指导性的作用。理论上来说，轴力大小从施工的隧道边缘向着围岩的内部逐渐呈减小趋势，这说明隧道施工对于山体的影响是呈现向着外部的减弱趋势的。另外，当轴杆轴力数据普遍比较小且远远小于轴杆的极限应力的时候，则是在表明在隧道施工过程中所采取的支护措施是恰当的，能够起到比较好的支护效果。

5.5  围岩与初期支护压力

围岩与初期支护压力的大小以及其分布规律，能够帮助检测者分析支护的受力情况以及支护结构的初期支护效果。对于围岩以及初期支护压力的量测主要依靠埋设的压力传感器来实现。从压力传感器反馈回的数据可绘制为围岩与初期支护压力分布图以及围岩与初期支护压力时程曲线。前者反应的是监测位置总体上的压力值以及压力值有无变化。后者则表示的是压力值随着时间变化的趋势。一般来讲，若总体压力值较小，则表明支护施工的过程是顺利的。而后面压力值发生变化，则是因为后期的施工操作影响到了支护结构与围岩的接触，这种变化是正常的，随着衬砌施工的完成，这种变化就会逐渐趋于稳定。

6  结束语

双向八车道小净距公路隧道的建设是一个工程浩大的项目，对于国家公路的线型规划有着深远的意义。为了不浪费其在建设过程中消耗的庞大资源，让整个项目的进程更加顺利。建设者一定要利用好隧道监控测量带来的信息数据，从这些数据中精确汲取到自己所需的与隧道状态相关的内容。及时发现隧道施工过程中遇到的问题，调整相关施工工艺，在把控好隧道施工建设的总体走向的同时做好施工安全的防范措施，帮助隧道建设的最终结果更加符合项目最初的预期，实现隧道建设与隧道使用的双赢。

参考文献：

[1] 甄卫刚，刘淑红，王自豪.小净距公路隧道开挖围岩变形的数值模拟[J].筑路机械与施工机械化，2019（8）.

[2] 隋涛.小净距曲线盾构隧道的三维数值模拟分析[J].特种结构，2019（1）：21～24.