新建蒙华铁路隧道施工监控量测监理工作控制要点分析

刘存伟

摘 要：为保障隧道施工安全，充分发挥监控量测在指导隧道现场施工、为动态设计提供参考等方面的作用，蒙华公司对现场监控量测工作及管理方面进行了一些改革和创新。通过蒙华铁路隧道监控量测的现场监理工作实践，对隧道施工监控量测的监测准备工作、监测断面和监测点的布设、数据监测、监测值的管理、监测等级管理、预警信息处置及关闭等方面的监理工作控制要点进行了详细阐述；同时介绍了在监控量测实施过程中，监理单位应该采取的监控手段及监理工作方法。

关键词：隧道施工   监控量测   监理工作   控制要点

中图分类号：U456.3

Analysis of the Control Points of the Supervision Work of the Construction

Monitoring and  Measurement of the Newly-Built Haolebaoji-Ji'an Railway Tunnel

LIU Cunwei

（Bejing Tieyan Construction Supervision Co.， Ltd.， Beijing， 102600 China）

Abstract：In order to ensure the safety of tunnel construction， and give full play to the role of monitoring and measurement in guiding the on-site construction of the tunnel and providing reference for dynamic design， Menghua Company has made some reforms and innovations in on-site monitoring and measurement and management. Through the on-site supervision practice of the monitoring and measurement of the Haolebaoji-Ji'an Railway tunnel， this paper describes the control points of supervision work such as monitoring preparation for the construction monitoring and measurement of the tunnel， the layout of monitoring sections and monitoring points， data monitoring， monitoring value management， monitoring level management， and early warning information processing and closing in detail， and introduces monitoring means and supervision methods that supervision units should adopt in the implementation process of monitoring and measurement.

Key Words：Tunnel construction；Monitoring and measurement；Supervision work；Control points

監控量测是确保隧道施工安全质量的关键措施，通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，掌握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩的稳定性、支护、衬砌的可靠性[1]。

为杜绝以往隧道监控量测工作不认真，量测数据不及时或失真，甚至出现量测数据作假的不规范行为，真正落实监控量测的工序化管理，科学、有效地指导隧道施工，蒙华公司对量测工作进行了改革和创新，制定了一系列管理考核办法，实行量测数据信息化管理[2]，为调整施工方法及围岩级别、变更支护设计参数提供依据，以确保隧道施工安全及结构的长期稳定。

1 工程概述

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程连接蒙陕甘宁能源“金三角”地区与鄂湘赣等华中地区，纵贯内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西等七省（区），正线全长1814km。

蒙华铁路MHJL-11标段位于湖南省长沙浏阳市，江西省宜春市、新余市、吉安市。本监理标段范围内隧道工程共计39座，累计长度53.4km，其中重难点工程隧道9座，岩溶隧道15座，瓦斯隧道2座。

2 监控量测的创新管理措施

为进一步规范监控量测行为，蒙华公司推行了一些改革和创新举措。

（1）把隧道监控量测工作从开挖中分列，单独作为计价子项，纳入合同，明确施工单位是监控量测的责任主体，真正实现了按工序化管理[3]；

（2）通过检验批保证监控量测工作数据真实可靠，最终根据量测数据指导各工序施工；并结合信息化平台系统，使隧道施工监控量测工作落到实处，避免了数据不真实现象；

（3）开展经济合理、实用有效的监控量测工作。优化了必测项目和监测频率，选测项目按隧道工程实际需要进行施做；对降频、停测及归零处理提出了明确要求；

（4）明确了各参建单位的管理职责；

（5）对量测数据采用信息化管理，基本实现了自动预警预报，能快速、实时地对监测数据进行处理和分析[4]。各级管理人员可通过手机客户端对每日的监控量测数据进行查看、分析[5]，判断每个断面围岩的变形趋势；

（6）为了确保量测数据的及时、真实、有效性，规定从现场数据的采集到上传至信息管理平台的时间不得超过3h；

（7）在各隧道洞口以电子屏幕或信息公示牌方式，实时显示洞内监控量测数据及分析结果，便于作业人员及时了解洞内情况，避免安全事故。

3 监控量测的监理工作控制要点

3.1 监测准备工作

（1）检查施工单位的监测管理机构及模式是否满足现场需要，是否明确了各级人员的岗位分工及职责；

（2）审查施工单位制定的监测实施计划，应包括监测项目及方法、断面及测点布置原则、监测频率和周期、监测值的管理、监测人员资格等是否满足相关要求；

（3）对监测仪器设备及管理进行核查。检查配备的仪器设备数量、种类及精度是否满足相关要求；是否落实了仪器设备专人专用、专机专线管理；是否建立了检校、保养及维修的管理台账；

（4）检查监测工作内容及流程、监测数据分析处理及结果展示是否落实了责任人或部门；

（5）监测工作开展前，检查是否进行了人员培训，是否落实了分级交底工作。

3.2断面的布设

（1）检查拱顶下沉、周边收敛、地表沉降断面的布设间距及测点数量是否满足建设单位制定的《隧道施工监控量测实施方案》及相关规范的要求；

（2）地表沉降断面与洞内监测断面应尽量布置在同一断面上，各断面布设间距误差控制在“断面间距的10%”以内；

（3）在不良地质地段、特殊地段应适当加密监测断面。

3.3 监测点的布设

3.3.1 拱顶下沉和水平收敛

（1）按施工方法确定测点布设。分全断面、上下台阶、上中下台阶进行布置，收敛测线距台阶开挖线的高度，可根据各台阶的高度情况进行适当调整。

（2）初期支护应与开挖后围岩轮廓密贴，测点埋设在格栅等钢架上，无钢架时，埋设在围岩中；

（3）测点应在开挖后及时埋设并读取初始读数，测点埋设须在开挖后12h内完成，初始读数须在测点埋设后8h内完成；

（4）拱顶下沉测点应埋设在拱顶轴线上，数值采用绝对高程；

（5）检查测点的埋设深度是否符合设计要求，是否牢固可靠；

（6）检查测点布设以后在测点位置用油漆做明显标识，每个断面左右侧应各布设1个标示牌，监测点上不能随意悬挂重物或人为破坏；

（7）检查测点布设要及时有效，喷砼施工前对其落实保护措施，防止被砼覆盖或人为损坏。

3.3.2 地表沉降测点（对于需要监测的段落）

（1）测点应在隧道开挖前布设，在隧道中线附近测点应适当加密；

（2）当地表地层松软或沉降较大时，应适当增加监测点，扩大监测范围。

3.4 数据监测

3.4.1 监测频率和周期

（1）检查监测频率是否满足规范及建设单位制定的《隧道施工监控量测实施方案》的相关要求；

（2）检查当出现异常情况或不良地质时，施工单位是否及时加大了监测频率；

（3）检查拱顶下沉和水平收敛监测点的停测条件，须在初期支护稳定后可停止该断面的监测；

（4）检查地表沉降监测点的停测条件，须满足在二次衬砌施工通过监测断面2B距离后，且地表沉降变形开始收敛，才能停止该断面的监测。

3.4.2 监测方法

（1）洞内观察。

洞内开挖面观察：掌子面观察应在每循环开挖后及时开展，由技术人员绘制掌握子面的地质素描图、填写掌子面的地质情况原始记录表，并与地质勘查报告地质情况进行对比分析。

（2）洞外观察。

洞外观察重点应在洞口偏压段和洞身埋深较浅的隧道，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情況等，同时加强对附近建（构）筑物、便道、管线等进行观察。

3.4.3 数据量测

（1）检查量测过程是否规范和专业，初始数据的获取应及时、真实，一般要求周边位移、拱定下沉的初始值应在开挖爆破后24h内或下次爆破前读取；

（2）检查量测数据分析报告，对洞内外变形或沉降进行科学的分析和研判；

（3）监督施工单位严格按已批准的量测专项方案开展现场监控量测，并定期或不定期检查量测频率、量测数据是否真实有效。

3.5 量测值的管理

（1）督促施工单位及时对监测点进行变形观测；

（2）督促量测人员对量测数据进行校核；

（3）如有监控量测数据缺失或失真，应采取补救措施；

（4）通过专用软件分析处理数据，以便及时反馈评价结论，并提出相应的工程对策建议。

3.6 监测等级管理

（1）采用变形总量、变形速率、初期支护表观现象和变形时态曲线等四项对隧道施工安全进行综合等级管理；

（2）安全管理等级分三个等级，实施分级管理并采取相应的处理措施。管理等级及对应措施见下表1。

暂停施工，加强监测，增设横、竖支撑进行抢险。

（3）变形总量应控制在管理等级范围内；

（4）变形总量与变形速率管理等级应结合现场施工情况进行动态调整。由监理或施工单位提出申请，建设指挥部组织相关各方根据工程地质情况和监控量测统计分析趋势，共同研究确定；

（5）当测点位移速率≥5mm/d时，由监理工程师组织施工现场分析原因并采取处理措施；当速率连续2天大于10mm/d时，由监理单位组织施工单位进行原因分析和制定措施并上报建设单位批准；當速率大于15mm/d时，由建设单位组织设计、监理和施工单位进行原因分析和制定措施。

3.7 预警信息处置及关闭

3.7.1 预警信息处置流程

（1）当监控量测位移管理等级达到Ⅲ级（绿色）时，可正常施工；当达到Ⅱ级（黄色）时，监理组织施工单位相关人员须第一时间赶赴现场，核查现场情况、分析原因，并提出相应的工程对策与安全防范措施；当达到Ⅰ级（红色）时，立即暂停施工，由建设单位组织参建各方召开专题会议研究对策；

（2）设计单位对施工单位就黄（红）色预警信息研究提出的技术措施进行审核、确认，并进行设计方案的调整；

（3）监理单位对技术措施批准实施，同时，监督施工单位严格落实；

（4）对特殊情况下的技术措施，由建设指挥部组织技术方案的研究或批准。

3.7.2 预警关闭处理及内业资料整理

（1）凡措施有效、变形趋稳、经监理确认后，可按预警等级（黄、红）分别由工区/项目总工进行预警关闭处理，形成闭环管理，并将预警处置单报送建设单位备档；

（2）现场处理结果显示围岩变形趋稳且现场巡查无异常后，由施工单位填写预警处理撤销表，并由监理人员签认后，进行预警信息关闭处理；

（3）督促测量人员每日做好洞内、外巡视记录，并结合监测信息及时反馈；

（4）监测过程中，做好测点登记台账；结合施工工序，有效分析数据变形原因；

（5）及时形成监测周、月或季报[6]，并进行定期分析。总结量测成果，进行科学、综合分析，为后续施工打下坚实的基础。

4 结语

蒙华铁路深化了对隧道监控量测工作的施工管理及监理控制。对监测数据实现了信息化管理，便于对数据进行分析和处理，有助于参建各方及时了解和掌握围岩及支护结构稳定状态，以指导设计和施工。同时，使监控量测工作走向了进一步规范化、制度化、程序化及信息化的管理道路，为隧道施工安全质量保驾护航，并为类似隧道工程提供了可借鉴的建设管理及监理经验。

参考文献

[1] 陈锦生，韩峰.沈家坝2号隧道监控量测方案设计及数据分析[J].铁道勘察，2018，44（2）：12-15.

[2] 燕波.基于大型机械施工的双线高铁隧道围岩稳定性分析及支护优化研究[D].成都：西南交通大学，2022.

[3] 王天西.重载铁路隧道监控量测信息技术应用[J].居舍，2021（35）：85-87，102.

[4] 傅志超. BIM技术在隧道监控量测与超前地质预报中的应用[D].济南：山东交通学院，2021.

[5] 雷蕾.浩吉铁路隧道施工监控量测管理与技术创新[J].广东交通职业技术学院学报，2022，21（3）：35-40.

[6] 陈兵兵. 隧道施工监控量测数据处理系统的研究[D].重庆：重庆交通大学，2020.