监控量测技术在施工中的应用

监控量测技术在施工中的应用
墒要：监控量测技术是工程安全施工的一项重要保证措施，隧道经济性与安全性就是通
过现场监控量测所获得的围岩、支护系统的应变和应力信息及时反馈并应用与隧道设计和施
工中来实现的。

现场监控量测作为施工中技术参数指导也越来越得到了广泛的重视。

本文阐
述了监控量测的目的、意义、内容及其实施的方法，并在此基础上指出应如何做好监控量测
工作。

关键词：监控量测；目的；方法
1监控量测的目的及意义
1.1监控量测目的
监控量测就是在隧道施工过程当中，对围岩稳定状态、支护、衬砌可靠度进行监测，了
解其变化情况，判断工程安全状况并为喷锚支护等参数调整提供可靠依据，将分析处理后的
数据反馈到设计及施工当中，以达到优化施工方案、确保安全施工的目的。

同时，通过对围
岩压力及锚杆、支护结构内力的测定，还可以了解到支护结构的受力状况、应力分布以及锚
村的工作状态，从而对原支护结构形式、支护参数和支护时间做出评价，并为二次衬砌施作
时机提供客观依据。

隧道周边收敛能够直观反映隧道围岩与支护结构的稳定性，通过周边收
敛量测，为隧道支护结构稳定性分析提供依据；为隧道施工工艺、支护衬砌参数优化提供参考。

判断初期支护设计与施工：方法选取的合理性，用以指导设计和施工；对超、欠挖量进
行测定，判定开挖质量，用以指导施工。

1.2监控量测的意义
监控量测的意义如下：1）可根据施工监测得到的反馈信息，制定出安全的施工方案，
优化施工组织设计，确保隧道的顺利施工。

2）指导并校核施工单位的测量数据。

3）定性的
对支护结构形式，结构参数及衬砌的施作时间提出建议。

4）把握围岩动态，对围岩及其稳
定性做出评价。

5）对量测到的异常情况可及时通知相关部门作出预防及处理措施，防止人
员伤亡。

6）可作为支护结构、参数及围岩类别变更及其它一些变更会议的重要参考。

2工程概况
本标段为乌鲁木齐轨道交通1号线工程土建施工06合同段，由中铁十九局集团有限公
司承建，合同总造价6.85亿元。

由新兴街站～南湖广场站区间、南湖广场站、南湖广场站～
南湖北路站区间、南湖北路站组成，共计两站两区间。

新兴街站～南湖广场站区间：本段区间长719.681m，采用矿山法施工，设置1处竖井；南湖广场站：本站为地下三层岛式站台车站，框架结构，长168.3m，宽21.8m，总建筑面积15929.033㎡，采用明挖法施工，设置2处风亭、4个出入口、1个安全出入口、1部无障碍
电梯，VRV室外机2处；南湖广场站～南湖北路站区间：本段区间长988.213m，采用矿山法
施工，设置2处竖井；南湖北路站：本站为地下二层岛式站台车站，框架结构，长276.05m，宽21.45m，总建筑面积17259.62㎡，采用明挖法施工，设置2处风亭、4个出入口、1个安
全出入口、1部无障碍电梯。

3监控量测的内容及方法
3.1监控量测要求
（1）能快速埋设测点；
（2）每一次量测数据所需时间应尽可能短；
（3）测试数据应准确可靠；
（4）测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力；
（5）测试数据直观，不必复杂计算即可直接应用；
（6）测试元件埋设牢固，能长期有效工作；
（7）测试原件应满足足够的精度。

3.2监控量测项目
监按量测具体工作如下：地质观察、洞岩状态监测、洞内位移监测、拱顶的下沉量监测、周边位移监测、地表沉降、水平净空收敛量测等等。

这些工作又可分为必测项目及选测项目。

选测项目主要包括围岩内部变形量测、锚杆轴力量测、围岩压力量测、支护衬砌应力量测、
钢架内力及所承受的荷载量测、围岩弹性波速度测试等，它们是作为必测项目的验证和补充，具体施工时可根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方式等条件来确定做哪些选测项目。

下面
主要阐述必测项目的内容及方法。

3.3 地质观察
当隧道爆破开挖后，应立刻观察施工现场的地质情况及水文情况，对围岩的种类、分布
状态、岩石的颜色、成分、构造等都要记录在案，同时，对断层的性质、产状、裂缝程度、
充填物的种类，溶洞的情况及地下水的类型都要做好素描记录，在开挖支护后，则应观察开
挖面附近的支护状态及裂缝情况，锚杆的工作状态及混凝土有否剪切破坏情况的发生，如果
条件允许，则应利用照相或摄像技术将观察到的情况进行数字影像记录，对一些异常的现象，必须要详细记录其时间、地点、现象描述等。

3.4 拱顶沉降监测
拱顶沉降监测，顾名思义，就是对隧道拱顶的下降位移值进行监督量测，因此，在量测
之前，必须要先选定一个固定点为参考点，在拱的中心点处钻孔，埋入预埋件，然后悬挂收
敛尺，采用高精度水准仪读出参考点及拱顶的标尺数，若有条件，还可同时采用隧道变形监
测系统建立能反映隧道净空变形的三维坐标测量系统，两个读数可相互辅佐、校正。

监测断
面的设置要合理，在距开挖面2m范围内必须设有监测断面，洞口浅埋段每15m间距应面市
一个监测断面，洞内深处可按每25m布一监测断面，须保证每次爆破前测读读数。

3.5 地表沉降监测
通常情况下，隧道在刚开挖时，进出口的覆盖层较薄，成拱后的稳定性较差，地表易发
生沉降现象，为确保浅埋段的施工安全，就必须对地表的沉降量进行监测，在具体监测时，
首先也要在施工现场设一固定的参考点，使用高精度全站仪进行观测，在测量的整个过程中，必须要保证监测人员不变，监测位置不变，立尺位置不变的“三不”原则，在布设测点时，同
一量测断面取不少于10个测点，测点的间距要不小于3m，地表沉降的量测频应和拱顶沉降
测频相同，同时地表下沉量测应在开挖面前适当位置处开始。

当衬砌结构封闭时，地表沉降
监测工作即可停止。

4 监控量测工作存在的问题及应采取的工作措施
在具体的隧道施工过程中，监控量测工作会遇到许多的困难，如：测点埋设点不恰当常
会遭到损坏，这样测得的数据就不具备完全性；量测工作进行时可能与施工队伍发生冲突；
监控量测仪器选择不当，仪器稳定性及精确性不高，都将影响到监控量测数据的真实可靠性。

另外，一些监测人员只对必测项目监测，导致监测数据单一，可靠性不足，更有甚者，一些
单位因进度原因而且忽视了监控量测工作的重要性。

要解决上述问题，必须提高相关人员的思想观念，使其明白监控量测工作的重要性，合
理安排测点，精选测量仪器，将监控量测工作放在工程的首位。

另外，应成立一个监控量测
组织机构，以总工程师做为监控量测的总负责人，工程部及安质部作为日常机构，负责日常
的检查、指导，下面设立监控量测小组，优选小组组长，负责起现场监控量测工作的实施，
再将具体的量测工作落实到小组中的操作人员，使其负责起监测测点的布设、保护等具体工作。

这样，上下一心，才能确保监控量测工作正常、有序的开展。

5 结语
监控量测已成为现代隧道施工当中一项必不可少的施工技术，它根据监测到的周边收敛、拱顶沉降位移及其它监控数据，结合施工现场的地质情况，及时反馈信息，不仅定性的保证
了隧道工程的安全施工，还定量的对施工过程进行了技术指导，修改并完善了施工设计，为
现场施工工作的进行提供科学的依据，并为以后的工程设计、施工提供经验。

总的来说，监
控量测是防止隧道塌方和指导施工顺利进行的重要安全保证措施，理应纳入工序管理并在隧
道施工中广泛开展。

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