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。