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高速公路隧道施工监控量测
更新时间:2023-01-18 09:26
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摘要:高速公路施工过程中首先要考虑的因素就是施工过程中的安全性和稳定性,安全和稳定的施工对于我国公路建设有非常重要的意义。    

        天津市市政工程设计研究院  天津市  300392
        摘要:高速公路施工过程中首先要考虑的因素就是施工过程中的安全性和稳定性,安全和稳定的施工对于我国公路建设有非常重要的意义。所谓隧道的施工监控量测指的是通过分析施工现场测量获得的数据来对未来的事故和危险进行预判,近年来施工监控量测技术在高速公路隧道施工中得到了广泛的应用。隧道施工过程比较复杂,很多困难和危险具有不可预知性,同时隧道内的构筑方式、开挖方式、支护方式、支护结构和时机等因素会影响隧道的稳定性。因此下面对于高速公路隧道施工监控量测技术进行研究。
        关键词:高速公路;隧道施工;量测技术
        引言:
        在高速公路隧道施工时,首先要考虑施工的安全性和支护结构的稳固性,这样,才能保障隧道施工的顺利进行。对高速公路隧道的施工作业进行动态监测,主要是通过对现场的施工数据进行分析和比对来判断高速公路隧道是否安全。最近几年,在高速公路隧道施工过程中,监控量测技术得到了广泛的应用。隧道施工具有工艺复杂、环境恶劣等特点,许多困难与危险都无法事先预知,并且,隧道施工所采取的构筑方法、开挖方案、支护类型、支护结构以及施工时机等要素都会对隧道的稳定性造成一定影响。因此,对监控量测技术在高速公路隧道施工应用进行研究有着重要的意义。
        1、高速公路隧道施工监控量测技术的重要意义
        随着人们对交通基础设施建设的日益重视,县城区域高速公路“能通全通”政策的不断落实,加之对施工期间环保理念的深入融合,以及在山岭区域高速公路隧道的建设项目越来越多,隧道项目的施工对于高速公路工程而言都是重要的环节。监控量测工作对于隧道项目施工发挥着关键作用,特别是在工程质量控制、节约施工成本、把控施工进度方面有着突出效果,因此,必须要在开展工程的施工与组织设计工作中对监控量测技术的应用多加重视。
        隧道的监控量测技术能够通过改变支护类型和时间来控制工程的质量和进度,同时还能够控制工程的成本。新奥法现场量测在确认和修改支护设计参数和判别围岩稳定上发挥着非常重要的作用,能够有效的保证隧道施工的安全性。监理人员应当严格按照施工单位规定的要求进行拱顶下沉和净空量测以保证隧道的设计净空断面,相关量测数据和分析接轨应当及时的与设计进行比较,这样能够有效的掌握地表沉陷、围岩以及支护的工作状态,在对围岩稳定性进行评价的过程中确定或者调整支护结构、支护参数和支护时间,可以评价支护结构的合理性和安全性,在对设计和施工的合理性进行评估和信息反馈的过程中保证施工安全和隧道的稳定。
        一般来说,隧道工程实际上属于地下工程的一种,其自身具有一定的复杂性、隐蔽性、量测难度较高等特性。再加上隧道施工本身也具有不可预见性等许多难题,在实际施工时,若是地质环境较差,不仅会为技术人员带来诸多难题,而且还易引起隧道塌方、突水等问题,情况严重时有可能会给现场的施工人员带来生命威胁,进而导致施工无法正常进行,工程延期,使工程经济效益受到严重影响。随着监控量测技术的日益发展成熟,在实际工程中的普及应用,现在已经能够全面、有效地对隧道施工中潜在的问题加以准确预测,进而使得问题得以有效解决处理,并制定出合理可行的设计方案。在未来的交通工程项目建设中,将监控量测技术应用于高速公路隧道施工中是一项必然举措。不过也需要看到,在当前部分隧道施工项目中并未严格依照制定的监控量测方案实施,而且安排的工作人员数量与资质以及量测仪器都与方案要求存在一定出入。
        2、高速公路隧道施工监控量测的项目及内容
        监控量测工作的开展是为了保证高速公路隧道施工的安全性,因此,施工单位应该加强对高速公路隧道的监控量测,并且将监测结果反馈给专业人员,让专业人员能够对现场的实际施工情况进行分析和指导,进而保障高速公路隧道施工的安全性。除此之外,开展监控量测工作还可以使项目的经济和环境效益得到优化。监控量测的主要内容为:监控量测隧道围岩的位移情况和拱顶的沉降情况,并通过位移情况来判断隧道围岩的受力情况。

支护压力衬砌内的状况是依照围岩压力与层间的支护压力予以判断而得出。按照监测项目的不同来分析围岩条件的特点,了解隧道围岩支护方案与施工技术,确定支护结构的监测范围,是量测工作的必测对象。
        在隧道开挖施工环节,需要将监控量测所得的数据信息作为重要参考依据,对隧道内部的净空变化以及洞内状况实行全面观察。基于对附近环境的位移情况的量测,能够准确掌握隧道的稳定情况与安全程度,从而通过这些信息数据来指导隧道的进一步施工。在实行监控量测工作时,需要确保开挖、支护作业按照有关规定规范化进行,并依照施工现场状况对施工方案进行及时调整,对监测的目标和对象也要实行适当调整,处于隧道内的施工任务需要从洞内与洞外2个角度进行详细观察,在对施工现场相关信息进行深入分析的基础上,保障隧道施工工作的安全进行。此外,还需对已经完成施工的区域进行定期观察,并采取有效的应急措施来解决支护结构中频繁出现异动的部位,严格依照有关规范标准实行洞内外的监察观测,同时对观察所得数据进行整理与存储,为后续施工任务的开展提供指导依据。
        3、高速公路隧道施工监控量测技术的相关流程和方法研究
        在监控量测的过程中要按照相应的流程进行,首先应当对地质勘探资料进行分析,并根据相应的数据来制定相应的监控量测方案,在施工、监控、地表观测、地质预测与开挖验证的过程中也可以利用这些勘探资料,根据围岩支护结构受力变形量测与状态结构观测对隧道的安全性做出判断,然后对支护参数和相关应急参数进行修改,最后完成整个隧道施工。
        在地表下沉测量的过程中应当埋设两个基本点,这两个点主要用来相对校核,为了获得原始高程标准点的埋设要与附近水准点联测。在测点位置挖长宽高200mm的坑,然后再在地表进行量测,在测点周围利用混凝土进行填实。通常利用水准仪或者全站仪进行量测。通过监测数据有效的判断周围相对位移、和周边位移速率和拱顶沉降等指标。在选择量测的项目和具体观察方法的过程中应当参考围岩的条件、施工方式和支护情况。同时可以采用接触量测和高精度全站仪进行非接触量测。
        最后根据量测的结果来绘制位移量测和位移速度的变化图表,施工人员通过反馈得到隧道内的围岩和位移变化,隧道围岩的变形过程反映了围岩经过应力调整建立新的平衡的过程。其稳定性和变形值和时间有关系。通过分析和验证断面的量测数据来确认量测结果的准确度,由回归分析得到位移随时间变化的动态曲线,由曲线可以得到位移和变化规律,确定围岩稳定性的特征。在公路施工的过程中应当对隧道周边和拱顶下沉的数据进行量测,及时观察围岩位移现象有没有改变方向以及位移速率的改变情况。最后位移速率会逐渐的稳定。我们应当根据洞内、外观察数据和实际情况来进行监测,通过对错误信息的修改和设计理念的完善来获得正确的数据,并利用这些数据来指导整个隧道施工工作。
        4、结语
        监控量测技术对于高速公路隧道工程的顺利施工有着重要意义,在具体应用时,应当严格根据监控量测方案对结构实行位移量测、拱顶下沉量测,并及时采取解决措施,使得施工人员人身安全得到有效保障。对围岩的变化规律加以详细掌握,可以有效解决隧道施工中的各项安全隐患,并基于对量测数据的深入分析,联系地质超前预报信息,对预留变形量、支护参数以及施工计划进行及时优化,进而提高高速公路隧道工程的安全性和稳固性,推进我国交通基础设施建设行业的发展。



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