监控测量在高速公路隧道工程建设中的应用

监控测量在高速公路隧道工程建设中的应用

朱芳再

重庆市大足县万古镇中铁十八局(重庆大足)朱芳再402365

摘要:本文主要介绍了高速公路隧道工程建设中，监控测量的目的、意义以及主要方法，结合大同到浑源段——同源高速公路西浮头隧道工程的建设,具体分析监控测量在高速公路隧道工程建设中的实施应用。

关键字：监控测量、高速公路隧道工程、实施应用

高速公路隧道工程建设一般都会穿过很多种类的围岩，由于岩层的性质存在经常性的变化,所以，一旦施工措施选择不正确就会破坏围岩的正常节理,则会导致地表水以及地下水的侵入，使得围岩软化，影响围岩的稳定性。

一、高速公路隧道工程建设中监控测量的目的

首先，最重要的目的就是确保高速公路隧道工程建设过程中围岩保持一定的稳定性,为高速公路隧道工程建设的安全提供保障。另外，监控测量得到的数据资料，经过工程人员的计算分析，并且加以推测处理，可以最终确认围岩的稳定时间范围，从而方便部署实施下一步的工程建设计划。最后，对于本次高速公路隧道工程建设过程中监控测量得到的数据资料可以加以存档，为下一次的地理环境相似的高速公路隧道工程建设的设计提供一定的理论依据以及数据资料上的借鉴。

二、高速公路隧道工程建设中监控测量的方法

对于开挖面地质以及支护状况观察，主要是利用数码相机，对岩层性质进行记录。

在高速公路隧道工程建设中的拱顶下沉项目，则是采用精密水准仪、钢尺、测杆以及全站仪进行监控测量，并且通过焊接、钻孔等技术在拱顶的轴线周围预埋监测点，将预埋监测点与隧道的外监控测量基准点进行联测。

地表下沉的监控测量，一般会采用精密水准仪、铟钢尺、测桩进行。只有在前面的常规仪器测量出现困难的时候，才会采用全站仪进行测量。

钢拱架内外力的监控测量，则是采用频率读数仪、传感器、钢筋应力计。传感器经过频率读数仪获得频率读数，然后根据频率曲线计算得出相应的测量参量。对于埋在钢拱架内外侧的测点，利用传感器进行测量的时候，应当把传感器焊接在钢拱架翼缘内测点的位置。

四、结合大同到浑源段——同源高速公路西浮头隧道的案例分析监控测量的应用

西浮头隧道是大同到浑源段——同源高速公路全线的隧道，和水头隧道一起，是大同到浑源段——同源高速公路全线唯一的两个隧道。大同到浑源段——同源高速公路起点是在大同县官堡村的东南方向，连接于天镇到大同——天大高速公路的终点，终点则是在郭家庄的东面。大同到浑源段——同源高速公路全线全长43.87公里，西浮头隧道穿过了六棱山，分为左右两线分离式隧道，两个隧道洞的左边边墙的最大间距是30m。左线全线是1393m，顶板的最大埋深是127.0m；右线全线则是1430m，顶板的最大埋深则是128.3m。隧道地段地形相对不存在复杂性,穿越的岩层的岩性相对单一，因此，主要存在的问题就是浅埋地段的隧道围岩很难形成自然的平衡拱型，挖掘会直接影响地表，造成不同程度的塌方，因此监控测量的使用加快了西浮头隧道的工程进度，提高了效率，降低了隧道工程的危险系数。2009年9月9日，在阳高县，进行了开工奠基仪式。至今已经成功完成工程建设。

就拿西浮头隧道的进口段的左线来说，西浮头隧道的进口段的左线20m的范围内其实是属于浅埋地段的，它的浅埋范围是在10m-35m的，，因此，从西浮头隧道工程建设的进洞开挖工程项目的安全角度考虑，选择对浅埋地段的地表沉降进行监控测量。通过对西浮口隧道进洞口的左线，K21+602处的里程的地表沉降的监控测量，可以得到下图：监控点到隧道中线的距离（m）与沉降的量（mm）的关系图解：

一方面，断面的埋深仅仅只有10m，另一方面，西浮头隧道此处的地表最大下沉量达到了12.4mm，完全满足了地表下沉量小于等于30mm的规定，为进洞口处浅埋地段的工程项目建设的安全提供了保障。

拱顶下沉监控测量点和周边位移的监控测量点,其实是设在同一个断面上的，测点分别为A、B、C、D、E:

从图中，可以非常直白的看出：测点A、B、C组合而成的三角形——123，可以帮助西浮头隧道工程建设的工作人员，通过简单地计算，求解得出拱顶的相对沉降大小，这是就上台阶部分的开挖操作而言的；对于下台阶部分的开挖，很显然，利用的则是测点E、B、D形成的另一个闭合的三角形——456，进行拱顶下沉的正常的监控测量以及周边位移的正常的监控测量的。

结束语：

西浮头隧道前前后后一共经过了几年的时间，最终才得以贯通成功。而且在大同到浑源段——同源高速公路西浮头隧道工程建设期间，并没有发生任何坍塌类型的大型事故,规避了经济损失的风险、人身安全的伤害，监控测量过程中，大同到浑源段——同源高速公路西浮头隧道的变形也非常之微小，一定程度上，确保了大同到浑源段——同源高速公路西浮头隧道工程建设的顺利进行。

参考文献：

[1]万明富,郝哲,刘剑平等,《超大跨公路隧道开挖与支护稳定性分析》，辽宁工程技术大学学报,2007.

[2]刘小连,朱清航,王震等,《岩溶区特长隧道施工监控量测及分析》，重庆交通大学学报(自然科学版),2008(27)(增刊).

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