采用複合式（shì）襯砌的隧道，必須將（jiāng）現場監控量測項目列入施工組織設計，並在施工中認真實施。現場監控量測是新（xīn）奧（ào）法隧道施工的重要組成部分（fèn），也（yě）是監視圍岩（yán）穩定、判斷支護、襯砌結構設計是（shì）否合理，施工方法是否正確的一種手（shǒu）段；也是（shì）保證新奧法安（ān）全施工、提高經濟效益的重要條件；還為施工中可能有的工程變更提供（gòng）了科學（xué）依據。
通過監控量測得數據（jù）分析（xī）：
（1）通過施工（gōng）和（hé）環境監測進行信息反饋及預測預報，優（yōu）化施工組織設計，指導現場施工，確保隧道（dào）施工的安全與質量和工程項目的社會、經濟、環境效益。
（2）掌握圍岩動態，了解支（zhī）護結構在不同工況時的受力狀態和應力分布，對圍岩（yán）穩定性作出評價（jià）。
（3）驗證支（zhī）護結構型（xíng）式、支護參（cān）數（shù）的合理性，評價支（zhī）護結構、施工（gōng）方法的合理性與其安全性，確定合理的支護時間。
（4）為修（xiū）改優化設計提拱數據，調整施工方法提供依（yī）據。
（5）為節省工程投資（zī），提高隧道的設計和施工水平提供科學依據和技術保證。
2.1.1 必測（cè）項目
是為了（le）在設計施工中確保圍岩穩定、判斷支（zhī）護結構工作狀態、指導設計施工的經常性量測，包（bāo）括圍岩地（dì）質（zhì）和支護描述、地表沉降觀測、拱頂下沉量測、周邊收斂量測。其量測方法簡單、量測密度大、量測（cè）信息直觀可靠，貫穿（chuān）於整個施工過程中，對監視圍岩穩定、指導設計和施工有巨大（dà）的作用，土建施（shī）工完成（chéng）量測工作亦告結束（shù）。其布置根據每座隧道不同的地質條件、施工方法而變化（huà），但不能少於《公路隧道施工規範》（JTJ042—94）的規定。
2.1.2 選擇項目
包括圍岩內部位移量測、錨杆軸力量測、圍岩與噴射混凝（níng）土間接觸壓力量（liàng）測、噴（pēn）射混凝（níng）土與（yǔ）二次襯砌間接觸壓力量測、噴射混凝土內應力量測、二次襯砌內應力量測、鋼支撐（chēng）內（nèi）力量測、襯砌（qì）裂（liè）縫（féng）及表麵應力量測。這類量測是必測項目的拓展和補充，對代表（biǎo）性的地段進行量測，以便更深入地掌握圍岩穩定狀（zhuàng）態與支護效果，對（duì）未開（kāi）挖地段（duàn）提供參考信息（xī）、指導未來（lái）設計和施工。
表1 隧道現場監（jiān）控量測項目及量測方法
選（xuǎn）擇項目安裝埋設比較（jiào）麻煩，量測項（xiàng）目較多、時間長、費用較大，但工程竣工後還可以進行長期觀測。根（gēn）據本工程的具（jù）體情況，采（cǎi）用較少（shǎo）的量測項目、較（jiào）大量量測（cè）斷麵的原則（zé），全麵了解支護效果，正確指導設計施工。施工（gōng）單位（wèi）按（àn）施工（gōng）圖要求自主量測，監控量測項目部（bù）選擇主要項目平行量測。
2.1.3 檢測項目
包括錨杆拉拔試驗、開挖內輪廓形（xíng）狀、初期和二次襯砌（qì）背後空洞檢（jiǎn）查（chá）。該類項目列為質量檢查內容。
2.2.1 量測項目
除按正常量測項目外，專門增加一項用全站儀作（zuò）“非接觸量測”來測定三維位移向量（liàng），以預報前方圍岩情（qíng）況。隧道各項觀測（cè）監控量測的實施方法（fǎ）詳見表1。收斂儀使（shǐ）用JSS30-10/15A型數顯式收斂（liǎn）儀和鐵科院西（xī）南分院研製的監控量測分析軟件。
2.2.2 監控（kòng）量測施工流程
見圖（tú）1。
圖1 監控（kòng）量測施（shī）工流程圖
2.2.3 量測方法及斷麵測點布置
（1）拱頂下沉量（liàng）測和水平收斂量（liàng）測。一般使用水（shuǐ）準儀、電子水平尺、收斂計（jì）等按照設計（jì）要（yào）求布置、量測。
（2）圍岩內部位移量測。圍岩內部位移測孔一般是（shì）沿隧道圍岩周邊，例（lì）如分別（bié）在拱頂、拱腰和邊牆共（gòng）設5個（連拱隧道單洞為4個）測孔，孔深3.7～5 m，孔徑為Ф50 mm。多點位移計（jì）分電測式位移計和機械式位（wèi）移計，一般采用（yòng）5點杆式多點位移量測，一個斷（duàn）麵共25個測點（連拱隧道單洞為20個）。
（3）錨杆（gǎn）軸力量測。錨（máo）杆軸（zhóu）力量測沿隧道周邊，例如在拱頂、拱腰和邊牆設5個（連拱隧道單洞為4個）測孔，孔（kǒng）深3.7～5 m，孔徑為50 mm。一個測孔內設4個傳感器，每個斷麵20個（連拱隧道單洞為16個）測點。隧道錨杆軸向力量測方法有電測法（fǎ）和機械法，它們都是通過（guò）量測錨杆，先（xiān）測出隧道圍岩內不同深（shēn）度的應變（或變形（xíng）），然後通過有關計算轉求應力的量測方法。考慮量測方便，一般多采用電測法的鋼筋計量測。
（4）噴射混凝土應（yīng）力量測。經常采用量測噴層切向應力的方（fāng）法，主要有應力（應（yīng）變）計量測法（fǎ）和應變磚量測法。應力（應（yīng）變）計（jì）量測法是（shì）通過鋼弦頻率測定儀測出應（yīng）力計受力後的振動頻率，然後從事先標定出的頻率-應力曲線上求出作用在噴層上的應力。
噴層（céng）應力計的埋設方法為：圍岩初噴以後，在初噴麵上將（jiāng）應力計固定，再複噴，將應力計（jì）全部覆蓋並使應力計居（jū）於噴層（céng）的中央，方向為切向（xiàng）。待噴射混凝土達到初凝時開（kāi）始測取讀數。量測斷麵上應力（lì）計的布設（shè）位置為：沿（yán）隧道的拱頂、拱腰和邊牆在噴射混凝土內共埋設5個（單洞）。
（5）二次襯砌（qì）應力量測。二次襯砌應力量（liàng）測與噴射混凝土應（yīng）力量測相同，應力傳感（gǎn）器埋（mái）設在二次襯砌混凝土內，單洞一個斷麵5個測點。量測斷麵的測點布置位置及每斷（duàn）麵應力計（jì）數量與噴射混凝土應力量測相同。
（6）圍岩與噴射混（hún）凝土及（jí）噴射混凝土與二次襯砌間接觸壓力量測。圍岩壓力及接觸壓力量測常采用（yòng）雙膜鋼弦式壓力盒，其量測原理是將應力（lì）、應變（biàn）、荷（hé）載以及其他參數測量的參數轉變為頻率進行量測，故具有抗幹擾能力強、堅固耐（nài）用的優點，適合（hé）長距離傳送。圍（wéi）岩與噴射混凝土之間（jiān）的壓力（lì）盒（hé）是在噴混凝土施工以前埋設，噴射混凝土與二次襯砌之間（jiān）的壓力盒是（shì）在掛（guà）防水板之前進行安裝（zhuāng），分別測取圍岩對噴射混凝土壓力（lì），噴射混凝土對二次襯砌的壓力，埋設方向均為法向。混凝土達到初凝強度以後開始（shǐ）測取讀數，量（liàng）測斷麵宜（yí）與周邊位移量測在同一斷麵上。
（7）鋼架應力量測。型（xíng）鋼鋼（gāng）架、格柵鋼架應力量測僅限於Ⅳ、Ⅴ級圍岩地段，采用鋼筋計量測，把鋼筋（jīn）計焊（hàn）接在鋼架上，量測鋼架內力，鋼架安裝完以後即可測取讀數。量測斷麵的測點布置位置與噴射混凝土應力測點布置位置相同，單洞每個（gè）斷（duàn）麵5個測點。
（8）襯砌裂縫及（jí）表麵（miàn）應力量測（cè）。采用手持應變儀量測襯砌表麵應力和襯砌裂縫，重點是連拱（gǒng）隧道中隔牆的表（biǎo）麵應力，根據需要（yào）檢測。
2.2.4 測試要點
（1）洞內外地質和支（zhī）護（hù）狀（zhuàng）況觀察。洞內主要觀察工作麵狀態、圍岩變形、風化（huà）變質情況、節理裂隙、斷層分布和形態、地下水情況以及初期支護效果。觀（guān）察後及時繪（huì）製地（dì）質素描圖，填寫（xiě）工作麵狀態記錄表和圍岩類別判定卡（kǎ）。對已施工區段噴砼、錨杆、鋼架（jià）的（de）狀況（kuàng）每天至少觀察1次；洞外觀察包括對洞口地表情況、地（dì）表沉陷、邊坡及仰坡（pō）的穩定以及地表水滲透等（děng）的觀（guān）察。
（2）地表下（xià）沉（chén）。隧道洞頂地表沉降在隧道尚未開挖前（qián）就（jiù）開始進行，借以獲得開挖（wā）過程中全位移曲線。地表沉降監測可采用普通（tōng）水平儀，配合水平尺（chǐ）進行，測點和拱頂下沉量測（cè）布置在同一（yī）斷（duàn）麵上。
（2）采購階段。該階段（duàn）包含智慧物流園區設備采購、信息化服務采購以及安裝施（shī）工等工作安排。在采購環節囊括了絕（jué）大部分分包招標、合同簽署、分包合同執行等事務工作，智慧物流園區涉及的采購資材和服務，包括數據庫、係統軟件、人工智（zhì）能化設備、人機交互係統、可視化係統、雲服務等，要（yào）求相比（bǐ）普通（tōng）的物流園區技術含量更高，要求（qiú）更為複雜。
（3）周邊位移、拱頂（dǐng）下沉量測。周邊位移選用JSS30-10/15A型（xíng）數顯式收斂（liǎn）儀及專用測點量測，拱頂下沉量測（cè）采用精密水準儀配合水準尺、鋼尺進行，兩者在同一量測斷麵內進行。
量測斷麵（miàn）布置（zhì）間距及量測（cè）頻率一般情況按設計要求辦理，洞口（kǒu）段、斷層破碎帶或圍岩發生變化處，加密布置。測點在避免爆破破壞的前提下盡可能（néng）靠近工（gōng）作麵布置（zhì），一般為0.5～2 m，並在下（xià）次爆破循（xún）環前（qián）獲得初始數據。
2.3.1 數據整理
施工時，將各項量測情況填入記錄中，及時繪製位移（yí）—時間曲線和相（xiàng）關圖表，並（bìng）注明當前施工工序及開挖麵離量測斷麵的（de）距離。
當位移—時（shí）間（jiān）曲線趨（qū）於平緩時（shí），進行數據處理和回歸分（fèn）析（xī），推算最終位移和變化（huà）規律；當位移（yí）—時間曲線出現反常的急驟變化時（shí），表明（míng）此時的圍岩、支護係統已處於不穩定狀態，必（bì）須立即停止開挖、對（duì）危險地段加（jiā）強支護，確保已開挖段的安全。
將原始觀測記錄進行整理，計算出（chū）一測點在（zài）不同時間，測點（diǎn）距掌子麵不同距離時的位移值U，以此（cǐ）計算（suàn）出（chū）位移速度（dù）間長（L）散（sàn）點圖、位移速度（dù）時間t+（L）散點（diǎn）圖，由於量測的偶（ǒu）然誤差所造成的（de）離散性，繪製的散點圖總是上下波動和不規（guī）則的，因此必須進行數字處（chù）理才能獲得合理典型（xíng）數據（jù），並以相應（yīng）數字公式進行描述，其中回歸分析是處理（lǐ）測讀（dú）數據最終繪製典型圖線的一種較好方（fāng）法。
2.3.2 位移值U判斷穩定性（xìng）
當圍岩和支護位移值若超過（guò）某一臨界值即認為圍（wéi）岩不穩定應加強支護。
（1）以各類圍岩允許相對位移（yí）值，見表2。相對位移值係指實測位移與兩測點（diǎn）間距離之（zhī）比，或拱頂位移實測值與隧道（dào）寬度之比。脆性圍岩取表中較小值（zhí），塑性（xìng）圍岩取（qǔ）表中較大值。
表2 隧道周邊允許相對位移值 /%
表3 變形管（guǎn）理等級
2.3.3 位移速率判（pàn）斷穩（wěn）定性
（1）當周邊收斂速度大於1 mm/d時，圍岩處（chù）於（yú）急劇變形階段，需加強觀測，若位移（yí）速率（lǜ）長（zhǎng）期不下降則加強支護。
（2）當周邊收斂速度0.2～1 mm/d時，圍岩（yán）處於緩慢變形階段並趨於穩（wěn）定。
（3）當（dāng）周邊收斂速度小於0.2 mm/d或拱頂下沉小於0.07～0.15 mm/d時，圍岩達到基本穩定，可進行（háng）二次襯砌。
位移加速度是通過U（位移）-t（時間）曲線的形態來（lái）判斷圍岩的穩定性。
2.3.5 量測的管理
（1）項目經（jīng）理部成立隧道監控量測領導小（xiǎo）組，建（jiàn）立（lì）以項目總工任組長，工程技術部部長為副組長，量測監控中心專職負責，隊技術組參（cān）加的管（guǎn）理（lǐ）體（tǐ）係；並於工程技術部（bù）中（zhōng）專門設立了量測（cè）監控中心，以（yǐ）加強（qiáng）隧（suì）道監控量測工作管理力度。量測監控中心負責日常量測、數據處（chù）理、儀（yí）器保養維修工作及數據的信息反饋，量測監控中心負責人專職檢查落實，隊技術組設專職量測小組，每小組人員6～8人，負責測點埋設，配合項目部進行日常量測工作。
（2）量測小組負責測點埋設、日常量測（cè）、數據處（chù）理和（hé）儀器保養維修工作，做到“三勤、一及時（shí）”，即量測勤、數據勤、分析勤，並及時將量測信息反饋於施工（gōng）和設計，指導施工。
（3）施工前據圍岩條件、支護類型參數、施工方法及（jí）所確定（dìng）的（de）量測目（mù）的專門製定詳細的監（jiān）控量測計劃，與實施性施工組織設計同時提交給監理工程師。計劃中包（bāo）含量測內容、方法、使用儀器、測點布置、量測（cè）頻率、數據處理、量測人員及其負（fù）責人，並經監理工程師批準後執行。
（4）施工時要及時埋設測點，下沉測點及收斂測點盡量布置在（zài）同一斷麵上。各預埋測點要牢固可靠，設置專（zhuān）用標識牌，標明測點的名稱、部位、編號、埋設日期等，易於（yú）識別並妥善保護，並教育所有進洞人員不得隨意撤換和破壞。
（5）爆破（pò）開挖後立即進行工程地質和水文地質狀況（kuàng）的觀察記錄，並（bìng）進（jìn）行地質描述。地質變化處和重要地段，有照片記錄。初期支護完成後（hòu）進行（háng）噴層表麵的觀察和記錄，並進（jìn）行裂縫描述。
（6）整理（lǐ）量測資料做到認真、及時、完整（zhěng）、準確；服從監理工程師的指令，無條件認真配合（hé）其工作，定期向監理工程師。
靳彥斌（山西省中陽縣交通局（jú），山西 呂梁 033400）
