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摘 要：隧道监控量测是新奥法施工中不可缺少的一项技术内容，是监视围岩和支护稳定性的重要手段，是判断设计、施工是否正确合理的主要依据，是监视施工是否安全可靠的眼睛。为了更精确更迅速的了解围岩的动态变化，判定其稳定性，从而保证施工安全。
关键词：隧道;监控量测;围岩;变形
一、隧道监控组织
为了确保隧道监控量测能顺利、有序开展，及时准确指导施工，项目部需要设一个监控量测作业班，并成立监控量测领导小组。
主要监控量测设备：精密水准仪、收敛仪、全站仪等。
隧道监测的主要项目：地质及支护状态观察、周边位移、拱顶下沉、锚杆轴力、钢支撑内力及外力、爆破震动波速监测等。
监控流程见监控量测流程：
二、主要监测项目量测方法
1、地质及支护状态观察
①施工过程中应进行洞内、外观察。洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。
②开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。
③初期支护状态的观察和裂隙描述，对直接判断围岩的稳定性和支护参数的检验是不可缺少的。应注意观测初期支护的变形以及渗水情况，及时发现及时治理，避免工程事故的发生。
④洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。
实践证明，开挖工作面的地质素描和数码成像对于判断围岩稳定性和预测开挖面前方的地质条件是十分重要的，必要时进行物理力学实验，获得围岩的具体力学参数，为施工阶段围岩分级和科学的信息化施工提供有效的参考依据。在进行地质素描及数码成像的时候，工作面应有良好的照明和通风条件，以保证地质素描及数码成像的效果。
2、周边位移净空收敛测试
（1）目的
周边位移收敛监测是隧道施工监控量测的重要项目，收敛值是最基本的量测数据，通过对围岩周边的水平净空收敛量及其速度进行观察，掌握围岩内部随时间变形的规律，从而判断围岩的稳定性和为确定二次支护的时间提供依据;保证结构总变形量在规定允许值之内，更好地用于指导施工。
（2）量测方法及量测频率
主要采用收敛计（收敛计测试精度为±0.06mm），测点的纵向间距应视需要而定，或在有代表性的地段选取若干个测试断面。凡是地质条件差或重要工程，应从密布点。围岩表位移观测点的埋设采用钢筋混凝土钻孔浇注而成，埋没深度不小于0.2m。测点在观测断面距离开挖面2.0m的范围内埋设，并在爆破后24小时内下一次爆破前测读初读数。其测线布置根据不同的施工方法和地质情况确定。初测收敛断面应尽可能靠近开挖面，距离宜为2米内，收敛测桩应牢固地埋设在围岩表面，其深度不宜大于20cm;收敛测桩在安装埋设后应注意保护，避免因测桩损坏而影响观测数据的准确性。
因收敛计是机械式仪器，为了减少观测时的人为误差，观测时应尽可能由固定人员和观测设备操作，并测读三次取其平均值，以保证观测精度。检测频率应符合下表要求：
在隧道洞口段施工，或地质条件变差、量测值出现异常情况，量测频率应加大;必要时1h或更短时间量测一次;对于地质条件好的且收敛值稳定的隧道，可加大断面间距;对于围岩较差，收敛值长期不稳定，应缩小量测断面的间距。净空变化位移量测的频率同时可参照下表所示的位移变化速度及距开挖面的距离来确定。
3、拱顶下沉量测
（1）目的
拱顶下沉量测也属于位移量测，通过测量观测点与基准点的相对高差变化量得出拱顶下沉量和下沉速度，其量测数据是判断支护效果，指导施工工序，保证施工质量和安全的最基本资料;拱顶下沉值主要用于确认围岩的稳定性，事先预报拱顶崩塌。
（2）量测方法及量测频率
拱顶下沉观测采用精密水准仪、铟钢尺及钢挂尺，测量观察点与基准点之间的高差，从而计算出拱顶下沉量，观测精度为（0.1mm）。拱顶下沉测点的布置应与周边位移收敛一致，位于同一断面上，拱顶下沉观测频率如下表所示。
4、锚杆轴力及钢支撑内力测试
（1）目的
通过对钢支撑（锚杆）主要构件应力发展情况进行量测，以获得钢支撑（锚杆）的实际工作状态，以便确定钢支撑（锚杆）内部应力的发展是否正常及其承载能力，同时检验隧道在偏压情况下钢支撑（锚杆）的状态，当钢支撑（锚杆）的应力发展时态曲线出现不正常变化时，及时提醒设计单位和施工单位修改支撑参数或采用措施，以保证施工安全。
（2）量测方法及量测频率
钢支撑（锚杆）内力的量测采用测力计。在初期支护钢支撑（锚杆）安装好后，在其表面焊接测试钢筋，测试钢筋与测力计相接，测力计与应变测试仪相连，根据规定的测试频率对钢支撑（锚杆）的应变发展情况进行测试，然后根据所测得的应力计算出钢支撑（锚杆）的应力发展情况，钢支撑（锚杆）应力的测试精度为0.1Mpa。钢支撑（锚杆）内力及外力测试频率如下表所示。
5、爆破振動监测
爆破震动监测采用爆破振动记录仪，此系统不仅可记录测点的振速，而且可获得地震波的其他主要参数，如频率等。新建隧道开挖爆破产生的地震动对既有隧道衬砌迎爆面的边墙影响最大，其振动速度明显高于其他部位，是最危险的部位。因此，在既有隧道的迎爆面边墙布置三个测点。其他测点根据工程实际需要及业主要求进行布置。震动监测过程分两个部分进行：第一部分为施工洞围岩爆破地震动监测;第二部分为既有洞结构爆破地震动监测。每次测试的具体过程包括以下几个步骤：
①传感器参数设置，包括量程、预触发值、采样率、通道等; ②传感器的埋设，在预先设计的位置固定好传感器，并检查其线路通道的有效性;
③数据采集;
④数据处理及结果分析。
根据《爆破安全规程》规定的爆破振速计算公式如下：
根据《爆破安全规程》，对该隧道爆破振速进行控制，刚进行正规循环爆破前应进行爆破试验，试验爆破时为每炮监测，施工方依据监测数据进行参数调整，直到合适的爆破参数。
6.监测数据的统计分析与信息反馈
（1）现场量测应根据设计文件的要求进行测点埋设、日常量测和数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工异常情况，及时调整监控量测计划。
（2）现场测点读数读三次，取其平均值。并详细记录。
（3）监控量测数据分析主要包括以下几方面：
a.拱顶下沉、净空收敛的位移量，绘制时态曲线。
b.初期支护应力（应变）值，绘制时态曲线，反算结构内力并绘制断面内力分布图。
（4）在分析数据时，可根据散点图进行回归分析，并将回归分析得出的变形值与允许变形值比较，从而确定下一步施工采取的措施（见变形管理等级对策表）。
（5）根据位移变化速度判别
a.净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护。
b.水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。
三、总结
隧道施工中的监控量测主要通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性;用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工，为修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据;通过监控量测对施工可能产生的环境影响进行全面监控;通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和施工质量;通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间;通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。
参考文献
[1]《城市隧道工程施工质量验收规范》（DBJ50-107-2010）;
[2]《公路隧道施工技術规范》（JTG F60-2009）;
[3]《工程测量规范》（GB50026-2007）;
[4]《爆破安全规程》（GB 6722—2014）;
关键词：隧道;监控量测;围岩;变形
一、隧道监控组织
为了确保隧道监控量测能顺利、有序开展，及时准确指导施工，项目部需要设一个监控量测作业班，并成立监控量测领导小组。
主要监控量测设备：精密水准仪、收敛仪、全站仪等。
隧道监测的主要项目：地质及支护状态观察、周边位移、拱顶下沉、锚杆轴力、钢支撑内力及外力、爆破震动波速监测等。
监控流程见监控量测流程：
二、主要监测项目量测方法
1、地质及支护状态观察
①施工过程中应进行洞内、外观察。洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。
②开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。
③初期支护状态的观察和裂隙描述，对直接判断围岩的稳定性和支护参数的检验是不可缺少的。应注意观测初期支护的变形以及渗水情况，及时发现及时治理，避免工程事故的发生。
④洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。
实践证明，开挖工作面的地质素描和数码成像对于判断围岩稳定性和预测开挖面前方的地质条件是十分重要的，必要时进行物理力学实验，获得围岩的具体力学参数，为施工阶段围岩分级和科学的信息化施工提供有效的参考依据。在进行地质素描及数码成像的时候，工作面应有良好的照明和通风条件，以保证地质素描及数码成像的效果。
2、周边位移净空收敛测试
（1）目的
周边位移收敛监测是隧道施工监控量测的重要项目，收敛值是最基本的量测数据，通过对围岩周边的水平净空收敛量及其速度进行观察，掌握围岩内部随时间变形的规律，从而判断围岩的稳定性和为确定二次支护的时间提供依据;保证结构总变形量在规定允许值之内，更好地用于指导施工。
（2）量测方法及量测频率
主要采用收敛计（收敛计测试精度为±0.06mm），测点的纵向间距应视需要而定，或在有代表性的地段选取若干个测试断面。凡是地质条件差或重要工程，应从密布点。围岩表位移观测点的埋设采用钢筋混凝土钻孔浇注而成，埋没深度不小于0.2m。测点在观测断面距离开挖面2.0m的范围内埋设，并在爆破后24小时内下一次爆破前测读初读数。其测线布置根据不同的施工方法和地质情况确定。初测收敛断面应尽可能靠近开挖面，距离宜为2米内，收敛测桩应牢固地埋设在围岩表面，其深度不宜大于20cm;收敛测桩在安装埋设后应注意保护，避免因测桩损坏而影响观测数据的准确性。
因收敛计是机械式仪器，为了减少观测时的人为误差，观测时应尽可能由固定人员和观测设备操作，并测读三次取其平均值，以保证观测精度。检测频率应符合下表要求：
在隧道洞口段施工，或地质条件变差、量测值出现异常情况，量测频率应加大;必要时1h或更短时间量测一次;对于地质条件好的且收敛值稳定的隧道，可加大断面间距;对于围岩较差，收敛值长期不稳定，应缩小量测断面的间距。净空变化位移量测的频率同时可参照下表所示的位移变化速度及距开挖面的距离来确定。
3、拱顶下沉量测
（1）目的
拱顶下沉量测也属于位移量测，通过测量观测点与基准点的相对高差变化量得出拱顶下沉量和下沉速度，其量测数据是判断支护效果，指导施工工序，保证施工质量和安全的最基本资料;拱顶下沉值主要用于确认围岩的稳定性，事先预报拱顶崩塌。
（2）量测方法及量测频率
拱顶下沉观测采用精密水准仪、铟钢尺及钢挂尺，测量观察点与基准点之间的高差，从而计算出拱顶下沉量，观测精度为（0.1mm）。拱顶下沉测点的布置应与周边位移收敛一致，位于同一断面上，拱顶下沉观测频率如下表所示。
4、锚杆轴力及钢支撑内力测试
（1）目的
通过对钢支撑（锚杆）主要构件应力发展情况进行量测，以获得钢支撑（锚杆）的实际工作状态，以便确定钢支撑（锚杆）内部应力的发展是否正常及其承载能力，同时检验隧道在偏压情况下钢支撑（锚杆）的状态，当钢支撑（锚杆）的应力发展时态曲线出现不正常变化时，及时提醒设计单位和施工单位修改支撑参数或采用措施，以保证施工安全。
（2）量测方法及量测频率
钢支撑（锚杆）内力的量测采用测力计。在初期支护钢支撑（锚杆）安装好后，在其表面焊接测试钢筋，测试钢筋与测力计相接，测力计与应变测试仪相连，根据规定的测试频率对钢支撑（锚杆）的应变发展情况进行测试，然后根据所测得的应力计算出钢支撑（锚杆）的应力发展情况，钢支撑（锚杆）应力的测试精度为0.1Mpa。钢支撑（锚杆）内力及外力测试频率如下表所示。
5、爆破振動监测
爆破震动监测采用爆破振动记录仪，此系统不仅可记录测点的振速，而且可获得地震波的其他主要参数，如频率等。新建隧道开挖爆破产生的地震动对既有隧道衬砌迎爆面的边墙影响最大，其振动速度明显高于其他部位，是最危险的部位。因此，在既有隧道的迎爆面边墙布置三个测点。其他测点根据工程实际需要及业主要求进行布置。震动监测过程分两个部分进行：第一部分为施工洞围岩爆破地震动监测;第二部分为既有洞结构爆破地震动监测。每次测试的具体过程包括以下几个步骤：
①传感器参数设置，包括量程、预触发值、采样率、通道等; ②传感器的埋设，在预先设计的位置固定好传感器，并检查其线路通道的有效性;
③数据采集;
④数据处理及结果分析。
根据《爆破安全规程》规定的爆破振速计算公式如下：
根据《爆破安全规程》，对该隧道爆破振速进行控制，刚进行正规循环爆破前应进行爆破试验，试验爆破时为每炮监测，施工方依据监测数据进行参数调整，直到合适的爆破参数。
6.监测数据的统计分析与信息反馈
（1）现场量测应根据设计文件的要求进行测点埋设、日常量测和数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工异常情况，及时调整监控量测计划。
（2）现场测点读数读三次，取其平均值。并详细记录。
（3）监控量测数据分析主要包括以下几方面：
a.拱顶下沉、净空收敛的位移量，绘制时态曲线。
b.初期支护应力（应变）值，绘制时态曲线，反算结构内力并绘制断面内力分布图。
（4）在分析数据时，可根据散点图进行回归分析，并将回归分析得出的变形值与允许变形值比较，从而确定下一步施工采取的措施（见变形管理等级对策表）。
（5）根据位移变化速度判别
a.净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护。
b.水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。
三、总结
隧道施工中的监控量测主要通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性;用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工，为修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据;通过监控量测对施工可能产生的环境影响进行全面监控;通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和施工质量;通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间;通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。
参考文献
[1]《城市隧道工程施工质量验收规范》（DBJ50-107-2010）;
[2]《公路隧道施工技術规范》（JTG F60-2009）;
[3]《工程测量规范》（GB50026-2007）;
[4]《爆破安全规程》（GB 6722—2014）;