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摘要：通过对大伙房水库输水应急入连工程和辽西供水工程输水隧洞安全监测项目的描述与实践分析，讨论了安全监测在水利输水隧洞工程建设中的作用和体会。进一步完善监理对安全监测的控制与管理。关键词：安全监测、监理、控制、输水隧洞
地下洞室施工中的安全监测是指通过仪器和收敛量测对隧洞的沉降、收敛、位移等进行测量及量测检查，并对监测资料进行分析，从而对隧洞的实际工作性态、安全状况做出正确的评价。
1 安全监测项目
一般而言，安全监测的内容主要有：顶拱沉降监测、收敛变形监测、渗流监测、应力应变监测、支护效果监测、环境量监测等。针对以上监测项目，结合笔者监理的隧洞工程安全监测的顶拱沉降监测、收敛变形监测，具体表现在。
顶拱沉降监测：一般应包括隧洞顶拱沉降、扰度岩体变形等；
收敛变形监测：
2 工程实例
大伙房水库输水应急入连工程输水洞工程是以输水为主要目的，大伙房水库输水应急入连工程是由大伙房水库向大连市输水的一项大型输水工程，年输水量3.0×108m3，解决大连市2015年前城市用水，并改善大连地区的水环境。
本工程输水管线总长203.04km。输水管采用PCCP管（管径2.8米和2.4米两种）。隧洞为无压洞，断面为3·2m×3·48m的城门洞型，钢管DN1800和DN1600两种。主要建筑物工程级别为1级。碧流河水库以下工程的工程等别为II等，主要建筑物工程级别为2级。工程总投资49.23亿元人民币。工程总工期为42个月。
辽西北供水工程三、四标输水洞工程同样是以输水为主要目的，成洞断面尺寸为7.8ｍ×6.6ｍ（宽×高），直墙高2.7ｍ，圆弧高3.9ｍ。隧洞总长18.633㎞。主要建筑物工程级别为1级，工程等别为Ⅱ等。
监理分别于2009年4月、2011年6月进场，并设置安全监测专职监理工程师，编制了《安全监测监理实施细则》，截止目前，跟随主体施工进度及时组织监测工作的实施，在业主、设代、监理及承包商等各方的大力协助配合下，监测工作进展顺利并取得了成绩。
3 体 会
作者自进场以来，见证了大伙房水库输水应急入连工程和辽西供水输水隧洞工程的建设，并参加部分安全监测工作，对隧洞的安全监测深有体会，具体可以归纳为以下几点：
3.1 地下开挖工程安全监测的特点
地下开挖工程安全监测的特点可以从安全监测本身和安全监测实践中体现，监理在现场监督过程中，要按设计要求进行控制。具体如下：
（1）安全监测是一门科学，其涉及多学科多知识面，包括地质学、数学、物理学、力学、测量、结构工程等，且很多问题涉及到科学的前沿，因此它是一个跨学科跨专业的领域，需要多方面的专家共同研究和探讨，尤其是在做监测资料分析时，需要多专业协调解决。
（2）地下开挖工程施工期的安全监测，是根据工程等级，地形、地貌、围岩条件、施工方法等确定监测项目、数量，选择监测仪器。施工前，对监测仪器的布置做出专门设计。一般地下开挖工程的安全监测，有施工期安全监测，运行期安全监测，时间跨度长，开始一天两次到每周一次，汛期加密观测等监测数据，一年至少也是上万条数据。可见监测工作的特点。
3.2 地下开挖工程安全监测的作用
安全监测是贯穿于工程设计、施工以及整个工程寿命内对其实际状况的监测。通过合理的监测，可以达到以下几个效果：①可以在技术方法、监理控制及施工技术优越性方面进行评估并提出改进意见，使未来的施工和运行更好、更安全；②对工程不安全的迹象和险情进行分析判断，提出处理措施，并运用长期观测资料的变化规律，对隧洞的未来性态做出及时准确的预报，提出预防要求；③还可以利用观测资料准确判断隧洞出现险情的位置和范围，有利于及时、有效地做好预防措施。因此，对工程进行连续、合理、有效的监测是监理的一项很重要工作，是及时掌握隧洞的工作性态，确保其安全的重要条件。
3.3地下开挖工程安全监测的监理
安全监测监理应看成是整个工程监理的一个重要组成部分，必须与其他监理项目一样，尽量做到及时准确。它是从确定安全监测目标开始，到仪器安装埋设、观测和资料分析提出评价为止的一项综合技术。监理的内容应包括监测的条件、范围、目的、监测仪器的选择及监测过程的监理等。对地下开挖工程的安全监测在具体监理中要重点解决以下问题：
（1）明确安全监测目的和监测项目，监测目的必须要有针对性，一般而言监测目的、监测项目需针对工程条件。如：隧洞顶拱的沉降、隧洞两侧直墙段的收敛变形等。虽然地下开挖工程安全监测都有各类监测项目，但是对不同的工程条件，侧重点是不一样的，布置的位置、仪器数量等都会由变化。
（2）安全监测位置确定原则。工程地质和水文地质条件、建筑施工的条件（施工速度、方法、季节等）。在对各种条件进行综合论证分析的基础上，结合必要的试验手段，对工程的薄弱点和敏感区作为监测部位。监理根据设计图纸安排承包人，确定在能反映监测部位设置监测项目。
（3）安全监测仪器的选择。由于地下开挖工程安全监测的仪器大多是埋设在岩体内部，因此仪器的选择，应本着仪器的可靠性、稳定性、准确度、灵敏度和分辨力等方面，要求结构构造最简易，在安装的环境中最耐久，对环境条件（气候、水等）敏感性小。并具有良好的运行性能的原则選择，同时能抵抗工地运输颠簸的影响。就大伙房水库输水应急入连工程和辽西供水输水隧洞工程安全监测而言，选择的沉降监测和收敛仪量测，保证了仪器可靠性。
（4）合理布置安全监测仪器（数量）。监测系统是一个由监测设备、测点、进行资料信息转换和处理设备等组成的、协调一致的整体，是根据工程的具体情况来确定的。为了工程量，盲目布置监测仪器，不求最精但求最多的思想是不可取的。因此，在明确监测目的、项目和仪器选择的基础上，它的布置主要考虑测点和观测仪器的设置。在设置时要注意保证能控制关键部位、突出重点、顾全大局、要满足建立安全监控数学模型的需要，要力求达到少而精。同时，要考虑到有的监测部位，由于施工等原因，可能不能100%保证仪器完好，如果遇到重要部位在可挽救的基础上应重新埋设监测仪器。
（5）安全监测的技术要求。安全监测隐蔽性较强、精度和准确度要求较高。因此，它在技术上要求较高，监理的主要工作内容是认真审查承包人上报的安全监测施工组织设计。如确定长期监测项目、合理选择仪器设备、测点及仪器的合理布置、监测的方法、时间、频率、进度计划、监测质量的标准及控制保证，观测数据的处理和分析方法以及监测人员的素质要求等。施工组织设计对于正确确定监测系统布置、优化监测方案、合理组织施工、保证工程质量、避免与总体工程相互干扰、缩短工期、降低造价都有十分重要的作用。
3.4地下开挖工程安全监测数据分析
地下隧洞安全监测资料分析的研究工作大致可以分为5个方面：观测资料的误差处理与分析；观测资料的正分析与监测模型的建立；观测资料与隧洞结构性态的反分析；反馈分析与安全监控指标的拟定；隧洞安全综合评判与决策。安全监测数据分析是对监测数据成果的总结，是安全监测工程的核心内容，分析质量的好坏直接影响到安全监测的最终效果。因此如何有效、合理、及时、准确的分析安全监测数据将至关重要。经过两年多的隧洞安全监测的监理实践，作者认为可以从如下几个方面入手。
（1）选择合适的数据分析方法，目前对数据的分析一般借助计算机，通过建模来分析。当前，模型的种类繁多，比如有拟合、统计回归、时间序列、模糊数学、小波分析、混沌动力学等，但是如何选择适合你监理的工程的方法至关重要。作者认为，在选择模型时，可以考虑：①如果在达到精度要求时，尽量选择通俗、易懂、简单的模型；②选择模型时，讲究实用，不在乎是否是前沿的方法；③分析方法要有可操作性；④分析结果要能定量化。
（2）效应量和环境量的选择。分析方法确定后，就需要确定对哪些物理量进行分析，对隧洞安全监测而言，一般选择的效应量有位移、沉降、收敛变形、应力、应变等，环境量有洞内渗水、气温、降雨量等。在实际工作中，有时侯监测人员往往注重效应量而忽视了环境量的监测；其次是环境量、效应量的观测最好同步，避免不同步引起的计算误差，同时同步观测也减少了数据内插的工作，提高分析精度。
（3）积极收集和积累资料。包括观测资料、地质资料、工程资料及其他相关资料，具体包括但不局限于观测时的实际隧洞开挖施工形象面貌；相关部位的施工活动情况；气温、降雨、等有关水文、气象和环境资料；仪器设备运行情况。这些资料是监测资料分析的基础。资料分析的水平和可靠度与分析者对资料掌握的全面性及深入程度密切相关。监理工程师应认真监督，严格管理。对各类资料严格履行审核制度。
4结束语
通过对大伙房水库输水应急入连工程和辽西供水输水隧洞工程的安全监测，根据每期提供的沉降、收敛变形数据，进行科学细致的分析，承包人对变形相对较大的区域采取了相应的措施来抑制变形，确保了隧洞的施工安全。监理工程师在此项工作中，充分发挥了智力密集型行业的优势，为有效的保证施工安全提供了优良的服务。通过细则的工作，树立监理工程师的权威性，为有效的保证工程安全奠定基础。
地下洞室施工中的安全监测是指通过仪器和收敛量测对隧洞的沉降、收敛、位移等进行测量及量测检查，并对监测资料进行分析，从而对隧洞的实际工作性态、安全状况做出正确的评价。
1 安全监测项目
一般而言，安全监测的内容主要有：顶拱沉降监测、收敛变形监测、渗流监测、应力应变监测、支护效果监测、环境量监测等。针对以上监测项目，结合笔者监理的隧洞工程安全监测的顶拱沉降监测、收敛变形监测，具体表现在。
顶拱沉降监测：一般应包括隧洞顶拱沉降、扰度岩体变形等；
收敛变形监测：
2 工程实例
大伙房水库输水应急入连工程输水洞工程是以输水为主要目的，大伙房水库输水应急入连工程是由大伙房水库向大连市输水的一项大型输水工程，年输水量3.0×108m3，解决大连市2015年前城市用水，并改善大连地区的水环境。
本工程输水管线总长203.04km。输水管采用PCCP管（管径2.8米和2.4米两种）。隧洞为无压洞，断面为3·2m×3·48m的城门洞型，钢管DN1800和DN1600两种。主要建筑物工程级别为1级。碧流河水库以下工程的工程等别为II等，主要建筑物工程级别为2级。工程总投资49.23亿元人民币。工程总工期为42个月。
辽西北供水工程三、四标输水洞工程同样是以输水为主要目的，成洞断面尺寸为7.8ｍ×6.6ｍ（宽×高），直墙高2.7ｍ，圆弧高3.9ｍ。隧洞总长18.633㎞。主要建筑物工程级别为1级，工程等别为Ⅱ等。
监理分别于2009年4月、2011年6月进场，并设置安全监测专职监理工程师，编制了《安全监测监理实施细则》，截止目前，跟随主体施工进度及时组织监测工作的实施，在业主、设代、监理及承包商等各方的大力协助配合下，监测工作进展顺利并取得了成绩。
3 体 会
作者自进场以来，见证了大伙房水库输水应急入连工程和辽西供水输水隧洞工程的建设，并参加部分安全监测工作，对隧洞的安全监测深有体会，具体可以归纳为以下几点：
3.1 地下开挖工程安全监测的特点
地下开挖工程安全监测的特点可以从安全监测本身和安全监测实践中体现，监理在现场监督过程中，要按设计要求进行控制。具体如下：
（1）安全监测是一门科学，其涉及多学科多知识面，包括地质学、数学、物理学、力学、测量、结构工程等，且很多问题涉及到科学的前沿，因此它是一个跨学科跨专业的领域，需要多方面的专家共同研究和探讨，尤其是在做监测资料分析时，需要多专业协调解决。
（2）地下开挖工程施工期的安全监测，是根据工程等级，地形、地貌、围岩条件、施工方法等确定监测项目、数量，选择监测仪器。施工前，对监测仪器的布置做出专门设计。一般地下开挖工程的安全监测，有施工期安全监测，运行期安全监测，时间跨度长，开始一天两次到每周一次，汛期加密观测等监测数据，一年至少也是上万条数据。可见监测工作的特点。
3.2 地下开挖工程安全监测的作用
安全监测是贯穿于工程设计、施工以及整个工程寿命内对其实际状况的监测。通过合理的监测，可以达到以下几个效果：①可以在技术方法、监理控制及施工技术优越性方面进行评估并提出改进意见，使未来的施工和运行更好、更安全；②对工程不安全的迹象和险情进行分析判断，提出处理措施，并运用长期观测资料的变化规律，对隧洞的未来性态做出及时准确的预报，提出预防要求；③还可以利用观测资料准确判断隧洞出现险情的位置和范围，有利于及时、有效地做好预防措施。因此，对工程进行连续、合理、有效的监测是监理的一项很重要工作，是及时掌握隧洞的工作性态，确保其安全的重要条件。
3.3地下开挖工程安全监测的监理
安全监测监理应看成是整个工程监理的一个重要组成部分，必须与其他监理项目一样，尽量做到及时准确。它是从确定安全监测目标开始，到仪器安装埋设、观测和资料分析提出评价为止的一项综合技术。监理的内容应包括监测的条件、范围、目的、监测仪器的选择及监测过程的监理等。对地下开挖工程的安全监测在具体监理中要重点解决以下问题：
（1）明确安全监测目的和监测项目，监测目的必须要有针对性，一般而言监测目的、监测项目需针对工程条件。如：隧洞顶拱的沉降、隧洞两侧直墙段的收敛变形等。虽然地下开挖工程安全监测都有各类监测项目，但是对不同的工程条件，侧重点是不一样的，布置的位置、仪器数量等都会由变化。
（2）安全监测位置确定原则。工程地质和水文地质条件、建筑施工的条件（施工速度、方法、季节等）。在对各种条件进行综合论证分析的基础上，结合必要的试验手段，对工程的薄弱点和敏感区作为监测部位。监理根据设计图纸安排承包人，确定在能反映监测部位设置监测项目。
（3）安全监测仪器的选择。由于地下开挖工程安全监测的仪器大多是埋设在岩体内部，因此仪器的选择，应本着仪器的可靠性、稳定性、准确度、灵敏度和分辨力等方面，要求结构构造最简易，在安装的环境中最耐久，对环境条件（气候、水等）敏感性小。并具有良好的运行性能的原则選择，同时能抵抗工地运输颠簸的影响。就大伙房水库输水应急入连工程和辽西供水输水隧洞工程安全监测而言，选择的沉降监测和收敛仪量测，保证了仪器可靠性。
（4）合理布置安全监测仪器（数量）。监测系统是一个由监测设备、测点、进行资料信息转换和处理设备等组成的、协调一致的整体，是根据工程的具体情况来确定的。为了工程量，盲目布置监测仪器，不求最精但求最多的思想是不可取的。因此，在明确监测目的、项目和仪器选择的基础上，它的布置主要考虑测点和观测仪器的设置。在设置时要注意保证能控制关键部位、突出重点、顾全大局、要满足建立安全监控数学模型的需要，要力求达到少而精。同时，要考虑到有的监测部位，由于施工等原因，可能不能100%保证仪器完好，如果遇到重要部位在可挽救的基础上应重新埋设监测仪器。
（5）安全监测的技术要求。安全监测隐蔽性较强、精度和准确度要求较高。因此，它在技术上要求较高，监理的主要工作内容是认真审查承包人上报的安全监测施工组织设计。如确定长期监测项目、合理选择仪器设备、测点及仪器的合理布置、监测的方法、时间、频率、进度计划、监测质量的标准及控制保证，观测数据的处理和分析方法以及监测人员的素质要求等。施工组织设计对于正确确定监测系统布置、优化监测方案、合理组织施工、保证工程质量、避免与总体工程相互干扰、缩短工期、降低造价都有十分重要的作用。
3.4地下开挖工程安全监测数据分析
地下隧洞安全监测资料分析的研究工作大致可以分为5个方面：观测资料的误差处理与分析；观测资料的正分析与监测模型的建立；观测资料与隧洞结构性态的反分析；反馈分析与安全监控指标的拟定；隧洞安全综合评判与决策。安全监测数据分析是对监测数据成果的总结，是安全监测工程的核心内容，分析质量的好坏直接影响到安全监测的最终效果。因此如何有效、合理、及时、准确的分析安全监测数据将至关重要。经过两年多的隧洞安全监测的监理实践，作者认为可以从如下几个方面入手。
（1）选择合适的数据分析方法，目前对数据的分析一般借助计算机，通过建模来分析。当前，模型的种类繁多，比如有拟合、统计回归、时间序列、模糊数学、小波分析、混沌动力学等，但是如何选择适合你监理的工程的方法至关重要。作者认为，在选择模型时，可以考虑：①如果在达到精度要求时，尽量选择通俗、易懂、简单的模型；②选择模型时，讲究实用，不在乎是否是前沿的方法；③分析方法要有可操作性；④分析结果要能定量化。
（2）效应量和环境量的选择。分析方法确定后，就需要确定对哪些物理量进行分析，对隧洞安全监测而言，一般选择的效应量有位移、沉降、收敛变形、应力、应变等，环境量有洞内渗水、气温、降雨量等。在实际工作中，有时侯监测人员往往注重效应量而忽视了环境量的监测；其次是环境量、效应量的观测最好同步，避免不同步引起的计算误差，同时同步观测也减少了数据内插的工作，提高分析精度。
（3）积极收集和积累资料。包括观测资料、地质资料、工程资料及其他相关资料，具体包括但不局限于观测时的实际隧洞开挖施工形象面貌；相关部位的施工活动情况；气温、降雨、等有关水文、气象和环境资料；仪器设备运行情况。这些资料是监测资料分析的基础。资料分析的水平和可靠度与分析者对资料掌握的全面性及深入程度密切相关。监理工程师应认真监督，严格管理。对各类资料严格履行审核制度。
4结束语
通过对大伙房水库输水应急入连工程和辽西供水输水隧洞工程的安全监测，根据每期提供的沉降、收敛变形数据，进行科学细致的分析，承包人对变形相对较大的区域采取了相应的措施来抑制变形，确保了隧洞的施工安全。监理工程师在此项工作中，充分发挥了智力密集型行业的优势，为有效的保证施工安全提供了优良的服务。通过细则的工作，树立监理工程师的权威性，为有效的保证工程安全奠定基础。