新建蒙華鐵路隧道施工監控量測監理工作控制要點分析

劉存偉

摘?要：為保障隧道施工安全，充分發揮監控量測在指導隧道現場施工、為動態設計提供參考等方面的作用，蒙華公司對現場監控量測工作及管理方面進行了一些改革和創新。通過蒙華鐵路隧道監控量測的現場監理工作實踐，對隧道施工監控量測的監測準備工作、監測斷面和監測點的布設、數據監測、監測值的管理、監測等級管理、預警信息處置及關閉等方面的監理工作控制要點進行了詳細闡述；同時介紹了在監控量測實施過程中，監理單位應該采取的監控手段及監理工作方法。

關鍵詞：隧道施工???監控量測???監理工作???控制要點

中圖分類號：U456.3

Analysis?of?the?Control?Points?of?the?Supervision?Work?of?the?Construction

Monitoring?and??Measurement?of?the?Newly-Built?Haolebaoji-Ji'an?Railway?Tunnel

LIU?Cunwei

（Bejing?Tieyan?Construction?Supervision?Co.，?Ltd.，?Beijing，?102600?China）

Abstract：In?order?to?ensure?the?safety?of?tunnel?construction，?and?give?full?play?to?the?role?of?monitoring?and?measurement?in?guiding?the?on-site?construction?of?the?tunnel?and?providing?reference?for?dynamic?design，?Menghua?Company?has?made?some?reforms?and?innovations?in?on-site?monitoring?and?measurement?and?management.?Through?the?on-site?supervision?practice?of?the?monitoring?and?measurement?of?the?Haolebaoji-Ji'an?Railway?tunnel，?this?paper?describes?the?control?points?of?supervision?work?such?as?monitoring?preparation?for?the?construction?monitoring?and?measurement?of?the?tunnel，?the?layout?of?monitoring?sections?and?monitoring?points，?data?monitoring，?monitoring?value?management，?monitoring?level?management，?and?early?warning?information?processing?and?closing?in?detail，?and?introduces?monitoring?means?and?supervision?methods?that?supervision?units?should?adopt?in?the?implementation?process?of?monitoring?and?measurement.

Key?Words：Tunnel?construction；Monitoring?and?measurement；Supervision?work；Control?points

監控量測是確保隧道施工安全質量的關鍵措施，通過監控量測了解各施工階段地層與支護結構的動態變化，掌握施工過程中結構所處的安全狀態，判斷圍巖的穩定性、支護、襯砌的可靠性[1]。

為杜絕以往隧道監控量測工作不認真，量測數據不及時或失真，甚至出現量測數據作假的不規范行為，真正落實監控量測的工序化管理，科學、有效地指導隧道施工，蒙華公司對量測工作進行了改革和創新，制定了一系列管理考核辦法，實行量測數據信息化管理[2]，為調整施工方法及圍巖級別、變更支護設計參數提供依據，以確保隧道施工安全及結構的長期穩定。

1?工程概述

新建蒙西至華中地區鐵路煤運通道工程連接蒙陜甘寧能源“金三角”地區與鄂湘贛等華中地區，縱貫內蒙古、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西等七?。▍^），正線全長1814km。

蒙華鐵路MHJL-11標段位于湖南省長沙瀏陽市，江西省宜春市、新余市、吉安市。本監理標段范圍內隧道工程共計39座，累計長度53.4km，其中重難點工程隧道9座，巖溶隧道15座，瓦斯隧道2座。

2?監控量測的創新管理措施

為進一步規范監控量測行為，蒙華公司推行了一些改革和創新舉措。

（1）把隧道監控量測工作從開挖中分列，單獨作為計價子項，納入合同，明確施工單位是監控量測的責任主體，真正實現了按工序化管理[3]；

（2）通過檢驗批保證監控量測工作數據真實可靠，最終根據量測數據指導各工序施工；并結合信息化平臺系統，使隧道施工監控量測工作落到實處，避免了數據不真實現象；

（3）開展經濟合理、實用有效的監控量測工作。優化了必測項目和監測頻率，選測項目按隧道工程實際需要進行施做；對降頻、停測及歸零處理提出了明確要求；

（4）明確了各參建單位的管理職責；

（5）對量測數據采用信息化管理，基本實現了自動預警預報，能快速、實時地對監測數據進行處理和分析[4]。各級管理人員可通過手機客戶端對每日的監控量測數據進行查看、分析[5]，判斷每個斷面圍巖的變形趨勢；

（6）為了確保量測數據的及時、真實、有效性，規定從現場數據的采集到上傳至信息管理平臺的時間不得超過3h；

（7）在各隧道洞口以電子屏幕或信息公示牌方式，實時顯示洞內監控量測數據及分析結果，便于作業人員及時了解洞內情況，避免安全事故。

3?監控量測的監理工作控制要點

3.1?監測準備工作

（1）檢查施工單位的監測管理機構及模式是否滿足現場需要，是否明確了各級人員的崗位分工及職責；

（2）審查施工單位制定的監測實施計劃，應包括監測項目及方法、斷面及測點布置原則、監測頻率和周期、監測值的管理、監測人員資格等是否滿足相關要求；

（3）對監測儀器設備及管理進行核查。檢查配備的儀器設備數量、種類及精度是否滿足相關要求；是否落實了儀器設備專人專用、專機專線管理；是否建立了檢校、保養及維修的管理臺賬；

（4）檢查監測工作內容及流程、監測數據分析處理及結果展示是否落實了責任人或部門；

（5）監測工作開展前，檢查是否進行了人員培訓，是否落實了分級交底工作。

3.2斷面的布設

（1）檢查拱頂下沉、周邊收斂、地表沉降斷面的布設間距及測點數量是否滿足建設單位制定的《隧道施工監控量測實施方案》及相關規范的要求；

（2）地表沉降斷面與洞內監測斷面應盡量布置在同一斷面上，各斷面布設間距誤差控制在“斷面間距的10%”以內；

（3）在不良地質地段、特殊地段應適當加密監測斷面。

3.3?監測點的布設

3.3.1?拱頂下沉和水平收斂

（1）按施工方法確定測點布設。分全斷面、上下臺階、上中下臺階進行布置，收斂測線距臺階開挖線的高度，可根據各臺階的高度情況進行適當調整。

（2）初期支護應與開挖后圍巖輪廓密貼，測點埋設在格柵等鋼架上，無鋼架時，埋設在圍巖中；

（3）測點應在開挖后及時埋設并讀取初始讀數，測點埋設須在開挖后12h內完成，初始讀數須在測點埋設后8h內完成；

（4）拱頂下沉測點應埋設在拱頂軸線上，數值采用絕對高程；

（5）檢查測點的埋設深度是否符合設計要求，是否牢固可靠；

（6）檢查測點布設以后在測點位置用油漆做明顯標識，每個斷面左右側應各布設1個標示牌，監測點上不能隨意懸掛重物或人為破壞；

（7）檢查測點布設要及時有效，噴砼施工前對其落實保護措施，防止被砼覆蓋或人為損壞。

3.3.2?地表沉降測點（對于需要監測的段落）

（1）測點應在隧道開挖前布設，在隧道中線附近測點應適當加密；

（2）當地表地層松軟或沉降較大時，應適當增加監測點，擴大監測范圍。

3.4?數據監測

3.4.1?監測頻率和周期

（1）檢查監測頻率是否滿足規范及建設單位制定的《隧道施工監控量測實施方案》的相關要求；

（2）檢查當出現異常情況或不良地質時，施工單位是否及時加大了監測頻率；

（3）檢查拱頂下沉和水平收斂監測點的停測條件，須在初期支護穩定后可停止該斷面的監測；

（4）檢查地表沉降監測點的停測條件，須滿足在二次襯砌施工通過監測斷面2B距離后，且地表沉降變形開始收斂，才能停止該斷面的監測。

3.4.2?監測方法

（1）洞內觀察。

洞內開挖面觀察：掌子面觀察應在每循環開挖后及時開展，由技術人員繪制掌握子面的地質素描圖、填寫掌子面的地質情況原始記錄表，并與地質勘查報告地質情況進行對比分析。

（2）洞外觀察。

洞外觀察重點應在洞口偏壓段和洞身埋深較淺的隧道，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩定狀態、地表水滲漏情況等，同時加強對附近建（構）筑物、便道、管線等進行觀察。

3.4.3?數據量測

（1）檢查量測過程是否規范和專業，初始數據的獲取應及時、真實，一般要求周邊位移、拱定下沉的初始值應在開挖爆破后24h內或下次爆破前讀??；

（2）檢查量測數據分析報告，對洞內外變形或沉降進行科學的分析和研判；

（3）監督施工單位嚴格按已批準的量測專項方案開展現場監控量測，并定期或不定期檢查量測頻率、量測數據是否真實有效。

3.5?量測值的管理

（1）督促施工單位及時對監測點進行變形觀測；

（2）督促量測人員對量測數據進行校核；

（3）如有監控量測數據缺失或失真，應采取補救措施；

（4）通過專用軟件分析處理數據，以便及時反饋評價結論，并提出相應的工程對策建議。

3.6?監測等級管理

（1）采用變形總量、變形速率、初期支護表觀現象和變形時態曲線等四項對隧道施工安全進行綜合等級管理；

（2）安全管理等級分三個等級，實施分級管理并采取相應的處理措施。管理等級及對應措施見下表1。

暫停施工，加強監測，增設橫、豎支撐進行搶險。

（3）變形總量應控制在管理等級范圍內；

（4）變形總量與變形速率管理等級應結合現場施工情況進行動態調整。由監理或施工單位提出申請，建設指揮部組織相關各方根據工程地質情況和監控量測統計分析趨勢，共同研究確定；

（5）當測點位移速率≥5mm/d時，由監理工程師組織施工現場分析原因并采取處理措施；當速率連續2天大于10mm/d時，由監理單位組織施工單位進行原因分析和制定措施并上報建設單位批準；當速率大于15mm/d時，由建設單位組織設計、監理和施工單位進行原因分析和制定措施。

3.7?預警信息處置及關閉

3.7.1?預警信息處置流程

（1）當監控量測位移管理等級達到Ⅲ級（綠色）時，可正常施工；當達到Ⅱ級（黃色）時，監理組織施工單位相關人員須第一時間趕赴現場，核查現場情況、分析原因，并提出相應的工程對策與安全防范措施；當達到Ⅰ級（紅色）時，立即暫停施工，由建設單位組織參建各方召開專題會議研究對策；

（2）設計單位對施工單位就黃（紅）色預警信息研究提出的技術措施進行審核、確認，并進行設計方案的調整；

（3）監理單位對技術措施批準實施，同時，監督施工單位嚴格落實；

（4）對特殊情況下的技術措施，由建設指揮部組織技術方案的研究或批準。

3.7.2?預警關閉處理及內業資料整理

（1）凡措施有效、變形趨穩、經監理確認后，可按預警等級（黃、紅）分別由工區/項目總工進行預警關閉處理，形成閉環管理，并將預警處置單報送建設單位備檔；

（2）現場處理結果顯示圍巖變形趨穩且現場巡查無異常后，由施工單位填寫預警處理撤銷表，并由監理人員簽認后，進行預警信息關閉處理；

（3）督促測量人員每日做好洞內、外巡視記錄，并結合監測信息及時反饋；

（4）監測過程中，做好測點登記臺賬；結合施工工序，有效分析數據變形原因；

（5）及時形成監測周、月或季報[6]，并進行定期分析?？偨Y量測成果，進行科學、綜合分析，為后續施工打下堅實的基礎。

4?結語

蒙華鐵路深化了對隧道監控量測工作的施工管理及監理控制。對監測數據實現了信息化管理，便于對數據進行分析和處理，有助于參建各方及時了解和掌握圍巖及支護結構穩定狀態，以指導設計和施工。同時，使監控量測工作走向了進一步規范化、制度化、程序化及信息化的管理道路，為隧道施工安全質量保駕護航，并為類似隧道工程提供了可借鑒的建設管理及監理經驗。

參考文獻

[1] 陳錦生，韓峰.沈家壩2號隧道監控量測方案設計及數據分析[J].鐵道勘察，2018，44（2）：12-15.

[2] 燕波.基于大型機械施工的雙線高鐵隧道圍巖穩定性分析及支護優化研究[D].成都：西南交通大學，2022.

[3] 王天西.重載鐵路隧道監控量測信息技術應用[J].居舍，2021（35）：85-87，102.

[4] 傅志超.?BIM技術在隧道監控量測與超前地質預報中的應用[D].濟南：山東交通學院，2021.

[5] 雷蕾.浩吉鐵路隧道施工監控量測管理與技術創新[J].廣東交通職業技術學院學報，2022，21（3）：35-40.

[6] 陳兵兵.?隧道施工監控量測數據處理系統的研究[D].重慶：重慶交通大學，2020.