中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
為了保障隧道的安全施工，及時(shí)掌握隧道整體的穩(wěn)定情況，需要進(jìn)行隧道拱頂下沉監(jiān)測(cè)，它是保證不出現(xiàn)塌方事故的一個(gè)重要手段。變形監(jiān)測(cè)方法也在不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，這里就介紹下一種新的方法和完整的隧道拱頂沉降的流程。
關(guān)鍵詞：隧道 變形 監(jiān)測(cè)點(diǎn)
一、點(diǎn)位的布設(shè)
點(diǎn)位分為基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)兩種：
1、基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)
一般基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)2個(gè)以上，方便日后復(fù)測(cè)檢查。
1）基準(zhǔn)點(diǎn)的選址
起算點(diǎn)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到沉降測(cè)量的成果，在監(jiān)測(cè)工作中，施工及運(yùn)營(yíng)期間對(duì)這些基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，作為本工程長(zhǎng)期變形監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)。水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)位置的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：
基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)避開交通干道主路、地下管線、河岸、滑坡地段以及其它可能使標(biāo)志易遭腐蝕和破壞的地方，應(yīng)選設(shè)在變形影響范圍以外且穩(wěn)定、易于長(zhǎng)期保存的地方。
2）基準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)
首先在選址的位置挖孔，孔深約0.5米，在孔內(nèi)埋設(shè)Φ20mm長(zhǎng)鋼筋，，用混凝土澆筑加固，并刻畫點(diǎn)號(hào)。
2、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)
一般情況下，觀測(cè)隧道斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：
（1）隧道內(nèi)一般地段沉降觀測(cè)面的布設(shè)根據(jù)地質(zhì)圍巖級(jí)別確定，一般情況下Ⅲ級(jí)圍巖每400m、Ⅳ級(jí)圍巖每300m、Ⅴ級(jí)圍巖每200m布設(shè)一個(gè)觀測(cè)斷面。地應(yīng)力較大、斷層破碎帶等不良和復(fù)雜地質(zhì)區(qū)段適當(dāng)加密布設(shè)；
（2）洞門明洞交界處、明暗交界處、圍巖變化段及變形縫位置應(yīng)至少布設(shè)兩個(gè)觀測(cè)斷面，觀測(cè)斷面分別位于洞門明洞交界處、明暗交界處、圍巖變化段及變形縫位置5m；
（3）隧道內(nèi)地段觀測(cè)斷面的布設(shè)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)級(jí)別確定；
（4）隧道洞口若有基礎(chǔ)換填段落，該段落內(nèi)至少布設(shè)一個(gè)觀測(cè)斷面；
（5）隧道工程完工后，每個(gè)觀測(cè)斷面在相應(yīng)于兩側(cè)邊墻處設(shè)一對(duì)沉降觀測(cè)點(diǎn)；
（6）隧道的進(jìn)出口進(jìn)行地基處理的地段，從洞口每25米布設(shè)一個(gè)斷面。
常規(guī)隧道沉降變形監(jiān)測(cè)的方法是，降水準(zhǔn)尺倒立于監(jiān)測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，但這樣存在以下問題：
1）隧道里環(huán)境較差、光線較暗，因此觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，效率低；
2）監(jiān)測(cè)點(diǎn)易損壞，人員必須用力過猛頂住水準(zhǔn)尺，可能會(huì)造成監(jiān)測(cè)點(diǎn)松動(dòng)，從而影響精度；
3）立尺員不能保證水準(zhǔn)尺處于垂直穩(wěn)定狀態(tài)。由于水準(zhǔn)尺不但長(zhǎng)，而且重，加上倒置水準(zhǔn)尺，水泡無(wú)法保持居中。
為了防止以上不利情況出現(xiàn)，因此想到一個(gè)更好的方法，那就是采用鉤型爆炸螺絲做為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，然后加工水準(zhǔn)尺，使其能懸掛在鉤子上。具體做法如下：
通過鉆機(jī)在隧道拱頂處進(jìn)行鉆孔，然后打入爆炸螺絲，擰緊后，再用水泥漿進(jìn)行密實(shí)；另對(duì)水準(zhǔn)尺進(jìn)行加工，在尺的頂部固定螺栓，使水準(zhǔn)尺可以懸掛在勾型爆炸螺絲上。采取這樣的方法，一方面解決監(jiān)測(cè)點(diǎn)易損壞和觀測(cè)效率低的問題；另一方面也解決了由于人員倒立扶尺不垂直的弊端。勾型爆炸螺絲如圖1：
圖1
二、隧道精度等級(jí)和限差要求
按規(guī)范要求，監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的等級(jí)為二等，高程值精確到0.1mm。垂直位移基準(zhǔn)網(wǎng)采用徠卡數(shù)字水準(zhǔn)儀DNA03配合數(shù)碼銦瓦尺進(jìn)行觀測(cè)，水準(zhǔn)儀DNA03每公里偶然中誤差0.3mm。
為使監(jiān)測(cè)資料的方便使用，監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的坐標(biāo)、高程系統(tǒng)與施工坐標(biāo)高程系統(tǒng)一致。
注：n為測(cè)站數(shù)。
三、外業(yè)水準(zhǔn)測(cè)量步驟
以二等水準(zhǔn)測(cè)量為例，水準(zhǔn)儀應(yīng)當(dāng)處于檢定合格期間，并且I角<15’。
（1）安置水準(zhǔn)儀
保持測(cè)站至前、后視立尺點(diǎn)的距離，盡量讓量距相等，開始擺腳架、安置水準(zhǔn)儀。
整平水準(zhǔn)儀，先使圓水準(zhǔn)泡居中，有些水準(zhǔn)儀還有自動(dòng)安平按鈕，觀測(cè)之前，要先按一下，保證自動(dòng)安平正常使用。
（2）將后尺立于基準(zhǔn)點(diǎn)之上，前尺正面掛在勾子上。
（3）觀測(cè)順序
往測(cè)奇數(shù)站的觀測(cè)程序：后前前后；往測(cè)偶數(shù)站的觀測(cè)程序：前后后前；返測(cè)奇數(shù)站的觀測(cè)程序：前后后前；返測(cè)偶數(shù)站的觀測(cè)程序：后前前后。
（4）轉(zhuǎn)站
當(dāng)一個(gè)測(cè)站完成測(cè)量之后，將后尺掛于下一個(gè)鉤子之上，前尺轉(zhuǎn)一面掛在勾子上，重復(fù)進(jìn)行這一步，直到完成整條隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)量，一般采用閉合導(dǎo)線回到起算基準(zhǔn)點(diǎn)。
（5）記錄
當(dāng)閉合到起算基準(zhǔn)點(diǎn)后，檢測(cè)閉合差是否在規(guī)定范圍，最后一定要記錄和保存數(shù)據(jù)，防止丟失。
四、監(jiān)測(cè)頻率
監(jiān)測(cè)分為三個(gè)階段：
1、前期階段
按每隔2天監(jiān)測(cè)一次，如果變形較大，則1天一次甚至更短。
2、中期階段
若變形量不大，則按每一周一次進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3、后期階段
隧道變形穩(wěn)定，則一月進(jìn)行一次。
五、內(nèi)業(yè)處理及成果報(bào)告
這里儀徠卡DNA03型號(hào)電子精密水準(zhǔn)儀為例：
1）外業(yè)觀測(cè)后，通過軟件進(jìn)行高程平差處理，得出基準(zhǔn)點(diǎn)高程、監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程。（注意：基準(zhǔn)點(diǎn)要從甲方提供的已知點(diǎn)，進(jìn)行往返測(cè)，將高程引至基準(zhǔn)點(diǎn)，最后取高程平均值。）某次監(jiān)測(cè)點(diǎn)結(jié)果如下：
2）將本次高程與上次相減，得出沉降變化量，同時(shí)可以得出累計(jì)沉降量，再講沉降量除以兩次的時(shí)間差，就得出了這段時(shí)間的沉降變化速率值，從而來(lái)判斷隧道的安全性。
項(xiàng)目名稱：**隧道工程沉降監(jiān)測(cè)
2）為了更加形象地觀察隧道這段時(shí)間的的變化情況，所以需要繪制沉降變化圖：
