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监控量测在隧道新奥法施工中的应用

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  摘    要:与一般的工程相比,隧道施工的难度系数非常高,恶劣、复杂的隧道施工环境使得在实际的施工过程中常常存在着诸多的施工风险,新奥法在隧道施工中有着广泛的应用。为保障隧道新奥法下施工的安全性,工程企业需结合现场的施工环境,做好监控量测,将各种的施工误差控制在合理的范围内,保障新奥法施工的质量。基于此,本文分析了在隧道新奥法施工下,监控量测的具体应用,能够实现施工的动态化管理,对工程实践具有重要的指导意义。
  关键词:监控量测;隧道新奥法施工;应用
  1  引言
  近年来,随着经济社会的快速发展,各类交通工程的建设过程中,常常会面临隧道施工的问题,在很多的隧道工程建设中,新奥法施工需与监控量测加以充分配合,使得新奥法施工能够实现良好的施工效果,发挥监控量测在围岩变形等方面的动态控制作用,提高隧道施工的安全性,进一步保障隧道施工的效果。在当前的隧道施工中,人们越来越意识到监控量测的重要性,尤其是在新奥法施工时,为发挥其应有的作用,必须要遵守相应的施工要求。
  2  隧道新奥法施工方法的基本概述
  2.1  基本原理
  隧道新奥法施工技术是一种最为有效的施工技术,此技术以岩体力学理论为基础,要求相关人员在实际的施工过程中,必须要在充分掌握岩体力学特性、变形特性的基础上来组织隧道的开挖等各项施工作业,且在施工的过程中,要发挥围岩本身的自承能力、开挖面的空间约束作用优势。具体的施工过程中,新奥法要求施工人员在开挖过程中需采用爆破方式,尽量减少爆破对周边围岩所产生的不利影响,并应用喷射混凝土、锚杆等各类的支护方式,将围岩作为支护体系中的重要构成。在开挖过程中,有关施工人员需结合围岩的变动情况,及时对其采取相应的支护与加固方式,将围岩变形控制在相对安全的范围内。
  2.2  主要原则
  新奥法施工需遵循以下的施工原则:(1)在实际的施工过程中,尽量保持隧道周边围岩的良好状态,避免开挖施工等对围岩产生的不利影响,将围岩扰动控制在合理范围内;(2)各项施工活动的进行中,尽量要合理利用围岩的自承能力;(3)在施工过程中,需保障闭合支护结构设立的及时性;(4)加强施工过程中的监控量测,动态监控施工过程中的各种变动性因素,及时进行突发问题的处理[1]。
  2.3  隧道监控量测的作用
  隧道新奥法施工下,监控量测发挥着重要的作用,施工企业只有做好了监控量测工作,才能够将监控量测与新奥法施工实现良好的配合,取得理想的施工效果。监控量测的作用主要体现在:(1)有关工程人员能够根据监控量测的相关数据,进行工程各个施工阶段围岩变化情况、支护结构变化趋势的了解,进而对围岩与支护结构的安全性加以全面分析,使得施工活动更为安全;根据现场实际测量所获得的相关数据,能够一定程度上突破传统理论分析的局限性,专业施工人员可以根据监测数据结果与设计方案的对比分析,来对实际的施工活动开展有针对性的指导,从而来进行施工工艺的优化与调整、支护结构的合理设计;(3)监控量测在安全风险的识别与控制方面具有重要的意义,能够保障各个施工作业的安全性。
  3  监控量测在隧道新奥法施工中的应用
  3.1  对隧道内外形变的测量
  在隧道工程的施工过程中,当掌子面爆破结束以后,相关人员需利用目测的方式来进行掌子面岩性、地质水文条件等的全面了解,并需要掌握是否存在断层现象、围岩的具体类别等信息。在爆破结束以后,还需要详细关注掌子面的稳定性情况、顶板是否存在剥落情况、剥落程度等。内外形变的测量过程中,需注意以下要点:施工人员需进行掌子面涌水地下水容量、成分、压力都能等基础信息的了解;观察初期支护中,支护喷层是否存在明显的变化,尤其是要关注支护喷层的裂缝情况,如果确实存在裂缝,要及时了解裂缝的宽度、诱因等,进而相应的处理;锚杆是否存在位置偏移现象,对锚杆应用开展更为深层次的动态监测;混凝土结构的完整性检查,剪切破坏口的具体情况[2]。总之,在隧道工程的外部形变监测方面,最为关键的是要对洞身浅埋与洞口进行沉降、变形与裂缝、渗水与边坡稳定性的监测。在实际的施工过程中,如果施工人员能够及时掌握工程周边建筑物的位移、倾斜情况,就可以立即对施工方案开展相应的调整,使得施工活动能够更为高效、安全地进行。
  3.1.1  隧道拱頂下沉量测
  在隧道拱顶的下沉量测过程中,由于其量测具有复杂性,在实际的量测过程中,必须要选用先进的量测设备来进行,比如,选用水准仪、钢圈尺等,这些设备的精度较高,能够保障量测数据的精确性。在具体的量测工作中,需首先在支护结构拱顶位置进行预埋件的设置,将其作为量测主体,对预埋件开展相应的加固与保护,由于预埋件所处的位置、高度有所区别,在实际的施工过程中,需对这些参数加以实时监控与观察,来获得最终的拱顶下沉值。
  3.1.2  周边位移量测
  在隧道施工的过程中,围岩周边的位移情况同样是需要量测的重点,在此量测数据的获取中,需利用收敛仪来保障量测的精确性。当隧道开挖并爆破以后,施工人员需进行点断面的预设,在隧道周边相对特殊的区域内埋设预埋件,只有当围岩周边的位移与拱顶下沉处于同一断面时,方可进行相应的量测信息获取。
  3.2  监控量测信息数据的分析与处理
  当在隧道工程的施工过程中获得了相应的量测信息以后,需进行数据的分析与处理,只有经由处理的数据与信息才能够作为施工的重要依据。隧道工程监控量测的信息处理主要包含了信息数据的采集、全部信息数据的搜集、信息数据曲线的绘制、图表的生成、信息数据的应用等环节。
  3.2.1  监控量测技术信息数据的分析
  在信息数据的分析方面,可以应用散点式分析法与回归分析法,如果在数据分析中采用的是散点分析法,就需要进行散点图的绘制,在具体的应用过程中,需在对信息数据的实时分析过程中,根据实时状态曲线来进行散点图的绘制,还需要进行实际施工情况、围岩稳定程度情况的获取,进而根据分析结果来进行工程施工安全性的评估,如果根据监控量测数据的分析,发现在工程施工过程中存在安全威胁,就需要进行施工方案的相应调整[3]。散点图的分析要点如下:根据监控量测所获得的具体数值来进行时态曲线的绘制;科学进行回归曲线的选取,进行相关数值的预测,将预测数值与控制基准加以综合对比;根据对比结果,评价支护与围岩的变化情况、安全性;及时根据监控量测结果的对比与分析,来进行相应的结果反馈。
  3.2.2  监控量测技术信息数据的处理
  对技术信息数据的处理就是专业人员对所获得的各种信息数据开展实时性分析的过程,当然,也包含了阶段性分析的内容。在具体的信息数据实时性分析时,相关人员主要是要对已有的信息进行实时分析,从数据的分析结果中来进行安全风险的识别,并针对这些安全风险,采取相应的调整措施。阶段性分析下,主要是要对信息与数据进行每周每月的实时性分析。
  4  结束语
  近年来,随着隧道工程项目的增多,在实际的施工过程中,如果采用的是新奥法施工,施工人员必须要做好监控量测,将监控量测与新奥法施工结合起来,来保障良好的隧道施工质量,保障施工作业中的安全性,促进隧道施工目标的完成。
  参考文献:
  [1] 李晋全.隧道新奥法施工中监控量测技术的应用探析[J].科技创新与应用,2015(10):203.
  [2] 邓会鹏,徐晖.新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用[J].交通世界,2017(28):74~75+77.
  [3] 谢毅宁.监控量测技术在京珠高速公路粤北段某隧道中的应用[J].广东公路交通,2018(4):171~174.
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