1、概述

　　我國(guó)隧道建設(shè)工作進(jìn)入了迅猛發(fā)展時(shí)期，隨之而來(lái)的各種隧道事故也頻頻發(fā)生。隧道穿越的山體工程地質(zhì)及水文地質(zhì)等條件復(fù)雜多變。既有隧道受修建時(shí)期的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)條件的限制，早期修建的隧道經(jīng)常出現(xiàn)隧道拱頂開(kāi)裂、邊墻開(kāi)裂、拱頂空洞、襯砌損壞、隧道滲漏水、隧道凍害、圍巖大變形、襯砌厚度薄、混凝土強(qiáng)度低等病害。因此，鐵路隧道的健康問(wèn)題變得日益突出。

　　1.1監(jiān)測(cè)目的

　　隧道工程屬于地下工程，而監(jiān)控量測(cè)部分是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。做好監(jiān)控量測(cè)工作是非常有必要的。由于巖土工程的復(fù)雜性和特殊性，在隧道施工過(guò)程中一般需要根據(jù)施工過(guò)程中洞內(nèi)外地質(zhì)調(diào)查、洞內(nèi)觀察、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)及巖土物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)等施工反饋信息，進(jìn)一步分析確定圍巖的物理力學(xué)參數(shù)，以最終確定和修改隧道施工方法和支護(hù)方式。及時(shí)掌握圍巖在開(kāi)挖過(guò)程中的動(dòng)態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)，提供有關(guān)隧道施工的全面、系統(tǒng)信息資料，以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的分析和判斷，對(duì)圍巖—支護(hù)體系的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測(cè)，并據(jù)此制定相應(yīng)的施工措施，以確保洞室周邊巖體的穩(wěn)定以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。

　　通過(guò)監(jiān)控量測(cè)，實(shí)現(xiàn)信息化施工，不僅能及時(shí)掌握隧道實(shí)際的地質(zhì)情況，掌握隧道圍巖、支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)的受力特征和變形情況，據(jù)此可以盡早發(fā)現(xiàn)塌方、大變形等災(zāi)害征兆，及時(shí)采取措施，保障施工安全;過(guò)對(duì)圍巖及隧道結(jié)構(gòu)的受力、變形狀況的深入分析，準(zhǔn)確評(píng)定隧道施工工藝、支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，為優(yōu)化施工提供指導(dǎo)，最終達(dá)到安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的目的，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)，能夠保證隧道在運(yùn)營(yíng)期間的安全性和可靠性，同時(shí)也為其它隧道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供參考依據(jù)。

　　2、監(jiān)測(cè)依據(jù)

　　監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要參考以下相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的技術(shù)文件等，主要參考規(guī)范為：

　　1)《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-2007);

　　2)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ D70-2004);

　　3)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F60-2009);

　　4)《公路隧道施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/T F60-2009);

　　5)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB 50086—2001);

　　6)《工程測(cè)量規(guī)范》GB50026-2007;

　　7)地勘資料和施工方案為依據(jù)

　　3、監(jiān)測(cè)方法及設(shè)備

　　3.1隧道拱頂及地表下沉

　　3.1.1 YJL-X型靜力水準(zhǔn)儀

　　主要采用靜力水準(zhǔn)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，靜力水準(zhǔn)儀是一種高精密液位測(cè)量?jī)x器，其傳感器為磁致伸縮式傳感器，適用于測(cè)量地基緩慢變化的相對(duì)垂直位移。在使用中，多個(gè)靜力水準(zhǔn)儀的容器用通液管連接，每個(gè)容器的液位由磁致伸縮式傳感器測(cè)出，傳感器的浮子位置隨液位的變化而同步變化，由此可測(cè)出各測(cè)點(diǎn)的液位變化量。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性，判斷支護(hù)效果，預(yù)防拱頂下沉造成崩塌。靜力水準(zhǔn)儀利用連通液的原理，多支通過(guò)連通管連接在一起的儲(chǔ)液罐的液面總是在同一個(gè)水平面，通過(guò)測(cè)量不同儲(chǔ)液罐的液面高度，經(jīng)過(guò)計(jì)算就可以得出各個(gè)靜力水準(zhǔn)儀的相對(duì)差異沉降。

　　3.1.2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　3.2隧道收斂監(jiān)測(cè)

　　3.2.1 LR-30型激光式位移計(jì)

　　LR-30型激光位移計(jì)安裝簡(jiǎn)單便捷，用四顆M4螺釘將激光位移計(jì)固定在測(cè)量平臺(tái)表面，注意在固定時(shí)請(qǐng)先給激光位移計(jì)加電，調(diào)節(jié)位移計(jì)發(fā)射出的紅色可見(jiàn)光點(diǎn)落在被側(cè)面上，在現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)目標(biāo)反光不好或日光比較強(qiáng)的情況下，請(qǐng)安裝反射板。

　　3.2.2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　3.3圍巖內(nèi)部位移監(jiān)測(cè)

　　3.3.1 VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)

　　當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物發(fā)生位移將通過(guò)多點(diǎn)位移計(jì)的錨頭帶動(dòng)接長(zhǎng)測(cè)桿位移，接長(zhǎng)測(cè)桿拉動(dòng)位移計(jì)的測(cè)桿，位移傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率，頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物的變形量。同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

　　3.3.2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　3.4孔隙水壓力監(jiān)測(cè)

　　3.4.1 VWP型振弦式滲壓計(jì)

　　滲壓計(jì)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物及土體內(nèi)，測(cè)量結(jié)構(gòu)物或土體內(nèi)部的滲透(孔隙)水壓力，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。滲壓計(jì)加裝配套附件可在測(cè)壓管道、地基鉆孔中使用。

　　3.4.2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　3.5圍巖壓力監(jiān)測(cè)

　　3.5.1 VWE型振弦式土壓力計(jì)

　　VWE型振弦式土壓力計(jì)適用于長(zhǎng)期測(cè)量土石壩、土堤、邊坡、路基等結(jié)構(gòu)物內(nèi)部土體的壓應(yīng)力，是了解被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部土壓力變化的有效監(jiān)測(cè)設(shè)備，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。

　　3.5.2 規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　3.6鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)

　　3.6.1 VWR型振弦式鋼筋計(jì)

　　VWR型振弦式鋼筋計(jì)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)，測(cè)量結(jié)構(gòu)物內(nèi)的鋼筋應(yīng)力，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。加裝配套附件可組成錨桿測(cè)力計(jì)、基巖應(yīng)力計(jì)等測(cè)量應(yīng)力的儀器。

　　3.6.2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　3.7混凝土應(yīng)變監(jiān)測(cè)

　　3.7.1 VWS型振弦式應(yīng)變計(jì)

　　采用混凝土應(yīng)變計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，應(yīng)用于各種混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變測(cè)量。埋設(shè)時(shí)將應(yīng)變計(jì)按需測(cè)量方向輕綁在結(jié)構(gòu)鋼筋上，然后灌入混凝土。

　　3.7.2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)