摘要：由於隧道圍岩的複雜性和不（bú）可見性，為盡量避免意外的情況發生，在隧道建設中利用常規的安全監測來（lái）指導施工已是必不可少，在施工的同時有必（bì）要采用超前地（dì）質預報結合常規圍岩變（biàn）形監測等（děng）多種（zhǒng）探（tàn）查手段。而地質超前預報作為一種地質因素定性分析方（fāng）法在地下洞室的建造中也愈來（lái）愈受（shòu）到重視，但是兩者在（zài）實際應用中往往相互脫節。鑒（jiàn）於此（cǐ），結合相（xiàng）關的實（shí）際工程，闡述了多種安全監測手段在公路隧道建（jiàn）設中的綜合應用（yòng），分析了隧道的（de）“信息化”設計與（yǔ）施工所具有的重要指導意義。
    關（guān）鍵詞：公路隧（suì）道（dào）建設、隧道安全監測預（yù）報、應用
    1、前言
    鑒於隧道地下工程（chéng）圍岩地層的複雜性（xìng）和不可見性，為了盡量避免意外情況的出現（xiàn），在有勘探地質資（zī）料和理（lǐ）論分析作為參考依據的情況下，有必要采用超前探查地質預報（bào）等措（cuò）施結合常（cháng）規圍（wéi）岩變形監測等多種手段，對隧道進行時空變形的預（yù）測和預報分析，並對隧道的襯砌狀態進行評價，為施工設計提供指導性（xìng）依據，以達（dá）到安全施工和優化設計目的。
    2、安全監測預報技術（shù）在（zài）基坑支護施工中（zhōng）的應用（yòng）
    它主要依靠的是先進的（de）現代化科（kē）學設備（bèi）、裝（zhuāng）置和一定（dìng）的找（zhǎo）術手段針對周圍的環境的沉降，位移、傾斜、開裂、基底隆起、應力、土層孔隙水的壓力變化、地下水位動態（tài）變動和支（zhī）護的結構進行係（xì）統化、科學化（huà）、合（hé）理化的檢測。在前（qián）期工作中監測岩（yán）土變位的各種具體的行為表現，然後根據得（dé）到（dào）的數據和資料進行岩土信息的有效浦（pǔ）捉，並且根據得到的相關內容比較勘察（chá）設計預期性狀同監測結果之間所存（cún）在的具體差別，針對原（yuán）來已存在的設計內容和結果進行客觀的評價，及時地對方案的合理性作（zuò）出必要的判斷。還要對開挖工作的方案和（hé）內容提出一些合理（lǐ）化的建議，對於工程中可能出（chū）現的問題和相關的不足之處要及時地進（jìn）行修正，對於（yú）危險的行為內容要及時地進行預報和製止。
    3、沉降安全監測
    沉降監測的點位布置及監測方法，監測點的布設應全麵反映變形特征，精密（mì）水準測量是工程建築物沉降監測所采用的主（zhǔ）要方法。所要（yào）建立高精度的水準測量控製網。在建築物的外圍穩定處布設至少三個基準（zhǔn）點，在便於對監測點進行觀測的位置（zhì）設置若幹個工作基點。基準點和工作基點聯成一個閉合環，構成基準網。采用精密水準測量技術，測量（liàng）基準網中相鄰點間高差。對基準網（wǎng）測量結束後，進行平差得到（dào）基準（zhǔn）點和工作基點的高程（chéng）。以工作基點為依（yī）據，采（cǎi）用精（jīng）密水準測量技術測量沉降監測點的高程，進而計算沉降監測點的本次（cì）沉降量和累計沉降量。
    監測點的設置（zhì）要能夠反映建築（zhù）物基礎的沉降和傾斜，點的布置要便於保存且不受損壞。應該布置３個以（yǐ）上基準點，若（ruò）幹（gàn）個工作基點和沉降監測點的三級（jí）布（bù）點。消除（chú）係統誤差的措施（shī）有：
    3.1監測路（lù）線、測站點和立尺點盡量固定，使往返測在同（tóng）一路線上進行。
    3.2盡量縮短（duǎn）水準環線和路線的長度，以（yǐ）縮短（duǎn）監測時間。
    3.3不同（tóng）周期監測應固定所用（yòng）儀器和標尺，並盡可能由同一監測員進行相應測段的監測。
    3.4在沉降較大的地區，應在短時間內（nèi）完成一（yī）個閉合環的監測，以確保監測數據的可靠。
    4、常規圍岩變形監控量（liàng）測
    由於複雜多變的（de）地（dì）質（zhì）情況，造成各種圍岩強度、受力特性（xìng）及層間的相互作用力都發生變化，相應的圍（wéi）岩與（yǔ）隧道各點的變形（xíng）、位移及安全穩定性也必然受到影響，相應的監測儀器設置在不同的（de）圍岩、不同的圍岩級別及斷（duàn）麵變化（huà）的（de）地方，使隧（suì）道圍岩的變化情況都得（dé）到全方位監控。
    4.1在確保隧道安全方麵的應用（yòng）
    隧道（dào）的常規監控量測在（zài）確定隧道的安全度（dù）方麵（miàn）起著不可低估的作用，施工方（fāng）應及時對初次襯砌支護強度不夠的（de）部位進行加固，適時地改善施工方法，調整施工進（jìn）度，調整和修正支（zhī）護（hù）結構參數，避免隧道建成後（hòu）的大麵積返修。
    4.2在確定二次支護時間方麵的應用
    監控量測不但用來監測初期支（zhī）護和二（èr）次襯砌的安全性，還（hái）用於決定二次襯砌（qì）施工的最佳時（shí）期。
    4.3在（zài）確定合理支護參數方麵（miàn）的應用
     監控量測另一項重要的作用是在選擇適合各種地（dì）質條件下的支護參數。由於圍岩的複雜多變，前方待開挖地段的（de）支護參數必須隨之而進行調整，監控（kòng）量測則（zé）作為變（biàn）更的反分析資料。
    4.4利（lì）用量測數據進行隧道（dào）的反分析
    用反分析技術所得到的這種參數，與隧道施工前的一般地（dì）質調（diào）查和有限的（de）室內（nèi）岩土力學試驗所提供的結果相比較，更能全麵、真實、概括地反映圍岩性態，據以進行力學（xué）計（jì）算（suàn）則容易得出較為接近實際的結果。
     5、公裏隧道工程監測的必要性
     在公路隧道施工的過程中采用科學儀器和手（shǒu）段，對支護結構、周邊環境的位移、地下水（shuǐ）位（wèi）的動態變化及土層孔隙水壓力的變化（huà）等進行的（de）綜合觀測。通過監測工作可（kě）及時發現不穩定（dìng）因素、驗證設（shè）計、指導施（shī）工、保障業主和相關社會的利益及分析（xī）區域性施工特征等。在施工過程（chéng）中，隧道內（nèi）外的土體將由原來（lái）的靜（jìng）止（zhǐ）土壓力狀態向（xiàng）被動和主動土（tǔ）壓力狀態轉變。這一改變必然導致應力狀態的改變（biàn），而應力狀態的改變自然會引起土體的變形，即使是當時采取了有效的支護方式（shì），一定量的變形還是不可避免的。如（rú）果變形的位移量（liàng）超過了（le）設（shè）計容許的範圍（wéi），就會對擋土支護結構本身（shēn）造成危害（hài），進而危及到隧（suì）道周圍的建（jiàn）築及地下管線，當然其所造成的損害（hài）程度也隨情況而不同。所以實施監測也（yě）得到了業內人士的廣泛認同（tóng），因為隻有在隧道建設的施工過程（chéng）中實施監測才能對工程情況有全麵的了（le）解，確保工程安全的順利的進行。
        現場監測要將（jiāng）巡視檢查與儀器監測結合起來。現場監測的對象應包（bāo）括支護結構（gòu）、地下水狀況、基坑底部及周（zhōu）邊土體、周邊建築（zhù）、周邊管線及設施（shī）、周邊重（chóng）要的道路（lù）等和其他應監（jiān）測的對象。每個基坑工程都必須監測，但是一個既關係基坑工程安全又關（guān）係到工程的經濟成本的問題就是（shì）怎麽確定監測項目的個數。而在這些項目中（zhōng），隧道周圍土體位移變化、隧道（dào）周邊相鄰建築物的（de）變形及（jí）隧道基坑支護（hù）結構變形等是必須監測的項目。
    6、其他方法應用
    6.1地質鑽孔
    從鑽（zuàn）進速度（dù）以及對鑽出來的岩（yán）石顆粒或取（qǔ）出的（de）岩心來對前方圍岩進行分析預測。從鑽進速度的（de）快慢可以分析得到前方圍岩的均質情況及軟（ruǎn）硬情況；從（cóng）鑽出來（lái）的（de）岩石顆粒或取出的岩心進行分析研究，可得出前方圍（wéi）岩的岩性。對（duì）從孔中流出水量的大小（xiǎo）可得出（chū）前方圍岩的水文情（qíng）況。該方法對穿過地（dì）質（zhì）不良地（dì）段或岩性變化頻繁的（de）地（dì）段極為有效（xiào）。
    6.2水（shuǐ）平聲波剖麵法(HSP)
    水平聲波（bō）剖麵法(HSP)是通過分析反射回（huí）來的聲波特性反映地層狀況，具有探測時間短、對施工的幹擾小和探（tàn）測距離基本（běn）在50m以內等優點。我國鐵道部十（shí）二（èr）局將其應用於四川達縣鐵山隧道；台灣省應用於某條隧（suì）道的超前地（dì）質預報，發現（xiàn）在（zài）HSP方法數據（jù）處理過程中，如何判斷軟弱岩石有待進一步（bù）的研（yán）究，另外還難以對含水層進行（háng）預測。
    6.3地電阻（zǔ）影像探測（cè）
    地電阻影像（xiàng）探測（cè）以岩層中介質的電阻率以及導（dǎo）電性進行判斷介質的分布。我國台灣省將（jiāng）該項技術應用（yòng）於坪林隧道，對隧道前方地下水的分布進行了有效探測。然而該技術主要依（yī）賴於介質的導電特性，遇（yù）到地層內水的含量低（dī）、岩（yán）層顆粒（lì）導（dǎo）電差時難以應用。
    7、結語
    總之，任何單一分析方法和手段均（jun1）有其本身（shēn）的局限性。變形監（jiān）測技術以及隧道前方（fāng）的超前預報都無法保證其絕對的（de）成功率。地下工程安全監測中，應將（jiāng）地質超前預報納入整個安全預報範疇，並逐步形成係統性方法。監測充分利用多種安全監測（cè）手段，結合設計階段（duàn）與施工階段的工程地質、水文地（dì）質，充（chōng）分了解隧道工（gōng）程中支（zhī）護（hù）係統與圍岩（yán）之間呈現著錯綜複雜的關係，以便節約工程投資，確保隧道施工（gōng）順（shùn）利（lì）、安全。
參考文獻：
[1] 汪益敏.隧道圍岩變形監測（cè）及其有限元分析[J].煤田地質與勘探，2000，(3).
[2] 謝玉山 徐立平 等.坪林隧道（dào）施工地質（zhì）探查技術之應（yīng）用[J].現代隧道技術，2001，38(2).
[3] 高才坤 郭（guō）世明.采（cǎi）用地質雷達進行隧道掌子麵前方地質情（qíng）況預報[J].水力發電，2000，(3).