公路中隧道施工监测与安全探讨

何宗松

摘要：近年来我国经济呈现出快速发展势途，为进一步加快地区间的经济交流，公路修建的速度逐渐加快。为节省行车距离和时间，隧道设计和施工是公路建设的关键点。下面围绕隧道施工展开讨论，对监测的必要性、现存监测问题进行详细介绍，并针对不同项目检测进行安全分析，最后总结目前隧道施工中存在的安全问题并提出解决措施。

关键词：隧道监测;施工安全;解决措施

引言：

在公路建设中，隧道施工的难度较大。作为连接两地之间的重要枢纽，隧道的存在是非常有必要的。为保证施工过程中周围岩体保持相对稳定状态，必须对施工现场全程监测，实时收集隧道掘进过程中，周围山体的各项数据，及时做好支护工作，对隧道掘进的顺利进行非常有利。目前我国的隧道监测工作已逐渐趋于完善，但在施工安全上仍需进一步完善。

一、必要性

隧道施工是20世纪八十年代传入我国的，使用的施工理念是新奥法，即借助山体本身的结构特性，在其中寻找最佳位置挖掘隧道。再通过不同的支护措施保持岩体的稳定状态不发生改变，将周围岩体的自身承载力发挥到最大，从而在山体中挖掘出完整的隧道。监测作为隧道掘进过程中必不可少的步骤，其发挥的作用包括以下几点：时刻测量周围岩体的应力变化，捕捉其细微的位置变动，为支护结构的调整提供准确依据;山体处于实时动态监控之下，计算机系统将数据整合后，能够预测可能发生的事故，及时通知施工人员做好防护措施;检测数据进行存档处理，为后期施工提供宝贵的资料，减少后期施工人员对支护系统进行调整时所做的工作量。

二、监测问题

（一）主体及地质素描

在传统施工过程中，监测施工过程的主体是施工单位本身，这样存在明显弊端。很多施工单位为加快工期，监测标准一降再降，且监测部门不能公正履行自身职责，监测效果大打折扣。鉴于此种情况，监测主体必须进行更换，换成具有施工经验、理论知识扎实的第三方机构，与施工方和业主方不存在任何关系。这样才能保证监测过程的公平公正，施工现场的情况也能被客观的展现出来。地质素描值得是施工前的勘测工作，即成立专业的勘测团队，对山体内部结构、岩土性质等方面进行详细勘察，综合各项数据绘制出相对准确的勘测图纸。这项工作是施工方常常会忽略的，还有的单位为减少成本也会省去勘测步骤，这对隧道工程质量的提高非常不利。

（二）预报、锚杆轴力

现阶段隧道掘进的地质预报，通常是由雷达完成^[1]。与原来的纯粹依靠人工预测相比有很大进步，但雷达预测也存在一定缺陷。其天线重量较大，在较为恶劣的工作条件下，雷达能够覆盖的面积非常有限。雷达扫视面被称为掌子面，在有限的覆盖面下，对掌子面地质情况的预测准确程度有所降低。作为稳固围岩的主要设备，锚杆的布置位置在掌子面附近。锚杆很容易和雷达测线缠在一起，且掌子面需要进行爆破工作，这对锚杆的稳定性会产生较大影响。

（三）压力及频率

压力指的是接触压力，围岩和支护结构接触时难免会产生相对压力。施工过程中接触断面的布置位置，通常在周围岩体稳定性较差的地方。此种情况下，掘进时极易产生超挖现象，这样会为后期的支护工作造成一定难度，支护时的密实度很难达到标准要求。此时测得的接触压力会低于标准值，甚至压力值会变成负值。频率指的是检测频率，即对隧道内部的测量频率，施工前期测量较为频繁，监测频率相对较高，后期频率逐渐降低，但实际施工要求监测频率需保持在稳定状态。

三、项目监测安全分析

（一）监测注意事项

不同隧道的监测项目受外界环境的影响，例如埋深、跨度等。公路建设中，经常使用连拱隧道，此类型的隧道一般需要测量四个项目。测点、参考数据和量测频率是项目中必须包含的量。连拱隧道每个拱道之间是相互影响的，为将影响降到最低，拱道同时进行掘进，掘进的同时需做好压实土层、保证隔断墙倾斜角度等工作。

（二）断面、仪器位置

为提高监测结果的准确度，选择时尽量选取能够代表整个掘进线路岩体结构的断面。按照围岩结构、掘进深度等要求选择多处断面同时进行检测，在空间上让各个断面形成网状结构，将整个隧道囊括进来。断面的尺寸要与隧道跨度相适应，且将断面受力、变形等因素全面考虑到一起，进一步提升监测精确度。这里的仪器指的是监测仪器，尽量将其安置在隐蔽位置，且不受掘进机械的影响。同时将仪器和计算机相连，实时传输监测数据^[2]。

四、施工安全问题

（一）设计方面

公路跨越的地域较广，各地区间的气候、地质等条件都存在明显差异，这在一定程度上加大设计难度。施工时负责设计和具体隧道掘进的部门并不是同一个单元。在各单元负责自身工作时，由于测量或误判施工技术等问题，初步设计的施工方案可能和施工现场存在较大差距，即方案很难实施下去。若想施工顺利进行，势必会将设计变动，这样就不能充分保证施工安全。

（二）管理制度

现阶段我国的隧道施工，相关单位只是一味的加快施工进度，并未将安全问题重视起来，相应单位也没有建立起比较完善的管理体系。除依靠全面设计外，还必须确保施工材料和施工技术的质量达到国家标准。在购买材料时，由于缺乏严格的控制，一些材料的质量存在问题。施工团队在具体施工时，遇到问题不能利用科学的方法解决，大部分都是依靠经验，安全得不到保证且施工质量低下。

（三）施工工艺

机械化水平急需提高^[3]。目前，我国公路隧道施工机械化水平较高，但少数施工环节仍然依赖传统的施工方式，如：爆破空心连杆和系统螺栓钻杆通过传统方式构造，爆破范围经常发生得太大或太小。钻孔深度太深或太浅，二次爆破对周围岩石和初始支护造成大的干扰，从而降低施工过程的安全性。

五、改善措施

（一）完善设计

设计前需要做好对施工山体的相关勘测工作，对当地气候、地形特征等多方面因素进行考察。全面了解施工现场的岩层结构和地下水分布应确保调查过程中调查方法的准确性。然后，根据详细的勘测数据，有针对性的设计施工方案，设计需要多个团队同时进行，多套方案放在一起进行对比，最后选择最科学、最合理的方案。

（二）健全制度

严格控制材料质量。材料质量是工程质量的重要保证。完善制度包括以下几点：按照设计图纸，对需要的材料进行统计，并将其价格进行预算;在采购时，应对材料制造商和外观证书进行详细审查;在材料进入现场之前，应在试验室中测试所购材料质量;严格控制材料的进入，并在进入现场时检查材料的质量。加强施工过程监管。施工前，组建专业的工程监理团队。

（三）改善工艺

合适的工艺能够使隧道掘进起到事半功倍的效果，尤其是在爆破和钻井阶段，在经济条件允许的情况下，尽量采用比较先进的爆破和钻井技术，并精密计算相關参数。为保证掘进安全，支护工艺需要注意以下几点：合理布置锚杆位置，并控制其数量;浇筑时对称进行，模板小车以十米左右为宜，小车不能偏置;在保证浇筑质量的前提下，加快浇筑速度^[4]。

六、结束语

综上所述，是对公路隧道监测的相关介绍。首先对其重要性进行分析，其次总结现存的监测问题并提出注意事项，接着阐述目前隧道施工中存在的安全问题，针对问题提出改进策略。由此可见隧道掘进期间，必须进行全程监测，且需做好安全防范措施，在保证山体安全的同时有效提升工程质量。

参考文献

[1]崔韫鑫.高速公路隧道安全施工关键技术研究[D].河北工业大学，2014.

[2]李艳军.隧道支护优化分析及施工监测技术[D].河北工业大学，2014.

[3]崔宝红.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（14）.

[4]李忠.对公路隧道施工安全管理技术的探讨[J].建筑工程技术与设计，2016，（10）.

（作者单位：中交一公局厦门工程有限公司）