隧道施工监测内容及所需仪器分析

隧道施工监测是公路工程智慧工地的一项重要内容，关系着施工过程的质量安全，是施工过程必不可少的技术交底要求。

一、开挖隧道施工监测内容：

　1.地面沉降监测 对盾构试验段、及试验区间隧道上部地表均进行沉降观测。
　2.地面建筑物下沉及倾斜监测 对隧道施工影响范围以内的所有建筑物及构筑物进行下沉及倾斜监测，以便当建筑物的某一部位或构件变形过大时，迅速采取有效的维修加固措施，确保建筑物结构安全和正常使用。
　3.地下管线监测 对隧道施工影响范围内地层不同程度的沉陷，可能引起地下管线的变形、断裂而直接危及使用安全。因此要对地下管线进行严密监测、确保地下管线的安全和正常使用和地下工程顺利施工。
　4.桩基托换监测 在托换桩基过程和盾构掘进到该部位时对下部桩基础和承台进行沉降及倾斜监测。
　5.联络通道及泵房施工监测 监测试验区间联络通道和泵房的地面沉降、拱顶下沉、水平收敛等情况监测。
　6.地中垂直位移和水平位移的监测 在离始发井约50m范围的监测试验段内进行该项监测。
　7.地下水位的监测 在离始发井约50m范围的监测试验段内进行该项监测。
　8.岩土与隧道结构相互作用监测 在离始发井约50m范围的监测试验段内进行该项监测。
　9.管片变形监测 在盾构隧道全范围内进行该项监测。

二、初期支护监测

 （一） 、原材料 

隧道初期支护采用的所有原材料必须在自检合格后向监管人员报批，经试验检测合格后，对申报材料进行批复，施工过程中必须采用批复的原材料，未经批复的材料一律不得使用，一经发现将立即清除出场。

（二） 、施工工艺 

（1）在平整硬化好的场地上测放出各片拱架内外圈的轴线并作好标记。

（2）钢架采用系统锚杆定位，钢架要与初喷混凝土密切接触，空隙处用混凝土垫块楔紧。

（3）拱架焊接成型后，试拼装，其允许误差沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm。

（4）连接板的螺栓孔必须采用台钻钻孔，不得采用气焊冲孔。

（5）严格按照里程法线方向定位，根据水平线及线路坡度控制钢架安装标高。安装钢架时，尽量利用锚杆定位。钢架之间纵向拉杆的设置根据设计要求为直径22mm螺纹钢，环向间距为1m。

三、钢筋绑扎监测

（1）采取有效措施加强施工设备管理，确保入洞车辆制动状态良好，运输过程严禁超载，事故机械严禁超负荷运转或带病运转。

（2）施工机械使用前进行全面检查，并定期进行保养维护。

（3）爆破机械应加强安全管理，事故前划定范围，禁止无关人员靠近，专人持证上岗操作。

（4）对地质条件较复杂的隧道，应在勘测过程中增加地质工作子阶段或加深地质工作安排，重视地质超前预报工作，加强勘测与检测。

（5）了解周边地质情况，开挖或钻进前进行物探，结合地质水文情况进行施工。

（6）开挖时拱顶沉降量大，该现象多发生于富水隧道隧底，为保证施工安全及工程质量，可将拱脚加大至80cm，增加力的传递面积，减少沉降；人工配合机械开挖至设计标高时立即进行隧底清理，然后采用干喷工艺喷射20cm厚混凝土封闭堵水，再架设钢架。此方法较前者可缩短2~3h，实现早封闭，快成环，从而减少沉降量。

四、二次衬砌监测

（1）根据设计资料测量隧道拱顶下限量及仰拱顶隆起量，监控施工期间隧道沉降，判断围岩及隧道稳定性满足安全要求。

（2）检查隧道净空断面尺寸误差是否满足设计要求，对超欠挖部位进行找平处理，并做好断面检查。

（3）铺挂防水层前须结合隧道中线和标高数值进行水平测量，判断是否满足净空要求。

五、有害气体监测

在生产过程中对财产与人的健康、生命造成危害的因素大体上可以分为物理、化学与生物三方面。其中化学因素的影响危害性最大。而有毒有害气体又是化学因素中最普遍、最常见的部分。

有毒有害气体分为可燃气体与有毒气体两大类。有毒气体又根据他们对人体不同的作用机理分为刺激性气体、窒息性气体和急性中毒的有机气体三大类。

隧道中的有害气体：

六、隧道施工变形监测

另外还有拱顶下沉和震动爆破监测都是比较常见的隧道监测内容

七、隧道施工监测所需仪器

　1.周边位移量测（收敛计）:
　量测断面间距及测点数量根据围岩类别、隧道埋深、开挖方法等确定量测断面间距及测点数量 , 收敛测线的布置形式, 可采用一条基线或两条水平基线。
　2.拱顶下沉量测（水准仪，全站仪）:
　对于深埋隧道, 可在拱顶布设固定测点, 将钢尺或收敛计挂在拱顶测点上, 读钢尺读数, 后视点可设在稳定衬砌上, 读标尺读数, 用水平仪进行观测。
　3.隧道结构健康监测（多点位移计，测缝仪，应变计）
　4.地质预报（地质雷达）
　5.地表下沉（水准仪）
　6.隧道环境条件监测（CO/VI检测仪，瓦斯传感器，温度传感器，风速风向传感器，光亮度检测仪，噪声传感器，湿度传感器，气压监测仪）
　7.隧道结构变形监测（全站仪，光学光栅变形计，电水平尺，静力水准仪，巴塞特收敛环，接缝位移计
　8.隧道结构内力监测（应力计，孔隙水压力计）
　9.隧道环境情况监测（同施工阶段的环境条件监测）