摘要：监控量测的最终目的是为了修正设计指导施工。本文结合实际，对监控量测数据在新奥法施工中的应用做一简要介绍。
关键词：监控量测；新奥法施工；应用
中图分类号：TK414.3+5 文献标识码：A
随着我国高等级公路建设的发展，公路隧道的规模在增大，数量在增加。在公路隧道施工中，由于新奥法设计施工的科学性和先进性，该方法在全世界隧道工程中得到了广泛的应用。新奥法施工的一个核心内容就是在施工过程中对围岩的稳定性和支护体系的力学行为进行监控量测，以达到修正设计和指导安全施工的目的。
吉延高速公路敦延段所辖新交洞、下庆沟、梅花洞隧道严格遵循该理念，通过在施工现场长期的严格精密观测，获得了大批量的数据。再把这些数据经过科学化、系统化地处理，得到了一系列符合精度要求、比较合理的结果，进而将这些结果再应用到指导施工和修正设计中去，取得了较好的效果。
1对围岩最终位移的预测
围岩最终位移指的是围岩从开挖受破坏引起应力变化不平衡，通过围岩自身调整最终达到平衡不再发生变形位移的这个过程中，围岩的总位移。显然该预测可以通过绘制的位移-时间曲线图的走向趋势获得。在新奥法施工中，如果能够准确预测到围岩的最终的变形量，那将对设计施工具有特别的意义：
1.1可以判断围岩最终变形量是否会侵入隧道建筑限界，从而可以较为准确的定出预变形量：
1.2通过了解位移-时间曲线的走向可以判断围岩处于安全或非安全状态。
2 在预报险情中的作用
根据计算出的初期变位速度预计围岩最终位移可能超过容许变形值时，或是初期变位速度持续增长时，根据经验，特别是在开挖面已经前进到距离量测断面1-2倍隧道直径的时候，量测断面的变位速度还保持一个常值或者在变大，可以断定这是一个围岩不稳定的预兆。应该立即停止开挖。根据具体情况采取有效的加强支护措施。
《公路隧道施工技术规范》对围岩允许位移规定如下具体规定如下：
相对位移值指的是实测位移值与量测点间的距离比值。或拱顶位移实测值与隧道宽度的比值。
脆性围岩取表中较小值,塑性取较大值
Ⅰ,Ⅴ,Ⅵ 类围岩可按工程类比选定允许值范围
3 在修正设计中的作用
新奥法修筑隧道的原则就是：设计不是一步到位的。一般新奥法设计分为：预设计和施工中设计的修正。其根本原因在于隧道地质情况的不确定性。设计前期的地质勘察主要是有选择性的，无法全面勘察。所以从某种意义上说，预设计具有很大的猜测性。而对这种猜测性的修正就是通过施工中各种信息的收集，主要是通过监控量测得到数据的分析而实现的。具体可以分为以下几个内容：
3.1 内空变形速度对在修正设计中的作用
在量测中如果发现内空变形速度负加速度很大，可以确定最终位移值将很小时，可认定原来设计参数过大。为节约投资，应该减少设计参数。但必须注意的是在最终确定减少设计参数时，应该构筑2-3个施工过度段进行试验施工，每一个过度段长度为1-2倍的隧道直径，每一个施工过度段所要修改的设计参数应该是逐渐减少的。同时在这些过度段里必须加强监控量测。通过量测数据的分析，认定这些过度段均是安全稳定后，才可以决定采取新设计参数进行施工。
3.2 最终变形量对开挖面尺寸的调整的作用
隧道施工开挖面尺寸是隧道断面净空尺寸和预定的容许变形量之和。可以预计到初级支护后稳定的隧道的最终变形量有可能大于或者小于容许变形量。在围岩情况比较好的Ⅳ类以上（含Ⅳ类）围岩中，变形量一般不大，所以不予修改。但是对Ⅲ类以下的围岩特别是膨胀性的地层其变形比较大，所以，必须进行修正。
主要有以下两种情况：
A．如果最终变形量小于容许变形量时，应该适当的减小开挖尺寸。减小量值可以通过最终变形量与容许变形量的差值确定：B．如果最终变形量大于容许变形量时，应该加大开挖尺寸，或者考虑改变支护方式和支护参数。从而控制最终变形量。
3.3 根据内空变位速度确定二衬施工的最佳时机
当前新奥法的理论在世界各个国家得到了充分的应用和发展。不同的国家对新奥法的具体应用根据各国的具体国情也有所不同。新奥法强调初级支护的作用。到底初级支护应该承受多少围岩压力？欧洲和日本给出来不同的答案。日本认为：初级支护应该承受所有的围岩压力。因此在日本初级支护的强度非常大。二衬完全是为了提供安全储备和实现隧道美观要求而施做的。因此从某种意义上说，在日本二衬的施工没有时间上的问题。同时，欧洲认为：初级支护应该承80%以上的围岩压力。同样在中国，也认为初级支护不是承受100%的围岩压力。这样就有一个二衬施工的时机问题。一般理想的状态是在内空变位速度为零的时候构筑二衬，保证围岩作用在二衬上的压力为零。在实际施工中，如果围岩类别好（Ⅳ类以上），内空变位速度很快减小。在该种情况下，可以等到内空位移速度为零的时候再施做二衬。对围岩类别较差（Ⅳ类以下）的隧道，内空位移速度收敛很小。如果要等到内空位移速度为零的时候再施工二衬显然是不经济的。因此在此时情况下，只有在内空速度收敛到一个适当小的值的时候就应该构筑二衬。
这样就出现了一个问题：当隧道内空变形速度小到一个什么数值的时候才算小？隧道工程地质的不重复性决定了无法给出一个统一数值解。因此必须根据实际的围岩情况和具体的施工条件来确定。欧洲在实践经验的基础上，确定了如下图的变位速度和构筑二衬之间关系且混凝土强度随平均速度而变化：
平均内空变位速度与混凝土强度
3.4 在确定实际围岩类别中的作用
隧道设计施工的最根本依据就是围岩的类别。围岩类别的确定实际上就决定了设计和施工所要采用的参数。但正如上文提到的由于隧道勘测的不全面性决定了它在围岩分类中具有误差。而这种误差必须通过施工中信息的收集来消除。监控量测在这点上起了重要的作用。在隧道施工中，必须及时对开挖工作面进行地质调查，结合对隧道工作面支护结构的目测，弄清楚围岩的结构特征、完整状态、结构面产状、密度、规模以及分化破碎带分布范围等等，再参照监控量测的数据，对围岩类别进行重新判断、定类。其结果有以下三种：
A．重新定类的围岩类别与勘察的一样，没有太大的偏差。该种结果是最佳的。不需要对设计施工进行变更。B．发现实际围岩类别比预计的要高。此时就必须提高围岩类别。经过设计单位、业主、监理单位共同确认。从而可以提高围岩类别，降低设计参数以节约投资。C．发现实际围岩类别比勘察得出的围岩类别低。此时就应该适当降低原先对围岩预估偏高的地段的围岩类别。在施工过程中必须加强支护，适当增加设计参数。业主应该适当增加投资。从而保证施工安全以及日后隧道运营的安全可靠。
4 结束语
以上三点是吉延高速公路敦延段新交洞、下庆沟和梅花洞隧道施工量测数据经过分析后在实际工程中的应用情况。概括的说，量测数据的应用是校核设计、指导施工、保证安全、确保运营顺利。因此，必须充分重视监控量测的作用。
参考文献
[1]《公路隧道施工技术规范》 交通部重庆研究所 人民交通出版社
[2]李晓红.《隧道新奥法及其量测技术》 科学出版社
[3]陈建勋等.秦岭终南山公路隧道监控量测方案 长安大学
[4] 杜谟远.隧道施工 人民交通出版社
