深圳市水务规划设计院有限公司518022
摘要：为了保障隧道的安全施工，及时掌握隧道整体的稳定情况，需要进行隧道拱顶下沉监测，它是保证不出现塌方事故的一个重要手段。变形监测方法也在不断的改进和优化，这里就介绍下一种新的方法和完整的隧道拱顶沉降的流程。
关键词：隧道变形监测点
一、点位的布设
点位分为基准点和监测点两种：
1、基准点的布设
一般基准点布设2个以上，方便日后复测检查。
1）基准点的选址
起算点的稳定性直接关系到沉降测量的成果，在监测工作中，施工及运营期间对这些基准点进行保护，作为本工程长期变形监测的基准。水准基准点位置的选择应符合下列规定：
基准点应避开交通干道主路、地下管线、河岸、滑坡地段以及其它可能使标志易遭腐蚀和破坏的地方，应选设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。
2）基准点的埋设
首先在选址的位置挖孔，孔深约0.5米，在孔内埋设Φ20mm长钢筋，，用混凝土浇筑加固，并刻画点号。
2、监测点的布设
一般情况下，观测隧道断面监测点的布设应符合下列规定：
（1）隧道内一般地段沉降观测面的布设根据地质围岩级别确定，一般情况下Ⅲ级围岩每400m、Ⅳ级围岩每300m、Ⅴ级围岩每200m布设一个观测断面。地应力较大、断层破碎带等不良和复杂地质区段适当加密布设；
（2）洞门明洞交界处、明暗交界处、围岩变化段及变形缝位置应至少布设两个观测断面，观测断面分别位于洞门明洞交界处、明暗交界处、围岩变化段及变形缝位置5m；
（3）隧道内地段观测断面的布设应根据地质级别确定；
（4）隧道洞口若有基础换填段落，该段落内至少布设一个观测断面；
（5）隧道工程完工后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点；
（6）隧道的进出口进行地基处理的地段，从洞口每25米布设一个断面。
常规隧道沉降变形监测的方法是，降水准尺倒立于监测点上进行测量，但这样存在以下问题：
1）隧道里环境较差、光线较暗，因此观测时间较长，效率低；
2）监测点易损坏，人员必须用力过猛顶住水准尺，可能会造成监测点松动，从而影响精度；
3）立尺员不能保证水准尺处于垂直稳定状态。由于水准尺不但长，而且重，加上倒置水准尺，水泡无法保持居中。
为了防止以上不利情况出现，因此想到一个更好的方法，那就是采用钩型爆炸螺丝做为监测点，然后加工水准尺，使其能悬挂在钩子上。具体做法如下：
通过钻机在隧道拱顶处进行钻孔，然后打入爆炸螺丝，拧紧后，再用水泥浆进行密实；另对水准尺进行加工，在尺的顶部固定螺栓，使水准尺可以悬挂在勾型爆炸螺丝上。采取这样的方法，一方面解决监测点易损坏和观测效率低的问题；另一方面也解决了由于人员倒立扶尺不垂直的弊端。勾型爆炸螺丝如图1：
图1
二、隧道精度等级和限差要求
按规范要求，监测基准网的等级为二等，高程值精确到0.1mm。垂直位移基准网采用徕卡数字水准仪DNA03配合数码铟瓦尺进行观测，水准仪DNA03每公里偶然中误差0.3mm。
为使监测资料的方便使用，监测基准网的坐标、高程系统与施工坐标高程系统一致。
注：n为测站数。
三、外业水准测量步骤
以二等水准测量为例，水准仪应当处于检定合格期间，并且I角<15’。
（1）安置水准仪
保持测站至前、后视立尺点的距离，尽量让量距相等，开始摆脚架、安置水准仪。
整平水准仪，先使圆水准泡居中，有些水准仪还有自动安平按钮，观测之前，要先按一下，保证自动安平正常使用。
（2）将后尺立于基准点之上，前尺正面挂在勾子上。
（3）观测顺序
往测奇数站的观测程序：后前前后；往测偶数站的观测程序：前后后前；返测奇数站的观测程序：前后后前；返测偶数站的观测程序：后前前后。
（4）转站
当一个测站完成测量之后，将后尺挂于下一个钩子之上，前尺转一面挂在勾子上，重复进行这一步，直到完成整条隧道监测点测量，一般采用闭合导线回到起算基准点。
（5）记录
当闭合到起算基准点后，检测闭合差是否在规定范围，最后一定要记录和保存数据，防止丢失。
四、监测频率
监测分为三个阶段：
1、前期阶段
按每隔2天监测一次，如果变形较大，则1天一次甚至更短。
2、中期阶段
若变形量不大，则按每一周一次进行监测。
3、后期阶段
隧道变形稳定，则一月进行一次。
五、内业处理及成果报告
这里仪徕卡DNA03型号电子精密水准仪为例：
1）外业观测后，通过软件进行高程平差处理，得出基准点高程、监测点高程。（注意：基准点要从甲方提供的已知点，进行往返测，将高程引至基准点，最后取高程平均值。）某次监测点结果如下：
2）将本次高程与上次相减，得出沉降变化量，同时可以得出累计沉降量，再讲沉降量除以两次的时间差，就得出了这段时间的沉降变化速率值，从而来判断隧道的安全性。
项目名称：**隧道工程沉降监测
2）为了更加形象地观察隧道这段时间的的变化情况，所以需要绘制沉降变化图：
参考文献：
1刘绍堂；隧道拱顶下沉监测；地下空间与工程学报；2007年S2期
2刘团结、李建新；关于隧道拱顶下沉监测方法的探讨；中国勘察设计；2010年09期