摘要：隧道的施工過程由于受地質(zhì)災(zāi)害等影響一直以來存較大安全隱患，特長(zhǎng)公路隧道由于其復(fù)雜性尤甚。隧道施工過程安全監(jiān)控研究已取得較大突破，本文客觀論述了已有隧道施工過程安全監(jiān)控技術(shù)，并研究了已有技術(shù)的局限性，為實(shí)現(xiàn)隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)時(shí)超前預(yù)報(bào)和全過程的安全監(jiān)控和預(yù)警，分析了特長(zhǎng)公路隧道施工過程安全監(jiān)控研究的需求。
　　Abstract： Because of the geological disasters and other factors， the construction process of tunnels always exists a major hidden safety issue， particularly the extra long highway tunnels due to their complexity. The research on safety monitoring of tunnel construction process has made great breakthroughs. This article objectively discusses the existing tunnel construction process safety monitoring technology， and studies the limitations of existing technologies. In order to achieve real-time advance prediction of tunnel construction geological disasters and the entire process safety monitoring and early warning， the need for research on the safety monitoring of the construction process of extra-long highway tunnels is analyzed.
　　關(guān)鍵詞：特長(zhǎng)公路隧道；施工過程；安全監(jiān)控
　　Key words： extra long highway tunnel；construction process；safety monitoring
　　中圖分類號(hào)：U456.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）14-0111-02

0 引言

　　隧道的施工安全一直是關(guān)系工程質(zhì)量、進(jìn)度、投資和正常運(yùn)營(yíng)的首要問題，但隧道工程的地質(zhì)災(zāi)害依舊存在并較為普遍。如成昆線全線有415座隧道，在施工期間約25座隧道發(fā)生過較大型坍方，93.5%發(fā)生水害、塌陷、巖爆等；由于隧道服役環(huán)境相對(duì)較差，長(zhǎng)期受地下水侵蝕，圍巖流變、富水地層的高水壓等原因，運(yùn)營(yíng)期間的隧道安全風(fēng)險(xiǎn)也較大，安全事故也時(shí)有發(fā)生。穿越地形及地質(zhì)條件復(fù)雜的秦嶺、大巴山、云貴高原的鐵路線上的隧道，在施工中都發(fā)生過大量規(guī)模不等的坍方、涌突水等地質(zhì)災(zāi)害。
　　這些事故一旦發(fā)生，輕則影響工期及投資，重則造成人員傷亡甚至工程失敗，而且事故處理難度大。一般在隧道建設(shè)期處理此類事故，往往都是處于非常被動(dòng)的應(yīng)急處理狀態(tài)，對(duì)社會(huì)造成負(fù)面影響。隧道安全問題主要是施工中的地質(zhì)災(zāi)害引起的，而這些潛在地質(zhì)災(zāi)害在施工前很難準(zhǔn)確判別。因此，開展隧道施工過程安全監(jiān)控已成為亟待解決的工程現(xiàn)實(shí)問題。

1 特長(zhǎng)公路隧道施工過程安全監(jiān)控研究現(xiàn)狀

　　1.1 隧道施工地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報(bào)技術(shù)
　　為更有效地掌握隧道施工期間的地質(zhì)情況，減少或預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已在隧道施工過程中的超前探測(cè)及地質(zhì)預(yù)報(bào)方面的研究取得了較為豐碩的成果，涌現(xiàn)了多種地質(zhì)預(yù)報(bào)方法[1]�？傮w而言，可分為兩大類：地質(zhì)分析法和地球物理法。地質(zhì)分析法包括工程地質(zhì)調(diào)查、超前導(dǎo)洞法、超前水平鉆孔法等，地球物理法包括地震反射類（如隧道地震預(yù)報(bào)TSP，隧道反射成像TRT，極小偏移距地震波法等）、電磁類（如地質(zhì)雷達(dá)GPR，隧道瞬變電磁法等）、電法類（如激發(fā)極化法、電阻率法等）以及其他方法（如紅外探水等）。由于受各種條件限制，不同的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法都有其適用范圍和特點(diǎn)，近些年來，從單一預(yù)測(cè)方法到綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)均已引起人們的重視，并開展了較為廣泛的研究[2]。
　　單一預(yù)報(bào)方法對(duì)地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度并不十分可靠，目前，尚未有某種預(yù)報(bào)方法能應(yīng)對(duì)各種地質(zhì)缺陷，因此，結(jié)合多種地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)，開展綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)是實(shí)現(xiàn)定量化預(yù)報(bào)的有效途徑。在綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)方面，曲海峰等[3]以地面地質(zhì)調(diào)查法、地質(zhì)雷達(dá)、TSP三種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)為手段，基于系統(tǒng)論的觀點(diǎn)建立了綜合超前預(yù)報(bào)方法。李術(shù)才等[4]開發(fā)了陸地聲納第三代儀器和全空間地質(zhì)雷達(dá)處理解釋系統(tǒng)，優(yōu)化了對(duì)水的判斷準(zhǔn)則和綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)流程，提出了地質(zhì)災(zāi)害的四色預(yù)警機(jī)制，在多個(gè)工程中得到了成功應(yīng)用。
　　1.2 隧道施工過程安全監(jiān)控與預(yù)警技術(shù)
　　隧道工程施工由于其隱蔽性、不確定性和多變化性等特點(diǎn)，施工難度大，易造成安全事故，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全。監(jiān)控量測(cè)作為隧道施工的關(guān)鍵要素，是確保施工的重要手段。目前，國(guó)內(nèi)外隧道界從監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容設(shè)計(jì)、測(cè)試儀器研發(fā)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)，到監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，開展了大量的工作，取得了一些有實(shí)用價(jià)值的研究成果。
　　隧道施工的安全監(jiān)控，主要通過構(gòu)建隧道施工安全監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)施。如王浩等[5]研制了一套基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的“隧道施工期間信息管理系統(tǒng)”。朱合華等[6]建立了隧道施工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)信息可視化。伍毅敏[7]應(yīng)用激光技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)開發(fā)了隧道位移實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了隧道位移的高精度、自動(dòng)、實(shí)時(shí)和遠(yuǎn)程量測(cè)，還采用灰色預(yù)測(cè)理論進(jìn)行隧道位移發(fā)展預(yù)測(cè)。張國(guó)強(qiáng)[8]提出了基于GPRS傳輸?shù)乃淼缹?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果、數(shù)值模擬和基于時(shí)序立體數(shù)據(jù)表提出了隧道結(jié)構(gòu)安全實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。李亮[9]開發(fā)了基于Web的瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)（即B/S架構(gòu)）的隧道施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析圖形可視化設(shè)計(jì)和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)機(jī)操作的功能。武勝林、李靜等[10，11]基于Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)和GTS測(cè)量技術(shù)，研發(fā)了隧道監(jiān)控量測(cè)自動(dòng)預(yù)警管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了隧道監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)信息化管理和預(yù)警預(yù)報(bào)。

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