摘要：本文主要讲述了千伏输变电工程电缆隧道工程在施工过程的安全监测，在监测与分析的过程中发现问题，解决问题。根据电缆隧道位置及周边环境来加强施工安全监测。
关键词：电力隧道，安全监测，施工
1工程概况
1.1工程简况及场地周边环境
220千伏输电工程昌岗电力隧道位于广州海珠区工业大道(沙园路口～南泰路口)。站址北临沙园站，东临工业大道北路，南面为沙渡路。本电力输送隧道是220千伏昌岗变电站电力输出的主通道，主线隧道沿工业大道延伸，起讫里程CK0+000～CK0+780.238，并分别于CK0+515.595和CK0+772.969设一号、二号支线段隧道，其中工业大道主线段780.238m，一号支线段60.991m，二号支线段58.819m，主线和支线共计长900.048m；根据隧道施工和设备、出入口需要，设置5个明挖工作井。隧道上覆地层主要为填土层、淤泥质土、残积粉质粘土，全风化粉泥质粉砂岩等；下伏中风化层。隧道主要穿越全风化岩层、强风化岩层、中风化岩层，大部分围岩自稳性好，场地的各岩土层为弱含水层或微透水层，地下水量不大，地质条件较好。地下管线繁多，纵横交错，主要有供水管、排水管、电力管槽等管线。
该电力隧道断面为3.4m(宽)×4.25m(高)，拱顶埋深较浅，为5～7m；地面交通繁忙，沿线管线较多，周边建构(筑)多，施工期间必须保证交通畅顺，并保证地下管线与周边建构(筑)的安全；隧道采用矿山法施工，施工变形较大，须加强施工安全监测。
1.2工作井基坑支护结构
隧道的工作井基坑与普通建筑基坑工程一样是风险性大的系统工程，施工安全监测工作是工程项目的一个重要组成部分，必须贯穿整个工作井施工过程。工作井的施工安全监测的主要目的是确保工作井本身及周边环境的安全和进行动态设计与信息化施工。
本隧道一期共有2个工作井基坑，安全等级为一~二级。根据场地地质条件、工作井周边的地下管线及环境情况，从安全、经济、可行的角度考虑，设计对本工作井基坑支护结构采用了喷锚支护加临时钢架砼中隔墙的围护形式，其中支护结构作为检修井的永久结构的一部分。
根据设计单位提供的竖井支护结构设计图，本工作井基坑施工的安全监测项目主要有三项：
①．工作井支护结构土体侧向位移（测斜）；
②．工作井支护结构地表沉降；
③．工作井支护结构地表水平位移；
本工程项目的施工安全监测工作以现场监测为主，及时分析处理测试数据，对施工进程实施有效监控。
1.3隧道沿线施工监测
本工程隧道采用矿山法(新奥法原理)施工，根据隧道施工的具体情况，确定如下各项监测内容：
①.隧道沿线地层及管线变形位移监测
在隧道矿山法施工过程中，由于难以避免的土层扰动、超挖、渗水、爆破等因素，都将引起周围地层和管线变形，并影响地层的稳定性。当变形超过一定数值时，可引起地面坍塌和地层失稳，危及周围管线的安全，并严重影响路面交通。在隧道沿线两侧和上方设置测斜管和地表沉降监测点，监测隧道周围的地层变形。由于管线具有一定刚度，因而其变形量不大于地层相应位置的变形，因此，只要测出了管线相应位置地层的变形，就能得到管线变形的上限值，通过施工措施和辅助手段能控制住管线的最大变形。
②.地下水位监测
地下水位或水压反映隧道矿山法施工产生的地下水位变化情况，地下水位监测数据，可用于判断地下水渗流的稳定性和是否可能发生流砂及管涌现象，并辅助用于评价土体变形的稳定性。地下水位采用孔隙水压力传感器监测，直接测取地下水压力，并计算出水位变化情况。
2监测内容、方法及仪器选型
2.1监测内容和监测方法
参照工程实际情况，监测以支护结构不同深度水平位移（测斜）、支护结构顶部沉降、支护结构顶部水平位移测量和沿管线的沉降、孔压测量为主。本项目包括五项监测内容。具体内容及监测方法如表1示。
表1监测项目一览表
序号 项目 测量方法
1 支护结构不同深度水平位移（测斜）监测 选用进口IC35000测斜仪观测不同深度水平位移。1#~9#工作井基坑，选用测管顶部作为位移基准，并以支护结构顶部水平位移来校正测管顶部位移；对10#工作井基坑，测斜管位于支护结构外侧土体，以埋入相对不动层的测管底部作为位移基准。
2 支护结构顶部沉降监测 选用日本产高精度拓普康AT-G3水准仪、铟钢尺，采用几何水准法观测。选取基坑边50m外的2个固定点为测量的工作基点。
3 支护结构顶部水平位移监测 选用莱卡TC1800全站仪，视现场情况采用直角坐标法或者极坐标法观测。选取基坑边50m外的2个固定点为测量的稳定测站点、另选2个固定点为测量的稳定定向点。
4 沿管线地面沉降监测 选用日本产高精度拓普康AT-G3水准仪、铟钢尺，采用几何水准法观测。选取基坑边50m外的2个固定点为测量的工作基点。
5 沿管线地下水位和孔压监测 选用河海大学土木学院XP02型振弦式频率测定仪和SX-0.1(0.2)MPa型孔隙水压力计测量不同深度的孔隙水压力。
2.2监测设备
仪器设备的选择是测量方案的重要组成部分，仪器设备的精度、稳定性直接关系到测量数据的准确性、可靠性，是测量项目能否成功的关键因素之一。本项目的仪器设备见表2所示。
表2测量仪器、设备型号表
序
号 监测项目 仪器
名称 仪器
型号 仪器产地 仪器
监测精度
1 支护结构不同深度水平位移（测斜）监测 测斜仪 IC35000 加拿大 ±2mm/25m
2 支护结构顶部沉降监测 水准仪 拓普康
AT-G3 日本 ±1.0mm/km
3 支护结构顶部水平位移监测 全站仪 莱卡
TC1800 瑞士 ±1″,±(1+2PPm)
4 沿管线地面的沉降监测 水准仪 拓普康
AT-G3 日本 ±1.0mm/km
5 沿管线地下水位和孔压监测 频率计 XP02 中国 f=±0.1Hz，
T=±0.1μs
孔隙水
压力计 SX-0.1(0.2)MPa 中国 0.03级
3测点布置及测量时间
测点布置参照设计图纸要求，各项目具体测点数量如表3所示：
表3各项目测点布置表
注：现阶段本电缆隧道沿线共布置有2个工作井。
4测量结果
4.1支护结构不同深度水平位移（测斜）监测
工作井中各测孔的最终位移量最大值及其对应的深度情况如表4和5所示：
表43#井中各测孔的最终位移量最大值及其对应深度表
表55#井中各测孔的最终位移量最大值及其对应深度表
注：表中所列位移的方向为往井内的最大位移，符号为“+”，若测孔没有出现往井内的位移，则取往井外的最大位移，符号为“-”；测孔的最大位移量以及相应深度为各测孔最后一次测量中出现的最大位移值及相应深度；工作井基坑深度以冠梁顶部为±0.000，冠梁顶部以下深度的符号为“-”，以上深度为“+”。3#井的4测孔于08年3月26日后损坏，故无法取其最大位移。
从上表可以看出，位移量最大的是3#井的C3-5测孔，位移量较小的是3#井的C3-6测孔。
从位移形态来看，位移曲线一般呈中上部位移较大的形态，主要是因为施工期比较长，并经历过几次历时较长和强度较大的降雨的原因；同时也有呈中间大，两端小的形态，这主要是因为连续墙中间加的内支撑刚度较大所致。总体上来看，两井的位移值较小均小于22mm的警戒值，不会对工程造成危害。
由于本工程施工时间历时较长，土体固结较好，土质也较好。再加上工作井周围没有高楼，距离路面也有一定距离，综合这些客观因素，致使本工作井最终测得的位移（测斜）均较小，没有构成发生安全事故的威胁。
4.2支护结构顶部沉降监测
3#、5#工作井中各测点的最终沉降值情况如表6所示。
表63#5#井中各测点顶部沉降最终值表
注：表中“+”为上升，“-”为沉降。测点的最终沉降量为各测点最后一次测量的沉降值，10#井的点D10-3因施工后期被阻挡无最终沉降量。
从上表可以看出，支护结构顶部沉降一般在-6.0～+5.0mm之间，有个别测点出现-10.0～-11.0mm的沉降值，沉降值及其变形速率均在安全警戒值范围内。
4.3支护结构顶部水平位移监测
3#5#工作井中各测点的最终水平位移值情况如表7所示。
表7各测点顶部水平位移最终值表
注：表中3#、5#井均采用直角坐标法测量，故最终位移量分为X、Y两个方向。其中D5-1号点由于施工的原因一直未能测得；其他的测点也由于施工的缘故多次没能测到数据。
从上表可以看出，支护结构顶部水平位移一般在-2～3mm之间，从现场测量环境来看，大部分工作井处于工业大道旁边，测量时全站仪会受到过往车辆振动的影响，加上施工干扰、日照、温度等因素，故测点的位移时程曲线会有所波动。总体而言，各工作井的支护结构顶部水平位移均较小，位移值及其变化速率均在安全警戒值范围内。
5小结
昌岗电缆隧道工作井施工安全监测工作从2007年9月16日进场埋设5#井测斜管开始，至2008年9月17日工作井永久结构基本施工完毕，历时12个月，期间共编发监测阶段报告16期，监测总报告1期。
1、本隧道工作井基坑开挖深度为10.0～14.0m，支护结构为钢筋混凝土连续墙＋多道钢筋混凝土内支撑，大部分工作井测孔的水平位移(测斜)值、支护结构顶面沉降值以及水平位移值控制较好，均小于25mm的警戒值，基坑支护体系是安全的；
2、期间由于施工的原因致使一部分监测数据未能按时的测得，但在后来的监测过程中均给予了必要的重视，通过补测等手段来掌握工程的变形情况。
2、在业主、设计、监理、施工单位的密切配合下，通过本监测项目的实施，测量结果及时反馈、指导施工，实现了信息化施工的目标，保证了基坑施工的顺利、安全进行。
