隧道及地下工程圍巖的變形破壞主要有巖爆、坍塌和大變形。巖爆是一種硬巖在高地應(yīng)力下的脆性破壞；坍塌和掉塊是圍巖受一定結(jié)構(gòu)控制下的局部變形破壞現(xiàn)象；而圍巖大變形可以界定為除了巖爆運(yùn)動(dòng)脆性破壞和圍巖松動(dòng)圈中受限于一定結(jié)構(gòu)面控制的坍塌、滑動(dòng)等破壞以外的圍巖變形破壞，其特點(diǎn)是具有累進(jìn)性和明顯時(shí)間效應(yīng)的塑性變形破壞。有拱頂?shù)某两底冃危鄳?yīng)的就會(huì)有偏壓引起的拱腳、側(cè)墻的變形，膨脹系數(shù)大的圍巖還會(huì)有仰拱變形隧道是埋置于地層內(nèi)的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式。隧道可分為交通隧道，水工隧道，市政隧道，礦山隧道。

隧道監(jiān)測(cè)的目的 ：

隧道施工中的監(jiān)控量測(cè)是保障工程建設(shè)的安全、質(zhì)量、地面車輛以及沿線建筑和管線正常運(yùn)行的重要手段。

監(jiān)測(cè)目的大致分為：

掌握監(jiān)測(cè)工程對(duì)周圍環(huán)境的影響，主要為地表沉降，地上建筑物沉陷等。

掌握圍巖在施工中的動(dòng)態(tài)，控制圍巖變形，指導(dǎo)施工作業(yè)。

確認(rèn)支護(hù)參數(shù)和施工方法的合理性、準(zhǔn)確性，為初期支護(hù)和二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整提供依據(jù)，驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果。以便及時(shí)確定施工對(duì)策和措施，以確保安全地施工。

校核地下工程理論計(jì)算結(jié)果，為理論解析、數(shù)值分析提供計(jì)算數(shù)據(jù)與對(duì)比指標(biāo)；為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，保證隧道既穩(wěn)定又經(jīng)濟(jì)。通過量測(cè)了解該工程條件下所表現(xiàn)、反映出來的一些地下工程規(guī)律和特點(diǎn)，為今后類似工程或工法本身發(fā)展提供借鑒、依據(jù)和指導(dǎo)作用。

隧道洞內(nèi)外觀測(cè)：

在每個(gè)開挖面進(jìn)行，特別是在軟弱破碎圍巖條件下，開挖后由隧道工程師和地質(zhì)工程師立即進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，觀察后繪制開挖工作面略圖（地質(zhì)素描），填寫工作面狀態(tài)記錄表及圍巖級(jí)別判定卡。

開挖后未被支護(hù)圍巖的觀測(cè)，如節(jié)理裂隙發(fā)育程度及其方向；開挖工作面的穩(wěn)定狀態(tài)，頂板有無坍塌；涌水情況：位置、水量、水壓等；底板是否有隆起現(xiàn)象。

對(duì)開挖后已支護(hù)的圍巖的觀測(cè)，如對(duì)已施工區(qū)段的觀察每天至少進(jìn)行一次，觀察內(nèi)容包括有無錨桿被拉斷或墊板脫離圍巖現(xiàn)象；噴射混凝土有無裂隙和剝離或剪切破壞；鋼拱架有無被壓變形情況；錨桿注漿和噴射混凝土施工質(zhì)量是否符合規(guī)定的要求；觀察圍巖破壞形態(tài)并分析。

近年來，隨著鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)隧道建設(shè)工作進(jìn)入了迅猛發(fā)展時(shí)期，隨之而來的各種隧道事故也頻頻發(fā)生。因此如何對(duì)現(xiàn)役運(yùn)營(yíng)隧道或新建隧道進(jìn)行健康診斷和病害與災(zāi)害預(yù)防和控制就顯得極為重要。

最后推薦一款可以應(yīng)用在隧道變形在線監(jiān)測(cè)過程中的光纖傳感器，由工采網(wǎng)從國(guó)外引進(jìn)的高質(zhì)量光纖應(yīng)變傳感器 － FOS－N， FOS－N是一種光纖應(yīng)力傳感器，它是復(fù)合材料工程研究和工業(yè)應(yīng)用，如建筑物、橋梁、隧道襯砌、支承結(jié)構(gòu)、船舶和電源變壓器等結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控的理想產(chǎn)品。FOS－N應(yīng)變傳感器具備尺寸小、精度高、不受EMI／RFI干擾、耐腐蝕和耐高溫的特點(diǎn)。FOS－N光纖應(yīng)變傳感器可在惡劣的化學(xué)環(huán)境下正常工作，同時(shí)它的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，使用靈活性高，能夠滿足當(dāng)前高性能復(fù)合材料研究和土建結(jié)構(gòu)監(jiān)控的要求。

審核編輯 黃昊宇