梅关隧道施工监控量测技术

梅关隧道施工监控量测技术（共10篇）

篇1：梅关隧道施工监控量测技术

梅关隧道施工监控量测技术

介绍了该隧道的.监控量测方案、量测流程及数据采集分析与信息反馈等,取得可靠的监测数据,全面反映围岩及隧道结构工程的受力、变形状况,准确评定隧道工程施工的安全状态,确保隧道工程施工安全与质量.

作 者：张志定 ZHANG Zhi-ding 作者单位：韶赣高速公路粤境段管理处,广东,韶关,512400刊 名：湖南交通科技英文刊名：HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：35(3)分类号：U456.3关键词：隧道施工 监控量测 数据分析

篇2：梅关隧道施工监控量测技术

隧道工程监控量测技术

现场监控量是隧道施工管理的重要姐成部分,它不仅能指导施工,排除险情,确保安全,而且通过现场监测获得围岩动态的信息(数据),为修正和确定初期支护参数,混泥土初砌支护时间提供信息数据,为完善隧道工程设计与指导施工提供可靠的.足够的数据.

作 者：卿立春 作者单位：中铁三局集团第四工程有限公司,北京市,102300刊 名：科技风英文刊名：TECHNOLOGY WIND年，卷(期)：2010“”(7)分类号：关键词：隧道 监控量测 方法

篇3：浅谈隧道监控量测技术

1.1 隧道监控测量技术的目的

1.1.1 了解隧道施工情况

通过隧道监控量测技术可以高校的了解到隧道施工中各个阶段的地层和支护结构的变化, 从而全面的掌握隧道施工中所处的状态和情况, 同时也能进一步的判断出围岩的稳定性和支护、衬砌等结构的可靠性, 并根据这些情况采取相应的措施来保证隧道施工和结构的稳定。其次, 通过对隧道监控测量的数据进行分析可以对理论分析的结构进行补充和修整, 并通过检测结果的反馈, 对隧道施工具有一定的指导作用, 另外还可以根据这些测量结果进行施工方法的调整, 比如调整围岩级别、变更支护设计参数, 从而提升隧道施工的施工进度和工程质量。

1.1.2 监测隧道环境

隧道监控的测量不仅可以对隧道工程施工的具体环境进行监测, 而且还可以对隧道工程的周边环境进行监控, 尽可能的减少影响因素, 提高隧道施工质量。而且通过对隧道监控量测不仅可以对隧道施工的环境进行具体的分析, 还可以通过这些具体的数据和观测结果了解到隧道施工的规律和特点, 通过对这些结果的反馈等能够为隧道施工的进一步进行提供一些良好的意见, 并促进隧道监控量测和隧道施工技术的发展, 这对于我国隧道施工和隧道监控量测的发展都具有重要的意义。

1.2 隧道监控测量技术的主要内容

监测的项目和具体内容必须要严格的按照现行《公路隧道施工技术规范》规定并结合隧道施工的具体情况来进行监控测量, 在监测项目应该对洞内围岩和支护状况进行观察, 并检测周边位移情况, 其次对于拱顶下沉和锚杆内力及抗拨力也要进行精确的监控测量。另外, 对于洞口浅埋地段的地表下沉、围岩内部位移及钢拱架应力的监测也应该得到重视, 从而全面的获取隧道资料, 为施工提供更多的参考依据。

隧道监控测量内容:

2 隧道监控测量技术的方法和要求

2.1 隧道监控测量技术的要求

2.1.1 监控量测点布设要求

1) 布点原则。首先要了解该高速公路隧道地质围岩及结构特点, 并根据隧道监控量测以往类似工程的监控量测经验和各类量测项目的作用意义, 在相关隧道规范指导下进行量测断面的布置设计。其次要根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段, 设置监控量测断面。需要注意的是, 选测项目的布设结合隧道自身特点, 并重点突出。

2) 测点埋设时间。在测点埋设时间上, 应根据地质条件、量测项目和施工方法等确定。而且测点应距开挖面2m的范围内尽快安设, 并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数。

2.1.2 监控量测的基本要求

1) 做好测量规划。首先施工单位应成立相应的机构组织, 并配备专业人员和设备, 掌握成熟、可靠的数据处理与分析技术。第二, 施工单位应按设计要求或根据隧道规模、地形、地质条件、支护类型和参数、施工方法等, 编制《监控量测实施细则》或指业指导书, 经监理或业主批准后严格实施。第三, 施工中应将现场监控量测作为工序引入作业循环, 并结合地质预报作出评价, 优化设计参数, 实施动态管理。监控量测元件的埋设与监控量测应列入工程施工进度控制计划中, 监控量测工作应尽是减少对施工工序的影响。

2) 监控测量的具体要求。监控量测工作必须紧接开挖、支护作业, 埋点数量、位置、时间应符合设计或规范规定, 并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。测点应牢固可靠, 挂牌识别;测点应注意保护, 严防损坏。

另外在施工过程中应加强资料收集与整理工作, 工程竣工后, 监控量测资料要纳入竣工文件。需要得到重视的是, 在数据采集频率上的工作应符合设计或规范规定, 并及时进行数据分析和信息反馈, 以指导现场施工。数据的收集和分析, 应尽量减少系统误差, 控制偶然误差, 避免人为错误, 应经常采用相关方法对误差进行检验分析。

最后, 必须要在施工现场必须建立严格的监控量测数据复核、审查制度, 保证数据的准确性。监控量测数据应利用计算机系统进行管理, 由专人负责。如有监控量测数据缺失或异常, 应及时采取补救措施, 并详细记录。

2.2 隧道监控策略技术的方法

2.2.1 熟悉勘察设计文件、资料和图纸

其目的是对整个隧道所处地质环境有一个基本了解和宏观把握。

2.2.2 地面地质补充调查

其目的是核实隧道地质条件, 确定隧道超前地质预报重点区段和重点问题。对隧道的地质情况进行深入调查, 在地形图上圈定地层出露位置、量测岩性产状、判定断层性质产状、统计节理裂隙发育状况、确定不良地质作用、了解特殊性岩土分布性状等, 从而了解设计文件中对地质条件的认识是否正确, 围岩级别判定是否适宜, 并编制出长期地质预报报告, 指导中短期地质预报更具针对性地实施。

2.2.3 信息反馈

首先应该进行全面的现场地质调查, 全面掌握隧道沿线的地质情况, 分析隧道经过不良地质体的可能性, 其次要对节理裂隙的发育状况进行统计, 从而确定不良地质作用并了解特殊性岩土分布形状等相关信息。最后要根据具体情况编制出出长期地质预报报告, 以便指导中短期地质预报能够更具针对性地实施。

监控测量方法与要求:

3 隧道施工质量的检测重点

3.1 洞内围岩观察

3.1.1 观察目的

加强隧道施工中洞内围岩的监控量测实际上有效的了解隧道地面的地质情况并长我隧道内的围岩状态信息。从而在具体的隧道施工中进行围岩状态的分析和预测, 通过对前方洞内围岩的观察和预测可以在必要的时候进行预警, 以便在隧道施工中及时的发现问题和合理的采取应对措施, 保证隧道施工难度质量和安全。洞内围岩的观察要对开挖面前方的地质条件和围岩级别进行预测, 从而为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据, 最好要充分根据喷层表面状态及锚杆的工作状态, 进一步分析支护结构的可靠程度。

3.1.2 观察方法

隧道施工中洞内围岩的观察可以采用目测和数码相机配合观测的方法, 在观测过程中教师的对地质地面进行描绘记录, 比如围岩的岩性、节理等详细的地质特征, 同时对于围岩出现的断层、破碎等现象也要进行相关的记录。不仅如此, 对于洞内的地下水水量、分布、类型和压力等特征也需要记录。另外在初期支护状态应该采用目测观察为主的方式, 对初期支护喷砼、钢支撑、锚杆所出现的外鼓、裂缝、剥落、扭曲等现象, 跟踪观测并做好相关记录。在监控量测的过程中如果出现异常的现象, 务必须要自己的做好记录时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测数据。

围岩稳定性监控:

3.2 周边位移监测

3.2.1 量测目的

一般来说, 隧道施工周边环境的收敛能够直挂难度对围岩和支护结构的稳定性进行反应, 并能够在隧道监控量测中为隧道中的支护结构稳定性进行分析, 并提供相关的数据, 便于隧道施工中的支护结构稳定性的分析和设计。另外计算计算周边收敛位移速率和预测最终位移值, 可以为隧道施工中的二次衬砌浇筑选择恰当的实践, 优化支护衬砌结构并提供参考, 一般表现在以下几个方面。首先可以通过通过量测周边位移程度可以准确的判断出隧道空间稳定性, 提供隧道施工的重要参考指标和信息。其次要充分结合变位速度来判断出隧道围岩的稳定性, 并选择合理的时间进行二次衬砌支护施工。再次要准确的判断隧道施工中初期支护设计与施工的稳定性和质量, 并起到一定的设计和指导作用。最后则要对超、欠挖量进行测定, 判定开挖质量, 用以指导施工。

3.2.2 量测方法

设置监控量测断面, 每个断面分别在侧墙 (由施工开挖方法确定) 设置测点, 利用收敛计, 采用一根在重锤作用下被拉紧的普通钢尺作为传递位移的媒介, 通过百分表测读隧道周边某两点相对位置的变化。

摘要：隧道监控量测技术可以有效的探测隧道衬砌质量, 查明隧道锚杆长度、锚固情况, 隧道衬砌背后的回填情况是否符合设计要求, 了解隧道衬砌的潜在隐患, 作为隧道竣工验收、以及隧道结构状态评估和病害整治设计的重要依据。本文就隧道监控量测技术进行深入的分析和探讨, 并提供一些可供参考的意见和措施。

关键词：隧道,监控,量测,技术

参考文献

[1]交通部.公路隧道施工技术规范, JTJ042-94.

篇4：梅关隧道施工监控量测技术

关键词：铁路隧道；软弱围岩；超前支护；监控量测

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0035-02

由于浅埋隧道大部分属于特殊地形，它具有地形偏压、表层软弱堆积物、风化带、软弱围岩、难以形成承载拱等不利因素，严重影响了浅埋隧道的施工工程质量。根据浅埋隧道的独特地质影响，在进行隧道的开挖过程中，极有可能会出现拱顶下沉急剧增大、地表开裂、隧道净空收缩、掌子面失稳等现象，不利于隧道的施工。

1 浅埋隧道软弱围岩管棚超前支护分析

1.1 超前支护体系及其必要性分析

1.1.1 超前支护体系分析。超前支护体系主要包括管棚、超前锚杆、小导管超前注浆、深孔注浆以及地表注浆等。另外，超前支护一般适用于隧道围岩的自稳性较低的情况，通过采取超前支护，可以有效地避免出现坍方。

由于部分隧道属于软弱破碎地质，即使可以通过采用深孔注浆起到止水固结的作用。然而，此种方法仅能起到一部分范围固结的作用，而超前支护体系通过超前锚杆或超前小导管，在开挖隧道之前以钻孔排水的方式进行排水降压，防止地下水压过大而影响隧道施工工程的质量。另外，通过超前支护的方式，其钻孔深度一般都大于注浆的范围，可以有效地提高隧道施工工程的质量。

1.1.2 浅埋软弱围岩隧道施工时采取超前支护的必要性。

（1）如上所述，在进行浅埋软弱围岩隧道的施工工作时，极易出现掌子面失稳及地表下沉的现象。通过采取超前支护及监控量测技术，并结合相关改善地层、管棚、水平高压旋喷、药液压注及垂直锚杆等措施，以科学、合理的支护方法增强支撑力，并防止支护及地表出现下沉的情况。

（2）采取超前支护对于浅埋软弱围岩隧道施工的作用如下所述：首先，超前支护方式的支护结构一般类似于一个沿隧道纵方向的梁结构，可以有效地产生刚性梁效果。其次，超前支护可以通过在掌子面前方形成壳结构，用其刚性及厚度提高隧道掌子面及其周边围岩的稳定性。最后，通过超前支护中的注浆法，可以有效地提高隧道围岩的强度，改善其周边环境。

1.2 超前支护分析

1.2.1 管棚。

（1）管棚的分类及适用范围：管棚主要分为短管棚及长管棚，它的超前长度一般为5～30米，主要适用于隧道围岩非常软弱、破碎，而且变形量极大的情况。

（2）管棚施工技术原理及操作分析：管棚的施工原理为在隧道开挖之前在隧道开挖轮廓线的外弧线上放置一个伞形的金属保护棚架。由于该棚架的构造为一系列由一定间距排列的大惯性矩的钢管构成，可以有效地保护隧道下部地层的开挖工程顺利进行。

管棚的施工操作技术如下：首先，使用钻机打出一定深度的钻孔。其次，将所钻的钻孔一并插入于金属钢管之中。最后，使用注浆机将水泥砂浆或混合浆液压入，水泥砂浆或混合浆液凝固之后便可以正式进行隧道的开挖工程。

1.2.2 超前锚杆。

（1）超前锚杆的材料：超前锚杆一般主要使用普通的砂浆锚杆或药包锚杆、迈式锚杆，砂浆锚杆的适用范围

较广。

（2）超前锚杆的作用：另外，超前锚杆的作用为提前加固，它可以用于隧道开挖工程施工之前，通过使用超前锚杆，可以有效地加固周边环境，提高隧道的施工质量及施工效率。

1.2.3 小导管超前注浆。

（1）小导管超前注浆的适用范围及作用：小导管超前注浆法一般适用于碎石土及砾石土较多、风化较为严重或节理发育等软弱围岩条件下的隧道工程施工。它只需采用常规小型机械便可以进行施工，而且可以有效地保证隧道施工过程的安全性。加上小导管超前注浆法的操作简便性、良好的加固止水作用以及超前支护作用，目前它已广泛应用于稳定各大隧道围岩的稳定性工程中。

（2）小导管超前注浆的操作分析：小导管超前注浆法一般是通过沿着隧道开挖掌子面上所设计的开挖轮廓线之外0.2～0.3m处钻孔，并安装小钢花管进行高压注浆。注浆主要采用水泥及水玻璃作为浆液，可以有效地加固隧道内的松散围岩，等浆液达到一定强度后，便进行隧道工程的开挖。

1.2.4 深孔注浆。

（1）深孔注浆的分类及适用范围：深孔注浆一般主要分为两种方法，即深孔充填注浆与深孔劈裂注浆。它一般主要适用于断层破碎地带、软弱破碎围岩、地下水极发育或极易形成涌水、坍方的隧道工程。

（2）止浆墙的必要性及具体操作方法：止浆墙可以有效地避免隧道开挖面出现垮坍的现象，从而提高注浆的质量及隧道施工工程的安全质量。止浆墙的具体操作方法为：第一，在隧道开挖面钻孔，埋设注浆专用孔口管，并将钢筋网焊接于孔口管处。第二，将钢筋网网格间距设为30厘米，再喷射15～20厘米厚的C20级混凝土，从而形成止浆岩盘。

（3）注浆作业：注浆所需的材料主要分为三种：第一种主要为无机材料，其适用范围较广，主要包括水泥、水泥砂粉、水泥粘土、水泥-水玻璃等无机物。第二种为有机材料，但有机材料的价格较高，增加了施工成本。第三种为复合材料，其操作方法及劳动保护复杂，而且价格昂贵，使用性不高。注浆法一般采取分段累进注浆的方式，其具体操作方法如下所述：首先，通过将注浆混合器连接于孔口管上进行试压洗孔，以便清洗干净孔眼内的石渣。其次，对其大约注水两三分钟，确保围岩的空隙通畅；在注浆的过程中应当由专人记录好注浆的时间及注浆量、注浆时的压力变化情况，还有止浆墙、围岩、支护等的窜浆情况。最后，在注浆作业结束之后，必须将注浆部件拆洗，彻底清洗注浆机，防止注浆机损坏。

2 浅埋软弱围岩隧道施工监控量测技术

2.1 监控量测的目的和意义

2.1.1 监控量测通过及时掌握围岩位移和支护变形的动态，可以科学、合理地安排工序，以便及时修改支护参数。遇到突发情况时，可以通过监控量测及时查找原因，以便及时采取措施解决问题，提高隧道施工工程的安全性及经济效益。

2.1.2 监控量测有利于施工人员熟悉、了解本工程浅埋段围岩压力的基本特征以及支护的效果，并作为施工资料留存归档，供日后的工程参考。

2.2 浅埋软弱围岩隧道施工监控量测技术分析

浅埋软弱围岩隧道施工的监控量测技术主要应用于隧道施工前阶段及施工中阶段。

2.2.1 在施工前阶段的监控量测技术主要通过地质调查、直接剪切试验以及现场试验等方法确定隧道围岩的特征，其中包括鉴定隧道围岩的构造、物理性质等方面。

2.2.2 在施工中阶段的监控量测技术主要通过现场监视隧道的施工实际状态，包括检查超前锚杆的加固效果及松弛范围，量测坑道周边的位移情况、支护结构的内应力以及支护结构与围岩间的接触应力，以便及时控制变形情况并采取有效的措施修正，提高隧道施工工程的质量及安全性。

由于浅埋隧道软弱围岩的自承能力较低，极易导致地层变形，影响隧道工程的施工质量。因此，在进行浅埋隧道软弱围岩的施工时，必须结合超前支护方法以及监控量测技术，及时采取有效的措施，提高隧道工程的施工质量及其经济效益。

参考文献

[1] 邓文龙.隧道现场围岩级别判定方法探讨[J].科技资讯，2010，（11）.

[2] 李德章.复杂环境下超浅埋地下通道施工技术研究

[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2011，（2）.

[3] 中华人民共和国铁道部.铁路车站及枢纽设计规范[M].北京：中国铁道出版社，2010.

[4] 周伟.浅谈隧道监控量测在软弱围岩中的应用[J].科技资讯，2011，（9）.

篇5：梅关隧道施工监控量测技术

大断面黄土隧道围岩变形监控量测技术

结合郑西铁路客运专线高桥大断面黄土隧道的监控量测工作,详细介绍了无尺量测技术的观测系统、观测方法、观测要点和观测精度,以及量测数据的计算、应用和回归分析方法,为类似软弱隧道的监控量测工作提供参考和借鉴.

作 者：初厚永 Chu Houyong 作者单位：中铁二十三局郑西铁路客运专线工程指挥部,陕西,华阴,714200刊 名：现代交通技术英文刊名：MODERN TRANSPORTATION TECHNOLOGY年，卷(期)：6(1)分类号：U456.31关键词：黄土隧道 围岩变形 监控量测技术

篇6：铁路隧道监控量测交底

1.1 量测范围

坪子上隧道出口。1.2 量测内容

拱顶下沉量测、水平收敛量测、洞口段及浅埋地段地表沉降观测。1.3 监控量测管理信息流程

分析、研究地质勘测资料制定监控量测计划施 工监 控 量 测开挖工作面 状态评价初期支护变形量测临时加固稳 定性量测 衬 砌净空量测监控量测数据处理调整施工工序或 修改支护参数否稳定性判别是施工是否完成是结 束监控量测流程图

2、监控量测测点布设要求 2.1监测点断面布臵

1.净空变形量测、拱顶下沉量测等必测项目量测断面的间距根据围岩类别、隧道断面尺寸、埋臵深度及工程重要性按下表进行，在

地质变化处加密量测断面。

HHHA拱脚上1米位置隧道中线BA拱脚上1米位置B隧道中线C拱脚下2米位置DC拱脚下2米位置隧道中线内轨顶面DA拱脚下2米位置BE内轨顶上0.5米位置内轨顶面F内轨顶面三台阶施工上下台阶施工全断面施工

围岩级别ⅤⅣⅢ断面间距（m）51030每断面测点数量水平收敛量测拱顶下沉量测3条基线1点3条基线1点1条基线1点

2.拱顶下沉、净空收敛测点及浅埋地段地表测点必须设臵在同一断面内。

3.对隧道已衬砌地段要选择性布点量测，一般地段按150m间距布点量测。

2.2 监控制量测测点要求

1、测点的构造加工、埋设要求：

根据收敛仪挂钩的要求，水平收敛和拱顶下沉量测点采用Ф８mm的光圆钢筋加工成三角形焊于不小于Φ２0螺纹钢筋端头，三角形为5cm的等边三角形，Φ２0钢筋长为80--100cm，由钢筋场统一加工。

φ100PVC管初喷砼15cmφ8

φ20

80cm量测测点构造示意图

注：素喷砼时PVC管长度可以根据围岩级别初喷厚度控制长度，但PVC管和点位不能露出喷砼表面。2.3 测点的标示及保护

1.初期支护测点：埋设要牢固可靠、易于识别，并用红油漆标明里程和测点的编号。采用小塑料袋进行防尘保护，量测时间进行拆除。

2.衬砌测点：采用反光板上书写里程、测点布臵时间进行标识。3.施工中注意保护，防止爆破和其他情况的破坏，量测点上不得悬挂其他任何物品(如铁丝﹑电缆线等)。

4.各班组必须到钢筋场领取监控量测埋设点。

5.对施工现场监控量测点布设不规范的施工班组将给予100元每点（监控量测点）的处罚，对于检查中发现多次问题而不及时整改的班组将加倍处罚直整改完成。

6.点位间距与围岩级别埋设要求间距一致，净空收敛两点位高度

应保持水平。

3、量测仪器及量测频率要求

3.1 监控量测仪器设备

水平收敛、拱顶下沉量测的方法、仪器和精度要求

序号123监测项目水平收敛量测拱顶下沉量测围岩及支护状态测试方法和仪器收敛仪铟钢尺、精密水准仪、钢尺观察测试精度０.１mm０.１mm拱顶下沉量测必须采用铟钢尺、钢尺和精密水准仪读数，禁止采用塔尺和普通水准仪测量。

3.2 量测频率 量测频率表一

变形速度（mm/d)≥51～50.2～0.5＜0.2量测断面距开挖面距离＜１Ｂ（１～２Ｂ）（２～５Ｂ）＞５Ｂ量测频率２次／d1次／d3次／d1次／周注：○1量测频率采用双控制，拱顶下沉量测与净空水平收敛量测采用相同的量测频率。○2Ｂ—隧道开挖宽度

4、量测资料的整理与反馈

4.1 量测资料的整理

1．净空收敛、拱顶下沉量测要在初喷混凝土后或在每次开挖后１２小时内取得初始读数，且在下一循环开挖前必须完成。

2.量测数据整理完成以后，由量测组长组织量测人员对量测数据的完整性和真实性进行审核，确认无误后上报作业队技术主管。

3.测量组长根据每天量测数据定期绘制时态曲线，以作为分析报告的依据，对异常数据及时和量测组沟通核实，对非量测错误出现的数据异常点，应及时分析，并作情况说明并及时汇报。量测数据错误时，量测组必须重新量测并做情况说明报技术主管备案。

4.量测资料在技术主管检查无误后签字上报经理部总工程师审核，审核无误后签字，上报局指挥部。

4.2 统计分析

对第一手原始量测资料要认真整理，筛选出错误数据、分析出以下几个时段的变形规律：

1.上台阶施工时的围岩变形情况及其变形规律； 2.下台阶施工时的围岩变形情况及其变形规律； 3.仰拱施工时的围岩变形情况及其变化规律； 4.3 围岩稳定性综合评判 1.根据实测位移值判断：

实测最大位移值或回归预测最大位移值不大于规范要求的极限相对位移的2/3，可认为初期支护达到基本稳定。

2.根据位移变化速度判别：

当拱角水平相对净空变测工作化速度大于10mm/d时，表明围岩处于急剧变形状态，量应加强到每天２～３次，并向有关领导提出加强初期支护系统的建议；一般围岩地段当净空变化（收敛）速度小于

０.２mm/d时，不良地质地段当净空变化（收敛）速度小于０.５mm/d时，则认为围岩达到基本稳定。

3.根据位移时态曲线的形态来判别：

当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t<0），围岩趋于稳定状态； 当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t＝0），围岩不稳定，应加强支护；

当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t>0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。

5、监控量测保证措施

5.1资料复核制度

1.量测全过程都必须实行“双检制”。

2.对测量的外业记录、计算必须由两人分别计算后进行核对。对差异部分应分别重新计算或采用其他方法检核，直至符合后方可进入内业计算。

3.内业资料应由两人以上独立计算后复核，对不符数据应重新计算或采用其他方法再进行一次复核。

4.所有内业计算资料必须完整、清晰、整洁，计算、复核后签名齐备。

5.在测量之前应先做仪器的检查校正工作，确保仪器精度可承担相应的测量任务后方可投入使用。

6.量测过程中应利用相邻控制点进行复核，确保施工控制基点准确无误后方可投入使用。

7.量测人员之间应加强配合，在测量过程中杜绝点位弄错、读数错误等情况的出现，水准测量时，扶尺应尽量垂直，并有人检查水准尺的垂直度。

8.所有测量内容应尽量进行闭合，利用闭合差检查杜绝粗差及提高测量精度。

9.为保证量测的精度，基准点应设于隧道内不变形或变形极小地段，定期对基准点进行复核，并应加强测量基准点的保护工作。

5.2 仪器管理制度

1.为保证量测成果的准确性，量测仪器必须设立专人管理制度，负责施工所用量测仪器的管理、保养、维护、检校工作。

2.量测仪器应存放于安全、干燥的地方，对有特殊存放要求的仪器，应设专门的存放环境。

3.每次量测完成后，对量测仪器（或工具）应做好必要的清洁工作，对受潮的仪器应进行烘干或凉干后才能装箱。

4.应定期对量测仪器由专业人员进行检校，对误差超限的仪器应作校正，精度无法保证的仪器应不得使用。

5.定期对量测仪器进行检定，检定应送国家认证的计量检定单位进行，对精度无法保证的仪器应停用或降级使用。

6.建立量测仪器台帐，完善量测仪器管理，作好量测仪器的履历表，确保量测处于完好的使用状态。

1.3 监控量测责任人

1、量测点位埋设不及时(责任人：当班领工员、工班)

2、拱顶量测点及收敛量测点位未在同一断面；(责任人：当班领工员、工班)1-

3、相邻两断面距离未按围岩级别间距进行埋设及平行线点位高度未按要求埋设；(责任人：当班领工员、工班)1-

4、PVC管内塞填物或砼未在喷护后及时清理；(责任人：当班领工员、工班)1-

5、量测点位损坏没有及时发现；(责任人：当班领工员、量测组)1-

6、量测点位在发现损坏后未在当天及时恢复；(责任人：当班领工员、工班)1-

7、有挂异物现象；(责任人：当班领工员、工班)1-

篇7：隧道监控量测管理办法

第一章 总 则

第一条 为加强铁路隧道施工安全质量管理，充分发挥监控量测在隧道安全质量管理中的作用，规范铁路隧道施工监控量测工作，根据《铁路隧道监控量测技术规程》、《铁路隧道工程施工安全技术规程》《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工、有关技术规定的通知》（铁建设〔2010〕120 号）的要求，制定本办法。

第二条 监控量测是隧道施工过程中，对围岩支护体系的稳定状态进行监测，为初期支护参数的调整和二次衬砌施作的时机提出依据，是确保施工安全和结构安全可靠、指导施工过程和施工安全监控的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，监控量测须纳入工序管理。

第二章 管理机构和职责

第三条 管理机构 中铁七局兰渝铁路LYS-3标一工区成立隧道监控量测管理领导小组。组长：李柏林，副组长：徐武龙，组员：各隧道洞口技术人员。领导小组下设办公室（设在工程部），归口管理监控量测工作；工程部、安质部、现场负责人和技术负责人，负责对重大异常情况的施工方案进行研究。领导小组在隧道施工现场成立现场监控量测小组，并作为隧道实施性施工组织设计和隧道监控量测实施办法的重要组成部分。

第四条 职责

（一）本单位：

1．负责隧道施工现场监控量测工作，对监控量测数据 的真实性和准确性负责。并组织第三方开展评估工作。成立现场监 控量测工作小组，配备专业监控量测人员和设备，建立健全监控量 测质量安全保证体系。

2．根据设计要求，编制监控量测实施办法，经项目部总工程师 审核后报监理、建设单位审批后实施。

3．按批准的实施办法组织实施，作好量测记录，及时对监测数 据进行统计分析。

4．根据揭示的地质情况，及时调整监控量测方案。

5．配合监控量测评估单位对现场监控量测的检查和复核工作。

（二）专业监控量测评估单位：

1．成立现场监控量测复核工作小组，配备专业人员和设备，对施工单位监控量测数据的真实性和准确性进行复核。

2．编制月度监控量测复核工作计划，报建设单位核备，按计划开展监控量测检查、复核工作。及时向建设、设计、施工、监理单 位反馈监控量测复核成果。

3．负责对施工单位监控量测工作进行现场指导，对施工单位量 测人员进行业务培训。

4．根据监控量测复核成果，及时向建设、施工、监理和设计单 位反馈安全评估意见。按规定向建设、监理单位提报监控量测抽检、复核报告。

第三章 监控量测管理

第五条 施工单位、监控量测评估单位在实施监控量测工作前，应提前通知监理单位现场实施监理。监控量测实施过程详细记录在施工日志和监理日志上。

第六条 量测小组应在规定的时间内完成数据采集和分析，根据分析结果，对工程安全性提出评价意见，评价应根据位移管理等级分三级进行，并按规定采取相应的工程对策，并报项目部总工程师。监控量测所有原始资料和分析判释结论须随施工日志放置在隧道口备查。当监控量测位移管理达到Ⅲ级时，由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师正常施 工。当监控量测位移管理达到Ⅱ级时，由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师，同时于2小时内上报局项目部总工程师、专业监控量测评估单位、现场指挥部。施工单位总工程师组织研究提出具体意见，指挥部 8 小时内组织参建各方对设计施工措施进行综合评价。当监控量测位移管理达到Ⅰ级管理值以及拱顶下沉、水平收敛达5mm/d 或位移累计达 100mm 时，由现场监控量测组长及时通知现场技术主管、现场监理工程师暂停施工，并将量测原始资料和分析结果于2小时内上报局项目部项目经理、总工程师、现场指挥部、我分部工程部（可先传电子版，后报纸质文档）。施工单位项目经理组织研究提出具体意见，指挥部指挥长、我分部工程部部长 8小时 内到施工现场盯控，并组织参建各方研究相应工程措施，必要时由我分部组织专家组研究工程措施。

第七条 本分部工程师应每天收集各隧道监控量测的成果分析资料，对分析意见进行确认，对超过 II 级管理值的由项目经理同时履行该检查确认程序，相关资料签认后建帐管理备查。

第八条 监控量测评估单位对高风险及以上段落每个量测断面抽检应不少于 2 次，其他段落每个量测断面抽检应不少于 1 次。若发现异常情况，应在 4 小时内通知现场指挥部，由指挥部主管工程 师组织分析，遇重大、紧急情况同时报我分部。每月形成检查复核 工作报告，于 25 日前报现场指挥部，同时报我分部工程部核备。

第九条 本单位建立管理台帐和周报、月报分析制度，总结监控量测数据的变化规率，对施工安全进行评价，逐级上报阶段分析 报告。周报、月报由施工单位按要求编制，并报监理单位审核后报 现场指挥部，指挥部组织进行分析，并出具审核意见后报工程部核备。周报每周一 18：00 前、月报每月 25 日 18：00前报工程部（可先传电子版，后报纸质文档）。周报、月报内容主要包括：监控量测工作开展情况，监控量测工作小结和分析，下一步工作计划。

第十条 监控量测点的布设要求如下： 预埋测点由钢筋加工而成，采用冲击电锤或风钻钻孔，埋入钢筋采用直径不小于 20mm 的螺纹钢，前端外露钢筋与埋入钢筋焊接，直径不小于 6mm，加工成三角形钩。测点用快凝水泥或锚固剂与围岩锚固稳定，埋入围岩深度不小于20cm，若围岩破碎松软，应适当增加测点埋入深度。围岩初期支护 Φ6mm钢筋边长为50mm的正三角 焊接钢板，贴反光膜 Φ20mm螺纹钢筋，埋入围岩深度不小于200mm

第四章 考核与处罚

第十一条 我分部将监控量测工作纳入对设计单位的施工图考核和施工单位、监理单位质量信用评价考核。

1．对设计单位的考核按《铁路建设项目施工图考核办法》（铁建设〔2007〕119 号）有关要求进行考核扣分。

2．对施工单位的考核按《铁路建设工程施工企业信用评价暂行办法》（铁建设〔2009〕40 号）有关要求实施考核。

3．对各单位的考核同时按我分部有关规定进行考核。

第五章 附 则

第十二条 本监控量测管理办法须与《铁路隧道监控量测技术规程》

（TB10121-2007/ J721-2007）配合使用，并按其规定的相关 附录收集整理记录资料。

第十三条 本办法由工区经理部工程部负责解释。

篇8：地铁隧道施工监控量测技术的应用

城市地铁工程的建设, 对解决大城市交通问题, 缓解大城市交通供需矛盾, 改善城市交通结构和城市布局结构, 保证可持续发展, 满足城市化进程的要求等方面具有重要作用[1,2]。某地铁工程地质条件差 (穿越地层黏结力弱、地层自稳力差、承载力低、开挖后变形快, 稍有不慎极易产生坍塌或出现大的下沉) 。同时施工影响范围内有多座重要建筑物和地下管线, 增加了施工难度, 为确保地面建筑物, 地下管线及施工本身安全, 及时掌握隧道施工过程中隧道支护结构的稳定状态, 和施工对周围环境的影响, 需对施工全过程进行全面的监控。

1监控量测设计

1.1监控量测项目

监控量测的项目主要根据工程的重要性及难易程度、监测目的、工程地质和水文地质、结构形式、施工方法、工程周边环境等综合而定[3]。本工程的监测项目除考虑上述因素外, 还要根据设计的要求决定。

同时, 在地下工程中进行量测, 绝不是单纯地为了获取信息, 而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段, 因此量测信息应能[4]:

⑴确切地预报破坏和变形等未来的动态, 对设计参数和施工流程加以监控, 以便及时掌握围岩动态而采取适当的措施 (如预估最终位移值, 根据监控基准调整、修改开挖和支护的顺序和时机等) 。

⑵满足作为设计变更的重要信息和各项要求, 如提供设计、施工所需的重要参数 (初始位移速度、作用荷载等) 。

根据本工程的具体情况, 监测项目以位移监测为主, 辅以应力监测, 计算结构实际受力状况, 同时也使各种监测数据能够相互印证, 确认监测结果的可靠性。

1.2监测测点布置

本项目主要进行地表沉降、建筑物沉降、管线沉降、拱顶沉降、结构收敛、围岩压力、初支应力、二衬压力及应力、混凝土应变计、围护桩水平及垂直位移、钢支撑轴力、地下水位及土体测斜等16类项目的监测。

拱顶下沉量测值是反映暗挖结构安全和稳定的重要数据, 是围岩和支护系统力学形态变化的最直接、最明显的的反映, 易于实现量测信息的反馈。隧道开挖后, 周边点的位移是围岩和支护力学形态变化的最直接、最明显的反映, 净空的变化 (收缩和扩张) 是围岩变形最明显的体现。

隧道开挖后, 围岩的应力变化复杂。监测围岩应力情况, 可以掌握围岩及支护结构、基坑围护结构的动态, 验证支护衬砌的设计效果, 保证支护结构稳定、地表建筑和地下管线的安全。并提供判断围岩和初期支护基本稳定的依据, 确定二次衬砌的施作时间。这可以为施工日常管理提供信息, 保证施工安全。测点布设如图1、图2所示。单位, m。

在具体监测过程中, 依据实际监测成果来调整监测频率;同时做到及时反馈监测信息, 确保结构自身及周边环境的安全[5]。

1.3监测网建立

监控量测系统首先建立水平位移和垂直位移监测控制网[6]。

水平位移监测网利用地面平面控制点做主控点, 与监测网点组成平面监控网, 其形式依据结构布设成轴线形;其垂直位移监控网利用北京市局部高程控制网做为一级控制点, 与地表沉降等观测点组成地表高程位移监控网, 同时将主控点高程通过竖井引测至井底, 并在井底埋设水准基点 (并定期复测) , 与结构监测点组成地下高程控制网。

主控点埋设坚固、稳定, 监控点可埋设在原状土层中, 并加设保护装置。

1.4地表、建筑物、管线等的控制

在信息化施工中, 监测后应对各种监测数据进行整理分析, 判断其稳定性, 并及时反馈到施工中去指导施工。当施工中出现下列情况之一时, 应立即停止施工, 采取措施处理。根据以往在上海、广州、深圳等地修建城市地铁时施工监测的成功经验, 采用Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准;即将允许值的三分之二作为警告值, 允许值的三分之一作为基准值, 将警告值和允许值之间称为警告范围, 实测值落在此范围, 应提出警告, 说明需商讨和采取施工对策, 预防最终位移值超限。警告值和基准值之间称为注意范围, 实测值落在基准值以下, 说明隧道和围岩是稳定的[7]。警告包括:

⑴ 初支结构有较大开裂。

⑵ 监测数据有不断增大的趋势。

⑶ 隧道支护结构变形过大, 超过控制基准或出现明显的受力裂缝并不断发展。

⑷ 时态曲线长时间没有变缓的趋势等

当监测数据达到管理基准值的2/3时, 定为警戒值, 应加强监测频率。当监测数据达到或超过管理基准值时, 应立即停止施工, 修正支护参数后方能继续施工。见表1, 表2[7]。

表1中:U0 ——实测位移值, Un——允许位移值Un的取值, 也就是监测控制标准 (即基准值) 。

注:① B为坑道跨度 ② 管线沉降监测根据管线材质、状况等具体确定。

2监测方法

2.1沉降监测

地下工程开挖后, 地层中的应力扰动区延伸至地表, 围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降。当附近有建筑物, 则地表沉降有可能引起房屋、管线的不均匀下沉, 对房屋、管线造成破坏;且地表沉降可以反映地下工程开挖过程中围岩变形的全过程。

本监测设计车站中线地表沉降测点布设原则为临近竖井侧及重要量测地段间距为10 m布设一组地表沉降测点, 一般地段布点间距为 (10～30) m布设一组中线测点, 特殊情况测点可适当加密, 对于管线, 可根据实际情况进行测点布设。根据现场条件布置地表沉降主断面, 主断面各测点布点原则为:其距中线距离双层为3.6 m、4.2 m、4.3 m、2.0 m、5.0 m、5.0 m、11.0 m;单层为2.0 m、2.0 m、2.0 m、2.0 m、2.0 m、2.0 m、2.0 m、2.0 m、2.0 m、3.0 m～4.0 m。由于现场条件较为复杂, 地表及房屋测点埋设时依据设计, 根据现场实际情况进行布设。

2.2拱顶下沉及净空收敛监测

拱顶下沉量测值是反映暗挖结构安全和稳定的重要数据, 是围岩和支护系统力学形态变化的最直接、最明显的的反映, 易于实现量测信息的反馈。

根据设计图纸要求, 拱顶测点埋设时, 应在掌子面开挖出碴完毕后, 拱架架立时, 将预埋件焊接至拱顶, 待该环砼喷射完毕牢固后, 将预埋件上砼清除干净, 即可进行初始值量测。拱顶测点布设原则为临近竖井侧及重要量测地段间距为10 m布设一组测点, 一般地段点间距为 (10～30) m布设一组测点。特殊情况测点可适当加密。

收敛测线埋设时, 应在掌子面开挖出碴完毕后, 拱架架立时, 将预埋件焊接至拱腰, 应尽量使两预埋件位于同一轴线上。待该环砼喷射完毕, 牢固后, 将预埋件上砼清除干净, 即可进行量测。测线布设原则同拱顶测点, 且同拱顶测点布设在同一断面。

监测点在支护结构施工时埋设, 在支护结构完成后最短时间内取得的读数为初始值, 之后按前述监测频率要求进行日常监测。

拱顶下沉量测主要采用精密水准仪, 量测各测点与基准点之间的相对高程差, 本次所测高差与上次所测高差相比较, 差值即为本次沉降值;本次所测高差与初始高差相较, 差值即为累计沉降值。

净空收敛监测初次量测在钢尺上选择一个适当孔位, 将钢尺套在尺架的固定螺杆上。孔位的选择应能使得钢尺张紧时支架与百分表 (或数显表) 顶端接触且读数在 (0～25) mm的范围内。拧紧钢尺压紧螺帽, 并记下钢尺孔位读数。再次量测, 按前次钢尺孔位, 将钢尺固定在支架的螺杆上, 按上述相同程序操作, 测得观测值Rn。按下式计算净空变化值:

Un=Rn-Rn-1;

Un—第n次量测的净空变形值;

Rn—第n次量测时的观测值;

Rn-1—第n-1次量测时的观测值。

拱顶下沉监测数据的填写、处理与地表下沉相同。如果拱顶下沉超限, 可采取以下方法控制拱顶的下沉:改良拱顶岩体或土体的稳定性;改善开挖方法以减小开挖对拱顶围岩的扰动;加强支护等等, 或采取以上几种方法进行综合处理。

净空收敛监测则首先作出时间-位移及距离-位移散点图, 对各量测断面内的测线进行回归分析, 并用收敛量测结果判断隧道的稳定性。如果收敛值过大, 应改善周围岩体或土体的稳定性, 改变开挖方法, 尽量减小开挖对周围岩 (土) 体的扰动;加强支护等等, 以确保收敛值在规范允许的范围内。

2.3初支与二衬钢筋应力监测

将钢筋计串联焊接在被测主筋上, 安装时应注意能使钢筋计处于不受力状态, 特别不应处于受弯状态, 将钢筋计的导线逐段捆在临近钢筋上, 引到地面的测试匣中, 喷砼或二衬砼施作后, 检查钢筋计的电阻值和绝缘情况, 做好引出线和测试匣的保护措施。

2.4围岩压力监测

先根据预测的压力变化幅度来确定压力盒量程。压力盒采用直接法埋设在初支与土体、初支与二衬间, 采用初支喷砼或二衬灌注砼后12 h的三次读数的平均值作为接触压力测试初始值。

2.5桩体及土体水平位移监测

将测头放入测斜管, 测试应从孔底开始, 自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次, 测段长度为1 m, 每个测段测试一次读数后, 将测头提转180°, 插入同一对导槽重复测试, 两次读数应接近, 符号相反, 取数字平均值, 作为该次监测值。在基坑开挖前, 以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始值。

2.6地下水位监测

采用电测水位计测量水位距孔口的距离, 用水准测量方法测出孔口标高, 从而确定水位标高, 进一步计算水位变化情况。施工前, 对所有观测孔统一联测静水位, 统一编号, 量测基准点。从降水开始, 观测时间分别采用30 min、1 h、4 h、8 h、12 h以后24 h观测 (1～2) 次, 直到降水工程结束。开始施工后, 正常监测地下水位变化情况。

3监控量测数据的分析、预测

取得各种监测资料后, 需及时进行处理, 排除仪器、读数等操作过程中的失误, 剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差, 避免漏测和错测, 保证监测数据的可靠性和完整性, 采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作[8]。

3.1数据整理

把原始数据通过一定的方法, 如按大小的排序用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来, 进行数据的数字特征值计算, 离群数据的取舍。

3.2插值法

在实测数据基础上, 采用函数近似方法, 求得符合测量规律而又未实测到的数据。

3.3采用统计分析方法对监测结果进行回归分析

寻找一种能够较好反映监测数据变化规律和趋势的函数关系式, 对下一阶段的监测物理量进行预测, 防患于未然。如预测最终位移值, 预测结构物的安全性, 并据此确定工程技术措施等。因此, 对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率 (mm/d) 等综合判断结构和建筑物的安全状况, 并编写周、月汇总报表, 及时反馈指导施工, 调整施工参数, 达到安全、快速、高效施工之目的。

4结论

在通常采用的力学分析、数值计算、室内试验模拟等工程技术手段中, 地下结构和相邻土层总是在不同程度上做出近似或简化处理。为突出主要因素忽略了其他次要因素, 这样做, 对于工程问题求解是必需和适当的, 但在真实刻画自然界客观事物的变化规律上面, 不可避免地掺入了人为的假定因素, 在这方面, 现场监测技术显示了极大的优势, 每一个工程的施筑, 都是一次1:1的实体实验, 所取得的数据是各种复杂因素影响和作用下结构系统的综合体现。地铁工程一般施筑于城市建筑物和地下管线密集分布的区域, 其成败维系着国家财产和人民生活的安全和稳定, 尽可能避免各类事故, 确保工程安全与顺利, 是每一个工程技术人员的职责。

摘要：在城市地铁施工中, 保证周围建筑物、地下管线等的安全非常重要。为了安全施工, 必须建立起有效的监控量测。介绍了地铁施工中监控量测项目、测点布置、监控网的建立及周围建筑物的监控、量测方法及数据的分析及预测。

关键词：地铁,安全施工,监控量测,预测

参考文献

[1]孙伟、谢飞鸿.监控量测在地铁施工工程中的应用.河南建材, 2007;6:53—55

[2]张永红, 掌机贤, 龚文瑜.基于SAR干涉点目标分析技术的城市地表形变检测.测绘学报, 2009;12 (6) :482—487

[3]侯学渊, 钱达仁, 杨林德.软土工程施工新技术.合肥:安徽科技出版社, 1999

[4]李永宽, 崔江余, 李永平.北京地铁光华路站风道暗挖工程监控量测技术.探矿工程, 2005;3 (9) :59—61

[5]王明波.地铁车站桩基托换施工及监控量测技术.河北交通科技, 2006;9 (3) :9—12

[6]方朝刚.北京地铁中关村车站辅助通道基坑明挖施工位移监控量测.工程科技, 2006; (2) :23—30

[7]铁路隧道喷锚构筑法技术规则 (TBJ108—92) .北京, 中国铁道出版社.2003

篇9：浅谈隧道监控量测

关键词：隧道；监控；量测

中图分类号：U452.1⁺3 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2009)35-0068-03

芦芽山特长隧道(忻保高速公路TS2(L14)合同段)，左线起讫桩号LZK85+805～LZK87+000，全长1 195 m；右线起讫桩号K85+757～K87+000。全长1243 m；单洞总长2 438 m。隧道净高7.03m，净宽10.86m，进口为削竹式。衬砌类型有MD(明洞)35m；QM5(V级浅埋)128 m；SM5(V级深埋)485 m；SM4(Ⅳ级深埋)1 020m；SM3(Ⅲ级深埋)690m；JJ4(紧急停车带Ⅳ级)80m。

1工程地质

(1)隧道地层主要有第四系上更新统和寒武系上统、中统张夏组、徐庄组。表层岩性主要为碎石土、块石土等，下层岩性主要以灰岩、白云质灰岩、白云岩为主。

(2)断层：在分水岭一带形成了区域性断裂构造，断层性质为逆断层，与路线大角度交于路线ZK86+740和YK86+660两处。

(3)地震：基本烈度Ⅶ-Ⅷ度区。

2水文情况

隧道区址地表水主要为大气降水，地下水为碳酸盐类裂隙岩溶水，含水介质为岩溶、构造、节理裂隙，直接接受大气降水的渗透补给，径流受构造、节理裂隙的发育方向控制，在隧道中线沿线有泉水涌出，流量不大。

根据芦芽山隧道勘探结果，芦芽山隧道富水性较弱，地下水数量较弱，透水性强。

3围岩监控量测的目的

隧道现场监控量测，包括隧道施工阶段与营运阶段的监控量测。控制量测的主要目的是：检查隧道施工阶段或竣工验收后的隧道中线和净空断面的位置与尺寸是否符合设计要求；监控量测解决的问题是在隧道施工阶段，使用全站仪、水平仪、收敛仪等对围岩变化情况(如地表下沉、拱顶下沉、周边位移等)及支护结构的工作状态进行量测，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，作为调整和修改支护设计的依据，并在复合式衬砌中，依据测量结果确定二衬施工的时间，以达到监控隧道围岩的支护结构的变位预应力不超过设计标准。通过现场测量获得围岩力学动态和支护状态的有关数据，再通过对这些数据的数理和力学分析来判断围岩和支护结构体系的稳定性及工作状态，从而选择和修正支护参数以及指导施工。

4成立围岩监控量测小组

该标段承建TS2(L14)合同段的芦芽山隧道，在接到施工图纸后，认真会审图纸，了解围岩类别，围岩走向、水文、地质情况，并对主要技术人员进行了技术交底，同时项目部组织成立了围岩量测小组。

5隧道围岩监控量测的方法和选项

该项目部根据施工围岩类别分类和现场围岩监控量测围岩条件、隧道工程规模、支护类型和施工方法等来选择了测试项目。现场监控量测项目分为必测项目(A类量测)和选择项目(B类量测)两大类。

6隧道现场监控量测项目及量测方法

隧道以地质超前预报、地质及支护状态观察、周边位移、拱顶下沉和仰拱隆起为应测项目，根据地质情况的不同，在隧道浅埋V级及浅埋Ⅳ级围岩段地表下沉应作必测项目。施工初期阶段位移及下沉量大或地质变化显著时，量测断面间距可取较小值。应适当增加量测频率。

6.1地质及支护状态观察

隧道洞内、洞外观察：隧道洞内观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分，开挖工作面观察在每次开挖后进行，内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等。

洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰拱的稳定、地表水渗透的观察。

6.2净空水平收敛量测及拱项下沉量测

测点布设：净空水平收敛量测及拱项下沉量测在同一断面进行，拱顶下沉及周边收敛量测。

6.3地表下沉量测

地表下沉量测仅在隧道浅埋V级及浅埋Ⅳ级地段进行，其测点的布置与拱顶下沉及周邊收敛测量的测点在同一断面内，地表下沉量测在开挖面前方(h+8)m处开始(h为隧道埋深)，直到开挖面后方40—65 m下沉基本停止时为止。其量测频率原则上采用1次/日一2次/日的频率。

6.4监控量测项目的管理基准

采用《公路隧道喷锚构筑法技术规则》的三级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准。即将允许值的2／3作为警告值，允许值的1/3作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明围岩是稳定的。

现场监测时。可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：一般Ⅲ级管理阶段监测频率可放宽些；Ⅱ级管理阶段则注意加密监测次数；I级管理阶段则应加强监测，通常监测频率为1次，天一2次，天或更多。

6.5量测数据的处理及应用

根据现场量测数据利用计算机Exel统计绘图功能，绘制位移一时间曲线或散点图，在位移——时间曲线趋平缓时应进行回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。当最终收敛值大于允许收敛值的80％且无明显减缓趋势，或当位移——时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态。应及时加强支护，必要时应停止掘进，采取必要的安全措施。

根据位移变化速率判断围岩稳定状况，当变化速率大于10mm/天～20 mm/天时，需加强支护系统；当变化速率小于0.2mm／天时，认为围岩达到基本稳定。

衬砌(混凝土)施作时间，选择在各测试项目显示位移速度明显减缓并已基本稳定。其判断标准为：各项位移已达到预计位移量的80—90％(预计位移量可通过回归分析得到)，位移速度小于0.15 mm／天；在膨胀性围岩和地应力大的围岩中初期支护变亿时间长，必要时，可提前施作衬砌混凝土。

测量过程中如发现异常现象或与设计不符时，及时提出，以便修改支护参数。

测点埋设情况和量测资料纳入竣工文件，以备运营中查考或继续观察。

6.6锚杆轴力量测

锚杆轴力量测每1％做一个断面进行测试，每个断面不少于3根。

7争空位移、拱顶下沉的测点间距

拱顶下沉、周边位移量测，测点应布设在同一断面，其测试断面间距与隧道长度、围岩条件、施工方法等多种因素有关。

隧道开挖坑道周边相对位移的量测(基)线的布设方法和要求，一般可与周边位移测点共用，既节省安设测点工作量。又可

减少量测点，并使测点统一，测试结果能互相校验。

8量测频率和量测时间

净空变化量测和拱顶下沉量测得量测频率，主要根据位移速率和测点距开挖面的距离而定。埋设初期测试频率每天1～2次观测，根据围岩稳定情况，量测可以减少，当出现围岩不稳定征兆时，应增加量测次数。

9量测数据和曲线

现场量测数据处理，及时绘制位移——时间曲线图。当位移——时间关系区于平缓时，应进行数据处理和分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律，指导施工。

10超前地质预报

为把握准确完整的第一手资料，正确指导施工，遇重大工程地质问题时开展综合超前预报工作。

(1)综合超前地质预报工艺流程。综合超前地质预报纳人隧道施工工序，其工艺流程见图1超前地质预报工艺流程图。

(2)地质素描，随开挖及时进行，地层岩性变化点、构造发育部位、地下水发育带附近每开挖循环进行一次素描，其他地段每10m～20m进行一次素描，以便随时掌握开挖地质情况。

(3)TSP202一次可以预报100 m～300 m，考虑溶岩地区易发生灾害性地质，预报频率一般地段120m/次～150m/次，复杂地段增加预报频率，为100m／次～120m/次。

(4)红外探测，原则上可以定性预报掌子面前方30 m范围内有无地下水，因其体积小、操作方便、数据直观、不占用施工时间，可以20m～25m预报1次，以增加对比分析。

(5)超前地质钻探，根据地质素描、红外探测、TSP202超前地质预报结合区域地质资料初步综合分析，考虑到该隧道节理发育的特点和严重程度，每循环可钻1-3孔。超前钻孔原则上应连续重叠式进行。重叠长度5 m～8 m，做安全储备及止浆岩盘。每开挖循环在掌子面均匀布设5-8个5m一8m加长钻孔是可溶岩地区较好的预报手段。

(6)地质综合判析。地质综合判断分析是综合地质预报方法的中枢，它对以上所采用的各种预报手段获得的资料进行归纳、分析、对比，提出最终预报结论和工程措施建议，指导施工，并确定下一步预报的方案和各预报手段工作计划。

(7)红外探测。红外辐射场理论应用于隧道地质预报中，当隧道外围空间和掘进前方存在隐伏水体或含水构造时。隐伏水体或含水构造产生的异常场就要叠加到正常场上，使隧道内的正常场产生畸变，根据拱顶、隧底、边墙、掌子面探测曲线、测量数据的变化就能确定隐伏水体或含水构造所在空间方位。

(8)台车或风钻超前探测。该方法是利用台车或风钻在隧道掌子面钻水平小孔径的浅孔获取地质信息的一种方法，它是岩溶发育区对超前地质钻孔的一种重要补充。因其数量较多，有时效果是非常明显的。与超前地质钻孔相比，它具有设备简单、操作方便、费用低、占用隧道施工时间短，可与爆破孔同时施作。只不过其深度较爆破孔深2 m一5m而已。这样，风钻探测深度总是超前每循环爆破进尺2 m～5 m。保证施工安全。

(9)地质雷达。地质雷达根据电磁波的双程走时的长短差别，确定探测目标的形态及属性，结合工程地质理论分析达到对埋藏目标(地质体)的探测与判断。

11组织机构

该标段成立专门的隧道施工监测及预报小组。由项目经理部工程技术部负责实施。

量测组织：由工程队组成监测小组，技术主管负责，由熟悉量测工作的技术人员3—5人组成，小组负责编制监测方案、监测项目实施及监测技术资料的整理上报工作，负责保护各阶段使用的监测标志及仪器。根据工程进度及时量测、计算、绘图、分析并及时向主管领导和监理报告量测结果。

监测工作本着准确、及时的原则实施。将监测数据、时间变形曲线、对结果的评估，在24 h内报送监理工程师及现场配合设计人员。及时研究解决实施过程中出现的问题，保证隧道施工安全。

监理工程师在任何时候对任何仪器单独读数时，施工单位、监测小组随时给予协助。量测记录、计算结果、量测曲线图、效果分析、反馈记录、监理批示等均列入竣工文件。

12质量保证措施

(1)各级职责部门和人员各负其责，严格坚持质量标准，互通信息、及时反馈。发现质量问题及时向业务上级报告，共同把好质量关。

(2)熟悉工艺规程，认真执行施工技术规范，技术标准及有关操作规程。确定施工工艺和方法，开工前进行详细技术交底，做到操作有工艺，施工有图纸，并做好各项施工原始记录。

(3)开展全面质量整理工作。实行质量“三检制”(自检、互检、专检)，在具体实施过程中做到认真落实、相互监督、善始善终。

(4)在施工全过程中严把“三关”。一是严把图纸关；二是严把测量关；三是严把实验关。做到各种施工数据正确无误。

篇10：梅关隧道施工监控量测技术

隧道施工过程中使用各种类型的仪表和工具，对围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察，并对其稳定性进行评价，统称为监控量测。

1、隧道监控量测的必要性：

⑴隧道工程作为工程建筑物，受力特点与地面工程有很大的差别。

⑵隧道在开挖支护成形运营的过程中，自始自终都存在受力状态变化这一特性。

2、施工监控量测的目的和任务

⑴通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，判断围岩的 稳定性、支护、衬砌的可靠性；

⑵用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计，指导施工，为修改施工方法，调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据；

⑶通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报，以便及时采取措施，防患于未然；

⑷通过监控量测，判断初期支护稳定性，确定二次衬砌合理的施作时间；

⑸通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴，依据和指导作用。

必须实施、可以实施、必要时实施

监控量测与反馈流程图

3、隧道内目测观察

细致的目测观察，对于监视围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法，它可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息，应当予以足够的重视，所以目测观察是新奥法量测中的必测项目。1）隧道目测观察的目的是： ⑴预测开挖面前方的地质条件。

⑵为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。

⑶根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。2）观察内容：

⑴掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层，是否偏压、围岩类别，掌子面自稳情况，地下水的影响情况等，并做好记录。

⑵对初期支护效果观察包括：锚杆的锚固效果、喷层的光洁度、喷层有无裂缝，裂缝的部位、长度、宽度、深度，喷层是否把钢支撑全部覆盖。

4、周边收敛量测

隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛。所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量测的距离之差。

1）量测目的

收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目。周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的反映，通过周边位移量测可以达到以下目的。

⑴判断隧道空间的稳定性；

⑵根据变位速度判断围岩稳定程度和二次衬砌施作的合理时机；

⑶指导现场的施工。

2）量测设计

⑴收敛量测的间距与测线

必测项目量测断面间距和每断面测点数量

每断面测点数量

断面间距（m）

围岩类别 净空变化 拱顶下沉 Ⅰ～Ⅱ Ⅲ Ⅳ 5～10 10～30 30～50

1～2条基线 1条基线 1条基线

1～3点 1点 1点

⑵量测频率：量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离

按位移速度

位移速度量测频率

（mm/d）≥5 1～5

2次/d 1次/d

0.5～1 0.2～0.5 1次/2～3d 1次/3d ＜0.2 1次/7d 按距开挖面距离(注：b为隧道开挖宽度)量测断面距

量测频率

开挖面距离（m）(0～1)b(1～2)b(2～5)b 2次/d 1次/d 1次/2～3d ＞5b 1次/7d 3）量测仪器

目前隧道施工中常用的收敛计为机械式的收敛计和数显式收敛计。例：QJ-85型坑道周边收敛计；JSS30A型数显收敛计；SWJ－IV型隧道隧道收敛计

四、测试原理

测试中读得初始数值X0；间隔时间t后，用同样的方法可读得t时刻的值Xt，则t时刻的周边收敛值Ut即为的两次读数差。即 Ut＝L0－Lt＋Xt1－Xt0 式中：L0——初读数时所用尺孔刻度值；

Lt——时刻时所用尺孔刻度值；

Xt1——时刻时经温度修正后的读数值，Xt1＝Xt＋εt

Xt0——初读数时经温度修正后的读数值，Xt0＝X0＋εt

Xt——时刻量测时读数值；

X0——初始时刻读数值；

εt——温度修正值；εt＝α（T0－T）L

α——钢尺线膨胀系数；

T0——鉴定钢尺的标准温度，T0 =20℃

T——每次量测时的平均气温；

L——钢尺长度。

5、拱顶下沉量测

埋深较浅、固结程度低的地层，水平成层的场合，这项量测比收敛量测更为重要。1）量测目的

量测数据是确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序，预防拱顶崩塌，保证施工质量和安全的最基本的资料。

2）量测仪器

精密水准仪

3）量测原理

第一次读数后视点读数为A1，前视读数为B1；第二次后视点读数为A2，前视读数为B2。拱顶变位计算方法如下：

⑴差值计算法：钢尺和标尺均正立（即读数上小下大）。后视读数差

A=A2-A1

前视读数差

B=B2-B1

拱顶变位值

C=B-A

C>0拱顶上移；C<0拱顶下沉。

⑵水准计算法：通过计算前后两次拱顶测点的高程差来求拱顶的变位值。钢尺读数上小下大，标尺读数下小上大，标尺基准点标高假定为K0。第一次拱顶标高

Kd1=K0+A1+B1 第二次拱顶标高

Kd2=K0+A2+B2 拱顶变位值

C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1 C>0 拱顶上移；C<0 拱顶下沉。

地表下沉量测

1、浅埋段预测地表坡面的稳定

2、根据地表建筑物，控制最大下沉量

6、围岩内部位移量测

1）隧道围岩内部位移量测的主要目的是：

⑴了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围。

⑵判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围。

⑶根据实测结果优化锚杆参数，指导施工。2）量测仪器：多点位移计 3）测量原理

7、锚杆轴力量测 1）量测目的

⑴了解锚杆实际工作状态及轴向力的大小。

⑵结合位移量测，判断围岩发展趋势，分析围岩内强度下降区的界限 ⑶修正锚杆设计参数，评价锚杆支护效果。2）量测方法和仪器

锚杆的轴向力测定，按其量测原理可分为电测式和机械式两类。其中电测式又可分为电阻应变式和钢弦式。

电阻应变式和机械式是通过量测锚杆不同深度处的应变（或变形），然后按有关计算方法转求应力。

钢弦式则是通过测定不同深度处传感器受力后的钢弦振动频率变化，转求应力，其工作原理见本章的弦测法原理。

8、围岩压力及两层支护间压力量测

隧道开挖后，围岩要向净空方向变形，而支护结构要阻止这种变形，这样就会产生围岩作用与支护结构上的围岩压力。围岩压力量测，通常情况下是指围岩与支护或喷层与二次衬砌混凝土间的接触压力的测试。

1）目的：了解围岩压力的量值及分布状态；判断围岩和支护的稳定性，分析二次衬砌的稳定性和安全度。2）量测仪器与原理

接触压力量测仪器根据测试原理和测力计结构不同分为液压式测力计和电测式测力计。

目前隧道中多用电测式，弦测法原理：在传感器中有一根张紧的钢弦，当传感器受外力作用时，弦的内应力发生变化，随着弦的内应力改变，自振频率也相应地发生变化，弦的张力越大，自振频率越高，反之，自振频率越低。

9、钢支撑应力量测

一般在Ⅵ、Ⅴ级围岩中常采用型钢支撑；Ⅳ级围岩中常采用格栅支撑。通

过对钢支撑的应力量测，可知钢支撑的实际工作状态，从钢支撑的性能曲线上可以确定在此压力作用下钢支撑所具有的安全系数，视具体情况确定是否需要采用加固措施。1）量测目的

⑴了解钢支撑应力的大小，为钢支撑选型与设计提供依据。

⑵根据钢支撑的受力状态，判断隧道空间和支护结构的稳定性。⑶了解钢支撑的实际工作状态，保证隧道施工安全。2）量测元件

目前使用较普遍的型钢支撑应力量测多采用钢弦式表面应变计，格栅支撑应力量测多采用钢弦式钢筋应力计。

10、混凝土应力量测

混凝土应力量测包括喷射混凝土和二次衬砌模筑混凝土应力量测。其目的是了解混凝土层的变形特性以及混凝土的应力状态；掌握喷层所受应力的大小，判断喷射混凝土层的稳定状况；判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度；检验二次衬砌设计的合理性，积累资料。

11、量测数据处理及应用 1）量测数据处理的目的

由于现场量测所得的原始数据，不可避免具有一定的离散性，其中包含着测量误差甚至测试错误。不经过整理和数学处理的量测数据一时难以直接利用。数学处理的目的是：

⑴将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确认量测结果的可靠性；

⑵探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化规律、空间分布规律，判定围岩和支护系统稳定状态。2）量测数据处理的内容

⑴绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线－时态曲线；

⑵绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线；

⑶绘制位移、应力、应变随开挖面推进变化的曲线－空间曲线；

⑷绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线；

⑸绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上分布图。3）量测数据的应用

从维护围岩稳定性和支护系统的可靠性出发，现场测试人员关心围岩变形量的大小，是否侵入隧道设计断面的限界，是否对施工人员的安全构成威胁。以便及时调整设计参数和进行施工决策。

1）初期支护阶段围岩稳定性的判据和施工管理 ⑴根据最大位移值进行施工管理

a.当量测位移U小于Un/3，表明围岩稳定，可以正常施工。

b.当量测位移U大于Un/3并小于2Un/3时，表明围岩变形偏大，应密切注意围岩动向，可采取一定的加强措施，如加密、加长锚杆等措施。

c.当量测位移U大于2Un/3时，表明围岩变形很大，应先停止掘进，并采取特殊的加固措施，如超前支护、注浆加固等。

d.实测最大位移值或预测最大位移值不大于2Un/3时，可认为初期支护达到基本稳定。

⑵根据位移速率进行施工管理

a.当位移速率大于1mm/d时，表明围岩处于急剧变形阶段，应密切关注围岩动态。

b.当位移速率在1～0.2mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。c.当位移速率小于0.2mm/d时，表明围岩已达到基本稳定，可以进行二次衬砌作业。

(3)根据位移时态曲线进行施工管理

每次量测后应及时整理数据，绘制时态曲线。

a.当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，表明围岩稳定性好，可适当减弱支护。

b.当位移速率逐渐变小，即d2u/dt2＜0，时态曲线趋于平缓，表明围岩变形趋于稳定，可正常施工。

c.当位移速率不变，即d2u/dt2=0，时态曲线直线上升，表明围岩变形急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护，必要时暂停掘进。