监控量测方案

现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工安全、指导施工生产、进行施工管理和提供设计信息的重要手段。

本标段在施工过程中，按照《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）的要求进行监控量测，以量测资料为基础及时修正支护参数，使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力，围岩与支护体系达到最佳受力状态，并在施工中进行信息化动态管理，达到确保工程质量、施工安全和进度，合理控制投资的目的。在隧道正洞洞身支护完成后，尤其是仰拱施工完毕后，喷锚支护已闭合成环，及时进行全断面监控量测，随时掌握初期支护的工作状态，指导和确定二次衬砌施作时间。

1量测项目

根据本标段工程的地形地质条件、支护类型和施工方法等特点，确定监控量测项目见表1.1。

表1.1 监控量测项目

序号 监测项目 测试方法和仪表 测试精度 备注 全站仪采用非接触观测法 一般进行水平收敛量测 浅埋隧道必测（H0≤2b） 1 洞内、外观察 现场观察、地质罗盘 隧道净空变化测定仪 2 衬砌前净空变化 （收敛计、隧道激光断面仪、全站0.1mm 仪） 3 拱顶下沉 4 地表下沉 水准测量的方法，水准仪、钢尺 1mm 水准测量的方法，水准仪、塔尺 1mm 5 衬砌后净空变化 隧道净空变化测定仪（收敛计） 0.01mm 6 沉降缝两侧底板不均匀沉降 洞口段与路基过7 渡段不均匀沉降三等水准测量 观测 注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。 三等水准测量 1mm 沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降 洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降 1mm

2量测断面间距

施工中将按照设计文件设置量测断面并布点。本标段结合本隧道具体情况，初步拟定必测项目量测断面间距与每断面测点数量见表2.1。

表2.1 量测断面间距和每断面测点数量

每断面测点数量 围岩级别 Ⅴ～Ⅳ Ⅳ Ⅲ 断面间距（m） 净空变化 5～10 20 50 1～2条基线 1条基线 1条基线 拱顶下沉 1～3点 1点 1点 注：1、 洞口及浅埋地段断面间距取小值。 2、 各选测项目量测断面的数量，宜在每级围岩内选有代表性的1～2个。 3、 软岩隧道的观测断面适当加密。 为掌握各级围岩位移变化规律，在各级围岩起始地段增设量测断面。

3量测断面布置

隧道每个量测断面各布置一个拱顶下沉测点和一条水平净空收敛量测基线，测点布置见图3.1。

对支护的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的表面外观状况等。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透等观察。

净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表3.2，实际量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。

4监测方法

监测方法与要求见表4.1。

拱顶下沉测点

300cm水平收敛测定水平基线最大跨度线隧道中线为确保量测精度和加快量测速度，本标段在隧道拱顶下沉和水平图3.1 围岩测点布置图

收敛量测中采用目前比较先进的无接触围岩量测技术。它具有快速、准确、灵活方便等优点。

表3.2 量测频率表

量测频率 2次/d 1次/d 1次/2～3d 1次/3d 1次/周 注：B为隧道开挖宽度。 变形速度（mm/d） ≥5 1～5 0.5～1 0.2～0.5 < 0.2 (2～5)B > 5B 量测断面距开挖工作面距离 < 1B (1～2)B 量测方法：无接触法围岩量测观测方案见图4.2。测量人员按量测频率要求对隧道断面上布设的观测点进行全自动多测回全圆观测，得到这些点的收敛信息。

表4.1 监控量测方法及要求表

序号 监测项目 测点布置 监测方法及要求 目测：地质观察在爆破后初喷前进行，绘制地质素描图，填写开挖工作面地质调查记录表； 检查喷射混凝土有无开裂及发展，锚杆有无松动，钢架支护状态等，并做好相应记录； 查看边仰坡有无开裂、起壳，地表有无裂纹；地表水位有无异常变化。 地表下沉量测在开挖工作面前方，隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭、仪器 1 洞内外 观 察 开挖及支护后进行 地质罗盘 2 隧道洞口进行地表沉降量地表沉降 测，横断面方向沿隧道中监 测 心及两侧间距2～5m处设精密水准仪、铟瓦尺 3 水平收敛 量 测 4 拱顶下沉 量 测 地表下沉测点，监测范围下沉基本停止时为止。 在隧道开挖影响范围以外。 采用激光断面仪或收敛计进行内轨顶面以上2.5m，左右量测，开挖后按要求迅速安装测两侧对称布置量测点，量点并编号，初读数应在开挖后测断面间距根据围岩级别12h内读取，测点应牢固可靠，确定 易于识别并妥为保护。 喷射混凝土后迅速在拱顶设点，与水平收敛断面对应拱顶采用激光断面和仪精密水准仪设量测点 和收敛计铟瓦尺进行量测。 激光断面仪、收敛计 精密水准仪和收敛计、铟瓦尺

测量仪器图4.2 无接触法围岩量测观测方案示意图

5监测资料整理、数据分析及反馈

在取得监测数据后，及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应力～时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，及时向总工程师及监理工程师汇报。

6监控量测管理 6.1监测控制标准

根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验，制定本工程监控量测变形管理等级见表6.1，据此指导施工。

表6.1 变形管理等级

管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管理位移 U2Uo/3 施工状态 可正常施工 应加强支护 停工，采取特殊措施后方可施工 注：U为实测位移值；Uo为最大允许位移值。 观察及量测发现异常时，应及时修改支护参数。一般正常状态须同时满足以下条件：净空变化速度小于0.2mm/d时，喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝，围岩基本稳定；位移速度除在最初1～2天允许有加速外，应逐渐减少。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时，应加强初期支护；二次衬砌混凝土施作时间应满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》要求。

6.2监控量测体系

施工监测管理流程见图6.2。 6.2.1监控量测计划

工程施工前，根据现场实际情况及施工进度，编制详细的监测实施计划，并确定监测技术标准，报监理工程师及业主批准。

6.2.2监控量测小组

为了真实反映监测结果，本标段施工监测由施工技术部组成专门监测小组，具体负责各项监测工作。

6.2.3监测管理

积极配合监理工程师做好对监测工作的检查、监督和指导，工程完成后，根据监测资料整理出本标段的监测分析总报告纳入竣工资料中。

措施（改变施工方法， 调整支护参数） 措施（优化支护结构） 否 量 测 施 工 安 全 性 是 否 是 经 济 性 是

6.2.4现场量测要求

改变管理基准 改变量测计划 量测计划是否变 否 是 管理基准是否变 否 图6.2 施工监测管理流程图 净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下循环开挖前必须完成。

测试前检查仪表设备是否完好，发现故障及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，当测点状态良好时方可进行测试工作。

测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。

测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。及时进行资料整理及信息反馈。

6.2.5保证措施

将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。

制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将

其纳入工程的施工进度控制计划。

施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。

监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。

量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。

各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则，量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。

量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。 针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导设计和施工。