隧道监控量测管理办法

2024-07-01

隧道监控量测管理办法（11篇）

1.隧道监控量测管理办法篇一

隧道监控量测专业技术培训考试题（带答案）

姓名职务分数

一、填空题：（每空2分，总计20分）

1、根据隧道监控量测设计要求，隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距：Ⅳ级围岩不得大于（5）m，Ⅴ级围岩不得大于（10）m。

2、当拱顶下沉、水平收敛速率达（5）mm/d或位移累计达（100）mm时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。

3、位移管理等级达到Ⅰ级时，应(暂停施工，采取措施)。

4、软弱围岩应按照“短开挖、弱爆破、强支护、快封闭、（勤量测）”的原理进行施工。

5、监控量测应作为（关键工序）纳入现场施工组织。对周边建筑物可能产生影响的铁路隧道应实施第三方监测。

6、隧道洞内拱顶下沉和净空变化监测点应布置对称，尽量（同面等高）。

7、洞口地表沉降观测点横断面方向间隔应取（2～5）m，在一个量测断面内应设（7～11）个测点，在隧道中线附近应适当加密，远离隧道中线可疏远些。

二、选择题：（每题3分，共计30分）

1、属于新奥法施工三大支柱的内容是（C）。

A 快速封闭 B复合衬砌 C监控量测 D早进晚出

2、下列选项中属于不良地质的选项有（D）。

A 膨胀土 B 人工填土 C人工弃土 D泥石流

3、根据下列时态曲线，（C）。

A 可正常施工 B必须放缓施工进度C 暂停施工，采取措施

4、下列属于隧道施工监控量测必测项目的是（D）。

A 围岩压力 B 爆破振动 C 纵向位移 D净空变化

5、下列属于隧道施工监控量测选测项目的是（A）。

A 水量 B地表沉降 C洞内、外观察 D拱顶下沉

6、隧道监控量测测点在初期支护（A）内读取初始读数。

A 2h B 6h C 12h D 24h

7、二次衬砌的施作应在满足隧道位移相对值已达到总相对位量的（C）以上。

A 70% B 80% C 90% D 95%

8、可以对拱顶下沉进行监测的仪器是（C）。

A 收敛计或水准仪 B经纬仪或罗盘仪C全站仪或精密水准仪D罗盘仪或精密水准仪

9、测点距开挖面的距离在1个开挖宽度内，监控量测的频率应为（B）

A 1次/天 B2次/天 C1次/2天 D1次/（2～3）天

10、隧道内监控量测测点布置应伸入岩面（15）cm。

A 2 B 10 C 10 D 15

三、判断题（每题3分，共计30分）

1、必测项目监控量测频率应根据测点距开挖面的距离确定。（X）

2、监控量测的主要目的是确保隧道施工安全性和结构的长期稳定性。（√）

3、监控量测实施细则应经监理单位、建设单位批准后方可实施，并作为现场作业、检查验收的依据。（√）

4、隧道洞口30米埋深范围内的纵向长度有50米，应至少设置3排地表沉降监观测点。（x）

5、地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。（√）

6、开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建（构）筑物的描述必须每天记录一次。（X）

7、当位移曲线出现急剧增长或数据上下波动较大时，说明围岩与支护结构处于不稳定状态，需要加强监控量测。（√）

8、支护结构施工时，发现测点被破坏，应尽快重新补设测点，重置位移数据。（X）

9、浅埋隧道地表沉降下沉量测的重要性，随隧道埋深变浅而增大。（√）

10、洞口地表沉降观测点在明洞和暗洞二衬浇筑完成后可停止监测。（X）

四、问答题：（20分）

当隧道监测位移数据超限，安全性评价达到Ⅰ级管理等级时，应采取的措施有哪些？答：工程对策包含以下内容：

1、一般措施

1）稳定工作面。

2）调整开挖方法。

3）调整初期支护强度和刚度并及时支护。

4）降低爆破振动影响。

5）围岩与支护结构间回填注浆。

2、辅助施工措施

1）地层预处理，包括注浆加固、降水、冻结等方法

2）超前支护，包含超前锚杆（管）、管棚、超前插板、水平高压旋喷法、预切槽法

2.隧道监控量测管理办法篇二

1 量测依据

在施工过程中, 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, 使围岩与支护体系达到最佳受力状态。按《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》 (TB 10108-2002) 和《铁路隧道监控量侧技术规程》 (TB 10121-2007) 要求进行监控量测设计, 要求隧道施工进行信息化动态管理, 达到确保工程质量和进度, 合理控制投资的目的。为保证量测精度及数据的可靠性, 应优先采用无尺量测技术[1,2]。

2 量测项目

以洞内外观察、水平收敛量测、拱顶下沉量测为必测项目, 其他特殊地段可根据实际情况进行。洞外应在进口浅埋段及出口既有线的附近布置测点, 进行地表下沉量测。

3 量测断面布置

Ⅴ级围岩量测断面间距10m, Ⅳ级围岩量测断面间距20～30m, Ⅲ级围岩量测断面间距50m。每个量测断面各布置拱顶下沉测点和一条水平净空收敛量测基线台阶法开挖时在拱脚以上应加测一条) 。

4 量测频率

1) 洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行, 地质情况基本无变化时, 可每天进行一次。对初期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, 钢架的状况。洞外观察包括边仰坡稳定, 地表水渗透等观察。

2) 净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。实际量测频率应从量测频率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。围岩压力量测, 开始时应和相近断面的变形量测频率相同, 当量测值变化不大时, 可降低频率, 从每周一次到每月一次, 直到无变化为止, 见表1。

5 量测资料的应用原则及数据处理

5.1 量测资料的应用原则

绘制位移及位移速度随时间的变化曲线、位移及位移速度与开挖工作面距离的关系曲线。变形管理等级见表2。

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

1) 喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝;

注:U———实测位移值;U 0———最大允许位移值。

2) 位移速度除在最初1～2天允许有加速外, 应迅速减少。

二次衬砌施作时间应满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》 (TB 10108-2002) 和《铁路隧道监控量侧技术规程》 (TB 10121-2007) 的相关要求。

5.2 量测数据的处理、分析

现场量测数据中存在偶然误差, 具有一定的离散性, 故量测数据在时间散点图上下波动, 难于找出规律。为检验量测结果的可靠性, 了解围岩应力状态、变形规律和稳定性程度, 故应对量测数据进行回归分析。位移-时间曲线最能直接明确的反映围岩和支护衬砌受力状态随时间的变化情况, 通常选用下面三种非线性函数中精度最高者进行回归分析, 观测数据不宜少于25个。

1) 对数函数

u=Alg (1+t) , u=A+B/lg (1+t) ;

2) 指数函数u=Ae-B/t, u=A (1-e-B/t) ;

3) 双曲线函数

u=t/ (A+Bt) , u=A{1-[1/ (1+Bt) ]2};

其中, 对数函数用于软弱围岩隧道开挖后初期变形进行回归分析, 可取得较高的回归精度。但是, 对数函数随t的增加而发散, 因此不能用该函数预估围岩变形的最终值。而指数函数可用来预估围岩变形的最终值 (当t※∝, u∝=A) , 但该函数的曲线在开始部分有拐点, 这与实测数据变化规律不符。当对长期观测B值很小时, 则拐点的影响不大, 可取的较好的结果, 双曲线函数可预计最终位移值, u∝=1/B。

将量测数据进行处理与回归分析后, 绘出位移-时间曲线, 配合地质、施工各方面的信息, 再与由经验和理论所建立的标准进行比较, 对于设计所确定的结构形式、支护衬砌设计参数、预留变形量、施工方法和工艺及各工序施作时间等进行检验, 若与原设计指标基本相符, 则可继续施工, 若差别过大, 应立即修改设计 (加强或减弱支护衬砌) , 改变施工方法, 调整作业时间, 以求安全可靠, 经济合理[3]。

5.3围岩稳定性的判断

5.3.1 位移量

隧道施工时, 围岩和支护实测位移值若超过某一临界值, 则表示围岩不稳定, 需加强支护衬砌。由于影响围岩变形的因素很多, 工程实践中, 宜通过试验确定。

5.3.2 位移速度

开挖通过量测断面时位移速度最大, 以后逐渐降低。当拱脚水平相对净空位移速度大于20mm/d时需要特殊支护, 否则围岩可能失稳;当变化速度大于10～20mm/d时, 表示围岩处于急剧变形状态;当变化速度小于0.2mm/d时, 认为围岩达到基本稳定。

5.3.3 位移加速度 (根据位移时态曲线的形态来判别)

围岩变形曲线, 如图1所示。可分为3个区段。

1) 基本稳定区:当围岩位移速率不断下降, 位移加速度为负值 (d2u/dt2<0) , 称为一次蠕变区, 围岩趋于稳定, 支护是安全的。

2) 过渡区:当围岩位移速率保持不变, 位移加速度为零 (d2u/dt2=0) , 称为二次蠕变区, 围岩不稳定, 应调整施工程序和加强支护系统的刚度与强度。

3) 破坏区:当围岩位移速率不断上升, 位移加速度为正值 (d2u/dt2>0) , 称为三次蠕变区, 曲线出现反弯点, 围岩达到危险状态, 必须立即停止掘进。

6 结语

监控量测是新奥法设计和施工中不可或缺的部分, 特别是在施工阶段。做好监控量测的意义重大, 可以根据现场监控量的数据及分析结果做出判断, 对隧道支护措施等进行及时调整, 确保隧道建设安全顺利的进行

参考文献

[1]吴建兵.大断面土质隧道塌方处理及预防[J].土工基础, 2003, 17 (1) :28-30.

[2]孙志军, 吕振绘, 王义海.地下工程的事故分类及防治措施[J].建筑设计管理, 2009, 26 (5) :55-57.

3.基于新奥法的某隧道监控量测研究篇三

摘要:隧道监控量测是隧道新奥法施工的重要组成部分,它对于及时了解开挖后的隧道变形状况,确定和研究隧道支护效果及隧道安全施工具有十分重要的意义。文章从以某隧道为工程实例,探讨了新奥法监控量测在某隧道中的应用。

关键词:隧道;监控量测;新奥法

中图分类号:U456文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)18-0141-01

1工程概况

该隧道按单向行车双洞双车道设计,左洞长653m,右洞长733m。隧道穿过基岩为白垩系上统砂岩,弱风化,褐红色,块状结构,层理近水平,围岩类别为Ⅲ类。施工中采用了锚杆加固、锚喷网、钢支撑等多种加固支护方法,根据地层情况,分别采用了台阶式开挖和全断面开挖两种方式施工,施工全过程进行监控量测。根据《公路隧道施工技术规范》的规定,需要将现场监控量测项目列入施工组织设计,掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈,以指导施工作业,而且通过对围岩和支护的变位、应力的量测,修改支护系统的设计,达到最优的目标。因此,作为隧道新奥法施工“三要素”之一的施工监测便显得非常重要。

本隧道为连拱隧道,为长期风化剥蚀的丘陵地貌区。吉首端洞门位于一冲沟南侧边坡上,汇水面积小,地表水沿冲沟汇集,对洞中排水有一定的影响,仰坡的自然坡度约35°,洞口与地形线呈15°斜交,岩层走向与线路呈小角度斜交;对出口段边、仰坡稳定不利。产状250°∠4°～6°,节理发育一般。洞口偏压严重。

基岩为白垩系上统砂岩, 开挖段为Ⅱ类围岩,强风化砂岩和硅质砂岩,中厚层,具碎石状压碎结构,稳定性差,掌子面较干燥,风干后易干裂。地表水不发育,地下水主要为基岩裂隙水,受大气降水补给,水量贫乏。

2监测项目及方法

{1}地质和支护状况观察。主要包括:预测开挖面前方的地质条件;为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据;③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}收敛位移量测。主要包括:周边位移是是隧道围岩应力状态变化的最直观反映,量测周边位移可判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息;根据变位速度判断隧道围岩的稳定程度为二次衬砌提供合理的支护时机;指导现场设计与施工。{3}地表下沉。位于Ⅰ-Ⅲ类围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道,应进行地表沉降量测。在预计破裂面以外3～4倍洞径处设置水准点,作为各观测点高程测量的基准,从而计算出各观测点的下沉量。拱顶下沉与水平收敛量测平均30m布置1个观测断面,根据围岩类型可作如下调整。Ⅳ类及以上围岩不大于40m;III类围岩不大于25m;II类围岩小于20m。各测点在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设。

3监测成果举例

3.1地质观察综述

隧道基岩为白垩系砂岩,单斜岩层,倾角较缓,产状345°∠4°,开挖面为薄层泥质砂岩与钙质砂岩互层,局部夹中厚层,上部岩层稍厚,具碎裂状、块状结构,节理裂隙较发育,掌子面局部有裂隙水渗出。已完成初期护段,喷层表面无裂缝,无裂隙及剥离现象,有钢格栅段格栅无压曲现象,洞身两侧无底鼓现象,喷射砼表面局部有少量裂隙水渗出。

3.2地表下沉

从监测结果来看,在线路中心线及左侧地表下沉量明显较大,说明目前隧道开挖对中线及左侧岩体存在的扰动作用较大。D4 、D5、 D6点在线路中线附近,其SM值较大,基本在4.8～5.6 mm之间,其它点SM值均在0.7～4.6 mm之间波动,相对收敛量0.007～0.06%,参照奥地利J.Golser博士对地表沉陷的建议来看,沉降值在允许值范围以内;从SM-T曲线来看, D5及D6点位变速率*(*变)M相对较大,在0.1 mm/d左右,其余各点*(*,)M值均在0.01～0.08 mm/d之间,较掘进初期的位变速率有明显的降低,表明随着隧道掘进的深入,目前地表变形及位移已经逐渐趋入稳定。

3.3收敛及拱顶下沉

ZK201+550断面,收敛及拱顶下沉曲线来看,a、b线及拱顶下沉累计收敛值UM在6.5～7.1 mm之间,相对收敛量0.07%,变位速率*(*位)M在0.01 mm/d左右,符合《锚杆喷射砼支护技术规范》(GBJ86-85)关于Ⅲ类围岩洞周容许相对收敛量的规定,同时各条曲线斜率随时间有变小趋势,表明随着掘进的深入,其收敛速度逐渐降低,对洞口拱门段的扰动逐渐减小。目前阶段洞内围岩变位速率0.1 mm/d左右,说明施工对洞门处的影响仍然存在,但是拱门段变形及位移基本已经达到稳定。

4结语

实践证明,现场监控量测能够预报险情提供信息,为以后同类隧道设计与施工积累了第一手资料,还可以节省投资,达到科学设计和施工的目的。

参考文献:

4.隧道监控量测管理办法篇四

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

5.风险隧道监控系统管理办法篇五

关于印发《中铁二十局集团兰新铁路甘青段项目经理部风险隧道人员身份识别定位安全监控系统

管理制度及考核办法》的通知

项目部所属各单位：

为提高项目部隧道安全管理水平，加强风险隧道施工现场信息化管理，预防隧道施工安全事故发生，特制定《中铁二十局集团兰新铁路甘青段项目经理部风险隧道人员身份识别定位安全监控系统管理制度及考核办法》，现印发给你们，请遵照执行。

二○一○年九月二十七日

2控资料，否则，出现情况由各隧道口负责人负责；

（四）监控用的计算机不得做与监控工作无关的事情；

（五）认真学习监控的操作规程，维护和保养好监控设施；

（六）保持监控室内卫生清洁、干燥，有关物品摆放整齐；

（七）严禁非监控人员进入监控室, 除上级领导、监理单位及本施工单位有关负责人进行检查外，不得向其他人员提供查看监控录像或调阅有关资料；

（八）严禁携带易燃、易爆、有毒的物品进入控制室；

（九）严禁带零食进入监控室，室内严禁烟火，水杯应放置在远离电器设备的地方；

（十）遵守有关保密规定，不得泄露监控录像资料；

（十一）发现网络使用异常情况及时向负责人报告；

（十二）监控人员要定期对监控系统进行病毒检测，发现问题立即向负责人汇报，及时解决；

（十三）需要调阅拷贝监控资料的人员或有关单位，应提前向本单位负责人提出申请，得到批准后方可拷贝。

第五条监控管理员管理制度

（一）监控管理员必须具有高度的工作责任心，认真负责完成好项目部赋予的安全监控任务，及时掌握各种监控信息，对监控过程中发现的情况及时进行处理和上报；

（二）监控管理员必须严格按照规定时间上下班，不准随意离岗离位，个人需处理事务时，应征得本单位负责人的同意并在有人顶岗时方可离开；

（三）监控管理员每天对监控的情况进行登记，并对值班登记本保留存档；

（四）监控管理员服从值班专职安全员的领导，认真完成安全员交办的相关工作任务；

（五）监控管理员应爱护和管理好监控室的各项装配和设施，严格操作规程，确保监控系统的正常运作；

（六）无关人员未经许可不准进入监控室。外来参观人员需在登记表上登记清楚后才能进入监控室；

（七）监控管理员不准在监控室玩耍，不准随意摆弄机器设备，保持室内的清洁卫生；

（八）上级领导需到监控室查询情况，监控管理员应及时报告值班专职安全员，并热情做好接待工作和给予积极配合；

（九）监控管理员必须保守秘密，不得在监控室以外的场所议论有关录像的内容。

第六条监控室设备管理制度

（一）非监控管理人员和系统维护人员不得随意摆弄任何和监控有关的设备及软件。

6隧道人员身份识别定位安全监控系统日常考核评分表的有关规定。对监控系统日常管理工作好的架子队或隧道口，项目经理部给予奖励。对监控系统日常管理工作差的架子队或隧道口以及被甘青公司通报批评或发牌警告的单位和个人，项目经理部将对其从重处罚并大会通报批评。

第十条对在实施本管理办法中违规行为或监控管理员违章操作进行如下经济处罚：

（一）监控实行24小时轮换值班制度，监控管理员必须严格按照规定时间上下班，不准随意离岗离位，个人需处理事务时，应征得本单位负责人的同意并在有人顶岗时方可离开；发现擅自脱岗者，每发现一次罚款100元。

（二）严格按规定操作步骤进行操作，密切注意监控设备运行状况，保证监控设备安全有序，不得人为无故中断监控，删除监控资料。每发现一次罚款200元。

（三）遵守有关保密规定，不得泄露监控录像资料；每发现一次罚款1000元。

（四）监控管理员每天对非本单位进洞人员进行登记、出洞进行消记，未进行此项工作的，每发现一次每发现罚款100元。

（五）监控系统软件除监控管理人员和系统维护人员及上级领导可以操作外，其他人员严禁操作，一经发现每次监控管理员有权对其罚款100元。

（六）监控室的主机是专供“视频监控系统”和“人员安全管理系统”使用，不得从事和系统无关的事务。发现一次罚款100元。

（七）不得随意修改系统里的软件参数，若造成不良后果，相关人员承担一切责任，并罚款500元。

（八）非监控管理人员和系统维护人员不得随意摆弄任何和监控有关的设备，一经发现监控管理员有权对其100元以上的罚款，如对设备造成损坏将处于设备价2倍的罚款；

（九）非系统维护人员不得拆卸设备、打开机柜、机箱，不得随意切断设备供电电源，一经发现将处以200元罚款；若人为原因造成设备损坏，架子队或施工队伍将承担更换或维修的一切费用，并处1000元罚款。

（十）隧道内监控光纤铺设和动力线在一起（光纤内为玻璃纤维，不会对动力线路造成任何影响），电工或施工人员挪动动力线路时，需要将光纤一起挪动，不能将光纤单独放在地下置之不理，如果因为该种情况导致光纤损毁，架子队或施工队伍将承担光纤熔接费用和设备费用，并处1000元罚款。

6.高速公路隧道监控员工作计划篇六

----隧道监控员

要做好一个合格或成功的隧道监控员要耐心、细心和团结，做到精学到精，以下是我2016年工作上的计划：

一、全面提升服务品质，努力做到“听得到、看得见的微笑服务”，实现星级品牌代表站。服务品质提升方面，有助于提高公司的品牌，为更好的服务大众找突破点，坚决取缔“散、懒、推”的错误做法和心态。具体做到：

1、及时发布、更新高速路面信息和隧道内路况情况。

2、实时对隧道内进行有效监控，及时发现特情、处理特情，保证道路畅通无阻。

3、接听司机询问求助电话时用和善友好的态度及细心让顾客感受你的真诚，对司乘人员提出的问题要快速，准确地进行解答与帮助，尽量不让其等太久，对自己不明白的问题，别妄下结论，要询问清楚确定后再回答。4热心帮助司乘人员，务必做到急司机所急、想司机所想，让司乘人员在外也能感受到家人般的贴心关怀。广西高速在顾客心目中的形象是要靠我们一线窗口员工来树立并维护。

二、加强业务知识及熟练操作流程。一个好的企业员工的业务水平一定要求过硬：

1、熟悉国家及公司政策，认真执行国家及上级的政策法规，遵守收费制度，掌握工作流程，按系统规程操作，以便更好的开展工作。

2、监控室实行24小时值班制度，当班过程中必须对隧道内的车辆通行状况、隧道内道路状况及隧道内空气状况等，不间断录像，检查录像保存情况，并做好相关记录。

3、遇到司机不理解投诉时，查明原因，及时汇报领导，妥善处理，做好解释工作，以免引起投诉升级的。

4、处理事故时不能急躁和懈怠，因为交通事故事关人命，不能儿戏，在遇到事故时要简明扼要的询问清楚事故信息，及时通知工作人员上去做好第一时间处理，协助维护交通秩序，并通知交警、路政，汇报上级领导。

5、检查设备运行情况，如发现异常及时通知维修人员进行维修。

7.京沪高铁隧道监控量测方案设计篇七

京沪高速铁路作为我国高速铁路网中“四纵”的重要组成部分于2008年4月开工建设, 线路总长度达1300 km, 设计时速350 km/h, 是新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路, 京沪高速铁路现已建成并于2011年6月正式开通运营。

金牛山隧道位于山东省泰安市岱岳区六郎坟村与高新区小官庄村之间, 隧道进口里程为DK465+335, 出口里程为DK467+ 240, 隧道全长1 905 m, 隧道内为单面坡, 坡度3‰和12‰的上坡, 隧道所处地形起伏较大, 其中隧道最大埋深为35.37 m, 隧道在里程为DK466+230-DK466+330区段下穿京福高速公路C匝道, 此区段内埋深仅为9.8 m, 属于超浅埋隧道, 在DK466+ 560-DK466+660段下穿京福高速公路正线, 其中高速公路宽度为36 m, 其中隧道与公路匝道和正线的交角分别为14.57°和36.7°, 属于斜交。隧道的工程地质情况为风化花岗片麻岩, 局部夹杂角闪岩和部分石英, 其中围岩已经风化, 尤其接近地表埋深较浅处节理裂隙较发育, 岩石比较破碎并有地下裂隙水发育, 属 Ⅳ级围岩。

2施工中的监控量测

隧道的设计施工是动态的, 设计从理论上为施工指导方向, 同时施工又为设计提供动态的数据, 而另一个不可或缺的因素就是伴随施工一起进行的监控量测, 三者缺一不可。隧道施工的监控量测是现代隧道施工及环境控制的关键环节, 是新奥法施工的精髓, 有效的监测围岩变形情况可以正确的反馈开挖洞室的稳定性。

可以说监控量测是隧道施工的眼睛, 正是有了这双火眼金睛才能观察到施工中隧道的细微变化, 其对于施工安全的重要性毋庸置疑, 因为围岩的内部受力、深层次位移情况、变化速率及支护受力可以通过监控量测直观、快捷的来显示, 可以通过研究监控数据来反应围岩位移及支护受力合理性和可控性。通过监控数据的反馈和整理, 可以得出支护结构的变形趋势和稳定状态, 以及可以判定出现有支护的合理性, 为后续施工和设计提供数据支持。通过对京沪高铁金牛山隧道工程进行施工监控量测, 可以实现3个目的。1通过对地表沉降的监测及数据分析, 对既有公路路面沉降做出预测, 从而分析隧道开挖对既有路面的影响程度, 并将分析结果反馈到设计和施工中, 及时调整开挖方法和支护措施实现动态设计及施工。2准确的掌握隧道围岩随开挖的变形规律, 并通过分析得出结论用以调整施工方法和支护参数, 并通过测定围岩压力和支护结构内力, 了解支护结构的受力状况和应力分布;3通过对沿线隧道工程的监控量测可为本地区后续的类似隧道工程设计与施工积累科学资料和经验。

为确保金牛山隧道施工顺利进行, 较为准确地掌握施工过程中围岩的稳定状态和对环境的影响, 现场监控量测按照《铁路隧道监控量测技术规程》 (TB 10121-2007) 的要求开展。由设计单位完成监控量测设计, 然后交由施工单位并编制实施细则, 然后开展监控量测并一直伴随工程竣工, 最后将资料归档纳入竣工文件中。隧道监控量测设计包括3方面内容:确定量测项目; 确定测点布设原则、量测断面以及量测频率;设定量测控制标准。

2.1常规量测项目

根据规范, 隧道监控量测项目分为必测项目和选测项目。表1列出了隧道施工监控量测的必测项目。而选侧项目则是针对施工和设计中的特殊要求而开展的。表2列出了铁路隧道施工的选测项目。

针对金牛山隧道的特殊情况, 隧道监控量测的必测项目和选测项目都要同时开展, 以便达到施工环境控制要求。

2.2量测断面及测点布置原则

由于金牛山隧道下穿高速公路段为超浅埋, 而对于浅埋隧道的规范要求要在隧道开挖之前进行布设观测点, 测点既包括地表沉降点也有隧道洞内的测点。根据规范测点应该满足表3的要求, 表3中H0为隧道的埋深, B为隧道开挖宽度。

浅埋隧道地表沉降测点横向间距为2~5 m, 并且随着与隧道中线的接近应适当加密测点, 地表横向监测范围应>2 (H0+ B) , 而且在地表有既有控制性建 (构) 筑物时, 应适当加宽量测范围, 具体测点布置 (略) 。通常, 洞内的变形监测点应布置在同一断面上。必测项目监控量测断面的间距应满足表4的要求, 隧道洞内净空变化量测测线数, 可参照表5及图1~图5布置, 其中Ⅱ级围岩视具体情况确定间距。

2.3监控量测频率

根据规范隧道监控量测频率应该按照表6、表7中的规定进行, 并且原则上应该采用较高的频率, 在特殊地质地段还应该加大量测频率, 做到因地制宜, 灵活安排和科学管理。

2.4地表沉降监测结果与分析

在隧道开挖过程中, 对上方既有京福高速公路路面进行了地表沉降监控量测, 在施工结束后地面沉降曲线如图6~图9所示。

从监测结果可以看出, 既有路面最大沉降为10.9 mm, 最大沉降发生公路土路肩位置, 但处于行车道以外, 总体来说不会影响行车安全。而布置在行车道位置的各测线测试数据均<29.4 mm, 说明金牛山隧道在开挖过程中对既有路面的影响在沉降控制范围之内。

3爆破振动监控量测

由于金牛山隧道在下穿既有公路段属于超浅埋, 埋深仅为9.28 m, 所以在隧道爆破开挖的过程中, 必须始终进行爆破振动速度监测, 并以监测到的爆破数据作为依据, 进行分析对比, 及时对爆破参数和开挖方式进行合理的调整, 力求达到在具备最佳爆破效果的同时也能确保既有公路和隧道支护结构的安全。

整个爆破振动速度监测系统, 由CD-1传感器、DSV测振仪以及处理数据的计算机组成。振源地距离对监测点的振速影响至关重要, 距离越近质点的振速越大, 距离越远质点的振动速度越小, 因此在隧道下穿既有公路时应以隧道中线为轴, 中线处的监测点最为密集, 然后向两侧依次排开。

3.1常用传感器测振仪与原理

工程中常用的传感器是磁电式传感器, 可运算测出振动速度、位移和加速度。这种传感器具有灵敏度高、内阻低的优点, 因此在实际工程中应用很广泛。爆破振动速度监测系统的传感器和测振仪种类繁多。

3.2现场爆破监测

金牛山隧道振动测量系统采用IDTS 3850型双通道爆破振动分析仪来记录分析信号。监测地表的振动传感器埋设在公路的固定点上, 并用石膏将其固定。随着隧道开挖的进行, 爆心距也在发生着变化, 而此时假定爆破的单段最大装药量保持不变。监测仪器见图10, 图11, 监测数据见表8。

传感器所测得结果, 1号传感器监测结果, 振速最大值1.462521 cm/s, 最大值时间0.0554 s, 主振频率21.972656 Hz。 2号传感器监测结果, 振速最大值2.038988 cm/s, 最大值时间0.0202 s, 主振频率57.983398 Hz。3号传感器监测结果, 振速最大值1.675732 cm/s, 最大值时间0.0564 s, 主振频率57.983398 Hz。

通过对测试结果的分析并对照规范可以看出, 在当时的爆破条件下可以满足要求。

摘要：隧道下穿既有公路的情况很多, 而对于沉降控制标准以及采用的施工技术还没有较统一的标准, 目前多采用30 mm作为沉降控制的标准。以京沪高铁金牛山隧道下穿既有公路的综合施工技术作为研究内容。综合金牛山隧道的特点, 通过合理的监控量测技术指导施工, 从而有效控制路面沉降, 使其满足下穿段的沉降控制标准。

8.连拱隧道施工监控量测及分析篇八

K148+525-K148+560段围岩为D2d灰岩和坡积碎,石土。灰岩中厚层状构造,强风化,裂隙发育,破碎;弱风化,裂隙较发育,较破碎。洞顶围岩厚度较薄,洞顶稳定性差。围岩级别为Ⅴ级。K148+560-K148+615段洞底以上20 m以内为D2d灰岩,中厚层状构造,强风化,裂隙发育,破碎;弱风化,裂隙发育,较破碎;洞顶围岩厚度较厚,洞室稳定性较好,有滴水、渗水现象。微风化～新鲜基岩完整性好,下覆于洞底。围岩级别为Ⅳ级。K148+615-K148+635段洞底以上20 m以内为残、积碎石土和D2d灰岩。坡积碎石土为杂色,土质不均,稍密;D2d灰岩,中厚层状构造,强风化,裂隙发育,破碎;弱风化,裂隙较发育,较破碎;洞顶围岩厚度较薄,洞室稳定性较差。围岩级别为V级。

西院子隧道采用中导洞半段面法施工,隧道横断面与施工顺序见图1。

①现行中心导坑开挖、临时喷射混凝土;②模筑混凝土中隔墙;③现行单洞上部开挖、初期支护;④现行单洞下部开挖;⑤后行单洞上部开挖、初期支护;⑥后行单洞下部开挖;

2 监控量测项目、要求及测点布置

2.1 监控量测项目及测点布置

为了确保隧道施工的顺利进行,并较为准确的掌握施工过程中围岩的稳定状态、检测各项支护手段的效果,对西院子隧道施工过程进行了监控量测,其监控量测项目见表1。

隧道围岩变形是围岩力学形态变化最直接的表现,支护系统的破坏和围岩的坍塌都是围岩变形发展到一定限度的必然结果,因此周边位置量测是监控隧道围岩变形的重要项目,量测断面测线布置见图2。通过量测结果的分析可以正确判断围岩应力的发展趋势、围岩稳定性及最大变化速率、最终位移量、支护参数的合理性及他们之间的相互关系,再辅以其他观测方法可为数据分析处理和信息反馈提供可靠的第一手资料。

2.2 现场量测要求

初期支护施做2 h后及埋设测设点,进行第一次量测数据采集。测试前检查量测设备是否完好,如发生故障应及时修理或更换;确认测点是否松动或人为破坏,只有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,每个测点一般测读3个数据;3次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值。若读数相差过大应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动,当确认无误后再按上述监控量测要求进行复测。每次测试都要做好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工情况及环境温度等,保持原始记录的正确性。量测数据应在现场进行粗略计算,若发现变位较大时,应及时通知现场施工负责人,以便采取相应的处理措施。检测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,监控量测资料必须认真整理和审核。

3 采用的仪器设备和监测方法

地表变形量测、拱顶下沉量测采用莱卡公司的NA2型精密水准仪,仪器精度0.1 mm;隧道周边收敛量测采用JSS30A型数显收敛计,仪器精度0.01 mm;掌子面、洞壁围岩和支护状况观察采用目测观察。

围岩稳定评价标准:根据《锚杆喷射混凝土技术规范》(GBJ 86—85)的规定,收敛速率为0.1～0.2 mm/d,拱顶下沉速率为0.07～0.15 mm/d作为围岩稳定的标志之一,量测频率见表2。

说明:表中的L是指量测断面距开挖面的距离,D为隧道开挖的最大跨度。

4 监测结果及分析

4.1 地质和支护状况观察

开挖后掌子面暴露的地质情况是最真实、最正确的地质情况,是指导施工的最有用的信息之一。对开挖面附近的初期支护状态进行观察和描述,是直接判断隧道围岩的稳定性和支护参数合理性的重要手段。在隧道施工过程中,监测人员认真分析地质条件的变化,对每一循环作业的地质情况进行详细的记录,并分析对掌子面附近的节理的变化情况,为下一循环作业提供了详实的第一手资料。西院子隧道围岩地质情况较好,并未出现软弱夹层,施工顺利。

4.2 拱顶下沉量测

拱顶位置量测的测点是用风枪打眼埋设好固定杆,并在外露杆头设挂钩。测点的大小要适中,如过小,测量时不易找到;如过大,爆破时,易被打坏。支护结构施工时,注意保护测点,一旦发现测点被掩埋,要尽快重新设置,以保证数据不中断。

由于篇幅所限,本文采用右线RK148+570断面为分析对象。

在图3中发现截至2007年10月10日量测断面拱顶沉降量已小于0.07 mm/d。

4.3 周边位移量测分析

隧道周边收敛是指隧道周边相对方向两个固定点连续方向上的相对位移值,它是隧道开挖索引成的围岩变形最直观的表现。

在图4中隧道周边位移收敛曲线与图3拱顶下沉曲线是相互对应的。从图4中可以看出收敛值已小于0.1 mm/d。由拱顶下沉结果和周边位移收敛结果分析可知该洞段以稳定。初期支护表层较平顺,钢架无明显出露,未发现喷层剥落现象。初期支护稳定。

4.4 地表沉降观测

通常情况下,浅埋隧道的拱顶下沉及地表下沉是判断围岩是否稳定的重要标志。拱顶下沉会上传至地表,地表下沉点的测量值一般比拱顶的下沉值要小,而且滞后于拱顶下沉一段时间。但当隧道埋深很浅、围岩又破碎时,地表沉降值接近拱顶下沉值而形成整体下沉。

该项检测的目的是为了掌握隧道进口及冲沟浅埋地段因隧道开挖引起的地表下沉情况,在西院子隧道施工中,共埋设了两个断面在隧道施工中的不同阶段发挥了重要作用。第Ⅰ断面累计最大沉降量43.19 mm,第Ⅱ断面累计最大沉降量42.80 mm,最大沉降量均出现在右洞偏中墙一点。

本文选择隧道进口K148+530(Ⅴ级)断面进行分析,图5 是隧道各测点位置示意图,图6为图5对应各测点的沉降量。通过测试结果来看,该断面地表稳定。

5 结束语

通过现场监控量测,收集反映施工过程中围岩的动态信息,据此判定隧道围岩的稳定状态,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;判定初期支护稳定性,据此确定二次衬砌合理的施作时间;为设计的优化变更提供依据。

摘要：在商州至漫川关高速公路西院子隧道施工中,通过现场围岩监控量测,及时掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳定程度,为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施做时间提供信息依据。为确保隧道施工顺利进行,保证施工安全,必须认真做好隧道围岩监控量测。

9.监控量测在隧道施工过程中的应用篇九

现场监控量测, 是在隧道施工过程中通过对隧道围岩 (确切说应是一次支护后围岩) 的动态监测, 掌握围岩动态和支护结构的工作状态;利用量测结果, 经分析后, 调整设计支护参数或调整施工方法, 以期达到稳定的目的;通过量测结果预测事故或险情, 及时采取应急措施, 防患于未然;积累资料为后续设计提供科学依据;确保隧道的稳定, 达到隧道施工过程安全、可靠、节省投资的目的。

一、监测方法介绍

1. 周边水平位移量测

喷锚支护施作后, 用电钻凿直径4 0 m m、深80~200mm孔, 先用水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆, 尽量使同一线两测点的固定方向在同一直线上, 等砂浆凝固后, 即可进行量测工作。笔者认为固定杆外漏挂钩部分必须尽可能小, 而且最好贴近隧道初期支护面, 因为实际工作中, 测点最初距掌子面较近, 在下次爆破及出渣过程中极易破坏。

一般采用各种收敛计 (如SWJ-IV) 量测。为保证测量准确性, 在测量之前要让收敛计的温度和隧道温度达到基本一致, 一般需要把收敛计放在测点旁边静置5min。

2. 拱顶下沉量测

测点埋设方法跟周边位移一致。测点的大小要适中, 如过小, 测量时不易找到;如过大, 爆破时易被打坏。支护结构施工时要注意保护测点, 一旦发现测点被掩埋, 要尽快重新设置, 以保证观测数据的连续性。采用精密水准仪、挂钩式钢尺、铟瓦尺配合测量拱顶下沉, 精度可达0.1mm。

量测点的初读数一般应在开挖12h内或下次爆破前, 喷锚支护施作3h内即埋设测点, 并进行第一次量测数据采集。每次测试前检查仪表设备是否完好, 如发现故障应及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏, 只有测点状态良好时方可进行量测工作。按各项量测操作规程安装好仪器仪表, 并按相应仪器使用方法读取数据。

二、监测数据分析

根据我国隧道界制定的位移速率标准:当位移变化速率大于1mm/d时, 围岩处于急剧变形阶段;当位移变化率在0.3mm/d~1.0mm/d之间时, 围岩处于缓慢变形阶段;当位移变化率小于0.2mm/d时, 围岩达到基本稳定, 可进行二次支护。针对齐岳山隧道, 其布设里程桩号见表1。

以右洞观测断面里程桩号YK20+590为例进行数据分析, 其收敛时程曲线图见图1~4。

截止2015年1月15日YK20+590断面水平收敛累计值9.971mm, 收敛变化率为0.161mm/d, 均在允许范围内;拱顶沉降累计值为9.679mm, 拱顶沉降变化率为0.173mm/d, 均在允许范围内。

三、施工建议

1. 根据监控量测数据分析, 各监测数据仍在正常范围之内。

截止2015年01月15日YK20+590断面水平收敛累计值9.971mm, 收敛变化率为0.161mm/d, 均在允许范围内;拱顶沉降累计值为9.679mm, 拱顶沉降变化率为0.173mm/d, 均在允许范围内。因此YK20+590断面处可以施做二次衬砌。截止2015年01月15日ZK20+610断面水平收敛累计值为10.009mm, 收敛变化率为0.162mm/d, 均在允许范围内;拱顶沉降累计值为9.584mm, 拱顶沉降变化率为0.159mm/d, 均在允许范围内。因此在ZK20+610断面处可以施做二次衬砌。

2. 在施工过程中应观察地质情况的变化, 应注意施工安全及时支护;

3. 请控制好爆破质量及超欠挖, 并及时进行初期支护;

4. 开挖过程中及时支护, 控制好安全距离。

四、结论

10.隧道监控量测管理办法篇十

摘要：连拱隧道在国内作为一个新兴的课题，尚处于由存在而论证其合理性的阶段。结合目前隧道工程建设监测工作的需要，对公路连拱隧道工程安全监测的设计、实施方法作了较为深入的研究；并对主要施工工艺以及施工动态的分析，再结合隧道施工可能对周围环境影响的分析，指导连拱隧道的信息化设计和施工，通过对连拱隧道主要施工工艺及施工控制的研究，拟解决隧道动态施工力学问题。关键词：公路隧道；施工；监控；测量 1公路隧道施工监控量测的必要性

隧道工程是一种特殊的工程结构体系。从岩体力学的角度看，它是处于与围岩相互作用的体系之中的结构物；从地质力学的角度看，它是处于千变万化的地质体之中的工程单元体。在这样的岩体或地质体中，隧道必将受到周围地质环境的强烈影响；从结构角度看，这种工程单元体是由周围地质休和各种支护结构构成，即：隧道结构体系＝周围地质体＋支护结构其形成过可作如下图1表述：

从隧道的这种复杂的力学发展过程，可以认识到以下两点：

第一，隧道工程如果作为一种工程结构物看待，它的受力特点与地面工程有很大的差别。由于隧道工程是处于千变万化的岩体之中，其所受外力是不明确的；

第二，隧道工程的成形过程，自始至终都存在着受力状态变化这一特性。即隧道从开挖起，一直到受力平衡和体系稳定，或者到结构受损，围岩内部结构一直是在变动，支护和衬砌的内力和外形也在变动之中。2公路隧道监测项目及量测要求 2.1公路隧道监测项目

施工监控量测的项目应根据隧道工程地质条件、围岩类别、围岩应力分布情况、隧道跨度、埋深、工程性质、开挖方法、支护类型等因素确定。2.2公路隧道监控量测要求

（1）能快速埋设测点，隧道在开挖过程中，开挖土作面四周两倍洞径范围内受开挖影响最大。测点一般是开挖后埋设的，为尽早获得围岩开挖初始阶段的变形动态，测点应紧靠工作面快速埋设，尽早量测。

（2）每一次量测数据所需时间应尽可能短。

（3）测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力。

（4）测试数据应准确可靠、直观，不必复杂计算即可直接应用。（5）测试元件在埋设后能长期有效工作，应有足够的精度。3公路隧道监控量测的实施分析

隧道工程监测的实施阶段就是进行仪器安装和测读的阶段，因此需要编制相应的监测工程施工组织设计，需要收集并分析监测工程设计文件、技术规范、仪器布置图等资料，进行现场考察，研究工程特点和施工条件，确定施工方案，编制进度计划。3.1量测基准值的确定

各种观测仪器的计算都是相对计算，所以每个仪器必须有个基准值。基准值就是仪器安装埋设后开始工作的观测值，基准值的确定是观测的主要环节之一。基准值确定的适当与否直接影响以后资料分析的正确性，由于确定不当会引起很大的误断。所以各量测项目应十分重视初读数的准确性，因为量测所得的初读数是判断施工安全的基准点。初读数的取得往往需要经过数次波动之后才能趋于稳定，测读时必须是连续三次测得的数值基本一致后才能将其定为初读数，否则应继续测读，直至满足要求为止。3.2围岩周边位移量测

围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为“收敛”，所谓围岩周边收敛位移量测主要是指对隧道内壁面两点间连线方向的位移的量测，此项量测称为“收敛”量测。收敛值为两次量测的距离之差。收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目，收敛值是最基本的量测数据，是判断围岩动态最主要的量测项目，必须量测准确，计一算无误。隧道工程施工比较强调围岩变形，因为岩体变形是应力性态变化的最直观反映，是隧道开挖时围岩动态、围岩条件、支护效果的综合体现，是在隧道全长进行的重要量测项目。此项目的量测结果可用以判断：周边围岩的稳定性；确定支护时间、推算位移速率、最终位移值、初期支护的妥当与否及衬砌、仰拱的灌注时间等。

初测观测断面应尽可能靠近开挖掌子面，距离不宜大于1.0m。应保证沿隧道轴线每类围岩至少有一个量测断面。一般情况下，洞口段和埋深小于两倍隧道宽度地段，间隔5～10m一个量测断面；其余地段可根据地质条件，按规范要求布设断面。对于地质条件好且收敛值稳定的隧道，可加大量测断面的间距；对于围岩较差，收敛值长期不稳定，开挖进度快或采用分部开挖法施工的隧道，可缩小量测断面的间距。测点的布置要优先考虑拱顶、拱座和边墙，若围岩局部有稳定性差的岩体，也应该设置测点，遇软弱夹层时，应在其上下盘设测点。围岩位移有绝对位移和相对位移之分。绝对位移是指隧道围岩或顶底板及侧端某一部位的实际移动值，其量测方法是在距测点较远的地方设置一基点（该基点坐标已知，且不再产生移动），然后定期用经纬仪自基点向实测点进行量测，根据前后两次观测所得的标高及方位变化，即可确定围岩的绝对位移量。

应当根据洞室跨度的不同和所要求的精度的不同来选择不同种类的收敛计。量测到的收敛值是指已知两测点间在某一时间段内距离的改变量，按下式计算： △u＝R1－R2△v＝△u/△t△t＝t1－t2 式中：△u，△v，△t--分别为收敛值、收敛速度、观测时间间隔； R1，R2，t1，t2--时刻观测值。

须指出，按上式计算的数值，前后两次观测时的量测方法应相同，必要时还需进行钢带尺刻度和温度的修正。3.3拱顶下沉量测

隧道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值，单位时间内拱顶下沉值称为拱顶下沉速度。拱顶下沉量测也属位移量测，对于埋深较浅、固结程度低的地层，水平成层的场合，这项量测比收敛值量测更为重要，其量测数据是判断支护效果，指导施工工序，保证施工质量和安全的最基本的资料。

拱顶下沉量的大小，可通过净空收敛观测值利用计算的方法而得到，根据测线A，B，C的实测值并利用三角形面积换算求得。3.4围岩内部位移量测

隧道围岩内部位移量测是通过钻孔位移计量测孔壁岩体不同深度的轴向位移。它不同于隧道围岩收敛观测，后者仅能测到洞室净空收敛变形，前者则能测到洞室围岩内不同深度上轴向变形。因此根据这些观测资料，可分析判断洞室围岩位移的变化范围和松弛范围，预测预报围岩稳定性，为修改锚杆支护参数提供重要依据。因此，隧道围岩内部位移量测的主要口的是为了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围，优化锚杆参数，指导施工。

实践证明，当隧道开挖后，岩体固有结构被破坏，块体间阻力削弱而变形松弛，坑道围岩应力重分布，坑道周边径向应力被释放，围岩内通常形成塑性区，一方面使应力不断地向围岩深部转移，另一方面又不断地向隧道方向变形并逐渐解除塑性区的应力。这种向隧道方向的变形，一般在开挖后24h内发展较快，而围岩开挖初始阶段的变形动态数据又在全部变形过程中占十分重要的地位，因此要求测点应尽快安装，并在下一循环开挖前获得初读数。围岩内部变形量测的设备，主要是使用位移计。当在钻孔内布置多个测点时，就能分别测出沿钻孔不同深度岩层的位移值。测点1的深度愈大，本身受开挖的影响愈小，所测出的位移值愈接近绝对值。围岩内位移的量测多在软弱、破碎或具有较大地质结构面的围岩内进行。这类围岩本身力学性质复杂，受力变形规律不易预测，支护比较困难。进行围岩内位移量测，可以比周边位移量测获取更多的地层信息，特别是有关围岩内的信息，对分析围岩的位移规律，并据此调整支护参数，或设计新的支护结构大有助益。

实用中，一般根据量测结果，先绘出位移-深度关系曲线（如图2）和位移-时间关系曲线（如图3）。

如果在两相邻测点间位移突然变化，则表明在此两点间很可能有不连续位移发生，即松弛围岩的界面在此两点之间，调整支参数时，如有可能则应使锚杆长度超出此两点。如果相邻测点间位移变化比较均匀，且最深测点仍有较大变形，则表明围岩受到扰动范围较大，仅靠调整锚杆长度一般难以解决支护问题；这时应采取综合治理措施，采用特殊的钢支撑加锚喷（挂网）等方案进行初期支护，并在必要时加大二次衬砌的强度与刚度。通过位移一时间曲线，如果掌握了围岩内部随时间变形的规律，则可更好地用于指导施工，如确定复喷的时间和二次衬砌的施工时间。

其他实施项目，如地表下沉及边坡滑移量测、锚杆力、接触应力、衬砌力量测等笔者在此不再冗述。参考文献

11.隧道监控量测管理办法篇十一

张石高速公路化稍营—蔚县(张保界)段是河北省高速公路布局规划“五纵、六横、七条线”公路网主骨架中“五纵”的重要组成部分,是河北省西北地区南北方向的一条交通主干线,全长76.77 km,总投资48亿元。公路穿越路段地貌单元主要为桑干河盆地—蔚县盆地区低山丘陵单元和蔚县南部中山区单元,共有16座隧道,其中最长的隧道为黑石岭隧道,是该段控制工期的咽喉工程。隧道分左、右线,左线3 720 m,右线3 870 m,是华北地区目前最长的高速公路隧道。

黑石岭隧道为分离式,设计双向四车道,宽13.25 m,净高7.8 m,建筑限界高度5.0 m。隧道全长为7 590 m,隧址区山坡分布第四系坡积和洪积碎石、角砾外,其他地段大部分基岩裸露,岩性为震旦亚界蓟县系雾迷山组白云岩。隧道洞身部分段落白云岩上部为震旦亚界青白口系长龙山组硅质角砾岩,洞身及出口段出露寒武系馒头组页岩。隧址区位于太行山北段,属中朝准地台的五级构造单元蔚县向斜内。主要地质构造为东沟—大宁断裂带和白云岩的节理裂隙。

2 隧道洞室围岩类别划分与衬砌支护参数

2.1 围岩划分

黑石岭隧道围岩根据《公路隧道设计规范》规定的围岩划分(见表1),隧道洞室围岩级别划分主要按以下顺序进行:

1)根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体质量基本指标BQ,综合进行初步分级。

2)对围岩进行详细分级时,考虑岩石的物理力学性质、构造发育程度、承受的荷载、应力应变状态、几何边界条件、水的赋存状态等因素。

3)按修正后的岩体基本质量指标[BQ],结合岩体的定性特征综合评判、确定围岩的详细分级。

2.2 衬砌支护

衬砌结构设计以工程类比法为主,结合构造要求,根据围岩级别和洞室埋深条件拟定相应的支护类型,再通过必要的理论分析计算(有限元法)等进行校核,合理确定支护体系的各种参数黑石岭隧道衬砌支护参数见表2。

3 量测项目与实施

3.1 量测项目的确定

监控量测包括必测项目和选测项目。根据隧道的工程地质条件、围岩级别、隧道跨度、埋深、开挖方法和支护类型等,确定必测项目和选测项目。

1)必测项目。其是为了在设计、施工过程中确保围岩稳定,并通过判断围岩的稳定性来指导设计、施工。此类量测通常测试方法简单、可靠性高[1,2]。本次量测任务中选择的必测项目有:地质和支护状态观察、拱顶下沉和周边位移量测。2)选测项目。其是对必测项目的拓展与补充,通过对一些有特殊意义和具有代表性意义的区段进行补充测试,以求得更深入地掌握围岩的稳定状态与锚喷支护的效果,用于指导未开挖区的设计与施工[3,4]。选测项目安装埋设比较复杂,费资费时较大,但可以进行长期观测本次量测任务中选择的选测项目有:围岩内部位移、锚杆轴力、钢支撑应力、衬砌应力、围岩与衬砌接触压力量测。

3.2 量测仪器的选定

根据确定的量测项目和断面数目,所需仪器设备和数量如表3所示。监测仪器、传感器选型原则:必测项目的净空收敛采用先进、可靠、精度高、误差小、测读和数据处理简易方便的非接触量测手段;选测项目采用稳定、可靠、可长期监测的振弦式传感器或光纤传感器。

3.3 量测项目的目的与实施

地质和支护状况观察要求对岩性、岩层产状、结构面、断层进行描述,对支护结构裂缝进行观察;周边位移量测的目的是根据位移及其收敛状况判断周围岩体的稳定性,初期支护的设计与施工方法是否妥当,二次衬砌的灌注时间等;拱顶下沉量测的目的是监测隧道拱顶下沉,了解断面的变形状态,判断隧道拱顶的稳定性;围岩内部位移量测是了解隧道围岩的松弛区、位移量及围岩应力分布,为准确判断围岩的变形发展提供数据;锚杆轴力量测根据锚杆承受的拉力,判断锚杆布置是否合理;衬砌应力量测的目的是量测喷混凝土层、二次衬砌内轴向应力,了解支护衬砌的受力状态;围岩与衬砌接触压力量测的目的是判断复合式衬砌中围岩荷载大小,判断初期支护和二次衬砌分担围岩压力情况;钢支撑应力量测的目的是判断作用在钢支撑上的压力大小,确定钢支撑尺寸、间距及设置钢支撑的必要性。

4 围岩稳定性分析

根据黑石岭隧道地质情况和施工进展,共布设了8个选测断面和40个必测断面,设测点463个,获得量测数据16 000多个文中仅以LK74+900断面为例进行稳定性分析。

LK74+900断面位于黑石岭隧道上行线,属V级围岩,采用上下台阶法施工,初期、二衬支护按五级浅埋,参数见表2。

围岩与喷射混凝土接触压力:该断面的接触压力较小,其中左侧拱腰测点压力较大,最大为0.2 MPa,其余4个测点的接触压力均小于0.15 MPa,原因是受偏压所致,但偏压较小。从接触压力的时空曲线分析,本断面的接触压力稳定。

喷射混凝土内部应力:所测数据均为压力,其中拱顶的应力最大为11.5 MPa。从变化曲线分析拱顶的应力趋于稳定。其余4个测点的应力值均呈较小变化曲线水平发展。

钢支撑内力:拱顶与左侧拱腰受力较大,均为压力。这也与围岩与喷射混凝土接触压力、喷射混凝土内部应力分析情况符合。但均在安全范围内,待上下台阶均开挖支撑后,应力开始回落并趋于平稳。其余测点应力较小且稳定。

拱顶下沉与围岩收敛:拱顶下沉量较小,最大值为22 mm,周边收敛值很小,最大值为17 mm。

锚杆轴力:各测点锚杆均受拉力,左侧拱腰围岩内部锚杆受拉力相对较大,最大值为6.5 kN,其余锚杆受力较小,均在安全范围内。

围岩内部位移:本断面各测点位移均在安全范围内,目前处于比较稳定状态,只有左侧拱腰位置大些,最大为6.0 mm,其余各测点的位移比较均匀,都在1.2 mm左右。

喷射混凝土与二次衬砌接触压力:5个测点值均小于0.17 MPa,从时空曲线分析二衬受力稳定。

二次衬砌内部应力:5个测点值均小于0.15 MPa,从时空曲线分析二衬内部应力稳定。

综合以上各量测项目分析可知,本断面结构受力不大,围岩基本稳定,表明初期、二次衬砌支护合理。