隧道监控量测培训

H0为隧道埋深；H为隧道开挖高度；B为隧道开挖宽度 （VC类围岩H值为12.66m，B值为14.98m）
表2地表沉降量测的重要性
埋深
重要性
测量与否
3B＜H0
小
不必要
2B＜H0＜3B
一般
最好量测
B＜H0＜2B
重要
必须量测
H0＜B
非常重要 必须列为主要量测项目
地表沉降量测断面一般与洞内量测点布置在同一断面，在横断面至少布置11个测点（规程 要求，在监控量测设计上的要求是7～11个测点），测点横向间距2～5m。在隧道中线附 近测点布置密些，远离中线疏远些。
测点：设置在观测体上，能反映其特征，作为变形、位移、应力或应 变测量用的固定标准
测线：隧道净空变化或拱顶下沉量测时，设在洞周壁上两测点之间的 连线
隧道施工监控量测相关术语
隧道施工监控量测的助于我们正确认识和理解掌子面开挖后围岩的动态变化过程及趋势。围 岩的变化情况和支护结构的工作状态是监控量测的对象，通过分析处理采 集到的监测数据，对围岩的各项指标进行反馈和预测，确定隧道围岩及支 护结构是否稳定。监控量测方案的有效实施，能及时避免恶性事故发生， 指导隧道的科学施工，为隧道安全施工提供保障。在当前铁路施工“安全 第一、预防为主、综合治理”的安全生产指导方针形式下，监控量测在隧 道施工中具备的意义尤为重要！
三、监控量测项目
1、必测项目
（6项）
2、选测项目
(12项)
洞内、外观察 拱顶下沉 净空变化 地表沉降 (隧道浅埋段) 拱脚下沉 （不良地质和特殊岩土隧道浅埋段） 拱脚位移 （不良地质和特殊岩土隧道浅埋段）
三、监控量测项目
1、必测项目
（6项）
2、选测项目
（12项）
量测方法： （2）净空收敛： ①隧道开挖后，围岩向坑道方向的位移是围岩动态的最显著表现，最
能反映出围岩的稳定性。因此对周边位移的量测是最直接、最直观、最 有意义、最经济的量测项目。周边位移用收敛仪量测其中两点之间的相 对位移值，来反映围岩的动态。
量测方法： （2）净空收敛： ②测试方法及注意事项 A开挖完成后尽快埋设测点，并测取初读数，要求在24小时内完成。
监控量测元件
监控量测标识牌
3、拱顶下沉、净空变化
监控量测标识牌
测点布设： 净空变形量测断面的间距应根据围岩级别，隧道断面尺寸，埋置深
度及工程重要性等确定。一般为Ⅴ级围岩地段5m，Ⅳ级围岩地段10m， Ⅲ级围岩地段30m，2级围岩试具体情况确定间距。需要监控加密的地段 可根据需要调整间距。
为掌握各级围岩位移变化规律，应在各级围岩起始地段增设量测断面。 在洞口及浅埋地段可根据现场实际情况适当增加监控量测断面。
关技术规定的通知（铁建设[2010]120号） 5、相关的标准、规范和业主文件
技术规程
监控量测设计 部规、文件
二、监测目的：
1、确保施工安全及结构的长期稳定性； 2、验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的
合理性，为调整支护参数和施工方法提供依据； 3、确定二次衬砌施作时间； 4、监控工程对周围环境的影响； 5、积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。
现场监控量测工作应包括以下主要内容： 1 现场情况的初始调查 2 编制实施细则 3 布设测点并取得初始监测值 4 现场监控量测及分析 5 提交监控量测成果
初始调查分为两个大的方面： 1 隧道周边是否存在可能造成影响的建筑物，建筑年代、结构形式，使用功能等， 比如爆破振动对深空雷达的影响，应和相关部门进行沟通，是否实施第三方监测 及采取其他措施； 2 隧道附近存在的水系及地下水发育情况
点位间距： 地表沉降点的埋设断面间距要根据隧道埋深而设置（表1），在洞口开挖影响范围之 外设置基准点，至少设置两个，以便相互验证基准点的稳定性。地表沉降的重要性（表2）
表1 地表沉降测点纵向间距
隧道埋深与开挖宽度、高度 2B<Ho≤2(B+H)
断面间距m
15～30
B<Ho≤2B 10～15
Ho≤B 5～10
测线布置：
开挖方法 全断面法 台阶法 分部开挖法
净空变化量测测线数
一般地段
特殊地段
一条水平测线
——
每台阶一条水平测线
每台阶一条水平测线，两条斜测线
每分部一条水平测线
CD或CRD法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每 分部一条水平测线，两条斜测线、其余分部一 条水平测线
拱顶测点和1条水平测线
拱顶测点和2条水平测线、 2条斜测线
测量方法与拱顶测量方法一致。 B测点要尽量靠近开挖断面，要求在2m以内。 C整个过程做好记录，并随时检查有无错误。记录内容应包括断面位
置、测点编号、初始读数、各次测试读数、当时温度、以及开挖面距量 测断面距离等。
五、监控量测频率及结束时间
1、监控量测频率
监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按下表确定（地表 下沉量测频率应和拱顶下沉和水平净空变化的量测频率相同）。
关键知识点：
5、必测项目是为了在施工中确保围岩的稳定，并通过判断围岩的稳定 性来指导施工的经常性测量，是所有隧道必须进行的项目；
6、监控量测反馈程序贯穿于整个施工全过程； 7、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。
培训内容
量测的结束时间定为：当围岩达到基本稳定后，连续两周位移速度 小于0.2mm/天或二衬紧跟后无法观测即结束量测。对于膨胀性和挤 压性围岩，位移长期没有减缓趋势时，经各方研究后适当延长量测 时间。
六、数据分析与反馈
1、数据分析 施工期间，监测人员在每次监测后，及时进行校对和整理，然
后对数据进行上传，同时应注明开挖方法和施工工序以及开挖面距 监控量测点距离等信息，在取得足够的数据后，还应根据散点图的 数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预 测该测点可能出现的最大位移值和变化速率，综合判断围岩和支护 结构的稳定性，并根据变形的等级管理标准及时反馈施工，应确保 监控量测信息传递渠道畅通、反馈及时有效，做出结构安全性、经 济性评价，提出合理化建议。
范例：(VC类（埋深＜50m，各类参数参照本项目)
范例：(VC类（埋深＜50m ，各类参数参照本项目)
范例：(VC类（埋深＜50m，各类参数参照本项目)
规范表格无此栏，为了演示而增加
上面的图表，大家能看出问题吗？
范例：(VC类（埋深＜50m，各类参数参照本项目 )
范例：(VC类（埋深＜50m，各类参数参照本项目)
地表沉降观测点的观测要一直到施工结束，甚至有些地方在铁路运营期间仍会观测。这点 不同于洞内的监测点，在二衬砼浇筑完成后就不能观测了。
地表沉降横向测点布置示意图
量测方法： 在地表稳定处设一固定点做为基点并设定高程，采用水准仪或全站仪，
即可进行地表下沉的观测。
注意事项： 净空变化，拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等监控必测项目，应
如数据变化较大，组织人员进行复测，并查看测点的可靠性，观察 测点施工附近情况，确认所取得数据的真实性，将所测得数据输入 计算机，由相关软件自动计算得出，并生成相应的日报表，日报表 上附简短反馈信息，以指导施工。
周(月)报表：监测工作历时1个周(月)后，将对本周(月)监测工作 进行阶段总结，提出施工中存在的问题，需注意的事项，应采取的 对策等。
70m围岩类别隧道埋深围岩类别隧道埋深hmh5050h300300h500拱脚水平相对净空变化001003001008003010008040030060010030020080070120020050040200180300拱顶相对下沉003006005012003006004015012030006010008040030080008016014110080140隧道初期支护极限相对位移脆性围岩隧道取小值塑性围岩隧道取大值拱脚水平相对净空变化指拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比初期支护墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平净空变化极限值乘以1112倍后采用五位移基准及二衬施作时间水平测线a隧道中线级级级c型型型型型型型型12661498拱脚监测点拱脚监测点拱顶监测点位移控制基准类别距开挖面1bu1b距开挖面2bu1b距开挖面较远允许值65u090u0100u0位移管理等级管理等级距开挖面1b距开挖面2b正常施工uu1b3uu2b3综合评价设计施工措施加强量测必要时采取相应的措施u1b3u2u1b3u2b3u2u2b3暂停施工采取相应措施u2u1b3u2u2b3位移控制基准根据极限相对位移表计算方式类别距开挖面1bu1b距开挖面2bu1b距开挖面较远允许值65u090u0100u0vc埋深50m水平收敛397mm55mm611mm126mm174mm193mm拱顶下沉监控指标例如
关键知识点： 1、监控量测应作为关键工序纳入现场施工组织；
2、监控量测是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节；
3、监控量测纳入施工质量保证体系，确保监控量测的有效实施； 4、隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距：3级围岩不得超过30米、 Ⅳ级围岩不得超过10米，Ⅴ级围岩不得超过5米；（红线问题第六条）
六、数据分析与反馈
1、数据分析
施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析，并符合下列要求： （1）实时分析：每天根据监测数据及时进行分析，发现安全隐患应分析原因并提交异常 报告 （2）阶段分析：按周、月进行阶段分析，总结监控量测数据的变化规律，对施工情况进 行评价，提交阶段分析报告，指导后续施工。
设置在同一断面。
3、拱顶下沉、净空变化
测量元件制作： 拱顶下沉、净空变形测量元件应在隧道开挖后3～6h内完成，最迟
不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。测点应牢固可靠、易于识 别，并注意保护，严禁爆破损坏。测点选用φ22螺纹钢筋上焊接5mm厚 方形钢板，钢板尺寸为：5*5cm，钢板上粘贴反光贴片，钢筋为钻孔埋 设，长度必须深入土层且埋入不小于35cm，如下图所示。
洞外观察重点在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地形变形、边坡及仰 坡稳定状态、地表渗水等情况，若有地表构筑物，也应进行观察。
2、地表沉降
测量元件制作： 地表沉降观测元件应在隧道正洞开挖前完成埋设。测点φ22螺纹钢
筋上焊接5mm厚方形钢板，钢板尺寸为：5*5cm，钢板上粘贴反光贴片， 钢筋为钻孔埋设，深度不小于1m且孔口需用混凝土包裹。
A、围岩压力 B、钢架压力 C、喷射混凝土内力 D、二次衬砌内力 E、初期支护与二衬见接触压力 F、锚杆轴力 G、围岩内部压力 H、隧底隆起 I、爆破振动 J、孔隙水压力 K、水量 L、纵向位移
四、监控量测作业及方法
1、洞内、外观察
洞内观察分为开挖工作面观察和已施工观察两部分。开挖面观察在每次开挖 后进行，绘制掌子面地质素描图、数码成像，填写掌子面地质状况记录表，与设 计地质勘查资料进行对比。已施工地段，记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二 衬等的工作情况。
管理等级表
围岩级别 Ⅱ、Ⅲ
正常绿色 ≤40mm
预警二级黄色 40～80 mm
预警一级红色 ＞80 mm
Ⅳ Ⅴ、Ⅵ
≤50 mm ≤75 mm
50～100 mm 75～150 mm
＞100 mm ＞150 mm
六、数据分析与反馈
2、资料整理 以日报表、周报表的形式进行施工期间的信息反馈工作。施工
期间有特殊情况时，将以阶段小结形式进行及时反馈。 日报表：在取得监测数据后，及时上传数据，查看信息平台，
隧道监控量测培训
隧道施工监控量测相关术语
监控量测：隧道施工中对围岩、地表、支护结构的变形和稳定状态， 以及周边环境动态进行的经常性观察和量测工作。
隧道净空变化：隧道周边上两点间相对位置的变化
拱顶下沉：隧道拱顶测点的绝对沉降量
地表沉降：隧道开挖后地层中的应力扰动区延伸至地表而引起的地表 沉降（或隆起）
CD或CRD法拱顶测点和 测线
2、拱顶下沉、净空变化
采用全站仪拱顶下沉和净空变化
左右两边测点水平对称
台阶法测线位置
量测方法： （1）拱顶下沉： 使用洞内布置的控制点进行量测，地表及拱顶下沉观测均采用全站仪
进行量测，测量时，用蓝牙装置把装有监控量测软件的手簿和全站仪进 行连接，测量出监控点的坐标，保存在手簿中，测量完成后对数据进行 复核，复核无误后对数据进行上传至铁路工程管理平台监测系统，读数 精确到0.1mm。
一、监测依据 二、监测目的 三、监控量测项目 四、监控量测作业及方法 五、监控量测频率及结束时间 六、数据分析及反馈 七、成果资料
一、监控量测依据 1、铁路隧道监控量测技术规程（Q/CR 9218-2015） 2、高速铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10753-2018) 3、监控量测设计（隧综（15）04） 4、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
监控量测频率（双控）
监测断面距开挖面距离
位移速度 （mm/d）
监控量测频率
（0～1）B
≥5
2次/d
（1～2）B
1～5
1次/d
（2～5）B
0.5～1
1次/(2d～3d)
0.2～0.5
1次/(3d)
＞5B
＜0.2
1次/(7d)
备注
五、监控量测频率及结束时间
2、结束时间 考虑到我单位监控量测的实际操作目的和意义，我单位的监控
测点布设： 浅埋地段隧道地表下沉量测，断面布置宜与洞内水平净空变化和拱
顶下沉在同一横断面内。当地表有建筑物时，应在建筑物周围增设下沉 测点。
横断面方向在隧道中心及两侧间距2～5m施设下沉测点，每断面施设 7个测点。监测范围应在隧道开挖影响范围以外。
地表下沉量测应在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开 始，直到衬砌结构封闭，下沉基本停止时为止。