西安岭隧道监控量测专项方案(新)

目录
1.编制依据及范围 (1)
1.1.编制依据 (1)
1.2.编制范围 (1)
2.工程概况 (1)
3.监测目的 (2)
4.作业准备 (3)
5.监测项目 (3)
6.设备配置 (4)
7.监控量测施工程序及工艺流程 (4)
8.断面布设原则 (5)
8.1.拱顶下沉和水平收敛断面 (5)
8.2地表沉降断面 (6)
9.测点布设原则 (7)
9.1拱顶下沉和水平收敛测点 (7)
9.2地表沉降测点 (8)
10.测点顺序号及编号说明 (8)
10.1.地表沉降点的顺序号编号规则 (8)
10.2.拱顶下沉及周边收敛测点编号规则 (9)
11.量测频率 (9)
11.1.洞内、外观察 (9)
11.2.拱顶下沉和水平收敛监测 (9)
11.3地表沉降监测 (10)
12.监测管理值 (10)
12.1管理等级及对应措施 (10)
12.2变形总量管理值 (10)
12.3变形速率管理值 (11)
12.4初期支护表观现象 (12)
12.5变形时态曲线特征 (12)
13.监测方法 (12)
14.测试精度要求 (14)
15.监测工作管理 (14)
15.1.三级报检制度 (14)
15.2.预警处理措施 (15)
15.3.项目管理机构 (15)
15.4.工区管理机构 (15)
16.监测信息反馈 (16)
17.质量保证措施 (17)
18.安全保证措施 (18)
19.附表 (19)
西安岭隧道监控量测专项方案
1.编制依据及范围
1.1.编制依据
1）《新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程隧道施工监控量测实施方案（试行）》；
2）新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道西安岭隧道设计文件；
3）《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9511-2015）；
4）《铁路隧道监控量测标准化实施细则》
（工管办函【2014】92号）；
5）《煤运通道项目建设管理规定（修订）》
6）设计要求和环境、地质条件。

1.2.编制范围
西安岭隧道左线DK765+275.72～DK783+339，西安岭隧道右线DK765+283.74～DK783+353、0#斜井、鞍桥沟斜井（1#）、大石窑斜井（2#）、阳坡沟斜井（3#）、虎泉沟斜井（4#）、白云山斜井（5#）。

2.工程概况
本项目为新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHSS-5标段，位于河南省三门峡市卢氏县境内。

西安岭隧道为标段的重点工程，为I级风险隧道，围岩级别为Ⅱ-V级。

隧道穿越岩层主要为长石石英砂岩互层夹火质板岩煤层，岩质产状变化较大。

本隧道埋深较深，局部存在断层破碎带、岩爆和发生软岩大变形可能。

西安岭隧道(左18.063km、右18.069.km)，设辅助导坑斜井6座，隧道起止里程、长度见表2.1。

隧道工程统计表表2.1
西安岭隧道正洞为单线双洞隧道，采用复合式衬砌支护，斜井为双车道无轨斜井，采用喷锚式衬砌及整体式衬砌支护。

隧道建筑限界采用《标准轨距铁路建筑限界》中“隧限2A”标准，接触网刚性悬挂地段拱部预留200mm接触网悬挂高度，隧道断面参数具体见表2.2。

蒙华铁路隧道断面参数表表2.2
3.监测目的
1）通过监控量测，了解施工期地层，支护结构与周边环境的动态变化，明确施工对地层、支护结构和周边环境的影响程度以及可能产生安全事故的薄弱环节，预测结构变形发展趋势，及时对其安全做出评估，同时综合各种信息进行预警和报警，使有关各方面有时间及时做出反应，防止事故的发生。

2）监控量测能客观、真实、全面地掌握隧道围岩、支护结构及周边环境安全的关键指标，确保工程安全，也为可能的纠纷提供处理
依据和独立、客观、公正的监测数据。

3）监测工作真正发挥优化设计和反馈指导施工作用（而不是仅仅满足于收集资料和提交报表），对可能出现的各种突发情况提出建议措施，提高本项目信息化施工水平，具有较大的社会效益和经济效益。

4）优化工程设计。

通过研究监测成果，判断结构的安全稳定性。

有助于对工程设计进行修改，并通过监测数据与理论上的工程特性指标进行比较，以便了解设计的合理程度。

5）提供判断围岩和支护体系基本稳定的依据，确定二次衬砌的施作时间。

6）验证支护结构设计，为支护结构设计和施工方案修订提供反馈信息。

7）积累资料，为今后类似工程或提供借鉴，并为隧道运营后养护与维修提供可靠的原始数据。

8）监控量测与信息化管理相结合，切实提高现场施工监控量测管理水平。

4.作业准备
1）西安岭隧道施工组织设计和开工报告已经编制并报审。

2）由专业的监控量测人员组成的现场监控量测小组已成立，人员到位，且已组织技术人员认真学习实施性施工组织设计及设计图，熟悉隧道设计要求、相关技术标准以及各项技术文件。

3）配备量测用的全站仪、数码相机以及电脑等。

5.监测项目
监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。

量测项目分为必测项目和选测项目两大类。

一般地段原则上只做必测项目，选测项目按隧道工程实际需要进行施做。

目前西安岭隧道，只进行必测项目（表5.1）的实施，需要进行选测项目施做时，再单独进行方案设计，本方案不对选测项目进行设计。

监控量测必测项目表5.1
6.设备配置
西安岭隧道共划分为隧道进口（0#斜井）+5座斜井+隧道出口7个工点进行施工，现以1个工点设备进行配置；其他工点采用相同配置。

每个监测小组主要设备配置表表6.1
7.监控量测施工程序及工艺流程
每个断面为一个完整的作业区。

施工程序为：施工准备→埋设断面测点→采集数据→进行数据整理分析→录入信息化系统→信息反馈指导施工→检验验收。

具体流程如图7.1所示：
图7.1 监控量测工艺流程图
8.断面布设原则
8.1.拱顶下沉和水平收敛断面
隧道断面净空变形量测包括净空变化、拱顶下沉量测，所有测点应设置在同一断面，其量测断面间距应根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法及工程重要性等因素确定。

具体按表8.1及表8.2规定进行。

拱顶下沉和水平收敛监测断面间距（一般地段） 表8.1
围岩级别 断面间距（m ）
单线正洞 单双车道辅助坑道
Ⅴ 5m/处 10m/处 Ⅳ 20m/处
30m/处
Ⅲ（软质岩） 50m/处 Ⅲ（硬质岩）
不设置 II
不设置
现场调查与资料调研
隧道设计 监控量测实施细则
环境及工程安全性评估
环境及安全是否满足要求
调整设计参数，提变更设计建议 报监理、业主、设计单位
变更设计
隧道施工 隧道施工 监控量测 判定基准
理论分析 特殊要求
经验类比
备注：
1）III级软质岩主要指：砂岩、片岩、板岩、页岩、泥质砂岩、砂砾岩、泥灰岩等。

2）III级硬质围岩、II级围岩原则上不布设监测断面。

拱顶下沉和水平收敛监测断面间距（特殊地段）表8.2
备注：特殊地段根据表8.2布设监测断面，特殊地段指：
①掌子面施工时，有掉块、坍方等的地段；
②初期支护有开裂、剥落等的地段；
③需要进行设计调整的段落（进行一定的监测，为动态调整支护参数、施工方法等提供参考，验证调整效果）；
④存在断面扩大的地段（横通道、综合洞室、汇车道、斜井交叉口等）。

⑤不良地质地段（主要指土体、水平层软质岩、岩爆、软岩大变形、富水区、煤系地层、断层破碎带等）。

⑥其它需布设量测断面地段
⑦各断面布设间距误差控制在“断面间距的10%”以内。

8.2地表沉降断面
1）西安岭隧道正洞
西安岭隧道正洞只有出口存在浅埋段，详细里程为：隧道左线DK783+100~339，埋深为7.0米～20米；隧道右线YDK783+150～DK783+353，埋深7.5米-20米，设置监测断面间距按表8.3执行。

地表沉降监测断面间距（正洞） 表8.3
2）辅助坑道
辅助坑道地表沉降断面设置，根据洞顶地形条件，设置1～3组，断面间距10米。

备注：
1）H0为隧道埋深，H 为隧道开挖高度，B 为隧道开挖宽度； 2）地表沉降测点应在隧道开挖前布设；
3）地表沉降断面与洞内监测断面应尽量布置在同一断面。

9.测点布设原则
9.1拱顶下沉和水平收敛测点
1）拱顶下沉监控量测测点均按一个进行布置，布置于该断面隧道拱顶中线位置；隧道净空变化测点个数根据工法不同而有所差异。

具体如下图所示：
（a ）全断面法（单位：cm ） （b ）两台阶法（单位：cm ）
图9.1 拱顶下沉和水平收敛测点布设示意图
2）拱顶下沉和水平收敛测点应布置在同一断面上。

3）初期支护应与围岩密贴，测点埋设在钢架、格栅等初期支护上。

4）测点应在初期支护后立即埋设。

5）初始读数应在测点埋设12小时内读取。

6）拱顶下沉测点应埋设在拱顶轴线附近，数值采用绝对高程，周期性复核后视点，保证其数据的可靠性。

9.2地表沉降测点
1）地表沉降测点应在隧道开挖前布设，每个量测断面内布设7个点，点间横向间距为2～5m，按图9.2所示进行布置，在隧道中线附近测点应适当加密（Ho为隧道埋深、B为隧道开挖宽度）。

图9.2 地表沉降横向测点布置示意图
2）隧道中线两侧监测范围不应小于错误!未找到引用源。

当对地表沉降有特殊要求时，监测间距应适当加密，范围应适当加宽。

3）基准点应设置在隧道施工影响范围以外稳定处，并设置复核性测点，保证其数据可靠性。

10.测点顺序号及编号说明
10.1.地表沉降点的顺序号编号规则
沿铁路里程增大方向，线路中线位置的测点顺序为00，左侧顺序号为奇数（01,03,05,07,09），右侧顺序号为偶数（02,04,06,08,10），由中心线向外依次增大，见图10.1。

图10.1 隧道地表沉降测点编号示意图
10.2.拱顶下沉及周边收敛测点编号规则
拱顶下沉测点的顺序编号，沿铁路里程增大方向，线路中线位置的测点编号为00，周边收敛测点的顺序号编码规则，沿铁路里程前进方向，中线左侧测点编号为奇数（01,03），右侧为偶数（02,04,），成对编号，由中心线向外依次增大，见图10.2。

图10.2 拱顶下沉、水平收敛测点编号示意图
11.量测频率
11.1.洞内、外观察
每施工循环记录一次，必要时加大观察频率。

11.2.拱顶下沉和水平收敛监测
1）一般为1次/天。

2）台阶法施工，下部开挖过程中，频率为2次/天。

3）出现异常情况时，根据现场管理要求，加大监测频率。

4）当变形趋于稳定时，监测频率按表11.1进行。

变形趋于稳定时的监测频率表11.1
5）在初期支护稳定后，可停止该断面的监测。

初期支护稳定须同时满足以下条件：
①初期支护表观现象正常；
②拱顶下沉和水平收敛平均变形速率小于1mm/d，且持续1个月以上；
③变形时态曲线已经收敛。

11.3地表沉降监测
1）一般为1次/天。

2）出现异常情况时，应加大监测频率。

3）在二次衬砌施工通过监测断面错误!未找到引用源。

距离后（H0为该断面隧道埋深，B为该断面隧道开挖宽度），且地表沉降变形时态曲线已经收敛，可停止该断面监测。

12.监测管理值
采用变形总量、变形速率、初期支护表观现象和变形时态曲线等4项对隧道施工安全进行综合等级管理。

变形总量与变形速率应控制在管理等级范围内，及时巡视观察初支表观有无异常，同时结合变形时态曲线形态进行综合分析处理。

12.1管理等级及对应措施
管理等级及对应措施表12.1
12.2变形总量管理值
一般地段变形总量管理等级表12.2
备注：本表所建议变形总量管理等级应结合现场施工情况进行动态调整；
台阶法开挖时拱顶下沉和水平收敛变形总量管理值分配表12.3
备注：本表按隧道各分部开挖工序制定，其中（%）为各分部累计变形量相对于对应变形总量的百分比。

12.3变形速率管理值
一般地段变形速率管理等级表12.4
备注：本表所建议变形速率管理等级应结合现场施工情况进行动态调整。

12.4初期支护表观现象
隧道施工过程中应对隧道初期支护表观进行观察，当初期支护出现表9.7所述现象时，应及时进行信息反馈，并采取相应工程措施。

需要采取工程措施的初期支护表观现象 表12.5
12.5变形时态曲线特征
图12.1 变形时态曲线特征图
当变形处于初期匀速变形阶段和平稳发展阶段时，隧道处于相对安全的状态；围岩变形过程中，在围岩不失稳的正常情况下，在量测断面附近进行开挖施工时，受施工扰动，存在一定的变形加速现象，属于正常加速，其余变形加速属于异常加速。

异常加速是围岩失稳的征兆，隧道施工安全存在威胁，应进行预警。

变形时态曲线在管理等级中的体现 表12.6
13.监测方法
13.1.洞内、外观察
洞内开挖面观察：开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比，此项工作由地质预报单位或专业地质工程师进行整理。

洞内已施工地段观察：喷射混凝土、钢拱架或格栅钢架变形等工作状态。

主要观察内容如下：
①初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录，要特别注意喷混凝土是否开裂和剥落。

②钢拱架或格栅钢架有无扭曲变形、整体下沉等现象；
③拱架或围岩有无异响。

洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。

13.2.拱顶下沉和水平收敛监测
拱顶下沉和水平收敛监测采用全站仪配合反射膜片进行。

测点埋设：采用直径不小于20mm的螺纹钢，尾端（隧道洞内方向）进行45°斜切形成斜切面或者端部焊接钢板，斜切面处或钢板上面粘贴测量专用反射膜片（不小于1cm×1cm）。

标识要求：测点布设以后，在测点位置用红色油漆做醒目标识，每个断面左右侧各布设1个标示牌，及时记录展示相关信息，监测点上严禁悬挂物品。

量测标示牌
保护要求：测点及时进行布设，并做好保护，防止破坏。

现场监
测与施工必须紧密配合，施工现场应提供监测工作时间，保证监测工作的正常进行，监测测点的埋设计划应列入工程施工进度控制计划中。

破坏与松动处理要求：如果测点被破坏，应在被破坏测点附近补埋，重新进行数据采集；如果测点出现松动，则应及时加固，重新读取初读数。

13.3.地表沉降监测
地表沉降监测采用全站仪进行，沉降测点埋设时先在地表钻孔，然后埋入沉降测点，外露1～2cm，四周用混凝土填实。

测点一般采用直径20～30mm，长50～100cm半圆头钢筋制成。

14.测试精度要求
拱顶下沉、水平收敛、地表沉降测试精度为±1.0mm。

采用测距精度不小于2±2ppm的全站仪，自由设站非接触进行监测能满足测试精度要求，但当设站点与监测点距离增大时，测量中误差会逐步增大。

因此，施测时设站点与监测点距离不宜过大，应控制在100米范围以内，同时保障测试环境的其他要求。

15.监测工作管理
15.1.三级报检制度
1）监控量测工作纳入施工工序，围岩量测纳入施工检验批流程管理，埋点在初期支护后进行，初期支护完成后及时进行监控量测测点埋设工作，由现场技术人员自检合格并及时采集监控量测初始值（读取三次数据的平均值）后，由工区质检工程师向现场监理工程师报验，埋点和采集的初始值不满足方案要求，或已到埋点里程未进行埋设，严禁进行下道工序施工。

2）监控量测小组每天监控量测前，先报现场监理工程师，由现场监理工程师监督进行测量和数据上传，确保数据真实有效。

3）监控量测工作实行三级报检制度，第一级由量测小组组长向工区技术负责人报检，工区技术负责人复核无误后向工区质检工程师报检，工区质检工程师检查合格后，向现场监理工程师报检；现场监
理工程师检查合格后方能进行下道工序或进洞施工。

15.2.预警处理措施
预警处理：绿色为正常施工；出现黄色预警监测预报小组组长立即报工区技术负责人、项目部工程部部长、现场监理和监理站，加密观测，并在3小时内制定相应的处理措施，确保洞内施工安全后，方可撤销预警；
出现红色预警监测预报小组组长应立即上报工区负责人和值班安全员，立即启动应急预案，停止施工并撤出洞内施工人员，并上报项目部、业主指挥部和监理项目部，由指挥部组织施工单位、监理单位和设计单位现场勘查研究处理措施，或由指挥部委托设计单位、监理单位与施工单位现场研究确定处理措施，直到按处理措施实施并围岩稳定后，方可撤销预警，正常施工。

15.3.项目管理机构
监控量测实行项目部统一管理，各工区具体执行的二级管理模式。

项目部负责总体业务指导、培训、协调配合设计、监理、建设单位制定技术措施等，并为各工区监控量测提供技术支持，督导数据采集、量测频率、测点布置、施测方法等环节是否按规范要求进行，成立以项目经理为组长，项目总工、安全总监为副组长，工程部、测量队、工区技术负责人组员的监控量测领导小组；小组办公室设置在测量队，定期对各工区监控量测执行情况进行检查和指导。

15.4.工区管理机构
各工区组建监控量测领导小组，组长分别由各工区长担任，副组长分别由各工区技术负责人担任，各工区监控量测小组服从项目部监控量测领导小组的领导，负责监控量测数据的采集，通过量测数据进行回归分析，即时反馈信息，指导施工，并对原始数据进行归档。

同时对人员必须做到相对稳定。

15.5.考核制度
1）奖罚制度
项目部与工区监控量测小签订责任书，每周对工区监控量测工作
开展情况进行检查，每月进行汇总。

对于监控量测工作开展好的小组设立监控量测将进行单独奖励，对工作开展不好的小组全体进行罚款，情况严重的对量测小组组长及工区负责人进行撤职处理，并在工区月绩效考核中进行相应扣分。

2）预警调查制度
出现黄色预警，由工区项目部工程部长、安全部长及工区技术负责人组成专项调查小组，对预警原因进行调查、查找原因，形成专项报告上报监理站及项目经理；若是未按设计施工或监控量测工作误差导致，则将对工区负责人、工区技术负责人、量测小组组长进行相应处罚。

出现红色预警，由项目经理组织全体监测领导小组成员，对预警原因进行调查，形成专项调查报告；上报业主、设计院、监理项目部。

若是由未按设计施工或监控量测工作误差导致，将对工区负责人、工区技术负责人、量测小组组长进行撤换。

16.监测信息反馈
1）各工区监控量测实施后，2小时内将量测数据上传至隧道施工监测信息化平台系统，及时反馈监测信息。

2）根据反馈信息，分析监测数据，核查现场情况，提出相应的工程对策与建议。

3）项目部工程部按月、季组织各工区监控量测小组成员进行阶段分析，分析总结监测数据，了解和掌握支护结构变形规律，对施工情况进行评价，形成阶段分析报告，指导后继施工。

17.质量保证措施
1）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。

2）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。

3）积极配合监理、设计单位做好对监测工作的检查、监督和指导，及时向监理、设计单位报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录，工程完成后，根据监测资料整理出监测分析总报告纳入竣
工资料中。

4）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、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。

5）量测仪器设备在使用前和使用过程中必须进行定期的检查、校对和率定。

测点布置时应避开钢架和脱空回填处，并保证测点打入围岩，并且不少于初支厚度，不得将测点焊接在钢架上。

6）监控量测数据必须按照规定的频率连续、不间断采集。

为提高观测数据的准确性，减少误差，监测人员、设备应尽量固定，使监测工作在基本相同的情况下完成。

7）监控量测人员应有高度的责任感，实事求是开展工作，严禁弄虚作假，确保数据的真实性。

8）对监控量测的数据要及时采集、及时上传、及时整理分析,对异常数据应及时查找原因、对异常监测点及时复测”。

9）监控量测资料已作为竣工文件之一，因此，施工过程中应根据建设单位要求，加强资料收集、整理工作。

10）监控量测的主要目的是保证隧道施工安全，因此，应按设计或规范要求及时进行信息反馈，以便及时采取工程应对措施。

18.安全保证措施
1）监控量测工作必须贯穿整个隧道施工过程，严格执行不量测不进洞的原则。

2）各工区每日将当日监控量测相关数据进行整理，采用黑板悬挂至洞口。

3）当日监控量测工作正常开展，监控数据无异常，并报现场监理工程师同意后，于洞口悬挂监控量测无异常，准许进洞的标识后施工人员才能进洞施工。

4）监控量测人员必须经过隧道施工安全教育培训，掌握安全操作技术和安全生产基本知识。

进洞前必须正确佩戴安全帽等劳动保护用品。

5）监控量测作业区域照明的光照度必须满足数据采集和作业人员安全操作的需要。

6）隧道内观察应在开挖工作面和已施工地段分别进行，随时观察掌子面、初期支护的工作状态。

7）监控量测使用的作业台架、升降梯等必须安设牢固，作业时操作人员必须系安全带。

8）在安装量测仪器或进行钻孔时，发现岩壁松软、掉块或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异常情况时，必须停止钻进，立即上报有关部门。

19.附表
附件A：拱顶（地表）下沉量测记录表
附件B：隧道净空变化量测记录表
附件C: 西安岭隧道监控量测断面布置表
19
附件A：拱顶（地表）下沉量测记录表
测读者：计算者：复核者：
20
附表B：隧道净空变化量测记录表
测读者：计算者：复核者：
21。