岩石隧道监测方案设计

岩石隧道监测方案设计
一、引言
随着交通、水利、能源等基础设施建设的不断推进，岩石隧道工程日益增多。

为了确保隧道施工和运营期间的安全，对岩石隧道进行有效的监测是至关重要的。

本文旨在设计一套全面、科学、实用的岩石隧道监测方案，为隧道工程的顺利进行和长期稳定提供保障。

二、监测目的
岩石隧道监测的主要目的包括：
1、及时掌握隧道围岩和支护结构的变形、受力情况，评估隧道的稳定性和安全性。

2、为隧道施工提供反馈信息，优化施工工艺和支护参数，确保施工安全和质量。

3、预测隧道可能出现的病害和风险，提前采取防范措施，降低事故损失。

4、为隧道的运营管理提供基础数据，便于制定合理的养护和维修计划。

三、监测内容
（一）围岩变形监测
1、拱顶下沉监测：通过在隧道拱顶设置监测点，采用水准仪或全站仪测量其竖向位移，反映隧道拱顶的下沉情况。

2、周边收敛监测：在隧道周边设置监测点，使用收敛计测量两点之间的距离变化，监测隧道周边的收敛情况。

（二）支护结构受力监测
1、锚杆轴力监测：在锚杆上安装轴力计，测量锚杆所承受的轴向拉力，评估锚杆的支护效果。

2、钢拱架应力监测：在钢拱架上粘贴应变片，监测钢拱架的受力情况，判断其是否处于安全状态。

3、喷射混凝土应力监测：在喷射混凝土表面安装应力计，监测混凝土的应力变化，了解其工作状态。

（三）地下水位监测
通过设置水位观测孔，定期测量地下水位的变化，分析地下水对隧道稳定性的影响。

（四）地质超前预报
采用地质雷达、TSP 等技术，对隧道前方的地质情况进行预报，提前发现不良地质体，为施工提供指导。

四、监测方法和仪器
（一）监测方法
1、人工监测：定期由监测人员使用仪器进行测量，数据记录在监测表格中。

2、自动化监测：采用自动化监测设备，如全站仪自动监测系统、光纤光栅监测系统等，实现实时、连续监测，并将数据自动传输至数据处理中心。

（二）监测仪器
1、水准仪：用于测量拱顶下沉和地表沉降。

2、全站仪：精度高，可同时测量水平位移和竖向位移。

3、收敛计：测量隧道周边收敛。

4、轴力计、应变片、应力计：分别用于测量锚杆轴力、钢拱架应力和喷射混凝土应力。

5、水位计：测量地下水位。

6、地质雷达、TSP 设备：进行地质超前预报。

五、监测点布置原则和方案
（一）布置原则
1、重点部位优先：在隧道的洞口段、浅埋段、断层破碎带等地质条件复杂和受力较大的部位加密监测点。

2、均匀分布：在隧道纵向和环向均匀布置监测点，以全面反映隧道的变形和受力情况。

3、便于观测和保护：监测点应设置在便于观测和不易被施工破坏
的位置。

（二）布置方案
1、拱顶下沉监测点：沿隧道中线每隔 5 10m 设置一个。

2、周边收敛监测点：在拱腰和边墙部位，每隔 5 10m 设一对监测点。

3、锚杆轴力监测点：选择代表性的锚杆进行监测，每隔 20 30m
布置一组。

4、钢拱架应力监测点：在拱架的关键部位，如拱顶、拱腰、边墙等，每隔 10 20m 布置一组。

5、喷射混凝土应力监测点：与钢拱架应力监测点对应布置。

6、地下水位监测孔：在隧道两侧每隔 50 100m 布置一个。

六、监测频率和预警值
（一）监测频率
1、施工期间：根据隧道的施工进度和地质条件，一般在开挖面距
监测断面 2 倍洞径以内时，每天监测 1 2 次；在开挖面距监测断面 2 5 倍洞径时，每 2 天监测 1 次；在开挖面距监测断面大于 5 倍洞径时，
每周监测 1 2 次。

2、运营期间：每月监测 1 2 次，在特殊情况下（如暴雨、地震等）应加密监测。

根据隧道的设计文件和相关规范，结合工程实际情况，确定各项监
测指标的预警值。

当监测数据达到预警值的 70%时，视为黄色预警，
应加强监测和分析；当监测数据达到预警值时，视为红色预警，应立
即停止施工或采取相应的应急措施。

七、数据处理与分析
（一）数据采集
监测数据应及时、准确地采集，并进行记录和整理。

对于自动化监
测设备，应定期对数据进行备份和检查，确保数据的完整性和可靠性。

（二）数据处理
对采集到的数据进行处理和修正，消除误差和异常值。

采用统计分析、回归分析等方法，对监测数据进行分析，提取有用信息。

（三）成果报告
根据数据处理和分析结果，编制监测成果报告。

报告应包括监测项目、监测方法、监测数据、数据分析、结论和建议等内容，并及时提
交给相关部门和人员。

八、监测管理与质量控制
（一）监测管理
建立完善的监测管理制度，明确监测人员的职责和工作流程。

加强
与施工、监理等单位的沟通和协调，确保监测工作的顺利进行。

对监测仪器进行定期校准和维护，保证仪器的精度和可靠性。

监测人员应经过专业培训，具备相应的资质和技能。

在监测过程中，应严格按照操作规程进行操作，确保监测数据的质量。

九、结语
岩石隧道监测是一项复杂而重要的工作，通过科学合理的监测方案设计，可以及时掌握隧道的变形和受力情况，为隧道工程的安全施工和运营提供有力保障。

在实际监测工作中，应根据工程的具体情况，不断优化监测方案，提高监测数据的准确性和可靠性，为隧道工程的建设和管理提供更好的服务。