隧道监控量测的项目及应用
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选测项目（B类量测）是指在重点 和有特殊意义的隧道或区段进行补充的 量测，用来判断隧道开挖过程中围岩的 应力状态、支护衬砌效果。主要包括围 岩内部变形、地表沉陷、锚杆轴力和拉 拔力、衬砌内力、围岩压力和围岩物理 力学指标等。这类量测技术较复杂，费 用较高，通常根据实际需要，选取部分 项目进行量测。
量测手段的选用，应根据量测项 目和国内仪器的现状来选用。一般应选 择简单、可靠、耐久、成本低的量测手 段，并要求被测的物理量概念明确，量 值显著，量测范围大，测试数据便于分 析，易于实现对设计、施工的反馈。
开挖后尽快埋设测点，并测取初 读数，要求12h内完成；
测点（测试断面）应尽可能靠近 开挖面，要求在2m以内；
读数应在重锤稳定或张力调节器 指针稳定指示规定的张力值时读取；
当相对位移值较 大时，要注意消除换孔 误差；
测试频率应视围岩 条件、工程结构条件及 施工情况而定。
整个量测过程中， 应作好详细记录，并随 时检查有无错误。 数据记录
现场监控量测时， 量测组人员对量测数据 一一认真填写，并对有关 量测数据及时进行处理。
图1 净空位移布置图
结束语
在监控量测过程 中，对出现的问题首先 及时口头报警，然后以 公文的方式进行分析并 提出建议，可在很大程 度上避免了隧道施工中
图2
危险事件的发生。在类 似的工程中，必须成立动态监测组， 建立更为快捷有效的报警和信息反馈机 制，以便尽快地反馈信息并能够有效地 指导施工，完善设计。
收敛计的选择，一般应根据洞室 断面大小、围岩类型、变形量大小等选 定，具体选择如下
卷尺式收敛计使用操作方便，体 积小，质量轻，应优先选择使用；
当洞室断面尺寸很大（大于 20m），或温度变化较大，或对变形量 测精度较高的地下洞室 ，则应选择钢 丝式收敛计；
杆式收敛计适用于洞径小，变形 大的隧洞。 测试方法及注意事项
现场量测计划
在初步调查的基础上，依据隧道
所处的地质条件、工程概况、量测目 的、施工方法、工期和经济效果编制现 场量测计划。
量测项目的确定及量测手段的 选择
量测项目分为必测项目A和选测项 目B。
必测项目（A类量测）指施工时 必须进行的常规量测，用来判别围岩 稳定及衬砌受力状态，指导设计施工 的经常性量测。主要包括洞内观察、 隧道净空变形和拱顶下沉量测等。浅 埋隧道尚应作地表沉陷量测。这类量 测方法简单、可靠，对修改设计和指 导施工起重要作用。
测试断面的确定与测点布置
测试断面的确定 测试断面有两种，一是单一的测
试断面，二是综合的测试断面。 把单项或常用的几项量测内容组
成一个测试断面，了解围岩和支护在这 个断面上各部位的变化情况，这种测试 断面即为单一的测试断面。
把几项量测内容有机地组合在一 个测试断面里，使各项量测内容、各 种量测手段互相校验，综合分析测试 断面的变化，这种测试断面称为综合 测试断面。 测点的布置
监控量测项目与内容
地质和支护状态现场观察
开挖面附近的围岩稳定性，围岩 构造情况，支护变形与稳定情况，准确 掌握围岩情况。
岩体（岩石）力学参数测试
抗压强度，变形模量，粘聚力， 内摩擦角，泊松比。
应力应变测试
岩体原岩应力，围岩应力、应 变，支护结构的应力、应变。
压力测试
支护上的围岩压力，渗水压力。
位移测试
204 TRANSPOWORLD 2011No.3/4 (Feb)
挖过程中围岩变形的全过程。如果需要 了解地表下沉量的大小，可在地表钻孔 埋设单点或多点位移计进行量测。
地表沉降量测频率，在量测区间 内，当开挖面距量测断面前后距离d ＜2D， 每天1~2次； 2D ＜d＜5D时， 每两日量测一次；当d＜5D 时，每周量 测一次。
在测试断面上测点的布置，主要 是依据断面形状、围岩条件、开挖方 式、支护类型等因素进行布置。在量测 中，可根据具体情况决定布设数量，进 行适当的调整。
净空位移量测的测线布置
由于观测断面形状、围岩条件、 开挖方式的不同，测线位置、数量亦有 所不同，没有统一的规定，具体实施可 结合开挖方法、开挖地段、埋深而定 （见图1）。
B桥梁隧道 RIDGE&TUNNEL
隧道监控量测的项目及应用
文/李亚军
监控量测的目的和项目
监控量测目的
掌握围岩力学形态的变化和规律。 评价围岩和支护系统的稳定性、 安全性。 验证、修改设计参数。 为隧道工程设计与施工积累资料。 及时预报围岩险情，防止事故 发生。 指导安全施工，修正施工参数或 施工工序。 对隧道未来性态作出预测。 法律及公证的需要。经过计量认证 的观测单位，其所提供的加盖有CMA章 的观测结果，具有公证效力。对由于工程 事故而引起的责任和赔偿问题，观测资料 有助于确定其原因和责任。
收敛计按传递位移媒介的不同， 可分为三种：卷尺式收敛计、钢丝式收 敛计和杆式收敛计。虽然类型不同，但 组成基本相同，主要包括
传递位移部份（钢卷尺、钢丝 等）；
测力装置（保持卷尺或钢丝等在 测量时恒力，如弹簧称）；
测读位移设备（如测微百分表、 数显收敛计则直接显示测微读数）；
测点连接器（单向连接销式及球 形铰接式等）。
作者单位：河北省成安县交通局公路站
图3
图4 地表沉降量测区间
2011年第3/4期 (2月) 《交通世界》 205
拱顶下沉量测的测点，一般可与 净空位移测点共用，这样既节省了安设 工作量，更重要的是使测点统一，测试 结果能够互相校验。
围岩内部位移测孔的布置 围岩内部位移测孔布置，除应考 虑地质、隧道断面形状、开挖等因素 外，一般应与净空位移测线相应布设， 以便使两项测试结果能够相互印证，协 同分析与应用。一般每100~500m设一 个量测断面，测孔布置见图2。 地表、地中沉降测点布置 地表、地中沉降测点的布置，原 则上主要测点应布置在隧道中心线上， 并在与隧道轴线正交平面的一定范围内 布设必要数量的测点，一般至少布置11 个测点，两测点的距离为2～5m。在隧 道中线附近测点应布置密些，远离隧道 中线应疏些（见图3）。并在有可能下 沉的范围外设置不会下沉的固定测点。 纵向布置，由于浅埋隧道距地表 较近，地质条件复杂，岩（土）性极 差，施工时多用台阶分部开挖，因此， 纵向断面布置测点的超前距离为隧道距 地表深度h与上台阶高度h1之和（即h+ h1）。于是整个纵向测定区间的长度为 （h+ h1）+（2～5）D+h’（h’为上 台阶开挖超前下台阶的距离）（如图4 所示）。如果采用全断面开挖，为了掌 握地表下沉规律，应从工作面前方2D （隧道直径）处开始量测地表下沉。 地质素描 与隧道施工进展同步进行的洞内 围岩地质（和支护状况）的观察及描 述，通常称为地质素描。它是隧道设计 和施工过程中不可缺少的一项重要地质 详勘工作，是围岩工程地质特性和支护 措施的合理性的最直观、最简单、最经 济的描述和评价。 地表沉降 地表沉降及量测频率 对于浅埋隧道地表沉降以及沉降 的发展趋势是判断隧道围岩稳定性的一 个重要标志。用水准仪在地面量测，简 易可行，量测结果能反映浅埋隧道在开
围岩位移（含地表沉降），支护 结构位移。
温度测试
岩体（围岩）温度，洞内温度， 洞外温度。
物理探测
弹性波（声波）测试，即纵波速 度vp 、横波速度vs、动弹性模量Ed、 动泊松比μdp。
以上监测项目，一般分为应测项 目和选测项目。应测项目是现场量测的 核心，它是设计、施工所必需进行的经 常性量测。选测项目是由于不同地质、 工程性质等具体条件和对现场量测要取 得的数据类型而选择的测试项目。
数据整理及信息反馈 将每次的量测数据，经整理绘出 相关曲线以便分析研究。 根据量测数据及时整理，把信息 及时反馈到项目技术负责人，为施工提 供可靠地科学数据。
坑向坑道方向的
位移是围岩动态的最显著表现，最能反 映出围岩（或围岩加支护）的稳定性。 因此对坑道周边位移的量测是最直接、 最直观、最有意义、最经济和最常用的 量测项目。为量测方便起见，除对拱 顶、地表下沉及底鼓可以量测绝对位移 值外，坑道周边其它各点，一般均用收 敛计量测其中两点之间的相对位移值， 来反映围岩位移动态。3.3.2收敛计种 类及选择
量测手段的选用，应根据量测项 目和国内仪器的现状来选用。一般应选 择简单、可靠、耐久、成本低的量测手 段，并要求被测的物理量概念明确，量 值显著，量测范围大，测试数据便于分 析，易于实现对设计、施工的反馈。
开挖后尽快埋设测点，并测取初 读数，要求12h内完成；
测点（测试断面）应尽可能靠近 开挖面，要求在2m以内；
读数应在重锤稳定或张力调节器 指针稳定指示规定的张力值时读取；
当相对位移值较 大时，要注意消除换孔 误差；
测试频率应视围岩 条件、工程结构条件及 施工情况而定。
整个量测过程中， 应作好详细记录，并随 时检查有无错误。 数据记录
现场监控量测时， 量测组人员对量测数据 一一认真填写，并对有关 量测数据及时进行处理。
图1 净空位移布置图
结束语
在监控量测过程 中，对出现的问题首先 及时口头报警，然后以 公文的方式进行分析并 提出建议，可在很大程 度上避免了隧道施工中
图2
危险事件的发生。在类 似的工程中，必须成立动态监测组， 建立更为快捷有效的报警和信息反馈机 制，以便尽快地反馈信息并能够有效地 指导施工，完善设计。
收敛计的选择，一般应根据洞室 断面大小、围岩类型、变形量大小等选 定，具体选择如下
卷尺式收敛计使用操作方便，体 积小，质量轻，应优先选择使用；
当洞室断面尺寸很大（大于 20m），或温度变化较大，或对变形量 测精度较高的地下洞室 ，则应选择钢 丝式收敛计；
杆式收敛计适用于洞径小，变形 大的隧洞。 测试方法及注意事项
现场量测计划
在初步调查的基础上，依据隧道
所处的地质条件、工程概况、量测目 的、施工方法、工期和经济效果编制现 场量测计划。
量测项目的确定及量测手段的 选择
量测项目分为必测项目A和选测项 目B。
必测项目（A类量测）指施工时 必须进行的常规量测，用来判别围岩 稳定及衬砌受力状态，指导设计施工 的经常性量测。主要包括洞内观察、 隧道净空变形和拱顶下沉量测等。浅 埋隧道尚应作地表沉陷量测。这类量 测方法简单、可靠，对修改设计和指 导施工起重要作用。
测试断面的确定与测点布置
测试断面的确定 测试断面有两种，一是单一的测
试断面，二是综合的测试断面。 把单项或常用的几项量测内容组
成一个测试断面，了解围岩和支护在这 个断面上各部位的变化情况，这种测试 断面即为单一的测试断面。
把几项量测内容有机地组合在一 个测试断面里，使各项量测内容、各 种量测手段互相校验，综合分析测试 断面的变化，这种测试断面称为综合 测试断面。 测点的布置
监控量测项目与内容
地质和支护状态现场观察
开挖面附近的围岩稳定性，围岩 构造情况，支护变形与稳定情况，准确 掌握围岩情况。
岩体（岩石）力学参数测试
抗压强度，变形模量，粘聚力， 内摩擦角，泊松比。
应力应变测试
岩体原岩应力，围岩应力、应 变，支护结构的应力、应变。
压力测试
支护上的围岩压力，渗水压力。
位移测试
204 TRANSPOWORLD 2011No.3/4 (Feb)
挖过程中围岩变形的全过程。如果需要 了解地表下沉量的大小，可在地表钻孔 埋设单点或多点位移计进行量测。
地表沉降量测频率，在量测区间 内，当开挖面距量测断面前后距离d ＜2D， 每天1~2次； 2D ＜d＜5D时， 每两日量测一次；当d＜5D 时，每周量 测一次。
在测试断面上测点的布置，主要 是依据断面形状、围岩条件、开挖方 式、支护类型等因素进行布置。在量测 中，可根据具体情况决定布设数量，进 行适当的调整。
净空位移量测的测线布置
由于观测断面形状、围岩条件、 开挖方式的不同，测线位置、数量亦有 所不同，没有统一的规定，具体实施可 结合开挖方法、开挖地段、埋深而定 （见图1）。
B桥梁隧道 RIDGE&TUNNEL
隧道监控量测的项目及应用
文/李亚军
监控量测的目的和项目
监控量测目的
掌握围岩力学形态的变化和规律。 评价围岩和支护系统的稳定性、 安全性。 验证、修改设计参数。 为隧道工程设计与施工积累资料。 及时预报围岩险情，防止事故 发生。 指导安全施工，修正施工参数或 施工工序。 对隧道未来性态作出预测。 法律及公证的需要。经过计量认证 的观测单位，其所提供的加盖有CMA章 的观测结果，具有公证效力。对由于工程 事故而引起的责任和赔偿问题，观测资料 有助于确定其原因和责任。
收敛计按传递位移媒介的不同， 可分为三种：卷尺式收敛计、钢丝式收 敛计和杆式收敛计。虽然类型不同，但 组成基本相同，主要包括
传递位移部份（钢卷尺、钢丝 等）；
测力装置（保持卷尺或钢丝等在 测量时恒力，如弹簧称）；
测读位移设备（如测微百分表、 数显收敛计则直接显示测微读数）；
测点连接器（单向连接销式及球 形铰接式等）。
作者单位：河北省成安县交通局公路站
图3
图4 地表沉降量测区间
2011年第3/4期 (2月) 《交通世界》 205
拱顶下沉量测的测点，一般可与 净空位移测点共用，这样既节省了安设 工作量，更重要的是使测点统一，测试 结果能够互相校验。
围岩内部位移测孔的布置 围岩内部位移测孔布置，除应考 虑地质、隧道断面形状、开挖等因素 外，一般应与净空位移测线相应布设， 以便使两项测试结果能够相互印证，协 同分析与应用。一般每100~500m设一 个量测断面，测孔布置见图2。 地表、地中沉降测点布置 地表、地中沉降测点的布置，原 则上主要测点应布置在隧道中心线上， 并在与隧道轴线正交平面的一定范围内 布设必要数量的测点，一般至少布置11 个测点，两测点的距离为2～5m。在隧 道中线附近测点应布置密些，远离隧道 中线应疏些（见图3）。并在有可能下 沉的范围外设置不会下沉的固定测点。 纵向布置，由于浅埋隧道距地表 较近，地质条件复杂，岩（土）性极 差，施工时多用台阶分部开挖，因此， 纵向断面布置测点的超前距离为隧道距 地表深度h与上台阶高度h1之和（即h+ h1）。于是整个纵向测定区间的长度为 （h+ h1）+（2～5）D+h’（h’为上 台阶开挖超前下台阶的距离）（如图4 所示）。如果采用全断面开挖，为了掌 握地表下沉规律，应从工作面前方2D （隧道直径）处开始量测地表下沉。 地质素描 与隧道施工进展同步进行的洞内 围岩地质（和支护状况）的观察及描 述，通常称为地质素描。它是隧道设计 和施工过程中不可缺少的一项重要地质 详勘工作，是围岩工程地质特性和支护 措施的合理性的最直观、最简单、最经 济的描述和评价。 地表沉降 地表沉降及量测频率 对于浅埋隧道地表沉降以及沉降 的发展趋势是判断隧道围岩稳定性的一 个重要标志。用水准仪在地面量测，简 易可行，量测结果能反映浅埋隧道在开
围岩位移（含地表沉降），支护 结构位移。
温度测试
岩体（围岩）温度，洞内温度， 洞外温度。
物理探测
弹性波（声波）测试，即纵波速 度vp 、横波速度vs、动弹性模量Ed、 动泊松比μdp。
以上监测项目，一般分为应测项 目和选测项目。应测项目是现场量测的 核心，它是设计、施工所必需进行的经 常性量测。选测项目是由于不同地质、 工程性质等具体条件和对现场量测要取 得的数据类型而选择的测试项目。
数据整理及信息反馈 将每次的量测数据，经整理绘出 相关曲线以便分析研究。 根据量测数据及时整理，把信息 及时反馈到项目技术负责人，为施工提 供可靠地科学数据。
坑向坑道方向的
位移是围岩动态的最显著表现，最能反 映出围岩（或围岩加支护）的稳定性。 因此对坑道周边位移的量测是最直接、 最直观、最有意义、最经济和最常用的 量测项目。为量测方便起见，除对拱 顶、地表下沉及底鼓可以量测绝对位移 值外，坑道周边其它各点，一般均用收 敛计量测其中两点之间的相对位移值， 来反映围岩位移动态。3.3.2收敛计种 类及选择