隧道监控量测方案

b．水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于
0.15mm/d，围岩基本达到稳定。
六．无尺渐测现场应用
（1）监测系统及测点布设
监测系统采用日本索佳 SET2X全站仪+ 方形十字反射片(边长2cm)
组成现场观测系统,测点由锚杆与3mm的钢板（5cm×5cm）组成，待掌子
面开挖完毕后,将钢板焊接在锚杆上，反光片贴在钢板上。其他施工过
地表沉降横向测点布置示意图
地表沉降观测横断面纵向间距表
埋深与开挖宽度（m）
纵向测点间距（m）
2B＜H0＜2.5B
20～50
B＜H0≤2B
10～20
H0≤B
注: H0-隧道埋深；B-隧道最大开挖宽度。
（2）拱顶下沉和净空变化（围岩收敛）量测
5～10
a．拱顶下沉测点和净空变化（围岩收敛）测点应布置在同一断
（1）领导小组组织机构及人员配备： 组长：王正启 副组长：孔德 组员：曹平昌 程萌 监控量测负责人：王永潮
序号 1 2 3 4 5
隧道名称
责任划分表 监控量测负责人
职责
负责组织现场 进行
监测、资料整 理、数
据分析，及时
6
对出现的各异
常情况向隧
7
道主管工程
8
师、项目总工
9
进行汇报
10
（2）主要设备
隧道监控量测的主要测量设备配置情况见下表。
上,待全部断面测试完毕,用专用软件将全站仪内数据传输至电脑内,由
处理程序将现场数据进行处理。经计算得出测点间测线长度,本次量测
测线长度与上次测测线长度相比较即可得本次收敛值和累计收敛值。
七．监控量测工作制度
1．组建监控量测工作机构：项目部由总工程师总负责，各工区由 工区总工程师负责，监控量测小组负责人负责日常工作，各隧道施工相 关技术人员全面配合。
2．安全原则
隧道施工中开挖形成后，必须立即喷射不小于4cm厚的混凝土及时 封闭围岩作为初支初喷层，紧跟监控量测，监控量测应在开挖后2-4小 时进行，否则工作人员不得进入掌子面作业。
本方案的操作实施要安全，并能指导安全施工。
3．符合本单位技术水平的原则
本方案拟投入的设备、实施人员均符合本单位现有水平，能确保方 案顺利实施。
八 附件 12 表 施-CL-012 沉降观测记录表 13 表 施原-029 隧道工程现场监控量测记录表 14 表 施原-030 隧道工程周边位移现场监控量测记录表 15 表 施原-031 隧道工程周边位移现场监控量测记录表 16
一．编制依据
1.承赤高速工程施工图； 2．承赤高速16标段指导性施工组织设计； 3．交通部的规范、规程、标准： （1）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）； （2）《工程测量规范》（GB50026-2007）；
主要测量设备配置表
编号
名称
测试精度
主要特点
1
收敛仪
0.1 mm 可靠、方便、精度高
2
电子水准仪
0.3mm/Km 可靠、方便、稳定
3
全站仪
2秒
可靠、方便、稳定
4
50米钢卷尺
1mm
可靠、方便、稳定
2．监控量测程序和项目
（1）监控量测必测项目
必测项目在采用喷锚构筑法施工时必须监测。
监控量测必测项目表
序 号
对监控量测数据进行分析，计算位移速度，再按位移速度确定的监
控量测频率表所确定频率监测。
按位移速度确定的监控量测频率表
移动速度（mm/d）
监控量测频率
≧5
2次/d
1-5
1次/d
0.5-1
1次/2-3d
0.2-0.5
1次/3d
﹤0.2
1次/7d
4．监测数据的统计分析与信息反馈
（1）现场量测应根据设计文件的要求进行测点埋设、日常量测和 数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工异常情况，及 时调整监控量测计划。
监测项目
测量方法和量测仪 测试精
器
度
备注
1 洞内、外观察 现场观察、数码相 机
2
衬砌前净空变 化
收敛计、全站仪 0.1mm
3
拱顶下沉
水准仪、钢挂尺、 全站仪
1mm
一般进行水平收 敛量测
4
地表沉降
水准仪、铟钢尺、 全站仪
1mm
隧道浅埋段 必测（H0≤2b）
5
二次衬砌后净 空变化
收敛计、全站仪
注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。
5
初期支护与二次衬砌 间接触压力
压力盒
0.001MPa
6
锚杆杆体应力
钢筋计
0.1MPa
7
隧底隆起
水准仪、铟钢尺、 全站仪
1mm
8
围岩内部位移
多点位移计
0.1mm
9
爆破振动
振动传感器、记录 仪
临近建 筑物
10
孔隙水压力
水压计
11
水量
三角堰、流量计
（3）监控流程
监控流程见监控量测流程框图。
监控量测流程框图
（2）监控量测选测项目
0.01mm
选测项目根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其它要
求选择监测。
监控量测选测项目表
序号
检测项目
常用仪器
测试精度 备注
1
围岩压力
压力盒
0.001MPa
2
钢架受力
钢筋计、应变计 0.1MPa
3
喷混凝土受力
混凝土应变计
10µε
4
二次衬砌内力
混凝土应变计、钢 筋计
0.1MPa
（2）现场测点读数读三次，取其平均值。并详细记录。 （3）监控量测数据分析主要包括以下几方面：
a．拱顶下沉、净空收敛的位移量，绘制时态曲线。 b．围岩压力与支护间距接触压力值，绘制时态曲线和断面压力分 布图。 c．初期支护、二次衬砌应力（应变）值，绘制时态曲线，反算结 构内力并绘制断面内力分布图。 d．地表沉降值，绘制纵向和横向时态曲线。 e．孔隙水压力值，绘制孔隙水压力的时态曲线及孔隙水压力与深 度的关系曲线。 f．爆破振动速度，绘制振动速度与测点至震源距离关系曲线。 （4）在分析数据时，可根据散点图进行回归分析，并将回归分析 得出的变形值与允许变形值比较，从而确定下一步施工采取的措施（见 变形管理等级对策表）。
（3）通过监控量测对施工可能产生的环境影响进行全面监控。 （4）通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和施 工质量。 （5）通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间。 （6）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地 下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依 据和指导作用。
2．施工存在的风险
根据设计图纸提供的地质资料，不难发现，本标段隧道ZK41+184.4 存在断层破碎带，施工中存在风险。
3．监控量测目的
（1）通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化， 把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护、衬砌可 靠性。
（2）用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监 测结果反馈设计、指导施工，为修改施工方法、调整围岩级别、变更支 护设计参数提供依据。
设计位置，埋置深度不小于0.4m，桩周0.15m用C20混凝土浇筑固定，完 成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。
d．在布置测点时应注意在位移量较大的地段将测点布置密一点。 e．水准基点必须设置在工程施工影响范围以外，确保水准基点不 下沉。 e．地表量测与地下洞室各项监测同步进行。 f．监测精度：Δh=0.1mm。
（1）浅埋、偏压地段地表沉降量测 a．洞口段、洞顶浅埋地段开挖前垂直隧道纵轴线横向埋设地表监 控量测桩及水准基准点，第一个监测断面布置在明暗洞交界里程往洞内 方向2m处，其余断面间隔见（地表沉降观测横断面纵向间距表），布置 尽量与洞内拱顶下沉、净空水平收敛断面布置一致（也可根据情况调 整）。每个地表下沉量测断面测点横向间距为2～5m（横断面布点应结 合地形），横向布点埋设在隧道开挖影响范围内、同一量测断面布置11 个测点，在隧道中线附近测点应布置密，隧道中线两侧量测范围按D= H0+B计算，式中D为开挖影响范围，B为隧道开挖宽度，H0为隧道埋深。 （见地表沉降横向测点布置示意图）。 b．隧道开挖时及时根据量测数据绘制地表下沉位移－时间的关系 曲线，绘制地表下沉位移值－距开挖面距离的关系曲线，地表沉降量测 用精密水准仪观测。 c．观测元件说明：桩体选择Φ20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字 线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，通过测量埋置在
3．监控量测点布置及方法
根据设计提供地勘资料，本标段隧道监控量测过程中要把地表沉降 观测和围岩收敛变形观测作为重点，其它选测项目根据实际情况选测， 以满足指导施工为准。
测点安装保证在开挖后12小时内和下一环开挖前读数。监控量测点 保证牢固可靠，易于识别并妥善保护，当量测值频率变化不大时，适当 降低量测频率；各项监控测量作业均持续到变形基本稳定2～3周。
4．监控量测手段
本标段主要采用精密水准仪、收敛仪、全站仪等先进测量设备对 隧道地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛、断面变化等监控项目进行量测。
五．监控量测实施方案
1．组织机构、人员及设备
为了确保隧道监控量测能顺利、有序开展，及时准确指导施工，项 目部各队均设一个监控量测作业班，配备了一定的监控量测设备，并成 立监控量测领导小组。
部一条水ຫໍສະໝຸດ Baidu测线
（3）必测项目的检测频率应符合下表要求
监控量测各断面量测频率应符合按距开挖面距离确定的监控量测频
率表的要求；
按距开挖面距离确定的监控量测频率表
监控量测断面距开挖面距离（m）
监控量测频率
（0～1）B
2次/d
（1～2）B
1次/d
（2-5）B
1次/2-3d
＞5B
1次/7d
备注：B为隧道开挖宽度
目录
一．编制依据 1 二．编制原则 1 1．高效、适用原则 1 2．安全原则 1 3．符合本单位技术水平的原则 2 三．适用范围 2 四．工程概况 2 1．隧道概况 2 2．施工存在的风险 2 3．监控量测目的 2 4．监控量测手段 3 五．监控量测实施方案 3 1．组织机构、人员及设备 3 2．监控量测程序和项目 4 3．监控量测点布置及方法 5 4．监测数据的统计分析与信息反馈 9 六．无尺渐测现场应用 10 七．监控量测工作制度 11
程中应保护反射片不被破坏,以确保量测精度。全断面开挖每一断面布
设测点三个,位于隧道拱顶与两侧拱腰位置。台阶法开挖每台阶一条测
线，拱顶一个测点。
（2）观测方法
采用自由测站法进行洞室变形观测。量测时,先将仪器架设至任意
与测点通视位置,然后设定仪器参数。每测站观测6 测回。为减小测试
误差,可对同一断面进行左右测站测试。数据记录在仪器自带的PC 卡
管理等级
Uo﹥60mm
考虑采取特殊措施
Ⅲ级围岩变形管理等级对策表
管理位移
施工状态
Ⅲ
Uo﹤25mm
可正常施工
Ⅱ
25mm≤Uo≤500mm
应加强支护
Ⅰ
Uo﹥50mm
注:Uo—实测位移值。
（5）根据位移变化速度判别
考虑采取特殊措施
a．净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，
应加强初期支护。
三．适用范围
适用于钓鱼台1号、2号、3号隧道监控量测。
四．工程概况
1．隧道概况
本标段共有左右线隧道6座，总 长398+408+460+564+865+975=3670Km。隧道全部位于围场县境内，地貌 形态为低山区，地形比较简单，两侧洞口处为坡积地貌，两侧洞口坡度 较缓，为5至15度，隧道区基岩出露情况较差，隧道区地层大部分区域 为第4系坡积粉质粘土、碎石，火山角砾岩。
面，根据设计要求，Ⅴ级围岩每5m、Ⅳ级围岩每10m、Ⅲ级围岩每30m、
Ⅱ级围岩每50m布设一个断面，第一个监测断面布置在明暗洞交界里程
往洞内方向2m处，拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近。隧底隆起
观测点布设在仰拱中心，与拱顶下沉观测点在同一量测断面上。拱顶下
沉及净空变化量测点布置见下图。
b．量测方法：采用全站仪监测。量测精度：拱顶沉降精度可达
0.5～1mm；净空变化在位移量比较小的情况下，一般为0.1mm，在变位
比较大的情况下为1mm。
拱顶下沉及净空变化量测点布置图
净空变化量测线数
地 段
开挖方法
一般地段
特殊地段
全断面法
一条水平测线
—
台阶法
每台阶一条水平 每台阶一条水平测线，两
测线
条斜测线
分部开挖法
每分部一条水平 测线
上部每分部一条水平测 线，两条斜测线，其余分
二．编制原则
1．高效、适用原则
监控量测是新奥法施工中不可缺少的一项技术内容，是监视围岩 和支护稳定性的重要手段，是判断设计、施工是否正确合理的主要依 据，是监视施工是否安全可靠的眼睛。为了更精确更迅速的了解围岩的 动态变化，判定其稳定性，从而保证施工安全。
本方案的高效运行，能确保预报质量并有效的指导施工，适合本 工程所有隧道。
管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ
注:Uo—实测位移值。
管理等级 Ⅲ
Ⅴ级围岩变形管理等级对策表
管理位移
施工状态
Uo﹤50mm
可正常施工
50mm≤Uo≤100mm
应加强支护
Uo﹥100mm
考虑采取特殊措施
Ⅳ级围岩变形管理等级对策表 管理位移
Uo﹤30mm
施工状态 可正常施工
Ⅱ
30mm≤Uo≤60mm
应加强支护
Ⅰ
注:Uo—实测位移值。