隧道监控量测专项施工方案.doc

隧道监控量测专项施工方案目录1.编制依据12.工程概况12.2地质条件12.3自然条件23.监控量测方案33.1监控量测目的及必要性33.2监控量测原则43.3各隧道监控量测项目64.监控量测操作方法及要点64.1洞内、外观察64.2隧道水平净空收敛监测84.3隧道拱顶下沉监测104.4洞口浅埋段地面沉降监测114.5爆破振动监测134.6监测频率134.7选测项目145.量测管理155.1监控量测控制基准155.2监控量测控制预警值、管理等级165.3安全评价175.4围岩稳定性评价185.5监控量测数据分析、信息反馈195.6监控量测报告提交及资料验收温暖、阳光充足、热量丰富、湿润多雨，年平均气温在22℃左右，具有“长夏无冬、一雨成秋”的特点。

3.监控量测方案3.1监控量测目的及必要性地下工程施工开挖对岩体和支护结构的受力以及周边的环境有较大的影响。

尤其是不良地质现象如果不及时发现和处理，很可能发展成重大施工事故。

为使施工满足安全性和经济性，通过现场监测进行预测、预报，是避免事故、降低施工风险的有效手段。

施工监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一，它不仅能指导施工、预报险情、确保安全，而且通过现场量测获得围岩动态与支护工作状态的信息，为优化结构设计、支护参数和施工工艺提供信息依据，实现信息化施工。

修正围岩预留变形量、变更围岩级别以及调整相应围岩设计参数必须依据隧道施工监控量测信息。

根据规程与规范要求监控量测必须纳入主体工序进行管理。

作为开挖对象，土体特性非常复杂，解析上的诸多假定是在所难免的，因此解析的结果只能作为一个初期的预测，而并非对环境的掌握。

与解析相对应，监测具有相对准确地把握土体自身的动态（应力、变形、应变等）的特性。

在解析结果的基础上对照监测结果，及时修正设计，实现信息化施工。

如前所述，工程施工中的现场监测是其施工过程中必不可少的内容之一。

而且各种施工开挖方法对土体和支护结构的受力以及周边的环境有较大的影响。

尤其是不良地质现象如果不及时发现和处理，很可能发展成重大施工事故。

为使施工满足安全性和经济性，通过现场监测进行预测、预报，是避免事故，降低施工风险的有效手段，进一步证明现场监测的特殊性和重要性。

监测在信息化设计与施工中的作用如图3.1-1所示。

图3.1-1监测在信息化设计与施工中的作用3.2监控量测原则3.2.1系统性原则所设计的监测项目有机结合，并形成有效三维空间，测试的数据相互能进行校核；运用、发挥系统功效对基坑及隧道进行全方位、立体监测，确保所测数据的准确、及时；在施工工程中进行连续监测，确保数据的连续性；利用系统功效减少监测点布设，节约成本。

3.2.2可靠性原则设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内；在设计中对布设的测点进行保护设计。

3.2.3与结构设计相结合原则对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；对结构设计中，在专家审查会上有争议的方法、原理所涉及的受力部位及受力内容进行监测，作为反演分析的依据；依据设计计算情况，确定围护结构及支撑系统的报警值；依据建设单位、设计单位、监理单位提出的具体要求进行针对性布点。

3.2.4关键部位优先、兼顾全面的原则对围护体及支撑系统中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；对勘察过程中地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。

3.2.5与施工相结合原则结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；结合施工实际调整监测点的布设位置，尽量减少对施工质量的影响；结合施工实际确定监测频率。

3.2.6经济合理原则监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口的仪器设备；监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。

3.2.7标准化管理的原则优先选用先进的施工技术工艺和设备，积极推行“机械化、工厂化、专业化、信息化”，实现监控量测数据采集、传输分析、预警发布与处理全过程信息化管理。

3.3各隧道监控量测项目表3.3-1各隧道监控量测必测项目监控量测项目常用量测仪器备注洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘拱顶下沉监测水准仪、钢挂尺或全站仪净空变化监测收敛剂或全站仪浅埋段或洞顶有建筑物地表沉降监测水准仪、铟钢尺或全站仪民井水位监测水位计建筑物及道路的爆破振动监测爆破振动仪4.监控量测操作方法及要点隧道监控量测是以判断围岩的变化情况，观察支护结构工作状态，经常进行的量测项目，通过判断围岩的稳定性来指导设计、施工的经常性量测。

这类量测方法简单，但可靠性较高，对监视围岩稳定性、指导设计与施工有直接意义。

4.1洞内、外观察实践证明，对隧道掌子面的工程地质与水文地质的观察和描述，对于判断围岩稳定性和预测开挖面前方地质条件十分重要；掌子面附近初期支护的观察和裂缝描述，对于围岩稳定性的判断和开挖方法及支护参数的检验也是不可缺少的。

由于监控量测断面数量的限制，大量没有量测的段落围岩及支护的变形状况仍需要用人工肉眼观察的方式进行了解，以便发现异常并及时处治，确保工程安全。

4.1.1观测内容4.1.1.1对开挖后没有支护的围岩：岩质种类和分布状态，近界面位置的状态；岩性特征：岩石的颜色、成分、结构、构造；地层时代归属及产状；节理性质、组数、间距、规模、节理裂隙的发育程度和方向性，断面状态特征，充填物的类型和产状等；断层的性质，产状，破碎带宽度、特征；地下水类型，涌水量大小、涌水位置等；开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象；核准围岩级别。

4.1.1.2开挖后已支护段：初期支护完成后对喷层表面的观测及裂缝状况的描述和记录；有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象；喷混凝土是否产生裂隙或剥离，特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏；有无锚杆和喷混凝土施工质量问题；格栅钢架有无被压弯现象；二次衬砌的变形状况；是否有底鼓现象。

4.1.1.3洞外观察主要是了解洞口、洞身和浅埋段的地表变形、开裂情况，判别松动区范围。

4.1.2观察目的通过对洞内外观察，以达到：a预测开挖面前方的地质条件；b为判断围岩、隧道的稳定性提供依据；c根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度；d 掌握地表变形变位及开裂等情况。

4.1.3观测方法每次爆破开挖后（一般应每天观察1次），利用地质素描、照相或摄像技术将观测到的有关情况和现象进行详细记录，观测中，如发现异常现象，详细记录发现的时间、具体的里程位置以及附近测点的各项监测数据。

4.1.4测试仪器地质罗盘，地质锤，放大镜，数码照相机等。

4.2隧道水平净空收敛监测4.2.1监测内容水平净空收敛监测，是监测隧道内壁两点连线方向的相对位移或监测点的绝对位移量。

4.2.2监测目的对隧道周边进行收敛观测，主要有以下目的：a周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直观反映，监测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息，以确定初期支护的安全性；b根据变位速度、变位加速度判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机；c判断初期支护设计与施工方法选取的合理性，用以指导设计和施工。

4.2.3监测方法在不良地质、突水、洞口浅埋等地段以及设计认为必要监控的地段，设置监控量测断面，每个断面分别在侧墙和拱顶设置测点，测桩埋深约20cm，钻孔直径约40mm，用1：1砂浆填满再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一水平线上，待砂浆固后即可进行量测工作。

为保护测桩必要时给测桩设保护罩。

周边位移利用收敛计测量隧道周边某两点相对位置的变化。

测点应在爆破后12h内或下一次爆破前测量初次读数，最迟不得大于24h。

每测点一般读数三次，三次读数相差不大时取算术平均值作为观测值，否则进行判断，是由于人为破坏、测点松动或需要进行重测。

测桩埋设如下图4.2-2所示：图4.2-1测点埋设示意图4.2.4测试仪器JSS30A型数显收敛计,全站仪。

4.2.5监测精度监测的最小精度0.5～1mm。

4.2.6测点布置各隧道浅埋段范围内，按照每5m一个断面设置（应与地表沉降观测点布设在同一断面里程），其他段按照围岩级别设置断面，Ⅴ级围岩每5m布置一个断面，Ⅳ级围岩每10m 布置一个断面围岩交界处按照低级别围岩的断面设置要求进行过渡。

根据开挖方式的不同，测点的数量也不同。

在实际布点时，应标明测点里程。

如图4.2-2所示。

图4.2-2台阶法开挖量测断面布点示意图4.3隧道拱顶下沉监测4.3.1监测内容拱顶下沉监测，是指对隧道拱顶的实际下沉位移值进行监测，是相对于不动点的绝对位移。

4.3.2监测目的对隧道拱顶进行沉降观测，主要有以下目的：a通过拱顶位移监测，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性；b根据变位速度判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机；c指导现场设计与施工。

4.3.3监测方法在不良地质、突水、洞口浅埋等地段以及设计认为必要监控的地段，设置监控量测断面。

测桩埋深约20cm，钻孔直径约40mm，用1：1砂浆填满再插入测点固定杆，尽量使同拱顶下沉测点与收敛测点在同一断面内，待砂浆固后即可进行量测工作。

采用精密水平仪观测。

测点应在爆破后12h内或下一次爆破前测量初次读数，最迟不得大于24h。

每测点一般读数三次，三次读数相差不大时取算术平均值作为观测值，否则进行判断，是由于人为破坏、测点松动或需要进行重测。

测桩埋设如图4.2-1所示。

4.3.4测试仪器DSZ2水准仪、光学测微器ZXS1、铟钢尺、全站仪。

4.3.5监测精度监测的最小精度0.5～1mm。

4.3.6测点布置各隧道浅埋段范围内，按照每5m一个断面设置，其他段按照围岩级别设置断面，Ⅴ级围岩每5m布置一个断面，Ⅳ级围岩每10m布置一个断面，Ⅱ、Ⅲ级围岩每30～50m 布置一个断面，围岩交界处按照低级别围岩的断面设置要求进行过渡。

拱顶沉降测点与周边收敛测点布设在同一断面内，隧道浅埋段还应与地表沉降观测点布设在同一断面里程，如图4.2-2。

4.4洞口浅埋段地面沉降监测4.4.1监测内容监测洞口浅埋段隧道开挖时对地面沉降的影响及其影响范围。

浅埋隧道（隧道浅埋段）定义为：覆盖层厚度小于20m的单线隧道和覆盖层厚度小于40m的双线隧道，1～3倍的洞径范围，应进行地表下沉量测。

量测断面和洞内一致，每个断面上测点间距为2～5m，每断面内应设置7～11个测点。

4.4.2监测目的a判断开挖时对地面沉降的影响及其影响范围；b根据监测结果决定对该区段设计、施工方法的调整和变更；c保证施工安全，优化支护参数。