监控量测论文

随着新奥法在隧道施工中间那个的广泛应用，现场监控量测作为新奥法的灵魂也越来越 得到了广泛的重视。因此，快速、准确的进行现场监控量测和信息反馈是应用新奥法施工的 关键。
隧道监控的作用有以下几点： （1）通过施工和环境监测进行信息反馈及预测预报，优化施工组织设计，知道现场施 工，确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济和环境效益。
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086—2001）； 《公路隧道工程施工图设计资料》；
3、隧道施工监控量测内容
3.1 监控量测要求 隧道监控量测是“新奥法”的重要组成部分，新奥法中量测工作是监视设计、
施工是否正确的眼睛，是监视围岩是否安全稳定的手段，始终伴随着施工的全过 程。因此有如下要求:
西山隧道监控量测技术及在 施工中的应用
摘要：新奥法作为一种全新的隧道施工概念，其基本原理是运用各种手段 (开挖法——弱
爆破，支护形式——早封闭，监控量测——勤量测)抑制围岩变形，最大限度地发挥围岩自 身的承载能力．使隧道施工更安全、更经济。隧道经济性与安全性就是通过现场监控量测所 获得的围岩、支护系统的应变和应力信息及时反馈并应用与隧道设计和施工中来实现的。现 场监控量测作为新奥法的灵魂也越来越得到了广泛的重视。
破损，锚杆有无
观察
松动，并做好观
察或描述记录；
3、按规定取样，
并测试围岩的物
理力学性质；4、
采用钢卷尺、地
质罗盘等。
每 10 ～ 50m 一
周边收
个断面，测点应
2
各种类型收敛计
敛位移
距开挖面 2 米
范围内安设。
量测间隔时间
1～ 16d～1 个 1～3 个
大于3 个月
15d
月
月
每 次 爆 破 后 进 行及初期支护后
5
水平仪、水准尺 每 隧 道 至 少 2
沉
天。
个断面。中线每
开挖面距量测断面前后＞5B 时，1 次/
5～20m 一个测
周。
点。
4、监控量测点布置要求
4.1 布点原则
(1)针对本高速公路隧道地质围岩及结构特点，并根据隧道监控量测以往类
似工程的监控量测经验和各类量测项目的作用意义，在相关隧道规范指导下进行
(1)能快速埋设测点； (2)每一次量测数据所需时间应尽可能短； (3)测试数据应准确可靠； (4)测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力； (5)测试数据直观，不必复杂计算即可直接应用； (6)测试元件埋设牢固，能长期有效工作； （7）测试原件应满足足够的精度。 3.2 监控量测项目 监测的项目和具体内容按现行《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）规定 所拟定。太古高速公路西山隧道监测项目包含如下内容： ①内围岩和支护状况观察；②周边位移监测；③拱顶下沉监测；④洞口浅埋 3.3 监控量测频率 监控量测项目的选择遵循“严守施工规范，服务隧道施工，紧贴隧道实际， 保证经济安全”的原则，保证必测项目及时、准确地实施，并根据工程实际揭露 的围岩条件和隧道施工情况，合理开展有针对性的、有代表性的测试项目。
质与支护状况观察记录表”所列各项内容应，素描图主要是对结构面的展布情况 和隧道轮廓、掌子面是否有台阶进行描绘，对结构面产状要标明。
5.1.3 信息反馈 (1)通过现场地质调查，全面掌握隧道沿线的地质情况，分析隧道经过不良 地质体的可能性； （2）统计节理裂隙发育状况、确定不良地质作用、了解特殊性岩土分布性 状等； （3）复核设计文件中对地质条件的认识是否正确，围岩级别判定是否适宜； （4）编制出长期地质预报报告，指导中短期地质预报更具针对性地实施。 5.2 洞内围岩观察 5.2.1 观察目的 通过观察实际揭露的隧道掌子面地质情况，掌握隧道实际围岩状态，分析隧 道掌子面的未定状态，预测前方隧道围岩情况，并提出必要的预警；通过观察隧 道洞内初期支护的状态，及时发现各种异常现象并进行跟踪观察，评价初期支护 的稳定性。包括：（1）测开挖面前方的地质条件及围岩级别； （2）为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据； （3）根据喷层表面状态及锚杆的状态，分析支护结构的可靠程度。 5.2.2 观察方法 掌子面地质观察采用目测配合数码相机进行观测，及时绘制掌子面地质素描， 记录围岩的岩性、产状、节理等详细特征，断层、破碎带等不良地质特征，地下 水的水量、分布、压力、类型等特征，填写掌子面地质观察记录；初期支护状态 采用目测观察为主，对初期支护喷砼、钢支撑、锚杆出现的外鼓、裂缝、剥落、 扭曲等异常现象，用数码相机、塞尺、卷尺等进行跟踪观测并做好原始记录。观 测中，如发现异常现象，要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近 测点的各项量测数据。 5.2.3 测试仪器 地质罗盘，地质锤，数码相机。 5.2.4 观察内容 (1)对开挖后没有支护的围岩：
关键词：新奥法、监控量测、测点布置、时间-位移曲线、
1、绪论
1.1 全新的隧道施工概念
随着我国改革开放不断深化，国民经济蓬勃发展，在山区公路建设中突破过去传统的修 路思想，不采取盘山绕行，不破坏沿线生态环境，不增长公路里程用设置隧道避免因采取高 边坡路基带来的滑坡、塌方、滚石、泥石流等自然灾害，确保了行车的安全可靠，亦缩短了 行车时间，同时又适应了建设与自然的和谐发展。
2 、工程概况及检测依据 2.1 工程概况 太原至古交高速公路位于山西省中部地区，项目起点位于太原西北环高速公 路东社枢纽（通过扩建西北环东社互通来连接），途经太原市万柏林区化客头街 办、王封乡、古交市大南坪乡，终点设于古交市河口镇。路线全长23.157公里， 项目建设标准为双向四车道高速公路，设计速度80公里/小时，路基宽度24.5米， 其中太原西山特长隧道长13.65公里。西山宛如屏障，横亘在太原与古交之间。一 进一出，在西山开掘两条13.65公里的隧洞，里程要占到全线的64.9%。这使得太 古高速公路工程成为交通运输部首批风险评估试点工程，全国在建公路中公认施 工难度第一。西山隧道穿越17条断层破碎带，且隧址区岩溶发育，地质条件复杂， 隧道施工中在部分断层内发生突涌水的可能性较大，斜竖井穿越煤系地层，采空 区及赋存与其中的积水和瓦斯使得隧道施工存在较大安全隐患。 由我单位负责承建的太古高速公路S3标西山特长隧道工程，隧道左洞长7110 米（ZK7+550~ZK14+580）、右洞长7030米（YK7+550~YK14+660），隧道设计为分离 式，左，右洞中心间距55米。原设计为解决运营通风和施工需要，在线路左侧设 2号斜井，与左洞交于ZK10+079处，斜井设计坡度为25°；在右洞左侧35米、两 洞之间设2号竖井。针对该隧道的实际情况，施工中采取了增设缓坡斜井的方案， 斜井全长1130m，与右洞交于YK9+500处，最大坡度12.5%，采用双车道无轨运输。 2.2检测依据 为保证公路隧道施工质量，及时发现施工中存在的缺陷，尽早进行缺陷处理， 开展本项检测。 施工质量检测依据： 《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTG F80/1—2004）； 《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）； 《公路隧道施工技术规范》（JTG042—94）；
新奥法作为一种全新的隧道施工概念，其基本原理是运用各种手段 (开挖法——弱爆破， 支护形式——早封闭，监控量测——勤量测)抑制围岩变形，最大限度地发挥围岩自身的承 载能力．使隧道施工更安全、更经济。而隧道经济性与安全性就是通过现场监控量测所获得 的围岩、支护系统的应变和应力信息及时反馈并应用与隧道设计和施工中来实现的。
量测断面的布置设计。
(2)根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段
或业主及监理认为有必要监控的地段，设置监控量测断面。 (3)应重点监测围岩质量差或局部不稳定块体、节理或地下水发育地段，以
及特殊工程部位（如洞口处）。监测点的安装埋设应尽可能靠近隧道掌子面，以 便尽可能完整获得围岩开挖后初期力学形态变化和变形情况。
1～2
1
次/天 次/2 天
1～2 次/周
1～3 次/月
拱顶下 水平仪、水准尺、 每 10～50m 一 1～2
1
3
沉 钢尺或测杆
个断面。 次/天 次/2 天
1～2 次/周
1～3 次/月
每 5～50m 一个
开挖面距量测断面前后＜2B 时，1～2
断面，每个断面
次/天。
至少 7 个测点，
地表下
开挖面距量测断面前后＜5B 时，1 次/2
(4)选测项目的布设结合隧道自身特点，重点突出。 4.2 测点埋设时间
(1)测点埋设时间，应根据地质条件、量测项目和施工方法等确定。 (2)测点应距开挖面 2m 的范围内尽快安设，并应保证爆破后 24h 内或下一次 爆破前测读初次读数。 5、必须项目的监控量测方法 5.1 隧道现场调查 5.1. 1 现场调查目的 应用超前地质预报的地质理论分析并判定隧道存在的主要不良地质的性质、 类型、成因特征、大约位置、大约规模、可能引发的地质灾害及其对隧道施工的 影响程度。 5.1.2 调查方法 调查方法和步骤： (1)熟悉勘察设计文件、资料和图纸。其目的是对整个隧道所处地质环境有 一个基本了解和宏观把握。 (2)地面地质补充调查。其目的是核实隧道地质条件，确定隧道超前地质预 报重点区段和重点问题。 对隧道的地质情况进行深入调查，在地形图上圈定地层出露位置、量测岩性 产状、判定断层性质产状、统计节理裂隙发育状况、确定不良地质作用、了解特 殊性岩土分布性状等，从而了解设计文件中对地质条件的认识是否正确，围岩级 别判定是否适宜，并编制出长期地质预报报告，指导中短期地质预报更具针对性 地实施。 (3)洞内地质调查和掌子面地质素描。 其目的是核实隧道围岩级别，建议隧道支护参数。掌子面地质素描的主要目 的是判定隧道围岩级别，应采用与现行隧道规范中围岩分级的规则相一致的“地
（2）掌握围岩动态，了解支护结构在不同工况时的受力状态和应力分布，对 围岩稳定性作出正确评价。
（3）验证支护结构型式、支护参数，评价支护结构、施工方法的合理性及其 安全性，确定支护时间而监控量测是信息化设计与施工的重要内容，应将监控量
测纳入工序管理,为隧道施工的有机组成部分。由于地下工程的受力特点及其复 杂性，通过施工现场的监控量测所得到的信息，为判断围岩稳定性，支护、衬砌 可靠性，二次衬砌合理施作时间，以及修改施工方法、调整围岩类别、变更支护 设计参数、调整预留变形量等修正设计提供原始依据，同时将量测等到的结果迅 速反馈到设计施工中去，以提高隧道施工的安全性、经济性。
①岩质种类分布状态，近界面位置的状态； ②岩性特征（岩石的颜色、成分、结构、构造）； ③地层时代归属及产状； ④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； ⑤断层的性质，产状，破碎带宽度、特征； ⑥石煤层情况； ⑦溶洞的情况； ⑧地下水类型，涌水量大小，涌水压力、水的化学成分，湿度等； ⑨开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象。 (2)开挖后已支护段： ①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； ②有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象； ③喷混凝土是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏； ④钢拱架有无被压曲现象； ⑤是否有底鼓现象。 5.2.5 观察频率 目测应在隧道开挖工作面爆破后及初期支护后进行，每次爆破后须进行掌子 面地质情况观察，每个监测断面应绘制隧道开挖工作面及两帮素描剖面图。 5.2.6 成果分析与信息反馈 (1)通过掌子面地质观察，分析围岩稳定状态，评估出现局部掉块、塌方、 涌水等灾害出现的可能性，出现异常情况，第一时间通报承包商，及时指导施工， 并将异常情况、相关建议汇报业主和监理； (2)对初期支护出现的异常情况，分析出现异常情况的原因，根据具体原因、 问题的严重性向承包商、监理和业主汇报，并提出处理建议； (3)针对初期支护异常情况，开展跟踪监测，绘制空间分布图和时间发展曲 线，预测发展趋势，及时预警。 （4）编制地质与支护状况现场观察记录表。 5.3 周边位移监测
序 项目名 号称
方法及工具
监测项目表
布置
量测间隔时间
1～ 16d～1 个 1～3 个
大于3 个月
15d
月
月
ຫໍສະໝຸດ Baidu
序 项目名 号称
方法及工具
布置
直观或取样试
验，对围岩和支
护做如下观察：
1、开挖后及时观
察岩性结构面产
状等，核对围岩
分类，并测绘地
工程地
质素描图；2、经
质及支
开挖后及初期
1
常检查喷层有无
护状况
支护后进行。