最新八苏木隧道监控量测技术

八苏木隧道监控量测

技术

八苏木隧道监控量测技术

一、前言与工程概述

随着新奥法(N ATM)在隧道施工中的广泛运用，作为新奥法的灵魂，现场监控量测也越来越得到了广泛的重视。监控量测技术是现代隧道新奥法施工的重要组成部分，是监控围岩与结构稳定性的重要手段。当进行隧道施工时，尤其是对于Ⅳ级以上围岩隧道，采用新奥法施工时，施工监控量测是必不可少的。进行现场监控量测，主要达到以下目的：①掌握围岩在施工中的动态，控制围岩变形；②了解支护结构在不同情况时的受力状态，及时采取措施，安全施工；

③通过监控量测信息反馈，优化施工组织设计，指导现场施工，确保隧道既稳定又经济；④提供二次衬砌支护的合理时间，以便在安全的前提下充分发挥围岩的自承能力；⑤评价支护结构、施工方法的合理性，并为优化设计参数、调整施工工艺提供依据，在保证施工安全的前提下加快施工进度。

八苏木隧道是京包线集宁至包头段增建第二双线重点控制工程，是单洞双线长大隧道，也是我局独立承建的目前最长大隧道。位于内蒙古高原南缘之大青山低中山区，隧道起讫里程为DK525+046～DK533+230，全长8184m（设计中Ⅱ级围岩长1385m，Ⅲ级围岩长4090m，Ⅳ级围岩长2425m，Ⅴ级围岩长284m，Ⅴ级、Ⅳ级围岩占33%）,隧道最大埋深约130m。

八苏木隧道监控量测点布设如下图示

二、小组概况

八苏木隧道属于长达隧道，断面大，地质较差，其中设计IV级以上围岩占隧道长度的33%（不包括变更）。为保证施工中做好监控量测，指导现场施工，预报险情，确保安全，另外通过隧道施工现场监控量测获得围岩动态，为支护和衬砌提供信息，以及为隧道工程设计与施工积累技术资料，为今后隧道工程设计与施工提供类比法依据。经理部于2009年9月20日成立“八苏木隧道监控量技术”小组，由项目部主管领导和工程部技术人员组成。

小组成员概况

三、选题及选题理由

四、活动目标及保证措施

1.活动目标

（1）使施工组织设计更加合理化；为变更设计、支护参数的调整提供依

据；通过监控量测数据分析研究制定隧道支护安全的变形允许值。

（2）使监控量测数据能够基本反映隧道初期支护在施工过程中围岩的变化情

况。

（3）进一步提高监控量测的及时性、全面性及准确性，使测点布置、观

测时间、观测频率更加合理化。

（4）确定不同围岩级别的收敛及下沉标准，为相关条件下施工提供可

行性参考。

（5）紧抓质量，提高施工经济效益，争创精品与样板工程

2.保证措施

（1）编制详细合理的《监控量测施工方案》与《监控量测实施细则》；（2）广泛收集查阅相关类似工程的测点布设及数据分析方法和新奥法施

工量测资料、规范以作参考；

（3）组织QC 小组成员及有关人员学习《监控量测实施细则》，掌握各项

量测工作（如拱顶下沉观测、周边收敛观测等）的要领、难点和重点，并在作业过程中加强控制；

（4）加强作业人员的培训教育，提高全员质量意识，端正每一个人的态

度；

（5）建立健全完善的保障体系。

五、方案比选

悉数目前隧道采用的监控量测方法，主要有两种，即有尺量测（传统方法）和非接触量测。传统的监控量测方法，周边位移一般采用钢尺式收敛计进行观测，拱顶下沉一般采用水准仪、水平仪、钢尺或测杆进行观测。非接触量测采用全站仪，对布设好的量测点进行量测，用围岩收敛软件对量测数据进行收敛分析。对两种测量方案进行比较

方案对比表

经过对比，结合现场实际情况，八苏木隧道监控量测采用非接触法量测。

六、原因分析

七、要因确认

八、指定对策及实施

1. 现场监控量实施

（1）量测项目

①．隧道内、外目测观测；

②．隧道净空位移量测；

③．拱顶下沉量测。

（2）测量方法

采用全站仪进行非接触量测，对布设好的量测点进行量测，结合机载软件和数据分析软件，对隧道净空变形进行有效快速监测，即在隧道内自由建站进行量测，如下图所示：

（3）测量仪器设备

八苏木隧道采用莱卡1200+R400型全站仪，仪器精度为±1”、分辨率为0.1”，本仪器是八苏木隧道专门配置的高精度智能化全站仪，测量精度高，保证了量测数据的精度。另外还配套了量测专用莱卡小棱镜及围岩收敛分析软件，先进的仪器设备为监控量测提供了技术保障。

莱卡1200+R400型全站仪莱卡小棱镜

（4）.测量工艺

测点布设→数据采集→数据整理→输入计算机→整理报表→信

息反馈。

①测点布设；

监控点布设采用人工钻孔，然后用锚固剂埋入扁铁，再安装监控用小棱镜。测点埋设应达到设计要求的质量。并做到位置准确，安全稳固，设立醒目的保护标志。

钻孔埋点

②数据采集；

成立了专门的量测小组，对于不同的量测项目，人员要相对固定，以确保数据资料的连续性。量测点的初读数最为重要,在埋点后及时进行第一次量测数据采集。每次测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行量测工作。严格按照隧道施工规范，按时进行监控量测，根据围岩稳定情况，进行相应频率测量。

现场量测

③运用软件进行分析。

结合机载软件和数据分析软件对量测数据进行分析，结果精确、可靠。

围岩收敛变形分析软件

④信息反馈

严格按照要求，进行量测结果的信息反馈。在整理好报表之后，及时找相关领导签字，反馈量测信息。出现变形较大情况，及时汇报。

⑤监控量测回归分析

每环量测点测量结束后，绘制时态曲线并及时进行回归分析，预测出最大收敛值和最大下沉值，并判定围岩稳定性好坏。以K532+190里程量测点为例