大通隧道监控量测和测量方案

1、隧道监控量测和测量监控量测是信息化设计与施工的重要内容。本标 段严格按照铁 路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007)的有关要求进行监控量测 通过施工现场的监控量测，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 整围岩级别、变更支护 设计参数提供依据，指导日常施工管理，确保施工安全和 质量。隧道 监控量测主要包括隧道洞口段、浅埋和偏压 段地表沉降监测、围岩及 支护状态观察、拱顶下沉、周边位移及收敛、锚杆抗拔力、针对W、W、W级围岩段观测锚杆轴力、围岩与支护结构的接触应力、支护 结构的应力状态量测、隧道内分段涌水量和水压、涌水含砂量与含泥 量观察、地表

2、水水位观 察等监测项目。地质信息系统流程图施工中的监控量测是施工安全的保障，在施工 过程中按要求进行 此项工作，并将结果做系统处理后及时反馈指导施工。监控量测工艺 流程见下面 隧道监控量测工艺流程图”1) 监测量测内容、方法和仪器1）地质和支护状况信息的观察观察记录工作面的工程地质与水文地质情况，作地质素描。观察 开挖面附近初期支护状况，判断围岩、隧道的稳 定性和初期支护的可 靠性。由工区地质组进 行，其它技术人员协助。范围：工作面及初期支护后的地段进行观察。监测仪器：地质罗盘仪等。隧道监控量测工艺流程（2）隧道洞口段、浅埋和偏压 段地表沉降 监测洞口段覆盖 层薄，开挖后围岩难以自稳成拱，地表

3、易沉陷，为了 确保洞口浅埋段的施工安全，进行地表沉降监测。布点原则为：在级 围岩且埋深小于40m的地段沿隧道轴向每隔510m布设。同时在 横向依据 实际情况，选定主断面，沿主断面布 设测点，以了解地表沉 降的横向影响范 围。监测仪 器为：精密水准仪，铟钢尺等。（3）拱顶下沉及收敛量测拱顶下沉及 净空变位收敛量测, 根据围岩类别、隧道尺寸和埋深 等，沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点，测点间距一般W级围岩为 10m, IV级围岩为2030m, IV级围岩为50m。净空变位量测在开挖 后尽早进行，初读数在开挖 12小时内且在下一循 环开挖前读取，采 用无尺量 测法。浅埋地段洞内外量测 点布设在同一横断

4、面内。拱顶 下 沉及收敛量测测点布置见下页 “拱顶下沉及收敛量测测点布置图”。（4）仰拱底部的监测V级围岩开挖地段在底部 设测点，每10m设一点与拱顶下沉量测 点同断面布 设、水准仪测量。（5）锚杆抗拔力量 测锚杆拉拔是 锚杆施工过程控制中 质量检验的常规项目,可检验锚 杆锚固效果和 锚杆强度,每300根检查一组,每组做3根锚杆拉拔力 检验；或根据实际情况及监理指令加 设检验项目。监测仪 器：电测锚杆、锚杆抗拔器等。（6）锚杆轴力量测 锚杆轴力主要是量测锚杆的在不同 时期的受力状况。方法：在软岩变形段及断层破碎带变形段各设置 12组进行测 试,每组设 5 根锚杆进行轴力测试。监测仪器：电测锚杆

5、、锚 杆轴力计等。（7）围岩压力及支 护拱架应力量测主要量测围岩与初期支护结构之间的相互作用力及初支 结构拱 架主力筋受力情况，以此评价支护结构的受力状况及合理性。方法：在断层破碎带及其影响带（V级围岩中进行）510m各设 置断面，每断面上测点对称布置24个。同时初期支护的格栅主筋应 力量测点与围岩与初期支护的接触应力点设置在同一断面上，对称布 置，每断面布设1520测点。iZ- 0C D- -CRD拱顶下沉及收敛量测测点布置图监测仪器：采用土压力盒、钢筋应力计及频率接收仪量测。8）隧道涌水量及涌水含泥量与含砂量 观察内容在隧道排水沟内每50 200米设置一个涌水量监测点，对隧道涌 水量进行测

6、试和评估，以此指导隧道结构防水堵排对策，从而达到隧 道结构防水的 限量排放”的目的。同时为了保证隧道排水系统的畅通, 不定期的对隧道初期支护段涌水进行取样分析测试其含泥量和含砂 量，根据其水质状况采取必要的堵排措施，防止排水 导致隧道排水系 统的堵塞和淤积现象发生。方法：涌水量采用三角形围堰法或浮标进行测试，而含泥量与含 砂量则采用烘干后秤取重量法 进行测试。9）地表水力联系观察项目为确切了解隧道涌水排水 对地表水系的影响，进一步弄清隧道排 水与地表水的水力联系，为制定隧道堵排水方案提供依据，在隧道内 发生大的涌水和突水 时，则有必要对地表水系进行观察。主要设置的 项目有相关区域内的井泉水位状

7、况的 观察。2）量测频率与结束标准1）量测频率量测频率根据监测数据的变化情况定，一般按 量测频率表”进行。2）监测结束标准根据收敛速度判别：一般地段：收敛速度5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，力强初期支护系统；收敛速度v 0.2mm/d时，围岩基本达到稳定量测频率表项目量测仪器设备量测时间间隔1 15 天1630 天13月3月以上围岩及支护状 态观察目测、数码相机、地质 罗盘等开挖面每次开挖后进行已施工地段喷混凝土、锚杆、钢架1次/天地表沉降精密水准仪，铟钢尺开挖面离量测面2B时，2次/天 开挖面离量 测面5B , 1次/2天 开挖面离量 测面5B时，1次/周拱顶下沉水准仪，挂尺2次/天1次

8、/2天1 2次/周2次/月周边收敛坑道收敛计同上围岩与支护间 压力压力盒，频率接收仪1次/天1次/2天12次倜2次/月格栅主筋内力钢筋应力计，频率接 收仪1次/天1次/2天12次倜2次/月结构混凝土裂 缝观察读数显微镜，钢尺根据需要进行锚杆轴力锚杆轴力计根据需要进行其它根据实际情况和要求 进行特殊地质地段：力强初期支护强度和刚度，严格控制过大变形。 各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，断层破碎带地段位移长时间不能稳定时，延长量测时间并采取加强措施。3）监测数据的统计分析与信息反馈工程监控量测作为施工组织的核心内容之一，置于动态管理体系 之中，具体包括监测、数据的整理分析和信息反馈等几个主要

9、方面。A ）量测数据的整理、分析数据整理：把原始数据通过一定的方法，如大小顺序，用频率分 布的形式把一组数据分布情况显示出来，进行数据的数字特征 计算以时间（）及离群数据的取舍。回归分析和曲线拟合：绘制量测数据的时态变化曲 线图（即时态散点图”所示）和距 开挖面关系图。在取得足够的数据后，根据散点图的数据分布状况，选择合适的 函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移 值或应力值，预测结构和建筑物的安全状况，防患于未然。还 可通过 插值法，在实测数据的基础上，采用函数近似的方法，求得符合测量 规律而又未实测到的数据。B ）建立监测管理等级基准建立监测变形管理等级标准，管理等级

10、分三等，其等级划分及相 应基准值见 变形管理等级标准表”通过对监测结 果的比较和分析来 判定支护结构的稳定性和安全性，并指导施工。变形管理等级标准表管理等级管理位移施工状态IVU0 v Un/ 3正常施工IVUn/3 2Un/3采取特殊措施注：U0为实测变 形值，Un允许变形值见 结构允许相对位移表”。Un的确定：Un的确定 考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结 合现场条件选择。结构允许相对位移表%）埋深围岩级别50m50300m300m 500m拱脚水平相对静空变化值V0.29 0.720.58 2.882.59 4.32V0.14 0.430.29 1.151.00 1.73V0.04 0

11、.140.12 0.580.43 0.86V0.01 0.040.01 0.12拱脚水平相对静空变化值V0.12 0.230.20 1.581.15 2.02V0.09 0.140.06 0.120.43 1.15V0.04 0.090.06 0.220.17 0.43V0.04 0.090.07 0.17注：硬岩取下限，软岩取上限。拱脚水平相对净 空变化指两侧点间净空水平变化值与其 距离之比；拱顶相对下沉指拱 顶下沉值减去隧道下沉 值后与原拱 顶至隧底高度之比。墙 腰水 平相对净空变化极限值可按拱脚水平相 对净空变化值乘以1.21.3后采用。C）建立快速信息反馈渠道为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，建立快速信息反馈 平台。监控量测设置洞内和地表两个 监测小组，每个小组的监测数据 均由计算机管理，并与项目总工计算机通过局域网进行内部快速传递, 从而作到每日监测结果的及时上报。如有变形超过管理标准，则由总 工根据相关要求制定 对策，通过调度命令直接传达到工区执行，并同 时通过电话及其它方式通知 监理及设计单位。周报、月报则 通过书面 形式上报项目总工，由项目部按期向施工监理、设计单 位和业主单位