隧道监控量测实施细则定稿版

1、新建铁路武汉至十堰铁路孝感至十堰段新建铁路武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-9标汉十铁路汉十铁路HSSG-9标项目经理部一分部二一六年五月监控量测实施细则中铁四局集团有限公司新建武汉至十堰铁路孝感至十堰段新建武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-9标汉十铁路汉十铁路HSSG-9标项目经理部二一六年五月监控量测实施细则文件编号：版本号：修改状态：发放编号：编制：复核：审核：批准：有效状态：中铁四局集团有限公司编制依据、范围及设计概况编制依据新建汉十铁路设计文件和图纸；铁路隧道监控量测技术规程(QCR9218-201)；5客运专线铁路变形观测评估技术手册(修订版)铁路隧道监控量测标准化管理实施意见

2、(工管办201492# )高速铁路工程测量规范(TB10601-2009)国家一、二等水准测量规范(GB/T12897-2006)编制原则严格遵守现行的国家有关方针政策，以及国家有关法律、规范、验标、施工规程和铁总最新规章制度等。以控制工程为主体，高度重视，合理组织，充分利用施工季节，制定合理的施工方案，科学组织生产，确保工期目标的实现。根据本工程特点，借鉴和吸收国内外类似工程的科研成果，特别是国外隧道施工和管理的成熟技术，结合以往施工经验，选择技术成熟、方法可行、措施可靠、风险可控的施工技术方案进行施工，确保工程安全、质量并快速完成。针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案

3、，并合理配备资源，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到既经济又满足规范要求的目标。建立、健全消防、安全、保卫、健康体系，以人为本，维护和保障施工人员的安全与健康。施工过程实施GB/T28001 标准，建立职业健康安全管理体 系和控制程序并严格执行，保证职工的职业健康和安全。编制范围新建武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-9标段本管段里程为DK285+DK311+700，起于崔家营，后经襄阳南跨G207国道、二广高速，然后过黄家湾村、卧龙镇、杨家山隆中站往谷城北。汉十 铁 路 HSSG-9标 负 责 监 控 量 测 的隧 道 包 括 岘 山 一 号 隧 道 、岘 山 二 号 隧 道 、岘 山

4、 三 号 隧 道 和 黄 家 湾 隧 道 。设计概况建筑限界及衬砌轮廓汉十铁路为双线隧道，设计行车速度350km/h, 隧道建筑限界采用高速铁路设计规范图1.0.6 “ 高速铁路隧道建筑限界轮廓及基本尺寸”，隧道衬砌内轮廓采用铁路工程建设通用参考图时速350 公里客运专线铁路双线隧道复合衬砌（通隧20080301 ）内轮廓，主要有：（ 1）隧道内轨顶面有效面积为100m2；（ 2）隧道内设置贯通的双侧救援通道，救援通道宽（自线同侧线路中线外起算），净高；（ 3）隧道内设置安全空间，安全空间应设在距线路中线以外，双侧设置，宽度不应小于，高度不应小于；隧道内设置双侧电缆槽，外侧电缆槽结构外缘距同侧

5、线路中线距离为；（ 5）曲线地段及接触网下锚段衬砌内轮廓不考虑加宽。开挖方法隧道地质条件较为复杂，根据各围岩级别施工时采用的施工方法主要有 级围岩采用台阶法、级围岩采用三台阶法、级围岩三台阶临时仰拱法。2 2 工程概况工程概况新建武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-9标段本管段里程为DK285+DK311+700，起于崔家营，后经襄阳南跨G207国道、二广高速，然后过黄家湾村、卧龙镇、杨家山隆中站往谷城北。主要 包 括 隧 道 岘 山 一 号 隧 道 645 米 、岘山二号隧道 1153 米、 岘 山 三 号 隧 道 2725 米 和 黄 家 湾 隧 道 615 米 ，隧道总长度5138 米

6、。主要技术标准铁路等级：高速铁路正线数目：双线设计速度：350km/h正线线间距：最小曲线半径：一般地段8000m.最大坡度：牵引种类：电力机车类型：动车组到发线有效长度：650m列车运行方式：自动控制行车指挥方式：综合调度集中最小行车间隔：3 分钟3 总则及管理目标总则为了加强施工监控量测管理，加快施工进度，使施工监控量测工作规范化、制度化，更好地服务施工生产，指导施工，特制定本细则。将监控量测纳入施工关键工序管理，在施工中认真组织实施。监控量测实行信息化管理，其管理技术依据为铁路隧道监控量测技术规程（TB10121 2007）、关于印发铁路隧道监控量测标准化管理实施意见的通知（工管办函20

7、14 92号）及设计文件的有关要求。根据关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工、有关技术规定的通知（铁建设2010 120 号）的要求，以及汉十公司标准化管理的相关要求，并结合本标段项目实际情况，编制本细则。成立监控量测小组，制定详细的岗位职责，做到分工明确，责任清晰。管理目标1）指导施工，确保施工安全，杜绝因监控量测管理不到位而造成安全事故，尤其要杜绝施作初期支护后因监控量测管理不到位而造成的“关门”事故。2）保证监测数据的真实性和及时性。3）确保结构的稳定性，验证支护结构效果，为支护参数和施工方法的准确性提供依据，为优化和变更设计提供参考意见。4）实现监控量测数据采集、传输分析、

8、预警发布与处理全过程信息化管理，APP采集软件、现场网络条件、专用电脑及客户端等软硬件系统应执行铁路隧道监控量测数据接口暂行规定（工管办函2014 75 号）。4 4 管理机构及职责监控量小组组织机构监控量测管理组织针对施工监控量测，分部成立专门施工监控量测小组。该组人员由具有丰富施工经验、监控量测经验的工程技术人员组成。分部并指定一名专业技术人员担任主管，负责全线隧道整个施工期内施工监控量测领导工作，其他人员，配合主管进行工作。施工监控量测小组，除及时收集、整理各项监控量测数据外，还要能对资料进行计算分析、对比，其目的是：预测隧道结构的稳定性及安全性；提出工序的调整意见及应采取的安全措施，保

9、证整个工程安全、可靠的进行施工。优化设计，使结构达到优质、安全、经济合理、施工快捷的目的。机构人员组长：杨光明副组长：颜昌盛第一监测小组王志强 王鹏飞张瑞第二监测小组张占江 文恩俊 李自虎监控量测小组职责4.2.1 监控量测组长职责1）为监控量测提供技术支持，全过程督导监控量测实施情况，加强本分部监控量测人员的业务指导和培训，提高全体量测人员的业务能力，负责本分部监控量测技术工作的总体协调。2）每天查看监控量测数据，掌握监控量测工作开展情况以及了解量测数据变化情况，检查本分部监控量测小组外业的实施的准确性（量测点位埋设、标识、量测频率、量测时间点、量测方法等），数据的真实性，内业资料是否及时收

10、集、整理和按照三级位移管理进行对比分析和反馈；有权处理网络平台中监控量测黄色预警信息的处理，参与组织施工措施的落实。3）对监控量测数据实时分析显示达到预警情况的要及时签发预警通知单，并且反馈本分部项目经理、经理部总工、监理工程师。4）安排量测小组成员配合设计单位对本单位报送的有疑问的量测结果进行现场验证量测。5）通知监理工程师对重点部位的量测实施旁站监理。配合现场监理工程师每天对监控量测实施情况进行检查。6）在（周）月报中对安全管理基准（变形速率和累计变化量）进行分析评估，并对预留变形量提出调整建议，每月向经理部工程部上报分析报告4.2.1 监控量测副组长职责1）负责监控量测实施细则的编制，参

11、与现场监控量测指导、检查与督促 工作。2）将隧道施工监控量测实施细则，按相关要求报监理审批。3）对设计单位根据本单位报送的量测信息进行的修改设计等具体措施，及时将具体措施交底下发组织实施。4）协调分部配合设计单位对报送的有疑问的量测结果进行验证量测。5）负责向监理、汉十公司按期汇总审查上报监控量测周报、月报、信息化系统运行情况。6）及时将经过审批的监控量测实施细则下发各监测组并组织交底、培训工作。7）负责对分部的监控量测周报、月报的统一收集、审查并上报。8）对分部反馈的监控量测信息以及异常情况及时判悉后上报组长，并经同意转报监理、设计以及建设单位。9）对监控量测仪器设备管理和登记，汇总和掌握监

12、控量测设备情况。对监控量测专用电脑管理，禁止其他用途。10）对分部监控量测信息化工作执行情况调查、负责考核评比汇总个部门评比结果，向组长提交评比结果。监控量测客户端负责人1）监控量测客户端负责人是监控量测内业、外业具体实施落实者，根据铁路隧道监控量测技术规程、设计文件、建设单位、经理部有关工作要求，编制分部管段范围内隧道的围岩监控量测作业指导书、隧道监控量测实施方案、管理制度等要求，编制每（周）月监控量测实施计划，并根据计划组织实施。2）负责对客户端电脑的专人管理和维护，保证软件正常运行。根据现场施工进展及围岩情况，及时按规定添加监测断面，上传断面信息，以便现场检测。3） 利用软件按规定对监测

13、情况进行数据的分析和反馈。将监控量测信息反馈于施工。将量测数据的周报、月报按时报经理部工程部，复核无误后向监理工程师报审，存档。同时每日向监控量测副组长反馈实时的监控量测实施情况。监控量测员岗位职责1）紧密配合施工，坚持实事实是、认真负责的工作作风。2）测量前需了解设计意图，学习和校核图纸；了解施工部署，制定测量放线方案。3）测量仪器的核定、校正。4）事先做好充分的准备工作，制定切实可行监控量测方案。负责垂直观测、沉降观测，并记录整理观测结果（数据和曲线图表）。负责及时整理完善基线复核、测量记录等测量资料。掌握施工现场情况，进行数据采集工作，填写监测日志；原始数据采集、记录、量测仪器的保管、保

14、养、鉴定以及初期支护表面裂纹情况日常巡视工作，并及时将监测数据复核后上传至服务器，并对上传的数据的真实性、及时性负责。4.2.5 现场测点布点人员根据进展情况，提报监测用元件材料计划，根据技术交底在正确的位置甚至检测点元件，严格进行测点埋设、对现场标识牌的挂设维护、测点的清洁保护工作负责。5 测量设备及管理、 仪器设备的精度符合监控量则操作规程。每套量测仪器设备管理明确到人，操作者由经过培训合格后的技术人员担任。见(实)习生不得单独操作仪器，必须在量测小组组长指导下进行。、 仪器设备按计量法规的要求进行定期强制送检，交具有计量检测资质的专业机构进行全面的检定，检定合格后在其检定有效期内使用，其

15、检定证书原件由分部工程部登记存档。未经检定合格的仪器不得用于监控量测，用于工程项目的测量设备由分部工程部建立台帐，仪器的型号、精度指标、使用状态、检校情况应作好记录，确保测量仪器处于受控状态。、 仪器设备保管场所保持干净整洁，仪器设备摆放整齐。测量仪器应指定专人负责保管和维护，在潮湿和烟尘环境中作业过后，要把仪器擦拭干净，并置于通风干燥处将水汽晾干。在测量过程中仪器操作者不得远离仪器，使仪器设备的安全处于可控状态。、 对于要求在测前测后也应进行检校的仪器、量具， 如水准仪在使用前须检校 i 角，并做好检校记录。5、监控量测设备配置分为外业数据采集仪器设备和内业数据处理设备，应满足表5-1 的要

16、求。表 5-1 每个监测小组主要设备配置表全站仪1台精密水准仪器1 台（每个监测1 台）蓝牙连接器2套手机2部平板电脑1部数码相机1台电脑1台隧道激光断面仪1 台（可多个工作面共用）监控监测的目的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、保证在隧道开挖过程中依据量测断面的信息，确定不同围岩级别与支护 型式的合理配置，以达到确保安全的经济的合理。3、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、调整围岩类别、变更支护设计参数提供依 据。4、通过施工现场的监控量

17、测，确定二次衬砌合理施作时间。 隧道二次衬砌一般在围岩变形基本稳定后施作，变形趋于稳定，符合以下要求 :1）隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和。2）水平收敛（拱脚附近7d 平均值）小于d、拱部下沉速度小于d.（ 3）施作二次衬砌前的累计位移值已达极限位移的80%以上5、通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面监控。6、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。7、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。8、积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。9、监控量测工作要随施工工序及进行

18、，测点要及时埋设，支护后2h内读取初始数据，并应根据现场情况及时调整监控量项目和内容。监控监测实施计划汉十铁路HSSG-9标一分部，隧 道 总 长 度 5138 米 ， 隧道围岩以、级围为主，监控量测工作任务大。各组根据隧道正洞围岩级别划分，根据监控量测实施方案，明确监控量测测点（测线）布置实施计划，合理配置人员及仪器设备资源。监控量测小组根据施工进度，对照实施计划进行埋点和数据采集，做到实施有计划，操作按规程。其计划的量测断面间距符合铁路隧道监控量测技术规程规定和设计文件要求。视现场施工实际及设计变更情况，可酌情增减观测断面。为保证有辅助坑道的隧道正常、安全施工，辅助坑道监控量测继续跟进，并

19、做好日常巡查日记，监控量测数据及时进行采集、分析，确保安全施工。作业准备1）单位工程施工组织设计和开工报告已经审批。2）监控量测实施细则已编制完成，并经监理单位批准。3）监控量测设计以及月度实施计划已经编制完成。4）由专业的监控量测人员组成的现场监控量测小组已成立，人员到位， 且已组织技术人员认真学习实施性施工组织设计及设计图，熟悉隧道设计要求、相关技术标准以及各项技术文件。重点学习监控量测技术规程、实施细则和作 业指导书等。5）监控量测信息化管理制度建立健全，包括数据复核、数据上报、报表 报告、测点保护、仪器管理、终端机管理、资料管理、预警处理、考核奖惩等方面的规定完善。6）配备齐全量测用的

20、全站仪、精密水准仪器、手机、平板电脑、数码相 机、隧道激光断面仪以及电脑等。7）监控量测工作人员手机客户端软件安装完成，授权状态开通，电脑客 户端软件安装运行并获得授权。8）洞内网络信号完成覆盖，满足通讯条件。监控量测基本规定及工作程序监控量测基本规定1、成立现场监控量测小组，建立相应的质量保证体系，负责及时将监控量测信息反馈与施工和设计。2、监控量测人员必须保持稳定，达到专人专测，以确保监控量测工作的连续性。根据现场施工的具体要求，各洞口应该配备至少两名专职量测人员。3、监控量测系统应可靠、稳定、持久、在服务期内运转正常。仪器设备应按规定进行检查、校对和率定，并出具相关证明。4、测点应牢固可

21、靠、易于识别，并注意保护，严禁破坏。5、施工现场必须建立严格的监控量测数据复核、审查制度，保证数据的准确性。监控量测数据应利用计算机系统进行管理，由专人负责。如有监控量测数据缺失或异常，应及时采取补救措施，并详细做出记录。6、根据监控量测精度要求，应减小系统误差，控制偶然误差，避免人为错误。应经常采用相关方法对误差进行检验分析。7、施工与监控量测应密切配合，监控量测元件的埋设与监控量测应列入工程施工进度控制计划中，监控量测工作应尽量减少对施工工序的影响。8、测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严防损坏。如果现场测点被破坏，应及时补设，其中拱顶只设一个沉降观测点。9、监控量测作业现场必须建立严

22、格的监控量测数据复核、审查制度，保证数据的准确性。监控量测数据利用计算机平台软件系统进行管理，由专人负责。如有监控量测数据缺失或异常，应及时采取补救措施，并详细记录。测点坐标采用绝对坐标记录（或采用与绝对坐标网相关联的局域网坐标）。10、根据监控量测精度要求，应减少系统误差，控制偶然误差，避免人为错误。应经常采用相关方法对误差进行检验分析。11、 施工与监控量测应密切配合，监控量测元件的埋设与监控量测列入工程施工进度控制计划中，监控量测工作的实施过程应尽量减少对施工工序的影响。12、监控量测作为施工组织设计一个重要组成部分，为安全施工质量控制及时提供围岩稳定性和支护、衬砌可靠性的信息，二次衬砌

23、合理的施作时间，为施工中调整围岩级别、修改支护系统设计和变更施工方法提供依据。主要工作内容、现场情况的初始调查。施工前对隧道周边的地质条件、地下水状况及施工影响区域内周边环境进行初始调查，掌握工程特点和难点，为监控量测工 作的顺利开展做好准备。、编制标段监控量测实施细则。现场监控量测小组按照监控量测设计要求，结合初次调查结果编制实施方案。、布设测点并取得初始监测值，基准点、测点的埋设必须按照相关规程进行，以确保监控量测数据可靠，测点埋设后及时取得初始值。然后按规定要求的频率进行现场数据采集及原始数据的上网传输。、监控资料的分析及信息反馈及采取工程措施。现场监控量测由监控量测小组实施，并根据监控

24、量测数据对隧道施工安全及结构的稳定性做出分析评价，根据结果分级处理，总结判定以采取工程措施，达到理想效果。、提交监控量测成果，利用监控量测客户端软件平台完成。监控量测客户端负责人，通过客户端软件操作，自动生成以周报月报形式的监控量测成果。当出现异常情况时，应即时反馈，以便采取相应对策。现场监控量测工作停止后，应在一个月内编写出该工程施工监控量测总结报告。监控量测信息化要求监控量测信息化工作要求监控量测系统应可靠、稳定、耐久，在服务期内运转正常。客户端PC 机专机专用，专人管理。仪器设备应按规定进行检查、校对和标定。用于上传数据的手机或蓝牙设备，必须与测量仪器固定匹配。施工程序及工艺流程每个断面

25、为一个完整的作业区。施工程序为：施工准备埋设断面测点采集数据数据分析信息反馈指导施工检验验收。工艺流程见图。监控量测工艺流程监控量测数据采集记录上传、 由于汉十铁路目前监控量测数据采用全站仪配置蓝牙与在网手机通讯，实现了监测数据即时上传。进入现场测量前必须做好准备工作。检查确认仪器、外置蓝牙、测量用手机的状态良好。仪器工作正常，蓝牙传输正常、手机电力充足，客户端软件版本最新、运行正常，断面信息已经下载到手机客户端，洞内能见度好，网络信号正常，满足数据测量传输要求。测量时及时填写记录以及监控量测日志表，测量工程师应对记录薄上的所有记录数据进行复核，包括点名、里程、观测数据、日期、人员等。监控量测

26、日志表根据现场技术人员提供的信息认真填写。洞内数据的记录应采用复核制。测量人员应依照上次手工记录的数据记录与手机中记录的数据逐项核对计算，确认测读的点位、断面信息。确认被测点的断面里程与手机上选择的断面一致，若测点毁坏重设，必须在手机上进行归零处理。双方确认后，每点通过三次量测三次读数，由手机客户端系统自动计算，剔除粗差，提高精度，取平均值后，记录人员复核确认，然后储存上传。记录员必须在记录薄中记录清楚测量人员和测量时间，以便对测量事故责任进行分析和认定。观测员与记录员之间应密切配合，观测速度与记录速度协调一致，以防止记录员忙乱中听错、看错、记错观测数据。测量数据完成上传后必须在手机客户端复查

27、一次上传的数据，看有无错误，是否出现预警，若出现预警，及时将情况反馈给监控量测管理人员处理。在因测量人数受限而采用单人操作记录时必须遵循单记录双复核。测量人员测量前首先确认测点情况，测量数据要至少进行两次复核，核对手机与记录本上的数据，确认无误后再储存上传。当发现测存记录上传错误时，及时将情况反馈给监控量测管理人员处理。测量原始记录簿按工点分开记录，以便查阅，用完后的测量记录薄应及时归档。9、监控量测实施监控量测系统及元器件技术要求监控量测系统的测试精度要满足设计要求。拱顶下沉、净空变化、地表沉降、纵向位移、隧底隆起测试精度可为1mm，围岩内部位移测试精度可为，爆破振动速度测试精度可为1mm/

28、s， 其它监控量测项目的测试精度要结合元器件的精度确定。元器件的精度要满足下表要求，元器件的量程要满足设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。元器件的精度监测元件埋设及保护1、沉降监测桩：采用20mm底端带弯头的钢筋，钢筋原长不小于20cm，底部做成带弯钩状。在隧道边坡或隧道地表挖坑埋置于设计位置，坑深30cm，边长15cm采用砂浆浇注固定。采用水准仪按国家一等精密水准测量方法测量沉降监测桩标高变化，如图所示。2、拱顶下沉及周边收敛点埋设洞内监控量测标使用5cmX5cm钢板连接直径2cm的钢筋制作，钢筋与钢板焊接牢固，标准见下图：2 拱顶下沉量测和净空变化量测测点示意图洞内观测标埋设必须深

29、入基岩不小于20cm， 使用钻机钻孔后插入观测标并使用锚固剂进行固定，观测标禁止与钢拱架及钢筋网片焊接固定，第一排周边收敛量测点距拱顶米位置，第二排距拱顶米位置。（ 2）初支混凝土喷射完成后，及时将反射片粘贴到观测标志钢板上，确保粘贴牢固可靠。（ 3）洞内观测标反射片均面向洞口，以便测量数据采集。3、观测标志保护（ 1）监控量测标志必须严格按照以上要求的时间及埋设标准进行埋设，确保埋设稳固可靠。监控量测标志埋设后禁止悬挂电线等其它物品，以防止观测标被破坏。（ 3）观测标志埋设后，使用红色油漆在观测标周围喷涂，并提醒现场施工人员注意保护。（ 4）初支混凝土喷射施工前，及时使用塑料袋对观测标进行包

30、裹保护，防止观测标遭施工破坏。5）观测标反射片被混凝土或灰尘遮挡后，应及时进行清理恢复，确保监测数据正常采集。隧道监控量测现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工安全、指导施工生产、进行施工管理和提供设计信息的重要手段。根据以往类似隧道施工经验，结合设计文件，在施工过程中，将按照设计文件的要求进行监控量测，以量测资料为基础及时修正支护参数，使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力，围岩与支护体系达到最佳受力状态，并在施工中进行信息化动态管理，达到确保工程质量、施工安全和进度，合理控制投资的目的。在隧道正洞洞身支护完成后，尤其是仰拱施工完毕后，喷锚支护已闭合成环，及时进行全断面监控

31、量测，随时掌握初期支护的工作状态，指导和确定二次衬砌施作时间。监测内容主要有：地质及支护状态观察、拱顶下沉及净空收敛、地表沉降等。9.3.1 隧道监控量测的项目及要求1、监控量测是隧道周边围岩稳定确认和对设计施工的反映为目的的日常管理量测。主要为地质及支护状态观察、全站仪量测拱顶下沉及净空收敛，用精密水准仪量测地表沉降。监控量测的量测项目及量测目的如表9.3.1 -1 所示：表 9.3.1 -1 监控量测项目的目的量测项目量测目的工程地质及支护情况观察对每循环的开挖工作面进行地质素描，并对照设计地质资料，及时调整改变施工工法和处理措施。拱顶下沉量测监测拱顶的绝对下沉量，了解断面的变形状态，判断

32、拱顶的稳定性。净空收敛量根据变位量、变位速度、变位收敛状况、断面变位状态判断：测（ 1 ）围岩稳定性；（2）初衬砌的设计施工妥当性；（3）二衬的施工合理时期。地表沉降量测把握隧道施工对地面的环境影响。监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目分为必测项目和选测项目两大类（见表9.3.1 -2、 表 ）。必测项目在采用喷锚构筑法施工时必须进行。对选测项目，在施工过程中将根据实际情况，或者经设计、监理或者建设单位要求下有选择地进行。表 9.3.1 -2 监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘、数码相机2衬砌前净空变化全站仪3拱

33、顶下沉全站仪1mm一般进行水平收敛 量测4地表下沉全站仪1mm浅埋隧道必测（H0 2b）表 9.3.1 -3 监控量测选测项目序号监控量测项目测试方法和仪表测试精度备注1隧底隆起水准测量的方法，水准仪、铟钢尺或全站仪2二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪（隧道激光断面仪）3围岩内部位移多点位移计4围岩压力压力盒 %.5二次衬砌接触压力压力盒 %.6钢架受力钢筋计、应变计 %.7喷混凝土内力混凝土应变计 %.8锚杆轴力钢筋计 %.9二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计 %.10爆破振动振动传感器、记录仪1mm/s临近建筑物11围岩弹性波速度弹性波测试仪12孔隙水压力水压计13水量三角堰、流量计14纵

34、向位移多点位移计、全站仪 . 为元件满量程；（应力应变的精度表述应为元器件满量程的比例）。隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时应进行物理力学试验。初期完成后应进行喷层表面列缝及其发展、渗水、变形观察和记录。2、隧道施工过程中应作好洞内外观察记录工作。（ 1）洞内观察分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后初喷混凝土之前进行。重点观察记录工作面的工程地质与水文地文情况，并做好地质素描，填写掌子面地质素描记录表。对地质条件复杂地段，应积累影像资料，作为地质变化的依据之一。观察中发现围岩条件恶化时，通过信息反馈程序或者变更设计程序，立即采取相应处理措施。对初期支

35、护及地段的观察按规范要求进行，每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的变形状况，判定初期支护、二次衬砌的可靠性和围岩的稳定性。并记入施工日志。（ 2）洞外监测洞外监测的重点为洞口段和洞身浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、及偏压洞口的地表开裂、下沉和隧道洞口边、仰坡的稳定状态、地表渗、流水等情况，每次观察后应做好详细记录。地表下沉的量测必须在隧道开挖之前进行。量测断面应与隧道内的量测处于同一横断面，观测点布置执行技术规程要求，监控范围应延伸布置在隧道开挖影响范围以外。地表构筑物应在其周围增设观测点。量测应超前于隧道开挖工作面进行（距离为隧道埋深与隧道开挖高度之和）。监控量测

36、时间应一直持续到地表下沉长期稳定、隧道衬砌施作完毕后停止。3、现场量测要求净空变化、拱顶下沉量测项目测点初始读数应在测点埋设后12h 内，下一循环开挖前读取。测试前检查仪表设备是否完好，发现故障及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，当测点状态良好时方可进行测试工作。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、 支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。及时进行资料整理及信息反馈。4、保证措施将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要

37、的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划。施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。各监测项目在监测过程中严格遵守相应的实施细则，量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计

38、算机系统进行。边坡监控量测为确保边仰坡的安全稳定，根据沿线地质条件及工程实际情况，针对地下地质条件、边坡高度，进行位移和应力状态监测等。应有不少于2 个边坡变形观测断面，当设置多种类型监测坡面时，应尽量设置于同一监测断面上。建立射线网法观测网，边坡或滑坡沿线路纵向每隔30-50m设置监测断面，每个断面分别与路堑侧沟外平台、桩（墙）顶平台、边坡平台、以及堑顶外、10m设置监测桩，各工点分别于边坡可能破坏的范围外30m设照准点和置镜点。采用全站仪测量，监测施工边坡状态。指导施工。位移监测桩：采用28mm长的螺纹钢。待路堑开挖至设计埋桩位置后。降位移监测桩打入至设计位置，埋设深度，桩周围上部用混凝土

39、浇筑固定，完成埋设后采用全站仪测量初读数。详细见图9.3.2-1 路堑边坡坡表位移监测断面示意图。地表监测浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设。并于正洞开挖前及时采集初始读数。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般条件下，地表沉降测点纵向间距应按（隧道监控量测技术指南）要求布设。正常地质埋深30m时。地表沉降测点横向间距为2 5m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于（隧道宽度埋深）, 地表有建（构）筑物时，量测范围应适当加宽。按照 铁路隧道监控量测技术规程（ TB10121 2007） 4.3.3 要 求布设。地表沉降断面应超前隧道开挖面至少30米，地表沉

40、降测点和隧道内测点应布置在同一里程。一般情况下，地表沉降测点间距按下表要求布置，地表下沉量测频率应与洞内量测频率相同。洞顶地表下沉量测断面布置见图9.3.3 -1表 9.3.3 -1 地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（m）2B H020 50B 5B1 次 /7d注： B为隧道开挖宽度。表 9.3.3 -4 按位移速度确定的监控量测频率位移速度（mm/d）监控量测频率52 次 /d1 51 次 /d11 次 /2 3d1 次 /3d 5B1 次 /7d注： B 为隧道最大开挖宽度。表 9.3.4-6 按照位移速度确定监测频率表位移速度(mm/d)量测频率52 次 /d1 51

41、 次 /d11 次 /2d 3d1 次 /7d工作面距离选择较高的一个量测频率。5、监测方法及要求监测方法与要求见表9.3.4 -7， 拟在隧道拱顶下沉和水平收敛量测中采用水平仪、收敛计或目前比较先进的无尺量测技术。表 9.3.4 -7 必测项目监控量测方法及要求序 号监测项目测点布置监测方法及要求1洞内外观察开挖及支护后进行目测：地质观察在爆破后初喷前进行，绘制地质素描图，填写开挖工作面地质调查记录表；检查喷射混凝土有无开裂及发展，锚杆有无松动，钢架支护状态等，并做好相应记录；查看边仰坡有无开裂、起壳，地表有无裂纹；地表水位有无异常变化。2地表沉降监测隧道浅埋段进行地表沉降量测，横断面方向沿

42、隧道中心及两侧间距2 5m 处设地表下沉测点，监测范围在隧道开挖影响范围以外。地表下沉量测在开挖工作面前方，隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。3净空变化量测内轨顶面以上，左右两侧对 称布置量测点，量测断面间 距根据围岩级别确定采用激光断面仪或收敛计进行量测，开挖后按要求迅速安装测点并编号，初读数在开挖后及时读取，测点牢固可靠，易于识别并妥为保护4拱顶下沉量测与水平收敛断面对应拱顶设 量测点喷射混凝土后迅速在拱顶设点，采用激光断面和仪精密水准仪和收敛计进行量测（ 1）量测方法：测量人员按量测频率要求对隧道断面上布设的观测点（ 安装反射片） ，使用满足量测精度

43、的全站仪进行观测，得到这些点的收敛信息。监控量测点开挖完成后立即埋设，用20 钢筋埋入至少米，外露部分加焊钢板，以便挂设放光贴片，并在反光膜上刻画十字架作为观测点为了便于量测，采用徕卡全站仪进行测量。支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被掩埋，要尽快重新设置，以保证数据不中断。采用徕卡全站仪测量拱顶下沉，精度可达。量测时用徕卡全站仪测量三次，2。图 2 拱顶下沉量测和净空变化量测测点示意图（ 2）各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2 3周结束。或二衬紧跟后施工中应将现场监控量测作为工序纳入作业循环，并结合地质预报做监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行布点和监测，5、数据处

44、理及数据分析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1）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及离群数据的取舍。回归分析和曲线拟合：a、绘制位移量随时间变化的曲线；b、绘制位移速度随时间变化的曲线；c、绘制位移量与开挖面距离关系曲线；d、找出位移一时间回归曲线，求出最终净空位移量；e、根据各类围岩量测数据求出围岩的E， C，等物性参数；在取得足够的数据后，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

45、。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。常用的回归函数有：对数函数U=Alg （ 1+t） +B式中：U变形值（或应力值）；A、 B回归系数；t 、 t0 测点的观测时间（day）；T量测时距开挖时的时间（day）。现场量测所取得的原始数据，不可避免的会具有一定的离散性，其中包含着测量误差。因此，应对所测数据进行一定的数学处理。数学处理的目的是：将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确定量测数据的可靠性；探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化的规律，判定围岩和初期支护系统稳定状态。在取得监测数据后，及时由专业监测人员整理分析

46、监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应力时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果反馈给设计、监理，从而实现动态设计、动态施工。目前，回归分析是量测数据数学处理的主要方法，通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。具体方法如下：将量测记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间 t 的关系曲线，见图4。图 4 位移 u-时间 t 的关系曲线图若位移-时间关系曲线如上图中b 所示出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理。当

47、位移-时间关系曲线如上图中a 所示趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二次衬砌的施作。( 2)建立监测管理等级基准建立监测变形管理等级标准，管理等级分三等，其等级划分及相应基准值见表 9.3.4 -8 和表。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。表 9.3.4-8 变形管理等级标准表管理等级管理位移施工状态U0 Un 3采取特殊措施注： U0 为实测变形值，Un允许变形值，见表3“结构允许相对位移表”。Un的确定：Un的确定应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择

48、。表 9.3.4 -9 结构允许相对位移表（%）围岩类别埋深300m、注：相对位移指实测位移值与两点间距离之比或拱顶下沉实测值与隧道宽 度之比。（ 3）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。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各施工队执行，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提交监测报告，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图，和对施工情况进行评价并提出施工建议。（ 4）监测信息反馈程序原始数

49、据采回后，要及时做好数据处理，并定时反馈量测信息。如发现有明显反常情况时，量测人员要及时通知专业工程师，采取紧急措施。 信息反馈修正设计的基本要求隧道施工时，设计、施工必须紧密配合，共同研究，综合分析各项施工信息，及时进行信息反馈，最终确定和修改设计。信息反馈修正设计，系指在隧道开挖后，根据施工信息，对施工前预设计所确定的结构形式、支护参数、预留变形量、施工工艺、施工方法以及各工序施作的时间等的检验和修正，是贯 穿于整个施工过程的设计阶段。施工信息的应用施工信息是指施工观察、现场地质调查、现场监控量测等得到的数据和信息。施工信息是隧道开挖后围岩稳定性的动态反映，也是修正设计的依据。对各种信息进

50、行综合分析、互相印证，对预设计参数修正，和施工方法的改进是不可缺少的部分。a 根据一个量测断面的施工信息综合分析处理结果，进行设计参数修正，只适用该段面前后不大于10m的同类围岩地段。b 隧道较长地段同类围岩设计参数的修正，特别是降低设计参数，必须以不少于三个断面的施工信息综合分析为依据。按修正后的设计参数进行开挖的地段，其设计参数的正确性和合理性应根据施工信息综合分析予以验证。信息反馈修正设计的内容a 施工方法变更的建议；b 施工工序的更改；c 预留变形量的修改或确认；d 设计参数的修改或确认；e 采用辅助施工措施的建议；当施工信息给出不稳定的征兆时，如出现位移与时间的反常曲线（反常曲线是指

51、非工序变化所引起的位移急剧增长现象，附图中有正常曲线与反常曲线示意图），应检查是否由于工序不当所造成的，此时应加密监视，必要时应立即停止开挖并进行施工处理。 初期支护设计参数的确定遇下列情况之一，应立即采取补强措施，改变施工方法或设计参数，增强初期支护：a 隧道开挖后，工程地质和水文地质、围岩类别比预计的要差；b 喷射混泥土层裂缝多、裂缝大或不断发展；c 实测位移值超过规定的允许值或类似条件下的隧道位移值；d 位移速率无明显下降，实测位移值已接进规定的允许值，位移量可能超过预留变形量；e 稳定性特征出现异常状态。降低初期支护设计参数的确定遇到下列情况之一，应改变设计参数，适当降低初期支护：a

52、确认围岩类别、工程地质及水文地质条件比预计有明显好转或具体工程类比；b 初期支护全部施作完毕，位移量远小于规定允许位移值。监控量测与信息反馈程序见“图 9.3.4 -10 监控量测与信息反馈程序图”。图 9.3.4 -10 监控量测与信息反馈程序图（ 5）信息反馈设计的主要内容施工方法变更的建议；施工工序的更改；预留变形量的修改或确认；设计参数的修改或确认；辅助施工措施的选择与变更；周边环境的影响评估及辅助施工措施建议。8、工程安全性评价工程安全性评价要根据表9.3.4-11 采用变形总量和变形速率对隧道安全进行等级管理分三级进行，并采用表相应的应对措施，工程安全性评价流程图见图表9.3.4-

53、11 位移管理等级表 9.3.4-12 工程安全性评价分级及应对措施管理等级处理措施正常（绿色）正常施工预警二级（黄色）综合评价设计施工措施，加强监控量测，必要时采取网喷混凝土等 相应工程措施预警一级（红色）暂停施工，增设横、竖支撑进行抢险，后续施工时，要加强支护， 调整施工方9.3.4-13 工程安全性评价流程图测点位移速率5mm/d时，由监理工程师组织施工现场分析原因并采取处理措施；当速率连续2 天大于10mm/d时，由监理单位组织施工单位进行原因分析和制定措施并上报建设单位，当速率大于15mm/d时由建设单位张伟强设计、监理和施工进行原因分析并制定措施根据工程安全性评价的结果，需要变更设

54、计时，要根据有关铁路工程变更管理办法及时进行设计变更。工程对策可包括下列内容：（ 1） 一般措施稳定开挖面调整开挖方法调整初期支护强度和刚度并及时支护。降低爆破振动影响围岩与支护间的回填注浆2）辅助措施地层预处理：包括注浆加固。超前支护：包括超前锚杆（管）、管棚。9、初期支护监测结果异常的处理隧道监控量测结果出现异常时，要第一时间报告，分析出原因后采取相应措施：1）如果是由于基底下沉引起的，尽快将仰拱封闭，如仍然下沉，在墙角处加设锚杆，复喷混凝土并在基底钻孔注浆加固、换填或桩基。2）如果是由于围岩压力引起的，可多次复喷并用锚杆加固围岩，补强初期支护。在下一循环施工时，修改支护参数，增强初期支护

55、，同时增大观测频率；必要时通过监理同意施作二次衬砌，如果需加强衬砌则由设计单位同意。3）如出现变形速率突然增大出现不稳定征兆时，应进行适时监测观察，委派专职观察员对初支进行监视；如伴有响声及新生裂缝，应立即暂停正常施 工，加强支护和采取可能的抢救性措施。4）遇下列情况之一，应立即采取补强措施，改变施工方法或设计参数，增强初期支护：隧道开挖后，工程地质和水文地质、围岩类别比预计的要差；喷射混凝土层裂缝多、裂缝大或不断发展；位移速率长期无明显下降，实测位移值已接近规定的允许值，位移量可能超过预留变形量。5）遇到下列情况之一，应改变设计参数，适当降低初期支护：确认围岩级别、工程地质及水文地质条件比预

56、计有明显好转或有具体工程类比；初期支护未全部完成，位移已收敛，达到施作二次衬砌的指标。二次衬砌指标为隧道二次衬砌一般在围岩变形基本稳定后施作，变形趋于稳定，符合以下要求 :隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和。水平收敛（拱脚附近7d 平均值）小于d、拱部下沉速度小于d.施作二次衬砌前的累计位移值已达极限位移的80%以上10 、监测控制点及监测质量保证措施1）测点布置力求合理，应能反映出隧道施工过程中围岩和支护结构的实际变形情况。2）监测仪器必须满足精度要求，而且要定期校核。3）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，由施工队分派专人进行保护，保证每回测点数据的

57、准确性。基准点埋设于施工影响范围外，数量为2 个。4）监测工作由项目分部专门成立的量测小组负责完成，并保证监测人员的相对固定。（ 5） 监测数据应及时整理分析，一般情况下，应每周报一次，特殊情况下，每天报送一次。监测报告应包括阶段变形值、变形速率、累计值，并绘制沉降槽曲线、时态（或时程）曲线等，作必要的回归分析，及对监测结果进行评价。（ 6）如发现监测数据异常，应立即复测，并检查监测仪器、方法及计算过程，确认无误后，立即上报给总工程师、项目经理及甲方、监理，以便采取措 施。9.3.5 衬砌沉降观测一、观测断面和观测点的设置原则1、隧道工程沉降观测是指隧道基础的沉降观测，及隧道的仰拱部分。其他如

58、洞顶地表沉降，拱顶下沉，断面收敛沉降变形等不列入沉降观测的内容。2、隧道的进出口进行地基处理的地段，从洞口起每25m布设一个断面。3、隧道内一般地段沉降观测断面的不设根据地质围岩级别确定，一般情况下三级围岩每400m，四级围岩每300m，五级围岩每200m布设一个观测断面。当长度不足时，每段围岩或不同衬砌段应至少布置一个断面。、不良地质和复杂地质段，观测断面的间距为一般地段的一半。、隧道洞门口里程，隧现分界里程、有仰拱和无供衬砌变化里程及所有设置变形缝两侧均应布置观测断面。、地应力较大，断层或隧底溶蚀破碎带，膨胀土等不良和复杂地质区段，特殊基础类型的隧道段落。隧底由于承载力不足进行过换填，注浆

59、或其它措施处理的复合地基段落适当的加密布设。、施工降水范围至少布设一个断面。、长度大于20m的明洞，每20m设置一个断面。、隧底填充或底板施工完成以后，每个观测断面设置2 个沉降观测点，分别布置在隧道中线两侧各处，明暗交界处、围岩级别，衬砌类型变化及变形缝处每个观测断面设置4 个沉降观测点，分别布置在隧道中线两侧各和变形缝前后各处。观测点位布设与观测断面内壁两侧，水准路线观测示意图如下图示：10、隧道水准路线观测按二等水准测量精度要求形成符合水准路线，沉降二、观测原件埋设测点及观测元器的埋设位置应标设准确、埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏。观测点的埋设参照下图执行：三、观测技术要求1、隧道沉降观测从仰拱施工结束后立即进行，观测时间不得少于3 个月，当观测数据不足或沉降评估不能满足要求时，应适当的延长观测期。2、所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录；每次测量应采用同义仪器，固定观测人员，采用相同的观测线路和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。、隧道沉降观测水准的测量精度为1mm，读数至.、隧道