客运专线单洞双线隧道监控量测专项方案

中铁二十局集团有限公司成贵客专第四分部第二工程架子队队玛瑙山隧道监控量测专项方方方案编制：审核：技术负责人：部门负责人：中铁二十局集团团团有限公公司成成贵客专专第四四分部第第二工工程架子子队二零一四年二月月月第一章简介1.1工程概况况况玛瑙山隧道位于于于宜宾市市江安安县底蓬蓬镇柏柏杨坪村村至大大井镇黄黄桷湾湾。隧道道起讫讫里程DK19944+7440～DK19977+7550，全长30100m，隧道线线路路走向由由西北北向东南南，最最大埋深250m。玛瑙山山隧隧道为客客运专专线单洞洞双线线隧道，线线间间距4.6m，设计行行车车速度为250KKmm/h。本隧道道为为直线段段，隧隧道内纵纵坡采采用单面面下坡坡，坡度度为14‰。玛瑙山山隧隧道洞身身以Ⅲ级围岩为为主主，Ⅳ、Ⅴ级围岩占占开开挖总长长度的的37.55%。隧区地地表表多为旱旱地、灌灌木、树树林、水水田，基基岩零零星出露露。1.2监控量测测测目的为确保监控量测测测工作顺顺利正正常开展展，了了解围岩岩状态态，及时时反馈馈信息于于设计计和指导导施工工，调整整支护护参数和和二衬衬施作时时间，确确保施工工安全全和结构构的长长期稳定定性，有有效保护护周边边环境，尽尽量量降低监监控量量测费用用，减减少对工工程施施工的干干扰，同同时为加加强监监控量测测实施施人员规规范操操作，全全面掌掌握监控控量测测实施全全过程程，结合合隧道道工程特特点，制制定本方方案。1.3组织机构构构及作业业程序序组织机构：为保保保证监控控量测测工作正正常有有序开展展，分分部建立立总工工程师负负责的的管理体体系，工工程部和和安质质部负责责对隧隧道的监监控量量测进行行日常常检查、指指导导和重大大问题题上报工工作。并并成立监监控量量测小组组，制制定各岗岗位职职责，明明确分分工，责责任到到人。总负责人：分部部部总工程程师，负负责监控控量测测工作组组织安安排和重重大问问题的处处理。主管部门：工程程程部、安安质部部，负责责监控控量测全全面管管理，日日常检检查、指指导和和重大问问题上上报工作作，并并参与重重大问问题的处处理。监控量测负责人人人：测量量队负负责主管管监控控量测组组工作作，掌握握监控控量测工工作状状态，分分析和和上报有有关监监控量测测数据据和情况况，制制定处理理措施施，下达达技术术交底资资料。及及时组织织相关关人员开开展监监控量测测工作作，并对对监控控量测结结果负负责，分分析监监控量测测数据据和上报报监控控量测动动态。现场监控量测实实实施人：：监控控量测组组员（操操作人员员和资资料员），操操作人员负责责现场监控量量测具体实施施，负责测点点的布设和保保护，及时取取得监控量测测数据；资料料员负责监控控量测资料的的收集、整理理、签认、汇汇总和归档等等资料管理工工作。作业程序：（111）熟悉资资料料（施工工图纸纸、规范范和作作业指导导书等等）;（2）布点量量测;（3）取得数数据;（4）整理签签认;（5）分析处处理;（6）位移管管理;（7）信息反反馈;（8）工程对对策;（9）资料归归档档。1.4作业准备备备量测仪器：量测测测仪器配配备：：数码相相机、地质质罗盘、收收敛仪、全全站仪、水水准仪、塔塔尺、钢尺尺等。辅助工具：爬梯梯梯、手电电筒及及其它辅辅助工工具。量测项目：根据据据设计要要求，结结合玛瑙瑙山隧隧道具体体情况况，确定定围岩岩量测必必测项项目。第二章监控量测测测方案2.1监控量量量测的基基本要要求成立相应的组织织织机构，配配备备专业人人员和和设备，掌掌握握成熟、可可靠靠地数据据处理理与分析析技术术。根据设计要求或或或隧道规规模、地地形、地地质条条件、支支护类类型和参参数、施施工方法法等，编编制《监监控量量测实施施细则则》或作作业指指导书，经经监监理或业业主批批准后严严格实实施。将现场监控量测测测作为工工序引引入作业业循环环，并结结合地地质预报报做出出评价，优优化化设计参参数，实实施动态态管理理。监控控量测测元件的的埋设设与监控控量测测应列入入工程程施工进进度控控制计划划中，监监控量测测工作作应尽量量减少少对施工工工序序的影响响。监控量测工作必必必须紧接接开挖挖、支护护作业业、埋点点数量量、位置置、时时间应符符合设设计或规规范规规定，并并根据据现场情情况及及时进行行调整整或增加加量测测的项目目和内内容。测测点应应牢固，挂挂牌牌标示。施工过程中应加加加强资料料收集集与整理理工作作，工程程竣工工后，监监控量量测资料料要纳纳入竣工工文件件。施工现场必须建建建立严格格的监监控量测测数据据复核、审审查查制度，保保证证数据的的准确确性。监监控量量测数据据应利利用计算算机系系统进行行管理理，由专专人负负责。如如有监监控量测测数据据缺失或或异常常，应及及时采采取补救救措施施，并详详细记记录。表2-1作作作业人员配配备备表监控量测小组组组组长1人测量人员2人技术员1人普工1人表2-2主主主要设备配配置置表全站仪1台精密水准仪器1台钢挂尺1把收敛计1把数码相机1台电脑1台隧道激光断面仪仪仪1台（可多个工工工作面共用用）是分析、研究地质勘测资料制定监控量测计划施工监控量测开挖工作面状态评价是分析、研究地质勘测资料制定监控量测计划施工监控量测开挖工作面状态评价数据处理施工是否完成判断稳定性判断判断修改支护参数结束否施工准备2.3监控量测测测的主要要内容容根据工程特点、规规模大小和设设计要求综合合选定隧道监监控量测的项项目。量测项项目一般分为为必测项目和和选测项目两两大类。必测项目包括：：：a、洞内外外观观察；b、净空变变化化；c、拱顶下下沉沉；d、地表下下沉沉。表2-1监控控控量测必测测项项目序号监测项目测试方法和仪表表表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质质质罗盘、数数码码相机2衬砌前净空变化化化隧道净空变化测测测定仪（收收敛敛计、全全站仪仪）0.1mm3拱顶下沉水准测量的方法法法，水准准仪、钢钢挂尺或或全站站仪1mm4地表下沉水准测量的方法法法，水准准仪、铟铟钢尺或或全站站仪1mm浅埋隧道必测（H0≤2b）选测项目包括：：：1）隧底隆隆起起；2）围岩压压力力；3）钢架内内力力；4）喷射混混凝凝土内力力；5）二次衬衬砌砌内力；6）初期支支护护与二次次衬砌砌间接压压力；；7）锚杆轴轴力力；8）围岩内内部部位移；9）爆破振振动动；10）孔隙水水压压力；11）水量；12）纵向位位移移。表2-2监控控控量测选测测项项目序号监控量测项目测试方法和仪表表表测试精度备注1隧底隆起水准测量的方法法法，水准准仪、铟铟钢尺或或全站站仪1mm2围岩内部位移多点位移计0.1mm3围岩压力压力盒0.001MPPPa4初支与二次衬砌砌砌接触压压力压力盒0.001MPPPa5钢架受力钢筋计、应变计计计0.1MPa6喷混凝土内力混凝土应变计107锚杆轴力钢筋计0.1MPa8二次衬砌内力混凝土应变计、钢钢筋计0.1MPa9爆破振动振动传感器、记记记录仪临近建筑物10孔隙水压力水压计11水量三角堰、流量计计计12纵向位移多点位移计、全全全站仪注：H0—隧道道道埋深；；b—隧道最大大开开挖宽度度。监控量测分类为了管理需要，通通常将讲监控控量测分为A类量测和B类量测。A类量测：是对对对隧道周边边围围岩稳定定性进进行判定定、对对设计参参数的的可靠性性进行行验证为为目的的的日常常管理理量测。A类量测项项目目主要为为必测测项目。B类量测：B类类类量测是为为了了解支护护材料料的动态态及伴伴随开挖挖的周周边围岩岩的动动态，反反馈于于未开挖挖区间间的设计计施工工；同时时监测测对临近近建筑筑物的影影响。B类量测项项目目如表2-3所示。表2-3BBB类量测项项目目及目的的量测项目量测目的围岩接触应力量量量测把握初衬砌背面面面土压力力锚杆轴力量测根据锚杆的变形形形分析锚锚杆轴轴力效果果，判判断锚杆杆长度度、直径径。初衬应变及钢筋筋筋应力量量测把握钢筋的应力力力状态2.4洞内、外外外观察2.4.1、洞洞洞外观察察洞外观察包括对对对洞口地地表情情况、地地表沉沉陷、边边坡及及仰坡的的稳定定、地表表水渗渗透的观观察。洞洞外监测测的重重点为洞洞口段段和洞身身浅埋埋段、山山间洼洼地、岩岩堆、破破碎带、岩岩溶溶漏斗区区域及及偏压洞洞口的的地表开开裂、下下沉和隧隧道洞洞口边、仰仰坡坡的稳定定状态态、地表表渗、流流水等情情况，每每次观察察后应应做好详详细记记录或留留下影影像资料料。2.4.2、洞洞洞内观察察洞内观察可分为为为开挖工工作面面观察和和已施施地段观观察两两部分。开开挖挖工作面面观察察应在每每次开开挖后初初喷混混凝土之之前进进行一次次，重重点观察察记录录工作面面的工工程地质质与水水文地文文情况况，当地地质情情况基本本无变变化时，可可每每天进行行一次次。对地地质条条件复杂杂地段段，应积积累影影像资料料，作作为地质质变化化的依据据之一一。观察察中发发现围岩岩条件件恶化时时，应应立即采采取相相应处理理措施施。开挖工作面观察察察后应立立即绘绘制开挖挖工作作面地质质素描描图，填填写工工作面状状态记记录表及及围岩岩级别判判别卡卡。在观观察中中如发现现地质质条件恶恶化，应应立即通通知施施工负责责人采采取应急急措施施。对已施地段的观观观察也应应每天天至少进进行一一次，观观察的的内容包包括喷喷射砼、锚锚杆杆的工作作状况况，以及及施工工质量是是否符符合规定定的要要求。2.4.3、净净净空变形形量观观察净空变形量测断断断面的间间距根根据围岩岩级别别、隧道道断面面尺寸、埋埋置置深度及及工程程重要性性等确确定为10～15m。净空变形量测在在在每次开开挖后后尽早进进行，初初始读数数是在在开挖后12h内读数，最最最迟不大大于24h，而且在在下下一循环环开挖挖前必须须完成成初期变变形值值的读数数。2.4.4、地地地质素描描何谓素描，也就就就是运用用单色色线条在在平面面上勾画画出景景物的立立体形形象。地质质素素描，就就是从从地质观观点出出发，运运用透透视原理理和绘绘画技巧巧来表表达地质质现象象或地质质作用用的画幅幅。在在野外勾勾画的的素描，往往往往要求在在较短短的时间间内完完成，通通常就就在野外外地质质记录本本上画画，不可可能精精工细画画，也也可称为为地质质素描草草图。以以铅笔作作画较较多，如如技术术熟练，用用笔笔有把握握，也也可用钢钢笔作作画。施工过程中，地地地质素描描的主主要内容容包括括：以地地层结结构为描描述对对象，重重点反反映岩石石性质质、岩层层中的的结构和和构造造特点。即即在在地质素素描图图中，应应重点点反映岩岩性、构构造、层层理、节节理、褶皱皱、块状、断断断层等参参数，对对于水文文地质质，在地地质素素描图中中也应应用相就就说明明。通过地质素描资资资料的收收集、对对比，可可以在在一定程程度上上预测前前方未未开挖地地段的的地质状状况，以以便于及及时调调整施工工方案案。目前前，各各单位均均已将将地质素素描作作为超前前地质质预报的的一种种辅助手手段。2.4.5、地地地质罗盘盘地质罗盘是进行行行地质素描描必不不可少的的一种种工具。借借助助它可以以定出出方向（方方位位角），观观察察点的所所在位位置，测测出任任何一个个观察察面的空空间位位置(如岩层层层面面、褶皱皱轴面面、断层层面、节节理面等等构造造面的空空间位位置)。（1）地质罗盘盘的结结构地质罗盘式样很很很多，我我们常常用的是是圆盆盆式地质质罗盘盘仪。如图2-1所示，由磁磁针针、刻度度盘、测测斜仪、瞄瞄准准觇板、水水准准器等几几部分分安装在在一铜铜、铝或或木制制的圆盆盆内组组成。图2-1地质质质罗盘结构构图图a、磁针：按装装在在底盘中央央央的顶针针上，可可自由转转动，不不用时应应旋紧紧制动螺螺丝，将将磁针抬抬起压压在盖玻玻璃上上避免磁磁针帽帽与项针针尖的的碰撞，以以保保护顶针针尖，延延长罗盘盘使用用时间。在在进进行测量量时放放松固动动螺丝丝，使磁磁针自自由摆动动，最最后静止止时磁磁针的指指向就就是磁针针子午午线方向向。由由于我国国位于于北半球球磁针针两端所所受磁磁力不等等，使使磁针失失去平平衡。为为了使使磁针保保持平平衡常在在磁针针南端绕绕上几几圈铜丝丝，用用此也便便于区区分磁针针的南南北两端端。b、水平刻度盘盘：：从零度开开开始按逆逆时针针方向每10度一记，连连连续刻至360度，o度和180度分别为N和S，90度和270度分别为E和W，利用它它可可以直接接测得得地面两两点间间直线的的磁方方位角。c、竖直刻度盘盘：：专用来读读倾倾角和坡坡角读读数，以E或W位置为0度，以S或N为90度，每隔10度标记相相应应数字。d、悬锥：是测测斜斜器的重要要要组成部部分，悬悬挂在磁磁针的的轴下方方，通通过底盘盘处的的觇板手手可使使悬锥转转动，悬悬锥中央央的尖尖端所指指刻度度即为倾倾角或或坡角的的度数数。e、水准器：通通常常有两个，分分别装在圆形形玻璃管中，圆圆形水准器固固定在底盘上上，长形水准准器固定在测测斜仪上。f、瞄准器：包包括括接物和接接接目觇板板，反反光镜中中间有有细线，下下部部有透明明小孔孔，使眼眼睛，细细线，目目的物物三者成成一线线，作瞄瞄准之之用。（2）地质罗盘盘的使使用方法法1）在使用前必必须须进行磁偏偏偏角的校校正。因为地磁的南、北北两极与地理理上的南北两两极位置不完完全相符，即即磁子午线与与地理子午线线不相重合，地地球上任一点点的磁北方向向与该点的正正北方向不一一致，这两方方向间的夹角角叫磁偏角。地球上某点磁针针针北端偏偏于正正北方向向的东东边叫做做东偏偏，偏于于西边边称西偏偏。东东偏为(+)西偏为(-)。地球上各地的磁磁磁偏角都都按期期计算，公公布布以备查查用。若若某点的的磁偏偏角已知知，则则一测线线的磁磁方位角A磁和正北北方方位角A的关系为A等于A磁加减磁磁偏偏角。应应用这这一原理理可进进行磁偏偏角的的校正，校校正正时可旋旋动罗罗盘的刻刻度螺螺旋，使使水平平刻度盘盘向左左或向右右转动动，(磁偏角东东偏偏则向右右，西西偏则向向左)，使罗盘盘底底盘南北北刻度度线与水水平刻刻度盘0--11880度连线间间夹夹角等于于磁偏偏角。经经校正正后测量量时的的读数就就为真真方位角角。2）方位角的测测量量是测定目的物与与与测者间间的相相对位置置关系系，也就就是测测定目的的物的的方位角(方位角是是指指从子午午线顺顺时针方方向到到该测线线的夹夹角)。测量时放松制动动动螺丝，使使对对物觇板板指向向测物，即即使使罗盘北北端对对着目的的物，南南端靠着着自己己，进行行瞄准准，使目目的物物、对物觇板板小小孔、盖玻璃上上的的细丝、对目觇板板小小孔等连连在一一直线上上，同同时使底底盘水水准器水水泡居居中，待待磁针针静止时时指北北针所指指度数数即为所所测目目的物之之方位位角。(若指针一一时时静止不不了，可可读磁针针摆动动时最小小度数数的二分分之一一处，测测量其其它要素素读数数时亦同同样)。若用测量的对物物物觇板对对着测测者(此时罗盘盘南南端对着着目的的物)进行瞄准准时时，指北北针读读数表示示测者者位于测测物的的什么方方向，此此时指南南针所所示读数数才是是目的物物位于于测者什什么方方向，与与前者者比较这这是因因为两次次用罗罗盘瞄准准测物物时罗盘盘之南南、北两两端正正好颠倒倒，故故影响测测物与与测者的的相对对位置。为了避免时而读读读指北针针，时时而读指指南针针，产生生混淆淆，放应应以对对物觇板板指着着所求方方向恒恒读指北北针，此此时所得得读数数即所求求测物物之方位位角。3）岩层产状要要素素的测量岩层的空间位置置置决定于于其产产状要素素，岩岩层产状状要素素包括岩岩层的的走向、倾倾向向和倾角角。测测量岩层层产状状是地质质素描描的最基本本的的工作方方法之之一，必必须熟熟练掌握握。=1\*GB3①岩层走向的测测测定岩层走向是岩岩岩层层面与与水水平面交交线的的方向也也就是是岩层任任一高高度上水水平线线的延伸伸方向向。测量时将罗盘盘盘长边与层层面面紧贴，然然后后转动罗罗盘，使使底盘水水准器器的水泡泡居中中，读出出指针针所指刻刻度即即为岩层层之走走向。因为走向是代代代表一条直直线线的方向向，它它可以两两边延延伸，指指南针针或指北北针所所读数正正是该该直线之之两端端延伸方方向，如NE30度与SW2110度均可代代表该岩层层之走向。图2-2地质质质罗盘的应应用用=2\*GB3②岩层倾向的测测测定岩层倾向是指岩岩岩层向下下最大大倾斜方方向线线在水平平面上上的投影影，恒恒与岩层层走向向垂直。测量时，将罗盘盘盘北端或或接物物觇板指指向倾倾斜方向向，罗罗盘南端端紧靠靠着层面面并转转动罗盘盘，使使底盘水水准器器水泡居居中，读读指北针针所指指刻度即即为岩岩层的倾倾向。假若在岩层顶面面面上进行行测量量有因难难，也也可以在在岩层层底面上上测量量仍用对对物觇觇板指向向岩层层倾斜方方向，罗罗盘北端端紧靠靠底面，读读指指北针即即可，假假若测量量底面面时读指指北针针受障碍碍时，则则用罗盘盘南端端紧靠岩岩层底底面，读读指南南针亦可可。=3\*GB3③岩层倾角的测测测定岩层倾角是岩层层层层面与与假想想水平面面间的的最大夹夹角，即即真倾角角，它它是沿着着岩层层的真倾倾斜方方向测量量得到到的，沿沿其它它方向所所测得得的倾角角是视视倾角。视视倾倾角恒小小于真真倾角，也也就就是说岩岩层层层面上的的真倾倾斜线与与水平平面的夹夹角为为真倾角角，层层面上视视倾斜斜线与水水平面面之夹角角为视视倾角。野野外外分辨层层面之之真倾斜斜方向向甚为重重要它它恒与走走向垂垂直，此此外可可用小石石于使使之在层层面上上滚动或或滴水水使之在在层面面上流动动，此此滚动或或流动动之方向向即为为层面之之真倾倾斜方向向。测量时将罗盘直直直立，并并以长长边靠着着岩层层的真倾倾斜线线，沿着着层面面左右移移动罗罗盘，并并用中中指搬动动罗盘盘底部之之活动动扳手，使使测测斜水准准器水水泡居中中，读读出悬锥锥中尖尖所指最最大读读数，即即为岩岩层之真真倾角角。岩层产状的记录录录方式通通常采采用下面面的方方式：既方位角记录方方方式，如如果测测量出某某一岩岩层走向向为310°，倾向为220°°，倾角35°，则记录录为NW31100°／SW∠35°或310°／SW∠35°或220°°∠35°。测量岩层面的的的产状时，如如果岩层凹凸凸不平，可把把记录本平放放在岩层上当当作层面以便便进行测量。（4）构造要素素的测测定=1\*GB3①测方位测量某物体的的的方位是野野外外地质工工作者者应具备备的最最基本的的技能能。在定定点时时，首先先要做做的就是是测量量观察点点位于于某地形形或地地物的方方位。测测量时打打开罗罗盘盖，放放松松制动螺螺丝，让让磁针自自由转转动。当当被测测量的物物体较较高大时时，把把罗盘放放在胸胸前，罗罗盘的的长水准准器对对准被测测物体体，然后后转动动反光镜镜，使使物体及及长瞄瞄准器都都映入入反光镜镜，并并且使物物体、长长瞄准器器上的的短瞄准准器的的尖及反反光镜镜的中线线位于于一条直直线上上，同时时保持持罗盘水水平(圆水准器器的的气泡居居中)，当磁针针停停止摆动动时，即即可直接接读出出磁针所所指圆圆刻度盘盘上的的读数，也也可可按下制制动螺螺丝再读读数。=2\*GB3②测量岩层产状状状要素岩层产状要素素素包括岩层层的的走向、倾倾向向和倾角角。岩岩层走向向是岩岩层层面面与水水平面交交线的的延伸方方向。岩岩层倾向向是岩岩层面上上的倾倾斜线在在水平平面上的的投影影所指方方向。倾倾角是倾倾斜线线与水平平面的的夹角。测量岩层走向向向时，将罗罗盘盘的长边(与罗盘上上标标有N—S相平行的的边)的一条棱棱与与层面紧紧贴，然然后缓慢慢转动动罗盘(注意：在在转转动过程程中，罗罗盘紧靠靠层面面的那条条棱的的任何一一点都都不能离离开层层面)，使圆水水准准器的气气泡居居中，磁磁针停停止摆动动，这这时读出出磁针针所指的的读数数即为岩岩层之之走向。读读磁磁北针或或磁南南针都可可以，因因为岩层层走向向是朝两两个方方向延伸伸的，相相差1800°。测量岩层的倾倾倾向时，罗罗盘盘如图100..-放置，将将罗盘南南端(标有S)的一条棱棱紧紧靠岩层层面，这这时长瞄瞄准器器指向与与岩层层的倾向向一致致，并转转动罗罗盘，转转动方方法及原原则同同上。当当罗盘盘水平、磁磁针针不摆动动时，就就可读数数。如如图1放置罗盘盘，应应读磁北北针所所指的读读数。当当测量完完倾向向后，不不要让让罗盘离离开岩岩层面，马马上上把罗盘盘转90°，(罗盘直立)，如图100--2放置，使使罗盘的的长边边紧靠岩岩层面面，并与与倾斜斜线重合合，然然后转动动罗盘盘底面的的手把把，使测测斜器器上的水水准器器(长水准器)气泡居中中，这这时测斜斜器上上的游标标所指指半圆刻刻度盘盘的读数数即为为倾角。在测量地层产状状状时，一一般只只需测量量地层层的倾向向和倾倾角，而而走向向可通过过倾向向的数字字加或或减90°得到测量量倾倾向和倾倾角，必必须先测测倾向向，后测测倾角角。若被测量的岩层层层表面凹凹凸不不平，可可把记记录本平平放在在岩层面面上当当作层面面，以以便提高高测量量的准确确性和和代表性性。如如果岩层层出露露很不完完整时时，这时时要找找岩层的的断面面，找到到属于于同一层层面的的三个点(一般在两两个个相交的的断面面易找到)，再用记记录录本把这这三个个点连成成一平平面(相当于岩岩层层面)，这时测测量量记录本本的平平面即可可。2.5必测项目目目的测点点布置置2.5.1、地地地表沉降降（1）测点布置置地表沉降量测在在在隧道浅浅埋（H0≤2B）地段为为必必测项目目，其其他地段段根据据设计要要求进进行。其其测点点的横向向布置置范围在在隧道道中线两两侧不不小于H0+B，地表有有控控制性建建（构构）筑物物时，应应适当加加宽；；布置间间距2～5m，当地表表有有控制性性建（构构）筑物物时，应应适当加加密。布布置应与与拱顶顶下沉及及周边边收敛测测量的的测点在在同一一断面内内。测测点布置置见图图2-3。测点埋设时，在在在地表钻钻（或或挖）20～50cm深的孔，竖竖竖直放入φ22mm左右的钢钢筋筋，钢筋筋和孔孔壁之间间可填填充水泥泥砂浆浆，钢筋筋头打打磨圆滑滑，露露出地面1cm左右，并并用用红油漆漆标记记，作为为测点点。图2-3地表表表沉降横向向观观测范围围示意意图注：图中H0隧道埋深深，B-隧道最大大开开挖宽度度。地表沉降点应在在在开挖前前布设设在与洞洞内量量测点相相同的的里程断断面上上，纵向向距离离按表2-4控制。表2-4地表表表沉降测点点纵纵向间距距隧道埋深H（m）量测断面间距（m）备注2B<H0<222.5BB20～50B＜H0≤2BB10～20H0≤B10注：H0-隧道道埋埋深，B-隧道最大大开开挖宽度度（2）量测仪器器的的选用地表沉降通常采采采用精密密水准准仪和配配套的的精密水水准尺尺进行量量测。（3）监控量测测的的方法和实实实施首先沿隧道轴线线线方向每每隔100～150M埋设一个个水水准工作作基点点构成水水准网网，工作作基点点埋设在在稳定定的基岩岩面上上并与隧隧道开开挖线保保持一一定距离离，以以免受隧隧道施施工影响响工作作基点的的稳定定，采用用现浇浇混凝土土方式式埋设，工工作作基点按按照《二二等水准准测量量规范》联联测测,每3个月复测测一一次，检检测出出现异常常时必必须先复复查工工作基点点，特特殊情况况加密密复测频频率。对每个断面上的的的监测点点也按按照《二二等水水准测量量规范范》进行行观测测，依次次对每每条断面面上的的监测点点进行行闭合或或符合合水准路路线测测量。地地表下下沉量测测应在在开挖工工作面面前方H0+h（隧道埋埋置置深度+隧道高度度）处处开始，直直至至衬砌结结构封封闭，下下沉基基本停止止时为为止。量量测频频率应与与拱顶顶下沉和和净空空变化的的量测测频率相相同,初始读数数应应在开挖挖后12小时内完完成成。2.5.2、拱拱拱顶下沉沉及净净空变化化量测测拱顶下沉的量测测测目的是：监视隧隧道道拱顶的的绝对对下沉量量，掌掌握断面面的变变行动态态，判判断支护护结构构的稳定定性。净空空变化量测测的目的是：根据收收敛位移量量、收敛速速度、断面面的变形形形态，判断断围岩的稳稳定性、支支护的设计计（施工）是否妥当当，确定衬砌砌的浇注

时间。（1）测点布置置拱顶下沉测点和和和净空变变化测测点应布布置在在同一里里程断断面上。断断面面间距按按表2-5布置。表2-5必必必测项目量量测测断面间间距围岩级别断面间距（m）Ⅴ～Ⅵ5～10Ⅳ10～30Ⅲ30～50注：①洞口口及浅埋地段段段断面间距距取取小值；；②各选测项项目量量测断面面的数量量，宜宜在每级级围岩岩内选有有代表表性的1～2个；③软岩隧道道的观观测断面面适当加加密。测点应根据施工工工情况进进行合合理布置置，并并能反映映围岩岩、支护护稳定定状态，以以指指导施工工。水平相对净空变变变化量测测线的的布置应应根据据施工方方法、地地质条件件、量量测断面面所在在位置、隧隧道道埋置深深度等等条件确确定。拱拱顶下沉沉测点点原则上上布置置在拱顶顶轴线线附近，当当跨跨度较大大或拱拱部采用用采用用分部开开挖时时，应在在拱部部增设测测点。=1\*GB3①采用全断面开开开挖方式时时：：净空变变化量量测可设设一条条水平测测线，拱拱顶下沉沉测点点设在拱拱顶轴轴线附近,见图2-4((aa）。=2\*GB3②当采用台阶开开开挖方式时时:净空变化化量量测在拱拱腰和和边墙部部位各各设一条条水平平测线，拱拱顶顶下沉测测点设设在拱顶顶轴线线附近,见图2-4((bb）。=3\*GB3③当采用CD法法法或CRD施工时，净净净空变化化量测测每分部部一条条水平测测线，拱拱项轴线线左右右两侧各各设一一拱顶下下沉测测点，见见图2-4((cc）。=4\*GB3④当采用侧壁导导导坑法施工工时时，净空空变化化量测在在左右右侧壁导导各设设一条水水平测测线，在在左右右侧壁导导坑拱拱顶各设设一拱拱顶下沉沉测点点；在开开挖中中部核土土部分分时，在在隧道道两侧边边墙设设一水平平测线线，在拱拱项设设一拱顶顶下沉沉测点；；见图图2-4((dd）。拱顶下沉及净空空空变化量量测点点可购买买专用用的埋设设元件件；也可可自制制：采用φ22钢筋，长30cm，端部用φ8钢筋焊接接一一个大小约约为为边长5cm的等边三三角角形，用于于挂挂尺。隧隧道开开挖后按要要求求布点，用电电锺锺或风钻钻钻眼眼，深约40cm，然后将将φ22钢筋插入孔孔内内，并用用砂浆浆填充。布布点点时拱顶钢钢筋筋应垂直直于水水平面，三三角角形面与与隧道道走向一一致，侧侧壁钢筋筋应垂垂直于隧隧道中中线，三三角形形面与水水平面面平行，钢钢筋筋头外露2cm左右。埋设设后后应采取保保护护措施（如如用用塑料袋袋包裹裹，以防防喷浆浆时沾上上水泥泥浆而引引起量量测误差差）并并做上醒目目标识。图2-4图2-4拱顶下沉量测及净空变化量测测线布置示意图（2）仪器配备备通常情况下，拱拱拱项下沉沉采用用精密水水准仪仪和钢挂挂尺测测量，净净空变变化采用用收敛敛计测量量。收敛计的产品有有有许多，目目前前，施工工过程程中用得得较多多的是数数显收收敛计，如如图图2-5,其长度根根据据需要有15m、20m、30m、40m、50m等多种，测测测量精度度可达达0.066mmm。钢尺上每每隔20mm有一定位位孔孔，螺旋旋千分分尺最小小读数数0.011mmm，测距＝＝钢钢尺读数数＋螺螺旋千分分尺读读数。图2-5数显显显收敛计外外观观图2-6数显显显收敛计工工作作原理使用时，将收敛敛敛计两端端挂钩钩挂于测测点环环上，调调整钢钢尺长度度，使使钢尺大大致拉拉紧，然然后将将尺孔销销插入入钢尺上上相应应的孔位位中，并并用尺卡卡将钢钢尺紧贴贴联尺尺架，防防止钢钢尺与尺尺孔销销脱离；；钢尺尺联接好好后，旋进进千分尺，使使钢尺张力力增加，当当张力窗口口中读数达达到规定值值时，即进进行读数。读数完比，退回千分尺，使钢尺张力减小，然后再旋进千分尺，使钢尺张力增加，这样反复测量，读取三次读数，填入记录表内。收敛计使用注意意意事项：：=1\*GB3①使用前必必须须仔细阅阅读说说明书，了了解解有关张张力、温温度改正正等有有关参数数，使使用时按按说明明书进行行操作作。=2\*GB3②要经常对对钢钢尺进行行保养养，使其其清洁洁，任何何时候候都应避避免沿沿地面拖拖拉钢钢尺。钢钢尺回回收时，应应用用清洁的的软布布擦拭钢钢尺和和其他部部位，去去除表面面的污污物和水水分。=3\*GB3③每年应将将收敛计送送回厂家或或专门的机机构进行维维修或检定定一次。2.6必测项目目目的量测测频率率及数据据分析析2.6.1、量量量测频率率各项量测项目的的的量测频频率应应根据位位移速速度和量量测断断面距开开挖面面距离，分分别别按表2-6和表2-7确定。两两者者取大值值作为为实施的的量测测频率。表2-6量测测频率（按按按距开挖挖面距距离）量测断面距开挖挖挖面距离离（m）量测频率（0～1）b2次/d（1～2）b1次/d（2～5）b1次/2～3dd＞5b1次/7d注：b—隧道开开挖宽度度。表2-7量量量测频率（按按位移速度）位移速度（mmmm/d）量测频率≥52次/d1～51次/d0.5～11次/2～3dd0.2～0.5551次/3d＜0.21次/7d2.6.2、数数数据整理理、分分析（1）数据分析析、处处理的意意义由于测量偶然误误误差和测量量误误差的原原因，现场场量测所取取得的原始始数据，不不可避免的的会具有一一定的离散散性，从而而绘制的曲线线散点总是是上下波动动和不规则则。因此，应应对所测数数据进行一一定的数学学分析和处处理。（2）数据分析析、处处理的主主要内容容1）根据量测值值绘绘制时态曲曲曲线；2）选择回回归归曲线，预预测测最终值值，并并与控制制基准准进行比比较；；3）对支护护及及围岩状状态、工工法、工工序进进行评价价；4）及时反反馈馈评价结结论，并并提出相相应工工程对策策建议议。（3）数据分析析、处处理的目目的1）确定量测数数数据的可靠靠性性；2）根据量量测测数据的的变化化规律（时时态态曲线），判判定围岩和初初期支护的稳稳定性；验证证施工方案的的可靠性，为为优化设计提提供依据；33）根据量测点点据掌子面的的距离、围岩岩变化速率，确确定量测频率率和二衬砌施施作时间；4）根据（预预测）围岩的的变形极限，确确定量测结束束时间。（4）数据分析析、处处理的方方法量测数据分析、处处理主要采用用回归分析法法，回归分析析主要采用指指数模型、对对数模型、双双曲线模型、分分段经验公式式等。由于地地下工程(隧道)开挖过程中中地表纵向沉沉降、拱顶下下沉及净空变变化等位移受受开挖工作面面的时空效应应的影响，多多采用指数函函数进行回归归分析。具体体方法见《铁铁路隧道监控控量测技术规规程》（TB110121--2007）的的条文说明部部分。目前，对对量测取得的的数据，均采采用专用软件件分析。（5）数据分析析、处处理的实实施步骤骤1）数据整理：：：=1\*GB3①监控量测测数数据取得得后，应应及时进进行分分析校对对和整整理，并并注明明量测开开始时时间、开开挖方方法、各各部施施工工序序特别别是开挖挖牚子子面距量量测点点的距离离等信信息。=2\*GB3②每次观测测后后，应立立即对对数据进进行校校核，发发现异异常，应应及时时补测。=3\*GB3③③每次观测测后后应及时时对观观测数据据进行行整理，包包括括观测数数据计计算、填填表制制图、误误差处处理等。2）数据的曲线线拟拟合。在取取取得一定定监测测数据后后，应应绘制位位移或或应力时时态变变化曲线线图，如如图2-7所示。然然后后寻找一一种能能够较好好反映映数据变变化规规律和趋趋势的的函数关关系式式，对下下一阶阶段的监监测数数据进行行预测测，防患患于未未然。图2-7时态态态回归曲线线示示意图⑶插值法。通过过过已测数据据的的分析，预预测测未来某某天的的量测数数据。⑷计算沉降及收收收敛变形的的速速度、加加速度度曲线，进进行行稳定性性判断断，确定定管理理等级。2.7部分选选选测项目目的监监控量测测2.7.1围岩岩岩接触应应力量量测围岩接触应力量量量测用压压力盒盒及混凝凝土应应力计量量测，锚锚杆轴力力量测测锚杆轴轴力计计，格栅栅钢筋筋应力量量测用用钢筋计计量测测。（1）围岩接触触应应力通过量测围岩与与与初衬之之间的的接触压压力，可可了解隧隧道开开挖后应应力重重分布规规律及及向支护护系统统应力释释放特特点。1）测点埋设每一测试断面内内内，埋设9个压力盒盒。压压力盒分分布的的位置是是：在在拱顶设1个、左右右拱拱脚各设1个、左右右边边墙各设1个、拱脚脚与与拱顶间间三分分点处各各设1个2）量测方法法在初支钢架架立立立好后，将将待待测围岩岩压力力部位的的围岩岩表面或或初支支表面凿凿平或或用水泥泥砂浆浆抹平，以以使使压力盒盒能与与围岩充充分接接触，然然后用用预制的的混凝凝土垫块块将压压力盒按按图三三所示位位置垫垫牢、固固定，并并将导线线沿钢钢架引至至边墙墙距墙脚1.5米高处，线线线头从预预埋的的铁盒里里引出出。埋设设时将将压力盒盒编号号与测试试点所所对应位位置记记好记录录。将铁盒内线头插插插入测频频仪中中，测试试读数数并作好好记录录。每次次每个个压力盒盒的测测量应不不少于于3次，力求求测测量数值值可靠靠、稳定定。3）量测频率根据距开挖工作作作面距离离关系系，围岩岩接触触应力量量测频频率如表2-8所示：表2-8围围围岩接触应应力力测试频频率量测断面距开挖挖挖面距离(m)量测频率＜1B2次/d（1～2）B1次/d（2～5）B1次/(2～33))d＞5B1次/7d注：B为隧道宽宽度。2.7.2锚杆杆杆轴力量量测在隧道拱顶及两两两侧拱腰腰处采采用锚杆杆轴力力计或钢钢筋计计对锚杆杆进行行轴力测测量，对对锚杆支支护进进行优化化设计计，以节节约钢钢材。1）埋设断面内内内测点布置置每一测试断面内内内，量测3根锚杆，每每每根锚杆杆上布布置3个锚杆轴轴力力计，每每根锚锚杆量测测布置置见图2-8。图2-8每根根根锚杆量测测布布置图2）测点埋设及及及量测方法法锚杆施作前，在在在量测锚锚杆按按图五所所示位位置安装装好锚锚杆轴力力计，然然后再将将安装装好锚杆杆轴力力计的量量测锚锚杆按图图四所所示位置置进行行布置。在在锚锚杆安设设好后后，将钢钢筋计计导线沿沿钢架架引至边边墙距距墙脚1.5米高处，线线线头从预预埋的的铁盒里里引出出。埋设设时将将钢筋计计编号号与测试试点所所对应位位置记记好记录录。将铁盒内线头插插插入测频频仪中中，测试试读数数并作好好记录录。每次次每个个钢筋计计的测测量应不不少于于3次，力求求测测量数值值可靠靠、稳定定。3）量测频率根据距开挖工作作作面距离离关系系，钢筋筋计量量测频率率如表表2-9所示。表2-9锚锚锚杆轴力测测试试频率量测断面距开挖挖挖面距离(m)量测频率＜1B2次/d（1～2）B1次/d（2～5）B1次/(2～33))d＞5B1次/7d注：B为隧道宽宽度。2.7.3初衬衬衬应变及及钢筋筋应力通过量测初衬应应应变及钢钢筋应应力，可可了解解初衬应应变及及钢支撑撑内力力在不同同施工工阶段下下的变变化特点点，优优化设计计初衬衬的结构构参数数。1）埋设断面内内内测点布置置对于有钢拱支撑撑撑的断面面的每每一测试试断面面内，在在拱顶顶、左拱拱腰、右右拱腰、左左拱拱脚及右右拱脚脚5个点分内内外外层共埋埋设10个钢筋计计；；在埋设设钢筋筋计相同同位置置各埋设1个共5个应变计计。2）测点埋设及及及量测方法法初支钢架施作前前前，将钢钢筋计计按要求求焊在在钢架上上、埋埋入式应应变计计绑扎在在钢架架上，在在钢架架就位后后，将将钢筋计计及应应变计的的导线线沿钢架架引至至边墙距距墙脚脚1.5米高处，线线线头从预预埋的的铁盒里里引出出。埋设设时将将应变计计及钢钢筋计编编号与与测试点点所对对应位置置作好好记录。将铁盒内线头插插插入测频频仪中中，测试试读数数并作好好记录录。每次次每个个钢筋计计和应应变计测测量应应不少于3次，力求求测测量数值值可靠靠、稳定定。3）量测频率根据距开挖工作作作面距离离关系系，应变变计及及钢筋计计量测测频率如如表2-10所示。表2-100初衬应变变及及钢筋应应力测测试频率率量测断面距开挖挖挖面距离(m)量测频率＜1B2次/d（1～2）B1次/d（2～5）B1次/(2～33))d＞5B1次/7d注：B为隧道宽宽度第三章监控量量量测安全全预警警措施监控量测控制基基基准是根根据地地质条件件、隧隧道施工工安全全性、隧隧道结结构的长长期稳稳定性以以及周周围建筑筑物特特点和重重要性性等因素素制定定包括隧隧道内内位移、地地表表沉降、爆爆破破振动等等。而而位移控控制基基准是根根据测测点距开开挖面面的距离离，由由初期支支护极极限相对对位移移进行确确定的的，根据据位移移控制基基准来来划分位位移管管理等级级，以以此来判判断变变形量的的安全全界限。表2-11位移移移控制基准准类别距开挖断面1BBB（U1B）距开挖断面2BBB（U2B）距开挖断面较远远远允许值65%UO90%UO100%UO注：B为隧道开开挖宽宽度，Uo为极限相相对对位移值值。表2-12位移移移管理等级级及及应对措措施管理等级距开挖断面1BBB距开挖断面2BBB应对措施ⅢU＜U1B/33U＜U2B/33正常施工ⅡU1B/3≤UUU≤2U1B/3U2B/3≤UUU≤2U2B/3综合评价设计施施施工，加加强监监测，必必要时时采取相相应工工程措施施ⅠU＞2U1B//33U＞2U2B//33暂时停止施工采采采取相应应工程程措施补补强支支护注