隧道监控量测工作汇报

一、某某山隧道监测工作监控量测的目的主要为，确保工程施工安全；信息反馈指导施工；为优化变更设计方案提供依据等。监控量测是隧道新奥法施工的三要素之一，由于隧道是地下工程，与地面工程不同，具有隐蔽性、复杂性和不可预见性的特征，监控量测主要是在隧道施工过程中，通过对隧道结构和围岩的受力、变形的监测，判断隧道和围岩是否稳定和安全，评定初支和二衬设计的合理性。从而指导施工，通过反馈信息，对设计进行优化。一、监测工作的目的

根据某某山隧道的环境条件、地质条件、施工方法和支护类型等，确定的监测项目主要有地表沉降、隧道拱顶下沉、水平收敛、围岩压力、钢支撑内力、二衬钢筋应力、接触压力以及地质与支护状况观察等。二、目前完成的监测工作(1)

表1某某山一、二号隧道测点阶段汇总表

图1拱顶和收敛测点布置图

1、根据施工进度，按实施监测方案在一号、二号隧道进出口进行了拱顶下沉、水平净空变形测点的埋设及保护工作。测点断面按Ⅱ类10m、Ⅲ类20m、Ⅳ类40m间距布设，特殊地段（断层破碎带等软弱地段）测点布置加密。已埋设测点数量如表1所示

二、目前完成的监测工作(2)图2围岩压力及初支内力测点布置图图3二衬应力测点布置图

2、在某某山二号隧道出口左线ZK6+280、ZK5+488,右线YK5+583和一号进口左线ZK3+494、右线YK3+500处进行围岩压力、初支内力、初支与二衬间接触压力及二衬应力测点埋设及保护工作。二、目前完成的监测工作(3)表2某某山一、二号隧道测点阶段汇总表

3、按照监测方案测试频率进行日常现场测试和地质素描，并及时进行数据的分析处理和信息反馈，及时向省、市高指、监理提交监测分析周报和月报，一、二号隧道共提交周报56份，月报18份。

三、监测成果分析(1)

1、基本掌握了洞内拱顶下沉和收敛变形规律，变形大小主要受地层条件、施工方法、支护参数、洞室断面等因素控制，位移在开挖面前后5m发展最快。根据监测数据和变形曲线分析得出各施工阶段（上、下部开挖和仰拱开挖等）引起的拱顶下沉、收敛变形统计规律见表3、表4、表5。监测成果分析(2)表3一号隧道台阶法施工各阶段拱顶下沉统计值(mm)Ⅱ类围岩地段比Ⅲ类围岩地段拱顶下沉大，洞口沉降最大，一般在14～20mm左右，其他地段沉降在10～14mm，主要是洞口地层条件差，对地层的扰动也相对较大。监测成果分析(3)表4二号隧道施工各阶段拱顶下沉统计值(mm)

从统计结果看，二号隧道与一号隧道基本一致，只是二号隧道采用双侧壁导坑法时拱顶下沉反而大一些，主要是二号隧道地层相对差一些，其次双侧壁导坑施工工序多，对地层的扰动也多，再者其下部施工造成了较大的下沉监测成果分析(4)表5隧道台阶法施工各阶段净空收敛统计值(mm)

监测成果分析(5)图4二号隧道左线中2(ZK6+359)拱顶下沉历时曲线

2、从统计分析和拱顶下沉曲线来看，由上半断面开挖引起的拱顶下沉约占总下沉量的40%～60%，下半断面开挖约占20～30%，仰拱开挖引起的拱顶沉降约占10～20%。典型的曲线见图4、图5。

监测成果分析(6)图5一号隧道进口左线中4-2（ZK3+342）拱顶下沉历时曲线监测成果分析(7)

通过监测分析确定：Ⅱ类上台阶法开挖断面过测点20m～30m变形稳定，下台阶开挖断面过测点10m～20m变形稳定，Ⅲ类围岩上台阶开挖过测点10m～20m稳定，下台阶过测点10m～20m稳定。因而为充分发挥围岩的自承力，使围岩适度变形，以减小支护负荷，并考虑施工干扰，台阶长度可不小于20m，在距仰拱20m～30m就可以施作二衬。但由于洞内地下水较少，围岩较为稳定，因而各施工阶段引起的变形值不大，施工较为顺利，台阶长度长，可以同步作业，减少各工序的施工干扰，有利于施工进度，台阶长度大小对施工安全和围岩稳定的影响不大，可按照对施工有利的方向确定台阶长度，对于围岩较好地段（Ⅲ类以上），台阶长度可为40～50m。监测成果分析(8)3、一、二号隧道部分地段都存在着下部开挖时由于开挖进尺多、支护不及时，使拱部长时间悬空造成拱顶下沉较大的现象，根据监测数据绘出拱顶下沉历时曲线如图6、图7所示。图6一号隧道右线中5(YK6+402)拱顶下沉历时曲线

图7二号隧道右线中2(YK6+478)拱顶下沉历时曲线

下半断面开挖引起的拱顶下沉约有15～20mm。这说明下半断面的开挖对拱顶下沉影响很大，主要是下部开挖时，下部拱脚进尺长、暴露悬空时间长，拱部初支一侧悬空，在上部荷载的作用下，极易发生大的沉降，变形主要是由拱部悬空引起的拱脚沉降，因而在下部开挖时，应尽量缩短拱架架立时间，减小开挖进尺、及时喷砼，及时安设侧向锚杆和锁脚锚杆、早做仰拱，使初支结构尽早封闭成环。监测成果分析(9)同样的与拱顶下沉一样，下部开挖过程中也存在着收敛数值相对较大的问题（图9），下部拱脚开挖后，收敛增加3～4mm，这部分变形约占总变形量的20%～40%，所占比例较大，这是因为下部开挖，洞室高度增加，并再次扰动地层，在地质相对较差地段，围岩侧向水平压力增加大，地应力以位移的形式从洞室侧向释放，导致水平侧向变位增加多，因而应严格按设计施工，及时安设侧向锚杆和锁脚锚杆，并早做仰拱，以控制侧向变位。左拱脚开挖右拱脚开挖仰拱施工图8二号隧道左线ZS2(ZK6+359)收敛历时曲线

4、净空收敛变形发展与拱顶下沉基本一致，纵向影响距离约为两倍的洞径范围，开挖初期变形快，后期变形曲线趋缓。监测成果分析(10)图9二号隧道左线ZS8(ZK6+210)收敛历时曲线

监测成果分析(11)5、及时掌握分析断层破碎带等软弱地段的围岩变形信息，如在1号出口左线ZK4＋745处得出的围岩变形监测信息，为确定施工方案和施工决策提供了参考。

图10一号隧道出口断层中8-2（ZK4+749）拱顶下沉历时曲线此处断层破碎带宽度不大，影响范围小，且断层两侧岩层稳定，围岩整体性能好，此处设计施工参数适当，采取的措施较好，因而此处隧道各项变形较小，变形发展与其他地段一致，下部支护后很快趋于稳定。

图11二号隧道紧急停车带(YK6+70)拱顶下沉历时曲线紧急停车带段累计下沉11.83mm，扩挖初期沉降速率较大，3～4天后变形速率减小，曲线趋缓，8～9天后变形有加速的迹象，主要是开挖初期施加锚支护后，变形受到抑制，但由于此处跨度大，在后续爆破开挖的持续扰动下，由于未及时安设钢拱支撑，变形加剧，此后通过及时安设钢拱支撑和喷砼支护手段，增加支护刚度和强度，其变形得到遏制，并很快趋于稳定。在设置钢拱支撑后扩挖段下沉约1mm左右，这说明在扩挖段设置钢支撑是非常有必要的。监测成果分析(12)6、二号隧道紧急停车带变形异常分析图12一号隧道右线（YK3+500）围岩压力分布图(MPa)

监测成果分析(13)7、围岩压力测试表明：一、二号隧道围岩压力在1.25×10-3～8.40×10-1Mpa之间，围岩压力都较小，围岩压力在下部拱脚和仰拱开挖通过测试断面时，其围岩压力表现为有增有减，围压处于不断变化的多次重分布阶段，调整阶段压力变化规律不明显，总体上分布规律性差，相对来说，拱腰和墙脚处压力较大。围岩压力分布如图12、图13所示。图13二号隧道（ZK5+488）围岩压力分布图(MPa)

监测成果分析(14)从监测的结果看，Ⅱ类围岩比Ⅲ围岩地段的压力大，二号隧道左线的围压相对较大，这与此处为Ⅱ类围岩，地层相对较差有关。左线围岩压力最大值为8.40×10-1Mpa（在拱顶处，拱顶地层较差），一号隧道围岩压力最大值为9.38×10-2Mpa（在左拱腰处），实测压力值在以往隧道统计数值范围内，围岩压力小，一方面是围岩本身较为稳定，同时围岩和喷锚联合支护体系也发挥了较好的稳定围岩的作用，另一面也表明初支提供的支护抗力较为安全。根据监测数据，绘出围压历时曲线如图14、15所示。

图14一号隧道右线（YK3+500）围岩压力随时间变化图图14可以看出，一号隧道右线下部开挖后压力变化较大，，主要是地层相对要差一些，下部开挖对压力影响大，但围岩压力总值小，虽然该段围岩较差，但由于施工支护及时，支护较强，使围岩发挥了较好的自承力，因而整体上围岩压力总值小。图15二号隧道围岩压力随时间变化图两测点的变形起伏基本一致，前期受下半断面和仰拱开挖影响，在爆破震动的影响下，局部时间段内压力变化有反复，但总体上围岩压力变化幅度较小,与此处围岩较好和施工短开挖,及时支护有关，后期变化平缓。

图16卷一曲号隧道左车线初支外遗缘应力分来布图(M狮pa)初支应力谋在0.02～-7.敢36M甚Pa间，初支轴和力分布巡寿边墙相胞对大一粉些，一菜号隧道时左线最也大喷砼骑压应力1.19赚MPa，拉应禾力0.3桐5Mp砖a；右线最悬大喷砼压唯应力1.3总6MP奸a，拉应力0.22碧MPa，比左线际稍大。二介号隧道左泄线最大喷筑砼压应力风为7.36版MPa，拉应拖力为0.5劝3Mp罢a。总的虚来说，描其值都谷较小，梳初支内巴力和钢魂拱架应宰力远小搏于喷砼缓和工字嚷钢的屈碌服强度至，这表惠明初支横状态较积为安全捷。监测成果削分析(1饭6)8、初犯支应力桌监测表浆明：同锄围岩压港力相对在应，在受下部拱燃脚和仰铺拱开挖始通过测熊试断面恶时，其缓初支内恭力也表甩现为有私增有减简，内力框处于多另次重分爬布调整惯阶段。机不过总汤的来看耕，初期巴支护的串内缘和家外缘基巴本保持柏受压状尼态，初蜘支受力挥状态良罢好，应监力分布竿如图1衡6、图焰17所扣示。图17布二号融隧道左盈线（ZK5握+48潮8）初支盐内缘应场力分布武图(M仰pa)图18二号隧井道初支保与二衬扁接触应殃力分布丸图(MPa付)监测成果响分析(1赖7)9、初支与相二衬间垫接触压厅力在4.78×10-3～8.0营9×10-2Mpa之间，数值较小撕，一号隧顽道左线最狼大接触压严力为8.0摸9E-微02政Mpa（右拱腰吗处），右馋线最大接牢触压力为3.68渗E-02拜Mpa（左墙脚评处）；二楚号隧道左蛛线最大接膊触压力为3.71符E-02叶Mpa。接触们压力大话小受二钞衬与初师支间协槽调变形璃和两者贩间密实助度影响彼，由于太二衬是崭在初支劣变形稳俯定后施弟作，因支而接触呢压力大厌小主要左与两者失间接合膏紧密程辩度有关乞，实测怠压力表领明二衬劈燕泵送密搜实度较态好，压察力分布缘瑞如图1孔8所示刘，边墙朗与拱脚笑处大一弊些，这煮与二衬采在这些拾部位泵追送更为订密实有讲关。图19一号隧狠道左线因二衬外唐缘应力铅分布图图20一号隧芬道右线疗（YK3+芳500）二衬垮内力分酱布图(KN摘/m)监测成果梁分析(1呢8)10、二衬应辞力0.02～-1.纳52M飘Pa数值很小依，二衬有勺较大的安强全储备，挠二衬砼的植内缘和外哗缘基本处负于受压状赛态，受力趴状态良好歼，目前一挨号隧道左盟线最大压尖应力为1索.35刷MPa，溪最大拉应俩力为0.焰02M叠Pa；右倡线最大压喉应力为1裤.40M趋Pa，最结大拉应力拣为0.0樱3MP旨a。二号款隧道最大近压应力为恶1.52抵MPa佣，二衬应斯力分布如孙图19、州20所示脉。四、结论锁与建议(1)⑴、局部坑地方虽有僵不尽如人撤意的地方障，如开挖威进尺、支狼护的及时达性、台阶珍长度、工者序衔接等完，施工总似体上控制胸相对较好债，隧道各父个地段（泉洞口、软律弱围岩段勾、断层带寺、停车带自大跨段等菌）由施工沫引起的各题项变形均情控制在安粉全允许范嫂围之内，押设计参数愚和采取的盲施工方法业是合理的旁。考虑到活施工误差局和超欠挖石影响，目掌前各围岩珠类别的洞裤室予留变霉形量是合符理的。从武揭露的围吉岩情况看拜，总体上但施工条件谅也较好⑵、测惊试断面漠的围岩蹦压力和贿初支内还力随施梅工开挖速处于不恰断变化蜜的多次饺重分布搏阶段，棒有较大捞变化，萌但总值仰较小，凝初支喷装砼压应弹力和拉研应力均李远小于溜其极限漂允许值垄，支护扭设计参鹅数安全争保守，质初期支柜护的内产缘和外犬缘基本煎处于受通压态势恋，初支描受力状带态良好呀。初支与二催衬间接触久压力、二蓝衬内力数却值较小，寸二衬承载思能力有较梢大的安全抖储备，实脊测压力表菌明二衬泵差送密实度缴较好，二县衬砼的内真缘和外缘去基本处于踪蝶受压状态慢，受力状锣态良好。⑶、由于爱洞内地下尖水较少，德围岩较为妈稳定，因逢而各施工傍阶段引起离的变形值蚊不大，施却工较为顺省利，台阶绘长度长，遍可以同步冤作业，减转少各工序障的施工干擦扰，有利质于施工进滑度，目前杨台阶长度肉大小对施猾工安全和柿围岩稳定吧的影响不岔大，可按得照对施工骆有利的方振向确定台阅阶长度，并对于围岩盼较好地段萌（Ⅲ类以杨上），台浸阶长度可闭为40～足50m哥。⑷、下台别阶法施工增对围岩和嫩支护结构培位移影响厚很大，因何而下部开痛挖时，特伙别是围岩业较差地段检，应避免凶开挖进尺鸦长使上部挣结构长时滴间悬空，赏应尽量缩护短拱架架帝立时间，挠及时喷砼鸽，及时安谈设侧向锚识杆和锁脚折锚杆、早货做仰拱，嚷使初支结具构尽早封嫁闭成环。四、结论帜与建议(2)⑸、紧急惊停车段各蛛项变形数周值较小，日但比正常蛮段相对要煌大，主要碌是其断面拘比正常段肚大，其一穗次开挖面宗积及爆破锐规模跟正躺常段比较显相对要大炮些，由围麻岩应力释骑放而引起断的变形也蹲相对要大蹲些。目前馒变形虽控厦制较好，脂但应吸取永二号隧道您停车段的仰经验，特傍别是下部扮开挖，支形护应及时鸦施作，以渴确保施工键安全。⑹、二洁号隧道测从台阶伙法转为志全断面匀法施工谈，施工依中各项灯变形控语制在较三小范围贱内，施它工方法愿转换是珠成功的活，全断真面开挖蒜引起的颠拱顶下请沉初期形变形速港率大，贫与台阶短法相比浩，其一骑次开挖降面积、障爆破规分模都比搬台阶法息大，由道围岩应疑力释放扛而引起剥的变形逼也要比挑上台阶犯开挖大粘一些，考但累计氧变形则歉比台阶骂法的小洽，主要浙是台阶脏法施工救多次扰材动围岩摩，因而绿累计变恼形值相紫对较大治。全断芒面法在贝Ⅲ、Ⅳ泳类地层团应用较盘好，但狭在围岩要较差地舰段应慎绳重，特苦别是对其于大断愿面隧道兆。四、结论乔与建议(3)五、监测短实施效果(1)某某山隧尸道通过对桐围岩、支棍护的时空裂变形、应批力、压力喇的量测数槽据分析，宏在确保施闭工安全、市优化设计允、指导施铜工等多方慢面发挥了倚较好的作客用，达到抗了预期效副果，通过张监控数据它分析，施拢工始终处涂于可控状碗态，业主抄、设计、顷监理、施汪工各方对希施工动态结基本做到遍心中有数屡，具体体瞒现在以下扣几点：⑴、一春、二号违隧道洞渔口地表线沉降异盖常，数灯次电话扰报警，使得洞口搞及时采取提弃渣换填弹、临时挡同护等措施老，确保了精地层较貌差的洞慈口仰坡宇施工顺复利，避稼免了仰休坡滑移毁影响洞盏内施工翁。⑵、指导下拳部开挖六施工：下部开迹挖时部分姿地段由于义开挖进尺睡长、支护税不及时，艺使拱部长戏时间悬空扔造成拱顶知下沉较大哗，出现安售全隐患，剪在监测过作程中，监碎测组及时岛指出和分浓析了这些声现象，建求议施工及潜时采取措砖施，避免魂和减少了伙这些现象档，确保了晌安全。⑶、指导施菠工方法爆调整：诵二号隧稻道七月金上旬根煮据地层势状况和伞监测结漠果，开鲁挖方法押从台阶赔法转换歼为全断级面法，示全断面凶施工具延有快速称、工序敌少、便婚于施工待组织、臣对围岩蚂的总体稼扰动小匹等优点寨，规范吗一般要宅求在Ⅳ会类及以把上地层伸优先选饥用，监兄测结果包表明，震全断面头施工引辫起的各哗项变形旋控制在秧较小范蒸围内，炎施工方奇法转换巧是成功酒的。10月初，巡寿二号隧仍道地层锯变得相范对差一曾些，市逝高指、烧监理组纪根据地居层情况亲、监测葛信息建半议，又状将全断蛮面施工球改为台特阶法施医工，并欲对台阶睁施工进道行了优顶化，将瞎以往的悦台阶法幕分三次例开挖优润化为两机次开挖挽。五、监稼测实施品效果(2)⑷、根据写监控量测贿数据和分坐析，积极撤与设计单么位现场配段合，设计仙单位退回达施工单位聪要求降低词围岩类别船、增强支雄护的设计涌变更十余满次。⑸、及珠时掌握即分析断辱层破碎销带等软笔弱地段君的围岩猪变形信摊息，如胸在一号修出口左拨线断层应ZK4凡＋74浩5处得苗出围岩洽变形基候本稳定嫌的结论新，为确鼻定施