铁路客运专线隧道支护与监测技术规范

铁路客运专线隧道支护与监测技术规范1.1一般规定1.1.1铁路客运专线隧道支护必须配合开挖及时施作，保证施工安全。及时支护是保证隧道开挖安全的重要手段。支护及时与否决定隧道施工安全的成败。因此应及时进行支护。1.1.2隧道支护应采用喷锚支护，根据围岩特点、断面大小和使用条件等选择喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护形式。喷锚支护包括的单独或组合形式主要有：锚杆支护、喷射混凝土支护、喷混凝土锚杆联合支护、喷混凝土钢筋网联合支护、喷混凝土与锚杆及钢筋网联合支护、喷射钢纤维混凝土支护、喷射钢纤维混凝土锚杆联合支护、以及上述类型加设钢架的联合支护。1.1.3当开挖工作面不能自稳时，应根据具体地质条件进行超前支护和预加固处理。在地层稳定性较差地段，常采用超前锚杆、小导管以及管棚等超前支护措施。在地层稳定性很差地段，应在工作面或和围岩一定范围进行超前预注浆加固处理。1.1.4锚喷支护施工中，应做好下列工作：1锚喷支护施工记录（附录B）；2喷射混凝土的强度、厚度、外观尺寸等项检查和试验报告（附录C）；3监控量测记录；4地质素描资料（附录D）。锚喷支护需要仔细施工才能达到设计要求，并且施作后成为隐蔽工程，因此需要在施工过程中对控制施工质量的参数和过程进行记录，同时必须进行地质素描，并对支护的主要力学行为进行监控量测并记录。1.2喷射混凝土1.2.1客运专线铁路隧道初期支护喷射混凝土应及时进行，初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷就根据工作面的地质情况和一次爆破用药量分层、分时段进行。湿喷工艺重要特征是在混凝土搅拌工序加入水泥水化所需的全部水分。湿喷工艺能够按设计配合比严格控制水胶比，湿喷工艺将干喷混合料中的游离颗粒状水泥形态转变为湿喷混合料的水泥浆体形态，大幅度降低了粉尘浓度，保护工人健康；湿喷工艺能够对液体速凝剂进行准确计量。在隧道大面积淋水段经过监理批准可以采用干喷工艺。1.2.2喷射混凝土原材料应符合下列要求：1水泥：选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥强度等级应不低于32.5MPa；2细骨料：采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率宜控制在5%~7%，含泥量按重量计不应大于3%；3粗骨料：采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不宜大于15mm；当喷射钢纤维混凝土时，粒径不宜大于10mm；骨料级配宜采用连续级配（表1.2）；当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材，含泥量按重量计不应大于1%；4骨料级配：宜控制在表1.2所给的范围内。表1.2喷射混凝土骨料通过各筛径的累计重量百分比（%）骨料粒径（mm）等级

0.15

0.30

0.60

1.20

2.50

5.00

1.00

15.00

优

5～7

10～15

17～22

23～31

34～43

50～60

78～82

100

良

4～8

5～22

13～31

18～41

26～54

40～70

62～90

100

5速凝剂：在使用速凝剂前，应进行与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝不应大于5min,终凝不应大于10min，碱性速凝剂掺量应不大于5%，无碱速凝剂掺量应不大于8%。液体速凝剂物理性状为：呈均匀状态，无团聚现象，可有少量沉淀，搅拌后应无沉淀，应无刺激性气味，环境温度在5°C以上能保持其工作性；速凝剂施工实际用量与实验室掺量有较大差异，其原因有三：首先实验室掺量试验条件为0.4水灰比的水泥净浆，其二为速凝剂凝结时间随水灰比增加而延长，其三为实际工作过程中难免有损耗，同时速凝剂中的固体沉淀物造成浪费。但这种差异应控制在50%以内。速凝剂掺量对喷射混凝土品质和成本有重要影响，掺量低将导致回弹增加和早期强度不够，掺量过高不但增加成本，还将导致后期强度降低并同时影响混凝土密实性，因此掺量应根据试验结果加以严格控制。液体速凝剂如沉淀物过多或黏度过大将严重影响其工艺性，应加以限制。6减水剂：使用减水剂前应进行相应的性能试验和使用效果试验；7外掺料：外掺料掺量应通过试验确定，加外掺料后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。当掺用粉煤灰替代水泥时，宜采用Ⅰ级粉煤灰，当掺用粉煤灰改善混凝土和易性时，可以掺用Ⅱ级粉煤灰。宜采用表面积大于20000m2/kg的优质硅粉，硅粉所需用量按水泥重量计为3～15%。但在使用前必须确定它们对材料属性的影响，特别是早期强度；在喷射混凝土中使用粉煤灰和硅粉是一项环保型事业，减少水泥用量就是减少向大气排放CO2，同时粉煤灰和硅粉本是工业废弃物。硅粉不但提高喷射混凝土强度，同时使混凝土粘性增加，对降低回弹是十分有利的。8水：喷射混凝土用水不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不得使用污水、pH值小于4的酸性水、含有硫酸盐量按SO42-计算超过用水重量1%的水,不得使用海水。1.2.3喷射混凝土配合比与喷射混凝土工作度喷射混凝土配合比设计必须同时满足混凝土性能和喷射混凝土工作度（可喷性）要求，喷射混凝土配合比应通过试验确定，并应遵守下列原则：水胶比：根据喷射混凝土强度由试验确定，宜控制在0.4～0.5之间；用水量：根据混凝土坍落度要求确定（采用减水剂时可降低用水量）；胶凝用量：根据水胶比和用水量计算确定，但不宜小于400mg/m3；砂率：应为45～60%；和易性：喷射混凝土拌合物应无离析和泌水、粘聚性好；稀薄流喷射混凝土最适宜坍落度为8～13cm，稠密流喷射最适宜坍落度为10～16cm。喷射混凝土配合比与喷射混凝土工作度喷射混凝土工作度包含混凝土和易性和喷射工艺性（可喷性）两方面，目的是提高生产效率、降低回弹、保证品质，以控制适当流动性和增加粘稠性为主。良好的喷射工艺性应为：由料斗向料腔喂料效率高，在输料管道内不结团，输送阻力小，喷嘴不跌浆，喷射回弹率低，喷嘴处粉尘浓度低。喷射混凝土水泥用量变化范围较大（440～550kg/m3之间），远远高于普通混凝土结构的变化值。1.2.4喷射机应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，附属机具的技术条件应能满足喷射作业需要。1.2.5喷射混凝土作业前，应做好以下工准备工作1检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保作业区内有良好的通风及照明；2清除松动岩块和墙脚岩碴、堆积物，并向料斗加水冲洗受喷面（当岩面受水容易潮解、泥化时，只能用高压风清扫）；应从顶部工作面往下清洁；3检查开挖断面净空尺寸；4设置控制喷射混凝土厚度的标志；5岩面如有渗漏水应予妥善处理。1.2.6喷射作业应遵守下列规定：1喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序自下而上；2一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定，且拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm；3分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再喷射，应先用风水清洗喷射表面；4喷射作业紧跟开挖作业面时，下一循环爆破应在喷射混凝土终凝3h以后进行；5喷射混凝土应强化工艺管理，降低喷射回弹率。1.2.7喷射混凝土养护应遵守下列规定：1混凝土喷射终凝2h后，应进行湿润养护，养护时间不得少于14d；2黄土或其它土质隧道，应控制养护用水，避免喷水过多软化下部土层；3隧道内环境气温低于5℃时，不得进行喷水养护。1.2.8喷射混凝土冬期施工应遵守下列规定：1喷射作业区的气温不应低于5℃，在结冰的岩面上，不得喷射混凝土；2混合料进入喷射机料斗前温度不应低于5℃；3对液体速凝剂进行加热处理，温度不应低于10℃（最佳20℃）；4喷射混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。1.2.9喷射混凝土的安全与防护应符合下列要求：1施工作业前应认真检查和处理支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带；2施工用作业台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆；3应定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全；4施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况，当有磨损、击穿或松脱等现象时应及时处理；5施工中检修机械或设备故障时，必须在断电、停风条件下进行，检修完毕向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员；6当采用加大风压处理堵管事故时，应先关机将输料管顺直，紧按喷嘴，喷嘴前方不准站人，疏通管路的工作风压不得超过0.5MPa；7非施工人员不得进入正进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人；8喷射作业区应有良好的通风措施，作业区的粉尘浓度不得大于2mg/m3。作业人员应带防尘口罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具，作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗；9喷射混凝土作业完成后应及时对机具进行清洗。1.2.10初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差：侧壁5cm、拱部7cm。1.2.11喷射混凝土厚度检查宜采用断面仪检查。喷射混凝土的厚度应符合下列要求：1喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度；2喷射混凝土厚度检查点数的80％及以上不小于设计厚度；3喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的2/3。1.2.12钢纤维喷射混凝土应满足下列规定：1钢纤维宜用普通碳素钢制成。2钢纤维断面直径（或等效直径）应为0.3～0.5mm。3钢纤维长度应为20～25mm，并不得大于输料软管以及喷嘴内径的0.7倍；长径比为40～60，长度偏差不应超过长度公称值的±5%。4钢纤维抗拉强度不得小于380MPa。5钢纤维喷射混凝土的钢纤维体积率宜为1.0～1.5％（体积比）。6钢纤维喷射混凝土使用的水泥强度等级不应低于42.5MPa。7钢纤维喷射混凝土粗骨料最大粒径不宜大于10mm和钢纤维长度的2/3。8拌制钢纤维喷射混凝土不得采用海水、海砂、严禁掺加氯盐。9钢纤维喷射混凝土的搅拌应采用强制式搅拌机。10钢纤维喷射混凝土搅拌时间不宜小于180s，宜采用将钢纤维、水泥、骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min。1.3锚杆1.3.1锚杆施工应符合现行《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108）的有关规定。1.3.2锚杆类型选择，应根据地质条件、使用要求及锚固特性，可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦型锚杆等。锚杆杆体半成品、成品的类型、规格、性能符合设计要求和国家有关现有技术标准的规定。锚杆选择时应根据地质情况确定锚杆的作用机理，然后再结合锚杆的使用要求和特性进行选择。选择原则是质量可靠、耐久性好、安装方便、经济合理。1自钻式锚杆特点：锚杆可任意切割或接长、将钻进灌浆和锚固有机地结合为一体、可避免塌孔、易保证砂浆灌注饱满；但杆体单价高。2砂浆锚杆的特点：施工简便、杆体单价低；需要围岩有成孔条件、灌浆工艺需严格控制。3中空注浆锚杆：灌浆质量易保证、施工简便；需要围岩有成孔条件。杆体单价介于自钻式锚杆和砂浆锚杆之间。1.3.3锚杆粘结剂的粘结强度、凝固时间、抗老化及抗侵蚀性能应满足设计要求，对环境无污染。水泥砂浆的强度等级不应低于M20。1.3.4锚杆孔应符合下列条件：1钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩情况选择；2应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±150mm；3应保持直线，应宜与其所在部位的围岩主要结构面垂直；4深度及直径应与杆体相匹配；5有水地段应先引出孔内的水或在附近另行钻孔；6对成孔困难的地段，应采用自钻式锚杆。1.3.5锚杆安装应符合下列要求：1首先需要将锚杆孔中的水和碴清除；2杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中，插入深度应满足设计要求；3砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实；4药包型锚杆、树脂锚杆应先检查药包和树脂卷质量，受潮或变质者不得使用。在杆体插入过程中应注意旋转，使粘结剂充分搅拌。5普通水泥砂浆锚杆的施工要求：1)砂浆配合比（质量比）：水泥:砂:水宜为1:(1~1.5):(0.45~0.5)，砂的粒径不宜大于3mm；2)砂浆应拌和均匀，随伴随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完；3)注浆作业应遵循下列规定：注浆开始或中途暂停超过30min时，应用水润滑注浆管路；注浆孔口压力不得大于0.4MPa；注浆管应插至距孔底5~10cm处，随水泥砂浆的灌入缓慢均匀地拔出，随即迅速将杆体插入，杆体插入长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出，应拔出杆体重新注浆。6水泥砂浆药包锚杆的施工要求：1）砂浆的初凝不得小于3min，终凝不得大于30min；2）药包浸泡时间必须符合产品说明要求，浸泡超过规定时间的不得使用；3）浸泡好的药包应及时送放到钻孔内，并逐一顶至孔底并挤紧；4）待药包安装完毕立即将杆体插入，随插随转动，杆体位于钻孔中部。7树脂锚杆的施工要求：用杆体将树脂卷送入孔底，用搅拌器搅拌树脂时缓缓推进杆体，搅拌时间一般为30s。搅拌完毕后将孔口处锚杆临时固定，15min后可安装垫板。为了保证施工安全并提高支护效果，开挖后应迅速喷射混凝土和安装锚杆。1锚杆孔内的积水和岩碴会影响粘结剂与孔壁的粘结力从而降低锚固能力，因此灌浆或送放水泥卷或树脂卷前应使用压风清孔。2锚杆安装的位置、方向、深度应符合设计要求。3灌浆是否密实是锚杆能否发挥锚固作用重要因素，因此在灌浆过程中应密切观察灌浆压力、灌浆量、漏浆情况等。砂浆锚杆注浆的饱满程度是确保锚杆安装质量的关键，孔内砂浆不饱满密实，影响锚固效果。4水泥药包和树脂药包受潮后对锚固质量影响很大，过期或变质药包都不得使用。水泥药包和树脂药包在安装时都需要搅拌以便化学反应能够充分进行，形成均匀的胶结体才能确保获得预期的锚固效果，因此，安装杆体过程中应注意搅拌。5水泥砂浆的水胶比应严格控制，要使砂浆的灌注性好，同时灌入的浆体不易从锚杆孔中漏出。灌浆管的拔出速度与灌浆速度要匹配，需要细心掌握。6水泥药包的浸泡时间是控制水胶比的重要手段，必须严格控制，否则会影响锚固效果。在将水泥药包到锚杆孔时，应用木棍逐一慢慢送到孔底，避免药包被卡在孔内其它部位，同时要避免拱部锚杆孔内的药包掉出，故药包送到底后应适当挤压。7树脂卷锚杆安装时必须对树脂卷进行搅拌，但搅拌时间不得超过产品国标要求。树脂凝固前需要在孔口将锚杆杆体固定在钻孔中心，便于杆体受力状态良好。1.3.6锚杆必须安装垫板，垫板应与喷射混凝土面密贴。垫板安装应在锚杆已经具有抗拔力情况下进行。锚杆不加垫板是目前普遍存在的问题，甚至已经被误认为是正确的做法，事实上它是造成坍方的重要原因之一。本条强调锚杆垫板的作用，以引起足够的重视。垫板一般用厚度6～10mm的钢板或铸铁制成，规格为150×150mm或200×200mm。不平整的岩面可用斜形垫板和球形垫板。锚杆垫板应在砂浆凝固后进行。1.3.7锚杆安设后不得随意敲击，其端部在填充砂浆终凝前不得悬挂重物。1.4钢筋网1.4.1钢筋网材料宜采用Q235钢，钢筋材质、规格、性能满足设计要求。钢筋直径宜为6~12mm，网格边长尺寸宜采用150~300mm，搭接长度应为1~2个网格边长。1.4.2铺设钢筋网应符合下列要求：1钢筋网宜在初喷混凝土后铺挂，使其与喷射混凝土形成一体；2砂土层地段应先铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷混凝土；3采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设，其覆盖厚度不应小于3cm；4钢筋网应与锚杆或其它固定装置连接牢固；5喷射混凝土时，应调整喷头与受喷面的距离、喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于2cm；6喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。1开挖后先喷一层混凝土后再挂网。既可以保证作业安全又可使岩面平整，便于使钢筋网与围岩表面保持适宜的间隙。当围岩表面比较平整时，也可先挂钢筋网再喷射混凝土。3采用双层钢筋网时，第一层钢筋网被混凝土覆盖后，再铺设第二层钢筋网，有利于减少喷射中的回弹，增加混凝土的密实性。4锚杆尾部作为钢筋网的支点时，钢筋网应与锚杆端头焊接牢固。喷射混凝土时，喷射料应力求避开锚杆和钢筋，以防增加回弹量。5在开始向钢筋网喷射混凝土时，应适当减少喷头至受喷面的距离，这样可提高喷射料流的冲击力，迫使混凝土挤入钢筋背后，以保证钢筋能被混凝土完全包裹及喷层的密实性。1.5钢架1.5.1钢架应在开挖或喷射混凝土后及时架设。钢架在开挖后立即架设能起到立即支护的作用，且有较大的承载能力，可以在喷射混凝土施作前和施作后早期强度形成以前及单独使用时单独承载。1.5.2钢架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成，钢架用钢材的规格、型号、材质满足设计要求和国家有关现有技术标准的规定。钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节。格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm，且焊接应符合设计要求。用钢筋焊成的格栅钢架与型钢钢架相比，有受力好、质量轻、刚度可调节、省钢材、易制造、易安装等有点。型钢架的刚度和强度大，在软弱破碎围岩中施工或处理坍方时使用较多，但与混凝土粘结不好，与围岩间的空隙难于用喷混凝土紧密充填，导致钢架附近喷混凝土出现裂缝。为提高钢架支护能力，应避免在钢架受力较大处分节。1.5.3钢架安装应符合下列条件：1安装前应清除底脚的虚碴及杂物;2安装允许偏差：横向和高程为：±5cm，垂直度为±2°；3各节钢架间应以螺栓连接，连接板应密切；4沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块楔紧。1.5.4钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实；钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。1.5.4钢架之间宜用直径为φ22mm的钢筋采用焊接方式连接，环向间距不应大于2m。为确保钢架的支护效果，钢架和喷混凝土应形成一体尤其是格栅钢架本身刚度不大，如若不被喷射混凝土包裹，则起不到应有的作用。为此钢架背后不能有空隙，要仔细地喷射。钢架与钢架之间的沿隧道纵向采用钢筋焊接方式连接，是为了提高钢架整体稳定性，在坍方地段或大变型地段应更加重视纵向连接。第五讲监控量测与支护中国中铁集团企业标准之客专隧道监控量没规范与说明1.1一般规定1.1.1监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，应按设计要求进行布点和监测，并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。隧道施工过程中，使用专用的仪器和工具对围岩和支护结构的受力、变形以及它们之间的关系进行观测，并对其稳定性、安全性进行评价，统称为监控量测。与一般地面工程相比，隧道及地下工程所处的环境比较复杂，不确定性因素较多。工程实践表明：隧道设计单独地使用力学计算或经验类比方法都不能取得良好的效果，为了使经验方法科学化和力学计算有实际背景，监控量测作用特别重要。把隧道开挖过程中围岩和支护结构受力、变形状况监测结果作为判断围岩稳定性和支护结构承载能力、安全性的依据具有直观、准确、及时、有效的特点，把监控量测所获得的信息加以必要的数学处理、与理论、经验方法相结合，与预先制订的基准值进行比较，可以分析和判断设计方案、参数和施工方法、工艺的合理程度，从而为变更设计方案、调整设计参数、优化施工工艺及施工决策提供依据。1.1.2监控量测应作为施工组织设计一个重要组成部分，应纳入施工工序，并贯穿施工的全过程，为施工管理及时提供以下信息：1围岩稳定性、支护结构承载能力和安全信息；2二次衬砌合理的施作时间；3为施工中调整围岩级别、完善设计方案及参数、优化施工方案及施工工艺提供依据监控量测的主要目的是了解围岩稳定性、支护结构承载能力和安全性信息，确定初期支护补强及二次衬砌合理的施作时间，为在施工中调整围岩级别、变更设计方案及参数、优化施工方案及施工工艺提供依据，直接为设计和施工管理服务，因此应作为施工组织设计的一个重要组成部分，纳入施工工序，作为施工中的日常性工作。1.1.3开工前应根据隧道规模、地形、地质条件、施工方法、支护类型和参数、工期安排以及所确定的量测目的等编制量测计划。编制内容应包括：量测项目、量测仪器选择、测点布置、量测频率、数据处理、反馈方法及组织机构、管理体系等。同时应考虑量测方法的经济性，与施工的进程相适应。为了对监控量测进行有效的控制，隧道开工之前应根据环境条件、地质条件、设计要求、施工方法及施工进度安排等编制量测计划，确定量测项目、仪器、测点布置，量测频率、数据处理、反馈方法及组织机构、管理体系，使监控量测既满足设计和施工要求，又经济合理，技术可行。1.1.4现场量测仪器，应根据量测项目及测试精度来选用。一般应尽量选择简单适用、稳定可靠，操作方便，量程合理，便于进行结果处理和分析的测试仪器。量测仪器应按计量器具有关要求进行检定。目前，对同一物理量测试手段和方法较多，仪器价格、测试方法和费用相差较大，在实际操作中，一定应根据监测的目的、内容及精度要求，选择简单适用、稳定可靠、操作方便、量程合理的测试仪器。1.1.5现场应成立专门监控量测小组，负责测点埋设、日常监测、数据处理和仪器维修保养工作，并及时将量测信息反馈于设计和施工。本条明确了现场应设专门的机构和人员负责埋点、测试数据处理、信息反馈及仪器维修、保养工作，从而及时、准确地提供监测信息，为设计和施工管理服务。1.2量测内容与方法1.2.1隧道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。量测项目可分为必测项目和选测项目两大类（见表1.2.1—1和表1.2.1—2）。在采用钻爆法施工时，深埋隧道Ⅲ～Ⅵ级围岩及浅埋隧道必须进行必测项目；选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他特殊要求，有选择地进行。围岩和支护结构变形是围岩稳定性和支护结构承载能力和安全性的最直观反映，围岩的坍塌和支护系统的破坏都是变形发展的一定程度的必然结果。位移量测具有量测结果直观、测试原理简单、测试精度较高、抗外界干扰性强、测试费用较低等优点。因此，选用测试项目时应将位移量测作为首选量测项目。必测项目为日常施工管理中所必须进行的量测项目，主要为位移测试项目。净空收敛量测一般只进行水平收敛基线的量测，拱顶下沉可根据量测断面大小及开挖方法，布置1～3个测点。地表下沉量测可以反映隧道开挖对地表土体的影响，在浅埋地段应将地表下沉量测也作为必测项目。重要工程或特殊地质和环境条件下，为了更全面地掌握围岩、支护结构受力状态及变形规律可根据需要选择一项或几项选测项目作为必测项目的补充，使于测试资料的相互验证，一般情况下，各选测项目应同必测项目布置在同一断面上。测试精度主要通过对监测仪器、测试方法、围岩及支护结构工作状态判定及测试成本的综合分析确定的。净空变化、拱顶下沉是判断围岩稳定性、支护结构承载能力、安全性最直接和有效的信息，因此，其精度要求较高。表1.2.1—1监控量测必测项目序号

监测项目

测试方法和仪器

测试精度

备注

1

洞内、外观察

人工观察、地质罗盘

2

净空变化

收敛计

0.1mm

一般进行水平收敛量测

全站仪

1mm

一般进行三维多点量测

3

拱顶下沉

水准测量，水准仪、钢尺

0.1mm

4

沉降缝两侧底板不均匀沉降

水准测量、水准仪、铟钢尺

0.5mm

沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降

5

洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测

水准测量、水准仪、铟钢尺

0.5mm

洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降

6

地表下沉

水准测量，水准仪、塔尺

0.5mm

浅埋隧道必测（H0≤2B）

注：H0为隧道埋深B为隧道开挖宽度。表1.2.1—2监控量测选测项目序号

监测项目

测试方法和仪器

测试精度

备注

1

地表下沉

水准测量、水准仪、塔尺

0.5mm

H0＞2B时

2

隧底隆起

水准测量、水准仪、铟钢尺

0.5mm

3

渗水压力

渗压计频率接收仪

0.01MPa

4

围岩内部位移

多点位移计频率接收仪

0.1mm

5

围岩压力

压力盒频率接收仪

0.01MPa

6

二次衬砌接触应力

压力盒频率接收仪

0.01MPa

7

钢筋受力

钢筋计频率接收仪

0.01MPa

8

喷射混凝土受力

混凝土应变计频率接收仪

9

锚杆杆体应力

钢筋计频率接收仪

0.01MPa

10

二次衬砌内应力

混凝土应变计频率接收仪

11

爆破振动观测

爆破振动记录仪振动器

临近建筑物

12

围岩弹性波速度

弹性波测试仪

注：1、H0——隧道埋深；B——隧道最大开挖宽度。1.2.2隧道施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察可分开挖工作面观察和已支护地段观察两部分。1开挖工作面观察应在每次开挖后进行。及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡（附录G）。对已支护地段的观察每天至少应进行一次，主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；2洞外观察重点应在洞口段、岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况地表植被变化等。洞内、外状态观察对掌握围岩动态和支护结构工作状况非常重要，特别是在不良地质条件下更是确保施工安全和工程质量的必不可少的措施。洞内、外观察和量测结果一起分析，对于优化设计方案、调整施工参数及科学地进行施工组织和管理十分重要。1.2.3净空变化、拱顶下沉和地表下沉等必测项目应尽量设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量应根据隧道埋深、围岩级别、隧道断面大小、开挖方法、支护形式等确定，应符合表1.2.3的规定。各选测项目量测断面的数量，宜根据设计要求进行布置，或在每级围岩内选有代表性的断面1~2个，断面上的测试元器件、类型、位置及个数根据需要确定。量测断面间距和每个断面上的测点、类型、位置、个数应根据隧道埋深、围岩级别、隧道断面大小、开挖方法、支护类型等确定。围岩差的地段，量测断面应布置多些，围岩好的量测断面应相对布置少一些，在不良地质体中，应考虑布置一定数量的选测项目断面。地表下沉量测布置的测点数应适当多一些，应能测到完整的纵、横向沉降曲线，从而分析隧道施工的纵、横向影响范围和程度。此外，量测数据应能够互相验证表1.2.3必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别

断面间距（m）

每断面测点数量

净空变化

拱顶下沉

Ⅴ~Ⅵ

5~10

1~2条基线

1~3点

Ⅳ

10~30

1~2条基线

1点

Ⅲ

30~50

1条基线

1点

注：洞口及浅埋地段断面间距取小值。1.2.4必测项目，各测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应在每次开挖后12h内取得初读数，且在下一循环开挖前必须完成。选测项目测点埋设时间根据实际需要进行。测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护。拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水准基点联测，每15～20d应校核一次。必测项目各测点应尽早进行埋设，以便能够测到围岩的初期变形，选测项目测点埋设时，应根据现场实际需要确定。同时应注意，拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水准基点建立联系，每15～20d校核一次，以保证测试数据的准确性。1.2.5隧道浅埋地段地表下沉测点宜与洞内净空变化和拱顶下沉测点布置在同一横断面内，并应符合下列要求：1地表下沉监测范围横向应延伸至隧道中线两侧（1～2）（B/2+H+H0），纵向应在掌子面前后（1～2）（H+H0）（B为隧道开挖宽度，H为隧道开挖高度，H0为隧道埋深）。测点间距宜为2～5m，并应根据地质条件和环境条件进行调整；2地表下沉监测应在隧道开挖时开始，二次衬砌全部施作完毕，且下沉基本停止时为止；3地表下沉量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。1.2.6隧道衬砌沉降缝两侧底板不均匀沉降观测、洞口段与洞口过渡段不均匀沉降观测应尽早开展，并根据沉降速率变化选择监测频率，一般情况下应7～15d进行一次。洞内沉降缝每侧宜布设4个以上观测点；洞口布点视过渡段的情况而定，应根据洞口沉降监测结果确定道床施作时间。1.2.7当隧道施工可能影响到地表建筑物安全时，应进行地表及建筑物沉降及倾斜观测。应结合工程影响实际情况和业主设计相关要求确定安全合理的控制标准。当隧道施工可能影响到地表建筑物安全时，应在隧道施工前和隧道施工结束后，对建筑物的沉降和倾斜等情况进行观测，并对建筑物工作状况进行调查，做好记录和签认1.2.8当隧道下穿时速不大于160km/h的既有线时，应加强对即有线轨面及轨距监测。1.2.9量测项目量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离确定，应按表1.2.9—1和表1.2.9—2确定。当按表1.2.9—1和表1.2.9—2选择量测频率出现较大差异时，应按量测频率较高的作为实施的量测频率。量测频率应根据位移速率和距开挖面距离两个因素决定，在选择时测频率时，如二者之间有差异，为保证施工安全，应取量测频率较高的作为实施的量测频率。表1.2.9—1量测频率（按位移速度）位移速度（mm/d）

量测频率

≥5

2～3次/d

1~5

1次/d

0.5~1

1次/2~3d

0.2~0.5

1次/3d

＜0.2

1次/3d～7d

表1.2.9—2量测频率（按距开挖面距离）量测断面距开挖面距离（m）

量测频率

（0~1）B

2次/d

（1~2）B

1次/d

（2~5）B

1次/2~3d

＞5B

1次/3d～7d

注：B——隧道最大开挖宽度。1.2.10各项量测作业均应持续到变形基本稳定后15~20d结束。对于膨胀性和挤压性围岩，位移没有减小趋势时，应延长量测时间。为掌握围岩稳定时间的长短，防止二次衬砌施作过程中出现异常情况，量测作业应持续到变形基本稳定后15～20d方可结束，对于膨胀性和挤压性围岩，其受力状况比较复杂，因此其位移长期没有减小趋势时，应延长量测时间。1.3量测数据整理与反馈1.3.1量测数据整理、分析与反馈应符合下列要求：1每次量测后应及时进行数据整理和数据分析，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图；地表下沉值应绘制测值沿隧道纵向和横向的变化量和变化速率曲线；2对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度；3数据异常时，应及时分析原因，及时制订对策。现场量测所取得的原始数据，可能会有一定的离散性，其中包含着测量误差甚至测试错误。不经过数学处理的量测数据难以直接利用。数学处理的目的是：1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，去掉测试错误的数据。2通过数学处理和分析探求围岩和支护系统受力、变形的规律，从而判定围岩的稳定性和支护结构的承载能力和安全性。回归分析是目前时测数据数学处理的主要方法，通过量测数据回归分析可以预测最终位移值和位移速率。目前常采用以下函数作为回归函数：对数函数指数函数其它函数式中：U——某一时刻变形值（mm）；A、B——回归系数；t——量测时间；t0——测点初读数距开挖时的时间（d）；3在监测过程中，发现数据异常时，应分析原因，制订对策。1.3.2应根据量测数据处理结果，调整和优化施工方案和工艺，有必要时，应及时向相关单位提出变更设计建议。量测数据及回归分析结果为施工决策提供了依据，在施工过程中，应根据量测数据处理结果，调整和优化施工方案及工艺，如有必要，应及时向有关单位提出变更设计建议。1.4量测管理基准1.4.1围岩稳定性的综合判别，应根据量测结果按下列指标进行：1根据最大位移判断实测最大位移值不应大于隧道的极限位移，并按表1.4.1位移管理等级进行施工。为了确保围岩和初期支护变形不侵入二次衬砌空间，一般情况下，宜将隧道的设计预留变形量作为极限位移进行控制，设计预留变形量应根据监测结果不断修正。表1