建西安至成都铁路西安至江油段（陕西境内）站前工程隧道监控量测方案.doc

中交二航局西成客专项目部 隧道监控量测方案新建西安至成都铁路西安至江油段（陕西境内）站前工程XCZQ-2标（DgK56+156DgK90+457）隧道监控量测方案中交二航局西成客专项目部二零一三年一月目 录一、编制依据及编制范围1二、隧道工程概况2三、隧道监控量测内容及其技术要求3四、 隧道监控量测数据采集、分析与应用17 4.1原则17 4.2数据采集18 4.3量测数据处理与分析19 4.4信息反馈与监控20五、隧道监控量测管理措施21 5.1监控量测组织管理21 5.2质量管理措施22六、投入仪器设备和人员23七、进度安排24八、提交成果24隧道监控量测方案一、编制依据及编制范围 1.1编制依据（1）铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）（2）客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号（3）铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2009 J 947-2009）（4）客运专线铁路隧道工程施工技术指南（TBTZ2142005）（5）高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）（6）工程测量规范（GB50026-2007）（7）国家一、二等水准测量规范（GB12897-2006）（8）建筑变形测量规范（JGJ 8-2007）（9） 相关施工图纸1.2 编制范围本方案适用于纸坊2号隧道、大庄坪隧道、桃园沟隧道施工范围。二、隧道工程概况2.1 各隧道工程概况（1）纸坊隧道出口 纸坊二号隧道位于户县纸坊乡，线路从东崂峪河支沟东流水沟左岸山坡进洞，从东崂峪河右岸西汉高速观音山隧道洞顶上方山坡出洞，起讫里程DgK77+249.8DgK80+631.7，全长3381.9m，我工区承担1691m。隧道进出口基岩裸露，坡面陡峻，植被较为发育，洞身最大埋深约为596m，洞内纵坡为25的单面上坡，隧道除进口段100.645m位于直线上外，其余均位于R-7004.6m的曲线上。DgK77+900处发育向斜褶皱构造、DgK80+057处发育背斜褶皱构造。DgK80+565附近通过f18断层，断层产状为N8085W73S，宽约20m，断带物质为碎裂岩，为逆断层。隧道范围内主要不良地质有岩堆和人工坑洞。（2）大庄坪隧道 大庄坪隧道位于户县崂峪乡西河村境内，地貌上属秦岭低中山区，地形起伏较大。线路从东崂峪河左岸陡峻山坡进洞，在大庄坪沟出洞，隧道进出口基岩裸露，坡面陡峻，植被较为发育，洞身最大埋深约500m，隧道起讫里程DgK80+862DgK83+818.2，全长2956.2m，隧道为双线隧道，洞内线路纵坡为25的单面上坡，隧道除出口段42.1.374m位于直线上外，其余均位于R7004.6m的曲线上。进出口均有便道可到达，交通条件较好，但洞口均位于便道对面，下临河沟。隧道在DgK82+432DgK82+489通过f20断层，断层产状为N5565W/80S，宽约60m，为逆断层；在DgK82+583DgK82+611通过f21断层，断层产状为N4555W/85S，宽约30m，为逆断层。（3）桃园沟隧道 桃园沟隧道位于户县涝峪乡境内，地貌上属秦岭低中山区，地形起伏比较大。进口位于户县西涝峪河大庄坪沟内，出口位于桃园沟内，隧道整体埋深较小，一般埋深100200m,最大埋深约为320m，洞身最浅埋深约80m。隧道起迄里程DgK83+844.8DgK85+386，全长1541.2m。隧道内纵坡25的单面上坡。进口施工场地较为狭窄，交通条件比较好，出口下方为道路，场地、交通条件一般。隧道洞身分别于DgK84+560和DgK84+900附近通过辉长岩与片岩的侵入接触带。隧道区位于中低山区，基岩裸露，表层多风化作用强烈，地形坡度较陡。隧道出口有岩堆分布，目前处于稳定状态。地表水主要为桃园沟内和大庄坪沟沟水，均为常年流水，水量随季节性变化明显。地下水主要为基岩裂隙水，水量较小，地表水和地下水均接受大气降水补给，水质良好，对圬工无侵蚀性。2.2 隧道隧道地貌、地质特征（1）纸坊2号隧道地貌、地质特征隧道区位于秦岭北糜低中山区，地下水赋存类型主要为第四系松散层孔隙潜水及基岩裂隙水，第四系松散层孔隙潜水主要分布于各沟谷的坡积和冲洪积物中，基岩裂隙水，主要有风化裂隙水，构造裂隙水。（2）大庄坪隧道地貌、地质特征隧道区位于秦岭北糜低中山区，水系较为发育，隧道出口为大庄坪河，这几条河构成隧道区地下水最低排泄基准面。洞身发育有西沟，小沟等，均为常年流水。隧址区地下 水的形成，分布受地貌影响，地层岩性、地质构造、植被、降水量等多种因素控制各影响。地下水赋存类型主要为第四系松散层孔隙潜水及基岩裂隙水，第四系松散层孔隙潜水主要分布于各沟谷的坡积和冲洪积物中，地下水位埋深一般较浅，这些沟谷地下水对隧道岩体裂隙水具有一定的积极补给作用，与隧道关系密切的为基岩裂隙水，构造裂隙水及层间裂隙水、构造裂隙水及层间裂隙水。隧道区地下水以潜水为主，局部具有弱承压性。地下水的补给来源主要为大气降水地表沟水，地下水主要以片流，线状、泉点等形式向地表沟谷进行天然性排泄。f20、f21断层带、岩体节理裂隙带，岩浆岩侵入接触带，是地下水储存的主要场所，也是隧道施工过程可能发生涌水的段落。（3）桃园沟隧道地貌、地质特征桃园沟隧道位于户县涝峪乡境内，地貌上属秦岭低中山区，地形起伏较大。地表水主要有桃园沟和大庄坪沟沟水，均为常年流水，水量随季节性变化明显。地下水主要为基岩裂隙水，水量较小，地表水和地下水均接受大气降水补给，水质良好，对圬工无侵蚀性。三、隧道监控量测内容及其技术要求3.1监测项目 3.1.1洞外观察洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。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、岩溶漏斗区域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或留下影像资料。 3.1.2洞内观察洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后初喷混凝土之前进行一次，重点观察记录工作面的工程地质与水文地文情况，当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。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，应立即采取相应处理措施。开挖工作面观察后应立即绘制开挖工作面地质素描图，填写工作面状态记录表及围岩级别判别卡。在观察中如发现地质条件恶化，应立即通知施工负责人采取应急措施。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次，观察的内容包括喷射砼、锚杆的工作状况，以及施工质量是否符合规定的要求。 3.1.3监控量测的目的 （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，判断围岩的稳定性、支护、衬砌的可靠性（确保施工安全及结构的长期稳定性）。（2）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，调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据（验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为支护参数和施工方法提供依据）。（3）通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报，以便及时采取措施，防患于未然。 （4）通过监控量测，判断初期支护稳定性，确定二次衬砌合理的施作时间（确定二次衬砌施做时间）。（5）对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控（监控工程对周围环境影响）。（6）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施工方法本身的发展提供借鉴，依据和指导作用 (积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据)。 3.1.4监控量测的主要内容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。量测项目一般分为必测项目和选测项目两大类。（1）必测项目包括主要包括： 1）洞内、外观察；2）净空变化； 3）拱顶下沉；4）地表下沉（浅埋隧道必测，H02B时）。表3-1 监控量测必测项目序号监测项目常用仪器测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘、数码相机2衬砌前、后净空变化量测隧道净空变化测定仪（收敛计、全站仪）0.1mm一般进行水平收敛量测3拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪1mm4地表沉降水准仪、铟钢尺或全站仪1mm隧道浅埋段（2）选测项目根据现场实际情况而定。（3）监控量测分类为了管理需要，通常将监控量测分为必测和选测。必测：是对隧道周边围岩稳定性进行判定、对设计（施工）参数的的可靠性进行验证为目的的日常管理量测。必测项目主要为必测项目，如表3-1.选测：选测是了解支护材料的动态及伴随开挖的周边围岩的动态，反馈于未开挖区间的设计施工；同时监测对接近建（构）筑物的影响。选测项目如表3-2所示。表3-2 B类量测项目及目的量 测 项 目量 测 目 的围岩接触应力量测把握初衬砌背面土压力，锚杆轴力量测根据锚杆的变形（伸缩长度）分析锚杆轴力效果，判断锚杆长度、直径。初衬应变及钢筋应力量测把握钢筋的应力状态。（4）组织机构1）成立监控量测小组组长：魏伟副组长：杨向东成员：胡新宇、何正宁、宋国涛、李亨2）量测小组分工魏伟负责监控量测的整体领导、监督工作，包括现场测点的埋设、量测执行情况、数据收集整理、数据判断及上报事宜等。胡新宇、何正宁、对监控量测工作实施监督，每天收集量测数据，对数据进行计算处理经组长阅后并上报。宋国涛、李亨负责对隧道监控量测点的埋设及现场监控量测操作、仪器的保管使用；现场隧道施工人员、技术人员积极配合量测工作的顺利进行。量测监控领导小组负责规划并统筹安排本标段的监控量测工作；项目经理部工程部负责制订标段监控量测实施计划和相关管理制度，定期和不定期检查指导监控量测工作和反馈落实情况；各隧道队施工技术部负责具体确定监控量测实施方案及反馈信息的实施；各隧道队测量班负责具体落实监控量测工作，并对量测数据进行整理分析，及时向项目经理部工程部、质检部上报监控量测资料、反馈量测结果，项目经理部工程部将完备、正确的资料上报监控量测组长，监控量测组长阅后，提出意见及处理措施后，由总工陆海勇汇总上报书面及电子版本给监理组、监理站、指挥部、设计代表及咨询单位。组 长：魏伟 副组长：杨向东工区工程部隧道队施工技术部隧道队测量班监控量测领导小组组织机构（5）仪器设备拟投入的监控量测设备表设备名称型号数量备注隧道收敛计21型1精密水准仪天宝DINI032配合铟钢尺数码相机三星1锚杆拉力计ML-200B1地质罗盘DQY-12铟钢尺及钢挂尺2应力计GJL-3根据需要配合XJG-2型钢筋应力传感器根据设计要求和业主需要增加其他的量测设备。元器件精度 序号元器件测试精度1压力盒0.5% F.S.2应力计0.1% F.S.3钢筋计拉伸，0.5% F.S.，压缩，0.1% F.S.注：F.S.为元器件满量程。 3.2 主要监控量测作业3.2.1地质及支护状况观察1观察目的预测开挖面前方的地质条件。为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。2观察内容： 地质内容岩石类型（名称）岩体完整状态：根据受地质构造影响程度，地质结构面性质（延伸性、粗糙度、张开性）和风化程度来判断；a、地下水发育情况；b、围岩类型。（2）洞外观察：a、洞口地表情况b、地表沉陷c、边坡及仰坡的稳定d、地表水渗透。3观察要求（1）地质观察每次爆破开挖后立即进行，对已施工地段支护状况和地表状况的观察每天一次。（2）绘制掌子面地质素描图。（3）地质名称与术语应符合铁路工程地质勘察规范（JTJ064-98）。3.2.2周边位移、拱顶下测量测1、量测目的(1)周边位移是是隧道围岩应力状态变化的最直观反映，量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息。(2)根据变位速度判断隧道围岩的稳定程度以便为二次衬砌提供合理的支护时机。(3)指导现场设计与施工。2、量测方法用收敛计量测净空收敛位移，两次测量之差即为该周壁两点在该时间间隔内收敛值，量测精度为0.01mm。拱顶下沉用精密水准测仪量，量测精度为0.05mm。也可通过收敛计测量进行计算得到。3、量测点布置与要求 （1）测点布置：对周边位移、拱顶下沉的监控量测主要是根据围岩级别、隧道掌子面开挖方法等因素来确定布置测点的数量和测线的数量；拱顶下沉：每个断面布置13个测点，测点放在拱顶中心或其附近。关于测点布设细节详见下表：周边位移、拱顶下沉测点布置表围岩级别断面间距（m）水平净空变化拱顶下沉每断面测点数量测仪器测试精度每断面测点数量测仪器测试精度501001条测线收敛计0.01mm1个测点水准测量的方法，水准仪、钢尺0.05mm20503条测线1个测点10206条测线1个测点5106条测线13个测点注：洞口及浅埋地段断面间距取小值。周边位移、拱顶下沉量测测线布置图(1)对埋设测桩的要求 A、B、C、D、E测桩应埋设在同一垂直平面内。 B、C、D和E测桩分别在同一水平线上，A号测桩应埋设在拱顶中央。 B和C测桩应埋设在起拱线附近,D和E测桩应设在施工底面上1.5m左右。(2)断面布置：拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距布置,原则上根据设计文件布置。(3)量测要求：各测点在避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近工作面埋设，一般为0.52m，并在下一次爆破前获得初始读数。初始读数应在开挖后12h内读数，最迟不得超过24h，而且在下一次循环开挖前，必须完成初期变形值读数。净空水平收敛测线的布置根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好，采用全断面开挖方式时，可设一条水平测线。当采用台阶式开挖时，在拱腰和边墙处各设置一条水平测线。拱顶下沉量测与净空水平收敛量测在同一断面内进行，采用水准仪测定下沉量。当地质条件复杂，下沉量或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。4、量测频率拱顶下沉量测与净空水平收敛量测用相同的量测频率，从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。监控项目量测方法及量测频率序号项目方法工具测点布置量测频率1洞内地质和支护状况观察地质罗盘及规尺开挖后及初期支护后进行115d16d1月13月3月以后2周边位移收敛计V级围岩地段510米一个断面IV级围岩地段1020米一个断面III级围岩地段2050米一个断面II级围岩地段50100米一个断面每次爆破后进行3拱顶下沉精密水准仪等12次/天1次/2天12次/周13次/月4地表下沉精密水准仪等V级围岩地段510米一个断面IV级围岩地段1020米一个断面开挖面距离量测断面2B时，12次/天开挖面距离量测断面5B时，1次/周注：B表示隧道开挖宽度。5、地表沉降（1）测点布置地表沉降量测在隧道浅埋（H02B）地段为必测项目，其他地段根据设计要求进行。其测点的横向布置范围在隧道中线两侧不小于H0+B，地表有控制性建（构）筑物时，应适当加宽；布置间距25m，当地表有控制性建（构）筑物时，应适当加密。布置应与拱顶下沉及周边收敛测量的测点在同一断面内。测点布置见图3-1。测点埋设时，在地表钻（或挖）2050cm深的孔，竖直放入22mm左右的钢筋，钢筋和孔壁之间可填充水泥砂浆，钢筋头打磨圆滑，露出地面1cm左右，并用红油漆标记，作为测点。图3-1 地表沉降横向观测范围示意图注：图中H0-隧道埋深，B-隧道最大开挖宽度。地表沉降点应在开挖前布设在与洞内量测点相同的里程断面上，纵向距离按表3-3控制。 表3-3 地表沉降测点纵向间距隧道埋深 H（m）量测断面间距（m）备注2BH02.5B2050BH02B1020H0B10注：H0-隧道埋深，B-隧道最大开挖宽度（2）量测仪器的选用地表沉降通常采用精密水准仪和配套的精密水准尺进行量测。（3）监控量测的方法和实施布置依据：地表沉降量测在隧道浅埋地段为必测项目。 其测点的横向布置范围在隧道中线两侧不小于H0+B，地表有控制性建筑物时加宽，布置间距为4m。隧道最大开挖宽度B=14.52m地表沉降点断面纵向里程控制按：H0B时量测断面间距为10m；BH02B时，量测断面间距为18m。 工作基点：沿隧道轴线方向每隔130m埋设一个工作基点构成水准网，采用二等水准测量测出基点的高程并每3个月进行一次复测。具体采用CPI8020,4201,4202进行测量。首先沿隧道轴线方向每隔100150m埋设一个水准工作基点构成水准网，工作基点埋设在稳定的基岩面上并与隧道开挖线保持一定距离，以免受隧道施工影响工作基点的稳定，采用现浇混凝土方式埋设，工作基点按照国家一、二等水准测量规范联测,每3个月复测一次，检测出现异常时必须先复查工作基点，特殊情况加密复测频率。对每个断面上的监测点也按照国家一、二等水准测量规范进行观测，依次对每条断面上的监测点进行闭合或符合水准路线测量。地表下沉量测应在开挖工作面前方H0+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直至衬砌结构封闭，下沉基本停止时为止。量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同,初始读数应在开挖后12小时内完成。6、拱顶下沉及净空变化量测拱顶下沉的量测目的是：监视隧道拱顶的绝对下沉量，掌握断面的变行动态，判断支护结构的稳定性。净空变化量测的目的是：根据收敛位移量、收敛速度、断面的变形形态，判断围岩的稳定性、支护的设计（施工）是否妥当，确定衬砌的浇注时间。（1）测点布置拱下沉测点和净空变化测点应布置在同一里程断面上。断面间距按表3-4布置。表3-4 必测项目量测断面间距围岩级别断面间距（m）51010303050注明： 洞口及浅埋地段断面间距取小值； 各选测项目量测断面的数量，宜在每级围岩内选有代表性的12个； 软岩隧道的观测断面适当加密。隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距：级围岩不得大于10m，级围岩不得大于5m。测点应根据施工情况进行合理布置，并能反映围岩、支护稳定状态，以指导施工。水平相对净空变化量测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近，当跨度较大或拱部采用采用分部开挖时，应在拱部增设测点。当采用台阶开挖方式时: 净空变化量测在拱腰和边墙部位各设一条水平测线，拱顶下沉测点设在拱顶轴线附近, 见下图：拱顶下沉及净空变化量测点可购买专用的埋设元件；也可自制：采用22钢筋，长30cm，端部用8钢筋焊接一个大小约为边长5cm的等边三角形，用于挂尺。隧道开挖后按要求布点，用电锺或风钻钻眼，深约40cm，然后将22钢筋插入孔内，并用砂浆填充。布点时拱顶钢筋应垂直于水平面，三角形面与隧道走向一致，侧壁钢筋应垂直于隧道中线，三角形面与水平面平行，钢筋头外露2cm左右。埋设后应采取保护措施（如用塑料袋包裹，以防喷浆时沾上水泥浆而引起量测误差）并做上醒目标识。（2）仪器配备 通常情况下，拱项下沉采用精密水准仪和钢挂尺测量，净空变化采用收敛计测量。收敛计的产品有许多，目前，施工过程中用得较多的是数显收敛计,其长度根据需要有15m、20m、30m、40m、50m等多种，测量精度可达0.06mm。钢尺上每隔20mm有一定位孔，螺旋千分尺最小读数0.01mm，测距钢尺读数螺旋千分尺读数。根据设计要求选用50m的收敛计。 数显收敛计外观数显收敛计工作原理使用时，将收敛计两端挂钩挂于测点环上，调整钢尺长度，使钢尺大致拉紧，然后将尺孔销插入钢尺上相应的孔位中，并用尺卡将钢尺紧贴联尺架，防止钢尺与尺孔销脱离；钢尺联接好后，旋进千分尺，使钢尺张力增加，当张力窗口中读数达到规定值时，即进行读数。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。收敛计使用注意事项：使用前必须仔细阅读说明书，了解有关张力、温度改正等有关参数，使用时按说明书进行操作。要经常对钢尺进行保养，使其清洁，任何时候都应避免沿地面拖拉钢尺。钢尺回收时，应用清洁的软布擦拭钢尺和其他部位，去除表面的污物和水分。每年应将收敛计送回厂家或专门的机构进行维修或检定一次。3.3监控项目动态量测频率各项量测项目的量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别按下表确定。两者取大值作为实施的量测频率。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（01）b2次/d（12）b1次/d（25）b1次/23d5b1次/7d注：b隧道开挖宽度。量测频率（按位移速度）位移速度（mm/d）量测频率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d3.4量测流程监控量测流程图3.5技术要求1量测数据必须准确可靠。隧道开挖后其变形和应力变化较快，必须根据施工情况快速准确的进行量测，才能掌握围岩变化的第一手资料，从而为进一步的判断和监控提供准确的资料，高精度的仪器设备和高素质的专业技术人员是必要的保证。2数据处理和预测预报要快速准确。隧道监测的目的是为了保证隧道施工的安全，在隧道施工中根据已有量测信息，采用回归分析、灰色预测等方法，对围岩的进一步变形和应力发展情况做出预测预报，可以及时发现隧道施工中隐藏的不安全因素，从而能在有效的时间内采取加固措施以避免安全事故的发生。3监控必须及时有效、落到实处。隧道施工量测的目的是为了监控，在整个隧道施工监控量测中，监控最为关键，而且监控的难度也远远大于量测。目前国内对量测方面的研究较多，然而，真正根据量测信息对隧道施工安全进行监控，并进行有效反馈和动态设计、施工的很少。花费大量人力物力获得的监测数据和信息仅仅限于低水平的应用，起不到优化设计参数和施工方法的目的。究其原因，大多现场监测人员无法对大量的数据进行全面综合分析和应用。4、 隧道监控量测数据采集、分析与应用4.1原则根据监控量测结果，及时整理监控量测中间成果报告并提交给业主，如发现量测数据异常及险情以异常报告或预警报告的形式向业主汇报，同时对该信息进行分析和评价，给出工程措施建议。( 1 ）及时对现场量测数据绘制时态曲线（或散点图）和空间关系曲线。( 2 ）当位移一时间曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。( 3 ）当位移一时间曲线出现反弯点时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。 ( 4 ）隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均应小于下表所列数值。当位移速率无明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值，或者喷层表面出现明显裂缝时，应及时提醒施工单位立即采取补强措施、并调整原支护设计参数或开挖方法。表4-1 隧道周边允许相对位移值（ % )围岩级别覆盖层厚度（m） 3000.10. 30.20.50.41.20.150.50.41.20.82.00.20.80.61.61.03.0注： 相对位移值系指实测位移与两测点间距离之比，或拱顶位移实测值与隧道宽度之比。脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。 、级围岩可按工程类比初步选定允许值范围。 本表所列数值可在施工中通过实测和资料积累作适当修正。拱顶下沉值大约为起拱线附近的水平测线收敛值的1/2，一般而言，两者随时间变化规律是一样的（崩塌或浅埋除外）。法国地下工程拱顶允许位移下表所示，作为参考。拱顶处围岩最大允许下沉量覆盖层厚度/m硬岩/cm塑性地层/cm10501225505002610205006122040( 5）埋设量测元件情况和量测资料，应整理清楚报监理工程师核查，并作为竣工交验资料的一部分。( 6）根据量测结果进行综合判断确定变形管理等级，据以指导施工，变形管理等级见表。变形管理等级管理等级管理位移施工状态U0(2/3) Un应采取特殊措施注： U0 ：实测变形值；Un ：允许变形值（7）二次衬砌施工的条件各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；产生的各项位移已达预计总位移量的8090%；周边位移速率小于0.10.3mm/d，或拱顶下沉速率小于0.070.15mm/d4.2数据采集任何现场量测都不可避免地存在误差。为得到更为真实、可靠的量测数据，在监控量测、采集数据时，应尽量减少各种误差。1.首先做到量测、采集数据专人专项负责，以减少随机误差。2.在使用精密水准仪进行洞内周边收敛位移量测时，通过左右尺读数控制系统误差。3.专项量测需制定专项记录表。对于手工记录资料要保存好原始记录表，对于智能式记录器要及时将量测数据导入电脑，以防丢失。4.各项数据采集频度与相应量测频度同步。4.3量测数据处理与分析（1）数据分析、处理的意义由于测量偶然误差和测量误差的原因，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，从而绘制的曲线散点总是上下波动和不规则。因此，应对所测数据进行一定的数学分析和处理。（2）数据分析、处理的主要内容1）根据量测值绘制时态曲线；2）选择回归曲线，预测最终值，并与控制基准进行比较；3）对支护及围岩状态、工法、工序进行评价；4）及时反馈评价结论，并提出相应工程对策建议。（3）数据分析、处理的目的1）确定量测数据的可靠性；2）根据量测数据的变化规律（时态曲线），判定围岩和初期支护的稳定性；验证施工方案的可靠性，为优化设计提供依据；3）根据量测点据掌子面的距离、围岩变化速率，确定量测频率和二衬砌施作时间；4）根据（预测）围岩的变形极限，确定量测结束时间。（4）数据分析、处理的方法量测数据分析、处理主要采用回归分析法，回归分析主要采用指数模型、对数模型、双曲线模型、分段经验公式等。由于地下工程(隧道)开挖过程中地表纵向沉降、拱顶下沉及净空变化等位移受开挖工作面的时空效应的影响，多采用指数函数进行回归分析。具体方法见铁路隧道监控量测技术规程（TB 10121-2007）的条文说明部分。目前，对量测取得的数据，均采用专用软件分析。（5）数据分析、处理的实施步骤1）数据整理：监控量测数据取得后，应及时进行分析校对和整理，并注明量测开始时间、开挖方法、各部施工工序特别是开挖掌子面距量测点的距离等信息。每次观测后，应立即对数据进行校核，发现异常，应及时补测。每次观测后应及时对观测数据进行整理，包括观测数据计算、填表制图、误差处理等。2）数据的曲线拟合。在取得一定监测数据后，应绘制位移或应力时态变化曲线图，如图4-3所示。然后寻找一种能够较好反映数据变化规律和趋势的函数关系式，对下一阶段的监测数据进行预测，防患于未然。图4-1 时态回归曲线示意图3）插值法。通过已测数据的分析，预测未来某天的量测数据。4）计算沉降及收敛变形的速度、加速度曲线，进行稳定性判断，确定管理等级。4.4信息反馈与监控在复杂多变的隧道施工条件如何进行准确的信息反馈与监控是监控量测的主要目的和内容之一。迄今为止，信息反馈与监控主要通过两个途径来实现。1力学计算法支护系统是确保隧道施工安全与进度的关键。可以通过力学计算来调整和确定支护系统。力学计算所需的输入数据则采用反分析技术根据现场量测数据推算得知，如塑性区半径、初始地应力、岩体变形模量、岩体流变参数、二次支护荷载分布等。这些数据是对支护系统进行计算所需要的。2经验法此法也是建立在现场量测的基础之上的，其核心是根据经验建立一些判断标准，而后根据前述的回归函数可以预测最终的位移值()：以及、来直接判断围岩的稳定性和支护系统的工作状态。在施工监测过程中，数据“异常”现象的出现可以作为调整支护参数和采取相应的施工技术措施的依据。何为“异常”，这就需针对不同的工程条件（围岩地层，埋深，隧道断面，支护，施工方法等）建立一些根据量测数据对围岩稳定性和支护系统的工作条件进行判断的准则。（1）根据极限位移值判断隧道周边任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的最终位移值均应小于表7所列数值。该表所列数值是在统计和分析了国内许多隧道的量测数据后得到的，可作为应用中的依据，同时在使用过程中应根据对现场实测数据的分析及相应的数值计算等进行修正。当位移速度无明显下降，而此时实测相对位移值已接近表中规定的数值，或者支护混凝土表面已出现明显裂缝时，必须立即采取补强措施，并改变施工方法或设计参数。（2）根据位移速率判断工程实践表明：各项位移达到基本稳定的时间一般是在一个月以内，且回归值与实测值很接近。从其位移速度与时间关系曲线显示出，位移的发展具有明显的阶段性。因此，可在实测资料的基础上，可依据位移速度划分为三个阶段，即急剧变位、缓慢变位、基本稳定三个阶段，其围岩稳定性判据如表所示。围岩稳定性判据量测项目急剧变位缓慢变位基本稳定收敛位移1.0mm/d1.00.2mm/d0.5mm/d0.50.1mm/d1.0mm/d1.00.2mm/d0.2mm/d（3）根据位移时间曲线判断如果位移时态曲线始终保持，说明位移速率不断下降，这是稳定的标志。当位移时间曲线出现反弯点(如图10所示)，也即位移出现反常的急剧增长现象时()，表明围岩和支护已呈不稳定状态或危险状态，应加密监测，并适当加强支护，必要时应立即停止开挖并进行施工处理。五、隧道监控量测管理措施 5.1监控量测组织管理为做好隧道施工监控量测，专门成立监控量测小组，按照监控量测的内容和项目组成人员的技术专长分别负责：地质及支护状况观察；周边收敛量测；拱顶下沉是量测； 地表下沉量测；地质超前预报等监测项目的监测及数据处理、分析和反分析及信息反馈工作。监测组负责针对监控量测的内容，制定严密的监控量测计划，并将监测资料汇总、分析，并及时向上报。如遇监测信息出现反常时，将监测和分析结果以最快的手段上报，并从安全施工和快速施工的角度，并提出合理化建议，真正实现施工信息化和科学化。根据项目进度和工程实际情况，控制监控量测进度。5.2质量管理措施施工监控量测严格按照有关规范、标准以及施工图设计文件进行，监测质量达到铁路隧道监控量测技术规范（TB10121-2007J721-2007）的标准，以确保隧道工程施工的安全，并根据量测信息进行及时反馈，优化设计。隧道施工现场监控量测，要按照量测计划认真组织实施，并且与其他施工环节紧密配合，不能中断工作。特别是各预埋测点应当牢固可靠，并且要易于识别和妥善保护，不得任意拆除和人为破坏。具体保证隧道施工监控量测质量的措施如下：（1）施工前应对现场进行调查，并做详细记录，必要时可拍照、摄影作为施工前档案资料；在施工前应进行初始观测，初始观测不少于二次；各种传感器应在埋设安装之前都应进行重新标定。（2）水准仪、全站仪初精度应满足要求，同时每年应由国家法定计量单位进行检性检验，以保证仪器质量的稳定性；做好仪器安装过程的原始记录。（3）监测工作应固定观测人员和仪器，采用相同的观测