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精品文档广西地方标准公路隧道监控量测技术规程编制说明广西交通设计集团有限公司二一八年五月85欢迎下载85欢迎下载85欢迎下载。目 录一、标准制定背景、目的、意义和适用范围1二、工作简况51、任务来源52、起草单位和起草人53、主要工作过程及工作内容6（1）组织分工6（2）资料收集、调查研究分析6（3）标准编写及研讨6三、标准编制原则和主要内容71、标准的编制原则72、标准主要内容8四、标准主要内容的确定依据81、标准名称92、范围93、术语和符号114、基本规定125、技术要求23（1）监控量测项目23（2）监测断面及测点布置原则34（3）监测频率42（4）控制基准43（5）监测系统精度506、监控量测方法51（1）一般规定51（2）必测项目52（3）选测项目56（4）专项监测项目60（5）自动监测技术647、数据分析及信息反馈65（1）一般规定65（2）数据分析处理66（3）工程安全性及环境影响评价67（4）信息反馈与工程对策718、成果材料71五、主要的调研分析报告、预期的社会经济效益分析、推广应用前景分析711、调研分析报告722、预期经济效益分析793、推广应用前景分析81六、与有关现行法律、法规和标准的关系81七、本标准的实施建议82广西地方标准公路隧道监控量测技术规程编制说明一、标准制定背景、目的、意义和适用范围我国正处在公路建设的高速发展时期，据国家统计局的公开数据表明，截至2016年年底，我国公路通车总里程达到469.63万公里，其中高等级公路13.10万公里；在广西地区，截至2016年底，全区公路建成通车里程达12.05万公里，其中高速公路约0.46万公里，公路通达全区14个设区市和87个县（市、 区），高速公路通县率达到80%以上，与相邻省或国家均建成两条以上高速公路通道。“十三五”期间，广西公路建设将进一步加强。根据广西壮族自治区政府2016年年底颁发的广西壮族自治区综合交通运输体系发展“十三五”规划，广西将在“十三五”期间着力构建“六横七纵八支线”高速公路网络，到2020年，全区公路总里程达到13万公里，其中高速公路里程达到7000公里左右，高速公路通县率达到97%以上；二级及以上高等级普通公路里 程突破17000公里，其中普通国省干线二级公路以上比例达到70%。从我国及广西地区近年来的公路建设趋势来看，一方面我国及广西地区公路建设步伐越来越快，投资越来越大，等级越来越高，另一方面，我国及广西地区公路建设越来越向地质条件复杂的山区延伸，隧道工程所占工程量及投资比重不断增加。在此背景下，如何解决隧道工程建设中遇到的各类工程技术问题成为摆在隧道工程技术人员面前的一个重要课题。我国的公路隧道目前绝大部分都是采用新奥法的思想进行设计和施工，这也是国内各行业隧道设计、施工最重要的理论基础。新奥法应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。因此，监控量测是控制新奥法工法隧道施工安全和质量的最重要手段，也是隧道动态设计与施工的前提和依据，将极大地影响公路建设的质量、投资和工期。关于隧道施工监控量测的技术标准，目前国内公路行业执行的现行规范主要有公路隧道设计规范（JTG D70-2004）、公路隧道设计细则（JTG/T D70-2010）、公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）以及公路隧道施工技术细则（JTG/T F60-2009）等。公路隧道设计规范（JTG D70-2004）未设置专门的章节进行详细说明，仅在第1章“总则”第1.0.7条提出“隧道土建设计应体现动态设计与信息化施工的思想，制定地质观察和监控量测的总体方案”，第8章“衬砌结构设计”第8.1.3条提出“衬砌结构类型和尺寸在施工阶段，还应现场监控量测调整支护参数”、第8.2.17条提出“喷锚衬砌结合现场监控量测进行设计”、第8.4.1条第3款提出“预留变形量的大小应根据现场监控量测结果进行调整”，第9章“结构计算”第9.2.7提出“隧道开挖后，应按监控量测结果对其（衬砌结构计算所用的围岩特性参数）修正”、第9.2.8给出了允许洞周相对收敛值，第11章“小净距及连拱隧道”第11.1.2条第5、第6款分别提出需要分别将小净距隧道中间岩柱稳定、浅埋段地表变形、爆破振动对相邻洞室的影响和连拱隧道拱部垂直位移、中墙以上的拱部水平位移作为监控量测重要内容。由此可见，公路隧道设计规范（JTG D70-2004）仅仅提出了公路隧道监控量测的一些原则性的要求，并没有提出较为完整的、指导性的技术细节供隧道工程技术人员采用。公路隧道设计细则（JTG/T D70-2010）在第17.4节及17.5节对公路隧道监控量测及信息反馈进行了较为详细的说明，但其着力于监控量测设计，对于现场实际监控量测工作的具体实施方法描述较为简单，尤其是实际采用的监控量测方法，仪器设备，基准值控制，数据分析和反馈的说明都很简略，甚至未提及，而这些方法又是极为重要的。公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）、公路隧道施工技术细则（JTG/T F60-2009）是目前现场监控量测工作最基础的依据之一。它们分别在第10章、第9章中对监控量测的内容、频率等有一定的规定，缺乏实际采用的监控量测方法，仪器设备，基准值控制等内容，数据分析和反馈也没有详细内容，比公路隧道设计细则（JTG/T D70-2010）更为简略，实际现场操作存在较大的不确定性。由此可见，国内公路行业实际上是缺乏详细的、指导性的监控量测技术标准，这给公路行业隧道监控量测设计和现场实施带来较大的不确定性和随意性，这对于隧道现场施工安全、公路建设质量、工程投资和施工工期有较为严重的影响，甚至可能成为影响公路隧道施工能否成功至关重要的因素。目前，广西地区暂缺公路隧道监控量测的地方标准，国内已有一些的省份在公路隧道监控量测标准方法已经有了一些有益的探索。已经完整发布相关标准的主要有湖北省（DB 42/T 9002013）、安徽省（DB 34/T 10872009）和福建省（DB 35/T 1067-2010），但是这些标准并不能反映广西地区地形地质状况、施工技术水平不同带来的监控量测技术水平、操作方法、控制基准等方面的不同。国内铁路行业也制定了比较完善的行业标准铁路隧道监控量测技术规程（TB 10121-2007），但是由于铁路隧道在断面形式、衬砌结构参数等与公路隧道存在较大的不同，因此也不能将其直接应用到广西地区的公路隧道施工过程中。广西地区山岭重丘区比例高，因此在近些年的公路建设高潮中建设了大量的隧道工程，积累了大量的监控量测施工经验和数据资料；另一方面，今后随着广西地区公路建设向地形地质条件越来越复杂的山区挺进的过程中必将建设更多的隧道工程。因此，广西地区需要制定和完善适合广西的公路隧道监控量测技术配套标准，也具备制定这些配套技术标准的基础和能力。综上所述，针对广西公路隧道设计施工情况，根据国家及行业现行有关技术规范要求，在工程实践经验总结的基础上，开展编制具有地方特色的公路隧道监控量测技术标准，可填补我区在此领域的空白，规范广西公路隧道的设计、施工中有关监控量测的内容，并通过监控量测结果指导设计、施工，真正做到动态设计，对提高广西公路建设质量具有十分重要的现实意义，也必将带来良好的社会效益和经济效益。该技术标准当然也可推广到本地区采用其它工法的隧道中，也可被国内其它地区参照使用，必将产生更加巨大的社会效益和经济效益。本标准适用于广西境内采用钻爆法法修建的公路隧道，采用其它工法施工的隧道工程的监控量测工作可参照执行。二、工作简况1、任务来源2016年5月，经广西壮族自治区质量技术监督局（桂质监函2016207号文）审查批准，公路隧道监控量测技术规程列入2016年第二批广西地方标准制定（修订）项目计划，项目编号为2016-0221。同时，2016年6月，经广西壮族自治区交通运输厅关于下达2016年度标准化和科技购买服务项目计划以及安排2015年度标准化和科技项目（在研）经费的通知（桂交科教发2016249号）批复，本项目通过2016年度广西交通运输标准化项目立项。本技术规程的编写将按照标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写（GB/T 1.1-2009）及自治区质量技术监督局地方标准相关规定进行。2、起草单位和起草人本标准负责起草单位：广西交通设计集团有限公司。本标准主要起草人：李洋溢（项目负责人）、林增海、熊劲松、李敦仁、唐国军、徐龙旺、吴秋军、吴庆全、虞杨、周祥、袁通、宾海峰、陈梅。3、主要工作过程及工作内容（1）组织分工李洋溢负责整个项目的技术及组织协调工作；林增海总工程师、李敦仁副总工程师负责整个项目的技术指导；吴秋军负责大纲编制，唐国军负责技术指导；徐龙旺负责整个项目进度管理。本技术规程的具体内容由李洋溢负责编写，吴秋军协助，其余参与人员根据安排参与标准的编写。（2）资料收集、调查研究分析本技术规程起草人员的前期研究工作分为资料调查与研究、工程案例及数据收集检验、总结完善3个步骤进行：1、调研了国内外大量的隧道监控量测的实际案例和相关的标准规范、规程及研究成果；2、搜集了国内及广西地区部分隧道监控量测的案例及数据资料；3、对搜集到的监控量测资料进行分类整理和研究，为下一步的规范研究提供必要的指导和技术支撑。（3）标准编写及研讨为确保本技术规程的编写工作有序开展，编写工作组在前期大量的研究工作的基础上，于2018年3月上旬完成了公路监控量测技术规程的编制大纲和工作大纲，并经内部评审讨论后，于2018年3月23日召开了大纲外部评审会，评审会针对大纲共提出了13条建议和意见。根据大纲评审专家的意见，以修改完善后的大纲作为项目的工作指导，编写工作组开展了标准正式的编写工作，并于2018年4月中旬完成了工作组讨论稿。2018年4月16日召开了工作组讨论稿，对讨论稿进行了会审，根据会审意见修改后形成了征求意见初稿。2018年5月5日，编写工作组召开了征求意见初稿外部评审会，评审会专家针对本规程中的基本规定、技术要求、监控方法、数据分析及信息反馈等内容进行了讨论，共提出了24条建议和意见，起草工作组根据专家建议和意见修改完善后形成了征求意见稿。三、标准编制原则和主要内容1、标准的编制原则本技术规程的编制遵循国家、行业和广西壮族自治区现行有关标准的规定。编写工作组充分调研了国内外及广西地区目前采用的隧道设计、施工过程中的监控量测案例、数据资料及研究成果，研究和分析了国内外及广西地区隧道监控量测标准建设的现状，同时还调研了隧道施工过程中遇到的可用监控量测工作来降低风险的工程问题，以及国内外监控量测技术的发展趋势和新技术的应用状况。经过编写工作组成员讨论，确定标准编制遵循以下基本原则：（1）科学性原则本技术规程分析了国内外关于隧道监控量测技术标准的建设现状和特点，结合国内及广西地区公路隧道监控量测技术的实施现状，在此基础上对已发布的相关标准、规范、规程进行整理、归纳和分类，建立了科学、实用、合理的广西地区公路隧道监控量测设计和施工技术标准。（2）承接性原则本技术规程术语、符号、条文尽量与相应国家、国际、行业和地方标准的规定内容相一致，条文未出现自相矛盾的地方。标准技术内容与国家、国际、行业和地方标准兼容，未出现冲突，保证了一致性。标准技术内容中引用其他标准时，已明确指出所引用标准的内容或名称，增强了标准的可读性和可操作性。（3）可操作性原则本技术规程的起草充分调研了国内外、广西区地区隧道监控量测标准的应用现状，征求了高校、公路管理、设计院、施工单位等领域的专家意见。编写组在此基础上进过反复讨论和修改，编制此标准。标准内容针对性强，可操作性高，易于推广。2、标准主要内容公路隧道监控量测技术规程征求意见稿内容共分8章，还包括前言、引言和附录A、B、C、D、E。第1章规定了标准的范围；第2章列出了本技术规程引用的规范性引用文件；第3章为监控量测有关术语和符号；第4章为基本规定；第5章为技术要求；第6章为监控量测方法；第7章为监控量测数据分析和信息反馈；第8章为监控量测成果材料。四、标准主要内容的确定依据本技术规程的编制遵循国家、行业和广西壮族自治区现行有关标准的规定。编写工作组充分调研了国内外及广西地区目前采用的隧道设计、施工过程中的监控量测案例、数据资料及研究成果，研究和分析了国内外及广西地区隧道监控量测标准建设的现状，同时还调研了隧道施工过程中遇到的可用监控量测工作来降低风险的工程问题，以及国内外监控量测技术的发展趋势和新技术的应用状况，在此基础上结合广西地区监控量测工作经验，形成了广西地区公路监控量测的相关技术标准。1、标准名称为保证标准的全面性和针对性，计划申请的标准名称为“公路隧道监控量测技术规程”。本标准名称一方面界定了其应用范围为广西地区的公路隧道，另一方面限定了其应用对象为监控量测技术。2、范围本技术规程规定了适用对象为广西地区采用钻爆法施工的新建、改扩建的双车道公路隧道在设计、施工过程中的监控量测工作。监控量测既是公路隧道设计文件中的重要组成内容，也是公路隧道施工中的关键作业环节。目前在国内外及我区隧道施工过程中，监控量测获得了广泛的应用，并取得了显著的技术经济效益。但是，由于目前我国公路隧道设计、施工过程中的监控量测工作所依据的标准不足，导致监控量测设计与施工中监控量测工作有所脱节，现场监控量测方法和数据处理方法不统一或不合适，量测数据反馈不及时、记录不完整以及量测设备陈旧等各种问题出现。因此，制定本技术规程，其目的就是为了使本区的公路隧道设计、施工中的监控量测有一个比较统一的标准，达到符合安全适用、技术先进、经济合理的要求。该条文中强调了适用对象是采用了钻爆法施工的隧道。关于这一问题，铁路隧道监控量测技术规程(TB 10121-2007)、安徽省地方标准公路隧道施工非接触量测规程（DB 34/T 10872009）中采用的是“喷锚构筑法”是从支护构造的角度来说明的，湖北省地方标准公路隧道监控量测技术规程（DB 42/T 9002013）采用的是“新奥法”是从设计理念的角度出发，福建省地方标准公路隧道监控量测技术规程（DB 35/T 1067-2010）采用的是“钻爆法”，与本规程一致，是从实际施工角度。考虑到监控量测的大部分工作是在施工过程中操作的，因此采用“钻爆法”更为合适，而且目前在我区进行的公路隧道及其它隧道的施工过程中，绝大部分均是采用钻爆法进行施工，因此限定为钻爆法隧道实用性更强。该条文还强调了适用对象是双车道公路隧道。之所以限定为双车道隧道，是因为在本项目的前期的资料收集及分析过程中所依据的主要是双车道隧道。目前在广西地区目前修建的三车道及更大跨度的隧道相对较少，资料较为匮乏。不过，三车道及更大跨度的山岭隧道、市政隧道，其监控量测方法、原理、设备等与双车道隧道基本是一致的，只是由于断面形式、矢高比不同导致受力模式存在较大差异，因此在监测项目选择、断面测点布置及控制基准等不完全相同，此外，所处的外部环境的差异也会极大地影响控制基准的制定，例如市政隧道如果位于人员和建筑物密集区域，对地表变形控制就会极为严格，相应的控制基准与山岭隧道往往存在很大的不同。至于广西地区修建的市政隧道和其它山岭隧道，其监控量测的基本原理、基本方法及操作模式是基本一致的，但是考虑所处的环境条件、受力模式等方面的不同，其各参数的控制基准可能会存在一定的差异，需要针对各自的实际情况分别建立合适的控制基准。3、术语和符号本规程涵盖了采用钻爆法施工的公路隧道设计和施工过程中监控量测工作的各种术语以及符号。术语中增加了“专项监测项目”（special monitoring items），主要是针对存在某些特殊的地形、地质条件，或围岩及支护结构出现特殊的状况，或出现地质灾害等一些特定条件下，为保证隧道周边环境和围岩的稳定以及施工安全，而必须进行的监控量测项目。这是编写工作组在调研过程中发现的问题，并经慎重考虑后列入的。这里的特定条件包括三种情况：一是存在某些特殊的地形、地质条件，编写工作组在岑溪至水汶高速公路均昌隧道、岭脚隧道等调研工作，发现这些工程项目在施工过程中都出现过比较严重的、由于施工导致地下水位下降，延伸至地表导致地表建筑物开裂、破坏的情况，而由于没有对地下水环境进行监测，导致处治不及时，造成了较大的经济损失和不利社会影响。此外，我区岩溶分布广泛，岩溶隧道洞口段或其洞身山体鞍部浅埋段，围岩以坚硬的灰岩为主，爆破振动过大导致地表建筑物振速过大，进一步还导致了建筑物变形及裂缝扩展的情况出现，如柳州至南宁高速公路上林县境内的弄律隧道出口、高仁隧道出口、云姚隧道进口等距离村庄距离都比较近，洞口均是中风化灰岩，爆破振动较强烈，对附近范围内房屋影响较大；另外乐业至百色高速公路茶园隧道距离进口500m处，处于浅埋覆盖层土体和灰岩岩面交界处，灰岩的开挖爆破，对地表房屋爆破振动也造成了很大的影响。二是施工过程中已经出现了地质灾害或预期可能会出现地质灾害。常见的如洞内掌子面塌方或出现涌水突泥等。这些地质灾害一般发生都很突然，对施工安全带来很大的威胁，如果前期能够通过超前地质预报及开挖揭露状况进行预测来尽可能降低风险则好，否则后期必须进行处治。进行处治的前提是要尽可能获取地质灾害的规模、位置、发展趋势以及围岩岩性、水流以及其它一些相关条件，这些参数对于地质灾害处治方案的制定和实施作用巨大，因此非常有必要进行监测。三是围岩围岩及支护结构出现特殊的状况，主要是出现底鼓，二次衬砌出现开裂等等，这些都是围岩及支护结构不够稳定的表现，一般情况下不会出现，但是一旦出现，因为涉及到结构的安全性，必须进行处治，此时应该予以监测，根据监测结果的大小分别采取各种处治措施进行处治。上述所列情况下，由于已经对施工安全造成了很大影响，因此必须进行监测，但是他们既不属于每个隧道均要求做的必测项目，也不属于可选择性做的选测项目，而是属于满足特定条件时就必须做的特定项目，因此本规程中将其单独列为“专项监测项目”。4、基本规定第4.1条：隧道施工监控量测旨在通过现场采集施工过程中围岩动态的实际信息，用以判定围岩和初期支护稳定状态，分析支护结构参数和施工方法的合理性，为动态设计和施工提供依据。因此，一般而言监控量测的目的是要验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性，或为调整支护参数和施工方法提供依据。此外，在一般围岩条件下，监控量测工作还可以为二次衬砌施作时间、监控隧道工程与周边环境的相互影响、对可能出现的大变形、塌方及其它地质灾害作出预警。除此之外，通过一段时间的监控量测数据积累和分析，可进一步提升监控量测的控制基准等数据的准确性，这是实现信息化必不可少的工序，是直接为设计和施工决策服务的。第4.2条：监控量测工作必须贯穿于隧道工程建设的整个过程中，并且一般应依据一定程序来进行，让监控量测工作成果可以指导施工并反馈修正完善设计，实现隧道工程动态设计与施工。设计阶段，设计单位应根据地质条件、隧道工程的线形、结构特征等因素进行监控量测设计，施工前监控量测实施单位应在现场调查与资料调研的基础上编制监控量测实施大纲。施工时，监控量测一般在一个循环开挖完成后立即进行，获取监控量测数据后应与判定基准进行对比，若满足环境及安全要求，则可以进行下一步的施工，否则就应向设计单位提出调整设计参数、提出变更设计的建议并报业主、设计和建立，设计变更方案确定并由施工单位实施完成后，方可进行下一步的施工。因此施工中监控量测是施工监控量测分析反馈（修改设计和施工参数）施工，环环相扣的系统工作，每一步监控量测工作都是保证下一步施工安全的前提条件之一，施工时应将其纳入施工关键工序，不可省略、颠倒施工程序。第4.3条：监控量测工作要求从设计阶段开始，直至整个隧道工程完工为止，涉及的时间长，单位多，必须采用科学方法进行管理。本技术规程前期的调研过程中，编写工作组发现监控量测工作在当前的隧道施工过程中普遍不受重视，其主要原因在于：一是认识不足，有些人甚至认为可有可无，尤其在一些地质条件相对较好的隧道，由于监控量测对施工有一定的干扰，因此常常被省略；一些监控量测资料重复性很高，数据的可靠性存疑，对施工指导性不强。二是各单位的责任不明确，造成没有对监控量测工作形成有效的监督，监控量测的工作也不能快速地反馈于设计与施工中。由于监控量测工作是关系整个隧道工程施工成败的关键因素之一，因此不能认为监控量测是实施单位一家的事，而是需要实施单位与业主、设计、监理、施工单位密切配合，各自承担一定的责任和工作，确保监控量测工作的有效实施：（1）监控量测实施单位负责编制监控量测实施大纲，施工中负责按照细则实施监控量测工作并分析反馈信息提交监控量测成果，工程竣工后负责将监控量测资料整理归档并纳入竣工文件中。（2）业主单位负责组织、管理与协调各方工作和审批监控量测实施大纲，施工阶段定期组织召开监控量测及工程对策拟定会议。（3）设计单位负责监控量测设计，施工阶段负责根据信息反馈资料拟定工程对策，出具设计变更。（4）监理负责审批监控量测实施大纲，施工中负责监督监测量测工作的有效实施，参与工程对策拟定。（5）施工单位负责协助现场监控量测工作，参与工程对策拟定，在工程对策的拟定后负责及时实施。当然，考虑到广西地区监控量测工作的现状，实际上难以在实际操作过程中对监控量测工作涉及各单位的主要职责进行详细规定，但是非常有必要对监控量测工作进行科学管理，形成一个高效运作的系统，共同应对隧道施工安全风险。第4.4条：隧道施工监控量测旨在现场采集可反映施工过程中围岩动态的实际信息，以判定隧道围岩和初期支护的稳定状态，分析支护结构参数和施工的合理性，为设计和施工提供依据。在本技术规程中，强调了要将监控量测纳入设计文件中，并计列专项费用的建议。目前在公路隧道设计过程中，根据公路工程基本建设项目设计文件编制办法(交公路发2007358号)，必须在初步设计和施工图设计过程中将隧道监控量测设计纳入设计文件中；根据公路工程基本建设项目概算预算编制办法（JTG B06-2007)，在隧道概预算文件编制中将监控量测项目列入建筑安装工程费中的施工辅助费中，实际上隧道长度、地形地质条件、隧道工程的复杂程度等因素都可能影响监控量测实施的难度和费用，建议据此单独计列监控量测费用，而不是统一计入施工辅助费中。在设计阶段，应由隧道工程设计单位确定监控量测的目的、监控量测项目，并对测点、断面的布置进行设计。由于隧道的地质条件千差万别，线形设计、结构参数等又各有不同，因此不同的隧道的监控量测设计必须考虑围岩条件、支护参数、施工方法、周围环境及监控量测目的。其内容应包括：（1）确定监控量测项目。一般包括必测项目和选测项目，当存在某些特点条件时，如隧道洞身地表存在村庄，前期设计阶段就已经预期施工措施不当可能会导致村庄所在洞身地下水流失过快，进而让村庄所在地表及其上的建筑物出现拉裂、倾斜等灾害发生，或隧道洞口或洞身浅埋段，若洞口围岩以基岩为主，施工开挖需要爆破，地表建（构）筑物就可能会受到爆破振动影响而出现开裂，或当隧道施工过程中已经出现了洞口边仰坡失稳、洞内掌子面塌方或出现涌水突泥等地质灾害时，就应制定针对这些情况的“专项监测项目”。必须注意，“专项监测项目”不属于必测项目，在没有上述特定条件出现时就不需要进行监测；也不属于选测项目，因为在上述特定条件出现时，为保证施工安全必须进行监控。专项监控项目属于特定地形、地质条件和施工状况下需要进行的项目，因此只针对特殊隧道，在其设计文件中体现。（2）确定测点布设原则、监控量测断面及监控量测频率。测点及监测断面的布置应根据隧道地质条件确定，设计阶段可初步选定监测断面和测点位置，施工中根据揭露状况适当调整。（3）确定监控量测控制基准。各监控量测项目的控制基准应根据隧道结构安全性要求、周边环境要求以及其它规范、标准的要求确定。第4.5条： 监控量测实施单位是监控量测工作的主体实施单位，编写工作组在调研过程中发现广西地区目前的隧道监控量测工作主要是由施工单位自己承担，部分项目业主委托了第三方实施。由业主委托第三方实施，是岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2015）第7.3.6条明确规定的，选择资质水平较高的第三方实施单位，可以显著提高监控量测技术水平，为现场施工提供更加有效的指导性意见。现场监控量测工作是专业化很强的工作，是隧道现场施工安全的保障，缺乏实际经验和分析技术很难胜任。因此，基于隧道施工安全考虑，必须要求监控量测实施单位具备相应的资质，现场监控量测实施人员必须持证上岗。监控量测实施单位在保证人员素质的同时，还应保证专业的设备，并且有成熟可靠的数据测试和分析技术。第4.6条：为了确保现场监控量测数据的可靠性，达到应有的精度，监控量测单位应成立现场监控量测小组。现场监控量测小组人员应由熟悉监控量测工作的人员组成，且要求人员相对固定，避免由于人员频繁交接导致数据分析缺乏连续性，现场还应配备专业人员进行测点埋设、测试数据处理、信息反馈及仪器维修保养工作，并及时向相关单位报告监控量测结果。现场监控量测工作还应建立相应的现场质量保障体系，确保监控量测工作有效实施，同时还做到分工明确，责任清晰。第4.7条：现场监控量测工作一般按照下述程序进行：（1）收集勘察设计资料、施工风险评估资料及施工组织设计方案，明确监控量测要求监控量测实施单位在编制监控量测实施大纲前，应收集隧道的勘察、设计资料及施工风险评估资料，并对资料进行认真阅读，初步了解隧道工程的地形、地质状况和设计情况，明确监控量测要求，对地形、地质条件复杂，可能存在较大的施工问题的段落要重点标记和分析，后期应在这些段落加强监控量测工作。同时，还应收集施工组织方案，明确监控量测在施工工序中的位置，协调好与施工单位关系，做好准备以尽量减小对施工的干扰。（2）现场情况的初始调查施工前应对隧道施工现场的地质条件、地下水状况以及施工影响区域的周边环境进行初始调查，掌握本工程的特点和难点，为监控量测工作的顺利开展做好准备。（3）编制实施大纲现场实施大纲是现场监控量测工作的指导文件之一。现场监控量测小组应在仔细阅读设计文件的基础上，根据监控量测设计的要求，结合现场情况的初始调查结果编制细则，经业主、监理单位审批后方可实施。（4）布设测点并取得初始值基准点、测点均应按照相关规范及设计要求布设，以保证监控量测数据的可靠性，测点埋设后应及时获取初始值。（5）现场监控量测及分析现场监控两侧工作应由现场监控两侧小组实施，并根据监控量测数据对隧道施工安全及结构的稳定性作为分析评价。（6）提交监控量测成果监控量测成果一般是在每次现场监控量测工作完成后及时完成，而监控量测工作受施工工序和进度时间影响较大，因此建议以每期（34天）或每周的形式提交，特殊情况下要形成日报，或与委托单位约定形成月报、年报等。提交的成果一般应包括纸质和电子件，并存档作为施工验收文件资料。当出现异常情况时，应及时反馈，以便采取相应的对策。现场监控量测工作停止后，一般应在一个月之内编写出该工程的施工监控量测总结报告。第4.8条第4.9条：现场监控量测实施大纲应作为隧道施工组织设计的重要组成部分，需上报业主、监理审批后方可正式实施，并作为现场管理的依据之一。监控量测实施大纲应综合考隧道工程设计要求、施工方法、地质条件及周边环境要求等因素编制，并满足以下要求：（1） 确保隧道工程安全；（2） 对工程周边环境进行有效的保护；（3） 尽量降低监控量测费用；（4） 尽量减少对工程施工的干扰。监控量测实施大纲主要内容一般应包括：工程概况，监控量测项目，监控量测体系人员组织和分工，监控量测方法，元器件设备，监控断面及测点布设方法、监测频率、控制基准，数据记录格式，数据分析，信息反馈及成果提交方法，质量保证体系和现场安全管理措施等。第4.10条：隧道监控量测设备一般在地下运行，可能要受到爆破振动、噪音、潮湿、粉尘等影响，运行环境恶劣，因此监控量测系统的可靠性、稳定性及耐久性要求较高，否则一旦可能造成监控量测数据不可靠，或设备故障致使施工监控量测工作不能完成，均可能造成施工风险增大、施工工期延沓。一般在正式进行监控量测工作前应对监控量测仪器设备进行检查、调试、校对和率定，并在后期监控量测工作中进行定期检查、校对和保养，如外观检查是否有破损，精度检验，防水性检查、应力应变及温度率定等。监控量测的维修、保养建议根据相关设备说明书并由专家维修。隧道施工现场环境恶劣，人员、车辆来往复杂，因此经常发生测点破坏的现象，使监控量测数据出现错误或不连续，影响监控量测结果的准确分析。如果测点被破坏，应在被破坏测点附近补埋。如果测点出现松动，则应及时加固，当天的监测数据无效，待测点加固后重新读取初读数。建议监控量测实施单位与施工单位协商，采取保护措施尽可能保护测点。第4.11条：监控量测数据必须经现场检查复核，发现异常应及时进行重测。数据的整理和维护工作应由专人负责，数据在输入、处理过程中应复核审查，避免出现错误。监控量测的记录、图表及文字报告应连续和完整。如有缺失，应按国家规程、标准和本技术规程的要求及时采取补救措施，并详细进行书面记录。第4.12条：现场监控量测数据误差会影响对围岩和支护系统的安全评判，工作中应对误差进行科学分析，减小系统误差，剔除偶然误差，避免人为错误。具体方法如下：1）减小系统误差的方法。系统误差是在一定的测量条件下，对同一个被测项目进行多次重复测量时，误差值的大小和符号（正值或负值）保持不变，或者在条件变化时，按一定规律变化的误差。系统误差的产生一般是由仪器误差、方法误差、操作误差及试剂误差等造成。系统误差无法消除，但可以通过一定的方法予以减小。例如仪器误差可通过选择稳定性好、耐久性好的仪器，对仪器进行定期保养，尽量保持仪器的最佳状态。如果监控量测仪器产生的系统误差不能满足监控量测精度要求，应根据系统误差产生的原因进行修正。2）控制偶然误差的方法偶然误差是由于在测定过程中一系列有关因素微小的随机波动而形成的具有相互抵偿性的误差，其产生的原因是分析过程中种种不稳定随机因素的影响，如温度、湿度、电源电压波动、仪表末尾读数估读不准等。对不同的量测项目，应仔细分析产生偶然误差的原因，并通过加强管理，提高人员的技术水平来控制偶然误差。偶然误差一般服从正态分布，在数据处理过程中，应进行统计检验。3）避免人为误差（错误）的方法人为误差或错误是由于测试人员的工作果实造成的误差。如读错仪表刻度，测点与测读数据混淆，记录错误等，都应该避免。避免人为误差的措施主要有加强监控量测管理，加强对监控量测数据的复核审查，规范监控量测工作，提高人员素质。在数据处理过程中，一般此类误差数据与正常数据差距很大，必须从测量数据中予以剔除。4）不完整（或缺损）数据处理在监控量测实施过程中，如果仪器被破坏、测点埋设不及时或被破坏，量测时被施工干扰、某一预定时段内没有采集到数据，导致数据不完整、缺损等，应及时在原测点附近补设测点然后及时补测，并与相关单位协调，加强测点保护。第4.13条：由于隧道开挖后最初一段时间的变形及应力变化很快，而且这段时间的监控量测数据对后期的最终位移及应力的预测至关重要，所以尽快读取初始读书掌握围岩及结构的初始动态非常必要的。第4.14条：现场监控量测与施工作业很容易发生干扰，因此必须紧密配合，妥善协调好施工和监控量测的关系，将监控量测元件的埋设计划列入工程施工进度控制计划中作为关键工序是非要必要的，施工现场应及时提供工作面，创造条件保证监控量测埋设工作的正常进行；监控量测工作也要尽可能减少对施工工序的影响，如提高监控量测速度。此外，在施工过程中应高度重视并采取有效措施，防止一切观测设备、观测测点和电缆等收到机械和人为的破坏。第4.15条：监控量测工作的精度、操作的速度等与监控量测的方法以及设备相关性较大，因此应该尽可能随着新技术新设备的更新而不断发展。此外，自动化监控量测方法已经在国内很多地铁工程中实施，技术上已有一定的成熟度，因此公路隧道工程中也宜尽可能引入可靠地自动化监控量测方法。第4.16条：本条强调了本规程执行过程中，与国家和行业现行有关标准的关系：广西地区公路隧道的设计、施工过程中的监控量测工作除符合本技术规程的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。需要指出的是，地方标准一定要符合国家和行业现行有关标准，这是一定的。但是在项目的调研过程中发现，有些监控量测项目，比如采用全站仪等设备进行拱顶下沉及净空收敛等量测工作时，由于设备精度等方面的原因，实际上基本达不到公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）中规定的0.1mm精度要求，在此情况下，应综合考虑现场的实际情况和监控量测的目的等因素合理选择。5、技术要求（1）监控量测项目第5.1.1条：必测项目是为了在设计、施工过程中确保围岩的稳定，并通过判断围岩的稳定性来指导设计、施工的经常性量测项目，是所有隧道都必须进行的项目。这类量测项目通常测试方法简单，可靠性高，费用少，而且对监控围岩稳定、指导设计施工有巨大的作用。围岩变形是围岩力学形态变化最直观的变形，变形量测具有量测结果直观、测试数据可靠、量测仪表长期稳定性好、抗外界干扰性强，同时测试费用低廉等有点，因此在国内公路隧道监控量测工作所遵循的规范公路隧道设计细则（JTG/T D70-2010）、公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）、国内铁路隧道铁路隧道监控量测技术规程(TB 10121-2007)、安徽省地方标准公路隧道施工非接触量测规程（DB 34/T 10872009）、湖北省地方标准公路隧道监控量测技术规程（DB 42/T 9002013）、福建省地方标准公路隧道监控量测技术规程（DB 35/T 1067-2010）中均将隧道变形监测作为首要的必测项目。因此本规程中也将隧道变形监测作为必测项目。洞内、洞外观察也是监控量测必测项目之一。洞内观察通常包括观察掌子面和左右侧壁的围岩岩性特征、结构面特征、地下水状况、地应力特征等形成地质素描，以及观察初期支护喷层、钢拱架、锚杆及二次衬砌是否出现裂缝、变形、破损、出水等状况，但是关于地质素描方面，应属于施工地质及超前地质预报相关的内容，本技术规程中没有列入。洞外观察包括观察浅埋段地表变形、塌陷、变形，地表建筑物变形、倾斜、出现裂缝等等。凡是隧道工程影响范围内的变形、破坏、塌陷都应列入洞内、洞外观察项目中，在施工过程中密切进行监控。对一般的隧道而言，拱脚稳固程度是初期支护乃至整个衬砌结构安全稳定最重要的控制因素之一。从受力上来看，拱脚处受力较大较为复杂，一般为向洞外侧受拉向洞内侧受压，当拱脚地基强度不足时，很容易出现初支钢拱架下沉或滑移，而初支钢拱架下沉将造成拱顶脱空、与围岩不能密贴，对围岩的支护效果大大降低，围岩变形将进一步增大。由此可见拱脚变形对于衡量支护结构安全工作状态是非常重要的，本技术规程中因此将其作为必测项目之一。对连拱隧道，中隔墙的稳定至关重要。变形工作组在对我区靖西至龙州高速百布隧道、旧村隧道等连拱隧道的调研过程中，发现中隔墙设计和施工存在以下问题：1、中隔墙地基强度不够，导致中隔墙下沉严重，进而在中隔墙墙顶出现较大的缝隙，而且混凝土本身也会沉降压缩将进一步扩展墙顶缝隙，使之成为结构受力及防水的薄弱点；2、中隔墙由于厚度和体积较大，施工时若不注意大体积混凝土的温控问题，后期可能产生很多裂缝，导致中隔墙的受力性能和防水性能进一步降低；3、中隔墙及两侧支护结构施作不及时或精度不够，导致了中隔墙两侧受力差距较大，出现中隔墙整体倾斜的现象出现；另外，如果中隔墙要承受两侧主洞的支护结构传递过来的围岩压力，但由于连拱隧道两侧主洞可能围岩条件存在较大的差异，导致两侧的围岩压力差距较大，进而使中隔墙受力不均而倾斜，这在偏压较大的段落显得尤为显著。公路隧道设计规范（JTG D70-2004）第11.2.3条第6款也强调“连拱隧道，并应以拱部垂直位移、中墙以上拱部的水平位移为重点。”由此可见，对连拱隧道，施工过程中必须注意监测中隔墙的稳定状况，包括中隔墙的沉降、倾斜等，可通过拱部垂直位移、拱部水平位移等中隔墙位移来体现。关于必测项目及选测项目、专项监测项目使用的仪器设备，应优先使用技术先进、稳定可靠、精度高的设备。对洞内、洞外观察，一般以观察为主，量测为辅，量测主要采用地质罗盘量测掌子面节理的产状等要素。不过由于光线不足，洞内观察时容易遗漏一些重要地质要素，此时可采用数码成像技术对掌子面进行成像，导出到自动解译分析软件中，实现对节理组数、产状等自动提取，这在国内已经多有研究，技术上也已经较为成熟，不过本技术规程中对地质素描，为避免任务重叠，已经删除。对拱顶下沉，可采用测量高差的设备如水准仪、全站仪、钢挂尺、测杆等，但均需要建立基准点。对净空收敛、拱脚变形，除全站仪以外，收敛计也是常用的。对小净距隧道的后挖隧道爆破振动速度，一般需要振动传感器和记录仪配合使用测量爆破振动加速度和速度。对连拱隧道，中隔墙的沉降、倾斜可使用主洞拱顶下沉、净空收敛同一的设备，即水准仪、全站仪、收敛计等。第5.1.2条：选测项目不是每座隧道都必须开展的工作，通常是对一些有特殊研究意义或具有代表性意义的区段进行的补充测试，以求更加深入地了解围岩的稳定状态和支护结构的支护效果，从而指导未开挖区段的设计与施工。这类量测项目测试过程较为麻烦，花费较多，对施工的干扰很大，一般只根据需要选择部分项目进行测试。本技术规程中列举了10项选测项目供实际施工监控量测时选用：钢架应力一般量测钢架的应力或应变，然后转换为钢架的轴力、弯矩和剪力进行校核，或直接与钢架的容许应力进行比较，验证钢架受力的安全可靠性。喷砼应力一般量测喷砼内部或表面的应变，转换成喷砼应力，然后直接与喷砼的容许应力进行比较，或再转换为喷砼的轴力、弯矩和剪力进行校核，验证喷砼结构受力的安全可靠性。二次衬砌应力一般量测二衬钢筋的应力或混凝土应变，转换成二衬的轴力、弯矩和剪力进行校核，验证二衬结构受力的安全可靠性。锚杆应力一般认为在喷锚支护结构中锚杆主要起悬吊、组合梁拱、减跨、加固等一些力学作用，使围岩与支护结构形成一个统一的承载体系。因此，通过对锚杆轴力的监测可以有效了解围岩-支护体系的受力情况及作用效果，因此在科研及一些选测项目中，锚杆轴力监测较为常见。围岩压力即围岩与初期支护之间的接触压力。目前衬砌结构力学计算主要有两种模式，即荷载-结构模型和地层-结构模型。地层-结构模型虽然考虑了围岩与衬砌结构之间的相互作用，但通常假定围岩与衬砌的荷载来源是自重应力或地应力等，实际上也不完全准确，而且计算规模相对较大较复杂。荷载-结构模型则是类似于地面结构的主洞荷载计算模式，计算简单方便，但通常无法考虑结构与围岩之间的相互作用，而且荷载假定通常不符合实际情况，在此基础上如果实地量测围岩压力，则可以以实测围岩压力来代替荷载-结构模型的计算荷载，可以较为准确地验证支护结构的安全可靠性，这也是目前正在发展的一种地下结构计算模式。初支与二衬接触压力与围岩压力类似，量测初支与二衬之间的接触压力。可作为二衬受力荷载验证二衬结构受力的安全可靠性。围岩内部位移与锚杆轴力一样，围岩内部位移监测可有效了解围岩-支护体系的受力情况及作用效果，因此在科研及一些选测项目中也很常见。爆破振动这里爆破振动一般是指小净距隧道洞内的爆破振动，对分离式隧道也可根据需要进行爆破振动监测，一般测点设置在二衬上，用于监测爆破振动对二衬的影响。根据公路隧道设计规范（JTG D70-2004）第11.1.2条第5款强调“小净距隧道与分离式独立双洞隧道不同，应根据相应方法和围岩级别制定量测计划。特别强调中岩柱稳定、地表变形和爆破振动对相邻洞室的影响，正是划分小净距隧道与分离式独立双洞隧道的不同之处。”。由此可见，对小净距隧道，除要对分离式独立双洞隧道的必测项目进行监测外，还应重点中岩柱稳定、地表变形和爆破振动对相邻洞室的影响等。中岩柱稳定一般可通过变形监测手段来获取，地表变形是分离式独立双洞隧道的必测项目之一，唯独爆破振动对相邻洞室的影响在公路隧道设计规范（JTG D70-2004）、公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）等项目中没有体现。本规程将其列入选测项目中，监测后挖隧道的爆破振动。孔隙水压力在含水量丰富的隧道，隧道开挖破坏了原始的地下水环境，围岩中的地下水可能会喷涌而出，对施工安全造成一定的影响，即使不喷出也会对衬砌结构产生一定的压力，因此在地下水丰富的隧道或全用全封闭衬砌结构的隧道，孔隙水压力监测有时候是很重要的。水量主要用在一些水量较大的地段或出现涌水地段，在这些地段需要根据水量多少制定相应的堵水或其它工程措施，此时水量监测是很重要的。第5.1.45.1.8条：专项监测项目是本技术规程在编写工作组调研成果的基础上提出的监控量测项目。这些项目不同于必测项目，不是每个隧道一定要实施的项目；也不是选测项目，可以不实施。专项监测项目在一些特殊的地形、地质条件, 或围岩及支护结构出现特殊的状况,或出现地质灾害时，必须进行监测。根据编写工作组的调研情况，本技术规程列举了五种情况：隧道洞身地表如果存在居民区，隧道施工可能会引起隧道洞身地下水位出现较大变化。目前隧道防排水设计及施工理念，通常是“以排为主，堵排结合”，即将可能进入隧道范围内的水全部引入排水沟排走；很少能够正在做到“以堵为主，堵排结合”，即在隧道衬砌外围通过注浆或其它措施形成一道止水层，这主要是因为堵水措施有时候很难完全奏效，而且成本较直接排走高得多。由于采用了排水措施，原来平衡的地下水环境被打破了，可能会引起居民区的地下水环境大幅变化。此外如果洞内出现施工地质灾害，也可能会打破原有地下水环境，可能会引起居民区地下水环境变化。在我区的岑溪至水汶高速公路均昌隧道建设过程中就出现过洞身涌水突泥造成地表大面积塌陷，建筑物损害等次生灾害，该段隧道围岩为富水强风化花岗岩，节理裂隙较发育，局部岩体极破碎，从地形上看，该段隧道正好要穿越一深槽段，地形为中间低