隧道监控量测实施方案

1、隧道监控量测实施办法一、编制依据1、铁路工程测量规范 TB 10101-20092、铁路隧道工程施工质量验收标准 TB 10417-20033、铁路隧道监控量测技术规程 Q/CR 9218-20154、新建漳州港尾铁路隧道设计图5、新建漳州港尾铁路实施性施工组织设计二、围岩监控量测目的围岩监控量测是隧道在施工过程中，对围岩支护体系的稳定性状态进行监测，掌握围岩和支护结构的变形情况，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据;对已开挖、支护段的力学状态进行评价，预测事故和险情，以及时采取必要补救措施，确保隧道安全施工；通过对围岩和支护结构的变形监测

2、，进行预测和反馈，指导施工和建设单位、设计单位、监理单位决策提供依据。按照铁路隧道喷锚构筑法技术规范的要求，以监测资料为基础及时修正初期支护参数，确保二次衬砌和仰拱施作时间，实施动态设计、施工。三、监控量测项目以及监测仪器设备一览表序号项目名称方法和工具布 置超前地质预报量测间隔时间1洞内外地质和支护状况观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述，地质罗盘及规尺等开挖后和初期支护后进行每次开挖后进行2周边位移非接触量测/全站仪断面布置见图、量测点里程附表018m1836m3690m90m12次/天1次/2天12次/周13次/月3拱顶下沉非接触量测/全站仪断面布置见图、量测点里程附表4仰拱隆起非接

3、触量测/全站仪断面布置见图、量测点里程附表5地表下沉非接触量测/全站仪断面布置见图、量测点里程附表开挖面距量测断面前后2B时，12次/天。开挖面距量测断面前后5B时，1次/2天。开挖面距量测断面前后5B时，1次/1周。6围岩体内位移量测（洞内设点）洞内钻孔中安设多点杆式位移计每一级围岩选一个断面，每个断面311个测点12次/天1次/2天12次/周13次/月7钢支撑内力量测应变片和支柱压力计每2030榀钢支撑中选一榀，每段钢支撑均测12次/天1次/2天12次/周13次/月8喷射砼应力量测表面应力解除法每一级围岩选一组，每组35个测点二次衬砌施作前进行9衬砌砼压应力应变计、应力盒每一级围岩选一组，

4、每组25个断面，每个断面711个测点115天16天1个月13个月3个月1次/天1次/2天12次/周13次/月注：B为隧道开挖宽度；表中15为必测项目，69为选测项目。必测项目的各项参数必须按照规范的要求进行监测，选测项目根据现场实际情况确定监测内容，在监测过程中，监测小组通过对各监测项目测量数据的归纳和整理，及时掌握围岩和支护结构的变化信息将其反馈到施工现场，一方面用于指导施工，另一方面根据围岩和支护结构的变化情况，用于对支护系统和支护参数的修正，确保隧道在施工过程中的安全。监控量测程序围岩支护结构受力形变量测分析地质勘测资料否结 束制定监控量测计划施 工量 测地质预测与开挖验证地表观测围岩支

5、护结构状态观测应急措施修改支护参数监 控施工是否完成否是是四、净空收敛以及拱顶下沉监测实施方案监测点的布置按围岩等级而定，地质条件差的监测段应从密布设，监测点钻孔埋设与岩体内，埋设设深度不小于20cm，并在爆破后24h内测量初始数据；监测断面间距、测线布置、以及监测频率分别见表1、表2、表3、表4.1、测点布置及观测频率、隧道收敛观测点及沉降观测点应布设在同一断面，埋设稳固，但因围岩及开挖方法、隧道内管线位置原因，可以适当调整，净空变化监测以水平测线为主，设置明显标志；、监测断面间距布置原则 （表1）围岩级别纵向测点间距（m）5030105、监测测线布置原则 （表2）地段开挖方法一般地段特殊地

6、段全断面法1条水平测线-台阶法1条水平测线/每台阶1条水平测线、2条斜测线/每台阶、监测测线以及测点布置示意图、全断面开挖布置示意图（图1）全断面1条测线（拱顶1个测点）、台阶法开挖布置示意图（图2）每台阶1条测线（拱顶1个测点） 、监测频率拱顶下沉及净空水平收敛量测频率表 （表3）变形速度（mm/ d）监控量测频率52次/d151次/d0.511次/2d0.20.51次/2d0.21次/7d拱顶下沉及净空水平收敛量测频率表 （表4）量测断面距开挖面距离（m）监控量测频率72次/d7141次/d14351次/2d351次/7d、监测开始时间要求在开挖24h内和下一循环开挖之前测读初次数，以获取

7、围岩开挖初始阶段的变形动态数据。、监测结束时间当围岩基本稳定后，若无异常变形，报监理单位核批后结束量测。2、监测控制基准初期支护极限相对位移(临界值技术参数，监测位移基准U0值) （表5）围岩级别隧道埋深（m）h5050h300300h500拱顶相对下沉（）-0.050.080.040.110.250.070.150.600.120.601.20拱腰相对下沉（）-0.780.650.911.950.913.384.551.304.556.50拱脚相对下沉（）-0.600.500.701.500.702.603.501.003.505.003、监测位移控制基准 （表6）类别距开挖面1B(U1B)

8、距开挖面2B(U2B)距开挖面较远临界值65U090U0100U0注：B为隧道开挖宽度，即1B=7m、2B=14m；U0为极限相对位移值（见表5）监测位移控制基准应用示例：、如太武山隧道DK44+020DK44+330破碎带地段，隧道埋深40m,小于50m，设计围岩等级为V（V+I、V+II）、IV（IV+I、IV+II）、III、II；即监测位移控制基准临界值：见下表（表6-1）围岩级别隧道埋深（m）h50距开挖面7m距开挖面7m14m距开挖面14m拱顶相对下沉（）-2.603.604.004.556.307.007.8010.8012.00拱腰相对下沉（）-42.2558.5065.005

9、9.1581.9091.0084.50117.00130.00拱脚相对下沉（）-32.5045.0050.0045.5063.0070.0065.0090.00100.00、如太武山隧道DK42+000DK43+000地段，隧道埋深150m，50h300，设计围岩等级为V（V+I、V+II）、IV（IV+I、IV+II）、III、II；即监测位移控制基准临界值：见下表（表6-2）围岩级别隧道埋深（m）50h300距开挖面7m距开挖面7m14m距开挖面14m拱顶相对下沉（）3.254.505.007.159.9011.009.7513.5015.0039.0054.0060.00拱腰相对下沉（）

10、-59.1581.9091.00219.70304.20338.00295.75409.50455.00拱脚相对下沉（）-45.5063.0070.00169.00234.00260.00227.50315.00350.00、再如XX隧道，埋深400m，300h500，设计围岩等级为V（V+I、V+II）、IV（IV+I、IV+II）、III、II；即监测位移控制基准临界值：见下表（表6-3）围岩级别隧道埋深（m）300h500距开挖面7m距开挖面7m14m距开挖面14m拱顶相对下沉（）5.207.208.0016.2522.5025.0039.0054.0060.0078.00108.001

11、20.00拱腰相对下沉（）50.7070.2078.00126.75175.50195.00295.75409.50455.00422.50585.00650.00拱脚相对下沉（）39.0054.0060.0097.50135.00150.00227.50315.00350.00325.00450.00500.004、监测位移管理等级 （表7）管理等级距开挖面1B距开挖面2BUU1B/3UU2B/3U1B/3U2U1B/3U2B/3U2U2B/3U2U1B/3U2U2B/3注：U为实测位移值；U1B 、U2B为临界值（见表6）监测位移管理等级应用示例、如太武山隧道开挖面里程为DK44+124，

12、监测断面里程为DK44+130，围岩等级为V级，隧道埋深40m,监测断面距开挖面为6m（1B=7m，6m7m），实测位移值U为2cm， （UU1B/3，即20.078/3）；从而确定管理等级为III级，与之对应的措施为：正常施工。如太武山隧道开挖面里程为DK44+124，监测断面里程为DK44+112，围岩等级为V级，隧道埋深40m,监测断面距开挖面为12m（2B=14m，7m12m14m），实测位移值U为4cm，（UU1B/3，即40.078/3）；从而确定管理等级已超过III级，（U2B/3U2U2B/3，即0.078/340.156/3），从而确定管理等级为II级，与之对应的措施为：综合

13、评价设计施工措施，加强监控量测，必要时采取相应工程措施。5、监测结论：工程安全性评价分析和应对措施 （表8）管理等级应对措施正常施工综合评价设计施工措施，加强监控量测，必要时采取相应工程措施暂停施工，采取相应工程措施6、监测数据分析应符合下列要求、监测数据分析应包括数据校核、数据整理及数据分析。、每期测量后应立即对观测数据进行校核，如有异常应及时补测。、每期测量后应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。、根据监测值绘制时态曲线、通过计算，回归分析，预测可能出现的最大值和变形速度，与控制基准进行比较。、根据建设单位要求，提交监测报告，做到监测信息及时反馈。、当测制曲线出现反弯

14、点时，应密切监视围岩动态，并采取措施加强支护，必要时暂停施工进行处理。、当位移变形率无明显改变，而实测位移值已接近临界值，或表面出现明显裂缝时，应及时采取补强措施，并调整原支护参数或开挖方法。7、监控量测反馈程序框图（图3）8、计算、记录、收敛量测记录表收敛监测记录表承包单位：中铁电气化局集团有限公司合同段：监理单位：中国华西工程设计有限公司编 号：工程名称量测断面桩号围岩级别开挖时间测线数量1号测线序号基线长度(m)观测日期累计天数(d)收敛量(mm)累计收敛量(mm)收敛速度(mm/d)管理等级应对措施12345678910 观测： 计算： 审核： 监理工程师： 、下沉量测记录表拱顶下沉量

15、测记录表承包单位：中铁电气化局集团有限公司合同段：监理单位：中国华西工程设计有限公司编 号：工程名称量测断面桩号围岩级别开挖时间序号实测高程(m)观测日期累计天数(d)下沉量(mm)累计下沉量(mm)下沉速度(mm/d)管理等级应对措施12345678910 观测： 计算： 审核： 监理工程师： 9、内业成果当断面监控量测趋于稳定后，提交如下成果资料：、收敛监测数据分析表、收敛与时间关系曲线图、下沉监测数据分析表、沉降与时间关系曲线图、量测数据分析表、量测变形时态曲线、变形位移曲线、变形速率曲线10、地表沉降观测 地表监测点布置按隧道埋深、开挖宽度、高度而定，在浅埋地段进行，量测断面布置与洞内

16、监测断面一致，在同一里程；隧道中线附近密，远离中线处疏，监测点埋设于地表，在地表挖50cm深的孔竖直放入20mm的钢筋，钢筋和孔壁之间填充混泥土，钢筋端头外露地面1cm；从水准点起测量监测点高程，通过前后重复观测监测点的高程变化值，即可算出地表下沉值。隧道地表沉降应在隧道尚未开挖前就开始进行，借以获得开挖过程中全位移曲线；监测断面间距、监测频率分别见表5、表6、图3。测点布置地表沉降点纵向间距布置原则 （表9）隧道埋深与开挖宽度、高度纵向测点间距（m）2BH0(B+H)1530BH02B1015H0B510注：H0隧道埋深；H为隧道开挖高度；B为隧道开挖宽度地表沉降点纵向间距布置示例如XX隧道

17、，隧道埋深30m、10m、5m隧道开挖高度为：10.1m，隧道开挖宽度为7m；则地表沉降点纵向间距布置下表所示：隧道埋深与开挖宽度、高度纵向测点间距（m）14302(7+10.1)157101410575地表下沉监测频率地表沉降监测测频率按照洞内拱顶下沉以及净空收敛监测频率执行，分别见表3、表4。、地表下沉监测点布置示意图（图4） 地表沉降横向测点布置示意图、计算、记录新建漳州港尾铁路承包单位：中铁电气化局集团有限公司合同号：监理单位：中国华西工程设计有限公司编 号：XXX隧道地表沉降观测记录表里程桩号（编号）首期成果第2期成果第3期成果备注H0H(m)沉降量S(mm)累计沉降量(mm)H(m

18、)沉降量S(mm)累计沉降量(mm)平均 沉降量沉降速率测量: 计算: 复核： 监理工程师：、地表沉降量测提交的量测成果包括：绘制每一横断面沉降量随时间的变化关系图；绘制每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图；绘制每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系图；对横断面沉降量垂直位移进行回归分析；对纵断面沉降量垂直位移进行回归分析；11、监测数据应用以及整理、数据分析处理和围岩稳定性判别、位移-时间曲线趋于平缓时，进行数据处理和回归分析，、当位移-时间曲线出现反常的急骤变化时，表明此时的围岩、支护系统已处于不稳定状态，必须立即停止开挖、对危险地段加强支护，确保已开挖段的安全。、量测数据的散点图和曲线现

19、场量测数据应绘制位移时间曲线、绘制位移速度时间曲线和位移量开挖面距离关系曲线，同时找出位移时间回归曲线，求出最终位移量以及变化规律；、监测周期结束后，对观测资料进行汇集、审核、整理、编排，使之集中化、系统化、规格化和图表化。计算机数据处理系统流程图（图5）其他加强施工支护及施工防护其它绘图设备和有限元解分析的对比预测变形量解析资料存档主电子计算机现场量测资料存档地表下沉净空变位拱顶下沉围岩变位锚杆应力（现场）地表下沉图、随时间变化图净空变位及变位速度随时间变化图拱顶下沉随时间变化图围岩变位随时间变化图锚杆、喷混凝土应力随时间变化图及其它取出资料一览表打印机五、监控量测管理制度1、在项目开工前必须针对具体单位工程的特点结合规范、设计确定的监测内容、监测经费、监测等级、监测精度、监测方法、观测周期、项目预警值、监测网布设；依据工程测量规范、建筑变形测量规范、隧道监控量测技术规程的技术标准，制定详细的变形监测方案，报监理单位、建设单位审批后实施。2、现场监控量测按制定的量测工作计划认真组织实施，并与其它施工环节紧密配合，不间断的贯穿于整个