隧道施工的监控与测量方案

太原铁路枢纽新建西南环线工程XNHS-2标段

隧道监控量测

专

项

施

工

方

案

中铁十五局集团太原铁路枢纽西南环线项目部

第四架子队

二0一六年四月十五日

隧道施工监控量测专题方案

由我架子队承担的隧道工程分别为取消晋祠地二车站DK18+715-DK19+185段；东晋隧

道DK9+700-DK10+190段；晋源车站DK10+190-DK10+590段；晋祠车站DK10+590-DK13+100

段,全长3.85km,设计为双线隧道。其中DK12+550-DKI3+100（长550m）段采用暗挖法施

工，其他段采用明挖法施工。隧道通过地区地质状况复杂，围岩类别VI级。施工监控量测

包括深基坑段监控量测和浅埋暗挖隧道段监控量测。明挖深基坑段和浅埋暗挖隧道段地质

条件复杂，基坑两侧和隧道穿越地表上方建筑物和管线众多，基坑跨度大、深度深，隧道

开挖埋深浅、跨度大，采用的支护措施和构造形式复杂多样，施工中多种工法转换复杂，

地表和周围建筑物对基坑开挖和隧道施工规定较高，因此为保证基坑和隧道工程施工安

全、经济、顺利进行，在施工过程中应采用全过程监控量测措施，以根据监测信息反馈设

计和指导施工，积极优化与调整施工措施、施工工艺和施工参数，控制支护构造变形，理

解围岩动态变化，掌握最佳工序过程，从而保证工程安全与质量，并保护周围环境日勺安全。

1监测目的和意义

监控量测是地下工程动态设计的重要构成部分，是保证深基坑和隧道安全开挖H勺基

础。在施工中，通过监控量测，掌握围岩动态和支井构造的工作状态，运用监控量测成果

调整设计支护参数，指导施工，积累资料并为后来的类似工程提供类比根据；同步预测事

故和险情，以便及时采用措施防止事故发生，保证基坑施工的安全，到达安全施工、节省

工程投资的目的；同步根据监测状况实现周围建筑物保护方案，防止地表房屋过大沉降甚

至破坏。

(1)理解围护构造和周围地层的变形状况，为施工平常管理提供信息，保证施工安全。

监测数据和成果是现场施工管理和技术人员判断工程与否安全的重要根据。因此，在

施工过程中，一般根据监测成果验证施工方案H勺合理性，调整施工参数，必要时采用辅助

T程措施，以到达信息化施「之目的.

(2)通过对基坑及隧道支护构造日勺变位、应力监测，及时修改支护系统设计。

(3)保证施工影响范围内建筑物、地下管线的正常使用，为确定保护措施提供根据。

(4)验证支护构造设计，为支护构造设计和施工方案口勺修订提供反馈信息。

(5)积累资料，以提高地下工程日勺设计和施工水平。

支护构造的围岩压力分布受支护方式、支护构造刚度、施工过程和被支护围岩种类日勺

影响，一般很复杂，现行设计分析理论尚未到达成熟的阶段，积累完整精确日勺地下工程开

挖与支护监测成果，对于总结工程经验，完善设计分析理论是很有价值的。

2监测的重要技术根据

2.1执行的技术原则

(1)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999;

(2)《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999;

⑶《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999;

⑷《建筑变形测量规程》JTJ/T8-97;

(5)《工程测量规范》GB50026-93；

(6)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2023;

(7)《中、短程光电测距规范》GB/T16818-1997;

(8)《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91；

(9)《国家三、四等水准测量规范》GB12898-91；

⑩《铁路隧道监控量测技术规程》TBJ10121-2023；

QI)其他有关规范、强制性原则规定及地方原则：

(12)《铁路隧道施工规范》TB10204-2023；

(13)《铁路隧道设计规范》TB10003-2023；

2.2作业根据

⑴铁道第三勘察设计院集团有限企业设计隧道施工图纸；

⑵本工程有关的工程设计图纸；

⑶本工程有关向地质勘探资料；

3监测内容及方案实行

3.1监测项目

根据设计图纸文献精神，结合工程特点将监测分为明挖深基坑段和浅埋暗挖隧道段两

部份，根据各部分施工特点确定本标段监测内容和项目如表1,表2。

表1明挖段监测项目汇总表

一

区序

号监测项目监测仪器监测目的

段

肉眼、观测和记录地质状况和对周围环境的

1基坑内外状况观测

数码相机等影响状况，渗漏水和地表裂缝状况。

2地表及地下管线沉降精密水准仪、钢钢尺掌握基坑开挖对周围土体、地下管线、

人工挖孔桩和周围建筑物的影响程度

3周闱建筑物沉降及倾斜精密水准仪、锢钢尺及影响范围

PVC测斜管掌握基坑开挖期间和构造施工过程中

4桩体水平位移

测斜仪围护构造的水平位移状态

明掌握基坑开挖期间和构造施工过程中

5桩顶位移经纬仪

挖1制护构造桩顶口勺位移状态

段

6桩体内力监测钢筋计，频率接受仪掌握基坑围护桩的受力状况

7地下水位观测电测水位计理解基坑内外水位状况和降水效果

锚索内力锚索轴力计检测锚索在不一样步期的受力状况

9支撑轴力轴力计监测钢支撑在开挖时期的受力状况

理解基坑开挖时外侧土体垂直移动状

10土体分层沉绛分层沉降仪

况

表2暗挖段监测项目汇总表

一

IX-序

号监测项目监测仪器监测目的

段

地质及初期支护状态观肉眼、

1观测和记录地质状况和支护状态

测数码相机等

地表及地下管线沉降精密水准仪、锢钢尺

2掌握隧道开挖对周围土体、地下管线、

周围建筑物的）影响程度及影响范围

3周围建筑物沉降及倾斜精密水准仪、锢钢尺

暗

挖

拱顶沉降

段4

理解隧道施工过程中隧道支护构造变

水准仪、收敛计

位规律

5暗挖隧道水平收敛

6初支构造内力钢筋计理解隧道初支构造内力状况

7围岩压力压力盒理解隧道初支承受围岩压力状况

3.2测点布设

测点布设包括监测控制点（水准基点、工作基点）及监测点（地表点、建（构）筑物

测点、管线测点等）日勺布设措施。

3.2.1控制点的布设

(1)水准基点的埋设

沉降监测控制网采用太原高程系统或相对高程系统，本工程监测拟建设2〜3座水准

基点。确定水准基点点位时，必须保证点位所在地地基坚实稳定、安全可靠，并利于标石

长期保留与观测。水准基点应尽量远离工程施工影响范围。如现场附近有市政高程控制基

准点，则优先采用既有的控制基准点做为现场监测控制网的水准基点。

(2)工作基点的埋设

工作基点应根据地层土质状况决定，一般采用混凝土一般水准标石，标石埋设在地表

如下1.5~2.0米左右的深度。本工程拟布设6~8座工作基点，分别位于靠近观测目的且便

于联测观测点的稳定或相对稳定位置。也可直接埋设在基坑影响范围之外的高大桩基建筑

物上。

工作基点标石的顶面的中央为圆球状不锈钢H勺金属水准标志。标志须安放正直，镶接

牢固，其顶部应高出标石1〜2cm。详见图1。

断面图

工作基点竖向结构图

说明：

1.茶点体、底座用C20混凝土浇筑,

2.埋设前应消除虚土井夯实地墙土。

图1沉降监测工作基点构造大样图

(3)监测控制点日勺保护

标石埋设后，在点位四面砌筑规格不应不不小于1.5mX1.5mxi.Om的传石护墙，

并围绕标志砌筑内径为0.5mX0.5mX0.5m的破石方井或园井，上加盖板，并设置醒目的

保护指示牌，做好标识，以便于长期观测。

3.2.2重要监测点的埋设

(1)建(构)筑物测点

在工程施工影响范围内日勺建(构)筑物及重要地下管线等构造上布设位移监测点，测点

日勺布设必须根据观测目的、建筑物的大小、构造特点、荷载分布等原因综合确定。在建筑

物的四角、大转角处、每10〜20米处或每隔2〜3根承重柱上视实际状况布设沉降监测点。

在满足监测建筑物整体和局部变形的前提下，尽量少布点，以提高工作效率，减少生产成

本。

建筑物测点埋设时先在建筑物的基础或墙上钻孔，然后将预埋件放入，孔与测点四面

空隙用水泥砂浆填实。测点基本布设在被测建筑物的角点上，测点日勺埋设高度应以便观测,

同步测点应采用保护措施，作好明显标志，并进行编号，防止在施工和有效期间受到破坏。

每幢建筑物上一般至少在四个角部布置4个观测点，尤其重要的I建筑物布置6个或更多测

点。测点的埋设见图2。

一墙体

E

I___I______、I

沉降测点20cm

V

图2建筑物沉降测点示意图

建筑物倾斜测点通过在其外表面上粘贴刻有十字刻度的贴片进行布设。

地下管线的测点重点布设在煤气管线、给水管线、污水管线、大型雨水管线及电力方

沟上，测点布设在管线日勺接头处，或者对位移变化敏感日勺部位，沿管线延伸方向每10〜15m

布设一测点。有条件布设时可将测点直接埋设在管线上并引出地面，也可在管线上方设地

面桩，进行间接量测。地下管线测点布设一般采用地层模拟法和抱箍法，即在管线位置上

方钻50〜80cm深的孔，然后将预埋件放入并用水泥砂浆固定，或结合管线的改移，用抱

箍将测杆与管路紧密连接，伸至地面，地面处布置对应的普井，保证道路交通和人员正常

通行。测点应采用保护措施，防止在施工和有效期间受到破坏。

(2)地表测点

地面监测点日勺埋设，应首先在地面开中100mm的孔，打入顶部磨成椭圆形日勺①22mm

螺纹钢筋(假如是混凝土路面，钢筋底部至少应进入到路面下口勺路床上20cm,并与路面

分离)，然后在标志钢筋周围填入细砂扎实，为了防止由于路面沉降带到测点沉降影响监

测成果数据，不可用混凝土或水泥固牢，最终还应在监测点上部做上铁盖加以保护。详细

措施见地表点布设示意图3。盖挖顶板沉降测点应使地表测点与顶板通过水泥砂浆同顶板

构造联结起来。

图3地表点布设示意图

（3）水位观测孔

水位孔测点埋设采用地质钻钻孔，孔深根据规定而定（保证能测出施工期产生的水位

变化）。用地质钻机钻直径①89mm孔，水位孔时深度在最低设计水位之下，成孔完毕后,

放入裹有滤网的水位管，管壁与孔壁之间用净砂回填至离地表0.5m处，再用粘土进行封

填，以防地表水流入。水位管用中55mmiT、JPVC塑料管作滤管，管底加盖密封，防止泥

砂进入管中。下部留出0.5〜1.0m深的沉淀管（不打孔），用来沉积滤水段带入的少许泥

砂，中部管壁周围钻6〜8列①6mm左右的孔，纵向间距5〜10cm,相邻两列内孔交错排

列，呈梅花形布置。管壁外包扎上滤网或土工布作为过滤层，上部再留出1.5〜2.0m作为

管口段（不打孔），以保证封口质量见图4。

孔顶盖

地表

孔口非钻孔段

原状土封口

①89f占孑L

中55PVC管钻中6孔

夕FW滤网

中粗砂回填

［冗淀段

孔底盖

水位孔布设示意图

（4）桩体水平位移测点

将PVC测斜管逐节绑扎在桩体钢筋笼上，管间用套管连接，接头用自攻螺丝拧紧,

并用防水胶带密封。管壁内有二组互为90度的导向槽，固定期使其中一组导槽与围护构

造体水平延伸方向基本垂直，并在管内注满清水，防止其上浮，测斜管管底及管顶用布料

堵塞，盖好管盖。下钢筋笼和浇碎时应注意对测斜管的保护，并保证测斜管位于钢筋笼内

远离基坑一侧。

(5)桩体内力监测

桩体内力监测采用钢弦式钢筋计测试。钢筋计布置于桩体钢筋笼内外侧主筋上，在设

计监测位置处截断主筋，焊接钢筋计拉杆，连接钢筋计，固定好仪器及导线后随钢筋笼下

入桩中。桩体内力测点布设见图5。

图5桩体内力测点布设示意图

⑹锚索轴力监测

锚索轴力监测采用锚索轴力计进行测试，安装前先记录每个轴力计日勺编号；锚索安装

后，先将轴力计套在锚索上；然后安装锚索垫板，上紧螺帽；最终将轴力计缆线引致安全

地方；用频率接受仪量测初读数。见图6。

图6锚索轴力计安装示意图

(7)拱顶和收敛测点

本工程暗挖隧道拱顶沉降采用水准仪、钢挂尺实行，隧道构造收敛采用专用坑道收敛

计实行，施工中加强对测点日勺保护工作。

拱顶和收敛一般埋设在同一断面，最佳与上方地表测点相对应，以利于各项测试成果

的互相对应和综合分析。

(8)暗挖隧道初支内力及围岩压力

暗挖隧道初支内力采用钢筋计进行测试，围岩压力采用压力盒进行测试。

通过本项目日勺测试，可理解初支在施工过程中所受应力状态，并对比初支的极限承载,

评估初支的安全性及稳定性，以便修改施工参数、完善施工措施。

钢筋计布置于初支钢格栅内外侧主筋上，在设计监测位置处截断主筋，焊接钢筋计拉

杆，连接钢筋计，焊接时做好钢筋计口勺降温工作，以免烧坏。

围岩压力在初支钢格栅安装完毕后，在设计位置埋设，埋设时要做到和围岩的密贴固

定。喷混凝土时注意对测点日勺保护。

*

，“

■钢筋计—压力盒

小”

3.2.3布设原则和保护

(1)测点位置和数量应结合工程性质、地质条件、设计规定、施工特点等综合考虑。

(2)为验证设计数据而设的测点应布置在设计中的最不利位置和断面，如预测最大变

形、最大内力处，为指导施工而设的测点应布置在相似工况下口勺最先施工部位，其目的是

及时反馈信息，以便修改设计和指导施工。

(3)表面变形测点日勺位置既要考虑反应监测对象的变形特性，乂要便于采用仪器进行

观测及有助于测点的I保护°

(4)构造内测点(如钢筋计、轴力计、测斜管等)不能影响和阻碍构造日勺正常受力，

不能影响构造的变形刚度和强度。

(5)在实行多项测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力争使同一位

置能同步反应不一样的物理变化量，以便找出其内在联络和变化规律。

(6)深层测点的应提前埋设，一般不少于30天，以便监测工作开始时，测点处在稳定

日勺工作状态。

⑺测点在施工过程中若遭到破坏，应尽快在本来位置或尽量靠近本来位置补设测点,

以保证该点观测数据的持续性。

(8〉各预埋测点牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意撤换和破坏，并应建立量

测点埋设的记录资料。

3.3监测项目的详细实行

3.3.1建筑物监测范围

结合本工程日勺特点，本着安全、可靠、简便日勺原则，拟将基坑开挖深度1〜2倍范围

内的房屋测点做为正常测点，将基坑开挖深度1〜2倍范围以外的房屋测点作为补充测点,

补充测点根据正常测点日勺监测成果来鉴别与否需要进行深入扩大监测。地下管线的监测根

据探明口勺地下管线的埋深位置作对应的布置和测设。假如地表测点与建筑物测点相重叠或

靠近是以地表建筑物测点为主，替代地表测点。

本工程沿线地表建筑物较多，多为厂区库房及车间房屋，基础多为扩大条型基础或独

立基础，破混构造。

施工动工前配合施工方对工程也许影响到的建筑物进行详细调查，并结合调查成果，

确定施工中应监测的I周围建筑物。

3.3.2建筑物沉降监测

(1)测点布设原则：在基坑两侧以及紧邻线路的建筑物应根据建筑物日勺体形特性、基

础形式、构造种类和地质条件等，在建筑物的转角、高下悬殊或新旧建筑物连接处、伸缩

缝、沉降缝两侧等部位设置基础沉降监测点，对于烟囱、水塔、油罐等高耸建筑物，应沿

周围在其基础轴线上的对称位置布点，但同一楼座相邻两测点间口勺间距不得不小于10m,

每一栋建筑物的布点不少于4个;距离隧道线路较远内建筑物根据邻近建筑物的监测成果,

判断与否需要监测补充测点。

(2)测点布设措施：房屋监测点用射钉枪、冲击钻将8cm射钉或膨胀螺丝固定在墙壁

表面，并涂漆作为观测标志。

(3)监测仪器及精度控制:建筑物日勺隆沉采用精密水准仪和锢钢尺测量，精度为0.1mm。

3.3.3建筑物倾斜监测

建筑物倾斜是指建筑物顶部相对底部、或某一段高度范围内上下两点的相对水平位移

H勺投影与高度之比，倾斜监测就是对建筑物日勺倾斜度、倾斜方向和倾斜速率进行监测。

(1)测点布设原则：每栋建筑物上至少布设两组倾斜测点(每组两个)，详细数目根据

现场状况确定。

(2)监测措施：可采用倾斜位移测量法和倾斜电测法或差异沉降法，倾斜位移测量法是

采用经纬仪对高耸建筑物上端进行倾斜测量；电测法是在建筑物上设置倾角计进行量测；

差异沉降法是测出位于同一水平测线上的建筑物两点的下沉值，根据两点的差异来判断建

筑物的倾斜。建筑物倾斜监测在条件许可H勺状况下，尽量布设导线网，以便进行平差处理,

减小误差，提高监测精度c

(3)监测仪器：精密水准仪、经纬仪、钢钢尺、倾角仪等。

(4)监测频率：建筑物沉降、位移和倾斜进行观测的频率是距开挖面v2B时每天1~2

次，距开挖面v5B时每天一次，距开挖面＞5B时每周一次。

3.3.4基坑内外状况观测

(1)观测范围：基坑施工全过程。

(2)观测内容和措施：采用肉眼或数码相机等手段对基坑开挖、围岩状况、支护状况、

基坑渗水及周围建筑物等进行观测和记录。

3.3.5地质及初支状态观测

(1)观测范围：隧道施工全过程。

(2)观测内容和措施：观测工作面状态，围岩变形，围岩风化变质状况，节理裂隙，断

层分布和形态，地下水状况以及喷射混凝土的效果。同步对已经施工的初支每天也要观测，

包括喷射混凝土，锚杆，钢架等日勺状况。发现异常状况应及时告知有关管理人员。

3.3.6地面沉降监测

(1)监测范围：对于基坑，其监测范围是1〜2倍基坑开挖深度影响范围内。根据明挖

段开挖方式和周围环境H勺不一样，可沿基坑纵向每10米布置一种地面沉降测点，每100

米在基坑两侧布置观测断面，从里到外，按由密到疏日勺原则布置测点，每个断面3〜5个

测点。通过断面日勺沉降测试，掌握基坑开挖期间对周围环境的影响范围。

对于隧道，应进行地表沉降监测，地表沉降观测点规定在轴线上每10米布设沉降点,

每100米布设一沉降监测断面，断面上有15个测点构成。

(2)监测措施：采用精密水准仪进行测量。基点和附近水准点联测获得初始高程。观

测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不适宜超过0.3mm,对不在水准路线上日勺观测

点，•种测站不适宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作查对。

地表监测基点为原则水准点(高程已知)，监测时通过测得各测点与水准点(基点)

日勺高程差AH,可得到各监测点的原则高程Aht,然后与上次测得高程进行比较，差值Ah

即为该测点日勺沉降值。即：

△Ht(1,2)=Aht(2)-Aht(1)

在条件许可日勺状况下，尽量的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，然后

按照测站进行平差，求得各点高程。

(3)监测仪器：高精度水准仪，钢钢尺等。

(4)监测频率：基坑开挖期间，基坑外10m以内每天1〜2次，10〜20m以内每两天

一次，20〜30m以内每3天一次，如出现位移明显增大时，加密监测次数。

3.3.7桩体内力监测

(1)监测范围：在下穿环城高速以及周围有近距建筑物处埋设。

(2)监测措施：桩体日勺内力包括弯矩和轴力，桩体日勺弯矩监测通过钢筋计的应力计算

来监测弯矩变化，测量断面一般选择在桩体出现弯矩极值的部位。施工过程中，根据仪器

内置钢弦的频率变化计算对应受力。。

(3)测量和计算：运用频率接受仪测量各传感器H勺日勺频率，然后运用各传感器的率定

曲线计算其受力。钢筋计在计算出内力后近似计算出弯矩值。

(4)监测仪器：钢筋计及频率接受仪。

(5)监测频率：施工期间，每天1次。

3.3.8桩体水平位移监测

(1)监测范围：在明挖基坑有钻孔围护桩地段。

(2)监测措施：采用孔底为假设不动点，以孔顶平面位移值作为测斜修正值的测斜措

施。测试时采用带导轮口勺测斜探头按0.5m点距由下往上逐点进行读数，采用0"、180。双

向读数。在基坑开挖前，完毕测斜数据初始值测定工作，并确定初始值。

原理如下：测斜仪按0.5m点距由下往上逐点进行读数，即将测斜管提成了n个测段

（见下图7）,每个测段的长度li=500mm,在某一深度位置上所测得欧J两对导轮（500mm）

之间的倾角Oi,通过计算可得到这一区段的变位Ai。

计算公式为:

A.="sinOi

某一深度的水平变位值3i可通过区段变位的合计得出，即:

8.=ZA,=Z/.sinq

设初次测量的变位成果为，则在进行第j次测量时，所得H勺某一深度上相对前一次测

量时时位移值axi即为:

相对初次测量时总日勺位移值为:

w=c（°）

基

准

线

计算时假定管底作为基准点，由下而上合计计算某一深度的变位值6i,直至管顶,

然后再根据测得的该点桩顶位移对水平变位值进行修正。不过不管基准点设在管顶或管

底，计算变位值3i总以向基坑侧变位为正，反之为负。将在围护构造中同一测斜管日勺不一

样深度处所测得的变位值Si,点在坐标纸上连接起来，便可绘制出桩体日勺水平变位(H~

6i)曲线。

(3)监测仪器：测斜仪，PVC测斜管。

(4)监测频率：基坑开挖时，每天1次；若有异常状况，增长到每天3〜4次；基本稳

定后，每两天1次。

3.3.9桩顶水平位移和垂直位移监测

(1)监测范围：在明挖基坑有钻孔围护桩地段。

(2)监测仪器和措施：桩顶垂直位移采用水准仪测量，精度控制在1.0mm；桩顶水平

位移采用经纬仪测量，精度控制在1.0mm。

(3)监测频率：基坑开挖时，每天1〜2次；若有异常状况，增长到每天3〜4次；基

本稳定后，每两天1次。

3.3.10地下水位监测

(1)监测范围：保护周围环境日勺水位孔应围绕围护构造和被保护对象(如建筑物、地

下管线等)或在两者之间进行布置，其深度应在容许最低地下水位之下或根据不透水层的

位置而定，沿基坑开挖方向两侧建筑物附近布设。

(2)监测措施：水位孔一般用小型钻机成孔，孔径应略不小于水位管口勺直径，孔径过

小会导致下管困难，孔径过大会使观测产生一定的滞后效应。成孔至设计标高后，放入裹

有滤网的水位管，管壁与孔壁之间用净砂回填至离地表0.5m处，再用粘土进行封填，以

防地表水流入。

⑶监测仪器：电测水位计和水位管。

(4)监测频率：基坑开挖时,每天1次;

3.3.11拱顶和收敛监测

(1)监测范围：暗挖隧道施工地段。

(2)监测仪器及措施：拱顶沉降采用水准仪进行，构造收敛采用收敛计来进行。

(3)监测频率：开挖阶段每天1次。

3.3.12支撑轴力监测

(1)监测范围：在明挖基坑有钢支撑地段。

(2)监测仪器：轴力计、频率接受仪。

(3)监测措施：在钢支撑架设时，轴力计安设在钢支撑的非加力端。测试时运用频率

接受仪测试仪器日勺频率，然后运用率定曲线计算其受力。

(4)监测频率：开挖阶段每天1次。

3.3.13深层土体位移监测

(1)监测范围：在明挖基坑围护构造外侧。

(2)监测仪器：分层沉降管、磁环、分层沉降仪。

(3)监测措施：在基坑开挖前围护构造完毕后，在需要测试深层土体位移的地段钻孔,

成孔后完毕洗孔工作，然后埋设分层沉降管，在埋设过程中，在需要测试日勺不一样深度，

安装磁环。完毕沉降管的埋设后，用细沙回填孔壁与管壁之间的空隙。放置一段时间后，

即可进行测试。测试时用分层沉降仪的探头顺管而下，碰到磁环时，会发出鸣叫，记录下

本磁环的深度，两个深度之差即为地中土体的垂直位移。

(4)监测频率：开挖阶段1次/2天。

3.3.14锚索轴力监测

(1)监测范围：在明挖基坑有锚索地段。

(2)监测仪器：锚力计、频率接受仪。

(3)监测措施：在锚索安装时，将锚力计安设在锚索的端头，然后再进行锚索日勺张拉

工作。测试时运用频率接受仪测试仪器的频率，然后运用率定曲线计算其受力,

(4)监测频率：开挖阶段每天1次。

3.3.15暗挖隧道初支内力及围岩压力监测

(1)监测范围：在暗挖隧道埋设2个初支内力及围岩压力测试断面。

(2)监测仪器：钢筋计、压力盒、频率接受仪。

(3)监测措施：测试时运用频率接受仪测试仪器日勺频率，然后运用率定曲线计算其受

力。

(4)监测频率：开挖阶段每天1次。

4拟实行监测工程量汇总

结合工程性质、地质条件、设计规定、施工特点等原因考虑，本着更好更有利为工程

服务，可以及时有效获得监测数据，真实反应施工状况的原则，并合适考虑节省工程投资,

本工程拟实行的监测工程量汇总如下：

暗挖监测项目表(550m)

序号测试内容测试措施及精度检测数量监测频率

1地质及支护观测观测、记录1项

2洞周收敛(净空变形)收敛计204

3拱顶下沉精密水准仪、钢尺±1mm153

4地表下沉精密水准仪、水准尺±1mm765P2次/天

5地层位移(地表设点)地面钻孔安设多点位移计130

邻近既有线日勺地面变形、

6精密水平仪、水准尺土1mm480

轨向偏差

7地层位移(洞内设点)地面钻孔安设多点位移计3312次/天

围岩压力及断面两层支护

8压力盒1321次/天

间压力

监测项目•览表(3300m)

监测对检测数

序号监测内容测试措施及精度监测频率

象量

―-围护构造双侧布置

精密水准仪、钿钢尺

桩顶沉降382

±1mm

桩顶、坡顶水平全站仪、精密水准仪、

382

位移钢钢尺±1mm

钻孔灌基坑开挖时，1次/天，主体构造施工

1钢筋计、应变计、频

注桩桩体内力100时，次天

率接受仪1/2-3

土压力计、频率接受

桩侧土压力72

仪

桩体水平位移测斜管、测斜仪190

轴力计、应力计、频

支撑锚开挖初期1次/天，挖至基底2-3次/

2支撑及锚索轴力率接受仪、实时监测190

索天

仪

分层沉降管、沉降仪、埋设后、基坑开挖完毕、地板浇筑前测

3基坑底坑底回弹30

回弹标、精密水准仪量

二相邻环境

精密水准仪、钢钢尺

地表沉降95

士1mm

4地层1次/天

土体垂直位移分层沉降管、沉降仪57

5监测网建立

监控量测系统首先建立水平位移和垂直位移监测控制网。

水平位移监测网运用地面平面控制点做主控点，与监测网点构成平面监控网，其形式

根据构造布设成轴线形；其垂直位移监控网运用太原市局部高程控制网做为一级控制点，

与地表沉降等观测点构成地表高程位移监控网，同步将主控点高程引测至地下，并埋设水

准基点（并定期复测），与构造监测点构成地下高程控制网。

主控点埋设结实、稳定，监控点可埋设在原状土层中，并加设保护装置。

6监测控制原则及警戒值

6.1控制原则

对于不一样日勺监测对象和不一样H勺监测内容有不一样的监测控制原则，分别采用如下

原则：

(1)隧道构造外轮廓距离既有重要构筑物边缘的距离，在一倍基坑深度范围之内日勺地

段以及隧道下穿高速公路附近段落，基坑侧壁安全等级为一级，重要性系数为1.1,围护

构造最大水平位移W0.2%H,且W30mm,地面最大沉降量W0.15%H(H为基坑深度)。

(2)隧道构造外轮廓距离既有重要构筑物边缘FI勺距离，在一倍基坑深度范围之外的地

段，基坑侧壁安全等级为二级，重要性系数为1.1,围护构造最大水平位移W0.4%H,且

W50mm,地面最大沉降量W0.3%H(H为基坑深度)。

6.2警戒值

在信息化施工中，监则后应及时对多种监测数据进行整顿分析，判断监测对象日勺稳定

性，并及时反馈到施工中去指导施工。

在施工中，以表3的三级管理制度作为监测管理方式进行动态管理。取监测控制原则

H勺2/3作为警戒值，将容许位移值和警戒值之间称为警戒范围，实测值如在此范围，则需

商讨和采用施工对策，防止最终位移值超限；警戒值和基准值之间成为注意范围，当实测

值在基准值如下时，阐明围岩是稳定和安全的。

当位移〜时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应亲密监

视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。

表3变形管理表

管理等级管理位移施工状态

IIIUo<Un/3可正常施工

IIUn/3WUoW2Un/3应注意，并加强监测

IUo>2Un/3应采用加强支护等措施

注：Uo—实测位移值；Un—容许位移值；UnH勺取值，即监测控制原则。

根据上述监测管理基准，可选择监测频率：一般在III级管理阶段监测频率可合适放大

某些；在II级管理阶段则应注意加密监测次数；在I级管理阶则应亲密关注，加强监测，

监测频率可到达1~2次/天或更多。

6.3监控安全等级及工程预案

对地面建筑物密集地段，监控量测日勺重要目日勺是监测围岩的发展动态，及时采用有效

的措施，限制围岩变形，尽量减少由于施工原因引起的地表沉降，以保证地面构造物的安

全，通过对施工中监测数据的处理和分析确定监控的安全等级和制定对应的工程预案，见

表4。

表4监控安全等级划分与工程预案表

面

地

拱

'懑目顶

房屋裂缝管线

沉

降

下

房屋不均匀沉

等铲、宽度沉降处理措施

沉降(mm)

(mm)(mm)(mm)(mm)

IW1WL/1000W30W50W30正常施工

30〜50〜从隧道内或(和)地表对土

II1〜5L/100-L/50030〜50

80100体注浆加固，调整施工方案

1.加强超前支护和初期支

护参数，优化施工工序。2.

III>5>L/500>80>100>50当房屋裂缝和不均匀沉降

达ni级时，提议居民撤离或

安顿。

注：B为*同径；H为房屋高度。L-相邻测点I百距，一般取6〜10m“

施工过程中，如遇有关部门对建筑物日勺沉降有特殊规定期，以其规定为准；未阐明项

目根据施工实际状况确定C

6.4量测频率

各项监测得监测时间根据工程进程确定。当变形超过有关原则或监测成果变化速率较

大时，加密观测次数。当有事故征兆时，进行持续监测。当开挖通过密集建筑群时，对施

工前已经严重损坏和一般损坏的房屋，进行持续监测。

各监测项目量测频率根据监测数据日勺变化状况而定，一般按下表5进行。各量测项目

持续到变形基本稳定后2周结束，软弱围岩断层破碎带位移长时间不能稳定期，延长量测

时间。

表5监控量测项目及频率

量测时间间隔

项目

1〜15天16〜30天1〜3月3月以上

围岩及支护状态观测掌子面每次开挖后进行,已施工地段喷碎、锚杆、钢架1次/天

开挖面热量测面〈2B时，1〜2次/天

地表及建筑物沉降开挖面离量测面＜5B,1次/天

开挖面离量测面＞5B时，1次/周

拱顶下沉1〜2次/天1次/2天1〜2次/周1〜3次/月

水平收敛同上拱顶下沉规定

锚索内力1-2次/天1次/2天1〜2次/周1〜3次/月

7监测资料的分析、预测及信息反馈

本标段监控量测资料均用计算机配专业技术软件进行自动化初步分析、处理。根据实

测数据分析•、绘制多种表格及曲线图，当曲线趋于平衡时推算出最终值，并提醒构造物的

安全性。

监测人员准时向施工监理、设计单位提交监控量测周报和月报，同步对当月的施工状

况进行评价并提出施工提议，及时反馈指导信息，调整施工参数，保证安全施工。

7.1监测资料的反馈程序

为保证监测成果的质量，加紧资料反馈速度，所有监测数据均由计算机管理，监测成

果及时上报，并定期向有关单位提交监测报表，同步附对应H勺测点位移时态曲线图，对当

月欧J施工状况进行评价并提出施工提议。监测资料反馈程序见下图8o

监控量测结果

采

取

特

殊

措

施

图8监测资料反馈管理程序图

(1)通过测点位移一时间曲线H勺回归分析，推算最终位移、掌握构造及围岩位移变化

规律。

(2)当位移一时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急剧增长现象，表明支护体系

已呈不稳定状态，应加密监视，并合适加强支护，必要时应立即停止开挖并进行施工处理。

(3)测点实测变形量或用回归分析推算口勺最终变形量均应不不小于容许变形量。当位

移变形速率无明显下降，而此时实测变形量已靠近容许变形量，或支护混凝土表面已出现

明显裂缝时，必须立即采用补强措施，并变化施工措施或施工参数。

(4)变形速率趋于零，同步桩体内力及地层土压力变化也趋于稳定期，可根据这两个

数据判断构造已处在最终稳定状态。

7.2监测信息的反馈程序

监测信息反馈流程见下图9。

施工--施工监测一►反分析^~~►预测变形

与基准值比较

是否安全

图9监测信息管理流程图

8监控量测数据的分析、预测

监控量测资料均由计算机进行处理与管理，当获得多种监测资料后，及时进行处理分

析，绘制对应图表，对监测数据进行回归分析，预测最终位移值，预测构造物内安全性，

确定工程技术措施。每一测点n勺监测成果要根据其位移变化速率和管理基准等综合判断构

造和建筑物日勺安全状况，并编写周、月汇总报表，及时反馈指导施工，调整施工参数，到

达安全、迅速、高效施工之目的。

监测数据的整顿分析及反馈日勺措施和内容一般包括监测资料日勺采集、整顿、分析、反

馈及评判决策等方面。

（1）数据采集

现场监测获得的数据和与之有关的其他资料的搜集、记录等。本监测项目采用口勺仪器

设备种类繁多，有的仪器（如水准仪、测斜仪等）需人工读数、记录，然后将实测数据输入

计算机，有日勺仪器（如全站仪）则自动数据采集，并将量测值自动传播到数据库管理系统。

（2）数据整顿

每次观测后应立即对原始观测数据进行校核和整顿，包括原始观测值的检查、物理量

日勺计算、填表制图，异常值的剔除、初步分析和整编等，并将检查过的数据输入计算机日勺

数据库管理系统。

（3）数据分析

采用比较法、作图法和数学、物理模型，分析各监测物理量值大小、变化规律、发展

趋势，以便对工程的安全状态和应采用的措施进行评估决策。

绘制测点时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，假如位移的变化随时间而渐趋

稳定，阐明该处地层处在稳定状态，支护系统是有效、可靠日勺，如图中日勺正常曲线。图10

H勺反常曲线中，出现了反弯点，这阐明位移出现反常的急骤增长现象，表明支护体系已呈

不稳定状态，应立即采用对应的施工措施进行处理。

在获得足够日勺数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适欧I函数，对监测成

果进行回归分析，以预测该测点也许出现的最大位移值，预测构造和建筑物的安全状况。

图10时间-位移曲线和距离一位移曲线

9提交的监测成果资料

在工程监测过程中，实时对监测成果进行整顿，按监理工程师H勺规定以周报或H报H勺

形式送达有关各方（业主、设计、监理）。工程结束时，提交完整日勺监测总汇报。重要包

括日（周、月）报、巡查汇报、专题汇报以及监测总汇报。

⑴日报

在碰到沉降或其他观测值变化速率加紧（抵达5%控制值/天），或者碰到自然灾害如

暴雨、台风、地震等状况时，为使有关各方能及时掌握各监测对象实时状态，将以监测日

报的形式报送。日报重点集中反应近日受关注程度较高的部分监测对象，重要包括施工面

附近、变形异常及重要建（构）筑物测点的变化值及其变化速率，并根据工况提出有效控

制变形发展日勺提议。

（2）月（周）报

监测成果以周报、月报日勺形式提交监测管理单位，月（周）报中的表格形式按摄影应

口勺规范表格制作，汇报中详细包括如下儿方面的内容：

①监测项目及测点布置。包括木月（周）所开展监测项目及随施工进展进行测点布置

的状况，提出下月（周）计戈h

②施工进度。当月（周）工程施工进展及周围临近工程施工状况（施工内容、措施、

进度等），以及监测工作进展状况（监测点变更状况和理由，监测频率变动状况的阐明，

监测工作存在的问题等）C

③监测值的时程变化曲线。通过监测数据，绘制监测成果时程变化曲线，并根据曲线

发展趋势进行理论分析。

④根据实际状况，作出对应监测项目日勺预报分析。根据监测曲线及理论分析成果，再

结合实际状况对变形较大的点作出当月（周）的综合分析，指出“变化趋势”，根据工

况和地质条件分析产生较大变形n勺原因，作出该点变形对周围环境的影响与否安全的评价

及预报。

⑤指出到达或超过报警值的测点位置，并初步分析其原因。对各项监测数据进行记录,

指出累积值较大并到达或超过报警值测点，并结合施工状况对其原因进行重点分析，预测

施工中