监控量测方案

新建广州至珠海铁路复工SG-4标段工程螺山隧道监控量测方案编制：审核：批准：中铁三局集团公司广珠铁路四标段工程指挥部第二工程队二〇〇八年七月二十日螺山隧道监控量测方案我单位施工管段隧道工程埋深较浅，围岩较差，隧道断面大、主要为土和风化强风化的岩层，施工中变形必须严格控制，根据设计图推荐施工方法，也很难确定十分精确的沉降和收敛值。

因此，监控量测将成为隧道施工的一道工序在施工过程中指导施工。

设计中所推荐的双侧壁导坑法、三台阶临时仰拱法、三台阶七步开挖法，总的来说也是新奥法的延伸和推广，新奥法实质是一种现代先进设计与施工一体化方法，监控量测是新奥法的一项重要内容，在新奥法施工中起着重要的作用。

1 监控量测意义和目的监控量测工作是隧道新奥法施工的眼睛，不但可以为隧道的动态设计和信息化施工提供依据，确保施工的安全，还可为隧道设计理论的发展积累经验，因而具有重要的意义。

本隧道地质及断面比较复杂，为确保隧道施工顺利进行，认真进行监控量测，及时掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳定程度，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段，同时为优化施工设计方案提供必要的依据。

为科研工作提供第一手的信息，为节省工程投资，提高浅埋大跨度隧道的修建水平提供科学依据和技术保证，积累资料，也可为今后的设计提供类比依据等。

2 监控量测组织机构螺山隧道工程部负责监控量测工作的指导和监督执行，对监控量测出现的重大异常信息的进行分析处理。

隧道进出口工区技术室全面负责监控量测工作的具体实施，以及日常监测数据的收集整理，对收据进行分析，根据日常数据分析结果，确定隧道初期支护的稳定性和二次衬砌施工时间，对监测中出现的重大异常现象进行信息反馈。

监控量测组织结构见下图：“监控量测组织机构框图”。

监控量测组织机构框图3 监测项目及测点布置根据广珠铁路隧道工程施工设计图及铁路隧道监控量测技术规程的有关监测项目的设计，监测内容分为必测项目和选测项目两种。

测点的布置也有也给了相应的要求，在施工中可遵照执行。

3.1 监测项目3.1.1 必测项目监控量测必测项目表3.2 断面和测点布置3.2.1 洞内外观察和洞内必测项目断面和测点布置（1）洞内外观察洞内外观察分为开挖工作面观察和已经施工段的观察：洞外观察重点洞口段和洞身浅埋段洞顶观察是否有地表开裂、塌陷、边仰坡稳定状态、地表水渗透等现象，如果有问题时做好记录和反馈，以便施工时采取相应的措施。

开挖工作面观察在每次开挖后进行，发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施，观察后及时填写施工阶段围岩级别判定卡，并绘制相应地质素描图。

对已经施工段的观察每天至少一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌的工作状态。

（2）地表下沉、净空变化、拱顶下沉等必测项目隧道地表下沉、净空变化、拱顶下沉等必测项目应设置在同一个断面，其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法进行布置。

具体要求见下表：“地表沉降测点纵向间距”、“必测项目量测断面间距和每断面测点数量表”、“拱顶下沉和收敛量测测点布置图”。

地表沉降测点纵向间距拱顶下沉、收敛量测起始读数应在3～6h内完成，监测基点与洞内、外水准基点建立联系。

浅埋地段地表下沉的量测与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内，横断面方向在隧道中线两侧每隔2～5m布设地表下沉测点，每个断面7～11个点，监测范围在隧道开挖影响以内。

地表下沉量测在开挖工作面前方距离为隧道埋深和开挖高度之和处开始，直至二次衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。

必测项目净空变化和拱顶下沉量测断面间距和每断面测点数量表监控量测断面间距拱顶下沉测点和净空收敛测点应布置在同一断面上，监控量测断面按下表要求布置。

（3）隧道内二次衬砌沉降缝两侧和过渡段不均匀沉降观测二次衬砌沉降缝两侧不均匀沉降以及洞口段与洞口过渡段的不均匀沉降观测频率按15d进行一次，洞内沉降缝每侧布置四个以上的观测点；洞口布点视过渡段的情况而定，根据沉降曲线确定道床施作时间。

拱顶下沉和收敛量测测点布置图全断面法测点布置示意图台阶法测点布置示意图环形预留核心土开挖法测点布置示意图双侧壁导坑法测点布置示意图图例注：1、拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。

当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点，参照上图布置；2、选测项目量测断面及测点布置应考虑围岩代表性、围岩变化、施工方法及支护参数的变化。

监控量测断面应在相应段落施工初期优先设置，并及时开展量测工作；3、不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。

4 量测频率及量测进度计划安排4.1 监测频率根据新建广珠铁路螺山隧道施工图，各监测项目的量测频率按要求进行施作。

按位移速度进行的量测频率要求按距开挖面距离进行的量测频率要求注： b隧道开挖宽度。

实际操作时首先以位移速度确定量测频率，当隧道地质条件复杂，稳定速度较慢时采用按距开挖工作面距离进行量测。

各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2～3周结束，对于膨胀性和挤压性围岩，位移长期没有减缓趋势时，可适当延长量测时间。

实际量测频率根据前两次测量情况而定。

当观测值相对稳定时，可适当降低观测频率；当达到报警指标或观测值变化速率加快或出现危险事故征兆时，应加密观测。

4.2 监测进度监测安排根据工程进度而定，在隧道施工前进场，至地下工程施工完毕后监测数据稳定后（一般在2个月内）结束。

5 围岩稳定性判别围岩稳定性的判定根据现场观察以及量测结果按下列要求进行控制，以指导施工。

变形管理等级见下表。

变形管理等级数据表注：U为实测位移值；U0为最大允许位移值。

U0为经验参数，施工中也可根据围岩状态和监测变化速度进行综合推算。

根据以往施工经验，隧道周边最大允许相对位移（指实测位移值与两测点间距离之比，或拱顶下沉位移实测值与隧道宽度之比）为0.20%～0.80%基本趋于稳定。

实际施工中可按位移变化速度进行判别围岩的稳定性：（1）净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变化状态，应加强初期支护系统；（2）水平收敛速度小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定状态；（3）二衬施作则应在满足下列要求时进行：①深埋隧道隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和；或水平收敛小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d；或施作二次衬砌前的累计位移值，已达到极限相对位移值的90%以上；或初期支护表面裂隙（观察）不再发展。

②浅埋隧道应及早施作二次衬砌，且二次衬砌适当加强。

这项内容在设计图中已经反映出来。

③围岩及初期支护变形过大或变形不收敛，又难以及时补强时，可提前施作二次衬砌，以改善施工阶段的受力状态。

6 监测方法及测点埋设6.1洞内外地质条件及初期支护状况观察描述观察并描述隧道洞内外地质、地下水情况，衬期支护情况。

并填写围岩级别判定卡，做好观察记录。

6.2 净空收敛量测（1）测点布设: 收敛量测是最基本的主要量测项目之一。

与拱顶下沉点布置在同一断面。

埋设测点时，先在测点处用人工挖孔或凿岩机开挖孔径为40～80mm，深为25mm的孔。

在孔中填满水泥砂浆后插入收敛预埋件（或者埋设锚固螺栓），尽量使两预埋件轴线在基线方向上，并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置，待砂浆凝固后即可量测。

（2）量测：采用数显围岩收敛仪进行数据采集。

6.3 拱顶下沉量测（1）测点布设: 拱顶下沉主要用于确认围岩的稳定性。

在每个量测断面的拱顶中心埋设一自制的钢筋预埋件。

埋设前，先用小型钻机（或冲击电钻）在待测部位成孔，然后将预埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量测。

（2）量测：采用精密水准仪和铟钢挂尺进行数据采集。

6.4地表下沉量测（1）基点布设：埋设在隧道开挖纵横向各（3～5）倍洞径外的区域，埋设7～11个基点，以便互相校核，参照标准水准点埋设，所有基点应和附近水准点联测取得原始高程。

（2）测点布设：在测点位置安设地表测点预埋件（自制），测点一般采用φ20～28mm、@200～300mm的圆钢筋制成。

测点四周用砼填实，待砼固结后即可量测。

（3）量测：用水准仪或高精度全站仪进行观测。

（4）数据简要分析：可绘制时间-位移与距离－位移图，曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。

如果出现反常，出现反弯点，说明地表下沉出现点骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。

7 报告和报警管理由量测的数据记录在相应的表格上，原始记录表格存档以供需要时查用。

所有数据均输入计算机，用专门程序进行计算处理，定时出报表，必要时出专门分析简报。

监测技术负责人参加工程现场会，汇报最近一段时期的监测情况，分析数据变化的趋势。

严格按有关各方讨论的具体报警值分两个阶段报警。

当监测值超过预警值的80%时，在日报表中注明，以引起有关各方注意。

当监测值达到预警值，除在报表中注明外，专门发文通知有关各方。

监测技术负责人参加出现险情时的排险应急会议，积极协同有关各方出谋划策，提出有益的建议，以采取有效措施确保隧道及周围环境的安全。

8信息反馈与预测预报在复杂多变的隧道施工条件如何进行准确的信息反馈与可靠的预测预报是本监控量测试验的主要内容之一。

迄今为止，信息反馈与预测预报通过经验法。

8.1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来直接根据量测结果或回归分析数据来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。

⑴ 根据位移速率来判断⑵位移－时间曲线根据现场量测的位移－时间曲线进行如下判断①说明变形速率不断下降，位移趋于稳定②变形速率保持不变，经发出警告，及时加强支护系统022>dt u d ③则表示已进入危险状态，须立即停工，采取有效的工程措施进行加固。

监测工作本着准确、及时的原则实施。

将监测数据、时间变形曲线、对结果的评估，在24h 内报送监理工程师及现场配合设计人员。

及时研究解决实施过程中出现的问题，保证隧道施工安全。

四标段第二工程队二OO 八年七月二十日022<dt u d 022=dt u d。