净空收敛

一.地表沉降监测点在与隧道中线垂直的横断面上布置监控量测测点,间距2～5m,在一个断面上布置7～11个点,靠近中线位置测点适当加密,量测范围为中线两侧不小于HO+B,明挖段量测范围为基坑开挖边线两侧不小于3倍开挖深度。

其测点布置如下图所示。

地表沉降测点纵向间距测点埋设:在地表开挖90cm 深基坑,浇筑混凝土基础,同时放入长300mm,直径22mm 的圆头钢筋,外露5mm,四周填实。

在开挖影响范围以外设置水平基准点2～3个,水平基准点埋设方法见"基准点布置示意图"。

基准点布置示意图(单位cm )二.洞内监控量测1、洞内观察开挖后及初支后及时采用肉眼观察与地质罗盘仪对开挖面揭示的地质情况进行描述,包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度与方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等;初期支护状态包括喷层就是否产生裂隙、剥离与剪切破坏、钢支撑就是否压屈进行观察分析。

详细描述、记录、并予以评估,作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。

2、洞内净空收敛监测点净空收敛点量测断面间距根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性确定,参考下表确定。

必测项目监控量测断面间距表净空收敛量测点距开挖面应小于1～2m,在每次开挖后尽早埋设读数,初始读数应在开挖后12h内读取,最迟不得大于24h,而且在下一循环前必须完成初期支护变形的读数。

测线布置与数量与地质条件、开挖方法、位移速度等因素有关,本段隧道施工工法包括全断面法、台阶法、三台阶法、三台阶临时仰拱方法、六步CD法,其主要布置形式见图“拱顶下沉与净空收敛测线布置图”3、拱顶下沉监测点拱顶下沉量测断面间距、量测频率、初读数的测取等同收敛量测。

每个断面布置1～3个测点,测点设在拱顶中心或其附近。

量测时间应延续到拱顶下沉稳定后。

主要布置形式见图“拱顶下沉与净空收敛测线布置图”洞内监控量测点不得焊于钢拱架上,必须单独打孔直接安装于岩体中,预埋测点由钢筋加工而成,采用冲击电锤或风钻钻孔,埋入钢筋采用直径不小于16mm的螺纹钢,前端外露钢筋(外露部分不得小于6mm)与正方形钢板焊接(60*60),然后贴上反射膜片(50*50)。

暗挖法车站施工监测监理要点:一、暗挖法车站施工监测内容主要包括拱顶沉降、洞内净空收敛、地下水位、沉降变形、建（构）筑物变形、钢格栅内力等。

1、拱顶沉降监测拱顶沉降值是反映地下工程结构安全和稳定的重要数据，是围岩与支护系统力学形态变化的最直接、最明显的反映。

2、洞内净空收敛监测地下工程开挖后，净空收敛也是反映围岩与支护结构力学形态变化的最直接、最明显的参数，通过监测净空收敛可以了解围岩与支护结构的稳定状态，并可进行施工安全状态评估。

3、地下水位监测地铁暗挖段施工过程中，周围土体排水会引起土体的孔隙水压力消散，有效应力增加，从而造成土体压缩，引起周围一定范围内的地面下沉，甚至造成邻域内建筑物或构筑物的破坏。

因此，地下水位变化是地铁暗挖段施工过程中必须严密监测的一个关键性参数。

4、沉降变形监测地表沉降是地铁暗挖段施工最基本监测项目，它最直接地反映地铁暗挖段周边土体的变化情况。

5、建（构）筑物变形监测施工期间建筑物的变化情况，防止建筑物沉降过大影响安全，需开展建筑物沉降监测。

在工程施工前，对周边的建（构）筑物进行调查、走访，了解其结构及基础形式，相关勘察、设计资料等，对裂缝情况进行整理并做记录。

6、钢格栅内力了解钢格栅的应力发展变化形态，掌握钢筋的实际应力状态，并检验和修正支护结构设计参数。

二、各监测项目的监测点埋设、监测方法及监测频率1、拱顶沉降拱顶沉降观测采用几何水准测量方法，数据观测按《工程测量规范》GB50026-2007 II等垂直位移监测网技术要求进行，其技术要求如下表所示。

表2.1.1 拱顶沉降观测主要技术指标及要求序号项目限差监测点与相邻基准点高差中误±0.5毫米1差2 每站高差中误差±0.15毫米3 往返较差及环线闭合差0.3n毫米（n为测站数）4 检测已测高差较差0.4n毫米（n为测站数）5 视线长度30米6 前后视的距离较差0.5米7 任一测站前后视距差累计 1.5米8 视线离地面最低高度0.5米拱顶沉降测点的埋设以能反映结构安全为原则，并尽量与地表沉降测点相对应，以利于对比分析。

隧道监控量测实习工作总结摘要：隧道现场监控量测与信息化施工管理，是新奥法的重要内容。

现场监控量测是监控施工中围岩稳定性，检验设计与施工是否正确合理的重要手段，搞好监控量测并及时将量测信息反馈到设计施工中去，可以掌握围岩在和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，保证安全，为评价和修改初期支护参数，调整掘进进尺和施工方法及二次衬砌施作提供信息依据。

这次实习，我们主要是学习关于隧道监控量测的相关技术及数据分析处理的方法。

关键词：监控量测、拱顶沉降、水平收敛、地表沉降、收敛仪、水准仪工程概况：我们本次监控测量实习包括六个隧道，分别为贺家冲、黄泥坪、北山脚、南塘尾、水竹湾和泉塘。

根据地质条件和围岩等级，北山脚、南塘尾、水竹湾和泉塘采用爆破的方法进行掘进，贺家冲和黄泥坪由于围岩等级较低，采用挖机挖掘土方的方法进行掘进。

挖出隧道内壁后迅速用工字钢支护，再向隧道内壁喷浆，以防止土方因裸露、氧化而带来的坍塌、坠落。

监控量测的项目（1）洞内观察（2）水平相对净空变化值的量测（3）拱顶下沉量测（4）地表下沉量测量测断面间距和量测频率（1）根据设计图纸确定拱顶下沉及周边收敛间距如下表（2）根据设计图纸确定拱顶下沉及周边收敛量测频率如下表为能对围岩及支护结构的性态作较全面的分析，并且获得完整数据，同时又使各项数据间能相互比较、相互验证，因此，地表监测点与洞内拱顶沉降点及水平净空收敛点均布置在同一断面上。

工作所需条件：长株潭监控量测项目部目前负责六个隧道的监控量测，所使用的设备包括水准仪、收敛仪、电锤、电线、鱼竿、钢尺、卷尺、锚固剂和三角钩。

在人员配置方面，个人认为如果想快速且有效率的完成各项测量工作，至少需要五个人，其中水平收敛的测量需要两人，拱顶沉降需要三人。

工作步骤：（1）水平净空收敛实测步骤：根据设计要求随时掌握岩石的变化情况，测点安装应靠近开挖面又不宜被破坏的地方，并且保证在开挖后12小时（最迟不超过24小时）内埋设，且在下一次循环开挖前量测到初次读数，初期观测为每天两次，如岩石没有异常变化按照上表中量测频率进行观测。

全站仪测量地铁拱顶沉降和净空收敛操作步骤随着地铁建设的不断扩大，全站仪测量这一现代测量工具在地铁建设中的应用越来越广泛。

其中，全站仪测量地铁拱顶沉降和净空收敛是常见的操作，下面我们来详细讲解相关步骤。

首先，需要安装全站仪，并将仪器与计算机连接，以便高效地采集数据。

接着，需要对地铁拱顶沉降和净空收敛的测量对象进行区分。

一般来说，地铁拱顶沉降是指地铁隧道中项目设计高程与实际高程之间的差距，而净空收敛则是指地铁隧道开挖后，上部地面或建筑物沿隧道中心线的竖向移动量。

在实施地铁拱顶沉降测量时，需要先在地铁隧道上布置标志点，以确定测量基准。

然后，将全站仪放置在隧道入口或出口的平坦地面上，并进行标准化校正。

接着，操作员需要将全站仪朝向被测隧道的拱顶，并按照同一水平线对准测量点，并标记下该点的坐标和高程值。

在前述操作完成后，操作员需要沿隧道多个测量点重复以上操作，以确保测量数据的准确性。

各个测量点的数据录入完成后，需要对数据进行计算并生成拱顶沉降曲线图，并进行分析和评估。

如果拱顶沉降超过规定的标准，就需要采取相应的补救措施，以确保隧道的安全性和稳定性。

在实施净空收敛测量时，需要在隧道顶部的建筑物或地面上布置一定数量的标志点，并通过全站仪获取测点的坐标数据以及高程值。

隧道开挖后，需要在建筑物或地面重复以上测量过程，以计算净空收敛量。

为了精准地测量净空收敛量，需要针对每个测点采取多次测量，并将数据进行平均值计算。

通过上述步骤，我们可以精确地测量地铁隧道的拱顶沉降和净空收敛量，保障地铁的安全运营。

[单选题]1.属于拱顶下沉值计算方法的是（）。

A.位移计算法B.差值计算法C.有限元法D.几何法参考答案：B参考解析：隧道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值。

差值计算法是根据已测得的拱顶位置相关量或对应量的差量求解的方法。

[单选题]2.隧道开挖地表下沉量一般要求1H2cm，在弯变处地表倾斜应小于（）。

A.1/100B.1/200C.1/300D.1/400参考答案：C参考解析：最大下沉量的控制标准根据地面结构的类型和质量要求而定，在反弯点的地表倾斜应小于结构的要求，一般应小于1/300。

[单选题]3.隧道围岩内部位移量测采用（）。

A.水准仪B.多点位移计C.收敛计D.激光仪参考答案：B参考解析：围岩内部位移量测，就是观测围岩表面、内部各测点间的相对位移值，它能较好地反映出围岩受力的稳定状态，岩体扰动与松动范围。

围岩内部位移量测的仪器，主要使用多点位移计。

[单选题]4.机械式测力锚杆待锚固砂浆强度达到（）后即可测取初始读数。

A.100%B.90%C.80%D.70%参考答案：D参考解析：机械式测力锚杆待锚固砂浆强度达到70%以后即可测取初始读数，量测前先用纱布擦干净基准板上的锥形测孔，将百分表插入锥形孔内测取读数，每个测孔读取3次，计算3个数的平均值。

某一时段前后两次量测出的距离变化值即为每个测点与基准面间的相对位移。

根据不同测点产生的位移，除以基点与测点的距离得到应变，再乘以钢管钢材的弹性模量，得到锚杆轴向应力。

[单选题]5.隧道初期支护阶段量测变形小于最大变形的（）可以正常施工。

A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5参考答案：B参考解析：（5）管理等级Ⅲ：管理位移小于Uo/3时，可正常施工。

管理等级Ⅱ：管理位移Uo/3-2Uo/3时，应加强支护。

管理等级I：管理位移>2Uo/3时，应采取特殊措施。

[单选题]6.隧道监控量测，位移管理Ⅲ等级标准为（）。

A.U＜Uo/3B.Uo/3≤U＜2Uo/3C.Uo/4≤U＜3Uo/4D.U>2Uo/3参考答案：A参考解析：管理等级Ⅲ：管理位移为小于Uo/3时，可正常施工；管理等级Ⅱ：管理位移为Uo/3-2Uo/3时，应加强支护；管理等级I：管理位移>2Uo/3时，应采取特殊措施。

某隧道监控量测数据回归分析研究作者：孙爱林陈聪赵辉来源：《城市建设理论研究》2012年第33期摘要：以隧道监控量测的实际数据为依据，运用多种函数对隧道的监测数据进行回归分析，得出回归曲线，预测围岩的最终变形量，判断施工过程中围岩的支护效果，对围岩及隧道支护结构当前的和最终的稳定性进行分析，并据之对设计和施工安全进行动态判断。

关键词：围岩；隧道；回归分析；水平收敛；拱顶下沉；中图分类号：TU45文献标识码：A 文章编号：1工程概况该隧道隧址区属构造侵蚀中高山峡谷地貌，该段有河流弯曲通过，隧道进口段附近河流流向近于NW向，在山嘴一带河流急剧弯转，山嘴上游总体流向近于EW向。

因河流弯转从而形成突出山嘴地形。

隧道轴线上山脊最高高程为2867m，隧道最低高程2589m,相对高差278m。

隧道沿线地貌大部分基岩裸露，地形陡峭，隧道围岩级别分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，围岩主要为砂板岩、变质砂岩和板岩等，属于不稳定围岩。

工程区内地下水按其赋存形式有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两大类，对岩体无明显腐蚀性。

2隧道监测设计方案2.1 现场监测技术方案2.1.1量测项目（1）、水平收敛与拱顶下沉隧道净空收敛是指隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值，它是隧道开挖所引起围岩变形最直观的表现，采用收敛计进行量测[2]。

隧道开挖爆破后应尽早在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测杆或球头测桩，埋设深度20～30mm，钻孔直径40～50mm，用快硬水泥固定，测桩球头必须设保护罩[3]。

监测断面必须尽量靠近开挖工作面，但太近会造成开挖爆破下的碎石砸坏测桩，太远又会漏掉该量测断面开挖后的收敛值，测点应按设在距开挖面1m范围之内，并应在工作面开挖以后12h内和下一次开挖之前测取初读数。

量测净空收敛位移可为判断隧道稳定性提供可靠的信息，并根据收敛速度判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机。

洞周收敛测点的布设见图2-1：图2-1隧道周边收敛和拱顶下沉测点断面布置图（台阶法）（2）、拱顶下沉：根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序预防坍塌，保证隧道施工安全。

隧道自动化监测实施方案一．项目概况该隧道分段施工，暗挖段长度约为100m。

洞内布置10道监测断面，平均约10m 布置1道监测断面。

监测项为拱顶沉降和净空收敛。

每道监测断面设置1处净空收敛监测点及1个沉降监测点。

二．监测目的建立一套稳定可靠、实时采集、传输的监测系统，为隧道的施工及运营提供强有力的技术支持。

建立远程监测系统，通过远程网络及时了解隧道的各测点的变化情况。

为隧道的结构安全提供可靠的数据，实时预警，保证工程安全。

为类似结构的隧道的安全监测提供宝贵经验。

三．监测系统总体方案3.1系统主要设计思路（1）系统设备布置方案采用4G数据采集器和传感器连接，安放于测试现场各测点，使得传感器和采集器传输距离最短，减少干扰及信号传输线路。

（2）信号通过4G网络直接传上服务器，并且存在数据库中。

（3）服务器管理软件会对数据进行自动初步分析，如果超限，会发送短信通知相关人员。

（4）管理部门可通过远程方式在办公室显示屏查看数据。

3.2监测的主要内容共选取10个断面进行监测，每个断面有拱顶下沉、净空收敛监测。

拱顶下沉：共10个测点，在拱顶处沿隧道轴线布点，采用二维激光位移传感器进行监测。

净空收敛：共10个测点，根据每个断面施工顺序，逐次安装。

采用激光测距传感器进行监测。

图3.2-1 标准断面监测点布置图3.3监测系统的主要特点（1）多现场管理、多用户管理、多终端管理、远程管理（2）动静态数据采集，实时显示、实时分析、实时预警（3）采集设备可使用干电池供电，待机约一年（4）4G数据采集系统，采集子站与云平台可直接传输（5）采集器节点可根据现场监测点的位置移动四．监测系统无线数据采集系统由传感器、采集器组成。

传感器与采集器通过有线方式连接，采集器通过4G信号将数据传输至服务器，可在远程管理展示平台等。

表4-1 系统主要硬件技术参数数字型数据采集器激光测距仪二维激光传感器五．监测方法及实施步骤5.1沉降监测拱顶沉降监测采用二维激光位移传感器。

隧道净空收敛非接触量测方法及精度分析桑圣华; 徐孟强; 杜强; 潘知远【期刊名称】《《矿山测量》》【年(卷),期】2019(047)005【总页数】5页(P86-90)【关键词】隧道; 净空收敛; 非接触量测; 任意定向; 精度【作者】桑圣华; 徐孟强; 杜强; 潘知远【作者单位】中设设计集团股份有限公司江苏南京210000【正文语种】中文【中图分类】U456净空收敛作为隧道监控量测的必测项目，是对工程施工质量及其安全性表达的一种定量方法和有效手段。

隧道净空收敛进行量测可以掌握围岩动态，了解支护结构在不同工况时的受力状态和应力分布，对围岩稳定性做出评价[1-2]。

目前隧道净空收敛量测主要采用收敛计测定隧道周边各测点连接方向上的测线长度，通过相关改正后，精确获得观测测点之间的绝对水平收敛值。

相关文献[3-4]就采用收敛计法进行净空收敛的经度进行分析，绝对收敛量测中误差等于±0.3 mm，采用收敛计进行隧道净空收敛监控量测精度较高。

然而采用收敛计法进行净空收敛量测受施工干扰大，对于CD法[5]、CRD法[6]等方法量测不便，存在安全隐患等缺点。

随着技术手段的提高，高精度全站仪应用到隧道监控量测中，文章提出了一种采用高精度全站仪进行隧道净空收敛量测的新方法，同时对其精度进行分析。

1 任意定向法净空收敛非接触量测净空收敛指隧道开挖后隧道周边轮廓向其内侧发生的相对位移，即不同时间节点测量的收敛测线长度Si与首期观测的测线长度S0的较差。

净空收敛实际是量测收敛测线的长度。

ΔS=Si-S0(1)如图1所示，O为设站位置，P表示定向方向，测点A、B、C表示隧道净空收敛量测测点(小棱镜或者反射片)。

图1 任意定向法净空收敛非接触量测将全站仪安置在O点，照准P点定向，瞄准A点记录方向读数α1，竖直角θ1，斜距S1；瞄准B点记录方向读数α2，竖直角θ2，斜距S2。

则测点A、B的三维坐标A(x1、y1、z1)、B(x2、y2、z1)可以表示为：x1=S1cosθ1cosα1 y1=S1cosθ1sinα1 z1=S1sinθ1(2)x2=S2cosθ2cosα2 y2=S2cosθ2sinα2 z2=S2sinθ2(3)则测线A、B的距离S(收敛测线长度)可以表示为：S2=Δx2+Δy2+Δz2(4)S2=(S1cosθ1cosα1-S2cosθ2cosα2)2+(S1cosθ1sinα1-S2cosθ2sinα2)2+(S1sinθ1-S2sinθ2)2(5)2 任意定向方法净空收敛量测精度分析对式(5)进行微分[7-9]：(6)对上式进行整理，同时考虑到mS1=mS2；mθ1=mθ2；mα1=mα2，令mS1=mS2=mS；mθ1=mθ2=mθ;mα1=mα2=mα。