隧道监控量测方法及控制标准研究

隧道监控量测方案隧道监控量测方案隧道监控是指通过对隧道结构及其周围环境的全面监测，及时发现和处理隧道运营过程中可能出现的安全风险。

目前，全球各地的隧道安全事故时有发生，因此，隧道监控已经成为保障隧道安全的重要技术手段。

本文旨在探讨隧道监控量测的方案。

1.隧道监控量测参数隧道监控量测参数应包括以下几个方面：（1）位移：隧道位移监测主要针对隧道内部和周围岩体的位移进行监测，以及隧道结构中的任何变形。

主要的监测参数包括滞后变形、收敛变形和开挖变形等。

（2）压力：隧道压力监测是指测量隧道内部和周围岩体以及隧道结构的压力。

主要监测参数包括隧道围岩应力、锚杆力、压力管道内部压力等。

（3）温度：隧道温度监测是指监测隧道内部以及周围环境的温度。

主要监测参数包括隧道内部平均温度、温度梯度及各个节点温度。

（4）水位：隧道水位监测是指测量地下水位、坑内水位和排水系统中水位等。

主要监测参数包括水位高度、水位波动及水位变化速率等。

2.监测方法（1）传统测量仪器：传统测量仪器主要是指激光位移仪、全站仪、GPS、压力传感器、温度传感器等。

这些仪器的测量精度高，但是需要现场排线，测量工作量大，需要花费大量的人力、物力和财力。

（2）遥感监测技术：遥感监测技术是指应用遥感卫星、航拍摄影等技术进行监测。

这种方法无需人员进入现场，可以实现对较大范围内的隧道进行监测，提高了监测效率。

遥感监测数据也可以用于验证传统仪器监测结果的正确性。

（3）传感器网络技术：传感器网络技术是指通过无线传感器网络进行实时监测。

这种方法可以实现实时监测，数据传输方便，具有低功耗、低成本、易维护等优点。

3.数据处理监测数据处理是实施隧道监测量测方案的重要环节。

数据处理包括实时数据采集、数据传输、数据分析和数据存储等。

其中，重要的监测数据应当及时报警并进行应变措施，从而保持隧道安全运营。

4.安全管理隧道监测的安全管理也是隧道量测方案的重要部分。

安全管理应包括隧道安全预警、风险分析、隧道安全评估等方面。

版公路隧道工程监控量测实施方案细则一、工程概况这条隧道，它穿越山岭，横跨两地，全长5.2公里，堪称版公路的重要枢纽。

隧道所处的地质条件复杂，岩层多变，地下水流丰富，施工难度和安全风险都相当高。

因此，为了确保工程质量和安全，我们制定了这套监控量测实施方案。

二、监控量测目的监控量测的目的，简单来说，就是实时掌握隧道施工过程中的各种变化，如围岩稳定性、地表沉降、地下水位等，从而确保施工安全，预防事故发生，保障工程顺利进行。

三、监控量测内容1.围岩稳定性监测：通过在隧道内布设位移计、收敛计等设备，实时监测围岩的变形情况，判断其稳定性。

2.地表沉降监测：在隧道上方地表布设水准点，定期进行水准测量，掌握地表沉降情况。

3.地下水位监测：在隧道周边布设水位观测井，实时监测地下水位变化，预防涌水事故。

4.支撑结构监测：对隧道内的钢拱架、喷射混凝土等支撑结构进行应力、位移等参数的监测，确保其受力合理、稳定可靠。

5.环境监测：对隧道内的空气质量、温度、湿度等环境参数进行监测，确保施工环境达标。

四、监控量测方法1.仪器监测：采用高精度仪器进行监测，如全站仪、水准仪、位移计等，确保数据准确可靠。

2.人工监测：在仪器监测的基础上，增加人工巡查，对隧道内外的异常情况进行及时发现、及时处理。

3.数据分析：对监测数据进行分析，采用统计学、力学等分析方法，预测隧道施工过程中的潜在风险。

五、监控量测流程1.施工前准备：布设监测点，安装监测设备，检查设备运行情况。

2.施工过程中监测：按照监测计划，定期进行数据采集、分析、预警。

3.数据反馈：将监测数据及时反馈给施工方，指导施工调整。

4.应急处置：对监测数据异常情况进行应急处置，确保施工安全。

六、监控量测保障措施1.建立健全组织机构：成立专门的监控量测小组，明确责任分工，确保监控量测工作的顺利进行。

2.培训专业人才：对监控量测人员进行专业培训，提高其业务水平。

3.完善管理制度：建立健全监控量测管理制度，确保监控量测工作的规范化和制度化。

一、项目工程概况西安长大公路工程检测中心有限公司经陕西关环麟法高速公路有限公司统一招标，承担麟游至法门寺高速公路野河山隧道、石臼山隧道第三方监控量测，本项目采用隧道自动化监测。

二、项目实施的背景和动因在信息网络发展如此迅速的今天，将信息传递与智能应用合理有效地结合在一起，形成了能够实时掌握高速公路隧道变形情况的自动化监测系统。

一方面，传统的高速公路隧道人工监测已经无法满足建设期内的监测要求，对于变形数据无法及时获取并传递到相关各方；另一方面，自动化监测能够实时提供隧道内的各类监测数据信息、甚至是图像、影像信息，当出现异常时，能做到自动报警，这对于及时掌握安全隐患、控制变形等具有非常重要的保障作用。

因此，自动化监测也就成为高速公路隧道监测的最佳选择。

三、隧道自动化监测工艺及方法3.1 监测工艺（1）系统设备布置方案以通讯基站三公里范围内为一个监测单元结合自组网无线网桥技术，设置分布式无线数据采集器，安放于测试现场各测点附近，使得传感器输出的微弱信号传输距离最短，减少干扰及信号传输线路。

（2）网络控制器通过网线接到相近基站，保证与现场网络通讯传输距离最短，便于安装，节约成本。

同时保证数据稳定的通过基站形成的局域网传输数据。

（3）信号通过总基站传上服务器，并且存在数据库中。

（4）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。

（5）管理部门可通过远程方式在办公室查看数据。

自动化监测信息组网图3.2 监测方法3.2.1 沉降监测拱顶沉降监测采用无线倾角仪，无线倾角仪是一种集角度换算沉降测量、数据采集、电源供电、数据通讯与一体的倾斜测量智能传感器，设备采用物联网单点通讯、自主休眠技术，结合自动报警紧急传输方式，保证数据的稳定性，可应用于隧道沉降自动化监测。

工作原理：设备读取显示出来的是倾斜率，计算沉降是变化值*倾角仪间距/1000就是沉降值，所以就是通过倾斜率以及相邻两个设备的距离测得相对位移。

如何进行隧道工程施工测量与监控隧道工程是一项复杂而关键的建筑工程，其施工测量与监控是确保项目质量和安全的重要环节。

本文将介绍如何进行隧道工程施工测量与监控，以帮助读者全面了解该过程。

1. 测量前的准备工作在开始施工测量之前，必须进行一系列准备工作。

首先，需要制定详细的施工测量方案，包括测量方法、仪器设备选择和布置等。

其次，需要确定测量控制的基准点，以确保测量结果的准确性和可靠性。

同时，还需要对测量现场进行调查和踏勘，了解地形地貌、地质构造等因素，以便合理确定测量方案。

2. 施工测量的内容和方法隧道工程施工测量包括纵向测量、横断面测量、隧道轴线测量和管片安装测量等。

其中，纵向测量主要是对隧道的纵向坡度、纵断面的几何尺寸进行测量；横断面测量主要是对隧道断面的几何形状进行测量；隧道轴线测量主要是测量隧道的轴线位置和曲线半径等参数；管片安装测量主要是对管片的安装位置、水平度和垂直度进行测量。

在进行测量时，可以采用传统的测量方法，如全站仪和测量尺等，也可以使用现代化的激光测量仪器、GNSS定位系统等。

3. 测量数据的处理和分析在进行施工测量后，需要对测量数据进行处理和分析。

首先，需要对测量数据进行检查和校正，确保数据的准确性和可靠性。

其次，需要对测量数据进行处理，计算出相应的测量结果，如隧道的几何尺寸、轴线位置等。

最后，需要对测量结果进行分析，与设计要求进行比对，以确定施工的合格性和进展情况。

4. 施工监控的方法和技术为了保证隧道工程的安全和质量，需要进行施工监控。

施工监控主要包括沉降监测、应力监测和变形监测等。

沉降监测是通过测量隧道或周围地面的沉降量，来判断隧道开挖对地表的影响；应力监测是通过测量隧道内部的应力变化，来评估隧道结构的稳定性；变形监测是通过测量隧道断面的变形量，来确定隧道的形变情况。

为了实现施工监控，可以采用传统的监测方法，如人工测量和离散点监测等，也可以使用现代化的监测技术，如全站仪监测、激光扫描监测和遥感监测等。

一、监控量测：1、监控量测步距，五级围岩和黄土隧道5米，四级围岩10米，三级围岩30米。

2、监控量测点埋设：每个断面5个监控点。

拱顶下沉1个。

3、埋点要求：点的制作和埋设要按业主要求施做，每个断面5个监控点要埋在同一里程断面上，水平收敛2组。

水平收敛的每组2个点要在同一水平面上。

点不得焊在拱架上。

埋设的监控点不能露出太多，喷完混凝土整好露出整个三角就可以，每个监控点埋设完成后必须用油漆做好标识。

4、数据的采集及整理：点在埋设完12小时内（在断面开挖放炮前）进行初始读数采集。

采集完的初始读数要上报现场监理工程师或在采集数据时与现场监理工程师一起。

现场要随时观测温度以便数据处理改正。

以后的观测按监控量测规范施做，到收敛沉降速率达到0.1~0.15毫米、平均变形达到85%或在二衬挂防水板前停止观测。

上下导开挖时观测时间拱顶下沉和水平收敛一线时间基本一致，三导坑开挖时拱顶下沉、水平收敛1、2线时间均不同。

不管是上下导还是三导坑施工结束时间在同一天。

5、资料整理：每天观测的数据要及时整理分析，对于没天变形量大于5毫米的和累计变形达到100毫米的要停止施工，将数据和资料上报项目部和监理，等待处理意见后在施工。

对于观测次数未能达到要求的，比如1天1次，观测是由于施工或时间的愿因中间可采用内插法。

每个断面观测完，变形稳定后将资料整理好报现场监理和监理站签字后归档。

资料不得做假资料或不测数据在家编资料。

6、监控量测牌：个分部都有统一的监控量测牌是业主下发的，没个断面要挂四个，水平收敛的四个点，牌上要标明里程，埋设时间，人员，初始读数等。

初始读数为你观测的尺的读数加电子显示的读数，尺为12.35，电子显示为2.356，牌上就写12.3756，不是温度改正后的数。

牌要挂整齐。

牌有顺坏的和不干净的要及时更换。

必须保证检查是完好无缺，干净整洁。

7、对于监控点损坏的或埋设不标准的要重新埋设重新测量数据。

损坏的要及时布设及测量。

隧道施工监控量测项目和方法一、监控量测的内容隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。

量测项目可分为必测项目A和选测项目B两大类。

隧道施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。

浅埋暗挖法各种监控量测项目的简介见表10-1。

（1）洞内观察：开挖工作面观察应在每次开挖后进行。

观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。

对已施工地段的观察每天至少应进行1次，主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。

（2）洞外观察重点应在洞口段、岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况、地表植被变化等。

表10-1 隧道现场监控量测项目注：b—隧道开挖宽度；h—隧道埋深。

二、监控量测的方法（一）目测观察1.目的在地下工程施工中，开挖前的地质勘探工作很难提供非常准确的地质资料，所以在施工过程中对开挖面附近围岩的性质、状态进行目测。

另外，对开挖后初期支护稳定状态进行目测，也是监控量测中的重要项目。

2.目测观察的内容开挖后对无支护围岩的目测内容包括：（1）围岩类型及分布特征、结构面位置和产状、节理裂隙发育程度和几何特性、节理裂隙的填充物的性质和状态等。

（2）开挖工作面的围岩稳定状态，顶板有无剥落掉块现象。

（3）是否有涌水、涌水量大小、涌水位置、地下水的物理性质（颜色、气味、色度等）。

开挖后对已支护段的目测内容包括：（1）有无锚杆被拉断或垫板陷入围岩内部的现象。

（2）喷射混凝土是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷射混凝土是否发生剪切破坏。

（3）钢拱架有无被压屈现象。

（4）是否有底鼓现象。

3.目测结果如果发现异常现象，要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近监控量测点的各项监控量测数据，及时综合观察测量数据并分析原因，采取相应措施。

隧道监控量测方法
一、量测的目的
现场量测具有多元化、系统化进行施工中围岩动态等量测的同时，用其结果与设计进行比较，及时迅速变更相应设计指导施工管理的特性。

二、量测的主要内容
对该隧道的量测根据隧道施工中全线量测方式分必测项目、选测项目和洞口段地面地中量测项目。

三、必测项目表
四、监控量测与信息反馈流程
监控量测与信息反馈流程
1、速度—时间曲线、位移—距开挖面距离曲线，当位移—时间曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，以推算最终位移值和掌握位移变化规律。

2、当位移—时间曲线出现反弯点，也即位移出现反常的急剧增长现象。

表明围岩和支护已呈不稳定状态，加密监视，并适当加强支护，必要时立即停止开挖，并进行施工处理。

当水平收敛位移速度为0.2mm/d，洞顶下沉位移速度为0.15mm/d时，一般认为围岩已基本稳定，可以施作二次衬砌。

3、隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值要小于技术参数值。

若位移速率无明显下降且接近技术参数值、或喷层出现明显裂缝，则要调整支护设计参数或开挖方法。

初期支护变形趋于零，同时初期支护应力变化也趋于稳定时，根据这两个数据可判断隧道已处于最终稳定状态。

经过分析、整理的量测数据资料作为施工技术资料存档，并及时提供给监理工程师，以便正确指导施工。

4、超前地质预报：拟采用TSP203地质预报系统，并以工作面钻探测孔、工作面地质素描为主等手段对断层、裂隙水的分布、地质突变等地质情况作超前预报。

隧道监控量测及控制标准一、引言隧道是城市交通建设中重要的基础设施之一，隧道的安全运营对保障交通流畅和人员安全具有重要意义。

随着隧道建设与管理的不断发展，隧道监控量测及控制成为了一个重要的方面。

本标准旨在规范隧道监控量测及控制的相关要求，提高隧道运营管理水平。

二、监控设备和仪器1. 监控摄像设备：应确保隧道内部完全可见，安装位置和角度要科学合理，能够覆盖隧道入口、出口以及所有关键区域。

2. 光照设备：应根据隧道的具体情况选择合适的光照设备，保证隧道内部亮度均匀，避免出现死角。

3. 温湿度传感器：应当设置适量的温湿度传感器，实时监测隧道内部温度和湿度，以确保隧道内的环境舒适和安全。

4. 空气质量传感器：隧道内应设置空气质量传感器，实时监测隧道内的空气质量，包括二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、颗粒物浓度等。

5. 其他设备：根据需要，还可以配备其他设备，如声音监测传感器、火灾报警设备等。

三、数据采集和分析1. 数据采集：隧道监控系统应采集各种传感器的数据，包括温湿度数据、空气质量数据、摄像数据等，并进行实时传输到监控中心。

2. 数据存储：隧道监控系统应具备足够的数据存储能力，能够长期保存数据，以备审查和分析。

3. 数据分析：监控中心应进行对采集的数据进行分析，及时发现异常情况，并采取相应的措施进行处理。

四、监控中心1. 监控中心的位置：监控中心应设在隧道附近的安全位置，便于监控工作的展开，并保证监控设备的稳定供电。

2. 监控中心的设备：监控中心应具备合适的计算机设备和软件，能够实时接收和分析监控数据，并进行报警处理。

3. 监控人员：监控中心应有专职人员，能够熟练操作监控设备，并能够快速准确地判断和处理各类异常情况。

4. 紧急应急处理：监控中心应建立紧急应急处理流程和机制，及时响应各类突发事件，保障隧道的安全运营。

五、定期检查和维护1. 定期检查：隧道监控系统应定期进行检查，包括设备和仪器的检查以及数据的完整性和准确性的检查。

施工监控量测方案1监测目的 (2)2监测项目与测点布置 (2)2.1监测控制标准 (3)2.2监测频率 (7)3监测方法 (7)3.1地表沉降 (7)3.2地面建筑沉降与倾斜 (8)3.3桩（坡）顶水平位移 (9)3.4桩体变形 (10)3.5土体侧向位移 (10)3.6钻孔桩内力 (11)3.7土压力 (11)3.8孔隙水压力 (12)3.9锚索（土钉）内力 (12)3.10地下水位 (13)3.11地下管线沉降与位移 (14)3.12拱顶下沉 (14)3.13隧道周边位移 (15)3.14围岩压力 (16)3.15钢支撑内力 (17)4监测反馈程序 (17)4.1监测数据的处理及反馈 (17)4.2监测管理体系 (18)4.3提交的监测成果 (19)1 监测目的为确保XX隧道施工的安全以及施工过程的顺利进行，必须在施工的全过程中进行全面、系统的监测工作。

我们将按照招标文件的要求，建立专门组织机构开展监测工作，并将其作为一道重要工序纳入施工组织设计中去。

监控量测的目的主要有：1、掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业。

2、通过对围岩和支护的变位、应力量测，修改支护系统设计。

3、检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工，确保基坑支护结构的安全。

4、通过监控量测，收集数据，为以后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验，并可以和计算结果比较，完善计算理论。

2 监测项目与测点布置为全面掌握暗挖隧道和明挖基坑在施工过程中对周围环境的影响范围及程度，围护及支护结构的受力与变形状况，并结合本工程的地形、地质条件、支护类型、施工方法等特征选择监测项目，具体监测项目、测点布置原则及要求、仪器设备、监测频率见表1。

明挖段测点布置见图1、图2、图3、图4，暗挖段测点布置见图5。

2.1 监测控制标准在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。

隧道施工的监控量测与数据分析
一、现场量测
1、两侧目的
（1）掌握围岩力学形态的变化和规律
（2）掌握支护结构工作状态
（3）为理论解析、数据分析提供计算数据与对比指标
（4）为隧道工程设计与施工积累资料
二、监测项目与内容
（1）地址与支护状态现场观察：开挖面附近的围岩稳定性，威严构造情况，支护变形与稳定情况，准确掌握围岩情况。

（2）围岩（岩石）力学参数测试：抗压强度R b、变形模量E、黏聚力c、内摩擦角、泊松比v。

（3）应力应变测试：岩体原岩应力，围岩应力、应变，支护结构应力、应变。

（4）压力测试：支护上的围岩压力、渗水压力。

（5）位移测试：围岩位移（含地表沉降）、支护结构位移
（6）温度测试：岩体（围岩）温度、洞内温度、洞外温度
（7）物理探测：弹性波（声波）测试，即纵波横波速度、动弹性模量E d、动泊松比v dp
以上监测项目，一般分为应测项目和选测项目。

应测项目为现场量测的核心，它是设计、施工所必须进行的经常性量测项目。

选测项目是由于不同地址、工程性质等具体条件和对现场量测所必须进行的经常性量测项目。

由于条件的不同和要采取的信息不同，在不同的隧道工程中采用不同的测试项目。

但对于一个具体隧道项目来言，只是有目的的采用几项。

下列表中1~4为项目，5~11为选测项目。

隧道施工监控量测方案一、监控量测的目的现场监控量测是“新奥法原理”施工的三大要素之一，是复合式衬砌设计、施工的核心技术。

本隧按新奥法设计施工，施工中加强监控量测对准确判定围岩的安全状态、合理确定二次衬砌的施作时机非常重要。

同时通过监测数据的反馈分析，可验证施工设计的科学性和合理性，以及施工方法、支护方案的可行性，以便及时、准确地调整支护参数，修正施工方法及施工程序，确保施工安全。

二、量测项目隧道现场监控项目及内容见下表。

测试前检查仪器是否完好，若发现故障及时进行修理或更换；确认测点是否松动或发生人为破坏，只有在测点状态良好时方可进行测试工作。

测试中按各项测量操作规程安装好测试仪器，每测点一般读数三次，三次读数相差不大时取算术平均值作为观测值，否则进行判断，是由于人为破坏、测点松动或需要进行重测。

测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护保管工作。

及时进行资料整理。

测点布置见下图。

测点布置示意图⑴围岩及支护状态观察围岩状态观察：围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、渗漏水等。

初期支护状态观察：喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、格栅支撑是否压屈等。

⑵净空变形量测根据变形值、变形速度、变形收敛情况等用以判断围岩稳定性、初期支护设计和施工方法的合理性、模筑二次衬砌时间。

测点布置：初期支护施作后，用风钻凿φ40mm、深200mm的孔，用1：1砂浆填满再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一水平线上，待砂浆固后即可进行量测工作。

量测方法：采用φWRM型收敛计监测。

⑶拱顶下沉量测监测拱顶的绝对下沉值，掌握断面变化情况，判断拱顶的稳定性，防止坍方。

测点用风钻打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。

测点大小适中，如过小测量时不容易找到，如过大爆破时容易被破坏。

支护结构施工时要注意保护观测点，一旦发现测点被埋或损毁，要尽快重新设置，保证量测数据不中断。

拱顶下沉量测测点布置在拱顶，受通风管限制或遇到其它障碍时，可适当移动位置。