隧道监控量测现场施工方法

精心整理 国家重点公路杭州至兰州线

重庆巫山至奉节段 楚阳隧道

监控量测方案 中铁二十二局巫奉A1标 2011年10月 编制人： 审核人： 审批人： 楚阳隧道监控量测方案 一、工程概况 楚阳隧道重庆境内段楚阳隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路特长隧道。楚阳隧道位于湖北省巴东县沿渡河镇红岩村至重庆市巫山县楚阳乡和平村之间，进口位于湖北省巴东县境内红岩村三尖角两条冲沟交汇处，出口位于巫山县楚阳乡和平村范家河与其分支冲沟交汇处，隧道最大埋深约585m。本次施工组织设计仅为隧道处于重庆境内部分，左线长2824.907m(ZK0+012.093～ZK2+837)，右线长2884m(YK0+011～YK2+895)。左线曲线半径R＝1500m，缓和曲线长度Ls＝240m；右线曲线半径R＝1420m，缓和曲线长度Ls＝253.521m。隧道左洞为双向坡：0.8％，-0.7％；隧道右洞为双向坡：0.8％，-0.54766％（湖北至巫山方向上坡为正）。隧道中部布置了3处车行横通道，4处人行通道，以方便左右隧道洞内的联系和发生事故时的救援和逃生，当隧道发生火灾等事故时，左右洞互为救援和逃生通道。 隧道净宽：0.75+0.5+2*3.75+0.75+0.75+0.75=10.25m 隧道净高：5.0m 隧道计算行车速度：80km/h 二、编制目的

为确保监控量测工作顺利正常开展，了解围岩状态，及时反馈信息于设计和指精心整理 导施工，调整支护参数和二衬施作时间，确保施工安全和结构的长期稳定性，有效

保护周边环境，尽量降低监控量测费用，减少对工程施工的干扰，同时为加强监控量测实施人员规范操作，全面掌握监控量测实施全过程，结合隧道工程特点，制定本方案。 三、组织机构及作业程序 3.1组织机构 为保证监控量测工作正常有序开展，本项目部建立总工程师负责的管理体系，工程部和安质部负责对隧道的监控量测进行日常检查、指导和重大问题上报工作。并成立监控量测小组，制定各岗位职责，明确分工，责任到人。 总负责人：项目部总工程师，负责监控量测工作组织安排和重大问题的处理。 主管部门：工程部、安质部，负责监控量测全面管理，日常检查、指导和重大问题上报工作，并参与重大问题的处理。 监控量测负责人：测量队负责主管监控量测组工作，掌握监控量测工作状态，分析和上报有关监控量测数据和情况，制定处理措施，下达技术交底资料。及时组织相关人员开展监控量测工作，并对监控量测结果负责，分析监控量测数据和上报监控量测动态。 现场监控量测实施人：监控量测组员（操作人员和资料员），操作人员负责现场监控量测具体实施，负责测点的布设和保护，及时取得监控量测数据；资料员负责监控量测资料的收集、整理、签认、汇总和归档等资料管理工作。 3.2作业程序 （1）熟悉资料（施工图纸、规范和作业指导书等）;（2）布点量测;（3）取得数据;（4）整理签认;（5）分析处理;（6）位移管理;（7）信息反馈;（8）工程对策;（9）资料归档。 四、技术要求 4.1量测仪器 量测仪器配备：数码相机、收敛仪、全站仪、水准仪、塔尺、钢尺等。 辅助工具：爬梯、手电筒及其它辅助工具。 精心整理 4.2量测项目

根据设计要求，结合楚阳隧道具体情况，确定围岩量测必测项目（见表4-1）。 表4-1围岩量测必测项目 序号 监测项目 测试方法和仪表 测试精度 备注

1 净空变化 隧道净空变化测定仪（收敛计） 0.5～1mm 一般进行水平收敛量测 2 拱顶下沉 水准测量的方法、水准仪、钢尺 0.5～1mm 3 地表下沉 水准测量的方法、水准仪、塔尺 0.5～1mm 隧道浅埋段必测（H0≤2b）

4 地质和初期支护观察

每次开挖后对开挖面进行观测，如发现异常应立即进行处理；对已施工的区段每天至少观察一次，发现结构开裂、突出等异常应立即采取应急措施。 了解隧道支护结构及围岩地稳定情况

4.3监控量测断面及测点布置原则 4.3.1净空变化测点和拱顶下沉测点量测仪器、测试精度、量测断面、间距测点数量按表4-2进行。 4.3.2净空变化测点和拱顶下沉测点应布置在同一断面上，测点布置时应避开钢架和脱空回填处，将测点布置在两榀钢架之间。净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等必测项目必须设置在同一断面。 表4-2量测仪器、测试精度、断面间距、测点数量

围岩级别 断面间距（m）

水平净空变化 拱顶下沉

每断面测点数量 量测仪器 测试精度 每断面测点数量 量测仪器 测试 精度 Ⅲ 30～50 1条水平测线 收敛0.1mm 1个测点 水准仪、钢尺0.5～精心整理 Ⅳ 10～30 每台阶1条水平测线 计 1~2个测点 或全站仪 1mm

Ⅴ～Ⅵ 5～10 每台阶1条水平测线 2-3个测点 注：洞口及浅埋地段断面间距取小值；台阶法施工特殊地段要求布设两条斜测线。 4.3.3全断面开挖时，收敛量测点应布置在起拱线以下1m左右位置；台阶法开挖时，上台阶收敛量测点应布置在上下台阶界面以上1m左右位置，下台阶收敛量测点应布置在上下台阶界面1m左右位置。 4.3.4浅埋隧道（H0≤2B，H0—隧道埋深，B—隧道最大开挖宽度）应在隧道开挖前布设地表沉降测点，地表沉降测点纵向间距应符合表4-3要求。 表4-3地表沉降测点纵向间距 隧道埋深与开挖宽度 纵向测点间距（m） 2BBH0≤B 5～10 注：H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。 4.3.5地表沉降测点横向间距为2～5m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B，地表有控制性建（构）筑物时，量测范围应适当加宽。其测点布置如图4-4所示。

2~5m H0 基准

45B

量测范精心整理 图4-4地表沉降横向测点布置示意图

4.4监控量测频率 4.4.1监控量测的频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度按表4-5确定。由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。当出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。在塑性流变岩体中，位移长期（开挖后两个月以上）不能变化时，量测要继续到每月为1mm为止。 表4-5量测频率表 位移速度（mm/d） 量测断面距开挖工作面的距离 量测频率 ≥5 （0～1）B 2次/d 1～5 （1～2）B 1次/d 0.5～1 （2～5）B 1次/2～3d 0.2～0.5 （2～5）B 1次/3d ＜0.2 ＞5B 1次/7d 注：B表示隧道开挖宽度 4.4.2地表下沉量测测频率与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同；地表下沉量测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。 4.4.3隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时应进行物理力学试验。开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建（构）筑物的描述应每施工循环记录一次。特殊情况下应增大描述频率。 4.4.4在没有特殊要求的情况下，选测项目可以采用和必测项目相同的量测频率。 4.5监控量测控制基准 4.5.1监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等，应根据地质条件、隧道结构的长期稳定性、隧道施工安全性，以及周围建（构）筑物特点和重要性等因素制定。 精心整理 4.5.2隧道初期支护极限相对位移可参照表4-6选用。

表4-6跨度7m≤B≤12m隧道初期支护极限相对位移 围岩级别 隧道埋深h（m） h≤50 50＜h≤300 300＜h≤500 拱脚水平相对净空变化（%） Ⅱ 0.01～0.03 0.01～0.08 Ⅲ 0.03～0.10 0.08～0.40 0.30～0.60 Ⅳ 0.10～0.30 0.20～0.80 0.70～1.20 Ⅴ 0.20～0.50 0.40～2.00 1.80～3.00 拱顶相对下沉（%） Ⅱ 0.03～0.06 0.05～0.12 Ⅲ 0.03～0.06 0.04～0.15 0.12～0.30 Ⅳ 0.06～0.10 0.08～0.40 0.30～0.80 Ⅴ 0.08～0.16 0.14～1.10 0.80～1.40 注：1本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩

隧道取表中较大值。表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。 2拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比，拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。 3墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.1～1.2后采用。 4.5.3位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按表4-7要求确定。地表沉降控制基准应根据地层稳定性、周围建（构）筑物的安全要求分别确定，取小值。 表3-7位移控制基准

类别 距开挖面1B（U1B） 距开挖面2B（U2B） 距开挖面较远 允许值 65%U0 90%U0 100%U0 注：B为隧道开挖宽度，U0为极限相对位移值。 3.5.4根据位移控制基准，可按表4-8分为三个管理等级。 表4-8位移管理等级 管理等级 距开挖面1B 距开挖面2B Ⅲ U＜U1B/3 U＜U2B/3