浅析高速铁路隧道下穿既有重载铁路隧道的监控量测19

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。

高速铁路隧道监控量测方法与分析董长全【摘要】T hrough the high‐speed railw ay tunnel construction ,this paper introduces the methods on moni‐toring measurement section and measuring points layout ,monitoring measurement projects and monitoring frequency ,analyzes the geological and supporting situation after the tunnel excavation ,and analyzes the monitoring data and the results .%通过高铁隧道施工，介绍了隧道监控量测断面及测点布设的方法、监控量测项目及监测的频率，分析了隧道开挖后的地质和支护状况，对监控数据和结果进行了分析。

【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P20-23,88)【关键词】高铁;隧道;监控量测;数据分析【作者】董长全【作者单位】沈阳铁路建设监理有限公司，沈阳110001【正文语种】中文【中图分类】U456.3主要研究铁路工程。

目前，我国铁路运输发展迅速，经过十几年的高铁建设，到现在已成为世界规模最大、运营速度最高的铁路运输网。

尤其是高速铁路隧道施工技术不断发展，安全措施也日趋完善，然而，毕竟地下工程环境特殊，施工条件复杂恶劣，安全隐患处处可见，特别是浅埋、松散、节理发育破碎的岩体，自稳能力差，在施工扰动破坏下，极易发生剥落掉块，甚至塌方事故。

虽然可以采用超前大管棚、超前小导管以及开挖后的拱架支护等安全防护系统，但仍然还有事故发生，因此，在有安全保障措施的前提下，还应对围岩变化状态进行监控和观测，也就是在隧道开挖后，通过对围岩的变形、应力进行定期监测，及时掌握围岩动态变化，了解围岩受力及应力重新分布情况，对围岩稳定性作出正确评价。

浅谈地铁隧道下穿既有高铁桥梁的变形监控发表时间：2018-02-07T11:48:07.497Z 来源：《防护工程》2017年第28期作者：张大羿[导读] 随着社会经济的快速发展，城市轨道交通工程建设规模不断扩大，为了满足建设需求，需对地下空间进行开发利用。

天津第三市政公路工程有限公司天津市 300000摘要：随着社会经济的快速发展，城市轨道交通工程建设规模不断扩大，为了满足建设需求，需对地下空间进行开发利用。

但是隧道的大面积开挖和土建施工会引发土体扰动等问题，会造成位移、沉降等，既有建筑物的基础强度和稳定均会受到影响。

为保证轨道交通建设质量和既有建筑物的安全，需要做好基础的变形控制和监控。

关键词：地铁隧道；高铁桥梁；变形监控导言：隧道与既有线路距离较近时，需要处理好隧道和既有结构的位置关系，在施工中需要就既有结构的影响、既有线路的重要性等进行重点考量。

根据以上影响因素可以对线路施工进行分类，分为无影响区、施工需注意区和需采取措施区。

需要依据工程所在区域、新建工程规模和结构位置关系等多种因素编制科学的施工方案。

1 概述随着经济的快速发展，城市地下空间的大量开发，城市轨道交通规模扩大，并逐渐与城市既有建（构）筑物基础近距离邻接甚至下穿。

隧道开挖引起洞周收敛、周边土体扰动，导致土体发生水平位移和沉降，水平位移使桩基表现为偏向隧道的倾斜或弯曲，影响桩身截面强度；沉降变形引起桩基承载力损失，导致上部结构的不均匀沉降，严重时可导致结构出现失稳破坏。

城市地铁隧道施工对既有建（构）筑物的影响，已经引起越来越多的工程技术及科研人员的重视，相关的研究包括隧道临近施工引起的桩基及土体的应力和变形机制研究；也包括对研究方法的研究，如采用两阶段法分析隧道开挖对桩基产生的轴向和侧向影响效应、采用有限元或者有限差分数值方法利用商业软件建立数值模型模拟隧道开挖过程中的桩基应力与变形；通过离心模型试验来模拟隧道开挖对临近桩基的影响；根据相关资料对地铁车站邻近高架桥桩基影响进行了分区。

探究高速公路隧道施工监控量测技术摘要：高速公路的建设施工能够为往来流动的人们提供便利的出行条件，为各种商品的流通起到一定的促进作用，对现代社会的经济发展水平的不断提高也具有重要意义。

因而做好高速公路的建设施工工作就显得很有必要。

而在高速公路的实际施工中，难以避免的一项工程是隧道的施工建设。

高速公路的隧道施工因其穿越的地质情况通常较为复杂，具有一定的施工难度，想要保证施工的安全和质量，就需要采取一定的现代技术进行保障，监控量测技术对高速公路隧道的施工建设具有极其重要的意义。

本文试从高速公路隧道施工监控量测技术的内涵入手，对于实施监控量测技术的目的和具体项目进行说明，阐述高速公路隧道施工进行监控量测的方法和流程。

关键词：高速公路；隧道施工；监控量测技术前言随着市场经济的持续快速增长，社会发展水平的不断提高，各行各业都取得了重大的发展。

各类行业的发展都需要交通运输的支持，因而，交通运输行业对于现代社会的发展具有重要意义。

做好交通事业建设工作，将能够大幅度提高我国国民经济增长水平。

而高速公路作为交通运输事业发展的重要组成部分，它的建设工作对于公路运输安全以及社会良性发展起着至关重要的作用。

高速公路的施工建设中的一项重要内容是隧道的施工建设，这项工程项目的建设，需要专业的技术和施工工艺的支撑，如此才能够更好保障隧道施工的质量。

而想要保证高速公路隧道施工质量，需要对于高速公路隧道施工实行监控测量技术，逐步提高高速公路隧道施工的安全性和可靠性。

对于高速公路隧道施工来说，安全性是最主要的判断标准，施工监控量测技术，能够根据施工现场获取到的各项数据，对高速公路的隧道施工进行实时的监测，从中发现一些施工中存在的问题，并及时予以解决，最大程度上保障高速公路隧道施工的安全性和稳定性。

1高速公路隧道施工监控量测的意义监控量测技术，是随着现代社会科学技术的不断发展，而逐渐发展推广的现代测量技术之一，它能够对于施工现场的各项情况进行具体分析，并根据达到的数据信息进行数据力学方面的分析工作，从而进行判断工程项目中否存在一些安全隐患或者未知的事故风险。

新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG-7标段隧道监控量测方案编制：审核：批准：中铁二十局集团成贵铁路项目经理部二〇一四年三月目录一、工程概况 (1)二、编制依据 (3)三、监控量测目的 (3)四、监控量测组织机构 (4)五、监控量测组织机构 (4)六、信息化基础建设及人员仪器配备 (4)七、监控量测技术要求 (7)7.1 监控量测断面及测点布置原则 (9)7.2 隧道施工过程中洞内外观察 (10)7.3 拱顶下沉及周边收敛 (11)7.4 浅埋隧道地表沉降 (12)7.5 必测项目量测频率 (12)八、监控量测的具体方法 (13)九、围岩稳定性的综合判别及管理等级要求 (13)十、量测数据整理、分析及信息化应用 (15)十一、监控量测信息反馈及工程对策 (16)十二、质量安全保证措施 (18)一、工程概况我标段处于四川省宜宾市长宁县、江安县和兴文县境内，自D2K176+315～DK217+684.586，线路全长41.37km，管段内包含隧道10座，共计18.447km，其中猫鲁寺出口有一段2102米的平导，概括如下：黄陵坡隧道：总长1560米。

隧道位于宜宾市长宁县黄陵坡，为川南红层丘陵地貌，黄陵坡隧道岩性主要是泥岩和砂岩，属于低瓦斯隧道；测段地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40S。

围岩砂岩泥岩较软弱，岩层产状较平缓，节理裂隙发育，隧道开挖后，拱顶围岩稳定性差，易发生掉块、坍塌、冒顶现象，最大埋深127m,地下水中等发育。

洞身多处浅埋，尤其DK181+700沟槽内，厚0-14米，该处设计标高至地表仅11米，为VI级围岩。

隧道洞身泥岩所占比例很大，且局部弱膨胀性，遇水易软化。

为VII 度地震区，工程地质条件较差。

杨家咀隧道：总长310米。

隧道位于宜宾市长宁镇、老翁镇分界处杨家咀，为川南红层丘陵地貌。

测段地震动峰值加速度为0.10g。

地震动反应谱特征周期为0.40S。

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第19卷第1期2022年1月铁道科学与工程学报Journal of Railway Science and EngineeringVolume 19Number 1January 2022地铁盾构长距离下穿对既有铁路框架桥影响的数值与实测分析刘维正1,2，孙康1，戴晓亚1，艾国平3，雷涛3(1.中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；2.中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心，湖南长沙410075；3.中交一公局集团有限公司，北京100024)摘要：地铁盾构近接施工产生的地层扰动与变形会对既有敏感构筑物使用安全造成威胁。

为分析盾构下穿施工对既有铁路建构筑物变形的影响，以长沙地铁6号线盾构长距离下穿京广铁路客货运框架桥为工程背景，建立盾构下穿施工的三维数值模型。

研究不同注浆压力、土仓压力及地层加固情况下框架桥和轨道的变形受力特性，并结合现场实测数据分析盾构掘进参数的变化特征及既有结构的变形规律。

模拟结果表明：盾构左线先行施工对框架桥和轨道变形的影响大于右线；注浆压力和土仓压力的提高，以及地层加固措施的采取，能有效控制框架桥和轨道的沉降变形；轨道结构变形随注浆压力和土仓压力的提高而减小，分别达到0.30MPa 和0.16MPa 后继续提升时对沉降控制效果逐渐减弱。

实测数据表明：右线盾构掘进参数相比左线较小且更稳定，总推力和刀盘扭矩控制在13000kN 和3500kN ∙m 以下可确保安全快速掘进；框架桥和轨道变形随盾构掘进变化明显，下穿前变形较小，下穿时变形开始增大，下穿后变形逐渐稳定；框架桥整体变形在−1.75～1.37mm 之间，轨道变形在−3～2mm 之间，轨道高低偏差和变形速率均小于控制标准。

在施工过程中应重点关注先行隧道的施工影响，并严格控制盾构掘进参数，合理选择地层加固措施，以保证既有铁路构筑物的运营安全，研究结果可为今后类似下穿工程设计与施工提供参考。

关键词：盾构隧道；长距离下穿；铁路框架桥；数值模拟；实测分析中图分类号：TU94文献标志码：A开放科学(资源服务)标志码(OSID)文章编号：1672-7029（2022）01-0208-11Numerical simulation and field monitoring of influence of metro shield tunnelundercrossing the existing railway frame bridge by long distanceLIU Weizheng 1,2,SUN Kang 1,DAI Xiaoya 1,AI Guoping 3,LEI Tao 3(1.School of Civil Engineering,Central South University,Changsha 410075,China;2.National Engineering Laboratory of High Speed Railway Construction Technology,Central South University,Changsha 410075,China;3.Reaserch Center CCCC Highway Engineering Co.,Ltd.,Beijing 100024,China)Abstract:The ground disturbance and deformation caused by the close construction of metro shield pose a threat to the safety of the existing sensitive structures.In order to analyze the influence of shieldundercrossing收稿日期：2021-01-30基金项目：国家自然科学基金资助项目(52078500，U1834206)；湖南省住房和城乡建设厅科学技术计划项目(KY201943)通信作者：刘维正(1982−)，男，湖南邵阳人，副教授，博士，从事交通岩土与城市地下工程研究；E −mail ：*****************.cnDOI:10.19713/ki.43-1423/u.T20210106第1期刘维正，等：地铁盾构长距离下穿对既有铁路框架桥影响的数值与实测分析construction on the deformation of existing railway structures,with the engineering background of the Changsha metro line6undercrossing Beijing-Guangzhou railway passenger and freight frame bridge,the three-dimensional numerical model of shield tunnel excavation was established.The influence of frame bridge and railway track in different grouting pressure,soil warehouse pressure and strata reinforcement condition were investigated.The change of shield tunneling parameters and the deformation law of the measured data were analyzed.The results are drawn as follows.The influence of left shield line on the deformation of frame bridge and track is greater than that of right shield line.The settlement deformation of frame bridge and track can be controlled effectively by increasing the grouting pressure and soil warehouse pressure and adopting the measures of stratum reinforcement. The deformation of track structure decreases with the increase of grouting pressure and soil warehouse pressure, and the control effect of track structure on settlement gradually decreases when it reaches0.30MPa and 0.16MPa respectively.According to the measured data,compared with the left line,the shield tunneling parameters of right line are smaller and more stable,and the total thrust and cutter head torque are controlled below13000kN and3500kN∙m to ensure safe and rapid tunneling.The deformation of frame bridge and track changes obviously with shield tunneling.The deformation is small before undercrossing,begins to increase when undercrossing,and becomes stable after undercrossing.The overall deformation of the frame bridge is-1.75～1.37mm,and the track deformation is-3～2mm.The height deviation and deformation rate of the track are less than the control standard.In order to ensure the safety of the existing railway structures,it is necessary to pay attention to the influence of the construction of the antecedent tunnel,strictly control the shield tunneling parameters,and choose the stratum reinforcement measures reasonably.The research results can provide a reference for the design and construction of similar undercrossing projects in future.Key words:shield tunnel;long-distance undercrossing;railway frame bridge;numerical simulation; measurement analysis随着城市化进程的深入推进，城市轨道交通网络的不断加密以及盾构法广泛应用于地铁施工，地铁盾构隧道穿越既有铁路构筑物，特别是框架桥的现象也越来越多。

谈高速铁路隧道监控量测方案设计赵君【摘要】就京沪高铁金牛山隧道下穿既有公路的综合施工技术作为研究内容,综合金牛山隧道的特点,通过合理的监控量测技术指导施工,从而有效的控制路面沉降,使其满足下穿段的沉降控制标准,为今后同类工程提供了参考.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2013(039)005【总页数】3页(P168-170)【关键词】隧道;下穿;控制标准;监控量测【作者】赵君【作者单位】中铁十八局集团有限公司,天津300222【正文语种】中文【中图分类】U456.31 工程概况京沪高速铁路作为我国高速铁路网中“四纵”的重要组成部分，于2008年4月开工建设，线路总长度达1300余千米，设计时速350 km/h，是新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路，京沪高速铁路现已建成并于2011年6月正式开通运营。

本文研究之金牛山隧道位于山东省泰安市岱岳区六郎坟村与高新区小官庄村之间，隧道进口里程为DK465+335，出口里程为DK467+240，隧道全长1905 m，隧道内为单面坡，坡度3‰和12‰的上坡，隧道所处地形起伏较大，其中隧道最大埋深为35.37 m，隧道在里程为DK466+230～DK466+330区段下穿京福高速公路C匝道，此区段内埋深仅为9.8 m，属于超浅埋隧道，在DK466+560～DK466+660段下穿京福高速公路正线，其中高速公路宽度为36 m，其中隧道与公路匝道和正线的交角分别为14.57°和36.7°，属于斜交。

隧道的工程地质情况为风化花岗片麻岩，局部夹杂角闪岩和部分石英，其中围岩已经风化，尤其接近地表埋深较浅处节理裂隙较发育，岩石比较破碎并有地下裂隙水发育，属Ⅳ级围岩。

2 施工中的监控量测隧道的设计、施工是动态的，设计从理论上为施工指导方向，同时施工又为设计提供动态的数据，而另一个不可或缺的因素就是伴随施工一起进行的监控量测，这三者缺一不可。

隧道监控测量分析报告
一、周边收敛量测
通过数据分析绘制出上图。

从图中可知，在施工过程中，周边位移变形较小，施工结束时最大周边位移小于5.0mm。

测量结果表明，从7月4日开始，隧道周边位移变形突然增大，而后变形增长率趋于平缓，围岩处于稳定状态。

以上总结证明，支护参数是合理的，合理的支护严格控制了围岩的变形，在稳定围岩、制止塌方等方面的作用是十分明显的。

二、拱顶下沉
通过数据分析绘制出上图。

从下沉差的数据及图中可知道，7月3日~9日的下沉量比较平稳，7月10日下沉量突变达到最大值0.6mm，之后回归正常值。

分析总下沉量可发现，总体来说变化量增长率趋于稳定。

拱顶总下沉量为2.5mm，在规范允许范围内。

综上所述，此隧道施工方法对隧道围岩影响较小，隧道结构稳定。

隧道监控量测对整个隧道施工非常重要，只有根据现场实际情况，采取切实可行的施工技术，运用合理的监测手段，科学分析数据，是能够克服施工难度，安全，稳定，顺利的完成隧道施工。

高速铁路隧道监控量测数据采集及分析作者：石建周来源：《科学与财富》2015年第01期摘要：辽西隧道洞身穿过断层破碎带施工过程中拱顶出现下沉现象，通过监控量测数据分析，改善施工工艺，有效抑制了拱顶下沉速率，从而指导隧道施工的掘进速度和支护时机，确保了隧道施工的安全性。

关键词：隧道；监控量测；数据分析；判别Data Acquisition and Analysis of High-speed Railway Tunnel Monitoring MeasurementShi Jianzhou（Beijing railway construction supervision co， Ltd）Abstract： Construction of LiaoXi tunnel pass through fault fracture zone the arch to appear subsidence phenomenon，through the monitoring data analysis， improve the construction process，effectively inhibit the vault subsidence rate， so as to guide the tunnel construction speed of driving and supporting time to ensure the safety of tunnel construction.Keywords： tunnel monitoring measurement data analysis distinction1 引言在隧道施工中，监控量测是检验设计参数、地面稳定性，评价施工方法的主要依据，尤其是客运专线铁路隧道工程，除了在施工前的预设计阶段必须进行地质勘查和试验外，还应在施工全过程中进行监控量测，即用人工观察和各种仪器测试围岩、地面的变化，支护的外观与力学变化，并将实测资料和数据分析处理后，及时反馈到设计和施工中去，以评定围岩的稳定程度和支护结构的可靠度，以便调整施工方法和支护参数，确保施工的绝对安全和工程经济合理。

1监控量测的目的及原则1.1监控量测的目的为了保证隧道施工的安全和顺利进行，掌握围岩和支护的动态信息，使隧道结构既安全，满足其使用要求，又经济合理；在不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的地段或业主及监理认为有必要监控的地段设置监控量测断面，进行全面、系统的监控量测。

1指导隧道施工，确保隧道施工安全，杜绝因监控量测管理不到位而造成人员伤亡的安全事故，杜绝施作初期支护后因监控量测管理不到位而造成的“关门”事故。

2杜绝因监控量测管理不到位而造成工程周边较大影响。

3确保结构的稳定性，验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的合理性，为调整支护参数和施工方法提供依据。

4推动监控量测与信息化管理深度融合，持续提升现场施工监控量测管理水平。

1.2监控量测的原则根据隧道的工程地质和水位地质条件，结合我公司在以往隧道监测中积累的经验，编制本监测方案遵循以下原则：1监测方案以安全监测为目的，根据工程特点确定监测对象和主要监测指标。

2根据监测对象的重要性确定监测规模和内容、监测项目和测点布置，较全面地反映围岩的实际工作状态。

3采用先进、可靠的监测仪器和设备，先进的监测系统。

4为确保提供可靠、连续的监测资料，各监测项目间相互校验，以便数值计算、故障分析和状态研究。

5在满足工程安全的前提下，尽量减少对工程施工的交叉干扰影响。

6按照国家现行的有关规定、规范及招标文件要求编制监测方案。

1.3监测的重点与难点针对隧道工程的特点，为确保暗挖和明挖的顺利安全施工，切实做到监控量测指导施工，科学合理化施工。

并拟定针对性措施，详见表1.3-1。

表1.3-1监测难点、重点及对策表序号监测难点及重点项目针对性措施1.预埋沉降观测点，及时监测控制山体下滑塌方。

1隧道洞门监测2.早刷坡、早支护、早封闭，有效控制破碎带失稳。

3.仰坡采取砂浆锚杆防护，适当放缓坡度比例。

4.加强超前地质预报，做好防水排水。

5.及时施作二次衬砌并监测。

2隧道掌子面监测1.拍照对掌子面做出准确素描，以便及时有效地监控防止围岩大变形。