隧道監(jiān)控量測

2024年3月30日發(fā)(作者：員工考核制度)

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監(jiān)控量測

（1）量測目的

圍巖監(jiān)控量測是隧道在施工過程中，對圍巖支護(hù)體系的穩(wěn)定性狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，

為初期支護(hù)和二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整提供依據(jù)，是確保安全及結(jié)構(gòu)安全、指導(dǎo)

施工順序、便利施工管理的重要手段，采用噴錨構(gòu)筑法設(shè)計(jì)與施工的隧道，監(jiān)控

量測是施工過程中必不可少的施工程序。

（2）監(jiān)控量測計(jì)劃與內(nèi)容

①監(jiān)控量測計(jì)劃應(yīng)根據(jù)隧道多規(guī)模、地形地質(zhì)條件、支護(hù)類型和參數(shù)、開挖

方式及機(jī)械設(shè)備等因素制定，并依據(jù)《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行。監(jiān)控

量測流程見圖2-4-。

環(huán)境及工程安全性評價

判定基準(zhǔn)

理論分析

隧道設(shè)計(jì)

監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則

隧道施工

監(jiān)控量測

現(xiàn)場調(diào)查與資料

經(jīng)驗(yàn)類比

變更設(shè)計(jì)

調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，提出變更設(shè)計(jì)參數(shù)

特殊要求

環(huán)境及安全是否滿足要求

報監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位

圖2-4- 監(jiān)控量測流程圖

監(jiān)控量測計(jì)劃的內(nèi)容包括：量測項(xiàng)目及方法、量測儀器的選擇、測點(diǎn)布置、

量測頻率、數(shù)據(jù)處理及測量人員的組織等。施工過程中，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生變化時，

應(yīng)及時修訂監(jiān)控量測計(jì)劃。

②監(jiān)控量測應(yīng)符合下列要求：

A、掌握圍巖和支護(hù)動態(tài)，進(jìn)行日常施工管理；

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B、驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，確認(rèn)或調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法；

C、確保隧道工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性及結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性，確保二次襯砌施

作時間；

D、將監(jiān)控量測結(jié)果反饋于設(shè)計(jì)及施工中；

E、了解隧道施工對附近既有構(gòu)筑物的影響；

F、積累量測數(shù)據(jù)，為信息化設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。

（3）監(jiān)控項(xiàng)目

①量測必測項(xiàng)目

必測項(xiàng)目見表2-4-。

表2-4- 必測項(xiàng)目表

序號

1

2

3

4

監(jiān)控量測項(xiàng)目

洞內(nèi)、外觀察

拱頂拱腳下沉

凈空變化

地表沉降

常用量測儀器

現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機(jī)、羅盤儀

水準(zhǔn)儀、鋼掛尺或全站儀

收斂計(jì)、全站儀

水準(zhǔn)儀、鋼掛尺或全站儀

備注

隧道淺埋段

②選測項(xiàng)目

選測項(xiàng)目見表2-4-。

表2-4- 選測項(xiàng)目表

序號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

監(jiān)控量測項(xiàng)目

圍巖壓力

鋼架內(nèi)力

噴混凝土內(nèi)力

二次襯砌內(nèi)力

初期支護(hù)與二次襯砌接觸壓力

錨桿軸力

圍巖內(nèi)部位移

隧底隆起

爆破振動

孔隙水壓力

常用量測儀器

壓力盒

鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)

混凝土應(yīng)變計(jì)

混凝土應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)

壓力盒

鋼筋計(jì)

多點(diǎn)位移計(jì)

水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀

振動傳感器、記錄儀

水壓計(jì)

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序號

11

12

監(jiān)控量測項(xiàng)目

水量

縱向位移

常用量測儀器

三角堰、流量計(jì)

多點(diǎn)位移計(jì)、全站儀

③隧道開挖后應(yīng)及時進(jìn)行地質(zhì)素描及數(shù)碼成像，必要時進(jìn)行物理力學(xué)試驗(yàn)。

④初期支護(hù)完成后應(yīng)進(jìn)行噴層表面裂縫及其發(fā)展、滲水、變形觀察和記錄。

⑤對圍巖為土砂質(zhì)時可對圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸力、初期支護(hù)內(nèi)力、錨桿拉

拔試驗(yàn)等進(jìn)行量測。

⑥地下水發(fā)育斷層破碎帶等地質(zhì)構(gòu)造帶可進(jìn)行水量、孔隙水壓力等進(jìn)行量測。

⑦對隧道附近存在隧道施工爆破影響的構(gòu)筑物時,可進(jìn)行爆破振動監(jiān)控量測。

⑧對一般硬巖質(zhì)、軟巖認(rèn)為可以優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少支護(hù)數(shù)量時，可對錨桿軸力、

圍巖壓力、初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力等進(jìn)行量測。

（4）監(jiān)控量測作業(yè)

①洞內(nèi)觀察可分為開挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分。開挖工作面觀

察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行一次。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件基本無變化時，可每天進(jìn)行一次。觀察

后應(yīng)繪制地質(zhì)素描，填寫工作面狀態(tài)記錄表及圍巖級別判定卡。對已施工區(qū)段的

觀察也應(yīng)每天至少一次，觀察內(nèi)容包括噴射混凝土、錨桿、鋼架的狀況。洞外觀

察一般包括地表地質(zhì)分析、斷層面分析、及水文分析等項(xiàng)目。

②凈空變形量測斷面的間距應(yīng)根據(jù)圍巖級別、隧道斷面尺寸、埋置深度及工

程重要性等因素確定。在Ⅰ、Ⅱ級圍巖地段可根據(jù)需要酌情設(shè)置測點(diǎn)。監(jiān)控量測

斷面間距按表2-4-進(jìn)行。

表2-4- 必測項(xiàng)目監(jiān)控測量斷面間距表

圍巖級別

斷面間距（m）

Ⅴ

5

Ⅳ

10

Ⅲ

30

③凈空變形量測應(yīng)在每次開挖后盡早進(jìn)行,初始讀數(shù)應(yīng)在開挖后12h內(nèi)讀取,

最遲不得超過24h,而且在下一循環(huán)開挖前,必須完成初期變形值的讀取。

④測點(diǎn)應(yīng)牢固可靠，易于識別并妥善保護(hù)。拱頂量測后視測點(diǎn)必須埋設(shè)在穩(wěn)

定巖面上，并和洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)建立關(guān)聯(lián)。

⑤水平相對凈空變化量測線的布置見表2-4-，示意圖見2-4-。

表2-4- 凈空收斂量測測線布置表

地段

開挖方法

全斷面法

臺階法

分部開挖法

一般地段

一條水平測線

每臺階一條水平測線

每部分一條水平測線

特殊地段

--

每臺階一條水平測線，兩條斜線

每部分一條水平測線，兩條斜測線，其

余部分一條水平測線

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圖2-4- 測點(diǎn)布置示意圖

⑥必要項(xiàng)目的監(jiān)控量測頻率應(yīng)根據(jù)測點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度分別按

表2-4-、2-4-確定。原則上采用較高的頻率值，出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時，

應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。

序號

1

2

3

4

5

說明

位移速度（mm/d）

≥5

1～5

0.5～1

0.2～0.5

＜0.2

量測斷面距開挖面距離（m）

（0～1）B

（1～2）B

（1～2）B

（2～5）B

＞5B

B表示隧道開挖寬度

量測頻率

1～2次/天

1次/天

1次/2天

1次/2天

1次/7天

⑦地表沉降量測應(yīng)根據(jù)隧道埋置深度、地質(zhì)條件、地表有無構(gòu)造物、所采用

的開挖方式等因素確定。地表沉降量測的測點(diǎn)應(yīng)與水平凈空相對變化和拱頂下沉

量測的測點(diǎn)布置在同一橫斷面內(nèi)，沿隧道中線地表下沉量測斷面的間距按表

2-4-采用。

表2-4-10 地表下沉量測點(diǎn)縱向間距表

序號

1

2

3

注

埋置深度H

2.5B＞H

0

＞2B

B＜H

0

≤2B

H

0

≤B

縱向測點(diǎn)間距（m）

20

10

5

地表無建筑物時取表中上限值，B表示隧道開挖跨度

橫斷面方向地表沉降量測測點(diǎn)橫向間距為2～5m，在一個量測斷面內(nèi)應(yīng)設(shè)

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7～11個測點(diǎn)，并在隧道中線附近測點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密。

⑧各項(xiàng)量測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后1～3周。

（5）監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)及位移管理等級

監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道施工安全性、隧道結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定

性以及周圍建（構(gòu)）筑物特點(diǎn)和重要性等因素制定，包括隧道內(nèi)位移、地表沉降、

爆破振動等。

位移控制基準(zhǔn)根據(jù)測點(diǎn)距開挖面的距離，由初期支護(hù)極限相對位移確定。根

據(jù)位移控制基準(zhǔn)，位移管理按表2-4-分為三個等級。

表2-4- 位移管理等級表

管理等級 距開挖面1B（U

1B

） 距開挖面2B（U

2B

）

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ

說明

U

1B

/3

U

1B

/3≤U≤2U

1B

/3

U＞2U

1B

/3

U

2B

/3

U

2B

/3≤U≤2U

2B

/3

U＞2U

2B

/3

應(yīng)對措施

可正常施工

綜合評價設(shè)計(jì)施工措施，加強(qiáng)監(jiān)控量

測，必要時采取相應(yīng)工程對策

暫停施工，采取相應(yīng)工程對策

B表示隧道開挖跨度，U

0

表示極限相對位移值。U

1B

的允許值為65%U

0

，U

2B

的允

許值為90%U

0

，距開挖面較遠(yuǎn)允許值為100%U

0

（6）量測數(shù)據(jù)處理

及時對現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制位移及位移速度隨時間的變化曲線和位移及位移

速度與開挖工作面距離的關(guān)系曲線。電子計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)見圖2-4-42。

現(xiàn)

場

量

測

資料存檔

繪圖機(jī)

主電子計(jì)算機(jī)

和有限元解

分析的對比

預(yù)測變形

量解析

地表下沉

凈空變位

拱頂下沉

圍巖變位

錨桿應(yīng)力

地表下沉圖、隨時間變化圖；

凈空變位及變位速度隨時間

變化圖；拱頂下沉隨時間變

化圖；

圍巖變位隨時間變化圖；

錨桿、噴混凝土應(yīng)力隨時間

變化圖及其它。

打印機(jī)

其他

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加

圖2-2-42 電子計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)圖

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