隧道监控量测方案

为确保施工监测质量，真正做到信息化指导施工，确保隧道施工安全、顺利进行，特成立监测管理小组，实行监测质量专人负责制。

监控量测小组：组长 李祥俊；副组长 杨东； 成员：李树传、陈春、林杰、徐志强、邱德鹏、申淑琴。

人员分工：李树传、陈春、林杰、徐志强、邱德鹏、申淑琴负责布点、测量，徐志强、陈春负责资料整理汇总，李祥俊、杨东审核把关。

监控量测仪器配备：地质罗盘2台、收敛计2台、水准仪2台、塔尺4把。 本隧道以洞内、外观察、水平相对净空变化、拱顶下沉及洞口浅埋段地表下沉量测等四项为施工监控量测必测项目。另外，围岩破碎地段加测隧道底部隆起项目。

隧道洞内、外观察：

洞内观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分，开挖工作面观察在每次开挖后进行，内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等，当地质情况基本无变化时，每天进行一次。观察后绘制开挖工作面地质素描图。

对已施工区段的观察每天一次，观察的内容包括喷射砼、锚杆的工作状况，以及施工质量是否符合规定的要求。

在观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，应立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不间断观察。

洞外观察重点在洞口段和洞身浅埋段，观察内容包括洞口地表情况、地表沉

陷、边坡及仰拱的稳定、地表水渗透等。

1、净空水平收敛量测及拱项下沉量测

测点布设：净空水平收敛量测及拱项下沉量测在同一断面进行，拱顶下沉及周边收敛量测测点布置详见“拱顶下沉及周边收敛测点布置示意图”。

拱顶下沉及周边收敛测点布置示意图

拱顶下沉测点50cm水平相对净空测线（台阶法施工地段加设）起拱线左水平相对净空测线250cm隧道中线内轨 顶面右

量测断面间距及量测频率：根据《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）要求，结合本隧道具体情况，确定各级围岩量测断面间距见下页“拱顶下沉及周边收敛量测断面间距表”。

拱顶下沉及周边收敛量测断面间距表

围岩级别 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 量测断面间距(m) 40 30 20 10 备注 围岩破碎地段设为5m 洞内量测点应在复喷砼终凝后一小时内埋设，测点应牢固可靠，易于识别，并注意保护，严防爆破损坏。

净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。各级围岩起、终点必须设量测断面，以掌握各级围岩的位移变化规律。

净空水平收敛量测与拱顶下沉量测采用相同的量测频率。如位移出现异常情况，则加大量测频率。拱顶下沉及周边收敛量测频率见下表：

量测频率表

变形速度（mm/d） ≥5 1～5 0.2～1 ＜0.2 注：b表示隧道开挖宽度。 量测断面距开挖工作面距离 ＜b (1～2)b (2～5)b ＞5b 量测频率 2次/d 1次/d 1次/2d 1次/周 量测作业均应持续到变形基本稳定后2～3周结束。对于膨胀性和挤压性围岩，位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。

2、地表下沉量测

地表下沉量测只需在隧道浅埋（隧道埋深≤2×隧道最大开挖宽）地段进行，其测点的布置应与拱顶下沉及周边收敛测量的测点在同一断面内。地表下沉量测在开挖面前方（h+9）m处开始（h为隧道埋深），直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。其量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。测点布置见下页图。

地表下沉量测点布置示意图

6m3m×n埋深h6m测点预计破裂面β隧道中心线地面线（示意） 地表下沉量测断面间距见下表： 地表下沉量测断面间距表

隧道埋深 H（m） H＞2B B＜H＜2B H＜B 量测断面间距（m） 20～50 10～20 10 备注 注：图中β为预计破裂角，其值应根据不同的围岩类别计算确定，n值根据h及β值计算确定。表中B为隧道最大开挖宽。 3、监控量测项目的管理基准

采用《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》的Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准。即将允许值的三分之二作为警告值，允许值的三分之一作为基准值，将警告值和基准值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限。实测值落在基准值以下，说明围岩是稳定的。

监测项目变形管理等级详见下表：

变形管理等级表

管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管理位移 U＜U0/3 U0/3≤U≤U02/3 U＞U02/3 施工状态 可正常施工 应加强支护 应采取特殊措施 注：U-实测位移值； U0-最大允许位移值 附“监测资料反馈程序图”。

监测资料反馈程序图

位移是否超Ⅰ级 是 暂停施工 否 位移是否超Ⅲ级 否 监测结果

否 继续施工 安全 综合判断 不安全 采 取 特 殊 措施 位移是否超Ⅱ级 现场监测时，可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：一般Ⅲ级管理阶段监测频率可放宽些；Ⅱ级管理阶段则注意加密监测次数；Ⅰ级管理阶段则应加强监测，通常监测频率为1-2次/天或更多。

4、量测数据的处理及应用

拱顶下沉、周边收敛测试数据按下表“测试数据记录表”格式记录。

测试数据记录表

测点位移值测量时间 测点里程 高 程 （mm） （mm/d） 位移% 距离（m） 时间 变形速度极限相对 距开挖面 工序及施作 根据位移变化速率判断围岩稳定状况：净空变化速率持续大于1.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统；净空变化速率小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。

根据现场量测数据绘制位移—时间曲线或散点图，在位移—时间曲线趋平缓时应进行回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。当实测最大位移值或预测最大位移值不大于下表所列极限值的2/3，可认为初期支护达到基本稳定。

单线隧道初期支护极限相对位移(%)

埋深（m） 围岩级别 ≤50 拱脚水平相对净空变化 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ — 0.1～0.5 0.2～0.7 0.3～1.0 — 0.4～0.7 0.5～2.6 0.8～3.5 0.2～0.6 0.6～1.5 2.4～3.5 3.0～5.0 50～300 300～500 拱顶相对下沉 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ — 0.01～0.04 0.03～0.07 0.06～0.12 0.01～0.05 0.03～0.11 0.06～0.15 0.10～0.60 0.04～0.08 0.10～0.25 0.10～0.60 0.50～1.20 注：1、拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间水平净空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。 根据回归后位移时态曲线的形态，当围岩位移速度不断下降时，表示围岩处于稳定状态；当位移速度保持不变时，表示围岩不稳定；当位移速度不断上升时，表示围岩进入危险状态。

衬砌施作时间：

各测试项目显示位移速度明显减缓并已基本稳定；各项位移已达到预计位移量的80～90％（预计位移量可通过回归分析得到），位移速度小于0.10～0.2mm/d；在膨胀性围岩和地应力大的围岩中初期支护变化时间长，必要时,可提前施作衬砌砼；测量过程中如发现异常现象或与设计不符时，及时提出，以便修改支护参数；测点埋设情况和量测资料纳入竣工文件，以备运营中查考或继续观察。