隧道监控量测管理办法

隧道监控量测管理办法（共8篇）

隧道监控量测管理办法 篇1

隧道监控量测管理办法

第一章 总 则

第一条 为加强铁路隧道施工安全质量管理，充分发挥监控量测在隧道安全质量管理中的作用，规范铁路隧道施工监控量测工作，根据《铁路隧道监控量测技术规程》、《铁路隧道工程施工安全技术规程》《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工、有关技术规定的通知》（铁建设〔2010〕120 号）的要求，制定本办法。

第二条 监控量测是隧道施工过程中，对围岩支护体系的稳定状态进行监测，为初期支护参数的调整和二次衬砌施作的时机提出依据，是确保施工安全和结构安全可靠、指导施工过程和施工安全监控的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，监控量测须纳入工序管理。

第二章 管理机构和职责

第三条 管理机构 中铁七局兰渝铁路LYS-3标一工区成立隧道监控量测管理领导小组。组长：李柏林，副组长：徐武龙，组员：各隧道洞口技术人员。领导小组下设办公室（设在工程部），归口管理监控量测工作；工程部、安质部、现场负责人和技术负责人，负责对重大异常情况的施工方案进行研究。领导小组在隧道施工现场成立现场监控量测小组，并作为隧道实施性施工组织设计和隧道监控量测实施办法的重要组成部分。

第四条 职责

（一）本单位：

1．负责隧道施工现场监控量测工作，对监控量测数据 的真实性和准确性负责。并组织第三方开展评估工作。成立现场监 控量测工作小组，配备专业监控量测人员和设备，建立健全监控量 测质量安全保证体系。

2．根据设计要求，编制监控量测实施办法，经项目部总工程师 审核后报监理、建设单位审批后实施。

3．按批准的实施办法组织实施，作好量测记录，及时对监测数 据进行统计分析。

4．根据揭示的地质情况，及时调整监控量测方案。

5．配合监控量测评估单位对现场监控量测的检查和复核工作。

（二）专业监控量测评估单位：

1．成立现场监控量测复核工作小组，配备专业人员和设备，对施工单位监控量测数据的真实性和准确性进行复核。

2．编制月度监控量测复核工作计划，报建设单位核备，按计划开展监控量测检查、复核工作。及时向建设、设计、施工、监理单 位反馈监控量测复核成果。

3．负责对施工单位监控量测工作进行现场指导，对施工单位量 测人员进行业务培训。

4．根据监控量测复核成果，及时向建设、施工、监理和设计单 位反馈安全评估意见。按规定向建设、监理单位提报监控量测抽检、复核报告。

第三章 监控量测管理

第五条 施工单位、监控量测评估单位在实施监控量测工作前，应提前通知监理单位现场实施监理。监控量测实施过程详细记录在施工日志和监理日志上。

第六条 量测小组应在规定的时间内完成数据采集和分析，根据分析结果，对工程安全性提出评价意见，评价应根据位移管理等级分三级进行，并按规定采取相应的工程对策，并报项目部总工程师。监控量测所有原始资料和分析判释结论须随施工日志放置在隧道口备查。当监控量测位移管理达到Ⅲ级时，由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师正常施 工。当监控量测位移管理达到Ⅱ级时，由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师，同时于2小时内上报局项目部总工程师、专业监控量测评估单位、现场指挥部。施工单位总工程师组织研究提出具体意见，指挥部 8 小时内组织参建各方对设计施工措施进行综合评价。当监控量测位移管理达到Ⅰ级管理值以及拱顶下沉、水平收敛达5mm/d 或位移累计达 100mm 时，由现场监控量测组长及时通知现场技术主管、现场监理工程师暂停施工，并将量测原始资料和分析结果于2小时内上报局项目部项目经理、总工程师、现场指挥部、我分部工程部（可先传电子版，后报纸质文档）。施工单位项目经理组织研究提出具体意见，指挥部指挥长、我分部工程部部长 8小时 内到施工现场盯控，并组织参建各方研究相应工程措施，必要时由我分部组织专家组研究工程措施。

第七条 本分部工程师应每天收集各隧道监控量测的成果分析资料，对分析意见进行确认，对超过 II 级管理值的由项目经理同时履行该检查确认程序，相关资料签认后建帐管理备查。

第八条 监控量测评估单位对高风险及以上段落每个量测断面抽检应不少于 2 次，其他段落每个量测断面抽检应不少于 1 次。若发现异常情况，应在 4 小时内通知现场指挥部，由指挥部主管工程 师组织分析，遇重大、紧急情况同时报我分部。每月形成检查复核 工作报告，于 25 日前报现场指挥部，同时报我分部工程部核备。

第九条 本单位建立管理台帐和周报、月报分析制度，总结监控量测数据的变化规率，对施工安全进行评价，逐级上报阶段分析 报告。周报、月报由施工单位按要求编制，并报监理单位审核后报 现场指挥部，指挥部组织进行分析，并出具审核意见后报工程部核备。周报每周一 18：00 前、月报每月 25 日 18：00前报工程部（可先传电子版，后报纸质文档）。周报、月报内容主要包括：监控量测工作开展情况，监控量测工作小结和分析，下一步工作计划。

第十条 监控量测点的布设要求如下： 预埋测点由钢筋加工而成，采用冲击电锤或风钻钻孔，埋入钢筋采用直径不小于 20mm 的螺纹钢，前端外露钢筋与埋入钢筋焊接，直径不小于 6mm，加工成三角形钩。测点用快凝水泥或锚固剂与围岩锚固稳定，埋入围岩深度不小于20cm，若围岩破碎松软，应适当增加测点埋入深度。围岩初期支护 Φ6mm钢筋边长为50mm的正三角 焊接钢板，贴反光膜 Φ20mm螺纹钢筋，埋入围岩深度不小于200mm

第四章 考核与处罚

第十一条 我分部将监控量测工作纳入对设计单位的施工图考核和施工单位、监理单位质量信用评价考核。

1．对设计单位的考核按《铁路建设项目施工图考核办法》（铁建设〔2007〕119 号）有关要求进行考核扣分。

2．对施工单位的考核按《铁路建设工程施工企业信用评价暂行办法》（铁建设〔2009〕40 号）有关要求实施考核。

3．对各单位的考核同时按我分部有关规定进行考核。

第五章 附 则

第十二条 本监控量测管理办法须与《铁路隧道监控量测技术规程》

（TB10121-2007/ J721-2007）配合使用，并按其规定的相关 附录收集整理记录资料。

第十三条 本办法由工区经理部工程部负责解释。

第十四条 本办法自公布之日起开始实施。

隧道监控量测管理办法 篇2

随着我国公路交通的迅速发展, 公路隧道日益增多, 全国各地先后建成了许多较大规模的公路隧道。通过这些隧道工程实践, 推动了公路隧道工程技术的发展, 如新奥法技术、支护与衬砌技术、超前预支护、防排水技术等, 这些新技术在隧道施工过程中已被广泛采用, 收到了很好的效果。

2 工程概况

桃花源2号隧道位于酉阳县城城北东侧, 穿越牛基坪、木皮盖、小尖山、五指山等山丘, 线间距30m, 右线YK5+832～YK8+498, 总长2666m, 左线ZK5+855～ZK8+490, 总长2635m。隧道最大埋深307m, 为一座上、下行分离的四车道高速公路长隧道。

3 监测依据

施工按照《公路隧道施工技术规范》 (JTJ042-94) (以下简称《规范》) 的有关规定进行隧道周边位移和拱顶下沉以及其它一些必要项目的量测工作。

4 监控量测的主要内容、工艺及方法

隧道施工中的监控量测, 按《规范》规定和图纸要求, 确定必测项目和选测项目。通常情况下必测项目为:洞内外观察、周边位移量测、拱顶下沉量测等;选测项目为:洞口浅埋段地表沉降监测, 围岩与喷层接触压力监测, 钢支撑 (格栅支撑) 内力监测等。

监控量测工作根据图纸要求和隧道的具体情况以及监理工程师的要求选定量测项目和布设测点。

4.1 必测项目

(1) 洞内外观察

工作要求:观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观察后绘制开挖工作面略图 (地质素描) , 填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次, 观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。

施作方法:由地质工程师采用地质罗盘和目视的手段结合经验进行记录与判断。

(2) 周边位移及拱顶下沉量测

工作要求:量测隧道断面的收敛情况, 包括量测拱顶下沉、净空水平收敛。

根据“规范”第9.2.4条要求, 各类监测断面间距按以下要求布置:

Ⅲ类围岩30～50 m

Ⅳ类围岩20～30 m

V类围岩10～20 m

监测断面设置间隔为:洞口段10m;洞身段30m。隧道左右线共长5301m, 其中洞口200m, 洞身5101m, 洞口监控量测断面数为20个, 洞身监控量测断面数为170个, 断面总数为190个。

各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下, 尽可能靠近工作面埋设, 一般为0.5～2m, 并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取, 最迟不得超过24h, 而且在下一循环开挖前, 必须完成初期变形值的读数。

净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好, 采用全断面开挖方式时, 可设一条水平测线;当采用台阶开挖方式时, 可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。

拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行, 可采用水准仪测定下沉量。当地质条件复杂, 下沉量大或偏压明显时, 除量测拱顶下沉外, 尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。

拱顶下沉量测与净空水平收敛量测宜用相同的量测频率, 应从表1中根据变形速度和与开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。

注:B表示隧道开挖宽度

施作方法:

根据《规范》的规定, 结合长期监控量测的经验采用的量测方法如下:

(1) 净空水平收敛量测

收敛值是指已知两测点间在某一时间段内距离的改变量。令t1时刻观察值为R1, t2时刻观测值为R2, 则收敛值∆u=R1–R2, 此值除以时间差∆t=t2–t1, 即为收敛速度。前后两次观测时的量测方法相同, 即收敛计悬挂方向相同, 钢带尺张紧力调整过程相同。全断面开挖时, 通过测a线来判断水平收敛情况;下台阶开挖时, 要增测d线, 以确保下台阶施工安全。

(2) 拱顶下沉量测

拱顶下沉量的大小, 根据测线a、b、c的实测值并利用三角形面积公式换算求得, 如下图所示。

拱顶下沉量

式中:——为前次量测A线、B线、C线所得的实测值

——为后次量测A线、B线、C线所得的实测值

每个断面在拱顶上布置3个测点, 分别为3, 6, 7计算公式同于 (1) 、 (2) 、 (3) 。

该方法测量拱顶下沉能使测量精度达到与净空水平收敛相同的水平, 与水准仪的毫米级精度等级相比, 能够更准确的观测微小的变化, 有利于提高分析判断的准确性。

(3) 数据处理和应用

(1) 应及时对现场量测数据绘制时态曲线 (或散点图) 和空间关系曲线。

(2) 当位移-时间曲线趋于平缓时, 应进行数据处理或回归分析, 以推算最终位移和掌握位移变化规律。

(3) 当位移-时间曲线出现反弯点时, 则表明围岩和支护已呈不稳定状态, 此时应密切监视围岩动态并加强支护, 必要时暂停开挖。

(4) 通过散点图可以判断二次衬砌的施作时间。二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行:

各测试项目位移速率明显收敛, 围岩基本稳定;已产生的各项位移已达预计总位移的80%～90%;周边位移速率小于0.1～0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d。

(5) 当位移速率无明显下降, 而此时实测位移值已接近表列数值, 或者喷层表面出现明显裂缝时, 应立即采取补强措施, 并调整原支护设计参数或开挖方法。

(4) 测点埋设要求

每个断面五个测点应一次布设完毕, 各测点应尽可能布置在同一断面, 弯钩宜短。测点D、E、F、G伸出围岩15cm左右, 弯钩水平朝向洞口方向;测点A、B、C伸出围岩拱顶20cm, 弯钩竖直朝向洞口方向。埋设完毕后, 施工单位在埋设的测点处以红漆标识, 以便量测组人员识辨和施工人员的保护。

4.2 选测项目

根据各隧道的实际情况, 隧道选测项目包括洞口浅埋段地表沉降监测、围岩与喷层接触压力监测和钢支撑 (格栅支撑) 内力监测等。结合各隧道的具体地质情况和施工设计, 选测项目监测断面数为暂定数。

结语

监控量测作为新奥法的三大核心之一, 可为评价施工方法的可行性、设计参数的合理性以及了解围岩及支护结构的受力和变形特性等提供准确及时的数据, 对确定隧道二次衬砌的施作时间具有重要意义, 因此, 它是保障隧道建设成功的关键因素。

浅谈隧道监控量测 篇3

关键词：隧道；监控；量测

中图分类号：U452.1⁺3 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2009)35-0068-03

芦芽山特长隧道(忻保高速公路TS2(L14)合同段)，左线起讫桩号LZK85+805～LZK87+000，全长1 195 m；右线起讫桩号K85+757～K87+000。全长1243 m；单洞总长2 438 m。隧道净高7.03m，净宽10.86m，进口为削竹式。衬砌类型有MD(明洞)35m；QM5(V级浅埋)128 m；SM5(V级深埋)485 m；SM4(Ⅳ级深埋)1 020m；SM3(Ⅲ级深埋)690m；JJ4(紧急停车带Ⅳ级)80m。

1工程地质

(1)隧道地层主要有第四系上更新统和寒武系上统、中统张夏组、徐庄组。表层岩性主要为碎石土、块石土等，下层岩性主要以灰岩、白云质灰岩、白云岩为主。

(2)断层：在分水岭一带形成了区域性断裂构造，断层性质为逆断层，与路线大角度交于路线ZK86+740和YK86+660两处。

(3)地震：基本烈度Ⅶ-Ⅷ度区。

2水文情况

隧道区址地表水主要为大气降水，地下水为碳酸盐类裂隙岩溶水，含水介质为岩溶、构造、节理裂隙，直接接受大气降水的渗透补给，径流受构造、节理裂隙的发育方向控制，在隧道中线沿线有泉水涌出，流量不大。

根据芦芽山隧道勘探结果，芦芽山隧道富水性较弱，地下水数量较弱，透水性强。

3围岩监控量测的目的

隧道现场监控量测，包括隧道施工阶段与营运阶段的监控量测。控制量测的主要目的是：检查隧道施工阶段或竣工验收后的隧道中线和净空断面的位置与尺寸是否符合设计要求；监控量测解决的问题是在隧道施工阶段，使用全站仪、水平仪、收敛仪等对围岩变化情况(如地表下沉、拱顶下沉、周边位移等)及支护结构的工作状态进行量测，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，作为调整和修改支护设计的依据，并在复合式衬砌中，依据测量结果确定二衬施工的时间，以达到监控隧道围岩的支护结构的变位预应力不超过设计标准。通过现场测量获得围岩力学动态和支护状态的有关数据，再通过对这些数据的数理和力学分析来判断围岩和支护结构体系的稳定性及工作状态，从而选择和修正支护参数以及指导施工。

4成立围岩监控量测小组

该标段承建TS2(L14)合同段的芦芽山隧道，在接到施工图纸后，认真会审图纸，了解围岩类别，围岩走向、水文、地质情况，并对主要技术人员进行了技术交底，同时项目部组织成立了围岩量测小组。

5隧道围岩监控量测的方法和选项

该项目部根据施工围岩类别分类和现场围岩监控量测围岩条件、隧道工程规模、支护类型和施工方法等来选择了测试项目。现场监控量测项目分为必测项目(A类量测)和选择项目(B类量测)两大类。

6隧道现场监控量测项目及量测方法

隧道以地质超前预报、地质及支护状态观察、周边位移、拱顶下沉和仰拱隆起为应测项目，根据地质情况的不同，在隧道浅埋V级及浅埋Ⅳ级围岩段地表下沉应作必测项目。施工初期阶段位移及下沉量大或地质变化显著时，量测断面间距可取较小值。应适当增加量测频率。

6.1地质及支护状态观察

隧道洞内、洞外观察：隧道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。

洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰拱的稳定、地表水渗透的观察。

6.2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。

6.3地表下沉量测

地表下沉量测仅在隧道浅埋V级及浅埋Ⅳ级地段进行，其测点的布置与拱顶下沉及周邊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+8)m处开始(h为隧道埋深)，直到开挖面后方40—65 m下沉基本停止时为止。其量测频率原则上采用1次/日一2次/日的频率。

6.4监控量测项目的管理基准

采用《公路隧道喷锚构筑法技术规则》的三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2／3作为警告值，允许值的1/3作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明围岩是稳定的。

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次，天一2次，天或更多。

6.5量测数据的处理及应用

根据现场量测数据利用计算机Exel统计绘图功能，绘制位移一时间曲线或散点图，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。当最终收敛值大于允许收敛值的80％且无明显减缓趋势，或当位移——时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态。应及时加强支护，必要时应停止掘进，采取必要的安全措施。

根据位移变化速率判断围岩稳定状况，当变化速率大于10mm/天～20 mm/天时，需加强支护系统；当变化速率小于0.2mm／天时，认为围岩达到基本稳定。

衬砌(混凝土)施作时间，选择在各测试项目显示位移速度明显减缓并已基本稳定。其判断标准为：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0.15 mm／天；在膨胀性围岩和地应力大的围岩中初期支护变亿时间长，必要时，可提前施作衬砌混凝土。

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。

6.6锚杆轴力量测

锚杆轴力量测每1％做一个断面进行测试，每个断面不少于3根。

7争空位移、拱顶下沉的测点间距

拱顶下沉、周边位移量测，测点应布设在同一断面，其测试断面间距与隧道长度、围岩条件、施工方法等多种因素有关。

隧道开挖坑道周边相对位移的量测(基)线的布设方法和要求，一般可与周边位移测点共用，既节省安设测点工作量。又可

减少量测点，并使测点统一，测试结果能互相校验。

8量测频率和量测时间

净空变化量测和拱顶下沉量测得量测频率，主要根据位移速率和测点距开挖面的距离而定。埋设初期测试频率每天1～2次观测，根据围岩稳定情况，量测可以减少，当出现围岩不稳定征兆时，应增加量测次数。

9量测数据和曲线

现场量测数据处理，及时绘制位移——时间曲线图。当位移——时间关系区于平缓时，应进行数据处理和分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律，指导施工。

10超前地质预报

为把握准确完整的第一手资料，正确指导施工，遇重大工程地质问题时开展综合超前预报工作。

(1)综合超前地质预报工艺流程。综合超前地质预报纳人隧道施工工序，其工艺流程见图1超前地质预报工艺流程图。

(2)地质素描，随开挖及时进行，地层岩性变化点、构造发育部位、地下水发育带附近每开挖循环进行一次素描，其他地段每10m～20m进行一次素描，以便随时掌握开挖地质情况。

(3)TSP202一次可以预报100 m～300 m，考虑溶岩地区易发生灾害性地质，预报频率一般地段120m/次～150m/次，复杂地段增加预报频率，为100m／次～120m/次。

(4)红外探测，原则上可以定性预报掌子面前方30 m范围内有无地下水，因其体积小、操作方便、数据直观、不占用施工时间，可以20m～25m预报1次，以增加对比分析。

(5)超前地质钻探，根据地质素描、红外探测、TSP202超前地质预报结合区域地质资料初步综合分析，考虑到该隧道节理发育的特点和严重程度，每循环可钻1-3孔。超前钻孔原则上应连续重叠式进行。重叠长度5 m～8 m，做安全储备及止浆岩盘。每开挖循环在掌子面均匀布设5-8个5m一8m加长钻孔是可溶岩地区较好的预报手段。

(6)地质综合判析。地质综合判断分析是综合地质预报方法的中枢，它对以上所采用的各种预报手段获得的资料进行归纳、分析、对比，提出最终预报结论和工程措施建议，指导施工，并确定下一步预报的方案和各预报手段工作计划。

(7)红外探测。红外辐射场理论应用于隧道地质预报中，当隧道外围空间和掘进前方存在隐伏水体或含水构造时。隐伏水体或含水构造产生的异常场就要叠加到正常场上，使隧道内的正常场产生畸变，根据拱顶、隧底、边墙、掌子面探测曲线、测量数据的变化就能确定隐伏水体或含水构造所在空间方位。

(8)台车或风钻超前探测。该方法是利用台车或风钻在隧道掌子面钻水平小孔径的浅孔获取地质信息的一种方法，它是岩溶发育区对超前地质钻孔的一种重要补充。因其数量较多，有时效果是非常明显的。与超前地质钻孔相比，它具有设备简单、操作方便、费用低、占用隧道施工时间短，可与爆破孔同时施作。只不过其深度较爆破孔深2 m一5m而已。这样，风钻探测深度总是超前每循环爆破进尺2 m～5 m。保证施工安全。

(9)地质雷达。地质雷达根据电磁波的双程走时的长短差别，确定探测目标的形态及属性，结合工程地质理论分析达到对埋藏目标(地质体)的探测与判断。

11组织机构

该标段成立专门的隧道施工监测及预报小组。由项目经理部工程技术部负责实施。

量测组织：由工程队组成监测小组，技术主管负责，由熟悉量测工作的技术人员3—5人组成，小组负责编制监测方案、监测项目实施及监测技术资料的整理上报工作，负责保护各阶段使用的监测标志及仪器。根据工程进度及时量测、计算、绘图、分析并及时向主管领导和监理报告量测结果。

监测工作本着准确、及时的原则实施。将监测数据、时间变形曲线、对结果的评估，在24 h内报送监理工程师及现场配合设计人员。及时研究解决实施过程中出现的问题，保证隧道施工安全。

监理工程师在任何时候对任何仪器单独读数时，施工单位、监测小组随时给予协助。量测记录、计算结果、量测曲线图、效果分析、反馈记录、监理批示等均列入竣工文件。

12质量保证措施

(1)各级职责部门和人员各负其责，严格坚持质量标准，互通信息、及时反馈。发现质量问题及时向业务上级报告，共同把好质量关。

(2)熟悉工艺规程，认真执行施工技术规范，技术标准及有关操作规程。确定施工工艺和方法，开工前进行详细技术交底，做到操作有工艺，施工有图纸，并做好各项施工原始记录。

(3)开展全面质量整理工作。实行质量“三检制”(自检、互检、专检)，在具体实施过程中做到认真落实、相互监督、善始善终。

(4)在施工全过程中严把“三关”。一是严把图纸关；二是严把测量关；三是严把实验关。做到各种施工数据正确无误。

隧道监控量测管理办法 篇4

10~11月工作汇报

***公路规划勘察设计研究院

二○一四年十一月

各位领导：

上午好！

我代表***第三方监控量测组，对我单位10~11月开展的相关工作做简要汇报：

一、工作概况

我单位在10~11月主要开展了**进口左右线隧道监控量测工作。开展的工作中：**进口左线拱顶下沉和周边收敛（ZK181+191~ ZK181+294）共19个断面，里程为103米；**进口右线拱顶下沉和周边收敛（K181+158~ K181+307）共25个断面，里程为145米。

二、存在问题

1、从本月左洞监测数据来看，各断面拱顶沉降和周边收敛均正常，全部为Ⅲ级施工管理等级。最大拱顶沉降发生在ZK181+244，为25mm；最大周边收敛发生在ZK181+244，为66.69mm。本月月中ZK181+248发生溜坍，变形较大，且地下水十分发育，经施工单位注浆处置，控制住了变形。其他洞段围岩情况相对较好，且地下水一般发育，拱顶下沉及周边收敛累计值均较小，而且拱顶沉降及拱肩收敛主要发生在开挖支护后2~3天，之后便变形很小，基本稳定，趋于收敛。而拱腰收敛主要发生在开挖支护后1~2天，同时拱肩收敛也有增大现象。尤其是ZK181+248溜坍段下台阶开挖，拱架落地时拱腰收敛和拱肩收敛均显著增大。但1~2天之后变形显著降低，且基本稳定，趋于收敛。

部分洞段测点的污损情况较严重，且每周距掌子面40~50米以外的点大多污损，且未补点，基本无法识别。部分测点布置后观测一两次即被破坏，且再未补点。对后期变形数据的累积十分不利。严重影响对围岩收敛情况判断的准确性，不利于指导施作二衬的施工，同时也影响了断面安全管理等级的评定。基于目前观测数据认为，下台阶开挖时，要注意断面的及时封闭，尽早施作仰拱，防止围岩产生过大变形。

2、从本月右洞监测数据来看，本月围岩情况较好，且地下水一般发育，各断面拱顶沉降和周边收敛均正常，全部为Ⅲ级施工管理等级。最大拱顶沉降发生在K181+252，为30mm；最大周边收敛发生在K181+273和K181+278，为28mm。拱顶沉降及拱肩收敛主要发生在开挖支护后2~3天，之后便变形很小，且基本

稳定，趋于收敛。二拱腰收敛主要发生在开挖支护后1~2天，之后也变形较小，且基本稳定，趋于收敛。月中到月末部分洞段拱顶沉降及拱肩收敛均相对较大，请施工单位注意开挖进尺和工序衔接的问题。

部分洞段地下水较发育，测点的污损情况较严重，且每周距掌子面较远的点大多污损，且未补点，基本无法识别。部分测点布置后观测一两次即被破坏，且再未补点，此种情况较左洞为多。对后期变形数据的累积十分不利。严重影响对围岩收敛情况判断的准确性，不利于指导施作二衬的施工，同时也影响了断面安全管理等级的评定。基于目前观测数据认为，下台阶开挖时，要注意断面的及时封闭，尽早施作仰拱，防止围岩产生过大变形。

3、本月隧道掘进速度较快，检测点较多，工作量也较大，而同时施工单位量测组人手较少且时有更迭。由于现在围岩变形主要集中在刚开挖支护阶段，而中后期变形较小，这就要求布点一定要尽早，且注意保护。部分洞段初期支护滴水较严重，造成监测点反射片污损严重，部分洞段隧道地下水较发育，初期支护滴水严重，造成监测点反射片污损较严重，对数据的准确性有很大的影响。如果不及时擦点，也会导致数据不连续，无法了解到围岩每天的变化情况，特别是掌子面附近的测点比较重要但又容易破坏或者污损。另外施工单位量测组用射钉枪将监测点反光片钉在初支上，而水泥干燥收缩后，钉子就会松动，反光片也就发生了旋转。

三、施工建议

（1）目前隧道开挖快，监测点较多、较密，工作量也较大，施工单位量测人员更换请注意工作交底。

（2）为避免观测点被污损、遮挡、破坏，请注意观测点埋设位置的合理选择，埋设监测点时尽量避开地下水渗流部位，并拱肩测点应高于风筒布可能布设位置，而拱腰测点应低于风筒布无风下垂时位置。另外，测点间距不应大于10m。

（3）部分测点使用了不合乎规格的反光片，无法识别十字丝，影响测点数据的准确性。由于地下水和喷浆对测点的破坏，建议施工方及时擦点，补点加强。例如掌子面附近观测点在喷浆时可用塑料袋遮盖并与施工人员加强沟通避免破坏测点。如反射片被污损或被破坏，应及时擦点或在原地补点。

（4）为防止反光片发生旋转，可以在其侧面再钉一颗钉子，阻止其发生旋转，或用其他方法将其固定。

（5）建议施工单位注意开挖进尺和工序衔接，避免拱架悬空。对开挖段及早施作仰拱，早封闭。

四、下一步工作计划

1、加强监控量测工作，保证数据的准确性，更好的为施工服务。

浅谈分岔式隧道收敛位移量测 篇5

在隧道施工监控量测的各项内容中,隧道收敛位移量测是围岩和支护系统力学性态变化最直接、最明显的反映.以分岔式隧道吉茶高速公路上的坡头隧道为工程背景,介绍了隧道收敛位移量测的.测点布置、断面布置原则,并通过典型断面分析指出隧道收敛位移量测对隧道施工的指导和预警.

作 者：陈志 贺伟刚 喻泽文 作者单位：陈志,喻泽文(湖南省交通科学研究院,湖南,长沙,410015)

贺伟刚(湖南建工集团第六工程公司,湖南,长沙,410007)

隧道无线视频监控方案 篇6

1.行业背景

在全国范围内的加强基础交通建设的大背景下，高速铁路及高速公路发展不断提速，越来越多的铁路线和公路线建设陆续开工。在发展道路建设不可避免地会遇到诸如山区和丘陵等复杂的地理环境，开掘隧道是在上述地区铁路和公路建设经常会遇到的问题。隧道建设方案作为最直接，也是采用最多的穿行方案，可以有效地发挥缩短行车里程，提高线型标准、保障运营安全，保护生态环境等特点。现实情况看，隧道建设是一项艰苦、危险性较高的工程，如何高效率得在保证施工安全前提下，提高隧道掘进的质量和速度，越来越多的工程建设单位通过建立监控系统来降低和保障工程的安全性，尤其是近两年快速获得应用的先进的数字无线监控正在隧道建设中发挥越来越重要的作用。随着隧道的广泛应用，对施工过程中的建设安全情况进行第一手的掌握，及项目建成后对路况的实时监控情况成为重点关注的对象。

在隧道行业的监控系统应用中，以目前无线监控系统为代表的方案更具实用性和高效性。针对隧道无线监控解决方案中，紧密结合隧道建设过程和监控运营管理的多方面应用需求，在保证适应各种隧道内部复杂环境的基础上，采用当前最成熟的微波通讯产品——高带宽数字无线传输设备，该方案采用先进的无线网络传输系统和领先的视频技术实现了专业的隧道安防系统，实现了各级主管对现场的及时掌控，是远在千里之外的施工现场、进度、人员状况，在项目部、公司总部办公室，以及主管人员的移动终端（手机、IPAD）等及时准确的显示出来。随时随地可以掌控不同现场的进度情况。在管理方面提高了工作效率，节约了到处巡回查看现场的差旅费用、车船费用等。带来的不仅是管理效率的改变，长远来说也是对管理成本的节约。

为保障各个无线监控点的有效带宽和整个无线链路的稳定性，我们根据现场具体情况采用不同的设计，这样就很好的保证了复杂情况下网络的带宽，一体化的设计又为安装带来了方便。在隧道无线监控系统中，隧道建设和管理部门可以高效率地提高安全生产的指数，可以在诸如隧道建设阶段的挖掘车掘进、铺顶车安全性，以及后期的交通监控、环境监控、通风控制、照明控制、电视、视频监控、火灾报警、横通道门监控、中央监控等环节上为管理部门提供巨大的帮助。

2.需求分析

实现在项目部、总部、手持终端看到现场掌控面作业情况

实现在项目部、总部、手持终端看到现场全局的作业情况

实现在项目部、总部、手持终端了解到作业洞口的具体情况

在监控中心实现大屏拼接，可观看到不同项目部的实时画面

可以远程调取不同项目部的录像信息

可实现远端、项目部、移动手持终端对现场动点摄像机的控制

可实现分级管理，不同级别的工作人员具备不同的操作权限

3.系统总体设计

3.1.设和依据计原则

为了确保隧道工程综合监控系统顺利实施，我们根据现场状况，针对性的制定了一个详细的无线集中监控方案，本方案将会满足相关部门的各种监控需求。3.1.1.方案的设计原则

本方案遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护操作因素，并对以后的发展、扩建、改造、移动等因素留有扩充的余地。具有以下原则：(1)先进性与适用性

本系统采用纯数字高压缩低带宽高清视频信号传输，利用高带宽数字无线调制技术共同配合实现了在复杂的施工环境下的链路传送，避免了大型机械对线路造成的损伤。(2)经济性与便捷性

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据客户需要，针对不同位置单独设计不同的组合与电气组合，无需大规模布线，同时具备可复制和可重复利用，在一个工地施工完毕可继续在下一个工地继续使用。

(3)可靠性与安全性

系统的设计充分考虑到现场电路和作业环境，每一个地方都做了直流稳压处理，可保证在大型电器、电弧焊等作业时产生电涌情况下对设备不造成损伤。同时，在配电柜内我们设计了直流备用电源UPS，在现场突然断电情况下，可保证设备连续5个小时的工作时间，以保证系统的运行安全。(4)开放性

所有系统传输以TCP/IP协议为基础，是不同的设备可借助我们搭建的网络平台进行数据的传递，例如门禁、定位、传感等。

(5)可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。3.1.2.方案设计的依据

根据国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力，为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。

3.2.系统整体组网方案（以隧道现场为例）

上图为隧道的大概施工分布情况

隧道总长6.4km，分为5个作业面，进口位置与1#斜井都是单项作业面，现场作业有一分部负责。出口位置与2#斜井由二分部负责，2#斜井采用双向作业。

上图为进口与1#斜井传输到项目部的图示

1#斜井最前端作业面摄像机采用一个移动点全方位高清云台摄像机（水平360度旋转，上下+90~-90度调整，可实现对前端作业面各个角度的观察），一个相对固定点高清红外球机（安装在挂布台车上，可随着台车位置的变动而向前移动）。前端移动点位置不确定，所以设计为全向天线，与挂布台车上的设备一起传给二衬台车作为1对2的接收（挂布台车与二衬台车距离会随着进度不断向前推进，虽然两个台车距离很近，但是由于设备很重，在向前推进过程当中如果受力不均担心造成对线路的破坏，所以此处的摄像机也采用无线的方式传给二衬台车）。二衬台车位置再用另外一台无线设备向洞口交叉处传递，在洞口交叉处到1#斜井之间有一很明显的弯道，所以在他们中间加了一对中继设备，洞口的摄像机采用固定安装方式。由于1#斜井无法与项目部直视，那么此处利用一分部搅拌站和附近村民水塔（红色房子）做了两次中继传输到一分部项目部。

隧道进口内部前端和1#斜井配置相同，只是在二衬台车与隧道洞口位置加了一次中继，洞口可以直接与一分部传输。

所有的安装位置，我们均考虑了直流稳压保护和直流监控专用不间断供电电源。所有中继位置处均考虑有工业级监控专用交换机进行对接。（实际安装时会统一放置在一个定制的防水防尘箱内，采用集中供电的方式，利于系统的稳定也便于现场的维护。

上图为2#井与出口位置传输到二分部的整体示意图，基本思路与上述相同，只是在2#斜井处为双向施工，多了一个作业面，那么最前端作业面的设计思路是相同的，只是在洞口交叉处需要做一次整合，统一传输到洞口处。2#斜井洞口与项目部之间有一座土山阻隔，而且上面有大概150~200米的一个不同坡度的平面。所以此处需要多加一次中继，由于现场无法供电，所以采用风光互补的方式在这里进行供电。然后在传递到二分部。五星坪隧道出口处可以直接与二分部可视所以此处直接传输到二分部。

一分部和二分部本地各有一台数字网络视频存储转发主机，现场配置一台22寸专业视频监视器。并配备一台接入层交换机与项目部网络进行连接，通过项目部的宽带网络与中心相连（为确保传输的质量，项目部至少需要10M以上的上行网络）

中心平台为整个运营的交换枢纽，为了保证各级用户，各个操作系统人员的不同位置操作需求，我们在运营中心建立一套专业的无线视频传输综合管理平台。包括：

目录服务器 流媒体转发服务器 管理控制中心服务器 网络数字矩阵服务器 网络视频转发服务器 三维数字矩阵键盘 汇聚层中心交换机

55寸窄边拼接屏（四块55寸，有高亮和普亮两种规格）

高清视频管理平台是一套基于标准 H.264 的中央监控管理平台，安装在一台标准的PC或服务器中。支持高清网络摄像机、高清编解码器、NVR 以及模拟摄像机+视频服务器模式的集中认证和管理。它专为复杂多变的高清网络监控系统设计，采用全新的数据引擎，模块化的组件设计，包括目录管理、报警服务、数字矩阵切换、流媒体转发、网络视频存储等组件，此外还可集成联动门禁、巡更、车牌识别等系统，是集中监控项目的最佳选择。

才茂监控设备的应用领域

平安城市系统高清网络视频监控

金融银行业高清视频联网监控

机场、海关、边防安检高清视频网络监控

水利电力、移动基站系统无人值守高清视频网络监控

排污、环保监测、森林防火减灾高清视频网络监控

大中型连锁超市卖场联网监控

校园、工业园区、医院联网监控

才茂通信特色功能 模块化组件

管理中心端各个功能都可以细分为不同的模块实现(如：目录服务器、管理控制中心、网络报警电子地图服务器、网络视频存储服务器、网络数字矩阵服务器、网络解码服务器，流媒体转发服务器、网络代理服务器等)。采用不同的模块组合以适用于不同规模的监控系统。多用户核心认证管理

基于多用户认证管理技术，对某用户在网络中对任何设备的浏览、控制、管理权限和优先级的集中授权配置；在复杂网络条件下可实现多用户优先级和冲突检测。而以用户为核心更有利于用户在系统中的任意节点建立临时指挥中心，从容处理应对应急突发事件。

优先级和冲突检测;完善的集中用户认证管理模式和合理的优先级及冲突检测机制，所有用户通过认证服务器管理，实现集中的用户优先级，浏览控制权限集中配置管理。

统一编号;摄像机、报警设备和服务器统一授权编号及优先级管理，支持自动检索和批量添加。多种显示方式;支持物理设备浏览和虚拟分组浏览、支持双码流预览；支持局部放大；支持高清视频预览和电子变倍。

ePTZ：支持电子云台ePTZ控制、画中画、视频云台、鼠标变焦、触摸屏控制。

集中控制：云镜优先级控制，预置点、扫描线的调用；预置点巡航控制；云台控制锁定；远程重启及关机；远程手动启动录像。

远程管理;远程调用修改前端设备参数；提供远程软件自动升级服务；远程录像资料检索及备份；集中详细日志管理系统、查询和打印。

状态监测;通过心跳包检测对下属设备工作状态、网络连接等状态进行巡检监测并生成报表。集中电视墙管理;支持硬件和软件解码电视墙；支持对多台解码服务器主机的集中控制。

网络数字矩阵：支持拼接墙仿真模拟；支持前端任意通道图像的轮巡和组切调用、解码显示；支持模糊查询和检索；支持CCTV键盘控制和调用图像及报警。

多级管理：管理中心可级联，按级授权管理控制；支持客户端、IE和管理中心多种浏览控制方式。

实时对讲：管理中心、DVR/NVS主机和分控端双向语音（或文字）对讲及群呼。

报警和电子地图管理：多级电子地图显示；支持鹰眼地图；支持摄像机快速检索和地图定位；远程报警布、撤防；报警应答、联动预定义；多种声、光信号警示；提供报警联动其它系统和设备的接口。

流媒体视频转发：基于标准H.264的流媒体转发和多码流等技术，可以解决多用户多通道的交叉访问带来的网络带宽和中心系统负荷问题，最大限度保证系统运行稳定。

网络视频的分布存储/集中管理：支持录像资料的分布存储和集中管理，支持多机冗余备份，支持海量资料的智能检索备份。

支持异构网络：支持能够承载IP数据的各种网络（互联网、数据专线、卫星、无线微波等），支持跨路由器的远程监控；支持多播功能

多种功能联动接口：支持门禁、对讲、巡更、报警主机等多种接口整体联动 灵活的数据库管理：支持Access和SQL Server数据库，支持数据库备份及导入导出 双机热备：目录服务器和存储服务器均支持双机热备和冗余备份功能

超大断面隧道施工监控量测技术 篇7

重庆市轨道交通6号线2期工程重庆市北碚区是重庆市轨道交通规划“九线一环”中东南至西北方向的骨干线路, 6号线2期工程某站站前区间TBM调头段大断面隧道全长80 m, 洞顶埋深14~22 m, 最大断面尺寸为24.54 m×16.64 m, 断面面积为334.58 m2。初期支护为厚35 cm的喷射混凝土, 二次衬砌采用80 cm厚C40、P12模筑钢筋混凝土, 断面图如图1所示。

场地分布的地层为第四系全新统及侏罗系中统沙溪庙组地层, 岩层倾向285°, 折返线倾角为60°。隧道洞跨20.2 m, 洞高12.93 m, 隧道埋深18.5~20.9 m。表层由厚0.7~7.5 m的土层覆盖, 区间隧道围岩为中风化砂质泥岩和砂岩, 中风化围岩厚9.9~18.2 m, 为洞跨的0.5~0.9倍。围岩中主要发育2组裂隙, 呈块状结构, 纵波波速3 141~3 498 m/s, 岩体完整性系数0.67~0.76, 岩体较完整, 围岩基本级别判定为Ⅳ级, 中风化围岩厚度为围岩垂直压力计算高度的1.1~2.0倍, 属浅埋隧道。

2 监测目的和内容

轻轨暗挖段采用“新奥法”施工, 开挖施工是一个对岩土体扰动、岩体和支护协调变形的过程, 岩土体受到挤压或土体支撑力损失及土体固结均会引起地面隆起或沉降变化。为减少对环境的不利影响, 施工中必须引入信息化监测手段, 对围岩变形进行监测, 并及时向施工、监理、业主反馈监测信息, 以指导施工, 确保开挖面稳定, 正确控制掘进速度, 不断优化掘进施工参数, 从而有效控制岩土体沉降和变形, 减小对周边建筑物、道路及地下管线的影响。

监测的内容主要包括:地质及支护状况观察、水平净空收敛、拱顶下沉、地面沉降、围岩压力、锚杆轴力、爆破震动。

3 监测方法

3.1 地质及支护状况描述、洞内外观测

每次爆破后和初喷施工后通过肉眼观察、地质罗盘测量和锤击检查, 描述和记录围岩地质和支护结构状况:岩性、岩层产状、裂隙、地下水情况、围岩完整性与稳定性, 初期支护表面是否有裂隙或剥落及其状况, 有无锚杆被拉坏或垫板陷入围岩内部, 钢拱架有无压曲变形, 地表是否有底鼓现象等;从而判断围岩类别是否与设计相符[1]。

3.2 周边收敛与拱顶下沉量测

由于TBM调头段开挖断面大, 收敛仪及水准尺量程有限, 无法满足监测要求, 本项目尝试采用非接触量测方法。隧道爆破开挖后, 及时在隧道边墙、拱腰、拱顶布设监测点。在确定监测的断面隧道开挖或初喷后24 h内, 在隧道边墙、拱腰、拱顶部位埋设带铁片 (8 cm×8 cm) 的测桩, 在铁片上贴全站仪测量专用发光贴片。基准点分别设置在洞内和洞外 (用于校核) , 视线长度一般不大于30 m, 监测误差控制在1.0 mm以内 (高程误差0.7 mm) , 必要时采用冗余观测方法来提高监测精度。监测点布置见图2。

采用高精度莱卡全站仪 (TCA203) 进行洞内周边收敛和拱顶下沉量测[2,3], 监测频率见表1。

3.3 地表沉降量测

地表沉降观测点沿线路布置, 观测点间距根据轻轨埋深、掘进方法和隧道开挖宽度确定。在监测范围以外3~4倍洞径处设水准基点, 作为各观测点高程测量的基准, 从而计算出各观测点的下沉量[2,3]。

水准测量采用Topcon AT-G2型水准仪配合精密铟钢水准尺, 其标称精度为±0.02 mm, 监测频率见表1。

注:表中b为隧道开挖宽度, h0为隧道埋深。

3.4 围岩压力量测

在围岩与初期支护之间埋设土压力盒, 通过频率接收仪进行数据采集。每个代表性断面设1~2个测点。土压力计布设在围岩与初期支护之间, 应把测点埋设在具有代表性的关键断面上。埋设时, 先将土压力计固定在待测位置围岩, 再施作砼层, 不要使砼与压力盒之间有间隙, 保证压力盒受压面贴紧。

3.5 锚杆轴力

采用锚杆应力计 (钢弦式钢筋应力计) 监测锚杆内部不同位置的应力, 了解应力沿杆体的分布规律, 每根锚杆一般宜布置3~5个测点。

将钢弦式钢筋应力计进行串联组合, 每个钢弦式钢筋应力计是一个单元, 各单元之间以一个螺帽形式相连。每个钢筋应力计有1个出线孔, 测量线由出线孔引出, 再沿着锚杆引向钻孔外。为了减少测量线的干扰, 上一个钢筋应力计的测量线在经过下一个钢筋应力计时, 将二者的测量线合并成一条线, 继续向钻孔外引, 在遇到钢筋应力计时用同样的方法处理, 依次类推。测量线末端与分线器插头相连, 分线器上标记着每根芯线对应的钢筋应力计。量测时, 将插头插入分线器, 通过频率仪测读数据, 就可测出每个测点的钢筋应力计中的钢弦的频率变化, 由标定曲线, 可以得出锚杆各段相应的应力。

3.6 爆破振动监测

通过监测, 掌握爆破对需重点保护的既有建 (构) 筑物的影响程度, 用以修改钻爆设计, 保护建 (构) 筑物, 指导施工, 预报险情, 及时发现安全隐患并予以处理。

振动测试仪自动采集、存储相关数据。由于爆破振动效应随着传播距离的增大逐渐衰减, 因此每次测试时基本上是在离爆破点较近的测点进行测试。每次测试结束后, 立即对测试结果进行整理分析, 并参照监测数据, 结合隧道的埋深、周边建筑物的分布情况确定下一次爆破的参数、施工进度。

对每次采集到的数据, 即时输入计算机。采用测试软件, 分析振速、频率、加速度、频谱等各项指标。本项目地处闹市区, 建筑物的安全振动速度为1 cm/s, 当监测发现振速超限时, 应立即反馈施工现场, 调整爆破设计参数和开挖方法。

4 量测数据的整理与分析

4.1 测量结果

由于传统的水准仪和收敛仪无法量测超大断面围岩下沉和收敛, 本项目采用高精度莱卡全站TCA203。图3~图7分别为周边收敛、拱顶下沉、地表沉降、周岩压力、锚杆轴力随时间变化曲线图。图8为地表建筑物振动测试波形。

由图8可知, K60+941断面爆破施工时, 地表建筑物 (建设银行主行) 处的振速最大值为0.6 m/s, 小于本项目规定的1.0 m/s, 所以单纯从爆破振速参数看, K60+941断面开挖时的爆破设计参数是合理的。

4.2 数据分析

在现场量测中, 由于环境条件、人员素质、仪器设备等因素的影响, 必然会产生偶然误差, 现以隧道K60+941断面为例对周边收敛量测数据进行回归分析[4,5,6], 步骤如下:

(1) 回归方程的确定

进行回归分析的主要目的就是要依据实际测量数据收敛值u和时间t来推算未知参数A、B, 并进行线性相关的显著性检验;从而通过t值对最终变形量u值进行预测。

由数理统计和经验可知, 隧道变形模型大多为对数模型或指数模型, 根据图3 09-26以后的数据, 选取如下指数函数作为回归函数。

(2) 参数A、B的确定

利用最小二乘法推算参数A、B时, 有离差平方和, 为求得S的最小值, 分别对A、B求偏导数,

(r为相关系数) 。

利用指数函数对实测数据关系曲线进行回归计算, 得回归方程如下:, 经验算, r>0.9, 符合要求, 取t=∞, 得最终位移值u=56.35。

(3) 围岩变形稳定的判定

K60+941观测断面周边收敛值

(4) 二次衬砌支护时机选定

对K60+941观测断面收敛变形曲线进行回归方程分析, 由, 可以得出开挖施工10-06以后围岩收敛变形稳定, 可以满足施工二次衬砌的要求。

(5) 监测数据分析

K60+941~K60+945段于2012-08-30进行开挖, 揭露围岩为中风化砂质泥岩和砂岩, 裂隙较为发育, 呈块状结构, 有渗水现象, 局部呈滴水状, 稳定性较差, 此段以弱爆破方式开挖, 可能对地面建筑物产生影响。根据80 d的监控量测数据可以看出, 开挖初期围岩收敛变形不稳定, 为此增大观测频率, 达到1次/d, 观测发现09-21~09-26围岩变形初次趋于稳定, 但由于09-27邻近段落的爆破施工影响, 变形又有增大趋势, 直到10-06围岩收敛变形才基本稳定。

拱顶下沉、地表沉降、围岩压力和锚杆轴力的量测数据分析和周边收敛曲线图中均存在类似于周边收敛的初次稳定和二次稳定的现象, 故施工时应控制爆破用药量。从图3~图7可以看出10-05以后, 拱顶下沉曲线开始趋于稳定;地表下沉曲线于10-15以后开始趋于稳定;围岩压应变曲线在11-07后呈收敛趋势;锚杆应变于11-05以后趋于稳定。通过对多个监测断面的监测参数进行分析, 得出如下规律:一般情况下当围岩受到扰动 (如爆破开挖) 后, 洞内的拱顶下沉和周边收敛变形响应最快, 且达到稳定经历时间最短;随着隧道洞内临空面上发生的变形向上扩散, 地表沉降显现出来, 响应和稳定时间稍长;由于围岩体内发生了变形, 围岩压力和锚杆的轴力需要进行重新分布, 监测表明, 响应和稳定需要的时间最长。故在进行隧道监控量测时, 开挖初期需要密切关注拱顶下沉和周边收敛的变形情况, 当二者趋于稳定时, 尚不能停止监测, 可以适当减小监测频率, 但此时必须侧重对围岩压力和锚杆轴力的监测。

5 结论

为确保隧道施工期的安全, 在隧道施工时需对隧道地质及支护状况描述、洞内外观察, 周边收敛、拱顶下沉、地表沉降、围岩压力和锚杆轴力等进行量测。

本文通过回归分析给出了隧道二次衬砌施工时机的建议值, 并能够通过后期监测数据的验证。但是在分析过程中需要注意, 应强调相关系数, 要考虑置信水平和自由度。当变形没有突变时, 能较好地进行预测;当变形有突变时, 也可进行粗略预报, 误差较大一些。根据具体情况, 可以采用分段回归建模, 并注意分界点的判定。

摘要：轨道交通TBM调头段新奥法施工具有开挖断面大、变形控制要求高等特点, 常规的监控量测方法实施受限。文章介绍了全站仪非接触测量的方法, 借此判断围岩的变形情况并进行数据回归分析;同时还对地表沉降、围岩压力、锚杆轴力和爆破振动等进行了常规监测。在确保施工安全的同时, 判定实施二次衬砌支护的时机, 供类似超大断面隧道监测参考。

关键词：隧道工程,监控量测,回归分析,超大断面

参考文献

[1]DB11/490—2007地铁工程监控量测技术规范[S].

[2]GB 50308—2008城市轨道交通工程测量规范[S].

[3]陈龙飞, 金其坤.工程测量[M].上海:同济大学出版社, 1990.

[4]徐兮.分段回归在隧道沉降变形监测中的应用研究[J].测绘通报, 2007 (12) :18-20.

[5]杨金虎, 何刚, 陈庆.慈母山1号隧道进口地面沉降监测分析[J].公路交通技术, 2011 (1) :112-114.

隧道监控量测管理办法 篇8

摘要：连拱隧道在国内作为一个新兴的课题，尚处于由存在而论证其合理性的阶段。结合目前隧道工程建设监测工作的需要，对公路连拱隧道工程安全监测的设计、实施方法作了较为深入的研究；并对主要施工工艺以及施工动态的分析，再结合隧道施工可能对周围环境影响的分析，指导连拱隧道的信息化设计和施工，通过对连拱隧道主要施工工艺及施工控制的研究，拟解决隧道动态施工力学问题。关键词：公路隧道；施工；监控；测量 1公路隧道施工监控量测的必要性

隧道工程是一种特殊的工程结构体系。从岩体力学的角度看，它是处于与围岩相互作用的体系之中的结构物；从地质力学的角度看，它是处于千变万化的地质体之中的工程单元体。在这样的岩体或地质体中，隧道必将受到周围地质环境的强烈影响；从结构角度看，这种工程单元体是由周围地质休和各种支护结构构成，即： 隧道结构体系＝周围地质体＋支护结构 其形成过可作如下图1表述：

从隧道的这种复杂的力学发展过程，可以认识到以下两点：

第一，隧道工程如果作为一种工程结构物看待，它的受力特点与地面工程有很大的差别。由于隧道工程是处于千变万化的岩体之中，其所受外力是不明确的；

第二，隧道工程的成形过程，自始至终都存在着受力状态变化这一特性。即隧道从开挖起，一直到受力平衡和体系稳定，或者到结构受损，围岩内部结构一直是在变动，支护和衬砌的内力和外形也在变动之中。2公路隧道监测项目及量测要求 2.1公路隧道监测项目

施工监控量测的项目应根据隧道工程地质条件、围岩类别、围岩应力分布情况、隧道跨度、埋深、工程性质、开挖方法、支护类型等因素确定。2.2公路隧道监控量测要求

（1）能快速埋设测点，隧道在开挖过程中，开挖土作面四周两倍洞径范围内受开挖影响最大。测点一般是开挖后埋设的，为尽早获得围岩开挖初始阶段的变形动态，测点应紧靠工作面快速埋设，尽早量测。

（2）每一次量测数据所需时间应尽可能短。

（3）测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力。

（4）测试数据应准确可靠、直观，不必复杂计算即可直接应用。（5）测试元件在埋设后能长期有效工作，应有足够的精度。3公路隧道监控量测的实施分析

隧道工程监测的实施阶段就是进行仪器安装和测读的阶段，因此需要编制相应的监测工程施工组织设计，需要收集并分析监测工程设计文件、技术规范、仪器布置图等资料，进行现场考察，研究工程特点和施工条件，确定施工方案，编制进度计划。3.1量测基准值的确定

各种观测仪器的计算都是相对计算，所以每个仪器必须有个基准值。基准值就是仪器安装埋设后开始工作的观测值，基准值的确定是观测的主要环节之一。基准值确定的适当与否直接影响以后资料分析的正确性，由于确定不当会引起很大的误断。所以各量测项目应十分重视初读数的准确性，因为量测所得的初读数是判断施工安全的基准点。初读数的取得往往需要经过数次波动之后才能趋于稳定，测读时必须是连续三次测得的数值基本一致后才能将其定为初读数，否则应继续测读，直至满足要求为止。3.2围岩周边位移量测

围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为“收敛”，所谓围岩周边收敛位移量测主要是指对隧道内壁面两点间连线方向的位移的量测，此项量测称为“收敛”量测。收敛值为两次量测的距离之差。收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目，收敛值是最基本的量测数据，是判断围岩动态最主要的量测项目，必须量测准确，计一算无误。隧道工程施工比较强调围岩变形，因为岩体变形是应力性态变化的最直观反映，是隧道开挖时围岩动态、围岩条件、支护效果的综合体现，是在隧道全长进行的重要量测项目。此项目的量测结果可用以判断：周边围岩的稳定性；确定支护时间、推算位移速率、最终位移值、初期支护的妥当与否及衬砌、仰拱的灌注时间等。

初测观测断面应尽可能靠近开挖掌子面，距离不宜大于1.0m。应保证沿隧道轴线每类围岩至少有一个量测断面。一般情况下，洞口段和埋深小于两倍隧道宽度地段，间隔5～10m一个量测断面；其余地段可根据地质条件，按规范要求布设断面。对于地质条件好且收敛值稳定的隧道，可加大量测断面的间距；对于围岩较差，收敛值长期不稳定，开挖进度快或采用分部开挖法施工的隧道，可缩小量测断面的间距。测点的布置要优先考虑拱顶、拱座和边墙，若围岩局部有稳定性差的岩体，也应该设置测点，遇软弱夹层时，应在其上下盘设测点。围岩位移有绝对位移和相对位移之分。绝对位移是指隧道围岩或顶底板及侧端某一部位的实际移动值，其量测方法是在距测点较远的地方设置一基点（该基点坐标已知，且不再产生移动），然后定期用经纬仪自基点向实测点进行量测，根据前后两次观测所得的标高及方位变化，即可确定围岩的绝对位移量。

应当根据洞室跨度的不同和所要求的精度的不同来选择不同种类的收敛计。量测到的收敛值是指已知两测点间在某一时间段内距离的改变量，按下式计算： △u＝R1－R2△v＝△u/△t△t＝t1－t2 式中：△u，△v，△t--分别为收敛值、收敛速度、观测时间间隔； R1，R2，t1，t2--时刻观测值。

须指出，按上式计算的数值，前后两次观测时的量测方法应相同，必要时还需进行钢带尺刻度和温度的修正。3.3拱顶下沉量测

隧道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值，单位时间内拱顶下沉值称为拱顶下沉速度。拱顶下沉量测也属位移量测，对于埋深较浅、固结程度低的地层，水平成层的场合，这项量测比收敛值量测更为重要，其量测数据是判断支护效果，指导施工工序，保证施工质量和安全的最基本的资料。

拱顶下沉量的大小，可通过净空收敛观测值利用计算的方法而得到，根据测线A，B，C的实测值并利用三角形面积换算求得。3.4围岩内部位移量测

隧道围岩内部位移量测是通过钻孔位移计量测孔壁岩体不同深度的轴向位移。它不同于隧道围岩收敛观测，后者仅能测到洞室净空收敛变形，前者则能测到洞室围岩内不同深度上轴向变形。因此根据这些观测资料，可分析判断洞室围岩位移的变化范围和松弛范围，预测预报围岩稳定性，为修改锚杆支护参数提供重要依据。因此，隧道围岩内部位移量测的主要口的是为了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围，优化锚杆参数，指导施工。

实践证明，当隧道开挖后，岩体固有结构被破坏，块体间阻力削弱而变形松弛，坑道围岩应力重分布，坑道周边径向应力被释放，围岩内通常形成塑性区，一方面使应力不断地向围岩深部转移，另一方面又不断地向隧道方向变形并逐渐解除塑性区的应力。这种向隧道方向的变形，一般在开挖后24h内发展较快，而围岩开挖初始阶段的变形动态数据又在全部变形过程中占十分重要的地位，因此要求测点应尽快安装，并在下一循环开挖前获得初读数。围岩内部变形量测的设备，主要是使用位移计。当在钻孔内布置多个测点时，就能分别测出沿钻孔不同深度岩层的位移值。测点1的深度愈大，本身受开挖的影响愈小，所测出的位移值愈接近绝对值。围岩内位移的量测多在软弱、破碎或具有较大地质结构面的围岩内进行。这类围岩本身力学性质复杂，受力变形规律不易预测，支护比较困难。进行围岩内位移量测，可以比周边位移量测获取更多的地层信息，特别是有关围岩内的信息，对分析围岩的位移规律，并据此调整支护参数，或设计新的支护结构大有助益。

实用中，一般根据量测结果，先绘出位移-深度关系曲线（如图2）和位移-时间关系曲线（如图3）。

如果在两相邻测点间位移突然变化，则表明在此两点间很可能有不连续位移发生，即松弛围岩的界面在此两点之间，调整支参数时，如有可能则应使锚杆长度超出此两点。如果相邻测点间位移变化比较均匀，且最深测点仍有较大变形，则表明围岩受到扰动范围较大，仅靠调整锚杆长度一般难以解决支护问题；这时应采取综合治理措施，采用特殊的钢支撑加锚喷（挂网）等方案进行初期支护，并在必要时加大二次衬砌的强度与刚度。通过位移一时间曲线，如果掌握了围岩内部随时间变形的规律，则可更好地用于指导施工，如确定复喷的时间和二次衬砌的施工时间。

其他实施项目，如地表下沉及边坡滑移量测、锚杆力、接触应力、衬砌力量测等笔者在此不再冗述。参考文献