监控量测技术交底

施工单位: 中铁四局四公司 工程名称 结构名称 施工班组 交底内容： 1、详见附件：《马头塘隧道监控量测技术交底（附件）》 马头塘隧道 左右线 测量队 里程 图号 日期 ZK42+905~ZK43+940 YK42+915~YK43+867 2007-5-10 附图: 无

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马头塘隧道监控量测技术交底 马头塘隧道监控量测技术交底（附件）

第一节 量测的重要性

1、量测是对围岩动态监控的重要手段，是新奥法施工的重要组成部分。

1.1、马头塘隧道为三车道大跨度隧道，采用复合式衬砌型式，包括锚喷支护和模筑混凝土两部分组成。为了掌握施工中围岩稳定程度与支护受力变形的力学动态或信息，以判断设计、施工的安全与经济，并以量测来指导施工，有效控制支护变形，特制定本技术交底。

1.2、监控量测的目的具体包括：

1.2.1、通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态, 控制围岩变形。

1.2.2、用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工。

1.2.3、通过监控量测进行大跨隧道日常的施工管理。

1.2.4、通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。

第二节 量测内容

2.1、监控量测的内容主要根据隧道工程的地质条件、围岩级别、跨度、埋深、开挖方法和支护类型等综合确定。主要进行收敛量测，其次对开挖工作面的工程地质与水文地质观察和描述，对于判断围岩稳定性和预测开挖面前方的地质条件是十分重要的；开挖面附近初期支护状态的观察和裂缝描述，对直接判断围岩的稳定性和支护参数的检验也是不可缺少的，因此周边位移量测、拱顶下沉量测是量测的主要内容，对洞口等浅埋段进行地表沉降的观测也不可缺少。

第三节 量测部位和测点布置

3.1.1、对于隧道洞口属浅埋，风化强烈、软弱地段。量测间距控制在10M内，有效对围岩变形、下沉等进行量测，有效的指导施工。量测间隙时间适当加密：1-15d：2-3次/d，16d-1个月：1次/d，1-3个月：1-2次/周

3.1.2、随着开挖工作面离洞口越来越远，埋深越来越深，应根据工程地质和水文地质观察和描述，开挖面附近初期支护状态的观察和裂缝描述，布置量测点，对围岩地质较差地段加密量测点布置，加密量测间隙时间。

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马头塘隧道监控量测技术交底 3.1.3、地表下沉量测的测点应与净空水平收敛和拱部下沉量测点同一横断面上。 3.1.4、根据以上所述并结合马头塘隧道的实际情况，本隧道选择地表下沉、洞内外观察、净空水平收敛量测以及拱顶下沉量测,为日常施工管理提供有关数据资料。

3.1.5、地表下沉测点布置图如图一所示，拱顶下沉及水平收敛布置图如图二所示：

图二拱顶下沉和水平收敛测点布置图拱顶下沉监测点拱衬中心线拱顶下沉监测点

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马头塘隧道监控量测技术交底 监控量测方法及要求

量序测 项号 目 测 点 布 量测方法、工具及要求 置 量 测 频 率 备 注 浅埋段沿隧 采用精密水准仪和五米铝合道中线每隔金塔尺进行量测，仪器精度±5～10m布设0.1mm。测点应在开挖形成的一组测点，横地向间距范围为表1 沉度范围内为降 4m以外为深，h1：上半断面高度，D：8m，每个洞口隧道开挖宽度）。 至少布置一个 断面 1.洞外观察根据需要确洞定； 对围岩和支护作以下目视观察： 1.地质观察:岩性、结构面、产状的观察或描述.。 2.检查喷射混凝土有无裂损及发展，锚杆有无松动,钢架支护工作状况等，同时做好相应记录.。 每次爆破后，初次喷混凝土前.。 地质素描应贯穿整个隧道施工全过程，以便及时掌握围岩的工程性质，核对围岩分级，观察支护系统受力情况，为安全施工提供直观的必要的信息。 处或2D处开始量测（H：埋隧道两侧45量测，要从工作面前方H+h1/2—3天. 稳定。为了在开始下沉前进行/天；开挖后期：1次设测点 下沉之前埋设，一直测到下沉开挖初期：1—2次在开挖前提前及时埋内2.洞内观察 2 外2.1掌子面观观察； 察 2.2支护结构观察。 第 4 页 共 10 页

马头塘隧道监控量测技术交底 隧道起拱线左右两侧对净称空布水置平量3 收测地段可敛桩，根据需量每测 个量测断面设两个收敛要酌情设置测点。为掌握各级围岩位移变化规量测断面间距 采用全站仪进行量测。开挖后按要求迅速安装收敛桩并编号，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得大于24，而且在下一循环开挖前获变 形 速 度 （㎜量测断面量 距开挖工作面距离 (0~1)B 10～5 5～1 (1～2)B (2～5)B ＜1 1~ 2次/d 1次/d 1次/2d 为：V级围岩地段工安全与否及确定二次测频 衬砌施作时间的主要信率 息，是各项量测工作的重点。 本项量测是研究洞室变形规律，判断施取初读数，测点应牢固可靠，/d） 易于识别并妥为保护.。 ＞10 20m；IV级围岩地段40m；III级围岩地段70m；II级围岩＞5B 1次/周 注：B为隧道开挖宽度 律，应在各级围岩起始地段桩.。 增设量第 5 页 共 10 页

马头塘隧道监控量测技术交底 拱测拱顶顶设下一4 沉个量下测 沉桩。 测点处设固定桩并编号，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得大于24h，而且在下一循环开挖前获取初读数。 测结果具有同等重要的作用和意义。 断采用精密水准仪和收敛仪钢尺进行量测，在井底设一水准基点供洞内拱顶下沉量测用。喷射混凝土后应迅速在拱顶下沉量测的目的是了解围岩与结构共同作用情况，其量测结果与净空水平收敛量面。 第四节 量测数据的处理

4.1监测数据的分析及预测

取得监测数据后，要及时进行整理，绘制位移随时间或空间的变化曲线图。在取得足够数据后，还应根据散点图的数据分布情况，选择合适的函数，对监测结果进行回归，以预测该测点可能出现的最终位移值及结构的安全性，评价施工方法，确定工程措施。

4.1.1净空位移的测定（绘制位移u与时间t的关系曲线）。 4.1.2绘制位移u与开挖面距离L的关系曲线。

4.1.3绘制位移速度v与时间t的关系曲线。一般情况下，只绘制位移u与时间t的关系曲线即可，位移u与时间曲线是评价围岩稳定和确定二次衬砌时间的主要依据。 4.2监测数据的反馈

为确保监测结果质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均有计算机管理，并绘制测点位移变化曲线图。监测数据的反馈程序见下页图。

信息反馈修正设计，系指在隧道开挖后，根据施工信息，对施工前预设计所确定的结构形式、支护参数、预留变形量、施工工艺、施工方法以及各工序施作的时间等的检验和修正，是贯穿于整个施工过程的设计阶段。

施工信息是指施工观察、现场地质调查、现场监控量测等得到的数据和信息。施工信息是隧道开挖后围岩稳定性的动态反映，也是修正设计的依据。对各种信息进行综合分析、互相印证，对预设计参数修正和施工方法的改进是不可缺少的部分。

量测数据每天向第三方监测第一项目部提供，加强相互之间的沟通，及时反馈量测及分析数据。

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监测结果反馈程序图.

监测信息反馈程序图原施工设计马头塘隧道监控量测技术交底 现场施工监控量测监测设计资料调研量测结果的微机信息处理系统量测的回归分析量测结果的综合处理及反分析监测结果的综合评价报送设计和施工单位量测结果的形象化、具体化经济类比第 7 页 共 10 页

否施工方法或辅助施工措施结构安全性、经济性判断？理论分析甲方、规范要求等“围岩-结构”体系动态及现状分析说明、提交修正设计意见、建议反馈设计施工是否改变设计、施工方法是调整设计参数、改变设计新方案原施工设计马头塘隧道监控量测技术交底 第五节 量测资料的应用

5.1隧道周边允许位移值的制定

根据以往的成功经验，按《公路隧道施工技术规范》推荐的隧道周边允许位移对本隧道的拱顶下沉、净空收敛位移值进行管理（见下表）。

初期支护结构允许相对位移（%）

埋深 围岩级别 III IV V ＜50m 0.1～0.30 0.15～0.50 0.20～0.80 50～300m 0.20～0.50 0.40～1.20 0.60～1.60 ＞300m 0.40～1.20 0.80～2.00 1.00～3.00 注：①相对位移指实测位移值与两点间距离之比或拱顶下沉实测值与隧道宽度之比。 ②脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。

③本表所列数值可在施工过程中通过实测和资料累积作适当修正。

5.2监控量测项目的管理基准

为确保马头塘隧道的施工运营安全，根据《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94），同时参照《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》（TBJ108-92）的Ⅲ级管理，并配合位移速率作为监测管理基准，见表“位移管理等级” 、表“位移速率控制基准” 。

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级管理阶段则应注意加密监测次数；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。

变形管理等级

管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管理位移 U0＜Un/3 (Un /3) ≤U0 ≤(2 Un/3) U0＞(2 Un/3) 施工状态 可正常施工 应加强支护 应采取特殊措施 注：U0——实测变形值。 Un————允许变形值。

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位移速率控制基准

序号 监测项目 位移速率 （mm/d） 3 1 地表下沉 5 8 5 2 拱顶下沉 净空收敛 5．3施工信息的应用

5．3．1根据一个量测断面的施工信息综合分析处理结果，进行设计参数修正。 5．3．2隧道较长地段同级围岩设计参数的修正，特别是降低设计参数，必须以不少于三个断面的施工信息综合分析为依据。按修正后的设计参数进行开挖的地段，其设计参数的正确性和合理性应根据施工信息综合分析予以验证。

5．3．3信息反馈修正设计的内容 1）、施工方法变更的建议； 2）、施工工序的更改； 3）、预留变形量的修改或确认； 4）、设计参数的修改或确认； 5）、采用辅助施工措施的建议；

5．3．4当施工信息给出不稳定征兆时，应检查是否是由于工序不当所造成的。改变施工工序，如暂停开挖、及时喷锚、二次衬砌紧跟、仰拱及早封闭等，都可能促使支护结构趋于稳定。

5．4增强初期支护设计参数的确定。遇到下列情况之一，应立即采取补强措施，改变施工方法或设计参数，增强初期支护：

5．4．1隧道开挖后，工程地质和水文地质、围岩级别比预计的要差； 5．4．2喷射混凝土层裂缝多、裂缝大或不断发展；

8 10 施工情况 可正常施工 施工中应注意 加强支护或采取特殊措施 可正常施工 施工中应注意 加强支护或采取特殊措施 第 9 页 共 10 页

马头塘隧道监控量测技术交底 5．4．3实测位移值超过《铁路隧道新奥法指南》规定的允许值（见表“初期支护结构允许相对位移”）或类似条件下的隧道位移值；

5．4．4位移速率无明显下降，实测位移值已接近规定的允许值，位移量可能超过预留变形量；

5．4．5稳定性特征出现异常状态。

5．5降低初期支护设计参数的确定。遇到下列情况之一，应改变设计参数，适当降低初期支护：

5．5．1确认围岩级别、工程地质及水文地质条件比预计有明显好转或有具体工程类比；

5．5．2初期支护未全部完成，位移已收敛，达到施作二次衬砌的指标； 5．5．3初期支护全部施作完毕，位移量远小于表“初期支护结构允许相对位移”中规定允许位移值。

总之，量测在施工过程中是相当重要的，有熟悉量测工作的3～5人组成，在施工过程中各预埋测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，以确保现场监控量测工作的顺利进行。

详细内容参见：《马头塘隧道监控量测技术方案》

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