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1、新建铁路云桂线（云南段）站前工程一标段隧道施工监控量测实施细则编 制： 审 核： 批 准： 中铁隧道集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部二一年八月目 录1 编制依据22 工程概况及工程地质条件22.1工程概况22.2地形地貌22.3地层岩性22.4地质构造32.5水文地质32.6 不良地质、特殊岩土33 监控量测的目的34 监控量测管理及各方职责44.1 监控量测各方工作职责44.2 监控量测组织机构54.3 监控量测人员职责55 监控量测项目和频率75.1 必测项目75.2 选测项目75.3 量测频率86 监控量测实施及要求86.1净空变化量测86.2 拱顶下沉量测126.3 地表下沉量测1
2、36.4 钢架内力量测146.5 围岩压力量测146.6 爆破振动量测157 监控量测控制基准158 监测数据的处理、分析与信息反馈178.1 量测数据处理与分析178.2 监控量测信息反馈189 提交的监测成果资料2410 工程安全性评价及应对措施2511 监测管理质量保证措施261 总则为了及时了解掌握隧道施工过程中围岩的稳定状态和支护、衬砌的可靠程度，确保施工安全及隧道结构的长期稳定性，在隧道施工过程中，及时为隧道围岩级别变更、初期支护和二次衬砌的参数调整提供依据，为设计和施工决策管理服务，实现信息化施工管理。根据铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）、铁路隧道施工技术指南
3、、云桂铁路云南有限责任公司隧道施工监控量测实施细则、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2010120号）并结合本标段工程特点编制本细则。2 工程概况及工程地质条件2.1工程概况新建铁路云桂线（云南段）站前工程施工第1标段（土建）位于云南省文山州富宁县境内，起讫里程为：D2K291+420D2K352+612，全长61.192km。线路自D2K291+420引出，跨谷拉河设拥村谷拉河大桥，穿平途隧道、渭林隧道和平朗隧道，设平安1#、2#四线大桥、平安三线刚构中桥经平安越行站，再穿平安隧道、孟村隧道，设孟村大桥跨G323国道，再穿那坡隧道、平贯1#隧道后设平
4、洗双线大桥，穿平贯2#隧道后，设马内双线大桥，再穿富宁隧道至本标段终点D2K352+612。站前工程（不含铺轨）主要有路基1021m，隧道11座57499m，桥梁17座2672m，越行站1个；重点工程：平朗隧道（8840m）、孟村隧道（10002m）、那坡隧道（6451m）、富宁隧道（13748m）、拥村谷拉河大桥（364m）、马内大桥（352m）。2.2地形地貌本标段位于高原与盆地间的斜坡地带，即两大地貌单元的过渡区云南山地。沿线地形起伏剧烈，山势巍峨，重峦叠嶂，桥隧相连，工程极其复杂。2.3地层岩性沿线地层出露较为完全，自上元古界至新生界，除侏罗系未见外，其余时代地层皆有分布。上古生界除二
5、叠系上统地层为碎屑岩相外，余皆以碳酸盐岩为主；下古生界仅见于云南境内，其中寒武系地层以碳酸盐岩为主，而奥陶系和志留系地层多为碎屑岩相。中生界三叠系发育最为完全，尤以中三叠统为甚，沿线广泛分布，广西境内及云南境内丘北以东广大范围的三叠系地层均为碎屑岩；奥陶系地层仅局部可见。第三系在广西、云南各断陷盆地内发育良好，其下部多属红色碎屑岩建造，上部常含褐煤。第四系各类成因的松散堆积物广布全线，以河谷、盆地及低洼地带较为集中，且厚度甚大。2.4地质构造本标段处于南岭巨型复杂纬向构造带的西段与滇越巨型旋扭构造体系（或称文山巨型旋扭构造体系）的复合部位，构造线由北西向或北西西向逐渐变化为东西向、弧形及北东向
6、，主要的断裂构造为富宁那坡断裂。2.5水文地质本标段线路经过的地区主要河流为谷拉河：右江上游河段驮娘江的支流，在滇桂两省区边界，源于云南省富宁县东南山区，南流经城郊，穿过弄那后山山谷，沿滇桂两省边界东流，至富宁县剥隘乡界注入广西剥隘河，全长163km，流域面积984km2，流域多山，人烟稀少。沿线地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水及岩溶水三类。地下水一般对混凝土结构具硫酸盐侵蚀或酸性侵蚀，环境作用等级为H1H2和T1环境。2.6不良地质、特殊岩土不良地质：沿线地质构造复杂，岩体破碎，不良地质发育，主要有断层破碎带、危岩落石、岩溶、岩体风化破碎、软岩变形、地温、滑坡、岩堆、水库坍岸等不良地质现
7、象；特殊岩土：主要为软土、松软土、膨胀岩土、红黏土等。3 监控量测的目的监控量测是检验设计、施工是否合理和围岩、结构是否安全稳定的重要手段，它始终伴随着施工的全过程，是保证施工安全、指导施工作业的重要环节之一，应作为关键工序列入现场施工组织。隧道施工监控量测的目的是：（1）确保施工安全和结构的长期稳定性；（2）验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据；（3）确定二次衬砌施做时间；（4）监控工程对周围环境影响；（5）积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据；4 监控量测管理及各方职责4.1 监控量测各方工作职责(1)第三方监控量测单位工作职责根据隧道风险
8、等级和管理要求，成立相应的施工现场监控量测复核工作小组，配备专业监控量测人员和先进的监控量测设备（其中每个小组必须配备全断面扫描仪1 台，其它设备使用非接触量测设备），建立健全监控量测质量安全保证体系，对施工单位监控量测数据的真实性和准确性进行复核。抽检复核工作应采用非接触量测方法进行。编制月度监控量测复核工作计划，经总监理工程师审核，报建设单位备案，并加强与施工单位进行工作沟通，按标准开展监控量测复核工作。及时向施工、设计、监理和建设单位反馈监控量测复核成果。根据监控量测复核成果，开展隧道施工安全评估，及时向建设、施工、监理和设计单位反馈安全评估意见。第三方监控量测单位对施工单位监控量测工作
9、进行复核的频次为：级、级风险隧道不少于施工单位按规定进行监控量测的50%；一般隧道每月全面、全项目复核不少于1 遍。对施工单位监控量测测点布置、监控量测断面选择、监控量测频率及监控量测资料进行检查。对施工单位的监控量测人员进行业务指导和培训。按规定向建设、设计、施工和监理单位提报监控量测抽检复核及检查符合性报告。(2)项目部监控量测工作职责在建设单位的监督下，组织隧道施工监控量测工作招标，择优选择有资质和经验的第三方监控量测单位，对隧道施工监控量测工作进行抽检复核。根据隧道风险等级和管理要求，成立由项目部（局指挥部）统一管理的施工现场监控量测小组，配备专业监控量测人员和先进的监控量测设备（其中
10、每个小组必须配备全断面扫描仪1 台），建立健全监控量测质量安全保证体系，对监控量测数据的真实性和准确性负责。隧道施工监控量测应采用非接触量测方法进行。根据监控量测设计，编制隧道的监控量测实施细则，经单位项目技术负责人审核，报监理、建设单位批准后实施。负责按规定完成监控量测所需元器件的埋设工作，保证状态完好，并无偿提供第三方监控量测单位复核使用。为第三方监控量测单位提供工作条件，积极配合第三方监控量测单位完成复核工作。根据监控量测成果及时调整施工工艺或施工方法，并按规定程序做好报批。做好施工过程中监控量测测点的保护，对损坏的测点负责恢复。对监控量测工作质量开展自检自查，对各方检查发现的问题及时进
11、行整改。及时向第三方监控量测单位提供有效的监控量测实施细则。负责隧道监控量测工作的实施，对监控量测工作质量负责。第三方开展监控量测复核工作，不免除施工单位的质量、安全责任。4.2 监控量测组织机构在业主监督下招标选择有资质的第三方监测机构，对隧道施工监控量测进行复核和抽检，为统一管理本标段隧道监控量测工作，项目成立监控量测领导小组，领导小组由项目部总工任组长，工程部长、各分部（工区）总工任副组长。项目分部总工程师直接领导监控量测工作，工程部长负责指导、监督该项工作的开展情况。各分部（工区）成立监控量测实施小组，由分部（工区）抽调具有丰富量测经验的人员组成，负责各分部（工区）监控量测工作。监控量
12、测组织机构见图1。图1 监控量测组织机构4.3 监控量测人员职责（1）项目部总工程师负责现场监控量测协调管理，并定期组织召开相关会议，项目部工程部长负责指导、监督、检查现场监控量测工作进行情况，副组长负责组织监控量测工作的现场实施和数据处理。（2）监控量测实施小组人员职责各分部（工区）总工作为监控量测实施的主要负责人，负有督促、检查、指导职责。应经常深入施工现场，指导、帮助各量测小组开展监控量测工作。各分部（工区）总工应根据设计文件要求，制定量测方案，明确量测项目、内容及量测方法。负责做好量测资料的收集、归档和管理工作。各分部（工区）总工根据量测工作的需要，及时提供材料和设备计划，报相关领导审
13、批后，组织采购。加强各个小组量测仪器、设备的管理，定期进行标定，并建立健全仪器设备台帐。各分部（工区）工程部长协助各分部（工区）总工开展工作，对量测小组上报的量测数据、地质素描等应及时进行分析处理，绘制图表，原则上于当日18：00之前将各量测小组上报的日报及时上报项目各生产部门及相关领导。每周出监控量测周报，周报资料应由工程部部长复核，总工审核后以技术交底的形式下发到各架子队，便于各架子队领队指导现场施工。数据处理应有分析结果、施工建议、对应措施等内容。由各分部工程部长负责每天在早交班会上通报上一天的量测结果，以及隧道开挖掌子面的地质情况（含岩性、裂隙发育程度、渗漏水情况及地表构筑物情况等），
14、并提出合理化建议以及应采取的施工措施。(3)各小组人员职责按照设计文件、量测方案的要求，组织小组技术人员及时埋设量测点，进行数据的采集、观测。各小组一般应于当天下午17：00 之前将数据提交工程部，由工程部主管工程师负责进行数据分析处理。在围岩软弱或变化较大时，应加大量测频率，上报时间和频次由工程部另行确定。量测小组技术人员应做好量测桩点的保护工作，并进行标示，根据本小组的实际情况，可制定桩点保护办法。同时对当天的量测数据应及时归档整理，建立健全量测资料台帐。各量测小组组长对所上报的各种资料（包括量测、地质素描资料）的真实性、及时性负责，确保资料真实可靠、完整有效。并按照仪器使用管理规定，加强
15、各种量测、量测仪器的使用和管理，确保仪器精度满足要求。5 监控量测项目和频率隧道施工监控量测旨在收集可反映施工过程中围岩动态的信息，据以判定隧道围岩的稳定状态，以及所设计支护结构参数和施工的合理性，因此，监控量测项目可分为必测项目和选测项目。5.1 必测项目必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目，是为了在设计施工中确保围岩稳定、判断支护结构工作状态、指导设计施工的经常性量测。必测项目在本标段11座隧道施工中均需进行，具体内容如下：（1）隧道内、外观察。（2）拱顶下沉。（3）净空变化。（4）隧道浅埋段的地表沉降。5.2 选测项目选测项目是对一些有特殊意义和具有代表性的区段进行补充测试，以求更
16、深入地了解围岩的松弛范围和稳定状态以及喷锚支护的效果，为未开挖区段的设计和施工积累现场资料。选测项目主要有围岩压力、钢架内力、喷混凝土内力、二次衬砌内力、初期支护与二次衬砌间接触压力、锚杆轴力、围岩内部位移、隧底隆起、爆破震动、孔隙水压力、水量等，选测项目根据设计文件进行确定，根据地质情况在平朗隧道、平安隧道、孟村隧道、那坡隧道、富宁隧道中有针对性的选择。爆破振动量测在洞口有危岩落石及隧道洞口周边有建筑物的隧道进行。富宁隧道是一级高风险隧道，是整个标段施工监测的重中之重，应加强监控量测工作。本标段拟选择的监控量测项目及仪器见表1。表1 隧道现场监控量测项目监测项目名称主要方法和设备监控目的备注
17、洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪直观观察地质状况和支护结构稳定情况必测隧道周边位移收敛量测全站仪、全断面扫描仪等获得隧道周边位移随时间和掌子面前移的变化，并作为判断支护稳定或位移反分析的依据必测拱顶下沉量测全站仪等获得隧道顶部位移随时间和掌子面前移的变化，并作为判断支护稳定或异常现象的依据必测浅埋地段地表下沉量测精密水准仪，铟钢尺获得浅埋段隧道地表沉陷量值，为控制地表沉降提供信息必测围岩压力量测压力盒，频率接收仪测试衬砌承受压力，为设计衬砌提供荷载值，为长期观察结构稳定性，提供量测数据选测钢架内力量测钢筋应力计，频率接收仪量测钢架内力，为评价钢架作用、安装质量提供数据，也为结构设计提供实
18、测依据选测爆破振动量测振动传感器、记录仪爆破振动速度和加速度的监测通过爆破振动记录仪自动记录，分析振动波形和衰减规律。选测5.3 量测频率监控量测频率根据监测数据的变化情况而定，一般每断面量测频率和周期见下表2。表2 隧道现场监控量测频率和周期项目量测仪器设备量测时间间隔115天1630天13月3月以上围岩及支护状况观察目测、数码相机、地质罗盘等开挖面每次开挖后进行已施工地段喷混凝土、锚杆、钢架1次/天地表沉降精密水准仪，铟钢尺 开挖面离量测面2B时，2次/天开挖面离量测面5B，1次/2天 开挖面离量测面5B时，1次/周拱顶下沉全站仪等2次/天1次/2天12次/周2次/月周边收敛全站仪、断面扫
19、描仪等同上围岩与支护间压力压力盒，频率接收仪1次/天1次/2天12次/周2次/月格栅主筋内力钢筋应力计，频率接收仪1次/天1次/2天12次/周2次/月爆破振动量测UBOX-5016- （四通道）爆破振动智能监测仪每次爆破时进行（根据地质情况有选择的实施）结构混凝土裂缝观察读数显微镜，钢尺根据需要进行其它根据实际情况和要求进行注：B为隧道开挖宽度。6 监控量测实施及要求6.1净空变化量测隧道内壁面两点连线方向的相对位移称为周边收敛。收敛值为两次量测的距离之差，它能反映洞室的工作状态和受力性状。6.1.1量测设计净空变化量测的设计包括：仪器选择、断面间距、量测频率、测线布置、量测点埋设。（1）仪器
20、选择：采用全站仪或断面扫描仪。（2）量测断面间距：一般情况下，洞口段和埋深小于两倍隧道宽度地段，间隔510m一个量测断面；其余地段可根据地质条件具体确定，并应满足铁路隧道监控量测技术规程（TB 10121一2007）的要求（见表3）。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；对于地质条件较差，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。具体量测断面桩号可根据实际情况作适当调整。另根据铁道部文件 铁建设2010120号 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，隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距：级围岩不得大于10m，级围
21、岩不得大于5m。故围岩按10m间距、级围岩按5m间距设置量测断面。本标段隧道量测断面间距安排严格按照表3要求布置。表3 量测断面间距控制表围岩级别量测断面间距（m）5103050视情况确定（3）量测频率：一般情况下，考虑测线位移速率、距工作面距离，按下表4取值确定量测频率。当地质条件变差或量测值出现异常，量测频率加大，必要时每25小时量测一次。当变形稳定时，可适当降低量测频率。当同一断面内各测线变形速度不同时，以产生最大变形速度的测线确定全断面的量测频率。表4 量测频率控制表位移速度（mm/d）监测断面距开挖面距离（m）监控量测频率5（01）B2次/d15（12）B1次/d0.51（25）B1
22、次/23d0.20.51次/3d0.25B1次/7d注：B为隧道宽度（4）收敛测线布置。测线布置和数量与地质条件、开挖方法、位移速度有关。一般可按表5 和图2所示测线布置。项目开展后再依情况调整。一般地段应采用23条测线，但拱脚处必须有一条水平测线。若位移值较大或偏压显著，可同时进行绝对位移量测。水平净空收敛，拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等监控必测项目，应设置在同一断面。表5 净空变化量测测线数双侧壁导坑法施工时测线测点布置 CRD法施工时测线测点布置台阶法施工测线布置图 全断面法施工时测线测点布置图右3左3右2左2右1左1隧道中线拱顶测点三台阶法测点和测线布置图图2 拱顶下沉和隧道周边收敛
23、侧线布置图（5）量测点埋设。为达到量测仪器安设快（爆破后24小时内读取初读数）与近（距掌子面2米左右）的要求。（6）量测期的确定。在变形量小的洞室（开挖后一个月内变形收敛），当变形收敛至一定值后，再以1次/日的频率测一周时间，观测其稳定状态；在变形量大的洞室中（开挖后二个月以上时间，变形仍不收敛），直至变形收敛至一定数值后，再以2次/日的频率测二周，以便确认变形是否稳定，直至二衬施做后结束。（7）监控量测点的样式：沉降观测、收敛观测均采用无尺量测，其测点样式见下图3。图3 无尺量测测点式样6.1.2量测数据的读取与记录量测数据的读取需注意以下事项：更换量测点时，量测仪器和温度计必须在洞内放置3
24、0分钟后才能进行量测，以便保证温度修正量达到一定的精度。量测前首先需检查测点是否有被破坏、松动、弯曲等现象，如出现上述情况，要研究补救措施。其次将原始记录及时整理成正式记录。对每一量测断面内的每一条测线，整理后的量测资料应包括：原始记录表及实际测点布置图；位移随时间以及开挖面距离的变化图；位移速度、位移加速度随时间以及开挖面距离的变化图。将每日的记录汇入日报表，整理的图表应及时进行数据处理或回归分析，推求最终位移和位移变化规律，以便指导施工。6.1.3全站仪非接触量测全站仪非接触监测系统，是在极坐标量测系统的基础上，结合机载软件和数据分析，对隧道净空变形有效、快速监测的量测系统。为了满足隧道变
25、形监测的需要，全站仪的精度可选择测角精度1、分辨力为0.1，而测距精度为1+110-6、分辨力0.1mm。这样，对于几十米长的隧道范围内观测点，其定位精度用12个测回可选10-1mm级。也可选择测角精度2、测距精度为2+210-6的全站仪，但须增加测回数。配合全站仪使用的反射片是一种具有反射性能的反射膜片，反射膜片由丙烯酸脂制成，背部为不干胶，厚度为0.28mm，呈银灰色，大小根据测距选择。监测时测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上。量测方法包括自由设站和固定设站两种。6.2 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。对于埋深较浅、固结程度低的地层，水平成层的隧
26、道，这项量测比收敛量测更为重要，其量测数据是确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序，预防拱顶崩塌，保证施工质量和安全的最基本的资料。水平净空变化、拱顶下沉量测必须在每次开挖后8小时内且在下一循环开挖前读取初读数，最迟不得超过12小时。拱顶下沉量测应与水平净空变化量测在同一量测断面内进行。当地质条件复杂,下沉量或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。在避免被爆破作业破坏的前提下，测点应尽可能靠近工作面埋设，一般距离为510m，并且应牢固可靠，易于保护、识别，量测断面用红油漆标识。拱顶下沉量测后视点必须埋设在稳定岩面上,并和洞、内外水准点建立联系。每个断面布置13个测点
27、，测点设在拱顶中心及其附近，监测起点设置在二次衬砌设计标高位置，见洞室周边位移测线布置图。6.3 地表下沉量测浅埋隧道和隧道的洞口段通常处于埋深较浅、围岩破碎、自稳时间短、固结程度低的地层，施工方法不妥极易发生冒顶塌方或地表沉陷，危及施工安全。因此，这项量测在洞口施工段十分重要，其量测数据是确认围岩的稳定性、判断支护效果、指导施工工序、预防洞口崩塌、保证施工质量和安全的最基本的资料。地表下沉采用水准仪、塔尺量测。测试精度为1mm。并且要求地表下沉量测必须在隧道开挖之前进行。浅埋隧道（H02B，H0隧道埋深，B隧道最大开挖宽度）地表下沉量测断面布置与洞内水平净空变化、拱顶下沉在同一横断面内；当地
28、表有建筑物时，应在建筑物周围增设下沉测点。一般情况下，地表沉降测点纵向间距应按表6要求布置。表6 地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（m）2BH02.5B2050BH02B1020H0B510注：H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。地表沉降测点横向间距为25m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于Ho + B，地表有控制性建(构)筑物时，量测范围应适当加宽。其测点布置如图4所示。图4 地表下沉测点布置图测点按普通水准点埋设，每断面施设711个测点，监测范围在隧道开挖影响范围以外。（隧道开挖影响范围计算公式：D=B+2htan(45-/2)，D 开挖影响范围；
29、B隧道开挖宽度；h隧道开挖高度；围岩内摩擦角）；地表下沉量测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。地表下沉量测频率根据表4确定。6.4 钢架内力量测如果隧道围岩较差，尤其是在浅埋、偏压隧道中，早期围岩压力增长较快，需要提高初期支护的强度和刚度时，隧道开挖后常需要采用各种钢架进行支护。通过对钢架内力的量测，可知钢架的实际工作状态，从钢架的性能曲线上可以确定在此压力作用下钢架所具有的安全系数，视具体情况确定是否需要采用加固措施。目前型钢支撑应力量测多采用振弦式表面应变计，格栅支撑应力量测多采用振弦式钢筋应力计。这些量测元件具有体积小，质量轻，结构简
30、单灵活，安装方便，对被测介质影响小等优点。本次量测也将采用振弦式应力计进行量测。在埋设时，应注意对测试元件、测线的保护，防止由于埋设不当而使元件不能正常工作，或者埋设后测线被扯断。应力、应变计的观测频率在埋设初期观测频率较高，后期观测频率较低。观测时，根据具体情况及要求，定期进行量测；每次每个测点的量测不少于3次，力求量测数据可靠、稳定。6.5 围岩压力量测量测作用于喷层和岩土体之间的径向接触应力及初支与二衬间的径向接触应力。量测仪器采用振弦式压力盒及VW-1型频率接收仪。（1）测点埋设应把测点布设在具有代表性的隧道断面的关键部位上（如拱顶、拱腰、拱脚、边墙仰拱等）。每一断面宜布置1014个测
31、点，并对各测点逐一进行编号。压力盒埋设，要使压力盒的受压面向着围岩。根据实际围岩情况，采取适当方法将压力盒固定在岩面。再谨慎施作喷砼层。不要使喷砼与压力盒之间有间隙。保证围岩与压力盒受压面贴紧。（2）量测计算根据每次所测得的各测点电信号频率，可依据压力计的频率-压力标定曲线来直接换算出相应的压力值。（3）数据处理与分析根据压力值绘制压应力-时间曲线图和压应力-随开挖距离的曲线变化图，在隧道横断面图上按不同的施工阶段，以一定的比例把压力值点画在各压力盒分布位置，并以连线的形式将各点连接起来，绘制隧道围岩压力分布形态图。6.6 爆破振动量测本标段测试爆破振动目的是为了确保工程周边建筑物的安全以及控
32、制洞口危石，防止边坡滑坡，及时调整控爆参数，将爆破振动速控制在安全范围内；为类似工程爆破施工积累经验。本标段爆破振动量测仪器采用爆破振动监测仪。7 监控量测控制基准（1）监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等，应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性，以及周围建(构)筑物特点和重要性等因素制定。（2）隧道初期支护极限相对位移可参照表7和表8选用。表7 跨度B7m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h (m)h5050h300300h500拱脚水平相对净空变化(%)-0. 20-0. 600. 10-0. 500. 40-0. 700. 60-1. 500. 20-
33、0. 700. 50-2. 602. 40-3. 500. 30-1. 000. 80-3. 503. 00-5. 0拱顶相对下沉(%)-0. 01-0. 050. 04-0. 080. 0 1 - 0. 040. 03-0. 110. 10 - 0. 250. 03-0. 070. 06 - 0. 150. 10-0. 600. 06-0. 120. 10-0. 600. 50-1. 20注：1 本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。2 拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比，拱
34、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。3 墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.2一1.3后采用。表8 跨度7mB12m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h (m)h5050h300300h500拱脚水平相对净空变化(%)-0. 0l - 0. 030. 0 1-0. 080. 03-0. 100. 08 - 0. 400. 30 -0. 600.10-0.300. 20-0. 800. 70-1. 200. 20-0. 500. 40-2. 001. 80-3. 00拱顶相对下沉(%)-0. 03-0. 060. 05-0. 120.
35、03 - 0. 060. 04-0. 150. 12 - 0. 300. 06 - 0. 100. 08-0. 400. 30 - 0. 800. 08 - 0. 160. 14-1. 100. 80-1. 40注:1本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。表列数值可以在施工中通过实测资料积累作适当的修正。 2拱脚水平相对净空变化指拱脚测点间净空水平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。 3初期支护墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.11.2后采用。（3）位移控制基准。位移控制
36、基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按表9要求确定。表9 位移控制基准类别距开挖面1B (U1B)距开挖面2B ( U2B )距开挖面较远允许值65% Uo90% Uo100% Uo注:B为隧道开挖宽度，U。为极限相对位移值。（4）位移管理等级及应对措施。根据位移控制基准，可按表10分为三个管理等级并确定应对措施。表10 位移控制基准及应对措施管理等级距开挖面1B距开挖面2B应对措施UU1B /3UU2B /3正常施工U1B /3U2U1B /3U2B /3U2U2B /3综合评价设计施工措施，加强监控量测，必要时采取相应工程对策U2U1B /3U2U2B /3暂停施工，采取相
37、应工程对策注：U为实测位移值根据位移变化速度来判断，变形速度是由大变小的递减过程，从变形曲线可分为三个阶段：变形急剧增长阶段：变形速度大于1mm/d，应加强初期支护系统； 变形缓慢增长阶段：变形速度0.21mm/d； 围岩基本稳定阶段；变形速度小于0.2mm/d；根据位移时态曲线的形态来判别，由于岩体的流变特性，岩体破坏前变形曲线可分为三个阶段： 基本稳定区，主要标志为变形速率逐渐下降，即UU03，该区亦称“一次蠕变区”，表明围岩趋于稳定； 过渡区，变形速率保持不变，U0/3U2U0/3，该区亦称“二次蠕变区”，表明围岩向不稳定状态发展，须发出警告，加强支护系统。 破坏区，变形速率逐渐增大，即
38、U（2U0/3），亦称“三次蠕变区”，表明围岩已进入危险状态，须立即停工，进行加固。（5）量测结束标准各项量测作业均应持续到变形基本稳定后，再以1次/7d的量测频率测2-3周后结束，要求净空收敛和拱顶下沉变形基本稳定时的变形速率0.2mm/d。8 监测数据的处理、分析与信息反馈8.1 量测数据处理与分析现场量测的原始数据具有一定的离散性，其中包含着量测误差甚至测试错误。为确认量测结果的可靠程度，获得围岩变形、支护受力等随时间、空间变化的规律，及在工程中信息化指导设计施工，需进行数据处理。进行现场监控量测，取得量测数据后，监测人员及时整理分析量测数据，并结合施工步骤、支护等进行分析判断，将实测数
39、据与允许值进行比较，具体的处理方法为：（1）根据仪器特点进行温度校正后，计算位移值；（2）绘制位移-时间图，位移速度-时间图，位移加速度-时间图；（3）用回归分析推算位移趋势，分析速率变化、加速度变化趋势。（4）对量测数据处理结果分析判断，及时提交量测结果。（5）监控量测资料的整理分析完成现场量测和数据采集后，应及时对现场观测所得的资料加以整理，编制成图表和说明，使它成为便于使用的成果;量测资料保存在施工现场,以便于核查。具体步骤和内容如下：核查各项原始记录，检查监测值的正确性；对各种观测值按时间逐点填写观测数值表；绘制各种变形过程线或变形分布图； 根据数据整理结果对初期支护的时态曲线应进行回
40、归分析，预测可能出现的最大值和变化速度。当曲线出现异常时，应及时分析原因，根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。表11 量测数据整理明细表序号量测项目名称数据整理内容1拱脚水平相对净空变化、拱顶相对下沉绘制位移(u)时间(t)的关系曲线绘制位移(u)距开挖距离(l)的关系曲线2地表下沉绘制地表下沉位移(u)时间(t)的关系曲线绘制位移(u)距开挖距离(l)的关系曲线 监控量测数据可采用指数模型、对数模型、双曲线模型、分段函数、经验公式等进行分析，并预测最终值（应选取与实测数据散点图最相近的模型进行分析预测）。分析图表如下收敛速率分析图累计收敛值分析图沉降速率时间关系
41、分析图累计沉降值-时间关系图收敛值-距掌子面距离关系图对实际测得的数据，利用计算机进行指数、对数、双曲线其中最合适的一种形式进行计算分析，并进行预测。如上图实测数据在正常预测曲线附近分部时则说明隧道围岩变形正常，当实测数据曲线出现反弯点时，则说明围岩变形出现异常性速率开始变大，需采取加强支护措施。8.2 监控量测信息反馈（1）监控分析结果反馈与应用围岩的稳定性应根据量测结果综合判定：根据位移值确定。初期支护达到基本稳定的条件:实测最大位移值或回归预测最大位移值应不大于表9所列极限相对位移值的2/3，并按表10进行变形管理。根据位移变化速度确定。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时，围岩处于急
42、剧变形状态，应加强初期支护系统；当隧道净空收敛值的速度明显下降，收敛量已达总收敛量的80%90%，且净空变化速度小于0.2mm/d时(隧道经验认为水平收敛速度小于0.2mm/d或拱顶位移速度小于0.15mm/d)时，围岩达到基本稳定，此时可进行二次衬砌；在浅埋地段，及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应采用其它指标判别。根据围岩位移时态曲线的形态来判别：当围岩位移速度不断下降时（du2/d2t0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。监控量测的分析结果和建议必须第一时间反馈给项目分部和工区总工程师，以便及时指导施工，当量测表明存在塌方、突水突泥等可能时，应及时报项目部总工程师。施工监控量测
43、信息流程。隧道施工监控量测与反馈流程见图4。原施工设计监控量测现场施工监测设计资料调研量测结果的微机信息处理系统A项量测的回归分析监测结果的综合评价量测结果的形象化、具体化报送设计和施工单位结构安全性、经济性判断经济类比理论分析甲方、规范要求“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、施工方法新设计方案调整设计参数、施工方法或辅助措施B项量测的应力应变动态分析量测结果的综合处理及反馈分析否是图4 监控量测信息反馈程序框图设立监控量测组，监控量测组的监测数据均由计算机管理，并与工区总工计算机通过局域网进行内部快速传递，从而做到每日监测结果的及时上报。如有变
44、形超过管理标准，则由工区总工根据相关要求制定对策，通过调度命令直接传达到工作面执行，并同时通过电话及其它方式通知驻地监理、分部总工和经理、设计单位，并由分部总工和经理决定是否上报局项目部总工和经理。周报、月报则通过书面形式上报局项目部总工，由局项目部按期向施工监理、设计单位和业主单位提交监测报告，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图，和对施工情况进行评价并提出施工建议。（2）监控量测工作安排监控量测工作日程安排。施工监控量测工作进度与隧道施工进度紧密相关，要根据施工顺序步骤，对隧道进行监测工作。监控量测人员进场后，着手准备监控量测设备、标定及本隧道监控量测的相关准备工作。表12 监控量测工作日程安排表工作阶段工作内容备注项目总体规划及测试设备的准备对监控量测方案进行细化，编写施工监控量测实施计划设备标定测试设备的安装仪器安装与调试准备监控量测必要的数据及相关工作施工过程的监控隧道内目测观查施工过程围岩稳定性预测分析施工过程支护稳定性预测分析向业主进行阶段性监控量测结论的汇报完成监控工作提交监控量测总报告重点工作。除作好
