高速公路隧道监控量测方案
一、概 况
本标段位于达州境内通川区蒲家镇，线路起于A隧道中部K100+080，止于B隧道出口K104+400，全长4.32公里。本标段全线有A、B两座隧道，4个掘进口，共计3010m（分离式），其中Ⅴ级围岩419m，Ⅳ级围岩1940m，Ⅲ级围岩580m，明洞71m。
隧道单洞净宽为10.25m，净高为5.0m。隧道洞口段结合地形、地质情况设置了长度不等的明洞，明洞采用钢筋混凝土结构。魏家山隧道两隧间距由洞口3.5m加宽至31.6m，洞口段为小净距段。
隧道洞身段衬砌均按新奥法原理设计，采用柔性支护体系结构的复合式衬砌，即以系统锚杆、喷射混凝土、钢筋网、钢架等为初期支护，超前注浆小导管、超前锚管等为施工辅助措施，充分发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。二次衬砌采用钢筋混凝土或模筑素混凝土，二次衬砌抗渗等级不低于S6。
隧道衬砌类型见下表所示：
围岩部位 A隧道左线(1011m) K100+080～ZK101+091 A隧道右线(979m) K100+080～K101+059 B隧道左线(506m) K103+876～ZK104+382 B隧道右线(514m) K103+880～K104+394 明洞 Ⅲ Ⅳ加强 Ⅳ Ⅳ停 Ⅴ浅 Ⅴ偏 Ⅴ小40 40 87 160 74 加强 φ108大φ22φ42单管棚 药卷层 超前支护 锚杆 小导管 20 20 30 35 330 320 689 619 131 125 12 10 15 34 290 102 518 290 120 470 330 320 49 49 二、监测目的
本标段隧道采用新奥法设计施工，为了确保施工期间周围环境及结构
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自身的施工安全及监测各施工阶段施工动态，经对量测数据的分析处理与必要的计算和判断，掌握围岩动态，确保施工安全，并为调整初期支护参数、确定二次衬砌和仰拱的施作时间提供信息。
通过监控量测达到以下目的：
1）监视围岩应力和变形情况，保证支护结构稳定、地表建筑和地下
管线的安全。
2）提供判断围岩和初期支护基本稳定的依据。
3）通过监控量测，了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以
便及时调整施工方法，保证施工安全。
4）通过量测数据的分析，掌握围岩稳定性的变化规律， 为修改或确认支护结构设计参数提供依据，确定后续工序的安排。
三、编制依据
1、《建筑变形测量规范》JGJ8-07
2、《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009 3、隧道施工监控量测设计图 四、 量测项目、方法及频率
本隧道设计要求监测项目包括：洞内（外）地质及支护状态观测、周边位移量测、拱顶下沉量测、地表下沉量测、洞口小净距段监测5个必测项目。洞内每断面预计埋点7个，小净距≤0.75B段每断面预计加埋点4个（第2、4观测项），压力盒5个（第5、7观测项）；0.75B≥小净距≤1.5B段每断面预计加埋点3个，每5～50米根据实际情况确定一个观测断面，拱顶地表下沉需埋设三断面26个点，洞口段埋设压力盒25个。具体预埋点桩号见附表：《A隧道洞内监控点预埋里程表》、《B隧道洞内监控点预埋里程表》。 （一）隧道洞内、外观测：
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观测方法：地质观测、地质素描、地质罗盘，数码摄像。 指观测工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、段层分部和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观测后绘制开挖工作面略图(隧道地质描述记录表),填写工作面状态记录表以及围岩类别判定卡。对已施工区段的观测每天至少进行一次,最好是在爆破后。 （1）洞内观察：分为开挖工作面观察和初期支护完成段观察。 a.开挖面观察每次开挖后进行一次，如工程地质与水文情况无变化，每日一次，观察后形成记录（隧道地质描述记录表）。 开挖后主要进行的观察项目包括： ①地层、岩石分布，岩层走向、倾角； ②节理裂隙发育程度，方向及频率； ③涌水情况，水的位置、涌水量、水压等； ④坍塌位置及形态。
b.初期支护完成段的观察每天进行一次，并形成观察记录。初期支护段围岩观测项目包括：
①是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象，灌浆是否饱满； ②喷混凝土厚度，是否发生裂隙和剥离或剪切破坏，裂隙发生位置、宽度、长度；
③钢拱架位置是否正确、有无被压变形，背后回填材料，是否饱满。 （2）洞外观察主要针对洞口浅埋段段施工，其观察项目包括洞口地表情况、
地表沉陷、边坡及仰坡的稳定情况、地表水渗透情况。每3天观测一次，特殊情况时每天一次，形成观察记录并即时反馈给相关部门。 （二）周边位移量观测：观测隧道断面的收敛情况。
埋点方法： ①每5～50米一个断面，洞口浅埋段每10米一断面，每断面2对测线。洞内深埋段20～40米一断面，全断面开挖时每段面改为
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1对测线，对特殊地段适当加密监测点如车行、人行横洞，沉降量大的地段。
②埋点距开挖工作面应小于2m，测点埋设后，第一次测量时间应在上次爆破后24小时之内进行，且在下一循环开挖前完成初次测量。
观测方法：水平净空量测使用专用收敛计进行，采用收敛仪量距的方式，精确至0.01mm。初次量测，应反复测读，当连续量测3次并最终确定为初读数。
观测频率见下表所示：
位移速度（mm/d） ≥5 1～5 0.5～1 0.2～0.5 ＜0.2 量测断面距开挖工作面的距离 （0-1）B （1-2）B （2-5）B －－ ＞5 B 注：B表示隧道开挖宽度 测量频率 （2～3）次/d 1次/d 1次/（2～3）次/d 1次/3d 1次/（3-7）d （三）拱顶下沉量测：观测隧道顶部下沉情况。
埋点方法：同周边位移量观测点的埋设，拱顶下沉与水平净空量测埋点同步进行，两者的测点设于同一横断面内。
观测方法：从拱顶悬吊钢尺，用精密水准仪带测微轮记录数据，位数
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至0.01mm。计算拱顶点高程。
观测频率：同周边位移量观测方法。 点位布置下图所示：
（四）地表下沉量测：通常Ⅰ～Ⅲ类围岩为软弱破碎岩层，其稳定性差或极差，如果覆盖层厚度又很薄，那么隧道开挖时地表下沉量较大或很大。为了判定隧道施工的坑道开挖对地面的影响程度和范围，因此，有必要进行地表下沉量测。
埋点方法：在隧道开挖前，在洞门地表沿法线方向设置观测点,横断面点位按照魏家山隧道施工监测图埋设。
观测方法：地表下沉采用水准仪、塔尺量测，测试精度1mm，测点和拱顶下沉量测布置在同一断面上。观测直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。
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纵断面间距见下表。
埋设深度 H H>2B B - 6 - ××高速公路×标 隧道监控量测方案 埋点及观测方法： （1）中岩墙拱腰部位裂缝观测: 后行洞爆破后及时进行，直接对裂缝情况进行描述，若有明显采裂缝则用小钢尺观测对数。 （2）中岩墙拱腰部位爆破振动速度：每10米布设1个点，后行洞掌子面距离观测断面2B～通过观测断面2B内，每次每次爆破时观测，若V级围岩爆破振动速度>12cm/s，Ⅳ级围岩爆破振动速度>15cm/s，则重新进行爆破设计。 （3）先行洞水平方向的洞内收敛：同周边位移观测项。 （4）中岩墙围岩体内位移：每10 -50米布设1个断面，采用洞内及地表钻孔安装单点或多点位移计，每个断面2个测点。量测精度为0.01mm,根据量测数据分析判别围岩稳定性，支护效果、松弛范围，确保施工安全及优化锚杆设计参数。 （5）围岩压力：每10 -50米布设1个断面，每个断面布置2个测点，采用压力盒进行观测,根据量测数据分析了解围岩围岩压力的量值及分布状态，判断围岩支护的稳定性，分析二次衬砌的稳定性及安全度。 （6）钢支撑的轴力：每10 -50米布设1个断面，采用钢筋应力计等量测，了解支护的牢固性与可靠性，为安全施工提供信息。量测精度为0.01Mpa。 （7）中岩墙的土压力：每10 -50米布设1个断面，每个断面布置2个测点，采用压力盒进行观测。 洞口小净距布点情况如下图： - 7 - ××高速公路×标 隧道监控量测方案 各项量测作业持续到变形基本稳定后1～3周，停止量测作业时应经监理工程师批准。监控量测观测频率见下表： （一）洞内必测项目 类序别 号 项目名称 方法及工 具 现场观测及地质描述 收敛计 精密水准仪 布置 精度 测试频率 1～15天 16～30～30天 90天 备注 90天以后 全隧道观测 洞内 拱顶必3 下沉 测 项目 4 地表下沉 洞内、1 外观测 周边2 位移量测 全隧道观测 5～50m一个断面，2-3对点 5～50m一个断面，2-3个点 横断面2～5m一个点，共7～11个点 -- 每次爆破后进行观测 0.1 1～2mm 次/天 精密水准仪 断面距离1次1～21～3次/月 与围岩类/2天 次/周 别有关 断面距离0.1 1～21次1～21～3次/月 与围岩类mm 次/天 /2天 次/周 别有关 开挖面距量测断面前后<2B时,1～2次/天 判断开挖0.5 开挖面距量测断面前后<5B时,1次对地面的mm /2～3天 影响程度 开挖面距量测断面前后>5B时,1次/周 - 8 - ××高速公路×标 隧道监控量测方案 （二）洞口观测项目 量测频率 类序 别 号 测量项目名称 后行洞掌子面距离观测断面2B以上 后行洞掌子面距离观测断面2B~通过观测断面2B 后行洞每次爆破后 后行洞每次爆破时 后行洞掌子后行洞掌子面面通过观测通过观测断面断面2B~10B 10B以后 1次/2天 不观测 1次/周 不观测 洞口 观3 中岩墙围岩体内位移 测 项4 围岩压力 目 5 钢支撑的轴力、弯矩 6 中岩墙的土压力 中岩墙靠先行洞拱 1次/3天 腰部位裂缝观测 中岩墙靠先行洞拱腰 2 不观测 部位爆破振动速度 1 要求同上 要求同上 要求同上 要求同上 注：B表示隧道开挖宽度 五、监测数据管理及信息反馈 1原始记录和量测资料经整理后进行以下工作： a对现场量测数据的分析整理要及时、准确、科学。及时绘制拱顶下沉—时间曲线、水平净空变化—时间曲线和地表沉降—时间曲线，预测围岩的变化趋势，曲线的时间横坐标应注明施工工序和开挖面距量测面的距离。 b当位移-时间曲线趋于平缓时，进行数据处理和回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律，确定采用相应的支护结构及支护时间，即时指导隧道开挖和衬砌。 c当位移曲线出现反弯点，即位移出现反常的急剧增长现象，此时表明围岩和支护成不稳定状态，应加密监控并适当加强支护，必要时停止开挖进行处理。 2为确保本监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据采用计算机管理，在互连网上建立平台每天将量测数据及周（月）报公布在上面，使业主、设计、监理、施工人员、作业队都能及时掌握量测信息。 - 9 - ××高速公路×标 隧道监控量测方案 现场整理表格形式如下（周边收敛、拱顶下沉）： 测量时间 断面里程 围岩级别 累积 下沉量 当日 下沉量 平均 管理等级 下沉速度 监测数据的反馈程序框图： 监测结果 位移速率是否2mm/d是否超Ⅲ级管理 位移速率是否3mm/d是否超Ⅱ级管理 否 继续施工 采取特殊措施 否 加强支护 位移速率是否5mm/d是否超Ⅰ级管理 是 否 实测变形值大于2/3管理基准值时，应采取特殊措施；当监测数据达到或超过管理基准值时，应停止施工，人员全部撤离，修正支护参数后方能继续施工。 施工中出现下列情况之一时，应立即停工，采取措施进行处理： ① 周边及开挖面塌方、滑坡及破裂； ② 量测数据有不断增大的趋势； ③ 支护结构变形过大或出现明显的受力裂缝且不断发展； ④ 时态曲线长时间没有变缓的趋势。 根据位移速率进行施工管理： ① 当位移速率持续大于1mm/d时，表明围岩处于急剧变形阶段，应密切关注围岩动态，加强初期支护。 ② 当位移速率在0.2～1mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。 - 10 - 暂停施工 ××高速公路×标 隧道监控量测方案 ③ 当位移速率小于0.2mm/d（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）时,各测试项目的位移预计已达总位移量的80％～90％；位移速率明显收敛，围岩基本稳定；可进行二衬作业。 3监测数据超出标准后反馈人员程序： 4 月报制度 施工期间隧道监控量测按月提交月报，对有可疑信息断面每周一报，靠近掌子面能密切指导施工的断面，随测随报，对于出现危险预兆断面每天一报。监测分析结果每月25日前上报给驻地办、总监办、业主代表处电子版和纸质文档各一份。 月报内容包括隧道的基本情况、工程进展、现场监测说明、布点示意图，测量成果分析、结论和建议。 六、量测管理机构 成立专门3人监控量测小组（见量测人员表），负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作。现场监控量测实行三固定原则，即量测人员固定，量测仪器固定，量测线路固定，以确保量测数据真实可靠。监控量测与其它施工环节紧密配合，不得中断工作。测点位置设标识牌，和实际里程相对应，预埋测点牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意 - 11 - 监测结果 是否超出标准 是 项目总工，暂停施工 处理方案 驻地监理 综合判断 同意 否 继续施工 返 回 不同意 修 改 按方案施工 ××高速公路×标 隧道监控量测方案 撤换和遭到破坏。 量测人员表 量测人员姓名 ## ## ## 职务 队长 成员 成员 职责 负责左右线数据处理和信息反馈 配合队长负责数据收集和现场监控 配合队长负责数据收集和现场监控 量测工具表 仪器名称 水准仪 收敛仪 钢 尺 型 号 苏光 DSZ2 精 度 1mm 用 途 隧道洞口地表沉降、洞内拱顶沉降 观测隧道内水平收敛数据、 拱顶与侧墙的测设线距离 用于拱顶观测 用于拱顶观测 上海路达 0.01mm JSS30A 1mm 升降平台 SJY0.3-8 七、监控量测保证措施 １、量测全过程实行“双检制”；对测量的外业记录、计算由两人分别计算后进行核对，对差异部分应重新计算，符合后才进行内业计算； ２、内业计算由两人以上独立计算后复核，对不符数据应重新计算； ３、在测量之前先做好仪器的检查校正工作，确保仪器精度可完成相应工作； ４、量测过程中利用相邻控制点进行复核，确保控制基点准确无误，定期对基点复核； ５、定期对仪器进行检定，检定送国家认证的计量检定单位进行。 - 12 - 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容