隧道监控量测培训课件.ppt

1、 二零一四年四月一日二零一四年四月一日一、监控量测目的一、监控量测目的和作用和作用目的目的1 1、确保施工安全及结构的长期稳定性、确保施工安全及结构的长期稳定性;2 2、验证支护结构效果，确认支护参数和施工方、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法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据;3 3、确定二次衬砌施做时间、确定二次衬砌施做时间;4 4、监控工程对周围环境影响、监控工程对周围环境影响;5 5、积累量测数据，为信息化设计与施工提供依、积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。据。监控量测作为新奥法施工的基础工作必须高度监控量测作为新奥法施

2、工的基础工作必须高度重视。重视。作用作用1 1、监控量测是保证施工安全的主要方法、监控量测是保证施工安全的主要方法 2 2、监控量测是设计施工优化的主要依据。、监控量测是设计施工优化的主要依据。3 3、监控量测是应对隧道工程不确定性的重要方法。、监控量测是应对隧道工程不确定性的重要方法。4 4、监控量测是积累工程资料的重要手段。、监控量测是积累工程资料的重要手段。二、规范二、规范、文件文件及及要求要求1 1、规范、文件规范、文件：铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程TB 10121-2007TB 10121-2007基坑工程施工监测规程（基坑工程施工监测规程（DG/TJ08-200

3、1-DG/TJ08-2001-20062006）铁路隧道工程施工技术指南（铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008TZ204-2008）中铁上海工程局有限公司地下工程监控量测中铁上海工程局有限公司地下工程监控量测管理办法管理办法2 2、主要要求、主要要求1 1）监控量测应纳入施工工序，并贯穿施工的全）监控量测应纳入施工工序，并贯穿施工的全过程；过程；2 2）项目部应编制监控量测工作实施方案（细）项目部应编制监控量测工作实施方案（细则），并根据中铁上海工程局有限公司危险性较则），并根据中铁上海工程局有限公司危险性较大的分部分项工程安全管理办法要求完成报批手大的分部分项工程安全管理办法要求完

4、成报批手续；续；3 3）项目经理为监控量测工作实施的第一责任人，）项目经理为监控量测工作实施的第一责任人，项目部应成立监控量测小组，并配备至少一名组长项目部应成立监控量测小组，并配备至少一名组长和两名技术人员，及满足量测精度要求的仪器。和两名技术人员，及满足量测精度要求的仪器。4 4）监控量测组长或负责人必须出具监控量测日）监控量测组长或负责人必须出具监控量测日报，报送项目经理和项目总工签字，并按要求编制报，报送项目经理和项目总工签字，并按要求编制周报、月报，报送上级管理部门。周报、月报，报送上级管理部门。5 5）监控量测数据必须采用绝对值）监控量测数据必须采用绝对值（以便对量测（以便对量测点

5、位进行后期的分析）点位进行后期的分析），并进行现场闭合测量，确，并进行现场闭合测量，确保数据真实可靠，严禁弄虚作假。项目总工或监控保数据真实可靠，严禁弄虚作假。项目总工或监控量测负责人必须及时对原始数据进行分析，确定围量测负责人必须及时对原始数据进行分析，确定围岩变化趋势。岩变化趋势。（原始记录表见后）（原始记录表见后）三、三、监控量测实施监控量测实施1 1、成立监控量测小组，人员至少一名组长和两、成立监控量测小组，人员至少一名组长和两名技术员，组长应熟悉隧道施工、监控量测等相关名技术员，组长应熟悉隧道施工、监控量测等相关技术规范并熟练使用电脑进行数据分析处理。负责技术规范并熟练使用电脑进行数

6、据分析处理。负责监控量测点的布设、数据采集、数据分析、结果上监控量测点的布设、数据采集、数据分析、结果上报等日常工作。报等日常工作。2 2、现场情况的初始调查：、现场情况的初始调查：监控量测工作实施前需对隧道工程的结构形式监控量测工作实施前需对隧道工程的结构形式及尺寸、地勘结果、附近水系及地下水发育情况、及尺寸、地勘结果、附近水系及地下水发育情况、工程范围的地形、周边构（建）筑物状况（建筑年工程范围的地形、周边构（建）筑物状况（建筑年代、基础及结构形式等）、周边构（建）筑物及有代、基础及结构形式等）、周边构（建）筑物及有关设施的现状、周边工程施工情况、地方或业主管关设施的现状、周边工程施工情况

7、、地方或业主管理部门的相关要求等，为编制监控量测实施细则提理部门的相关要求等，为编制监控量测实施细则提供支撑。供支撑。3 3、编制实施细则、编制实施细则（方案）（方案）：1 1）根据设计及相关规范要求，结合现场调）根据设计及相关规范要求，结合现场调查结果，编制监控量测实施细则，并报监理和查结果，编制监控量测实施细则，并报监理和业主审批后实施。如需变更必须经项目技术负业主审批后实施。如需变更必须经项目技术负责人审核，报监理工程师审批。责人审核，报监理工程师审批。（实施细则附（实施细则附后）后）4 4、确定监控量测项目、确定监控量测项目根据隧道的根据隧道的施工环境施工环境，测量项目分为必测项，测量

8、项目分为必测项目和选测项目。必测项目是隧道工程应进行的目和选测项目。必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目日常监控量测项目，其直接关系隧道的施工安，其直接关系隧道的施工安全和支护参数的评定时所有隧道必须进行的工全和支护参数的评定时所有隧道必须进行的工作。设计有要求的根据设计确定，无要求的根作。设计有要求的根据设计确定，无要求的根据表据表4.14.1和和4.24.2确定。确定。是否需要进行地表沉降量测根据设计要求和现是否需要进行地表沉降量测根据设计要求和现场实际情况，如隧道地表有建筑物、地表有过塌陷场实际情况，如隧道地表有建筑物、地表有过塌陷后修补过的、隧道上部有地下设施的、及隧道埋深后修补

9、过的、隧道上部有地下设施的、及隧道埋深较浅的，根据隧道埋深确定是否需要进行地表观测较浅的，根据隧道埋深确定是否需要进行地表观测的确定原则依据表的确定原则依据表4.24.2进行。进行。表表4.14.1表表4.2 4.2 地表沉降量测确定原则地表沉降量测确定原则选测项目选测项目是是根据隧道建设规模、围岩的性质、根据隧道建设规模、围岩的性质、隧道埋置深度、开挖方式隧道埋置深度、开挖方式及设计需要及设计需要等特殊要求进等特殊要求进行的监控量测项目行的监控量测项目，其作用是能更深入的掌握围岩，其作用是能更深入的掌握围岩稳定状态和支护效果及对隧道周围环境的影响，稳定状态和支护效果及对隧道周围环境的影响，（

10、例如我们项目有靠近既有线的实施爆破的，需对（例如我们项目有靠近既有线的实施爆破的，需对既有线的震动、位移等进行监测）选测项目见表既有线的震动、位移等进行监测）选测项目见表4.34.3。表表4.34.3 是否进行选测项目的监测，应依据以下原则是否进行选测项目的监测，应依据以下原则确定如。确定如。1)1)当围岩为土砂质时可对围岩内部位移、锚当围岩为土砂质时可对围岩内部位移、锚杆轴力、初期支护内力、锚杆拉拔试验进行测量，杆轴力、初期支护内力、锚杆拉拔试验进行测量，以此确定锚杆的以此确定锚杆的锚固锚固作用。作用。2 2）对地下水发育断层破碎带等地质构造带可）对地下水发育断层破碎带等地质构造带可进行水量

11、、空隙水压力测量。进行水量、空隙水压力测量。3 3）对一般硬质岩、软岩认为可以优化设计，）对一般硬质岩、软岩认为可以优化设计，减少支护数量时，可对锚杆轴力、围岩压力、初支减少支护数量时，可对锚杆轴力、围岩压力、初支压力与二衬之间的接触压力进行量测。压力与二衬之间的接触压力进行量测。4 4）如隧道爆破震动影响范围内有重要建筑物）如隧道爆破震动影响范围内有重要建筑物时应进行爆破震动监测等。时应进行爆破震动监测等。5 5）设计要求等。）设计要求等。5 5、量测断面和、量测断面和量量测点的布置测点的布置1 1）地表沉降观测点布置地表沉降观测点布置浅埋隧道地表沉降观测点应在隧道开挖前布设。浅埋隧道地表沉

12、降观测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点地表沉降测点应设置在特殊地段如浅埋超浅埋、隧应设置在特殊地段如浅埋超浅埋、隧道影响范围内的地表有建筑物以及隧道与地表之间道影响范围内的地表有建筑物以及隧道与地表之间村地下构筑物的地段。村地下构筑物的地段。地表沉降地表沉降量量测点横向测点横向布置应按照布置应按照间距为间距为2 25m5m，在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量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测范围不应小于Ho+BHo+B（隧道埋深（隧道埋深+隧道宽度）隧道宽度），地，地表有控制性建表有控制性建(构构)筑物时，量测范围应活当加宽。筑物时，量测范围应活当加宽。如

13、图如图5.15.15.15.1地表沉降观测点位地表沉降观测点位横向横向布置图布置图如地表围岩性质较均匀时测点间距取大值，围岩性质变化较大时测点间距取小值 地表沉降地表沉降量量测点纵向间距测点纵向间距布置应符合表布置应符合表5.15.1的的要求，且地表沉降量测点应与隧道内位移量测点布要求，且地表沉降量测点应与隧道内位移量测点布设在同一里程断面，已遍量测数据相互印证分析。设在同一里程断面，已遍量测数据相互印证分析。表表5.15.1隧道埋深与开挖宽度隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（纵向测点间距（m）2B Ho2.5B2050B Ho2B1020HoB510注：Ho为隧道埋深；B为隧道最大开挖宽度 2

14、 2）洞内拱顶沉降量测点和边墙收敛量测点）洞内拱顶沉降量测点和边墙收敛量测点布置在同一个断面上，布设纵向间距除遵循下表布置在同一个断面上，布设纵向间距除遵循下表5.25.2外还应在围岩级别变化较大，有断层、节理、外还应在围岩级别变化较大，有断层、节理、岩溶等发育地段适当加密，加密点位应布置在具岩溶等发育地段适当加密，加密点位应布置在具有代表性的地段。有代表性的地段。表表5.25.2围岩级别围岩级别断面间距（断面间距（m）30501030510注：级围岩视具体情况确定间距。3 3）净空变化测线数量净空变化测线数量隧道净空变化以水平测线和，隧道中线处垂直隧道净空变化以水平测线和，隧道中线处垂直测线

15、为主，如隧道工法改变可根据工法不同适当增测线为主，如隧道工法改变可根据工法不同适当增加，以每个小断面内有一组水平和垂直测线为准。加，以每个小断面内有一组水平和垂直测线为准。当工法相同，但同一断面内发育有明显节理、裂隙当工法相同，但同一断面内发育有明显节理、裂隙时应在节理裂隙两侧分别布置测点，增加测线数量，时应在节理裂隙两侧分别布置测点，增加测线数量，拱顶岩层未水平层且厚度较小时，应在拱顶增加沉拱顶岩层未水平层且厚度较小时，应在拱顶增加沉降量测点，以便准确掌握围岩变形。不同里程量测降量测点，以便准确掌握围岩变形。不同里程量测断面的量测点应布置在断面相同位置，以便各点数断面的量测点应布置在断面相同

16、位置，以便各点数据相互印证。一般测线布置参考表据相互印证。一般测线布置参考表5.35.3表表5.35.3 4 4）选测项目的量测断面及测点布置一般考虑）选测项目的量测断面及测点布置一般考虑围岩具有代表性、围岩变化、支护参数变化等条件，围岩具有代表性、围岩变化、支护参数变化等条件，并尽量与必测项目断面接近。并尽量与必测项目断面接近。5 5）量测点位的安装及保护）量测点位的安装及保护 项目部应安排专人负责量测点位的安装于管理，项目部应安排专人负责量测点位的安装于管理，加强日常保护工作，保证量测数据的联系性和可靠加强日常保护工作，保证量测数据的联系性和可靠性。性。目前量测均采用无尺量测方法，量测点采

17、用反目前量测均采用无尺量测方法，量测点采用反光贴片，为保证量测点的稳固应采用不小于光贴片，为保证量测点的稳固应采用不小于22mm22mm的钢筋，将其端头切成斜面，将反光片粘贴在斜面的钢筋，将其端头切成斜面，将反光片粘贴在斜面上。如下图上。如下图5.25.2所示所示图图5.25.2无尺量测点制作图无尺量测点制作图 监控量测点必须安装牢固可靠，易于识别并妥监控量测点必须安装牢固可靠，易于识别并妥善保护。拱顶下沉量测点的后视基准点必须埋设在善保护。拱顶下沉量测点的后视基准点必须埋设在稳固的基岩上，并和洞内水准点建立联系。监控量稳固的基岩上，并和洞内水准点建立联系。监控量测点测点应埋入围岩内，应埋入围

18、岩内，严禁直接焊接与钢架上严禁直接焊接与钢架上，量测，量测点露出初支表面点露出初支表面5cm左右，已方便测量和立于保护左右，已方便测量和立于保护为准。量测点周围用反光油漆或反光标牌标识点位为准。量测点周围用反光油漆或反光标牌标识点位里程、编号、埋设日期等。里程、编号、埋设日期等。6 6、监控量测频率监控量测频率1 1）必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖）必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表面的距离及位移速度分别按表 6.1 6.1 和表和表 6.2 6.2 确定。确定。由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定

19、的监控量测频率之中，原则上采用较高的频离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。出现异常情况或不良地质时，应增大监控量率值。出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。测频率。（异常情况主要根据位移（异常情况主要根据位移时间曲线图确时间曲线图确定）定）表表6.16.1按距开挖面距离确定的监控量测频率按距开挖面距离确定的监控量测频率量测断面距开挖工作面的距离（量测断面距开挖工作面的距离（m）监控量测频率监控量测频率(0(01)B2 2次次/d(1(12)B1 1次次/d(2(25)B1 1次次/23 d5 B5 B1 1次次/7 dB为断面宽度为断面宽度表表6.2 6.2 按按位移速度

20、确定的监控量测频率按按位移速度确定的监控量测频率位移速度位移速度(mm/d)监控量测频率监控量测频率52 2次次/d1 151 1次次/d0.50.511 1次次/23 d0.20.20.51 1次次/3 d0.20.21 1次次/7 d 地质素描、围岩数码成像、初期支护观察、和地质素描、围岩数码成像、初期支护观察、和裂缝发育情况描述，对反映围岩的稳定性和预判掌裂缝发育情况描述，对反映围岩的稳定性和预判掌子面前方的围岩情况具有重要意义，所以洞内外观子面前方的围岩情况具有重要意义，所以洞内外观察及掌子面地质素描应纳入监控量测管理，每循环察及掌子面地质素描应纳入监控量测管理，每循环进行一次。进行一

21、次。2 2）选测项目监控量测频率应根据设计和施工）选测项目监控量测频率应根据设计和施工要求以及必测项目反馈信息的结果确定。要求以及必测项目反馈信息的结果确定。7 7、监控量测仪器及精度、监控量测仪器及精度1 1）隧道监控量测应配齐以下仪器及元件）隧道监控量测应配齐以下仪器及元件序号序号监测项目监测项目监测仪器监测仪器1地表沉降（陆域）及仰拱隆起全站仪2隧道拱顶下沉3隧道净空收敛4锚杆抗拔力锚杆拉拔计5钢架内力VW-1型频率接收仪，钢筋应力计、应变计、压力盒等6二衬钢筋应力7围岩与接触压力8地质和支护状况观察地质罗盘仪及规尺等9数据处理电脑2 2）量测系统和元器件精度要求）量测系统和元器件精度要

22、求监控量测系统的测试精度应满足设计要求。监控量测系统的测试精度应满足设计要求。拱顶下沉、净空变化、地表沉降、纵向位移、隧拱顶下沉、净空变化、地表沉降、纵向位移、隧底隆起测试精度为底隆起测试精度为0.50.51mm1mm，围岩内部位移测试，围岩内部位移测试精度为精度为0.1mm0.1mm。其他监控量测项目的测试精度结。其他监控量测项目的测试精度结合元器件的精度确定。合元器件的精度确定。元器件的精度应满足要求，元器件的量程应元器件的精度应满足要求，元器件的量程应满足设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐满足设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能性能。精度要求如下表。精度要求如下表序号元器件测试

23、精度1压力盒0.5%F.S.2应变计0.1%F.S.3钢筋计拉伸0.5%F.S.，压缩1.0%F.S.注：F.S为元器件满量程。8 8、监控量测基准值确定监控量测基准值确定1 1）监控量测控制基准监控量测控制基准监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、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、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，以及周围建隧道结构的长期稳定性，以及周围建(构构)筑物特点筑物特点和重要性等因素制定。和重要性等因素制定。必测项目中的隧道位移控制必测项目中的隧道位移控制基准值根据隧道位移极限值确定，选测项目中

24、钢架基准值根据隧道位移极限值确定，选测项目中钢架内力、喷砼内力、二次衬砌内力、围岩内力、初期内力、喷砼内力、二次衬砌内力、围岩内力、初期支护与二次衬砌的接触压力、锚杆轴力的控制基准支护与二次衬砌的接触压力、锚杆轴力的控制基准值以值以铁路隧道设计规范铁路隧道设计规范要求值为准。爆破震动要求值为准。爆破震动控制基准值符合下表控制基准值符合下表8.18.1，监控量测基准值应根据，监控量测基准值应根据隧道施工的环境变化不断调整完善。隧道施工的环境变化不断调整完善。表表8.18.1爆破震动安全允许值爆破震动安全允许值 位移作为隧道监控量测的重点量测项目，其基位移作为隧道监控量测的重点量测项目，其基准控制

25、值是我们需掌握的重点。目前我国只对跨准控制值是我们需掌握的重点。目前我国只对跨度小于度小于12m12m的隧道的位移控制基准值有统一计算标的隧道的位移控制基准值有统一计算标准，但跨度大于准，但跨度大于12m12m的隧道尚无统一计算标准，其的隧道尚无统一计算标准，其基准控制值在参考表基准控制值在参考表“隧道周边允许位移相对值隧道周边允许位移相对值”的基础上根据现场实际量测结果和围岩稳定情况的基础上根据现场实际量测结果和围岩稳定情况进行判定。进行判定。位移控制基准值的计算采用其位移极限位移位移控制基准值的计算采用其位移极限位移值为基础考虑量测点与掌子面的距离关系确定。值为基础考虑量测点与掌子面的距离

26、关系确定。围岩极限位移值根据下表围岩极限位移值根据下表8.28.2、8.38.3、8.48.4计算确定。计算确定。表表8.1 8.1 跨度跨度7m7m的隧道初期支护极限相对位移值的隧道初期支护极限相对位移值表表8.3 8.3 跨度跨度7m7m12m12m隧道初期支护极限相对位移隧道初期支护极限相对位移 以上两表中数据适用于复合式衬砌的初期支护，以上两表中数据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。表中数值应在施工中通过实测资料积累做较大值。表中数值应在施工中通过实测资料积累做是的那个修正。是的那个修正。拱脚水平

27、相对净空变化指拱脚测点间净空水平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。减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。初期支护墙腰水平相对净空变化极限值可按拱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值乘以脚水平相对净空变化值乘以1.11.11.21.2后采用。后采用。表表8.4 8.4 跨度跨度12m12m隧道隧道周边允许位移值周边允许位移值根据隧道极限位移值确定位移基准值，如下表根据隧道极限位移值确定位移基准值，如下表类别类别距开挖面距开挖面1B（U1B

28、）距开挖面距开挖面2B（U2B）距开挖面较远距开挖面较远允许值允许值65%U65%U090%U90%U0100%U100%U0表表8.5位移控制基准位移控制基准注：B为隧道开挖宽度，U0为极限相对位移值。采用分部开挖法施工的隧道应每分部分别建立位采用分部开挖法施工的隧道应每分部分别建立位移控制基准，同时可考虑各分部的相互影响。移控制基准，同时可考虑各分部的相互影响。在隧道开挖过程中，如果隧道的实测最大位在隧道开挖过程中，如果隧道的实测最大位移超过极限位移，隧道很可能发生失稳破坏。事实移超过极限位移，隧道很可能发生失稳破坏。事实上，由于隧道及地下工程地质条件、环境条件、开上，由于隧道及地下工程地

29、质条件、环境条件、开挖方式、支护形式复杂多变，极限位移的精确确定挖方式、支护形式复杂多变，极限位移的精确确定是十分困难的，因此采用实测最大位移和极限位移是十分困难的，因此采用实测最大位移和极限位移比较就难以操作。一般情况下，设计图纸或有关规比较就难以操作。一般情况下，设计图纸或有关规范给出了隧道初期支护的预留变形量，为了确保围范给出了隧道初期支护的预留变形量，为了确保围岩和初期支护不侵入二次衬砌空间，并保证二次衬岩和初期支护不侵入二次衬砌空间，并保证二次衬砌以后，隧道建筑限界准确，可将隧道的设计预留砌以后，隧道建筑限界准确，可将隧道的设计预留变形量作为极限位移进行控制。同时，设计预留变变形量作

30、为极限位移进行控制。同时，设计预留变形量应根据前期的监测成果，在施工过程中不断修形量应根据前期的监测成果，在施工过程中不断修正。正。故表故表8.5 8.5 隧道位移基准值可简化为下表：隧道位移基准值可简化为下表：注：U实测位移值；U0隧道的极限相对位移 监控量测项目的使用的仪器及其精度9 9、监控量测方法、监控量测方法施工过程中应进行洞内、外观察。洞内观察可施工过程中应进行洞内、外观察。洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开

31、挖工制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。已施工地段观察，应记录喷射混凝土、锚杆、已施工地段观察，应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状态。钢架变形和二次衬砌等的工作状态。洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建水渗漏情况等，同时还应对地面建(构构)筑物进行观筑物进行观察。察。1 1）洞内、外观察）洞内、外观察变形监控量测可采用接触量测

32、或非接触量测方变形监控量测可采用接触量测或非接触量测方法。隧道净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行。法。隧道净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行。采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。采用全站仪量测时，测点应采用膜片式回复反采用全站仪量测时，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。法包括自由设站和固定设站两种。2 2）变形监控量测）变形监控量测 用全站仪进行隧道净空变化量测方法包括自由用全站仪进行隧道净空变化量测方法包括自由设站和固定设站两种。与传统

33、的接触量测的主要区设站和固定设站两种。与传统的接触量测的主要区别在于，非接触量测的测点采用一种膜片式回复反别在于，非接触量测的测点采用一种膜片式回复反射器作为测点靶标。具有回复反射性能的膜片形如射器作为测点靶标。具有回复反射性能的膜片形如塑料胶片，其正面由均匀分布的微型棱镜和透明塑塑料胶片，其正面由均匀分布的微型棱镜和透明塑料薄膜构成，反面涂有压敏不干胶，它可以牢固地料薄膜构成，反面涂有压敏不干胶，它可以牢固地粘附在构件表面上。这种反射膜片，大小可以任意粘附在构件表面上。这种反射膜片，大小可以任意剪裁，价格低廉。反射模片贴在隧道测点处的预埋剪裁，价格低廉。反射模片贴在隧道测点处的预埋件上，在开

34、挖面附近的反射模片，应采取一定的措件上，在开挖面附近的反射模片，应采取一定的措施对其进行保护，以免施工时反射模片表面被覆盖施对其进行保护，以免施工时反射模片表面被覆盖或污染，同时施工单位应和监控量测一单位加强协或污染，同时施工单位应和监控量测一单位加强协调工作，保证预埋件不被移动和损坏。调工作，保证预埋件不被移动和损坏。无尺量测方法无尺量测方法通过对比不同时刻测点的三维坐标通过对比不同时刻测点的三维坐标x(t),y(t)x(t),y(t)，z(t)z(t)，可获得该测点在该时段的，可获得该测点在该时段的三维位移变化量三维位移变化量(相对于某一初始状态相对于某一初始状态)。在三维位。在三维位移矢

35、量监控量测时，必须保证后视基准点位置固定移矢量监控量测时，必须保证后视基准点位置固定不动，并定期校核，以保证测量精度。与传统接触不动，并定期校核，以保证测量精度。与传统接触式监控量测方法相比，该方法能够获取测点更全面式监控量测方法相比，该方法能够获取测点更全面的三维位移数据，有利于结合现行的数值计算方法的三维位移数据，有利于结合现行的数值计算方法进行监控量测信息的反馈，同时具有快速、省力、进行监控量测信息的反馈，同时具有快速、省力、数据处理自动化程度高等特点。数据处理自动化程度高等特点。3 3）接触压力量测）接触压力量测接触压力量测包括围岩与初期支护之间接触压接触压力量测包括围岩与初期支护之间

36、接触压力、初期支护与二次衬砌之间接触压力的量测。力、初期支护与二次衬砌之间接触压力的量测。接触压力量测可采用振弦式传感器。传感器与接触压力量测可采用振弦式传感器。传感器与接触面要求紧密接触，传感器类型的选择应与围岩接触面要求紧密接触，传感器类型的选择应与围岩和支护相适应。和支护相适应。4 4）爆破振动监控量测）爆破振动监控量测爆破振动速度和加速度监控量测可采用振动速度和加速度传感器，以及相应的数据采集设备。传感器应固定在预埋件上，通过爆破振动记录仪自动记录爆破振动速度和加速度，分析振动波形和振动衰减规律。爆破施工中宜对主要爆破全部进行振动监测，爆破施工中宜对主要爆破全部进行振动监测，通过对监测

37、的数据进行分析，控制爆破的装药量、通过对监测的数据进行分析，控制爆破的装药量、进尺、雷管段数等参数，必要时也要对施工方法进进尺、雷管段数等参数，必要时也要对施工方法进行调整，做到爆破施工的动态管理。行调整，做到爆破施工的动态管理。爆破振动控制一般有如下规定：爆破振动控制一般有如下规定：1 1 选取建筑物安全允许振速时，综合考虑建筑物的选取建筑物安全允许振速时，综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。基条件等因素。2 2 省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，由专家论证

38、选取，并报相应文物全允许振速，由专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。管理部门批准。3 3 选巷道安全允许振速时，综合考虑构筑物的重要选巷道安全允许振速时，综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。向、地震振动频率等因素。4 4 非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按表表8.18.1给出的上限值选取。给出的上限值选取。5 5）孔隙水压与水量监控量测）孔隙水压与水量监控量测孔隙水压监控量测可采用孔隙水压计进行。孔隙水压监控量测可采用孔隙水压计进行。水压计应埋入带刻槽的

39、测点位置，采取措施确水压计应埋入带刻槽的测点位置，采取措施确保水压计直接与水接触。通过数据采集设备获得各保水压计直接与水接触。通过数据采集设备获得各测点读数，并换算出相应孔隙水压力值。测点读数，并换算出相应孔隙水压力值。水量监控量测可采用三角堰、流量计进行。水量监控量测可采用三角堰、流量计进行。以上监测结果中接触压力、爆破震动、空隙水以上监测结果中接触压力、爆破震动、空隙水压力与水量监测结果与设计及参考控制值进行对比。压力与水量监测结果与设计及参考控制值进行对比。洞内、外观察结果通过与设计对比及地质条件分析洞内、外观察结果通过与设计对比及地质条件分析预判开挖面前方围岩情况，下面重点阐述位移量测

40、预判开挖面前方围岩情况，下面重点阐述位移量测的数据处理及分析。的数据处理及分析。1010、位移量位移量数据处理分析数据处理分析 1 1）每次观测后应及时对观测数据进行整理，）每次观测后应及时对观测数据进行整理，包括观测数据计算、填表制图、误差处理、对包括观测数据计算、填表制图、误差处理、对异常数据进行复测等。异常数据进行复测等。2 2）监控量测数据的分析）监控量测数据的分析处理处理应包括以下主应包括以下主要内容：要内容：、根据量测值绘制时态曲线；、根据量测值绘制时态曲线；、选择回归曲线，预测最终值，并与控制、选择回归曲线，预测最终值，并与控制基准进行比较；基准进行比较；、对支护及围岩状态、工法

41、、工序进行评、对支护及围岩状态、工法、工序进行评价；价；、及时反馈评价结论，并提出相应工程对、及时反馈评价结论，并提出相应工程对策建议。策建议。监控量测数据可采用指数模型、对数模型、双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，曲线模型、分段函数、经验公式等进行分析，并预测最终值（应选取应采用与实测数据散点并预测最终值（应选取应采用与实测数据散点图拟合最好的模型进行分析预测）。图拟合最好的模型进行分析预测）。数据处理数据处理常用公式及样表常用公式及样表如下如下沉降速率沉降速率时间关系分析图时间关系分析图累计沉降值累计沉降值-时间关系图时间关系图1111、围岩

42、稳定性分析、围岩稳定性分析 围岩稳定分析采用三个标准进行即围岩变形控围岩稳定分析采用三个标准进行即围岩变形控制基准值、围岩变化趋势、围岩变形速率。制基准值、围岩变化趋势、围岩变形速率。1 1）根据围岩累积变形值与变形控制基准值进）根据围岩累积变形值与变形控制基准值进行比较，根据三个变形管理等级处理。行比较，根据三个变形管理等级处理。管理管理等级等级距开挖面距开挖面1B距距开挖面开挖面2B（U2B）施工状态施工状态UUUU1B1B/3/3UUUU2U1B/3UU2U2B/3应采取特殊措施应采取特殊措施位移管理等级位移管理等级判定表判定表2 2）围岩累积变形值未达到控制基准值的管）围岩累积变形值未

43、达到控制基准值的管理等级时，根据围岩回归位移时态曲线的形态理等级时，根据围岩回归位移时态曲线的形态来判别围岩稳定状态如下图来判别围岩稳定状态如下图正常变化曲线与异常变化曲线对比图正常变化曲线与异常变化曲线对比图当围岩位累积变形值的曲线趋于平缓时围岩趋于当围岩位累积变形值的曲线趋于平缓时围岩趋于稳定状态，如变形累计值曲线出现反弯，变形累积稳定状态，如变形累计值曲线出现反弯，变形累积值有迅速增大趋势时围岩处于危险状态应采取控制值有迅速增大趋势时围岩处于危险状态应采取控制措施；根据围岩变形速率曲线，措施；根据围岩变形速率曲线，当当围岩变形速率逐围岩变形速率逐渐变小渐变小(du(du2 2/d/d2

44、2t0)t0)时变形趋于稳定，当位移速率保时变形趋于稳定，当位移速率保持不变持不变(du(du2 2/d/d2 2t t0)0)时围岩不稳定，应加强支护；时围岩不稳定，应加强支护；当位移速率不断上升当位移速率不断上升(du(du2 2/d/d2 2t t0)0)时围岩进入危险时围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。状态，必须立即停止掘进，加强支护。3 3）根据位移变化速率）根据位移变化速率（目前过内、国外均没有判定的统一目前过内、国外均没有判定的统一标准，此数值应根据隧道的监控量测累积经验进行设定）标准，此数值应根据隧道的监控量测累积经验进行设定），目前铁道目前铁道部只给了一个部只给了

45、一个净空变化速度持续大于净空变化速度持续大于5.0mm/d5.0mm/d时，表时，表明围岩处于急剧变化状态，应加强初期支护系统；明围岩处于急剧变化状态，应加强初期支护系统；水平收敛（拱脚附近）速度小于水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d0.2mm/d，拱部下沉，拱部下沉速度小于速度小于0.15mm/d0.15mm/d，围岩基本达到稳定。，围岩基本达到稳定。通过国内下坑、金家岩、大瑶山、军都山、云台通过国内下坑、金家岩、大瑶山、军都山、云台山、五指山、圆梁山等几十座隧道的位移观测表明：山、五指山、圆梁山等几十座隧道的位移观测表明：变形速率是由大变小的递减过程，变形时程曲线可变形速率是由大变

46、小的递减过程，变形时程曲线可分为三个阶段：分为三个阶段：（1 1）变形急剧增长阶段：变形速率大于变形急剧增长阶段：变形速率大于1.0mm/d1.0mm/d时；时；（2 2）变形缓慢增长阶段：变形速率变形缓慢增长阶段：变形速率1 10.2mm/d0.2mm/d时；时；（3 3）基本稳定阶段：变形速率小于基本稳定阶段：变形速率小于0.2mm/d0.2mm/d时。时。上述变形速率标准是针对一般隧道净空变形和拱上述变形速率标准是针对一般隧道净空变形和拱顶下沉量测，对于高地应力、岩溶、膨胀性、挤压顶下沉量测，对于高地应力、岩溶、膨胀性、挤压性围岩等，应根据具体情况制订专门标准进行判定。性围岩等，应根据具

47、体情况制订专门标准进行判定。四四、工程安全性评价及监控量测信息反馈、工程安全性评价及监控量测信息反馈 根据监控量测数据分析完成工程安全性评价根据监控量测数据分析完成工程安全性评价及监控量测信息反馈，确保施工安全。工程安全及监控量测信息反馈，确保施工安全。工程安全性评价及监控量测信息反馈流程如下图性评价及监控量测信息反馈流程如下图：工程安全性评价流程图工程安全性评价流程图监控量测信息反馈流程图监控量测信息反馈流程图五、五、监控量测验收资料监控量测验收资料 监控量测验收资料应包括以下内容:监控量测设计;监控量测实施细则及批复;监控量测结果及周(月)报;监控量测数据汇总表及观察资料;监控量测工作总结

48、报告。附件附件2 2：实施细则应实施细则应主要包括以下内容主要包括以下内容：（1 1）工程概况（包括设计概况、工程性质、主要）工程概况（包括设计概况、工程性质、主要施工方案等）；施工方案等）；（2 2）工程地质条件和周边环境状况；）工程地质条件和周边环境状况；（3 3）监控量测的目的和依据；）监控量测的目的和依据；（4 4）监测管理流程；）监测管理流程；（5 5）监测点设置原则；）监测点设置原则；（6 6）监测项目及内容、监测点的布置及其平面图）监测项目及内容、监测点的布置及其平面图和立面图；和立面图；（7 7）监测方法和精度；）监测方法和精度；（8 8）监测频率和监测进度；）监测频率和监测进度；（9 9）监测报警值控制标准；）监测报警值控制标准；（1010）监测成果和数据分析的主要内容；）监测成果和数据分析的主要内容；（1111）监测人员组织和主要仪器设备等。）监测人员组织和主要仪器设备等。附件附件3 3：开挖工作面地质状况记录表：开挖工作面地质状况记录表1 1附件附件3 3：开挖工作面地质状况记录表：开挖工作面地质状况记录表2 2附件附件3 3：开挖工作面地质状况记录表：开挖工作面地质状况记录表3 32022-7-28铁道部建设管理司铁道部建设管理司60谢谢大家！