隧道監控量測
與超前地質預報實施大綱
山東大學
二〇一〇年八月
國家標準《公路隧道施工技術規範》、《地下鐵道工程施工及驗收規範》（gb50299-1999）、《工程測量規範》（gb50026-93）和《公路隧道新奧法指南》。
１）根據新奧法原理，按照動態設計、資訊反饋原則，對隧道圍岩穩定及可能發生的危及施工安全的隱患或事故提供及時、準確的預報並及時反饋動態監測資訊給設計和施工單位，使有關各方有時間做出反應、避免事故的發生。
２）在現場監控量測的基礎上，及時掌握圍岩在開挖過程中的動態和支護結構的穩定狀態，提供有關隧道施工的全面、系統資訊資料，以便及時調整支護引數，實現資訊化施工，達到設計施工安全、經濟的目的。
依據施工圖設計中監控量測方面的內容，結合現場實際情況，確定以下必測專案和選測專案。
地質與支護狀態觀察
地表沉降觀測
洞內收斂量測
拱頂下沉量測
圍岩壓力量測
二襯壓力量測
（1）監測目的
了解隧道開挖過程中隧道頂部地表的最大沉降值，為調整隧道開挖速度和支護強度引數提供依據，以確保隧道支護結構和周邊環境的安全。
（2） 監測儀器裝置
使用精密水準儀、銦鋼尺進行監測。用精密水準儀以二級沉降監測的精度 （觀測點測站高差中誤差≤0.5mm）來施測，組成變形監測的高程監測控制網。
儀器在開始使用前均需檢定，作業過程中嚴格遵守規範。每次觀測都採用相同的觀測儀器，相同的觀測人員按相同的觀測線路進行。監測精度δh＝0.
1mm。
（3）測點布置
1）監測基準點的設定
沉降監測是根據監測基準點高程進行的，基準點的形式和埋設可參考三等水準點的要求進行，其數目不少於3個，以便組成水準控制網。對基準點定期進行校核，防止其本身發生變化，以保證沉降監測結果的準確性。基準點應在沉降監測的初次觀測之前1個月埋設好。
圖1 基準點埋設方法示意圖（單位:mm）
埋設基準點應考慮如下因素，見圖1：
a.基準點應布設在監測物件的沉降影響範圍以外，保證其堅固穩定。
b.盡量遠離道路和空壓機房等，以防受到碾壓和震動的影響。
c.力求通視良好，與觀測點接近，其距離不宜超過100m，以保證監測量精度。
d.避免將基準點埋設在低窪容易積水處。
2)監測點的設定
測點布置在洞口淺埋地段，共設定12個觀測橫斷面，每2～3m乙個測點。
圖2 地表沉降觀測布置圖
（4）監測頻率
開挖面前後＜30m， 2次/1天
開挖面後30～80m， 1次/2天
開挖面後＞80m， 1次/7天
（5）注意事項
1）施工前應作好監測準備工作：如設定測點，引入高程控制點，配置水平高的監測人員及水平儀等儀器。
2）在布置測點時應注意在位移量較大的地段將測點布置密一點。
3）地表量測與地下洞室各項監測應同步進行，以利於資料的相關分析。
4）量測資料及分析結果全部納入竣工資料，備查。
（6）量測資料的整理
1）繪製每一橫斷面沉降槽隨時間的變化關係圖；
2）繪製每一橫斷面最大沉降量隨時間的變化關係圖；
3）繪製每一橫斷面最大沉降量與開挖面距離關係圖；
4）對橫斷面沉降槽垂直位移進行回歸分析；
5）對縱斷面沉降槽垂直位移進行回歸分析；
6）根據隧道頂部地表沉降及拱頂沉降值對土體內部垂直位移進行回歸分析；
7）根據回歸分析資料求出每一斷面沉降穩定值；
圖3 橫斷面沉降隨時間變化圖
圖4 橫斷面最大沉降量隨時間變化關係圖
圖5 橫斷面最大沉降量隨開挖面距離關係圖
（7）處理措施
1）在整理資料時，若發現地表位移量過大或下沉速度無穩定趨勢時，對下部結構應採取補強措施。
◆ 增加噴混凝土厚度，或加長加密錨桿，或加掛更湊密更粗的鋼筋網；
◆ 提前施作二次襯砌，要求通過反分析較核二次襯砌強度；
◆ 提前施作仰拱。
2）在整理資料時，若發現地表下沉速度具有穩定趨勢時，應據此求出隧道結構初期支護及二次襯砌上的最終荷載，以便對結構的安全度作出正確的判斷
3）若經過對各種量測資料聯合反分析後，發現初期支護或二次襯砌結構安全係數較大，在經過設計人員同意後，可對下一段與此地質型別相近的支護引數作適當調整。
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