隧道监控量测

2024年3月30日发(作者：员工考核制度)

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监控量测

（1）量测目的

围岩监控量测是隧道在施工过程中，对围岩支护体系的稳定性状态进行监测，

为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保安全及结构安全、指导

施工顺序、便利施工管理的重要手段，采用喷锚构筑法设计与施工的隧道，监控

量测是施工过程中必不可少的施工程序。

（2）监控量测计划与内容

①监控量测计划应根据隧道多规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖

方式及机械设备等因素制定，并依据《铁路隧道监控量测技术规程》进行。监控

量测流程见图2-4-。

环境及工程安全性评价

判定基准

理论分析

隧道设计

监控量测实施细则

隧道施工

监控量测

现场调查与资料

经验类比

变更设计

调整设计参数，提出变更设计参数

特殊要求

环境及安全是否满足要求

报监理、业主、设计单位

图2-4- 监控量测流程图

监控量测计划的内容包括：量测项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、

量测频率、数据处理及测量人员的组织等。施工过程中，当地质条件发生变化时，

应及时修订监控量测计划。

②监控量测应符合下列要求：

A、掌握围岩和支护动态，进行日常施工管理；

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B、验证支护结构效果，确认或调整支护参数和施工方法；

C、确保隧道工程的安全性、经济性及结构的长期稳定性，确保二次衬砌施

作时间；

D、将监控量测结果反馈于设计及施工中；

E、了解隧道施工对附近既有构筑物的影响；

F、积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。

（3）监控项目

①量测必测项目

必测项目见表2-4-。

表2-4- 必测项目表

序号

1

2

3

4

监控量测项目

洞内、外观察

拱顶拱脚下沉

净空变化

地表沉降

常用量测仪器

现场观察、数码相机、罗盘仪

水准仪、钢挂尺或全站仪

收敛计、全站仪

水准仪、钢挂尺或全站仪

备注

隧道浅埋段

②选测项目

选测项目见表2-4-。

表2-4- 选测项目表

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

监控量测项目

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接触压力

锚杆轴力

围岩内部位移

隧底隆起

爆破振动

孔隙水压力

常用量测仪器

压力盒

钢筋计、应变计

混凝土应变计

混凝土应变计、钢筋计

压力盒

钢筋计

多点位移计

水准仪、铟钢尺或全站仪

振动传感器、记录仪

水压计

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序号

11

12

监控量测项目

水量

纵向位移

常用量测仪器

三角堰、流量计

多点位移计、全站仪

③隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时进行物理力学试验。

④初期支护完成后应进行喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观察和记录。

⑤对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

拔试验等进行量测。

⑥地下水发育断层破碎带等地质构造带可进行水量、孔隙水压力等进行量测。

⑦对隧道附近存在隧道施工爆破影响的构筑物时,可进行爆破振动监控量测。

⑧对一般硬岩质、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、初期支护与二次衬砌间接触压力等进行量测。

（4）监控量测作业

①洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖工作面观

察应在每次开挖后进行一次。当地质条件基本无变化时，可每天进行一次。观察

后应绘制地质素描，填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。对已施工区段的

观察也应每天至少一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观

察一般包括地表地质分析、断层面分析、及水文分析等项目。

②净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工

程重要性等因素确定。在Ⅰ、Ⅱ级围岩地段可根据需要酌情设置测点。监控量测

断面间距按表2-4-进行。

表2-4- 必测项目监控测量断面间距表

围岩级别

断面间距（m）

Ⅴ

5

Ⅳ

10

Ⅲ

30

③净空变形量测应在每次开挖后尽早进行,初始读数应在开挖后12h内读取,

最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读取。

④测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护。拱顶量测后视测点必须埋设在稳

定岩面上，并和洞内水准点建立关联。

⑤水平相对净空变化量测线的布置见表2-4-，示意图见2-4-。

表2-4- 净空收敛量测测线布置表

地段

开挖方法

全断面法

台阶法

分部开挖法

一般地段

一条水平测线

每台阶一条水平测线

每部分一条水平测线

特殊地段

--

每台阶一条水平测线，两条斜线

每部分一条水平测线，两条斜测线，其

余部分一条水平测线

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图2-4- 测点布置示意图

⑥必要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2-4-、2-4-确定。原则上采用较高的频率值，出现异常情况或不良地质时，

应增大监控量测频率。

序号

1

2

3

4

5

说明

位移速度（mm/d）

≥5

1～5

0.5～1

0.2～0.5

＜0.2

量测断面距开挖面距离（m）

（0～1）B

（1～2）B

（1～2）B

（2～5）B

＞5B

B表示隧道开挖宽度

量测频率

1～2次/天

1次/天

1次/2天

1次/2天

1次/7天

⑦地表沉降量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无构造物、所采用

的开挖方式等因素确定。地表沉降量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉

量测的测点布置在同一横断面内，沿隧道中线地表下沉量测断面的间距按表

2-4-采用。

表2-4-10 地表下沉量测点纵向间距表

序号

1

2

3

注

埋置深度H

2.5B＞H

0

＞2B

B＜H

0

≤2B

H

0

≤B

纵向测点间距（m）

20

10

5

地表无建筑物时取表中上限值，B表示隧道开挖跨度

横断面方向地表沉降量测测点横向间距为2～5m，在一个量测断面内应设

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7～11个测点，并在隧道中线附近测点应适当加密。

⑧各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1～3周。

（5）监控量测控制基准及位移管理等级

监控量测控制基准应根据地质条件、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，包括隧道内位移、地表沉降、

爆破振动等。

位移控制基准根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移确定。根

据位移控制基准，位移管理按表2-4-分为三个等级。

表2-4- 位移管理等级表

管理等级 距开挖面1B（U

1B

） 距开挖面2B（U

2B

）

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ

说明

U

1B

/3

U

1B

/3≤U≤2U

1B

/3

U＞2U

1B

/3

U

2B

/3

U

2B

/3≤U≤2U

2B

/3

U＞2U

2B

/3

应对措施

可正常施工

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

暂停施工，采取相应工程对策

B表示隧道开挖跨度，U

0

表示极限相对位移值。U

1B

的允许值为65%U

0

，U

2B

的允

许值为90%U

0

，距开挖面较远允许值为100%U

0

（6）量测数据处理

及时对现场量测数据绘制位移及位移速度随时间的变化曲线和位移及位移

速度与开挖工作面距离的关系曲线。电子计算机数据处理系统见图2-4-42。

现

场

量

测

资料存档

绘图机

主电子计算机

和有限元解

分析的对比

预测变形

量解析

地表下沉

净空变位

拱顶下沉

围岩变位

锚杆应力

地表下沉图、随时间变化图；

净空变位及变位速度随时间

变化图；拱顶下沉随时间变

化图；

围岩变位随时间变化图；

锚杆、喷混凝土应力随时间

变化图及其它。

打印机

其他

资料存档

取出资料一览表

加

图2-2-42 电子计算机数据处理系统图

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