某高速公路隧道群施工监控方案.doc
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****高速公路
***合同段隧道群
一、工程概况2
二、隧道群监控量测实施大纲3
1、监控编制依据3
2、监测意义和目的3
3、监控量测工作的组织机构4
4、隧道监控量测的内容5
5、隧道群监控量测仪器5
6、监控量测的方法及手段6
6.1必测项目6
6.2选测项目8
7、断面布置原则18
8、监控量测信息的采集、整理、分析、处理及反馈系统19
8.1、数据采集19
8.2、实测资料的整理20
8.3、实测资料分析、信息反馈与预报20
监测警戒值也可由设计单位提出，经有关单位认可后执行。
22
9、监控量测工作质量的保证措施22
10、安全保障及环保措施23
11、监控资料提交23
12、监控量测工作制度24
四、拟投入本监控项目的仪器设备24
五、拟投入本监控项目的主要技术人员25
六、监控费用25
七、结语26
监测单位：
*****
xx
一、工程概况
***高速公路**合同段全线分布着隧道7座隧道，左右幅合计长度为8057.5m，隧道建筑限界净高均为5m，限界净宽均为10.25m。
隧道群围岩主要由Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级构成，隧道群规模及地质概况详见表2。
表2隧道概况表
序号
隧道名称
起止桩号
隧道长度（m）
分段桩号
布置形式
地质概况
1
左洞
172
小净距
弱风化薄~中厚层状泥质粉砂岩，围岩级别主要为Ⅳ级
右洞
162.74
分离式
2
左洞
244
分离式
弱风化薄~中厚层状泥质粉砂岩，围岩级别主要为Ⅴ、Ⅳ级
右洞
216.8
3
左洞
491
分离式
弱风化薄~中厚层状泥质粉砂岩，围岩级别主要为Ⅴ、Ⅲ级
右洞
479
4
左洞
1205
分离式
弱风化薄~中厚层状泥质粉砂岩，围岩级别主要为Ⅲ、Ⅳ级
右洞
1200
5
左洞
982
分离式
弱风化薄~中厚层状泥质粉砂岩，围岩级别主要为Ⅳ、Ⅲ级
右洞
965
6
左洞
340
分离式
弱风化薄~中厚层状泥质粉砂岩，围岩级别主要为Ⅳ级
右洞
320
7
左洞
647
分离式
弱风化薄~中厚层状泥质粉砂岩，围岩级别主要为Ⅴ、Ⅳ级
小净距
右洞
633
分离式
小净距
8
合计
8057
二、隧道群监控量测实施大纲
1、监控编制依据
1）《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94
2）《公路隧道设计规范》JTGD70-2004
3）《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1－2004
4）****高速公路施工图设计文件
2、监测意义和目的
隧道监控量测作为新奥法的三大核心之一，对评价隧道施工方法的可行性、设计参数的合理性，了解隧道施工实际围岩级别及其变形特性等能够提供准确、及时的依据，对隧道二次衬砌的施作时间具有决定性意义；因此，它是保障隧道建设成功的重要手段。
隧道监控量测的主要任务应做到提高安全性，修正设计、指导施工、积累建设经验，并通过对实测数据的现场分析、处理，及时向施工方、监理方、设计方和业主提供分析资料。
对直接服务****隧道群施工具有重要现实意义。
本次新奥法监控隧道监测的主要目的为：
（1）通过围岩地质状况和支护状况描述，对围岩进行合理的分类及对稳定性进行合理的评价。
（2）对隧道拱顶下沉周边收敛位移进行监测，根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序预防坍塌，保证施工安全。
（3）对周边收敛位移进行监测，根据变形的速率及量值判断围岩的稳定程度，选择适当的二衬支护时机，指导现场施工。
（4）地表下沉。
对隧道埋深较浅段进行地表沉降监测，判定隧道开挖对地表的影响，与拱顶下沉数据相互应证。
（5）通过测定锚杆长度和注浆饱满度，检测锚杆长度和注浆效果。
（6）选测组合。
通过对围岩压力、钢支撑应力、衬砌应力等选测项目的监测判断围岩稳定性及支护效果，反馈设计，指导现场施工。
3、监控量测工作的组织机构
针对本工程监测项目的特点，隧道监控现场组织及分工如下图所示，监控现场组织由现场监测人员、技术分析人员组成。
现场监测人员、技术分析人员根据合同和规范要求完成日常监测及资料整理、技术分析及施工预测，见图3.3。
图3.3隧道群监控量测工作组织机构图
4、隧道监控量测的内容
（1）必测项目
l地质和初期支护状况观察
l水平收敛
l拱顶下沉
l锚杆轴力量测
（2）选测项目
l岩层内部位移（洞内设点）
l喷层、二衬内部应力，围岩与喷层、喷层与二衬间接触压力
l仰拱沉降
l钢支撑内力
5、隧道群监控量测仪器
在隧道监控量测中，仪器的选择决定着能否取得准确可靠的数据，甚至决定着监控工作能否顺利的完成，本次所要监控隧道数量多、量测工作量大，因此各类检测设备均经过检查、标定，确保测试的结果准确可靠，量测仪器详见表3.5。
表3.5隧道群监控量测项目及仪器表
序号
量测项目
仪器设备
测试目的
必
测
项
目
1
地质及初期支护状况观察
地质罗盘等
开挖面（掌子面）的稳定性及衬砌的稳定性：
岩质、断层破碎带、变质带等的状态把握：
当初围岩分类的再评价
2
拱顶下沉
高精度水准仪
监测拱顶的绝对下沉量，了解断面的变形状态，判断拱顶的稳定性。
3
水平收敛
收敛计
根据变位量、变位速度、变位收敛状况、断面变位状态判断：
1）围岩稳定性；2）初支的设计施工妥当性；3）二衬施工的合理时间。
4
锚杆轴力量测
锚杆测力计及拉拔器
监控量测锚杆内部受力状况，判断锚杆的工作状况。
选
测
项
目
5
围岩内部位移（洞内设点）
洞内钻孔中安设多点杆式或钢丝式位移计
了解隧道围岩的松弛区、位移量及围岩应力分布，为准确判断围岩的变化发展提供数据。
6
喷层、二衬内部应力，围岩与喷层、喷层与二衬间接触压力
压力盒、应力计、钢筋计
判断围岩稳定性及支护效果、反馈设计，指导现场施工
7
仰拱沉降
水准仪、塔尺
与拱顶下沉对比，间接反映隧道的稳定及隧道拱部以上围岩的运动状况。
8
钢支撑内力
钢筋计
量测型钢支撑内应力，推断作用在型钢支撑上的压力大小。
判断型钢支撑尺寸、间距及设置型钢支撑的必要性
6、监控量测的方法及手段
对量测测点的科学布置是监控测量方案设计的又一关键问题。
本次监控重点监测围岩质量差或局部不稳定块体、节理或地下水发育地段，以及特殊工程部位（如洞口处）。
监测点的安装埋设应尽可能靠近隧道掌子面，以便尽可能完整获得围岩开挖后初期力学形态变化和变形情况。
具体量测方法如下：
6.1必测项目
（1）地质及初期支护状况观察
地质和初期支护状况观察分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。
开挖工作面观察在每次开挖后进行，通过肉眼观察、地质罗盘和锤击检查，及时判断围岩级别是否与设计相符，内容包括围岩节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、风化变质情况、断层分布、初期支护效果及测量地下涌水情况等，每5m必须填写一张围岩施工地质记录卡片。
已施工区段观察每天进行一次，内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。
每次观察除进行相关的记录外，均进行数码拍照，并及时整理成档。
（2）拱顶下沉量测
测点布设：
图6.1-1测点布置图
拱顶下沉量测是在隧道开挖毛洞的拱顶及轴线左右各2m处设置3个带挂钩的膨胀螺钉作为测桩，测桩埋设深度30cm，钻孔直径φ42；埋设前先用小型钻机在待测部位成孔，然后将膨胀螺钉拧紧即可。
对于稳定性较差的围岩，测桩可在锚喷支护后布置，量测时可借用钢尺式收敛计及附带挂钩挂在测点上稳定后用高精度水准仪量测，如图6.1所示：
（3）水平收敛位移量测
l测点布设：
水平收敛位移量测是最基本的主要量测项目之一，各测点在避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近工作面埋设，一般为0.5～2m，并在下一次爆破循环前获得初始读数。
初读数在开往后12h内读取，最迟不超过24h，而且在下一循环开挖前，完成初期变形值得读数。
在预设点的断面,隧道开挖爆破以后,沿隧道周边部位分别埋设测线、测桩，测桩埋设深度30cm，钻孔直径φ42，埋设前先用小型钻机在待测部位成孔，然后将膨胀螺钉拧紧即可量测。
隧道采用台阶法施工时每断面布设上下2条测线、测桩每断面2对共4根，见图6.1-2。
若采用全断面开挖，则设1条测线，共2根测桩。
采用钢尺式收敛计来量测水平收敛变形，见图6.1-3。
图6.1-3全断面法水平收敛测点布置图
图6.1-2台阶法水平收敛测点布置图
（4）锚杆轴力量测
采用锚杆轴力计进行量测，在锚杆待测部位并联焊接轴力计，焊接时应对轴力计采取降温措施。
锚杆量测的数量根据现场情况确定。
锚杆拉拔力测试采用锚杆拉拔仪。
图6.2隧道监控量测断面布置示意图
锚杆长度及砂浆饱满度量测采用MJ-2锚杆检测仪。
6.2选测项目
以下监测项目根据实际需要布置，见图6.2
⑴围岩内部位移
用于监测隧道围岩的径向位移分布和松弛区域范围，获得决定锚杆长度的判断资料、隧道每一量测断面布设3—5组测点。
l仪器设备
多点位移使用4点钻孔伸长计进行量测。
它由四个钻孔锚头、四根量测钢丝、一个测筒、四个电感式传感器和它的量测仪器—数字位移计组成。
l测点安装
①在预定量测部位，用特制直径140mm钻头，钻一深40cm的钻孔，然后再在此钻孔内钻一同心的直径为48mm的小孔，孔深由试验要求确定，钻孔要求平直，并用水冲洗干净；
②矫直钢丝，并截成预定长度，将钢丝连接在钻孔锚头上；
③把锚头末端插入安装杆，然后将锚头推进到预定深度，在操作时要注意定向，避免安装杆旋转，千万不能将安装杆后退，以免安装杆和锚头脱落；
④紧固锚头，若用楔形弹簧式锚头，则用30～50公斤力拉钢丝，如果锚头不滑动，即可认为锚头已经锁紧；若用压缩木锚头，则等待压缩木吸水膨胀后，亦用30～50公斤力拉钢丝，若拉不动，则可认为锚头已经紧固；
⑤重复以上2、3、4操作步骤，安装剩余锚头，每根钢丝必须穿过楔形弹簧式锚头上的环或压缩木锚头中间的铁管，要注意避免钢丝互相缠绕；
⑥把与各锚头连接的钢丝分别穿过测筒上的各个导杆，并把测筒的上筒用固定螺丝、木楔及水泥砂浆固定在孔内，然后拉紧钢丝，并用螺母夹紧在各个导杆上，这时要注意调整导杆距离，使之有15mm的伸长量；
⑦把下筒与上筒相接，并用木楔塞紧，若是电测下筒，还需仔细安装，调整电感式位移传感器的量程，并引出电缆，盖上盖板。
当试验点离开挖面很近时，必须采取防护措施，以防止爆破飞石损坏电缆及测筒；
⑧开始初读数（如果用百分表测读，应每次打开盖板）。
为保证读数的稳定性，第一次读数的建立应不小于24小时；
⑨开始阶段，每天应至少进行一次测度测读，随着开挖面的远离，测读间隔时间可以酌情延长。
l量测与计算
将钻孔伸缩计测筒上的电感式位移传感器与数字位移计连接，并打开位移计电源开关，即可进行读数。
然后根据实际位移与读数的标定数字回归方程，即可算出钻孔伸缩计四个测点的实际位移。
注：
洞内埋设则改为机械式。
⑵仰拱沉降
l监测内容：
监测内容包括洞口地表情况、地表沉降的观察。
l基点布设：
根据隧道施工状况选择隧道地表下沉量测断面，每个断面各布置7～11个地表下沉量测点。
测点布设：
在测点位置挖长、宽、深均为
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