5-10
注：
1.无地表建筑物时取表内上限值；2.B表示隧道开挖宽度。
b.量测频率
地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。
c.地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。
（4）围岩松弛范围量测:
可采用弹性波法或位移法。
（5）当围岩条件差、变形过大或初期支护破损变形较大时，应进行支护结构内的应力及接触应力量测。
（6）各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1-3周，停止量测作业须经监理工程师批准。
（7）各项量测项目，其监控量测的要求应按图纸规定，监控量测项目及频率按表3执行。
监测实施项目表表3
序号
监测项目
方法及工具
测点布置
监测间隔时间
1～15d
16d~1个月
1～3个月
大于3个月
1
地质及支护状态观察
地质素描；地质罗盘、地质锤；相机
开挖后及初期支护后进行
每次爆破后进行
2
周边位移
收敛计
每10～50m一个断面，每断面1～2对测点。
1～2次/天
1次/2天
1～2次/周
1～3次/月
3
拱顶下沉
水平仪、水准仪、钢尺或测杆
每10～50m一个断面
4
锚杆轴力量测
电测锚杆测力计
锚杆轴力每座隧道不同围岩类别设1个监测断面，每个断面设3～5根锚杆测力计。
5
围岩和初衬间接触压力
压力盒
每代表性地段一个断面，每断面设5～7个测点。
6
洞口浅埋段地表下沉
水平仪、水准尺
洞口和浅埋段每5～50m一个断面，每断面至少7个测点，每隧道至少1个断面；中线每5～20m一个测点。
开挖面距监测断面前后＜2B时，1～2次/天
开挖面距监测断面前后＜5B时，1次/2天
开挖面距监测断面前后＞5B时，1次/周
7
围岩内部位移
洞内钻孔中安设多点位移计
每5～100m一个断面，每断面3～5个多点位移计。
1～2次/天
1次/2天
1～2次/周
1～3次/月
8
钢支撑内力
钢筋应力计
每代表性地段一个断面，每断面设5～7个测点。
1～2次/天
1次/2天
1～2次/周
1～3次/月
9
二衬砌内力
钢筋应力计
每代表性地段一个断面，每断面设5～7个测点。
10
锚杆轴力量测
电测锚杆测力计
锚杆轴力每座隧道不同围岩类别设1个监测断面，每个断面设3～5根锚杆测力计。
11
围岩弹性波测试
声波仪及配套探头
每代表性地段一个断面，每断面设5～7个测点。
3）数据处理和应用
（1）应及时对现场量测数据绘制时态曲线（或散点图）和空间关系曲线。
（2）当位移-时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。
（3）当位移-时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。
（4）隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均应小于表4所列数值。
当位移速率无明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值，或者喷层表面出现明显裂缝时，承包人应立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或开挖方法。
（5）埋设量测元件情况和量测资料，均应整理清楚报监理工程师核查，并作为竣工交验资料的一部分。
（6）根据量测结果进行综合判断，确定变形管理等级，据以指导施工。
变形管理等级见表5。
隧道初期支护极限相对位移值表4
围岩类别
覆盖层厚度（m）
<50
50～300
>300
拱脚水平相对净空变化（%）
Ⅱ
—
0.01～0.03
0.20～0.60
Ⅲ
0.30～0.10
0.08～0.40
0.30～0.60
Ⅳ
0.10～0.30
0.20～0.80
0.70～1.20
Ⅴ
0.20～0.50
0.40～2.50
1.80～3.00
拱顶相对下沉（%）
Ⅱ
—
0.03～0.06
0.05～0.12
Ⅲ
0.03～0.06
0.04～0.15
0.12～0.30
Ⅳ
0.06～0.10
0.08～0.40
0.30～0.80
Ⅴ
0.08～0.16
0.14～1.10
0.80～1.40
注:
（1）相对位移值系指实测位移与两测点间距离之比，或拱顶位移实测值与隧道高度之比。
（2）脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。
（3）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极限值乘以1.1～1.2后采用。
（4）本表所列数值可在施工中通过实测和资料积累作适当修正。
变形管理等级表5
管理等级
管理量
施工状态
Ⅲ
UO＜（Ut/3）
可正常施工
Ⅱ
（Ut/3）＜UO＜（2Ut/3）
应加强监测
Ⅰ
UO＞（2Ut/3）
预警、应采取特殊措施
注:
U0：
实测变形值;Ut：
允许变形值
4）测量管理
（1）隧道量测承包人应常驻工地，负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作并及时将量测信息反馈予施工和设计单位，请假应经业主工程师批准；
（2）承包人在提交实施性施工组织设计的同时，应专门提交详细的监控量测计划。
计划中应包括量测内容、方法、量测仪器、测点布置、量测频率、数据处理、量测人员及负责人，并报业主工程师批准后执行。
（3）监控量测资料应列入竣工文件。
2.2、监控量测实施方案
本项目中的隧道是关键性工程，为了指导施工，优化设计，切实保证施工安全，提高工程质量，降低工程造价，特制定本监控量测计划。
1）隧道监控量测项目
根据《公路隧道施工技术规范》JTGF60—2009的要求进行所有必测项目的量测。
结合所监控隧道具体工程条件，着重加强隧道围岩位移、围岩压力、支护体的内力的量测。
施工中如有必要还将进行部分选测项目的量测。
（1）位移量测
隧道围岩位移是隧道受施工影响而发生的最直观的地压显现。
位移量测是隧道监控量测中实施最容易，结果最可靠的量测项目，因而在监控量测中占有重要地位。
位移量测包括洞内变形量测、地表沉降量测和围岩内部位移量测。
（2）洞内变形量测
洞内变形量测包括隧道两侧收敛和隧道拱顶下沉两个项目。
洞内变形直接反映了围岩的稳定性及其变形特性。
通过对洞内变形的量测，能够预防预报隧道塌方，有利于保障隧道施工安全，掌握初期支护受力状态，为二次衬砌施作选择最佳时机。
洞内位移量测测点布置如图1所示。
在两边墙之间布置一条测线，采用自动张紧式收敛计进行洞周收敛量测。
图1位移量测断面测点、测线布置
（3）地表沉降量测
地表沉降是隧道浅埋段施工中常见的工程现象。
通过地表下沉监测可以了解浅埋段隧道围岩的稳定情况，对保证隧道洞口段的施工安全和施工质量有重要作用。
隧道地表沉降通过在隧道横向布置测线，用水准仪进行量测。
测线的数量根据隧道长度、埋深情况、地质条件和施工技术而定。
每条测线上测点的布置应遵循“中间密，两侧疏”的布置原则，测点布置范围根据隧道宽度和围岩滑动摩擦角而定，如图2所示。
图2地表沉降测点在横断面的布置
（4）锚杆拉拔
锚杆拉拔力指锚杆能够承受的最大拉力。
根据试验目的，在隧道围岩制定部位钻锚杆孔。
孔深在正常深度的基础上稍作调整，以便锚杆外露长度大些，保证千斤顶的安装；或采用正常孔深，将待测锚杆加长，从而为千斤顶安装提供空间。
②按照正常的安装工艺安装待测锚杆，用砂浆将锚杆口部抹平，以便支放承压垫板。
③根据锚杆的种类和试验目的确定拉拔时间。
④在锚杆尾部加上垫板，套上中空千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起，并装设位移测量设备与仪器。
⑤通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力，视需量从千分表读取锚杆尾数的位移，绘制锚杆拉拔力位移曲线，供分析研究。
（5）锚杆轴力量测
锚杆是隧道施工中的基本支护技术之一，锚杆的用量很大。
如果锚杆都能有效的工作，则不仅有利于隧道施工的安全，而且还有助于隧道的长期稳定；反之，或者不利于隧道施工安全，或者会造成巨大的材料浪费。
每一根系统锚杆在打入围岩后，其杆体将承受因层节理及围岩收敛形变而产生的拉压力、剪切力甚至是弯矩。
在不同围岩条件下锚杆的轴向应力如何，其大小是多少，通过测试将得到确定的数据。
（6）围岩与初期支护间压力量测
为了掌握施工和运营中隧道结构的力学状态，控制围岩压力，及时合理调整设计参数，有必要在施工不同阶段对有关压力进行量测。
隧道要穿越许多不良地质区段，加强不良地质区段的支护是施工得以顺利进行的前提。
为了了解支护结构是否可靠，就必须对支架等支护结构上的围岩压力进行监测。
围岩压力量测采用预埋压力盒的方法进行。
（7）围岩内部位移量测
隧道围岩内部位移量测是通过钻孔位移计量测孔壁岩体不同深度的轴向位移。
它不同于隧道围岩收敛观测，后者仅能测到洞室净空收敛变形，前者则能测到洞室围岩内不同深度上轴向变形。
因此根据这些观测资料，可分析判断洞室围岩位移的变化范围和松弛范围，预测预报围岩稳定性，为修改锚杆支护参数提供重要依据。
因此，隧道围岩内部位移量测的主要目的是为了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围，优化锚杆参数，指导施工。
围岩内部变形量测的设备，主要是使用位移计。
（8）二次衬砌内力量测
隧道支护与衬砌结构的内应力是隧道结构设计的主要依据。
通过量测支护与衬砌内的应力，可以了解支护结构的可靠性，可以检验衬砌设计的合理性，并对深入研究隧道结构设计原理有重要意义。
本方案拟在典型部位对支护体系中的锚杆轴力、钢架内力和衬砌混凝土应力进行量测。
（9）钢支撑内力量测
钢架支护对于控制浅埋软弱围岩隧道拱顶下沉和地表沉降具有十分突出的作用。
软弱围岩极易发生坍塌，在设计中支护参数很难把握。
因此，施工时应对一些典型区段进行支架内力量测，以便进一步保证安全、优化设计。
（10）围岩弹性波测试
隧道围岩的岩体中往往包含各种层面,如节理和裂隙等结构面,当牵涉到隧道开挖效应、静动荷载等外部因素的作用时,其表现为一种更加复杂的岩土介质。
在隧道施工过程中,利用声波在岩体内的传播特性,以测定岩体的弹性常数,了解岩体的某些物理力学性质,判断岩体的完整性以及破坏程度。
2）量测断面布置
量测断面将严格按照《公路隧道施工技术规范》JTGF60—2009标准的要求布置。
本方案拟定沿隧道纵向布置的位移量测断面间隔为，Ⅴ级围岩：
5～10m；Ⅳ级围岩：
10～50m；Ⅲ级围岩：
20～100m。
压力测试和其他选测项目根据实际施工时围岩情况选取量测断面。
3）量测频率
为了切实保障隧道安全施工，保证施工质量，降低工程造价，同时为长大隧道施工技术和结构分析提供资料，本方案量测频率将按规范要求尽量加大，并尽可能地实现遥控与实时监测，最大限度的为施工组织与管理提供围岩力学行为的动态信息。
2.3、超前地质预报
2.3.1超前地质预报概况
以地质为中枢，加强隧道地质工作，将地质综合分析贯穿到长期、中期、短期、临兆超前地质预报四个阶段中，实行地质、物探、钻探三结合，优化物探组合，综合应用，确保隧道安全、快速、优质施工，不留后患。
确保隧道施工取得经济效益、社会效益和环境效益。
2.3.2超前地质预报的目的
⑴预报可能出现突水的溶洞、暗河的位置和规模；
⑵预报断层、破碎带的位置（包括裂隙发育地段）；
⑶预报可能出现突泥、岩溶陷落柱的位置；
⑷预报可能发生中型以上的塌方地段；
⑸预报地下水富集的区域和地段；
⑹预报可能发生岩爆、瓦斯的地段和程度。
2.3.3超前地质预报阶段的划分
⑴长期超前地质预报
长期超前地质预报是对一座隧道的宏观超前地质预报，目的在于确定整座隧道的难点、疑点，重点地段和不良地质作用类型和分布里程，为施工方编制施工组织设计更有针对性，使防灾、减灾措施更加具体，为科学施工提供地质依据，可有效地避免盲目性；指导中短期超前地质预报的顺利进行，并为选择物探手段和物探方法的优化组合提供依据；为隧道施工监控量测的布置突出重点。
建议采用的方法有：
①地质复查法：
通过地表地质复查，确认地勘成果可靠性及存在的问题。
②地质综合分析法：
在综合分析地勘成果、设计文件、地质复查的基础上，找准该隧道的重点、疑点、难点地段。
③地质投射法：
当经地质综合分析，隧道轴线地质剖面有较大问题时，采用此方法，对其进行修编。
⑵中期超前地质预报
中期超前地质预报是指对隧道掌子面前方80～120m范围内做出的超前地质预报，其任务是对长期超前地质预报确定的重点地段进一步确认和完善，以期发现新的地质灾害地段，为短期超前地质预报确定目标。
建议采用的方法有：
①地质分析法。
②物探方法：
能够探测80～120m距离的适合隧道内短时间作业的物探手段为主，建议用二种以上物探手段，以便对比校核。
⑶短期超前地质预报
短期超前地质预报是指对隧道掌子面前方30～50m范围内，做出的超前地质预报，它是超前地质预报的攻坚阶段，做好该阶段的预报对于提高超前地质预报的准确率具有决定性意义。
建议采用的方法有：
①地质法：
掌子面素描、地质编录法、正洞左右幅联合断面法。
②物探法：
瞬变电磁法、地质雷达法、红外线探水法等优化组合。
③水平钻探法：
一般控制在30m左右。
通过上述方法的综合应用，确定不良地质地段，确定掌子面前方施工围岩级别，为动态设计提供参数和切实可行的施工建议。
⑷临兆预报
地质灾害的发生和发展，都有其特殊的前兆反映，当发现断层破碎带、岩溶、突水突泥、塌方、煤系地层有害气体、瓦斯、硬岩岩爆等的临兆反映时应及时果断的做出临兆预报，尽可能避免更大地质灾害的发生，确保施工安全。
2.3.4超前地质预报频率
在长期超前地质预报的基础上，中期超前地质预报原则上全长范围内平均每100m左右探测预报一次，短期超前地质预报在中期预报的结果基础上，对有问题的地段每30～50m探测预报一次。
当有特殊情况，应视现场需要确定。
地质素描、地质跟踪编录紧随掘进进行，每天一次，当长、中、短期确定的重点不良地质地段，可能有险情时，应及时赶到现场确认地质情况，做出临兆预报或提出处理建议。
2.3.5超前地质预报报告制度
长期地质预报应在隧道开挖前提交。
中短期地质预报每次探测完后1～2日内提交，每期提交的探测报告应附上期探测与开挖揭示、设计对比情况，同时不同探测方法成果上也要进行对比。
遇有不良地质和地质灾害预兆或发现围岩失稳、支护开裂、突水涌泥等险情时立时电话通知业主，半日内并尽可能快地向业主提交临兆预报。
施工期间中期按业主要求提交阶段性超前地质预报总结报告。
工程结束，向业主提交完整的超前地质预报总报告及电子文档。
2.4、质量检测
由于隧道施工本身的特点，隧道的初衬和岩石层之间、初衬和二衬之间，如果施工控制不当，容易出现空隙，因此对隧道衬砌施工质量进行检测很有必要。
我试验检测中心将利用意大利RISK2FW雷达及配套600MHz、1.6GHz探头，对本项目全部隧道进行衬砌质量质量检测。
其主要目的是：
（1）检验隧道不规则岩面和初衬之间、初衬和二衬之间是否存在空洞或空隙；
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