隧道施工监控量测（推荐9篇）
梅关隧道施工监控量测技术
介绍了该隧道的.监控量测方案、量测流程及数据采集分析与信息反馈等,取得可靠的监测数据,全面反映围岩及隧道结构工程的受力、变形状况,准确评定隧道工程施工的安全状态,确保隧道工程施工安全与质量.
作 者：张志定 ZHANG Zhi-ding 作者单位：韶赣高速公路粤境段管理处,广东,韶关,512400刊 名：湖南交通科技英文刊名：HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：35(3)分类号：U456.3关键词：隧道施工 监控量测 数据分析
关键词：隧道工程,监控量测,超前预报,工作面,二次衬砌
1 概述
监控量测是指在建构筑物施工过程中, 采用监测仪器对关键部位各项控制指标进行监测的技术手段, 在监测值超过控制值时发出报警, 用来保证施工的安全性。
确保施工安全;指导施工、修改设计:如修改施工方法、变更围岩级别、变更支护设计参数、确定二次衬砌合理施作时间等。
(1) 通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化, 把握施工过程中结构所处的安全状态, 判断围岩稳定性, 支护、衬砌可靠性。
(2) 用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足, 并把监测结果反馈给设计及指导施工, 为修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据。
(3) 通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。
(4) 通过监控量测进行隧道日常的施工管理, 确保施工安全和施工质量。
(5) 通过施工现场的监控量测, 确定二次衬砌合理施作时间。
(6) 通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点, 为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。
为了保护隧道的顺利开挖及二次衬砌的时间, 隧道施工监控量测项目有:
周边收敛量测是量测隧道周边位移, 了解收敛状况、断面变形状态, 判断隧洞的稳定性;拱顶下沉量测是监视拱顶下沉, 了解断面的变形状态, 判断隧道拱顶的稳定性;地表下沉是根据地表下沉位移测量判定隧道开挖对地表下沉的影响, 以确定隧道支护结构。围岩内部位移量测是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形发展提供数据;锚杆轴力量测是根据锚杆所承受的拉力, 判断锚杆布置是否合理;衬砌应力量测是根据量测二次衬砌内应力、喷射混凝土层内轴向应力, 了解支护衬砌内的受力情况;根据围岩压力及层间支护压力, 判断复合衬砌中围岩荷载大小, 判断初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况;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。
2 监控概况
首先熟悉勘察设计文件、图纸, 对整个隧道所处的地质环境有大概的了解。
进场后要在地表布点, 接下来的工作就是同步施工单位的开挖对地表上所埋设的点进行水准仪测量。量测频率按规范来操作, 结合实际与隧道施工情况进行工作。每次爆破后和初喷后, 都必须进行一次工作面观察, 观察的内容有:掌子面围岩地质情况、颜色、岩层产状以及地表观察。开挖断面附近的初期支护状态;岩石的坚硬程度, 渗、漏水及涌水位置及出水量, 以及实际围岩级别。通过观察, 了解围岩的工程地质和水文地质情况、结构面的产状、支护状态和裂缝的发展情况以及地表的开裂情况, 预测开挖面前方的地质条件, 为判断隧道施工过程中围岩稳定性提供地质依据。并作好客观的记录, 拍几张照片。且在初喷好的位置用喷漆标好桩号, 以便于后来的工作。
隧道开挖爆破初喷后应尽早在隧道两侧边墙水平方向、两侧拱腰及拱顶埋设膨胀螺丝作为测点, 每五个点为一个断面, 每一个断面均得在远处设一个后视点。监测过程中, 实时对监测结果进行整理, 制成月报表, 签字盖章后, 以工程联系单的形式送达给施工、监理单位及业主各一份, 进行监控量测信息的综合反馈。每月提交一次, 监测报告必须保持及时性。给出本阶段内所测测点的监测结果, 并进行分析给出阶段性结论及施工建议。作为第三方监测, 要通过勤量测保证隧道安全, 预防隧道塌方, 毕竟隧道是处于极其不稳定的地质环境。
为确保施工安全, 为探测掌子面前方一定范围内的地质条件, 预测前方的不良地质以及隐伏的重大地质问题, 在隧道开挖前都必须做一次超前地质预报。应用超前地质预报的地质理论分析并判定主要不良地质的性质、类型、成因、大约位置、规模及对隧道施工可能造成的影响程度, 预报距离一般为掌子面前方30m左右。超前地质预报, 分为地质调查和地质雷达。地质调查是根据对工作面出露的地质情况分析来推测前方地质情况的。采用的设备主要是罗盘。用地质罗盘来测量掌子面各项参数的指标。做好地质素描, 随开挖及时进行。常用到的是用地质雷达做超期地质预报, 其作用就是探测隧道掘进前方的地质情况, 来判明隧道前方是否有溶洞、断层、破碎带、突水突泥等不良地质体及存在的位置。通过雷达波速变化判别前方围岩状况。
3 总结
伴随我国交通建设的快速发展, 公路隧道数量不断增加.作为一个工程, 安全是重要不可缺的部分.由于隧道地质情况复杂, 工程具有特殊性, 隧道工程的监测量控显得格外重要, 在实际工程中需及时观察、及时发现、及早处理, 才能避免一些工程事故的发生。
参考文献
[1]公路工程试验检测人员考试用书—隧道.陈建勋人民交通出版社.
【关键词】隧道工程 现场施工 监控量测 测点埋设 顶下沉量测
0.引言
隧道工程施工中，为促进工程质量提高，采取有效措施做好施工测量工作，加强施工质量控制是十分必要。某隧道工程全长4 279m，最大埋深1 049m，隧道净空宽度9.14m，净空高度6.98m，净空总面积为56.45m2。进口段为浅埋偏压软弱围岩段，埋深10 -35m，属于II类围岩，主要类型为弱风化硬质页岩，稳定性较差，给整个工程施工带来较大挑战。因此，为促进工程建设质量提高，必须做好监控量测工作，全面掌握工程施工基本情况，为采取有效措施加强质量控制，提高隧道工程建设效果创造良好条件。
1.隧道进口现场施工方法
隧道进口施工中，为提高施工效率，加强工程质量控制，必须严格按照要求进行施工，综合采取有效方法，严格遵循施工工艺流程。
1.1施工方法。在该隧道工程建设中，为促进施工任务顺利完成，保障施工安全，同时也为施工测量创造便利，必须严格按照规范要求进行施工。结合该工程实际情况，隧道施工中采用“三台阶临时仰拱法”施工，以更好应对工程建设实际情况，顺利完成施工任务，保障工程建设质量。
1.2施工工艺流程。该隧道具体的施工工艺流程如下：隧道超前支护，弱爆破开挖，施作初期支护和临时仰拱→弱爆开挖不同部位，做好支护工作→灌筑仰拱及隧道底部填充→根据围岩量测信息，等初期支护收敛后，灌注二衬混凝土。为促进工程质量提高，保证施工安全，施工时必须严格按照要求开展各项工作，加强每个施工环节质量控制。
2.隧道进口现场施工监控量测对策
为全面掌握施工基本情况，为采取有效支护措施提供参考，为加强施工现场控制提供依据，工程建设时必须做好测量工作。具体来说，应该采取以下有效措施，做好监控量测的每一项工作。
2.1测点埋设。利用卷尺进行测定，埋设拱腰的周边收敛测点一对，边墙周边收敛，为隧道进口部位施工安全和顺利进行创造良好条件。进口端洞口典型段埋设必测和选测断面，拱顶埋设左、中、右3個下沉测点，利用自动整平水准仪和长钢测点一对，采用JSS30A型隧道位移收敛计测量。一共布置18个测点，左侧拱腰、拱顶、右侧拱腰埋设围岩与喷射混凝土接触压力测点3个，内部应力测点3个，钢支撑内力测点3个，右侧拱腰埋设围岩内部位移测点5个，左侧拱腰埋设锚杆轴力测点4个。通过合理布置测点，为测量顺利进行奠定基础，同时也有利于确保测量准确性，及时掌握施工情况，为控制隧道工程质量做好准备。
2.2必须监控量测项目。为全面掌握隧道施工基本情况，综合采取有效对策，为采取施工防护和安全控制对策提供依据，工程建设时必须做好监控量测工作，对以下内容严格按照要求开展测量工作。
2.2.1顶下沉量测。布置测点进行测量，然后根据测量结果绘制图表，得出拱顶下沉变化曲线，分析可以得知，拱顶3个测点的变化曲线基本一致。左边测点拱顶趋稳下沉量最大，达14.9mm，中间测点为13.4mm，右边测点最小，为11.5mm。从这里可以得知，该段明显受偏压影响，这是在施工中需要关注的问题，应该结合具体情况采取支护措施，避免出现滑塌等质量问题，为施工顺利进行提供保障。
2.2.2边水平收敛量测。通过测量和观察，然后绘制曲线图，最后测得结果如下：上测线周边水平收敛量测值为12.130mm，在上台阶开挖30d后基本趋于稳定，下测线为6.293mm，在下台阶开挖约20d后基本趋于稳定。
2.3选择监控量测项目。对于必须测量的项目，在工程施工中必须严格按照要求进行测量。另外，还有些项目是选择性的，可以结合工程施工实际情况，有选择的对这些项目进行测量。
2.3.1围岩与喷射混凝土接触压力量测。利用DY-110型振弦式压力命观测，根据测量所得的压力盒振弦的频率f，通过计算求出压力盒受到的压力Q。Q =k（f1 -f2o），k代表仪器系数，fo为初始频率，f为量测频率。受山体偏压影响，不同位置受到的接触压力存在较大差异，右侧拱腰最大，达0.24MPa，拱顶压力其次，为0.08MPa，左侧拱腰为负值，为-0.019MPa。
2.3.2喷层内部混凝土应力量测。采用MYB-150混凝土应变计观测，测量喷射混凝土的应变量g后，然后计算得到混凝土内部应力，Q =Eg，E代表喷射混凝土弹性模量，g代表预定测试方向的应变。经测量所得，不同位置喷射混凝土内部应力差别较大，右侧最大，为6.3121 MPa，拱顶为1.522MPa，左侧为-0.090MPa。
2.3.3钢支撑内力量测。利用GGLJ-10型钢筋应力计观测，应力计焊接在120a工字钢上，F = a Ee，a为工字钢截面积，E为工字钢弹性模量，e为工字钢应变量。拱顶内力最大，为20.833kN，右侧为2.039kN，左侧为-4.133kN。
2.3.4围岩内部位移量测。共设置5个测点，围岩壁面及内部1.0m处为0.27mm，2.0m处为0.13mm，3.01m处为-0.13mm。
2.3.5锚杆轴力量测。计算公式为T =aEε，a代表锚杆截面积，E代表锚杆弹性模量，ε代表锚杆受拉变形时的应变，共布置4个测点，先是正值，后是负值，锚杆埋设初期，0.5m、1.4m、2.3m、3.0m处拉力分别为9.459kN、10.381kN、7.127kN、6.332kN，下台阶开挖20d后，拉力分别为-4.892kN、-7.632kN、-3.995kN、6.312kN。
3.隧道进口现场施工监控量测效果
上述隧道进口现场施工中，通过严格按照要求进行施工，做好监控量测的每一项工作，不仅顺利完成测量任务，还取得良好的施工效果。
3.1促进施工顺利进行和工程效益提高。该隧道施工是整个铁路工程建设的重要内容，通过采取有效措施，做好监控量测工作，不仅顺利完成施工任务，还推动整个隧道施工有序进行。同时也为后续施工创造良好条件，避免出现延误工期的情况，防止不必要损失发生，有效提高整个隧道进口现场施工效益。
3.2有效保障施工安全。隧道进口的稳定性较差，为应对这种情况，结合工程施工实际内容，开展方案设计时采用三台阶临时仰拱法开挖。同时，加强测量工作为掌握隧道开挖过程中围岩和衬砌的变化及变形规律，实现对工程质量的有效预防，防止变形现象发生，为优化施工工艺提供参考和依据，有效保障整个隧道工程施工的安全，对整个隧道工程建设具有积极作用。得到施工单位的好评，类似隧道施工测量可从中得到启示与借鉴。
4.结束语
总而言之，监控量测是隧道进口现场施工的重要内容，工程建设中必须对此足够重视。要结合实际情况，合理布置量测点，严格按照规范要求，做好必须测量的项目，对其它可选择性的测量项目，也要结合工程实际情况进行测量。从而全面掌握隧道进口现场施工基本情况，为采取有效的安全防护措施，预防安全事故发生，促进隧道工程建设顺利进行奠定基础。
参考文献：
[1]李俊红.现场隧道进口施工监控量测的探讨[J].江西建材，2012（1），217-218
[2]王丕祥，熊鑫.隧道断面施工监控量测实施与数据分析[J].低温建筑技术，2013（4），100-102
隧道施工过程中使用各种类型的仪表和工具，对围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察，并对其稳定性进行评价，统称为监控量测。
1、隧道监控量测的必要性：
⑴隧道工程作为工程建筑物，受力特点与地面工程有很大的差别。
⑵隧道在开挖支护成形运营的过程中，自始自终都存在受力状态变化这一特性。
2、施工监控量测的目的和任务
⑴通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，判断围岩的 稳定性、支护、衬砌的可靠性；
⑵用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计，指导施工，为修改施工方法，调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据；
⑶通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报，以便及时采取措施，防患于未然；
⑷通过监控量测，判断初期支护稳定性，确定二次衬砌合理的施作时间；
⑸通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴，依据和指导作用。
必须实施、可以实施、必要时实施
监控量测与反馈流程图
3、隧道内目测观察
细致的目测观察，对于监视围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法，它可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息，应当予以足够的重视，所以目测观察是新奥法量测中的必测项目。1）隧道目测观察的目的是： ⑴预测开挖面前方的地质条件。
⑵为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。
⑶根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。2）观察内容：
⑴掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层，是否偏压、围岩类别，掌子面自稳情况，地下水的影响情况等，并做好记录。
⑵对初期支护效果观察包括：锚杆的锚固效果、喷层的光洁度、喷层有无裂缝，裂缝的部位、长度、宽度、深度，喷层是否把钢支撑全部覆盖。
4、周边收敛量测
隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛。所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量测的距离之差。
1）量测目的
收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目。周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的反映，通过周边位移量测可以达到以下目的。
⑴判断隧道空间的稳定性；
⑵根据变位速度判断围岩稳定程度和二次衬砌施作的合理时机；
⑶指导现场的施工。
2）量测设计
⑴收敛量测的间距与测线
必测项目量测断面间距和每断面测点数量
每断面测点数量
断面间距（m）
围岩类别 净空变化 拱顶下沉 Ⅰ～Ⅱ Ⅲ Ⅳ 5～10 10～30 30～50
1～2条基线 1条基线 1条基线
1～3点 1点 1点
⑵量测频率：量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离
按位移速度
位移速度量测频率
（mm/d）≥5 1～5
2次/d 1次/d
0.5～1 0.2～0.5 1次/2～3d 1次/3d ＜0.2 1次/7d 按距开挖面距离(注：b为隧道开挖宽度)量测断面距
量测频率
开挖面距离（m）(0～1)b(1～2)b(2～5)b 2次/d 1次/d 1次/2～3d ＞5b 1次/7d 3）量测仪器
目前隧道施工中常用的收敛计为机械式的收敛计和数显式收敛计。例：QJ-85型坑道周边收敛计；JSS30A型数显收敛计；SWJ－IV型隧道隧道收敛计
四、测试原理
测试中读得初始数值X0；间隔时间t后，用同样的方法可读得t时刻的值Xt，则t时刻的周边收敛值Ut即为的两次读数差。即 Ut＝L0－Lt＋Xt1－Xt0 式中：L0——初读数时所用尺孔刻度值；
Lt——时刻时所用尺孔刻度值；
Xt1——时刻时经温度修正后的读数值，Xt1＝Xt＋εt
Xt0——初读数时经温度修正后的读数值，Xt0＝X0＋εt
Xt——时刻量测时读数值；
X0——初始时刻读数值；
εt——温度修正值；εt＝α（T0－T）L
α——钢尺线膨胀系数；
T0——鉴定钢尺的标准温度，T0 =20℃
T——每次量测时的平均气温；
L——钢尺长度。
5、拱顶下沉量测
埋深较浅、固结程度低的地层，水平成层的场合，这项量测比收敛量测更为重要。1）量测目的
量测数据是确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序，预防拱顶崩塌，保证施工质量和安全的最基本的资料。
2）量测仪器
精密水准仪
3）量测原理
第一次读数后视点读数为A1，前视读数为B1；第二次后视点读数为A2，前视读数为B2。拱顶变位计算方法如下：
⑴差值计算法：钢尺和标尺均正立（即读数上小下大）。后视读数差
A=A2-A1
前视读数差
B=B2-B1
拱顶变位值
C=B-A
C>0拱顶上移；C<0拱顶下沉。
⑵水准计算法：通过计算前后两次拱顶测点的高程差来求拱顶的变位值。钢尺读数上小下大，标尺读数下小上大，标尺基准点标高假定为K0。第一次拱顶标高
Kd1=K0+A1+B1 第二次拱顶标高
Kd2=K0+A2+B2 拱顶变位值
C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1 C>0 拱顶上移；C<0 拱顶下沉。
地表下沉量测
1、浅埋段预测地表坡面的稳定
2、根据地表建筑物，控制最大下沉量
6、围岩内部位移量测
1）隧道围岩内部位移量测的主要目的是：
⑴了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围。
⑵判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围。
⑶根据实测结果优化锚杆参数，指导施工。2）量测仪器：多点位移计 3）测量原理
7、锚杆轴力量测 1）量测目的
⑴了解锚杆实际工作状态及轴向力的大小。
⑵结合位移量测，判断围岩发展趋势，分析围岩内强度下降区的界限 ⑶修正锚杆设计参数，评价锚杆支护效果。2）量测方法和仪器
锚杆的轴向力测定，按其量测原理可分为电测式和机械式两类。其中电测式又可分为电阻应变式和钢弦式。
电阻应变式和机械式是通过量测锚杆不同深度处的应变（或变形），然后按有关计算方法转求应力。
钢弦式则是通过测定不同深度处传感器受力后的钢弦振动频率变化，转求应力，其工作原理见本章的弦测法原理。
8、围岩压力及两层支护间压力量测
隧道开挖后，围岩要向净空方向变形，而支护结构要阻止这种变形，这样就会产生围岩作用与支护结构上的围岩压力。围岩压力量测，通常情况下是指围岩与支护或喷层与二次衬砌混凝土间的接触压力的测试。
1）目的：了解围岩压力的量值及分布状态；判断围岩和支护的稳定性，分析二次衬砌的稳定性和安全度。2）量测仪器与原理
接触压力量测仪器根据测试原理和测力计结构不同分为液压式测力计和电测式测力计。
目前隧道中多用电测式，弦测法原理：在传感器中有一根张紧的钢弦，当传感器受外力作用时，弦的内应力发生变化，随着弦的内应力改变，自振频率也相应地发生变化，弦的张力越大，自振频率越高，反之，自振频率越低。
9、钢支撑应力量测
一般在Ⅵ、Ⅴ级围岩中常采用型钢支撑；Ⅳ级围岩中常采用格栅支撑。通
过对钢支撑的应力量测，可知钢支撑的实际工作状态，从钢支撑的性能曲线上可以确定在此压力作用下钢支撑所具有的安全系数，视具体情况确定是否需要采用加固措施。1）量测目的
⑴了解钢支撑应力的大小，为钢支撑选型与设计提供依据。
⑵根据钢支撑的受力状态，判断隧道空间和支护结构的稳定性。⑶了解钢支撑的实际工作状态，保证隧道施工安全。2）量测元件
目前使用较普遍的型钢支撑应力量测多采用钢弦式表面应变计，格栅支撑应力量测多采用钢弦式钢筋应力计。
10、混凝土应力量测
混凝土应力量测包括喷射混凝土和二次衬砌模筑混凝土应力量测。其目的是了解混凝土层的变形特性以及混凝土的应力状态；掌握喷层所受应力的大小，判断喷射混凝土层的稳定状况；判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度；检验二次衬砌设计的合理性，积累资料。
11、量测数据处理及应用 1）量测数据处理的目的
由于现场量测所得的原始数据，不可避免具有一定的离散性，其中包含着测量误差甚至测试错误。不经过整理和数学处理的量测数据一时难以直接利用。数学处理的目的是：
⑴将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确认量测结果的可靠性；
⑵探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化规律、空间分布规律，判定围岩和支护系统稳定状态。2）量测数据处理的内容
⑴绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线－时态曲线；
⑵绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线；
⑶绘制位移、应力、应变随开挖面推进变化的曲线－空间曲线；
⑷绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线；
⑸绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上分布图。3）量测数据的应用
从维护围岩稳定性和支护系统的可靠性出发，现场测试人员关心围岩变形量的大小，是否侵入隧道设计断面的限界，是否对施工人员的安全构成威胁。以便及时调整设计参数和进行施工决策。
1）初期支护阶段围岩稳定性的判据和施工管理 ⑴根据最大位移值进行施工管理
a.当量测位移U小于Un/3，表明围岩稳定，可以正常施工。
b.当量测位移U大于Un/3并小于2Un/3时，表明围岩变形偏大，应密切注意围岩动向，可采取一定的加强措施，如加密、加长锚杆等措施。
c.当量测位移U大于2Un/3时，表明围岩变形很大，应先停止掘进，并采取特殊的加固措施，如超前支护、注浆加固等。
d.实测最大位移值或预测最大位移值不大于2Un/3时，可认为初期支护达到基本稳定。
⑵根据位移速率进行施工管理
a.当位移速率大于1mm/d时，表明围岩处于急剧变形阶段，应密切关注围岩动态。
b.当位移速率在1～0.2mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。c.当位移速率小于0.2mm/d时，表明围岩已达到基本稳定，可以进行二次衬砌作业。
(3)根据位移时态曲线进行施工管理
每次量测后应及时整理数据，绘制时态曲线。
a.当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，表明围岩稳定性好，可适当减弱支护。
b.当位移速率逐渐变小，即d2u/dt2＜0，时态曲线趋于平缓，表明围岩变形趋于稳定，可正常施工。
c.当位移速率不变，即d2u/dt2=0，时态曲线直线上升，表明围岩变形急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护，必要时暂停掘进。
在隧道施工监控量测的各项内容中,隧道收敛位移量测是围岩和支护系统力学性态变化最直接、最明显的反映.以分岔式隧道吉茶高速公路上的坡头隧道为工程背景,介绍了隧道收敛位移量测的.测点布置、断面布置原则,并通过典型断面分析指出隧道收敛位移量测对隧道施工的指导和预警.
作 者：陈志 贺伟刚 喻泽文 作者单位：陈志,喻泽文(湖南省交通科学研究院,湖南,长沙,410015)
贺伟刚(湖南建工集团第六工程公司,湖南,长沙,410007)
甲方：____________________________________ 地址：____________________________________ 法定代表人：______________________________ 授权代表人：______________________________ 乙方：____________________________________ 地址：____________________________________ 法定代表人：______________________________ 授权代表人：______________________________ 为贯彻“安全第一，预防为主”方针，明确双方的安全责任，确保施工中人身和财产安全，根据《中华人民共和国安全生产法》、《湖南省安全生产管理条例》规定等相关法律、法规的规定，经双方协商一致签订本协议。
第一条 根据业务发展需求乙方需进行如下施工
1．工程项目：_____________________________________________ 2．施工地址：______________________________ _______ 第二条 甲方安全责任
1、开工前甲方对乙方进行施工安全技术交底，并应有书面记录或资料。
2、甲方应要求乙方制定施工安全措施，在开始施工前报甲方备案。
3、甲方有协助乙方搞好安全生产、防火管理以及督促检查的义务。甲方有权检查督促乙方执行有关安全生产方面的工作规定，对乙方不符合安全文明施工的行为进行制止、纠正并发出安全整改通知书，直至清退出场。
4、甲方指派＿付李平＿同志负责与乙方联系安全生产方面的工作。
5、甲方负责签发工作票，对工作票所填写的安全措施是否正确完备负责，并履行工作票许可手续。
6、甲方有权对乙方参与施工的人员进行安全技术知识和安全工作规程的抽考。
7、乙方在施工中发生的事故，甲方有责任负责调查、统计上报。乙方在施工中如发生国务院《特别重大事故调查程序暂行规定》所规定的特大事故，甲方有权督促乙方立即通知当地政府和公安部门，要求派人保护现场；并有权要求乙方提供事故调查书面结论及处理意见。
8、甲方不得要求乙方违反安全管理规定进行施工。因甲方原因导致的事故由甲方承担责任。
9、发生以下情况停工整顿，因停工造成的违约责任由乙方承担：（1）人身伤亡事故；
（2）发生施工机械、生产主设备严重损坏事故；（3）发生厂内火灾事故；
（4）发生违章作业、冒险作业不听劝告的；
（5）施工现场脏、乱、差，不能满足安全和文明施工要求的。第三条 乙方安全责任
乙方作为工程项目的承包单位，对工程施工过程中发生的人身伤害、设备损坏事故承担安全责任。乙方应切实履行以下安全责任：
1、乙方所提供的承包工程要求的相关资质证明材料应真实、合法、有效。
2、乙方必须贯彻执行国家有关安全生产的法律法规，必须制定相应的安全管理制度；严格执行法律、法规、规程和甲方关于工作票制度及其他安全生产规定、制度。
3、现场施工应遵守国家和地方关于劳动安全，劳务用工法律法规及规章制度，保证其用工的合法性。乙方必须按国家有关规定，为施工人员进行人身保险，配备合格的劳动防护用品、安全用具。
4、施工期间，乙方应设有专职安监人员，（少于30人者设兼职）。乙方指派＿＿＿＿＿作为安全工作联系人。
5、乙方一切施工活动，必须编制安全施工措施，施工前对全体施工人员进行全面的安全技术交底，并在整个施工过程正确、完整地执行，无措施或未交底严禁布置施工。
6、乙方用于本工程项目的施工机械、工器具及安全防护用具的数量和质量必须满足施工需要，并经有资质检验单位检验符合安全规定，乙方对因使用工器具不当所造成的人员伤害及设备损坏负责。
7、开工前，乙方应组织全体施工人员进行安全教育，并将参加安全教育人员名单（包括临时增补或调换人员）与考试成绩报给甲方备案。特种作业人员必须有有关部门核发的合格有效的上岗资格证书。
开工前，乙方应到甲方办理临时出入证并佩戴出入证进入施工现场，出入证严禁转借他人。
8、开工前，乙方应组织人员对施工区域、作业环境及使用甲方提供的设施设备、工器具等进行检查，确认符合安全要求，一经开工，就表示乙方已确认施工现场、作业环境、设施设备、工器具符合安全要求并处于安全状态。
9、乙方应在施工范围装设临时围栏或警告标志，不得超越指定的施工范围进行施工，禁止无关人员进入施工现场。未经甲方同意，乙方不得擅自使用与施工无关的甲方设施设备；不得擅自拆除、变更甲方防护设施及标示。
10、乙方施工过程中需使用电、水源，应事先与甲方取得联系，不得私拉乱接。中断作业或遇故障应立即切断有关开关。
11、乙方施工过程中应做到工完、料尽、场地清，确保安全文明施工。
12、乙方必须接受甲方的监督、检查，对甲方提出的安全整改意见必须及时整改。
13、乙方施工过程中发生人生伤亡或危及生产运行的不安全情况，应立即报告甲方，并积极配合调查。
乙方应执行国务院《特别重大事故调查程序暂行规定》、《企业职工伤亡事故报告和处理规定》。对人员在施工中发生的人身伤亡事故，还必须立即用电话、电传或电报等向事故所在地的政府安全管理部门、公安部门报告，按规定组织调查处理，并由乙方统计上报；如发生国务院《特别重大事故调查程序暂时规定》所规定的特大事故，还应立即通知当地政府、公安部门，并要求派人保护现场。
乙方应将事故调查组的事故调查报告及乙方事故处理意见提交甲方备案。第四条 施工安全保证金
甲方预留工程款的10%作为乙方的安全保证金。乙方在施工过程中未发生人身重伤以上事故，于工程竣工验收后将该保证金全额退还；若施工过程中发生下列有乙方责任的安全事故，扣除相应数额的安全保证金：
（1）发生人身死亡事故重大事故，扣除全部安全保证金；（2）发生人身重伤事故，扣除50%安全保证金；
（3）乙方人员发生违章行为的经济处罚，按处罚规定从安全保证金内扣除。第五条 违约责任
1、由于甲方或乙方责任造成对方或第三方的人身伤害、设备损坏等财产损失，由责任方承担相应责任，并赔偿对方或第三方因此造成的全部损失。
2、合同履行中，发现乙方提供的有关资质材料无效，甲方有权解除合同，并由乙方承担由此造成的一切损失。
3、发现乙方现场作业人员有违章行为的，比照甲方有关安全生产奖惩规定对甲方职工相类似的违章行为应扣款数额，承担相应的违约金。
4、乙方未设置安监人员；未能正确、全面执行安全技术措施、施工组织设计；施工人员未掌握本工程项目特点及施工安全措施；用于本工程项目的施工机械、工器具及安全防护用品不满足施工需要，甲方有权要求乙方立即停工整改，由此引起的后果及损失由乙方承担。
5、乙方人员安全工作规程抽考不合格，乙方应承担50元/人次的违约责任；特种人员无证上岗乙方应承担500元/人次的违约责任。
6、乙方使用甲方提供的设施设备、工器具等造成损坏的，应照价赔偿。
7、乙方人员无故到其他生产区域或擅自动用甲方的设施设备等，乙方按100元至500元/人次承担违约责任。
8、乙方对甲方提出的安全整改意见不及时整改的，每逾期一天，乙方按200元至1000元/天承担违约责任。
9、施工过程中发生人身伤亡事故有隐瞒行为的，除接受政府有关部门处理外，过错方应承担3000元至10000元/次的违约责任。
第六条 甲乙双方约定的其他事项：
第七条 本协议执行过程中，如发生争议，由双方协商、调解解决；若经协商、调解不能解决争议的，任何一方可以向当地人民法院提起诉讼。
第八条 甲乙双方必须严格执行本协议，本协议的法律效力独立于主合同。第九条 附则 1．如果本协议的任何条款在任何时候变成不合法、无效或不可强制执行而不从根本上影响本协议的效力时，本协议的其它条款不受影响。
2．未经甲乙双方书面确认，任何一方不得自行变更或修改本协议。3．本协议一式4份，甲乙双方各执2份。本协议附件是本协议不可分割的组成部分，与本协议具有同等法律效力。
4．甲乙双方因执行本协议或与本协议有关的一切的通知都必须按照本协议中的地址，以书面信函形式或甲乙双方确认的传真或类似的通讯方式进行。如使用传真或类似的通讯方式，通知日期即为通讯发出日期，如使用特快专递，通知日期即为邮件寄出日期并以邮戳为准。
5．本协议于甲乙双方签字并加盖公章后生效。
目的:1) 确保施工安全及结构的长期稳定性;2) 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;3) 确定二次衬砌施做时间;4) 监控工程对周围环境影响;5) 积累量测数据, 为信息化设计与施工提供依据。
作用:1) 监控量测是保证施工安全的主要方法。2) 监控量测是设计施工优化的主要依据。3) 监控量测是应对隧道工程不确定性的重要方法。4) 监控量测是积累工程资料的重要手段。
2 监控量测的一般程序
1) 施工前对隧道工程的地质条件、地下水状况及施工影响区域内的周边环境进行初始调查, 掌握工程特点和难点, 为监控量工作的顺利开展做好准备。
2) 编制实施性监控计划。应按规程要求, 结合隧道设计、工程地质条件编制实施性监测计划, 必须经业主、监理审查批准后方可实施。
3) 测点布设及取得初始监测值。
4) 现场监测、提交监测结果。
5) 资料报送、编写总结报告。
3 监控量测断面及测点布置原则
1) 浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。地表沉降测点横向间距为2~5m。在隧道中线附近测点应适当加密, 地表有控制性建 (构) 筑物时。量测范围应适当加宽。
2) 水平相对净空变化及拱顶下沉量测拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上。量测断面按围岩级别分别布置:Ⅲ级围岩间距30至50米, Ⅳ级围岩间距10至30米, Ⅴ级围岩间距5至10米。拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。当隧道跨度较大时, 应结合施工方法在拱部增设测点。
水平相对净空变化量测测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度的条件确定。在地质条件良好, 采用全断面开挖方式时, 可设一条水平测线 (轨顶面上3.0m左右) 。当采用台阶开挖方式时, 可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线 (俗称两线5点法) , 三台阶七步法应沿上台阶面、中台阶面、轨顶标高处各设一条水平测线 (俗称三线7点法) 。
拱顶量测, 前视测点必须埋设在稳定岩面上, 并和洞内水准基点建立联系。
4 监控量测频率
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确定。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, 应增大监控量测频率。当位移速度大于等于5mm/d时监测频率为2次/天, 当位移速度为1~5mm/d时监测频率为1次/天, 当位移速度为0.5~1m m/d时监测频率为1次/2~3天, 当位移速度小于0.2m m/d时监测频率为1次/7天。
5 监控量测控制基准
5.1 最大位移判断法
位移控制基准分为三个类别:1) 距开挖断面1B (U1B) , 其允许值为65%U0。2) 距开挖断面2B (U2B) , 其允许值为90%U03) 距开挖断面较远, 其允许值为100%U0 (注:B—隧道开挖宽度、U0—极限相对位移值, 在缺乏实测资料时, 可先按预留变形量作为U0控制值, 在施工中加以调整) 。管理等级划分为三个等级:1) 三级指的是当0﹤U1B/3、0﹤U2B/3时, 应正常施工。2) 二级指的是当U1B/3≦U≦2U1B/3、U2B/3≦U≦2U2B/3时, 应综合评价设计施工措施, 加强监测, 必要时采取相应的工程措施。3) 一级指的是当U﹥2U1B/3、U﹥2U2B/3时, 暂停施工, 采取相应的工程措施, 如补强支护等 (U为实测位移值) 。通过对监测结果的比较和分析来判定支护结构的稳定性和安全性, 并指导施工。隧道初期支护极限相对位移可参照表5.1、表5.2和表5.3选用。
注:1) 本表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较大值。表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。2) 拱脚水平相对净空变化指两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减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。3) 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1.2~1.3后采用。
注:1) 硬质围岩隧道取表中较小值, 软质围岩隧道取表中较大值。表列数值可以在施工中通过实测资料积累作适当的修正。2) 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减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。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。
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。事实上, 由于隧道及地下工程地质条件、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, 设计预留变形量应根据前期的监测成果, 在施工过程中不断修正。
5.2 位移变化速率判断法
净空变化速率持续大于1.0mm/d时, 围岩处于急剧变形状态, 应加强初期支护系统;净空变化速率持续在0.2~1.0mm/d时, 应加强观察, 做好加固围岩的准备;当净空变化速率小于0.2mm/d时, 围岩达到基本稳定。在高地应力、岩溶地层和挤压性围岩等不良地质中, 应根据具体情况制订判断标准, 防止结构突然失稳或破坏。
变形速率是由大变小的递减过程, 变形时程曲线可分为三个阶段:1) 变形急剧增长阶段:变形速率大于1.0m m/d时;2) 变形缓慢增长阶段:变形速率1~0.2mm/d时;3) 基本稳定阶段:变形速率小于0.2m m/d时。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、挤压性围岩等, 应根据具体情况制订专门标准进行判定。
5.3 位移速率变化趋势来判断
当围岩位移速率不断下降时, 围岩趋于稳定状态;当围岩位移速率保持不变时, 围岩不稳定, 应加强支护;当围岩位移速率不断上升时, 围岩进入危险状态, 必须立即停止掘进, 采取措施。
6 监控量测方法
6.1 量测点的制作、埋设
6.1.1 测点的制作
应根据施测工具和仪器的配置选择适当的方法。点的制作分两种:一种为围岩内预埋20的球形元钢头 (或钢筋头留十字锯缝) , 钢筋头外露喷射混凝土面30~50mm;另一种为:围岩内预埋三角形支架 (φ6钢筋焊制) , 外露喷射混凝土面100~150mm。
6.1.2 点的埋设
钢筋头或钢筋三角形支架采用风钻打孔, 水泥砂浆注浆后直接埋入, 深度以埋入围岩内不小于0.5m左右为宜, 测点不得与初支钢架焊接。测点应牢固可靠, 易于识别并妥善保护。
6.2 洞内、外观察
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。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, 填写开挖工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、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 (构) 筑物进行观察。
6.3 变形监控量测
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。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。拱顶下沉量测可采用精密水准仪和铟钢挂尺或全站仪进行。测点应与隧道外监控量测基准点进行联测。地表沉降监控量测可采用精密水准仪、铟钢尺进行, 基准点应设置在地表沉降影响范围之外。测点采用地表钻孔埋设, 测点四周用水泥砂浆固定。当采用常规水准测量手段出现困难时, 可采用全站仪量测。
6.4 监测资料整理、数据分析及反馈
现场量测所取得的原始数据会具有一定的离散性, 其中包含着测量误差。因此, 应对所测数据进行数学处理。数学处理的目的是:将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证, 以确定量测数据的可靠性;探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化的规律, 判定围岩和初期支护系统稳定状态。
在取得监测数据后, 及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况, 进行分析判断, 将实测值与允许值进行比较, 及时绘制各种变形或应力~时间关系曲线, 预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况, 并将结果反馈给设计、监理, 从而实现动态设计、动态施工。目前, 回归分析是量测数据数学处理的主要方法, 通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。具体方法如下:将量测记录及时输入计算机系统, 根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位位移u-时间t的关系曲线。若位移-时间关系曲线出现反常, 表明围岩和支护已呈不稳定状态, 加强支护, 必要时暂停开挖并进行施工处理。当位移-时间关系曲线趋于平缓时, 进行数据处理或回归分析, 从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。各测试项目的位移速率明显收敛, 围岩基本稳定后, 进行二次衬砌的施作。
以上就是我认为隧道工程监控量测技术的六个基本步骤。
摘要：现场监控量是隧道施工管理的重要组成部分, 它不仅能指导施工, 排除险情, 确保安全, 而且通过现场监测获得围岩动态的信息 (数据) , 为修正和确定初期支护参数, 混泥土初砌支护时间提供信息数据, 为完善隧道工程设计与指导施工提供可靠的足够的数据。
学历在求职中是最为重要的一点，可以看到大部分用人单位在对外招聘上，都会提出学历限制方面的要求。企业单位对学历的限制，不能说是限制人才的能力门槛，而是限制筛选人才的综合实力起点。学历要求的高，则综合实力的起点就高，高学历在求职中的竞争力具有压倒性的优势。
专业特长是个人简历中的又一大重点，对学历的要求是求职门槛，而对专业特长的.要求则是针对职位招聘。现在社会分工逐渐明细，一种专业人才对应一个行业领域，相应的一个专业职位也需要有固定的专业的人才。在个人简历中，求职者的专业特长能够起到决定性作用。
随着社会的发展在职场中逐渐开始重视人才的能力，在个人简历中要能够体现自己的能力与业绩，则求职的优势就更大一些。业绩能力大多是从工作经历中看出来，比如说广告人应聘，有4A公司主管工作经验五年以上并取得较好的成绩，这就是能力的体现。
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