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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流铁路隧道监控量测技术规程条文说明.精品文档.铁路隧道监控量测技术规程条文说明本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题以及在执行中应注意的事项等予以说明。为了减少篇幅.只列条文号，未抄录原条文。1. 0. 1监控量测既是铁路隧道设计文件的重要组成内容，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节。在铁路隧道工程中，监控量测技术获得了广泛的应用，并取得了明显的技术经济效果。但是，由于缺乏完整的、统一的技术规程，铁路隧道工程的监控量测工作，在不同程度上还存在着采用技术标准依据不足、数据处理方法选择不当、量测数据反馈不及时、记录不完整以及量测设备陈旧
2、等问题。制定本技术规程，是为了使铁路隧道工程的监控量测设计、施工和验收有一个统一的标准，达到符合安全适用、技术先进、经济合理的要求。1.0.2本监控量测技术规程主要适用于采用喷锚构筑法施工的铁路隧道，采用其他工法施工的地下工程进行现场监控量测时应参照执行。3.1.1在隧道施工过程中，使用专用的仪器、设备，对围岩和支护结构的受力、变形进行观测，并对其稳定性、安全性进行评价，统称为监控量测。在设计阶段，应由设计单位对监控量测目的、监控量测项目以及测点的布置等进行设计;在施工阶段，作为施工组织设计的一个重要组成部分，纳入施工工序。制定合理而周密的现场量测细则，是保证监控量测工作有效开展的关键。隧道开
3、工之前，施工单位应根据环境条件、地质条件、设计要求、施工方法及施工进度安排等编制监控量测实施细则，确定量测项目、仪器、测点布置、量测频率、数据处理、反馈方法、组织机构及管理体系，并在施工的全过程中认真实施。3.1.2监控量测设计应结合具体隧道工程、水文地质条件、支护参数、施工方法和监控量测目的等进行，其内容应包括以下个方面: (1)监控量测项目包括必测项目与选测项目，应根据隧道特点和监控量测要求确定; (2)测点的布置原则应根据地质条件确定，并初步选取控量测断面及测试频率; (3)各监控量测项目的控制基准应根据隧道结构安全性和周边环境的要求以及其他相应规范、法规的要求选取。3.1.3, 3.1
4、.4监控量测工作是专业化较强的工作，为了确监控量测数据的准确可靠，达到应有的精度，施工单位应成立现场监控量测小组。现场监控量测小组应由熟悉监控量测工作的人组成，且要求人员相对固定，避免人员频繁交接，确保数据资料的连续性，现场应配置专门的人员进行埋点、测试数据处理、信息反馈及仪器维修、保养工作并及时向相关部门报告监控量测结果。监控量测现场应建立相应的质量保证体系，确保监控量测的有效实施，做到组织管理清晰、责任明确。3.1.5现场监控量测工作一般按照下面的程序进行:(1)现场情况的初始调查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
5、的顺利开展做好准备。 (2)编制实施细则现场监控量测小组按照监控量测设计的要求，结合初始调查结果编制实施细则，经业主、监理审查批准后实施。 (3)布设测点并取得初始监测值 基准点、测点的埋设须严格按照相应规范进行，以确保监控量测数据可靠。测点埋设后应及时取得初始监测值。 (4)现场监控量测及分析现场监控量测工作由现场监控量测小组实施，并根据监控量测数据对隧道施工安全及结构的稳定性做出分析评价。 (5)提交监控量测成果 监控量测小组一般以周报(特殊情况要形成日报)的形式提交监控量测成果(包括纸质和电子文件)。当出现异常现象时，应及时反馈，.以便采取相应的对策。 现场监控量测工作停止后，应在一个月
6、内编写出该工程的施工监控量测总结报告。3.1.6现场监控量测实施细则是工程施工组织设计的重要组成部分，需上报监理、业主，经批准后方可正式实施，并且作为现场作业、检查、验收的依据之一，相关资料必须认真保存。当现场监控量测工作由于地质条件、施工方法等因素的影响需要调整时，应报项目技术负责人审核，并经现场监理工程师批准后方可实施。 监控量测实施细则应综合考虑工程特点、设计要求、施工方法、地质条件及周边环境等因素进行编制，并满足下列要求: (1)确保隧道工程安全; (2)对工程周围环境进行有效的保护; (3)尽量降低监控量测费用; (4)尽量减少对工程施工的干扰。3.1.7隧道监控量测工作一般在地下进
7、行，环境条件恶劣，因而监控量测系统应具有较高的可靠性、稳定性及耐久性。监控测仪器设备在使用前及使用过程中必须进行定期的检查、校对率定，一般包括外观检验、精度检验、防水性检验、应力(变)及温度率定等。3.1.8现场施工过程中经常发生测点破坏的现象，使监控量测数据不连续，影响监控量测结果的准确分析。如果测点被破坏，应在被破坏测点附近补埋。如果测点出现松动，则应及时加固，当天的量测数据无效，待测点加固后重新读取初读数。3.1.9监控量测数据必须经现场检查复核，发现异常及时进行重测。 数据的整理和维护工作应由专人负责，数据在输人、处理过程中应复核审查，避免出现错误。监控量测的记录、图表及文字报告应连续
8、和完整。如有缺失，应按国家规程、标准和本技术规程要求及时采取补救措施，并详细进行书面记录。3. 1. 10现场监控量测数据误差会影响对围岩和支护系统的安全评判，工作中应对误差进行科学分析，减小系统误差，剔除偶然误差，避免人为错误。具体方法如下: (1)减小系统误差的方法 根据监控量测精度要求选择稳定性好、耐久性好的仪器。如果监控量测仪器产生的系统误差不能满足监控量测精度要求，根据系统误差产生的原因进行修正。 (2)控制偶然误差的方法 引起偶然误差的原因较多，如电源电压波动、仪表末位读数估读不准、环境因素干扰等。因此，对不同的监控量测项目，应具体分析产生偶然误差的原因，并通过加强管理，提高操作人
9、员的技术水平来控制偶然误差。偶然误差一般服从正态分布，在数据处理过程中，应进行数据统计检验。 (3)避免人为误差(错误)的方法 由于测试人员的工作过失所引起的误差，如读错仪表刻度(位数、正负号)、测点与测读数据混淆、记录错误等，都应避免。避免人为误差的措施主要有加强监控量测管理，规范监控量测工作，提高人员素质。 在数据处理时，此类误差数值一般很大，必须从测量数据中剔除。3. 1. 11现场监控量测与施工作业易发生干扰，因此两者必须紧密配合，妥善协调好施工和监控量测的关系。将监控量测元件的埋设计划列人工程施工进度控制计划中，施工现场应及时提供工作面，创造条件保证监控量测埋设工作的正常进行;监控量
10、测工作也要尽量减少对施工工序的影响。 此外，在施工过程中应高度重视并采取有效措施，防止一切观测设备、观测测点和电缆等受到机械和人为的破坏。4.1.1监控量测的主要目的在于了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度，确保施工安全及结构的长期稳定性。为围岩级别变更、初期支护和二次衬砌的参数调整提供依据，是实现信息化施工不可缺少的工序，是直接为设计和施工决策服务的。4. 1. 2隧道及地下工程的客观条件千变万化，因此，每一工程应有与其条件相应的监控量测设计文件。4.1.3对于所有应进行现场监控量测的工程，本条所列内容都必须包含在实施细则中，凡是设计文件设计的监控量测项目都必须进行量测。4.1.4隧道开挖后
11、最初一段时间的变形及应力变化很快，而且这段时间的监控量测数据对后期的最终位移及应力的预测至关重要，所以尽快读取初始读数掌握围岩及结构的最初动态是非常必要的。当现场情况与设计不符时，应及时调整监控量测项目及内容。4. 2. 1隧道施工监控量测旨在现场采集可反映施工过程中围岩动态的实际信息，以判定隧道围岩和初期支护的稳定状态，分析支护结构参数和施工的合理性，为设计和施工提供依据。因此，设计文件应根据隧道的特点和难点确定必测项目和选测项目的具体内容。4.2.2必测项目是为了在设计、施工中确保围岩的稳定，并通过判断围岩的稳定性来指导设计、施工的经常性量测，是所有隧道必须进行的项目。这类量测通常测试方法
12、简单，可靠性高，费用少，而且对监视围岩稳定、指导设计施工有巨大的作用。围岩变形乃是围岩力学形态变化最直观的表现，变形量测具有量测结果直观、测试数据可靠、量测仪表长期稳定性好、抗外界干扰性强，同时测试费用低廉的优点。因此必测项目以位移量测为首选量测项目。4.2.3选测项目不是每座隧道都必须开展的工作，是对一些有特殊意义和具有代表性意义的区段进行补充测试，以求更深入地掌握围岩的稳定状态与锚喷支护的效果以及工程对周围环境影响状况，指导未开挖区段的设计与施工。这类量测项目测试较为麻烦，量测项目较多，花费较大，一般只根据需要选择其部分项目。4.2.4实践证明，开挖工作面的地质素描和数码成像对于判断围岩稳
13、定性和预测开挖面前方的地质条件是十分重要的，必要时进行物理力学实验，获得围岩的具体力学参数，为施工阶段围岩分级和科学的信息化施工提供有效的参考依据。在进行地质素描及数码成像的时候，工作面应有良好的照明和通风条件，以保证地质素描及数码成像的效果。4. 2. 5初期支护状态的观察和裂缝描述，对直接判断围岩的稳定性和支护参数的检验是不可缺少的。应注意观测初期支护的变形以及渗水情况，及时发现及时治理，避免工程事故的发生。4. 3. 1对于浅埋或超浅埋隧道，隧道横断面方向的地表下沉量测边界应在隧道开挖影响范围以外，并在开挖影响范围以外设置基准点。地表下沉量测的测点应布设在由设计确定的特别重要的施工地段，
14、包括地表有建(构)筑物地段。对施工中地表发生塌陷并经修补过的地段，以及预先探测到地中存在构筑物或空洞的施工地段，测点应尽量接近构筑物或空洞上方。4. 3. 2、4. 3. 3净空位移量测、拱顶下沉量测原则上是在同一断面上进行，而且其他量测项目也应设置在同一断面上。但因围岩及开挖方法、隧道内管线位置等原因，可以适当调整。净空变化量测以水平测线量测为主，必要时设置斜测线(如洞口附近、浅埋区段、偏压或膨胀性围岩区段、拱顶下沉位移量大的区段)，斜测线的设置有助于了解垂直方向的位移变化情况;当与解析法一起综合判断时，最好也布置斜测线。 分部开挖法临时支护拆除后，应继续进行拱顶下沉和净空变化量测，测线按全
15、断面开挖法布置。4. 3. 4选测项目的断面间距应视需要而定，或在有代表性的地段选取若干测试断面。凡是地质条件差、隧道开挖断面积大、施工工序复杂的重要工程，布点应适当加密。为了尽早对隧道设计参数、施工方法、制定的监控基准等进行评价，应在设置有选测项目的隧道区段尽早进行布点。4. 3. 5选测项目表4. 2. 3中第1 -5项的测点布置见说明图4.3.5喷混凝土内力、钢架内力、二次衬砌内力、围岩压力、初期支护与二次衬砌间接触压力量测每断面一般设置3一7个测点(截面)，如有需要可以增加测点(截面)。测点(截面)应布置在拱顶、拱腰及边墙等部位。围岩内部位移每断面一般采用3 -5个钻孔，应分布在边墙和
16、拱部。锚杆轴力量测应在实际锚杆位置布置测点。围岩内部位移量测位置应靠近净空位移测点，以便数据上互相验证。采用分部施工的隧道，如有需要可在临时支护上布置测点。 测点如果被破坏，应在被破坏测点附近补埋。如果测点出现松动，则应及时加固，加固当天的量测数据无效，待测点加固后重新读取初读数。4. 4. 1必测项目量测频率一般根据测点距开挖面的距离及位移速度分别确定，然后取两者中较高者作为实际量测频率。在塑性流变岩体中，位移长期(开挖后两个月以上)不能变化时量测要继续到每月为1 mm为止。4. 4. 3在没有特殊要求的情况下，选测项目可以采用和必测项目相同的量测频率。4. 5. 1监控量测的主要目的是确保
17、隧道施工安全性和结构的长期稳定性，应根据这一目的，同时考虑周围建(构)筑物特点和重要性，综合隧道所处的地质条件和施工方法等多方面因素，制定监控量测基准。该基准根据隧道施工情况，应不断完善。4.5.2条文中表4. 5. 2-1和表4. 5. 2-2摘自铁路隧道设计规范( TB 10003-2005)表F. 0. 2和表F.0.3o 对于跨度大于12m的铁路隧道，目前还没有统一的位移判定基准。说明表4.5.2取自锚杆喷混凝土支护技术规范( GB 50086-2001)对隧道周边允许位移相对值的规定。 目前正在施工的郑西客运专线黏质老黄土隧道(级围岩)，采用台阶法开挖。实测结果表明，拱顶沉降最大值为
18、87. 0 mm ,水平变化最大值为85.0 mm . 三车道公路隧道模型试验表明，当隧道埋深在250 m左右时，隧洞周边允许位移相对值为:对于级围岩，拱顶为0. 27%，水平为0. 13%;对于级围岩，拱顶为0. 46%，水平为0. 12%;对于V级围岩，拱顶为0. 60%，水平为0. 10%。4. 5. 3研究表明，在距工作面 1B和2B处的位移值分别占规定的允许位移量的65%和90%左右，距开挖面较远时围岩和初期支护变形基本稳定。按表4.5.3所确定的控制基准使隧道开挖的每个阶段都有相应的位移控制基准与之相适应。4.5.4位移管理等级的应用见说明图4.5.44.5.5地表沉降控制基准应根
19、据隧道施工安全性和隧道周围建(构)筑物的安全要求(见说明表4. 5. 5-1，摘自基坑工程手册)分别确定，取两者中的最小值。4.5.6钢架应力应不大于钢材的容许应力;喷混凝土内力和二次衬砌内力按铁路隧道设计规范( TB 10003-2005)第11. 1. 1规定的安全系数进行判定;围岩压力及初期支护与二次衬砌间接触压力，应先换算成内力，再按铁路隧道设计规范(T10003-2005)第11. 1. 1条规定的安全系数进行判定;锚杆应力应小于钢材的容许应力。4. 5. 7参见爆破安全规程( GB 6722-2003)的有关规定。4. 5. 8大断面隧道采用CD法、CRD法、双侧壁导坑法等分部开挖
20、法时，应分别设立全断面位移监控基准和管理水平以及各施工部位移监控基准和管理水平，要充分考虑各个施工部之间的相互影响。4.5.9根据日常监控量测所收集到的数据，绘制位移时态曲线。当位移曲线出现急剧增长或数据上下波动较大时，说明围岩与支护结构处于不稳定状态，应加强监控量测。当曲线趋于平缓，数据变化不大，且位移总量没有超过控制基准时，说明围岩与支护结构处于稳定状态。4. 5. 10二次衬砌和仰拱的施做时间直接影响到衬砌结构的受力状态和安全稳定性，过早施做会使二次衬砌承受较大的围岩压力，过晚又不利于初期支护的稳定。因此，在施工中应进行监控量测，及时掌握围岩和支护的变化规律，确定二次衬砌和仰拱的施做时间
21、，使衬砌结构安全可靠。对浅埋、软弱围岩等特殊地段，单靠工程类比法进行设计时，不能保证设计的可靠性和合理性，所以应根据工程现场的实际具体情况，依据现场监控量测提供的有效资料，确定二次衬砌的施做时间，以保证二次衬砌受力合理、安全、可靠、耐久。4. 6. 1由于采用的测试仪器不同，量测精度也不同。本条规定的测试精度为测试的最低精度。4. 6. 2元器件除了要满足表4. 6. 2的精度要求外，还要根据隧道实际情况，确定其量程。由于元器件埋设于隧道内，施工影响大，环境条件差，因此要求元器件具有良好的防震、防水、防腐性能。5. 1. 3现场监控量测的方法和手段，应根据隧道的重要性等级、规模大小，同时还应考
22、虑国内外量测仪器的现状来选用。一般应尽量选择简单可靠、耐久、经济、稳定性能好，被测量的物理量概念明确，有足够大的量程，便于进行分析和反馈的测试仪器。5.2.1, 5.2.2在隧道工程中，开挖前的地质勘探工作很难提供准确的地质资料，所以有必要在隧道每次开挖后进行细致的观察，通过观察可获得与围岩稳定有关的直观信息，可以预测开挖面前方的地质条件，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。开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施;观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图，同时进行数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表(附录A)，并与勘查资料进行对比
23、。 (1)对开挖后没有支护的围岩进行观察，主要是了解开挖工作面下列的工程地质和水文地质条件: 岩质种类和分布状态，结构面位置的状态; 岩石的颜色、成分、结构、构造; 地层时代归属及产状; 节理性质、组数、间距、规模、节理裂隙的发育程度和方向性，结构面状态特征，充填物的类型和产状等; 断层的性质、产状、破碎带宽度、特征等; 地下水类型、涌水量大小、涌水位置、涌水压力、湿度等; 开挖工作面的稳定状态、有无剥落现象。 (2)对已施工地段的观察每天至少应进行一次，其目测内容如下: 初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏; 有无锚杆脱落或垫板陷人围岩内
24、部的现象; 钢拱架有无被压屈、压弯现象; 是否有底鼓现象。观察到的有关情况和现象，应详细记录，并绘制隧道开挖工作面及两侧素描图，要求每个断面至少绘制1张，同时进行数码成像。 观察中如果发现异常现象，要详细记录发现时间、距开挖工作面的距离等。5. 3. 1传统的接触量测方法具有成本低、简便可靠、能适应恶劣环境等优点，但对施工干扰大，测量速度慢，越来越难以满足要求。非接触量测具有对施工干扰小、测量速度快，特别是对于大跨度隧道更能显示出其方便、快速、灵活、适应性强的优点，克服了传统的接触量测方法的缺点，并可以进行隧道变化位移量测和隧道内测点三维位移量测。对于大跨度隧道，应优先考虑非接触量测。5. 3
25、. 2目前隧道净空变化量测可采用接触量测和非接触量测两种方法，其中接触量测主要用收敛计进行量测，非接触量测则主要用全站仪进行。 用收敛计进行隧道净空变化量测方法相对比较简单，即通过布设于洞室周边上两固定点，每次测出两点的净长L，求出两次量测的增量(或减量)L，即为此处净空变化值。读数时应该读三次，然后取其平均值，具体记录表格见附录B. 用全站仪进行隧道净空变化量测方法包括自由设站和固定设站两种。与传统的接触量测的主要区别在于，非接触量测的测点采用一种膜片式回复反射器作为测点靶标，以取代价格昂贵的圆棱镜反射器。具有回复反射性能的膜片形如塑料胶片，其正面由均匀分布的微型棱镜和透明塑料薄膜构成，反面
26、涂有压敏不干胶，它可以牢固地粘附在构件表面上。这种反射膜片，大小可以任意剪裁，价格低廉。反射模片贴在隧道测点处的预埋件上，在开挖面附近的反射模片，应采取一定的措施对其进行保护，以免施工时反射模片表面被覆盖或污染，同时施工单位应和监控量测一单位加强协调工作，保证预埋件不被碰歪和碰掉。通过对比不同时刻测点的三维坐标x( t),y(t)，z(t)，可获得该测点在该时段的三维位移变化量(相对于某一初始状态)。在三维位移矢量监控量测时，必须保证后视基准点位置固定不动，并定期校核，以保证测量精度。与传统接触式监控量测方法相比，该方法能够获取测点更全面的三维位移数据，有利于结合现行的数值计算方法进行监控量测
27、信息的反馈，同时具有快速、省力、数据处理自动化程度高等特点。5. 3. 3拱顶下沉量测同位移变化量测一样，都是隧道监控量测的必测项目，最能直接反映围岩和初期支护的工作状态。目前拱顶下沉量测大多数采用精密水准仪和铟钢挂尺等。拱顶下沉监控量测测点的埋设，一般在隧道拱顶轴线处设1个带钩的测桩(为了保证量测精度，常常在左右各增加一个测点，即埋设三个测点)，吊挂铟钢挂尺，用精密水准仪量测隧道拱顶绝对下沉量。可用6 mm钢筋弯成三角形钩，用砂浆固定在围岩或混凝土表层。测点的大小要适中。过小，测量时不易找到;过大，爆破易被破坏。支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被埋掉，要尽快重新设置，以保证数据不中
28、断。拱顶下沉量测示意图如说明图5. 3. 3 。拱顶下沉量的确定比较简单，即通过测点不同时刻相对标高h，求出两次量测的差值h，即为该点的下沉值。读数时应该读三次，然后取其平均值。具体记录表格见附录C.拱顶下沉量测也可以用全站仪进行非接触量测，特别对于断面高度比较高的隧道，非接触量测更方便，其具体量测方法与三维位移量测方法类似。5. 3. 4地表下沉量测一般用精密水准仪和铟钢尺进行测量，量测结果能反映浅埋隧道开挖过程中地表变形的全过程，其量测精度一般为土1 mm。浅埋隧道地表下沉量测的重要性，随隧道埋深变浅而增大，如说明表5. 3. 4所示。 地表下沉量测断面宜与洞内周边位移和拱顶下沉量测设置在
29、同一断面，当地表有建筑物时，应在建筑物周围增设地表下沉观测点。在隧道纵向(隧道中线方向)至少布置一个纵向断面。在横断面上至少应布置11个测点，两测点的距离为2一5m。在隧道中线附近测点应布置密一些，远离隧道中线应疏一些。 地表下沉量测方法和拱顶下沉量测方法相似，即通过测点不同时刻标高h, 求出两次量测的差值h，即为该点的下沉值。需要注意的是,参考点(基准点)必须设置在工程施工影响范围以外，以确保参考点， (基准点)不下沉，并在工程开挖前对每一个测点读取初始值。一般在距离开挖面前方H+h处（H为隧道埋深，h为隧道开挖高度)就应对相应测点进行超前监控量测，然后随着工程的进展按一定的频率进行监控量测
30、。在读数时各项限差宜严格控制，每个测点读数误差不宜超过0. 3 mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，超过时应重读后视点读数，以作核对。首次观测时，对测点进行连续三次观测，三次高程之差应小于1.0mm，取平均值作为初始值。 当所测地层表面立尺比较困难时.可以在预理的测点表面粘贴膜片式反射器作为测点靶标，然后用全站仪进行非接触量测。5. 3. 5为了判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围，确定围岩位移随深度变化的关系和判断锚杆长度是否适宜，以便确定合理的锚杆长度，有必要对围岩内变形进行监控量测。 围岩内变形量测的设备主要使用位移计，它可量测隧道不同深度处围岩位移量，近
31、几年位移计被广泛应用于地下空间围岩稳定性监控量测中。在位移计的选择上，应注意以下几点: (1)安装、量测方便，性能稳定可靠; (2)能较长期进行监控量测; (3)造孔方便(孔径40一50 mm)，安装及时; (4)锚头抗振，能适应各类围岩，也可在土层中锚固; (5)精度能够满足生产、科研的要求; (6)价格合理。 位移计按测试装置的工作原理可分为电测式位移计和机械式位移计。电测式位移计施测方便操作安全，能够遥控，适应性强，灵敏度高;但受外界干扰较大，读数易受多种因素的综合影响，稳定性较差且费用较高。目前较多采用机械式位移计。按位移计可以测取位移量的个数多少，位移计可分为单点位移计和多点位移计，
32、单点位移计只能量测围岩内某一深度处的位移量，而多点位移计可在围岩内部不同深度处埋设多个测点，同时量测围岩内不同深度处的位移量，在工程实践中多点位移计应用较广。每个位移测点均由锚头、位移传递杆和测量端头组成基准面板上有几个位移测点的锥形测孔，测量时将专用百分表插入基准面板的锥形孔内，插稳之后即可读数，每个测孔测量三次，最大差值小于0. 01 mm时取其平均值记入表中。5. 4. 1应力、应变监控量测属于选测项目，具体监控量测内容应根据监控量测设计而定，目前应力、应变监控量测主要采用弦式、光纤光栅等传感器。在一般施工监控量测中，主要以振弦式传感器为主。但如果要对重大隧道进行长期监控量测(如海底隧道
33、)或隧道所处地下水腐蚀性较强，则宜采用光纤光栅传感器进行现场监控量测。光纤光栅传感器相对于传统的振弦传感器，具有抗腐蚀性强、无源量测等优点。5. 4. 5为了解二次衬砌混凝土的应力状态，掌握喷射混凝土受力状况，有必要对喷射混凝土和二次衬砌模筑混凝土进行应力量测。 混凝土应变计是量测混凝土应力的常用仪器，量测时将应变计埋入混凝土内，通过频率测定仪测出应变计振动频率，然后从事先标定出的频率应变曲线上求出应变，再转求应力。 当用光纤光栅传感器进行混凝土应变量测时，则应将传感器成对的埋入混凝土内，通过光纤光栅解调仪获得不同时刻的波长，然后再把波长转换为混凝土的应变值，求出应力。 测定混凝土应力时，不论
34、采用哪一种量测法，均应根据具体情况和要求，定期进行测量，每次每个测点的测量应不小于三次，力求测量数据可靠、稳定，并做好原始记录。5.5.1, 5.5.2为了了解围岩压力的量值及分布状态，判断围岩稳定性，分析二次衬砌的安全性，有必要对围岩与初期支护之间接触压力以及初期支护与二次衬砌之间接触压力进行监控量测。接触压力量测仪器根据测试原理和结构可分为液压式测力计和电测式测力计。液压式测力计的优点是结构简单、可靠，现场直接读数，使用比较方便;电测式测力计的优点是测量精度高，可远距离和长期观测。目前使用最为普遍的是振弦式压力盒，属电测式测力计。在埋设压力盒时，要求接触紧密，防止接触不良。埋设好压力盒后应
35、将其电缆统一编号，并集中放置于事先设计好的铁箱内，以免在施工过程中被压断、拉断。观测时，根据具体情况及要求，定期进行测量，每次每个压力盒的读数应不少于三次，力求测量数值可靠、稳定，并做好原始记录。5. 6. 1一般应量测测点三个方向的振动速度或加速度分量，采用爆破振动记录仪自动记录。5. 7. 1孔隙水压监控量测一般采用孔隙水压计，其埋设方法与土压力盒基本相同，可采用挂布法、顶入法、弹入法、埋置法和钻孔法。6.1.1在资料整理过程中，应注明监控量测时工作面施工工序和开挖工作面距监控量测断面的距离，以及工程的具体条件(如埋深、地质条件、支护参数等)，以便分析不同埋深、地质条件、支护参数等条件下各
36、施工工序、时间、空间与监控量测数据的关系。6.1.2现场监控量测所得的数据(包括监控量测日期、时刻、温度等)应及时绘制成位移时态曲线图(或散点图)，以便于分析监控量测数据的变化规律及变化趋势。图中纵坐标表示位移量，横坐标表示时间。 由于偶然误差的影响使监控量测数据具有离散性，根据实测数据绘制的位移随时间而变化的散点图出现上下波动，很不规则，难以据此进行分析，必须应用数学方法对监控量测所得的数据进行回归分析，找出位移随时间变化的规律，以判断围岩和支护结构的稳定，为优化设计并指导施工提供科学依据。6. 1. 4由于现场开挖、支护的过程是连续、循环进行的，所以信息反馈必须及时，否则容易影响施工进度或
37、者把险情漏掉造成严重后果，因此施工过程应保证信息反馈传递渠道畅通，确保信息反馈的及时性及有效性。6. 2. 1监控量测资料的分析处理是信息反馈的基本工作。首先应对监控量测数据进行校核，对监控量测数据必须进行可靠性分析，排除仪器、读数等操作过程中的误差，剔除和识别各种粗大、偶然和系统性误差，避免漏测和错测，切实保证监控量测数据的可靠性和完整性;其次，要对监控量测数据进行整理，包括各种物理量计算、图表制作，如物理量的时间和时间速率曲线和空间分布图的绘制等;最后是数据分析，分析通常采用比较法、作图法和数值计算等，分析各监控量测物理量值大小、变化规律、发展趋势。6.2.2在现场的监控量测过程中，应加强
38、数据的准确性，观测后应在现场及时计算、校核，如果有异常现象，必须重新进行观测、校核.直至取得可靠数据。6. 2. 3每次观测后应立即对数据进行计算、整理，打印相关监控量测报表，并根据数据绘制散点图，在这些图表中应在对应位置标出相应的施工工况，以便分析时间效应和空间效应的影响。6. 2. 4首先根据监控量测数据绘制时间位移散点图和距离位移散点图，见说明图6.2.4所示。然后根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数进行回归分析，对最大值（最终值）进行预测，并与控制基准值进行比较，结合施工工况综合分析围岩和支护结构的工作状态。如果位移曲线正常，说明围岩处于稳定状态，支护系统是有效、可靠的，如果位移出
39、现反常的急骤增长现象(出现了反弯点)，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应立即采取相应的工程措施。6.2 .5对位移监控量测结果进行回归分析，预测该测点可能出现的最终值及影响范围，以评估结构或建筑物的安全状况，必要时据此优化施工方法。常用的回归函数有以下几类:(1)位移历时回归分析一般采用如下模型: 指数模型(说明6. 2. 5 -1)(说明6. 2. 5-2 ) 对数模型(说明6. 2. 5-3 )(说明6. 2.5 -4 ) 双曲线模型(说明6. 2. 5-5)式中 U变形值(或应力值); A,B回归系数; t,to测点的观测时间(d) 。(2)由于地下工程(隧道)开挖过程中地表纵向沉降、拱顶
40、下沉及净空变化等位移受开挖工作面的时空效应的影响，多采用指数函数进行回归分析。多数情况下，单个曲线进行回归时不能全面反映沉降历程，通常采用以拐点为对称的两条分段指数函数进行回归分析。(说明(6, 2. 5-6)(说明6, 2. 5-7)式中A,B回归参数;X距开挖面的距离;S距开挖面X处的地表沉降；xOu0拐点x。处的沉降值u0。根据经验，对于地表纵向沉降回归分析一般采用式(说明6. 2. 5-6 );拱顶下沉、净空变化变一般采用式(说明6. 2. 57)。对于式（说明6. 2. 5 -7 )，理论上讲，当x较小时，S趋于0；若S不趋于0，需考虑监控量测结果的可靠性。(3)地表沉降横向分布规律
41、采用Peck公式: (说明6. 2. 5-8 )(说明6. 2. 5-9 )(说明6. 2. 5-10 ) 6. 3.1信息反馈有理论方法和经验方法，目前仍以经验方法为主，其主要目的是:(1)判定围岩是否稳定，支护措施是否安全，施工方法是否恰当; (2)在保证安全的前提下，支护是否经济，必要时调整支护设计。6. 3. 2监控量测反馈程序应贯穿于整个施工全过程。6. 3. 3在施工过程中进行监控量测数据的分析分为实时分析和阶段分析，均以报告形式反馈。 (1)实时分析:每天根据监控量测数据，分析施工对结构和周边环境的影响，发现安全隐患及时采取措施;实时分析一般采用日报表形式。(2)阶段分析:经过一段时间后，根据大量的监控量测数据及相关资料等进行综合分析总结施工对周围地层影响的一般规律，指导下一阶段施工。阶段分析一般采用周报、月报形式，或根据工程施工需要不定期进行，提出指导施工和优化设计的建议7.1.1监控量测资料从一个侧面反映了施工实际情况，是竣工文件中不可缺少的部分，可为其他类似隧道工程设计和施工提供类比依据，并为建成后运营管理服务，应尽可能详尽。因此，监控量测设计(说明、布置图)、监控量测实施细则及批复、监控量测结果及周(月)报、监控量测数据汇总表及观察资料、监控量测工作总结报告均应纳入竣工文件。