1、 河池至百色高速公路山脚隧道监控量测技术方案XX科技有限公司年 3 月26日目 录1工程概况12目的及意义12.1 监控量测目的及意义13工作内容14技术依据25监控量测实施方案35.1监控量测必测项目35.2监控量测选测项目96 监控量测数据数据采集、分析与应用166.1 监控量测数据处理原则166.2 数据采集186.3 量测数据处理与分析196.4 信息反馈与监控207进度计划228重难点分析及应对措施238.1 重难点分析238.2 应对措施239工程建议2310机构设置及管理体系2610.1 机构设置2610.2 人员安排及岗位职责2710.3 设备投入2810.4 质量管理与安全管2、理2910.4.1 质量管理方案2910.4.2 安全管理制度3211服务质量及其保障措施3311.1 服务质量目标3311.2 服务质量保障措施3311.2.1 质量保障措施3411.2.2 质量保障体系3411.2.3 工期保障措施3511.2.4 资料管理措施361工程概况1.1项目概况山脚隧道进口位于河池市金城江区三旺乡山脚道班西南侧约30m处山涧冲槽内，为分离式中隧道，隧道总体走向224，左线起止桩号Z4K29+995Z4K30+335，设计长度为340m，进、出口路基设计高程分别为521.84m、528.433m，最大埋深约125m；右线起止桩号K29+960K29+325，设计长3、度为365m，进、出口路基设计高程分别为520.640m、527.979m，最大埋深约155m。隧道单洞宽10.25m，净高5m。2目的及意义2.1 监控量测目的及意义（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，为信息化实际与施工提供依据；3工作内容（1） 相差情况的初始调查；（2） 编制量测大纲及实施细则；（3） ；布设测点并取得初始检测值；（4） 现场监控量测及分析；（5） 提交监控量测成果（月报或特殊情况简报）。通过仔细翻阅隧道设4、计资料，充分熟悉服务范围内隧道的基本情况，并对隧道监控量测断面数量和超前地质预报工作量进行了统计。表3-1 隧道监控量测工作内容统计表项目检测方法单位工程量工作量确定原则监控量测必测项目掌子面观测次15263米一个断面周边位移断面187V级围岩10米一个断面拱顶下沉断面187IV级围岩10米一个断面锚杆轴力断面代表性地段选测性布置选测项目地表下沉断面4进出口或浅埋段布置围岩内部位移断面0代表性地段选测性布置围岩压力断面0代表性地段选测性布置钢支撑内力及外力断面0代表性地段选测性布置注：以上数据为参考数据，具体数量以实际发生为准。4技术依据（1）、公路工程技术标准（JTG B01-2014）；（5、2）、公路隧道设计规范（JTG D07-2004）；（3）、公路路基设计规范（JTG D30-2004）；（4）、公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)（5）、公路隧道施工技术规范（JTGF60-2009）；（6）、建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)（7）、公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）；（8）、公路项目安全性评价指南（JTG/TB05-2004）；（9）、公路工程石料试验规程（JTJ 054-94）；（10）、公路土工试验规程（JTG E40-2007）；（11）、公路路基路面现场监控试验规程（JTG E60-2008）；（12）、公路工程岩石6、试验规程（JTG E41-2005）（13）、公路勘测规范（JTG C102007）（14）、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）；（15）、工程测量规范（GB50026-2007）；（16）、建筑变形测量规范（JGJ8-2007）；（17）、公路工程地质勘察规范（JTG C20-2011）；（18）、其他与本工程相关的国家现行技术规范、规程。（19）桂交投发【2011】507 广西交投集团公路隧道监控量测技术指南（试行）5监控量测实施方案5.1监控量测必测项目5.1.1洞内、外观察地质编录（1）观测目的为隧道的地质状况提供准确的资料；为超前地质预报工作提供反馈信息；预测开挖面前方的地7、质条件，为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。（2）观测内容岩石种类和产状；岩性特征：岩石的颜色、成分、结构、构造，地层时代及产状，节理性质、组数、间距、规模，节理裂隙的发育程度和方向性，断面状态特征，充填物的类型和产状等；断层的性质、产状、破碎带宽度、特征。地下水类型，涌水量大小、涌水位置、涌水压力。开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象。5.1.2地表下沉（1）量测目的了解地表下沉范围，下沉量值的大小；了解地表下沉量随工作面推进的变化规律；了解地表及地中下沉稳定的时间。（2）测点布置地表下沉量测应从开挖工作面前方、隧道埋深与开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭，下沉量基本稳定时为止。在横向8、上：地表沉降测点尽量布置在洞内周边变化量测基线和拱顶下沉测量点所在的断面，当地表有建筑物时，应在建筑物周围增设地表下沉观测点。依据设计图纸，横断面至少应布置57 个测点，分别为DCBABCD，其中A点布设在隧道中线上，AB、AB间距为5m，BC、BC间距为8+Hm（H为布设断面隧道埋深），CD、CD间距为5m，埋设在隧道开挖纵横向各(34)倍洞径外的区域，埋设2个基点，以便互相校核，参照标准水准点埋设：在测点位置挖长、宽、深均为200毫米的坑，然后放入地表测点预埋件(自制)，测点一般采用直径2030毫米、长200300毫米的平圆头钢筋制成，测点四周用砼填实，待砼固结后即可量测。所有基点应和附近9、水准点联测取得原始高程，详见图4.1。纵向间距（隧道中线方向）：当埋深h2b 时，为2050m；当埋深bh2b时，为1020m；当hb 时，为510m（b为隧道开挖宽度），每个隧道至少两个断面。图5.1 地表沉降测点布置图（3）量测方法及原理在观测点架设高精度水准仪（精度0.01mm）分别量测各测点与基准点的高程读数A和B，则各测点与基准点高程差为C=|A-B|，通过多次量测并比较C值即可获知地表下沉值。（4）量测频率地表沉降量测在量测区间内，当开挖面距离前后距离d2b 时，每天12次，2bd5b时，当时，每周量测一次。（5）量测数据整理每次测量后，将原始记录及时整理成正式记录，整理后的地表下10、沉量测资料如下：绘制每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图；绘制每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系图；对横断面沉降槽垂直位移进行回归分析；对纵断面沉降槽垂直位移进行回归分析；根据隧道拱部地表沉降及拱顶下沉值对土体垂直位移进行回归分析；根据回归分析数据求出每一横断面沉降稳定值。5.1.3周边位移（1）量测目的为判断隧道空间的稳定性提供可靠的数据，根据变形速度、变形连续性、变形总量、变形收敛情况用以判断隧道围岩的稳定程度，确定初期支护的安全性，并为二次衬砌提供合理的支护时机；确定施工方法的合理性。（2）测点布置隧道周边收敛位移是指隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值，它是隧道开挖所引起围11、岩变形最直观的表现，采用收敛计进行量测。隧道开挖爆破后应尽早在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测杆或球头测桩，埋设深度2030mm，钻孔直径4050mm，用快硬水泥固定，测桩球头必须设保护罩。监测断面必须尽量靠近开挖工作面，但太近会造成开挖爆破下的碎石砸坏测桩，太远又会漏掉该量测断面开挖后的收敛值。测点应按设在距开挖面1m范围之内，并应在工作面开挖以后12h内和下一次开挖之前测取初读数。周边位移根据围岩类别、隧道埋深、开挖方法等，沿隧道纵向在隧道墙中布设测点，测点间距围岩为510 m，级围岩为1020m，级围岩为2040m。测点布置见图4.2图5.2 周边位移测点布置示意图（3）周边收敛量测方法12、及步骤第一次量测的初读数是关键性数据，应反复测读当连续量测3次的误差R0.18mm时(R根据收敛计而异)，才能确定为初读数；每次测量时：将周边收敛仪固定在隧道两个收敛钩上，测取钥尺读数，对千分表重复测读3次，最后的读数为钢尺读数加千分表的平均值。同时还要测量温度，进行温度修正；（4）量测频率周边位移量测频率参照表5.15.3，频率不一致时按照较大值执行。施工状况发生变化时（开挖下台阶、仰拱或撤除临时支护等），应增加监测频率。表5.1 周边位移和拱顶下沉的量测频率（按量测间隔时间）量测间隔时间量测频率115d12次/d16d1个月1次/2d13个月12次/周大于3个月13次/月表5.2 周边位移13、和拱顶下沉的量测频率（按位移速度）位移速度（mm/d）量测频率523次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/37d表5.3 周边位移和拱顶下沉的量测频率（按距开挖断面距离）位移速度（mm/d）量测频率(01)b2次/d(12)b1次/d(25)b1次/23d5b1次/7d注：b-隧道开挖宽度（5）量测数据整理量测原始记录应呈表格形式，注明断面编号、测点设置时间、温度，量测内容并填写具体量测数值，以便记录施工情况，另外还应有签名。每次量测后，将原始记录及时整理成正式记录，对每一测量断面内的每条测线，根据仪器特点进行温度校正后，计算位移值，整理后的量测资料包括：原始14、记录及实际测点布置图；位移随时间以及开挖面间距的变化图；位移速度、位移加速度随时间以及开挖面距离的变化图；位移时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，推算最终位移和掌握位移变化曲线，可选用对数、指数和双曲线函数等。根据这些函数关系可判断位移趋势值。区别位移与时间关系正常与反常曲线。其中反常曲线是指非工序变化所引起的位移急剧增长现象，此时应加密监测，必要时应立即停止开挖并进行施工处理。在上述图表中应同时记入开挖、喷混凝土、锚杆施工工序和时间，并将位移警戒线和极限值算出来。（6）反馈分析信息反馈就是根据量测手段所获得的信息资料以数学的方式通过处理分析判断围岩、支护的稳定性、并及时反馈到设计、15、施工中，优化设计，指导施工。信息反馈作用于设计的内容：设计参数的修改（锚杆直径、长度、喷层厚度、钢架型号）；施工方法的变更（台阶变导坑，长台阶变短台阶）；围岩类别的改变；信息反馈作用于施工的内容：施工工序的改变；施作时间的改变；预留变形量的改变；采用辅助的施工方法。5.1.4拱顶下沉（1）量测目的根据变形速度、变形连续性、变形总量、变形曲线收敛情况确认围岩的稳定性。判断初期支护的效果和安全性；确定施工方法的合理性，指导施工工序安排；预防拱顶崩塌；保证施工质量和安全。（2）测点布置拱顶下沉测点布置如图5.3所示：图5.3拱顶下沉量测测点布置（3）量测方法拱顶下沉量测在周边收敛量测同一断面的拱顶轴16、线处设3个带钩的测桩，吊挂钢卷尺，用精密水准仪量测隧道拱顶绝对下沉量。测点的大小要适中，过小则测量时不易找到；过大爆破易被打坏。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，以保证数据不中断。拱顶下沉量测示意图如图5.4。图5.4拱顶下沉量测示意图（4）量测频率 参照周边位移量测频率。（5）量测数据处理参照周边位移量测数据处理。（6）反馈分析参照周边位移反馈分析。5.2监控量测选测项目5.2.1钢支撑内力及外力（1）量测目的了解隧道坍塌段开挖并进行初期支护后，初期支护中钢拱架的变形过程、受力大小、受力状态和工作状态；根据钢拱架的受力状态和工作状态，为判断隧道的空间稳定性提供17、可靠的信息；评价钢拱架的支护效果。（2）测点布置在每个断面上安装37个测点，每个测点在钢支撑内外各安装一个表面应变计，具体测点布置见图4.5。图5.5 钢支撑内力及外力测点布置示意图（3）量测及计算方法 将已埋入的钢筋计连接导线头拉出与频率仪连接，核对编号、读取频率值若干个钢筋计一一读数，对应编号作好记录并记录量测时间。第一次量测得到的值为初始值。按每个钢筋计的频率钢支撑内力对照表换算内力N第一次量测得到的值为初始值为N0。计算连续两次量测时间间隔内的内力变化值：N=Ni-Ni-1式中：N一内力变化值；N1本次量测格栅拱内力；Nh一前次量测格栅拱内力。计算本次量测以前格栅拱内力总的变化值：N=18、Ni-1-N0（4）量测频率表5.4 钢支撑内力及外力量测频率布置表序号项目名称量测间隔时间115 日16 日1 月13 月3 个月以后1钢支撑内力12 次/日1 次/2 日12 次/周13 次/月（5）量测数据整理绘制应力与时间关系曲线。喷层应力与围岩压力关系密切相关，喷层应力反映喷层的安全度，设计者可据此调整锚喷支护参数，特别是喷层的厚度值的优化。5.2.2围岩压力（1）量测目的围岩压力量测是采用在围岩与初期支护之间埋设压力盒，通过量测破碎围岩与初期支护之间的接触压力：了解隧道坍塌段开挖后围岩应力分布的规律；掌握早期围岩压力的变化规律；掌握围岩压力与初期支护之间的关系；明确初期支护所需要的19、作用力。（2）测点布置在每个量测断面上布置3 个测点，分别位于拱顶，左右拱1/3 处，每个测点在围岩与初期支护混凝土之间安装一个振弦式土压力盒，压力量程应大于设计最大压力的1.2倍，体测点布置见图4.6。图5.6 围岩压力量测断面布置示意图（3）量测及计算方法在初期支护的钢拱架架立好以后，将待测围岩压力部位的围岩表面或初期支护表面凿平或用水泥砂浆抹平，以使压力盒能与围岩充分接触，然后用预制混凝土垫块将压力盒垫牢、固定，将导线沿钢拱架引至边墙距墙角1.5米高处，线头从预埋的铁盒中引出。埋设时将压力盒编号与测试点编号所对应位置做好记录。采用振弦频率接收仪对其频率进行量测，在埋设前和埋设后受力前，进20、行多次初始值多数，读数差不大于小于2kPa。取连续稳定值的平均值为压力盒的初始值。式中：P-为围岩压力或接触压力，K-压力盒的标定系数，0-压力盒未受压时的频率，-压力盒受压后的频率。（4）量测频率围岩内部位移量测频率，115d：12次/天，16d1个月：1次/2天，13个月：12次/周，具体测量频率需设计提供。（5）量测数据整理绘制围岩压力-时间关系曲线；绘制围岩压力-距开挖面距离关系曲线。5.2.3锚杆轴力（1）量测目的了解锚杆受力状态及轴向力的大小。判断围岩变形的发展趋势，概略判断围岩内强度下降区的界限。评价锚杆的支护效果。（2）测点布置选择具有代表性的隧道地段，在每个代表性地段选择两个21、断面，每个断面上布置3个测点，分别位于拱顶，左右拱1/3 处，每个测点在锚杆上粘贴3 个应变片，每根锚杆上布置3个锚杆轴力计，具体测点布置见图2-5：图5-6 锚杆轴力量测断面布置示意图图5-7 每根锚杆量测布置示意图锚杆埋设前应对锚杆进行零点飘移观测、力学性能试验和防潮检验。在埋设电测锚杆时，要缓慢顺势向钻孔内推进，不可锤击，以免损坏电测元件。（3） 量测频率锚杆内力量测频率，115d：12次/天，16d1个月：1次/2天，13个月：12次/周，具体测量频率需设计提供。（4）量测数据整理根据量测所得的各点应变值，绘制应变沿锚杆长度的分布状态曲线。根据计算所得的锚杆轴向力（P）值，绘制轴向力沿22、锚杆长度的分布状态曲线。根据锚杆轴向力的最大值确定合适的锚杆长度。绘制锚杆轴向力随时间变化曲线判断围岩变形的发展趋势。5.2.4两层支护间压力（1）量测目的了解初次衬砌的受力条件；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，积累资料为经验类比提供依据。（2）测点布设压力盒布设在围岩与初衬之间和初衬与二衬之间，即测得围岩压力（见图4.7）。应把测点布设在具有代表性的断面的关键部位上，如拱顶、拱腰、拱脚等，并对各测点逐一进行编号。埋设压力盒时，每断面布设37个测点，要使压力盒的受压面向着围岩。在隧道壁面，当所测围岩施加给喷混凝土层的径向压力时，先用水泥砂浆或石膏把压力盒固定23、在岩面上，再谨慎施作喷混凝土层，不要使喷混凝土与压力盒之间有间隙，保证围岩与压力盒受压面贴紧。记下压力盒编号，并将压力盒编号用透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上。注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工所破坏。图5.8两层支护间压力量测布点示意图（3）量测设备与方法采用振弦频率接收仪对其频率进行量测，在埋设前和埋设后受力前，进行多次量测。式中：P-为围岩压力或接触压力，K-压力盒的标定系数，0-压力盒未受压时的频率， -压力盒受压后的频率。（4）量测数据整理绘制初支与二衬接触压力-时间关系曲线；绘制初支与二衬接触压力-距开挖面距离关系曲线。2.2.5支护、衬砌内应力（1）量测目的了解二24、次衬砌的受力条件；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，积累资料为经验类比提供依据。（2）量测设备与方法二次砼内力量测是应力量测，根据砼应力计的频率标定曲线可将量测数据来直接换算出相应的轴力值，然后根据钢筋混凝土结构有关计算方法可得出应力计所在断面的轴力，并在隧道横断面上按一定的比例把轴力、弯矩值点画在各个应力计的分布位置，并将各点连接形成隧道轴力及弯矩分布图。（3）测点布设每一个断面必须设37个测点，每个测点安设一个传感器。对于设计配有钢筋的砼衬砌，砼应力计在安装之前，在主筋待测部位并连焊接砼应力计，对焊接注意淋水降温，对于没有配钢筋的砼，传感器埋深时要做一个专25、用的支架，把传感器固定在支架上，再把支架点焊接在砼模板台车表面，以实现传感器的固定，记下传感器编号，注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工破坏，在安装的过程中应把测点布设个在具有代表性的断面的关键部位上，如拱顶、拱腰、拱脚等，并对各测点逐一进行编号。在浇注砼施工时，在边墙部位用PVC管包住电缆引到边墙基础砼以外，以便砼施工后测量。待拆模后，采用振弦频率接收仪对其频率进行量测：式中：为衬砌内力；混凝土应变计的标定系数；混凝土应变计未为变形时的频率；混凝土应变计变形后的频率。（4）量测频率开始宜每天观测一次，以后可减至每周12次，如果地质条件变化，应酌情增减观测次数。（5）量测数据整理绘制二次26、衬砌砼应力-时间关系曲线；绘制二次衬砌砼应力观测点布置图。5.2.6围岩内部位移（1）量测目的通过分层变形测量，以充分了解被测岩体的变形趋势。（2）测点布置在每个量测断面上布置37 个测点，分别位于拱顶，左右拱1/3 处，每个测点布置3 个多点位移计，详细布置图见图4.8。图5.9 围岩内部位移量测断面布置示意图（3）量测方法及步骤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。（4）量测频率围岩内部位移量测频率，115d：12次/天，16d1个月：1次/2天，13个月：12次/周，具体测量频率需设计提供。（5）量测数据整理绘制孔内各测点位移与时间关系27、曲线；绘制不同时间位移与深度关系曲线；通过核对预先选择的不同点的位置是否正确来进一步判断围岩体内变位状态。6 监控量测数据数据采集、分析与应用6.1 监控量测数据处理原则根据监控量测结果，及时整理监控量测中间成果报告并提交给施工单位、监理及业主，如发现量测数据异常及险情以异常报告或预警报告的形式向施工单位、监理及业主汇报，同时对该信息进行分析和评价，给出工程措施建议。（1）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）当位移一时间曲线趋于平缓时，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）当位移一时间曲线出现反弯点时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密28、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下表所列数值。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，应及时提醒施工单位立即采取补强措施、并调整原支护设计参数或开挖方法。表6-1 隧道周边允许相对位移值（ % )围岩级别覆盖层厚度（m） 3000.10. 30.20.50.41.20.150.50.41.20.82.00.20.80.61.61.03.0注： 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宽度之比。 脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。 、29、级围岩可按工程类比初步选定允许值范围。 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。（5）埋设量测元件情况和量测资料，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3-2。表6-2 变形管理等级管理等级管理位移施工状态U0(2/3) Un应采取特殊措施注： U0 ：实测变形值；Un ：允许变形值表6-3工程安全性评价分析及相应应对措施管理等级应对措施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，采取相应工程对策工程安全性评价流程图 图6-16.2 数据采集任何现场量测都30、不可避免地存在误差。为得到更为真实、可靠的量测数据，在监控量测、采集数据时，应尽量减少各种误差。1.首先做到量测、采集数据专人专项负责，以减少随机误差。2.在使用精密水准仪进行洞内周边收敛位移量测时，通过左右尺读数控制系统误差。3.专项量测需制定专项记录表。对于手工记录资料要保存好原始记录表，对于智能式记录器要及时将量测数据导入电脑，以防丢失。4.各项数据采集频度与相应量测频度同步。6.3 量测数据处理与分析现场量测数据应及时进行处理，绘制成位移、应力、内力和时间的关系曲线(或散点图)，曲线的时间横座标下应注明施工工序和开挖工作面距量测断面的距离，以便更准确的进行数据的回归分析，并对隧道的受力31、状态作出判断。在进行数据处理过程中，对一些异常数据应根据测量误差的处理原则进行剔除，并及时进行复测校正。在已有监测数据的基础上，必须对位移和应力的进一步发展进行分析，并作出较为准确的预测，才能及时对下一步的支护措施提出指导性意见。对监测信息的分析和预测预报主要通过两个途径来实现。（1）回归分析法是最常用的位移数据分析方法，根据实际监测信息，对位移可选用下列函数之一进行回归分析。 1）对数函数，例如： （1） 2）指数函数，例如： （2）3）双曲函数，例如： （3）式中 、回归常数； 测点初读数后的时间(d)； 位移值(mm)。根据回归曲线(下图)，可以掌握位移的变化规律，推算出某时刻的位移值及32、最终的位移值，当位移时间曲线趋于平缓时，隧道即趋于稳定。对于应力和内力量测信息，同样可以采用回归分析的方法，建立回归曲线，从而对应力和内力的进一步发展作出预测，其具体的回归函数可根据实测数据拟合得到。（2）灰色预测分析法灰色预测分析法同样是根据已有的量测数据对进一步的位移和内力的发展作出预测，并据此对隧道和围岩的受力状态和稳定性作出判断。在预测分析中，该方法通过不断的数据更新，只根据最新测得的数据对下一步的变化作出预测，从而使预测更为准确。在实际数据分析和预测中，以上两种方法将联合使用，以互相验证。6.4 信息反馈与监控在复杂多变的隧道施工条件如何进行准确的信息反馈与监控是监控量测的主要目的和33、内容之一。迄今为止，信息反馈与监控主要通过两个途径来实现。1、力学计算法支护系统是确保隧道施工安全与进度的关键。可以通过力学计算来调整和确定支护系统。力学计算所需的输入数据则采用反分析技术根据现场量测数据推算得知，如塑性区半径、初始地应力、岩体变形模量、岩体流变参数、二次支护荷载分布等。这些数据是对支护系统进行计算所需要的。关于应力计算，已有专门计算机分析软件供使用。2、经验法此法也是建立在现场量测的基础之上的，其核心是根据经验建立一些判断标准，而后根据前述的回归函数可以预测最终的位移值()：以及、来直接判断围岩的稳定性和支护系统的工作状态。在施工监测过程中，数据“异常”现象的出现可以作为调整34、支护参数和采取相应的施工技术措施的依据。何为“异常”，这就需针对不同的工程条件（围岩地层，埋深，隧道断面，支护，施工方法等）建立一些根据量测数据对围岩稳定性和支护系统的工作条件进行判断的准则。（1）根据极限位移值判断隧道周边任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的最终位移值均应小于表3-1所列数值。该表所列数值是在统计和分析了国内许多隧道的量测数据后得到的，可作为应用中的依据，同时在使用过程中应根据对现场实测数据的分析及相应的数值计算等进行修正。当位移速度无明显下降，而此时实测相对位移值已接近表中规定的数值，或者支护混凝土表面已出现明显裂缝时，必须立即采取补强措施，并改变施工方法或设计参数。（35、2）根据位移速率判断工程实践表明：各项位移达到基本稳定的时间一般是在一个月以内，且回归值与实测值很接近。从其位移速度与时间关系曲线显示出，位移的发展具有明显的阶段性。因此，可在实测资料的基础上，可依据位移速度划分为三个阶段，即急剧变位、缓慢变位、基本稳定三个阶段，其围岩稳定性判据如表6-1所示。表6-1 围岩稳定性判据急剧变位缓慢变位基本稳定收敛位移1.0mm/d1.00.2mm/d0.5mm/d0.50.1mm/d1.0mm/d1.00.2mm/d0.2mm/d（3）根据位移时间曲线判断如果位移时态曲线始终保持，说明位移速率不断下降，这是稳定的标志。当位移时间曲线出现反弯点，也即位移出现反常36、的急剧增长现象时()，表明围岩和支护已呈不稳定状态或危险状态，应加密监测，并适当加强支护，必要时应立即停止开挖并进行施工处理。对于支护结构中的应力、内力以及接触压力等，目前还没有相对可靠的经验公式用以判断，通常通过实测数据同支护结构的极限承载力进行比较，并结合必要的理论计算来综合进行分析判断，并以此为依据对支护参数和施工方法进行优化。监控信息反馈程序框图 图6-2删除7进度计划根据本项目隧道的实际施工情况，在满足监控量测规范要求的同时结合业主的需要，制定隧道监控量测工作进度计划，工作总体安排如下：(1) 合同签订一周以内，组织人员，地质预报仪器、设备、加工元件进场； (2)监测项目的计划和方案37、。根据工程的不同特征，制定了不同的观测手段和观测频率，确定了很详细的断面布置计划，具体项目断面布置需根据设计图纸和实际现场情况具体确定。（3）测量控制点的确定，根据要求布置好测量控制点。（4）信息传输，所有现场测得的数据，要通过自动或人工的形式，及时安全地传送到数据库系统进行储存、管理，以便向业主按时提供可靠的结果。（5）根据工作进度，进行现场数据采集，结合现场围岩的开挖情况和预报情况，合理的选择预报方法，确保预报的准确性和及时性。根据业主的要求，认真编写、及时提交地质预报报告。（6） 及时汇报，将现场测得数据的分析结果和预测，定期以监控日报、周报、月报（一式四份）和超前地质预报报告（一式四份38、）的形式汇报业主及有关部门。工作任务完成后提交最终成果报告（一式八份）。8重难点分析及应对措施8.1 重难点分析隧道围岩主要为二叠系上统茅口组（P2m）灰岩，岩体较完整-完整，局部破碎，是以较硬岩为主，隧道区发育三旺-弄郎断层，受其影响，断层带附近岩溶发育，多呈碎裂状结构，对围岩稳定影响较大。K29+960K30+050、K30+295K30+325、Z4K29+995Z4K30+070、Z4K30+320Z4K30+335段以中风化灰岩为主，洞口覆盖薄层冲洪积粉质黏土，中风化层岩质较硬，溶蚀裂隙发育，岩体较破碎，埋深浅，拱部及侧壁自稳性差，开挖时易掉块、坍塌，冲沟部位为地表水较丰富，地下水出39、水状态为淋雨状或涌流状。8.2 应对措施解决方法就是加大监测频率，及时对监测数据进行分析，从而了解隧道衬砌结构的稳定情况，发现变形较大时及时预警。根据监测结果，提出下一步的处治建议，及时将监测结果与处治建议反馈给相关各方。由我公司负责的的湖南省汝郴高速公路第二十三合同段内的亭子坝隧道、郴宁高速公路第四合同段内的万华岩隧道的监控量测，在围岩很差，沉降量很大的情况下，及时发现危险，及早预警，为施工安全提供很好的保障。9工程建议（1) 施工前必须做好地质超前预报和监控量测工作，建立良好的监控量测与超前地质预报结果沟通与反馈机制，确保监控与预报结果可及时指导隧道安全施工，及时预警，及时采取有效措施，避40、免因人为因素而错过最佳处理时机。 现场监控量测布置的测点，因隧道野蛮施工，对监测测点造成施工破坏，建议施工方在施工的同时，注意保护我方监控测点，避免断面数据缺失。 隧道超前预报预报掌子面前方是否有断层；软弱岩层、有无突水、突泥、溶洞、采空区等不良工程地质条件，为隧道的安全顺利施工服务。避免因施工过快，时间冲突，造成预报不及时，建议施工方与我方紧密联系配合，避免预报掌子面里程的错节，造成不良地质的发生。(2) 洞口工程 进洞前先做好洞门工程，做好洞口边坡、仰坡、天沟和边沟等排水措施，确保地表水不危及隧道的施工安全。 深基础施工做好防坍塌预防措施，确保施工人员安全 边坡开挖四周的安全围挡措施(3)41、 洞身开挖 进洞必须戴安全帽，不准携带易燃易爆物品，进洞前由洞口值班人员进行登记。 工作面施工时如有松动的石、土块或裂缝，应先予清除或支护。 工作面内不得拆卸修理机电设备。 洞内运输应有专人指挥，进出隧道的人员应走人行道，不得与车辆抢道。车辆行驶中不得随意超车。 洞内严禁堆放柴油、汽油、煤油、变压器油。 火工品临时存放点设3人轮换值班看守，防止火工品外流。(4) 初期支护 支护应定期检查，若损坏或变形严重时，应将人员撤离现场，再加临时支撑，随拆除随支护。 临时支撑立柱应放置于基岩上，不应放在活动的石块上。 喷锚支护时，注浆管严禁对人放置。 量测数据速率突然增大，或掌子面后有连续不断的响声，或工42、作面上干燥岩石突然湿润时，均应视为塌方的信号，人员应立即撤离。 开挖支护衬砌电压不得超过110v。 已施工好的初期支护突然裂开时，立即打设锚杆并架设临时支撑喷射混凝土。地表起鼓时，在墙角打设锁脚锚杆，必要时在起鼓地段压重或向地表下打设锚杆。具体内容见检测建议表9.1。 表9.1 施工检测建议措施施工中的现象建议措施 A建议措施B开挖面及其附近正面变得不稳定缩短次掘进进尺开挖时保留核心土向正面喷混凝土用插板或小导管缩小开挖断面打正面打锚杆改善围岩状况开挖面顶部掉块增多缩短开挖时间及提早喷射用插板和小导管缩短一次锚进长度开挖面分部施工加钢支撑改善围岩状况开挖面出现涌水或者涌水量增加使喷混疑土及早硬43、化喷射前做好排水设小网格的金属网设排水板采用排水方法(如排水钻孔、井点降水等)改善围岩状况地基承载力不足，下沉增大注意开挖不要损伤底部围岩加厚底脚处喷混凝土，增大支承面积增加锚杆缩短台阶长度，及早闭合用喷混凝土作临时仰拱改善围岩状况产生底鼓及早进行仰拱喷射在仰拱部分打锚杆缩短台阶长度及早闭合喷混凝土喷混凝土离层或剥离开挖后尽快进行喷射加金属网解除涌水压力加厚喷层打锚杆或增强锚杆喷混凝土应力增大，产生裂缝和剪切破坏加金属网在喷混凝土中山设纵向伸缩缝增强锚杆(如加长)加入钢支撑锚杆锚杆轴力增大，垫板松弛或锚杆断裂/增加锚杆(加长)采用承载大的锚杆视条件，为增加锚杆的变形能力，可在垫板间加入可压缩构44、件钢支撑钢支撑中应力增大，产生屈服松解接头螺栓，清除喷混凝土，使之可伸缩增强锚杆采用可缩式钢支撑，喷混凝土设纵向收缩缝净空位移周边位移量增大，位移速度变大缩短从开挖到支护的时间提早打锚杆缩短台阶及仰拱的一次开挖长度当喷层有裂缝时，应设纵向伸缩缝增加锚杆缩短台阶长度，提早闭合时间视条件，为增加锚杆的变形能力，可在垫板间加入可压缩构件采用超短台阶法或临时仰拱10机构设置及管理体系10.1 机构设置为落实本项目隧道监控量测与超前地质预报任务，全面履行项目管理职能，确保本项目工作按质、按量、按时完成，我公司将组隧道监控量测项目部(以下简称项目部)。项目部实行项目负责人全面负责制和技术负责人技术负责制，45、同时建立健全质量保证体系，做到责、权、利明确，充分调动每个员工的生产积极性，以确保项目质量、安全、进度、成本控制等顺利实施，本项目施工组织机构框图见图10.1。隧道超前地质预报项目部项目负责人项目技术负责人综合管理安全及后勤保障部隧道监控量测部图10.1项目施工组织机构框图10.2 人员安排及岗位职责根据本项目工作需要，在项目负责人部下设二个作业组和一个后勤保障组，在工作过程中根据工作需要交叉安排，形成多工作面的平行流水作业，以保证工作的质量和效率。本项目投入工程技术人员见表5.1。表10.1 本项目投入项目人员情况一览表序号姓名年龄拟定本项目担任职务技术职称资格证书编号类似工作经验年限1黄世46、顺46项目负责人检测工程师(公路)检师1140018S102蔡如军46技术负责人检测工程师(公路)检师1140150S93何鎏28技术员检测员（公路）检员090531S64陈荆光32技术员检测员(公路)检员130016S105曾向林43技术员物探工程师66龙会芳27技术员助理工程师57廖小军26辅助人员助理工程师58白文建24辅助人员29曹振湘23辅助人员19朱海峰37司机兼后勤保障13项目负责人：负责建立项目部的组织机构，合理调配人员，主持全面工作，主管进度、安全和质量控制，主持制定工作方案和工程处置措施，不定期组织技术督查小组对本项目的技术实施、原始记录、中间成果、安全保障进行检查；技术负47、责人：负责项目的技术和质量控制，负责人员技术的培训，根据隧道施工围岩地质条件和施工状态，合理、及时的编制工程计划，主导隧道现场巡视监测工作，协助项目负责人制定工作方案和工程处置措施与建议，审核与分析相关的监测数据；监测工程师与监测预报员：具体实施隧道不良地质地段的监控量测工作，实地采集数据并分析、整理、编写监控量测报告，协助隧道现场的巡视工作；地质工程师与监测预报员：主导前期的地质调查工作，具体实施隧道不良地质地段的隧道地质预报工作，实地采集数据并分析、整理、编写地质预报报告，协助隧道现场的巡视工作；司机：负责项目部的后勤保障与财务管理工作，保障项目部监控监测出行用车，负责行车安全和车辆的保养48、工作。10.3 设备投入本项目投入设备见表10.2。表10.2 投入主要设备一览表序号设备名称单位规格型号数量备注1精密水准仪台DSZ212全站仪台TS3013收敛计台JSS30A14综合测试仪台JMZX-300115越野车台长城H516钢筋应力计个JMZX-416A若干钢弦式7压力盒个JMZX-5003A若干8锚杆轴力计个JMZX-416A若干9岩体内部位移计个JMDL-3110A3若干对拟投入本项目的主要仪器、设备均进行了扩充，增加了地质罗盘、卷尺以及先进的办公设备及工具等。各仪器、设备均配备了相应的软件系统，满足数据采集与分析要求。同时，对现场仪器、设备进行如下管理，确保其性能处于正常状49、态，以满足项目的正常开展需要：(1) 本项目所有的仪器设备，由使用人或项目负责人负责管理。(2) 使用人领出设备外出进行作业时，应爱护设备，做好设备的常规保养工作，尤其是清除外表所附尘土，保持其清洁。(3) 设备了出现故障，应立即报项目负责人，查清故障原因，并积极联系修理与修理后的检定。(4) 设备运输途中，尽量将设备置于震动较小的地方或采取减震措施。(5) 未经设备负责人同意，不得擅自拆解设备。(6) 所有用于数据采集的仪器、设备，将按我公司相关设备管理规定，定期进行检定/校准或自校。10.4 质量管理与安全管理10.4.1 质量管理方案1、质量方针我公司已经通过ISO9000认证。本公司坚50、持的质量方针是：质量第一，诚信为本，顾客至上，持续改进。 2、质量目标坚持“监测科学、公正，质量第一，信誉第一”的方针，确保监测过程符合作业规范，力求监测结果的准确性和科学性，保障委托方权益，对出具的监测报告承担法律责任。“数据准确率达到99.9%以上，服务及时率100%”是我们的质量目标。3、质量管理体系（1）质量体系的建立按GB/T19000ISO9002系列标准，根据公司质量保证体系的要求编制本工程质量计划，结合本工程的实际情况，建立由公司项目负责人、技术负责人负责的质量管理机构，使整个质量保证体系协调运作，监控量测资料质量始终处于受控状态。实行目标管理，进行目标分解，按监控量测方法分类51、把责任落实到人。除公项目负责人和项目技术负责人外，现场另安排专职质监员跟随监控量测现场工作，分别对监控量测前准备、现场工作、数据处理进行跟踪监控，并严格按照公司质量体系文件规定，使各组到各人，层层落实质量职责，明确责任。（2）质量管理组织措施1）、监控量测工作质量管理严格执行“三检制”（即自检、互检和交接检、专业检）。2）、监测组人员作好每一次监测的准备工作，遇有疑难问题必须和业主、监理、设计单位协商解决。3）、须具有与所投标段监测项目相关的专业人员，专业主要人员必须具有工程师以上职称。其他人员要具有初级以上技术职称、两年以上现场工作经验并持有质量检验培训证书。监测工作由持有试验检测工程师(员52、)证的专业人员负责，并按编制完整的作业指导书进行监测工作；4）、当天监测数据异常应该及时对相关部分汇报，不得拖延。4、确保工程质量保证体系与措施（1）质量保证模式该监控量测项目在监控量测过程中，公司现场项目部均按照GB/T19002-ISO9002-1994质量体系生产和服务质量保证模式进行质量管理，严格执行我公司的质量手册和质量体系程序文件，使监控量测工作始终处于受控状态，确保监控量测工作达到预定的目标，按合同规定向业主提交监控量测资料。（2）质量计划合同签订后，现场项目部将按照合同文件、图纸、技术规范及我公司的质量手册和质量体系程序文件，编制本工程工作大纲，规划和指导本工程现场的质量管理工53、作，以确保目标的实现。工作大纲应提业主，并发至各监控量测人员。（3）质量管理职责 见表5.1项目人员安排及岗位职责。（5）质量保证体系（a）项目部在监控量测现场建立监控量测工作质量保证总体系。项目负责人是工程质量总负责人，技术负责人为总质保师。根据本工程的具体工作内容，建立相应的专业质量保证体系。（b）各级质量保证体系人员具有相应资格，并确保人员到位，质量保证体系运行正常的效。(6)质量会议（a）项目部每月召开一次现场会议，会议由项目负责人主持，各监控量测组成员、负责人均应参加。会议重点检查当月质量体系运行及质量计划执行情况，检查质量管理及存在的问题并制定改进措施。（b）根据现场情况，不定期召54、开生产的专题会议，讨论并解决特定的监控量测工程问题。(7)监控量测工作程序 监控量测工程开工前，项目部将根据工程的具体内容，向业主单位提供一份现场监控量测工作大纲以备审查，该大纲将体现本项目所有监测工作、。如业主单位对监控量测工作另有要求时，将按业主单位的要求执行。(8)监控量测记录（a）开工前，项目部将按本工程的内容，向业主单位提交用于本工程的质监控量测记录样本，经业主单位批准后用于本监控量测工程。（b）所有的监控量测结果和记录均由事先授权的有资格的人员签字，监控量测记录将随时接受业主单位的检查，按合同规定时间向建设单位提交监控量测。10.4.2 安全管理制度1、安全生产责任制建立、健全项目55、部各组的安全生产责任制，做到“谁负责生产、谁负责安全”，安全责任到人。监控量测技术人员必须熟悉本工程概况，具有一定的专业技术水平和工作经验，在监控量测过程中，牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，严格执行“一标准、三规范”的原则。2、安全教育制度 （1）新工人必须进行公司、项目部和班组的三级安全教育。（2）开展经常性的安全教育，不断提高职工安全生产意识和自我保护能力。（3）职工变换工作岗位，必须进行新工种的安全技术教育。(4）职工应该熟练掌握仪器设备操作技能，熟悉设备的安全技术操作规程：坚持每天班前安全教育并做好记录。3、人员安全制度现场人员应牢固树立“安全第一”的思想，严格遵守国家及院有关安56、全生产规定，同时应遵守业主、施工方现场的有关安全规定。在现场，有关安全事宜应听从现场安全监督人员的隧道施工中如发现险情，立即将施工人员全部撤离危险地段，并立即在指挥。遇有险情，必须撤离现场。遇到监测数据出现异常时，首先应该进行初步安全判断，在确定安全情况下才能继续进行其他工作。4、仪器设备安全、安全制度严格按院质量保证体系中对仪器设备的保护措施，仪器表面应注意清洁，防止震动，确保仪器的正常。5、数据安全制度监测原始数据应妥善保管，电子文档应注意备份及刻盘保存，分类保存6、施工过程突发事件的处理与控制溶洞、涌水突泥、坍塌、断层破碎带等不良地质对施工安全影响很大，为了保证隧道工程正常有序的施工建设57、，避免安全事故尤其是特、重大安全事故的发生，最大限度的减少工期滞后、财产损失，保护施工人员生命安全，隧道施工前期的相关资料搜集工作就显得尤为重要，同时在隧道施工过程中严格监督、复核并分析施工单位及我项目独立完成的监控量测资料将有助于对存在风险的或不良地质地段进行预警，因此隧道监控量测工作要引起大家的高度重视。11服务质量及其保障措施11.1 服务质量目标与第2点工作目标是否内容的重复结合我公司质量管理体系的质量目标，在执行本项目期间，拟定本项目的工作目标为:(1)工程合格、准确率90%以上；(2)设备完好率100%；(3)操作规范执行率100%；(4)成果提交及时率100%；(5)投诉处理及时58、率100%。为了保证项目执行期间始终为业主方提供满意的技术服务，提供高质量的成果报告，项目执行期间我公司将以我公司的实际技术工作来响应我们的项目工作目标，保证咨询服务工作、技术服务工作与施工进度同步，及时提交相关成果，真正实现监控监测咨询工作对施工的指导作用，完善服务质量，提供专业及时的咨询意见，科学指导施工，节约工程成本，确保工程安全与工期进度的目标。11.2 服务质量保障措施11.2.1 质量保障措施为保证监控量测与地质预报数据的真实性、可靠性及连续性，特采取以下措施： （1）配齐满足测试需要的人力资源，组建高素质的测试队伍。有针对性地组织测试人员学习，进行必要的测试前岗位培训，以保证测试59、的技术要求 （2）量测人员固定，预报工作开展前，组织技术人员认真会审地质资料和设计资料，切实掌握和了解要预报工作要求和技术标准； （3）仪器设备采取专人使用、专人保管、专人负责； （4）监控量测与地质预报设备等各种器件在使用前均经检定/校准合格后，经检修、试机、检验合格后，方能进场测试，保证各类设备在测试中的作用，满足整个测试的需要； （5）监控量测与地质预报数据采集过程中必须严格遵守相应的监控量测与地质预报实施细则，按照质量体系程序内容和测试计划的要求进行现场工作； （6）监控量测与地质预报数据均经现场检查、室内复核后方可上报； （7）现场数据采集及相关信息采用专用表格记录，全部实行表格化管60、理。表格签署齐备，责任落实到每一个人。 （8）工作中采取照相或录相的方式，记录重点工作过程。（9）测试前要做好各部位、工序的技术交底工作，使每个测试人员清楚地掌握对将要进行测试工序技术规范要求，对特殊和重点部位要真正做到心中有数，确保测试操作的准确性和规范性。11.2.2 质量保障体系我公司充分重视本项目工作，为加强对项目各项技术质量工作检查、监督、质量评定，隧道现场的数据采集、审核、分析与评估，由一批具有经验丰富、组织管理水平高的高级技术人员实施组织管理，同时各作业组配足相应的专业技术人员，建立质量保证体系见图9.1，来保证本项目质量目标的实现。质量保证体系作业保证作业阶段作业工艺质量控制作61、业过程成果控制作业质量自检制度工序交接质量控制现场巡视预报质量检查预报项目质量检查质量目标工程合格、准确率90%以上；设备完好率100%；操作规程执行率100%；成果提交及时率100%；投诉处理及时率100%。准备阶段竣工阶段选择精干技术人员设备质量性能检测竣工文件编制及成果自检成果验交及业主签收组织保证制度保证质量管理小组项目负责人技术负责人现场巡视组数据分析与风险评估组1、成果文件分级审核制2、岗位质量责任制3、质量事故报告处理制4、验证质量签认制5、质量检验制6、成果质量评审制质量责任制：项目经理质量责任制项目总工质量责任制工程师质量责任制操作人员质量责任制 图11.1 质量保障体系图162、1.2.3 工期保障措施为了保证项目执行期间始终为业主方提供满意的技术服务，提供高质量的成果报告，项目执行期间我公司将从专用设备的完好性、人员技术水平、严格科学的质量管理等方面制定如下质量保证措施：(1)监控量测与地质预报设备，在使用前均经检查校准合格后方投入使用，仪器的管理采用专人使用专人保养，确保设备的有效性。(2)在监控量测与地质预报过程中,各设备必须严格遵守操作规程，确保数据采集的科学性和真实性。(3)监控量测与地质预报数据均经现场检查，室内复核无误后方可上报，数据的存储计算管理均采用计算机系统进行。(4)监控量测与地质预报人员相对固定，减少预报的误差，提高预报成果的准确性。(5)预报63、项目设备管理、预报资料的整理均设专人负责。(6)超前监控量测与地质预报工作，加强物探工作与地质工作的结合，提高预报的准确性，及时跟踪预报成果的准确性、预报误差原因分析、经验总结、改进措施。 (7)项目执行期间加强对项目技术人员的专业技术培训工作。(8)不定期组织技术培训和交流活动，加强技术交流，不断技术更新，为业主提供优质技术服务。(9)搜集整理相关资料，掌握隧道施工现状和支护状态，预警隧道施工中可能存在的风险，提供合理的工程处置建议，参与制定相应的应对措施。11.2.4 资料管理措施监控量测与地质预报资料档案的建立可以方便日后查证资料、核对资料的真实性，保证预报工作资料的连贯性和完整性，为了64、规范我项目部资料管理工作，特制订如下资料管理制度：（1） 资料档案管理制度严格执行我公司管理体系中关于资料管理的相关规定，资料的管理交由专人负责，保证管理的有效性； （2）我项目部资料的借阅需通过项目领导批准方能获得阅读权限，需在指定期限内按时归还，借阅文件资料时严格按照文件密级管理为准执行，同时办理档案资料借阅手续；借阅的文档资料未经领导批准，不得随意扩大阅读范围，否则将进行严肃处理； （3）资料管理员对所有档案资料均要定期清查，借出的档案资料要在指定期限内归还，若发现丢失的要及时追查处理，并且及时采取补救措施； （4）未经允许与本项目无关人员或未获权限人员不得对文档资料复制和摘抄；（5）档案柜中的资料应保持干净、整洁、明了，新加入文档应及时更新文档目录。 （6）资料管理员更换时要做好交接工作，必须按照文档目录清单与现存文档核对，如果出现物单不符，视情节轻重予以责任人相应处罚；新接管档案管理员要尽快熟悉负责保存的文档，继续做好文档的保存、保密工作，并及时对文档进行更新、备案。