蒙西华中铁路隧道施工监控量测实施方案.doc

目 录
1.编制说明 1
2.编制依据 1
3.工程概况 2
4.地层岩性及地质构造 2
4.1地层岩性 2
4.2地质构造 2
4.3水文地质 3
4.4不良地质 3
5.监测的目的及意义 4
6.监测内容及监测控制标准 5
6.1监测工作内容及说明 5
6.2主要监测仪器、项目、断面布置和监测频率 5
6.3监测断面布置 6
6.3.1拱顶下沉和水平收敛断面 6
6.3.2地表沉降断面 7
6.4测点布设原则 7
6.4.1拱顶下沉和水平收敛测点 7
6.4.2地表沉降测点 8
6.5监测频率 8
6.5.1洞内、外观察 8
6.5.2拱顶下沉和水平收敛监测 8
6.5.3地表沉降监测 9
7.主要检测项目实施方法 9
7.1洞内、外观察 9
7.1.1监测目的 9
7.1.2监测仪器 10
7.1.3监测实施 10
7.2洞内拱顶沉降及边墙收敛监测 10
7.2.1监测目的 10
7.2.2监测仪器 11
7.2.3监测实施 11
8.监测重难点对策 13
8.1隧道重难点 13
8.2重点措施 14
9.信息化施工管理程序 15
9.1量测数据的整理、分析与流程 15
9.1.1量测数据的整理 15
9.1.2回归分析 16
9.1.3监控量测流程 17
9.1.4量测数据分析 18
9.1.5信息管理与反馈 20
9.2现场监测预警管理标准 21
9.3监测组织机构 21
9.4人员组成及职责 21
9.4.1隧道监控量测组人员组成如下： 21
9.4.2职责及要求 23
9.5施工监测反馈程序 25
9.6工程突发情况及监测应急措施 26
9.6.1施工过程中，发生突发情况时，现场监测人员应采取监测应急措施： 26
9.6.2现场监测组以上突发工程情况下应采取应急措施： 26
9.7风险预警的响应、处理 27

蒙西华中铁路隧道施工监控量测实施方案（试行）
隧道监控量测方案
1.编制说明
针对蒙华铁路4标段隧道实际情况，开展经济合理、实用有效的监控量测（以下简称“监测”）工作，了解和掌握隧道支护结构变形情况，保障施工安全，为调整施工方法，指导二衬施作时机，进行动态设计提供参考。
结合现有工程技术标准，参考国内外相关研究成果，借鉴类似工程经验等，编制本方案。
1）本方案结合蒙华铁路隧道大部分情况进行编制,对于隧道特殊地段，如膨胀岩、断层、高地应力软岩大变形、偏压、邻近或下穿重要建（构）筑物、燕尾式分叉等作为专项进行单独设计或研究。
2）本方案编制过程中，主要考虑了以下因素：
①.隧道穿越的地层情况：除特殊地段外，主要穿越黄土、砂岩等。
②.隧道开挖方法：主要为台阶、三台阶、双侧壁导坑等及其他分部开挖法。
③.隧道断面形式：主要分为双线正洞；双车道辅助坑道。
④.采用变形总量、变形速率、初支表观现象和变形曲线形态等4项对隧道施工安全进行综合等级管理。
⑤.现场测试精度:采用全站仪自由设站非接触量测技术进行监测工作，测试精度能满足监测规程要求的±1mm。
2. 编制依据
1）《铁路隧道监控量测技术规程》 （Q/CR9218-2015）；
2）《铁路隧道监控量测标准化实施细则》
（工管办函【2014】92号）；
3）《铁路黄土隧道技术规范》（Q/CR 9511-2014）；
4）《铁路隧道设计规范》 （TB 10003-2005）；
5）《新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程施工图设计》；
6） 业主监控量测实施方案等
3.工程概况
本标段为新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-4标段，位于陕西省榆林市靖边县和延安市安塞县境内。施工起讫里程:DK236+018.05-DK266+938.00，正线长度30.92km。其中隧道工程23938.56延米/10座.本标段所有隧道Ⅴ级围岩占28.92％；Ⅳ级围岩占58.09％；Ⅲ级围岩占12.99％。
工程地质条件较差，不良地质及特殊地质较多，施工中可能存在围岩失稳滑塌等影响施工的地质情况较多，如阳城为二级风险隧道，所以在施工整个阶段中，监控量测尤见其重要性。
4.地层岩性及地质构造
4.1地层岩性
本标段表覆第四系全新统冲积砂质新黄土及粉土、上更新统风积砂质新黄土、冲洪积砂质老黄土、黏质老黄土及砂类土和碎石类土；局部为第三系黏性土。本标段下伏基岩为白垩系洛河组砂岩，全风化至强风化，岩质软弱，巨型斜层理或交错层理发育。村庄和既有道路处分布少量人工填筑土。
4.2地质构造
本标段位于中朝准地台的陕甘宁台坳中，是一个稳定地块，为倾向西北～西西北的单斜构造发育，洛河组砂岩大型斜层理和交错层理发育，侏罗系砂泥岩为水平岩层，发育2至3组节理。
阳城与红石湾局部地区发育少量黄土溜塌、堆塌。冲沟发育处发育围岩和落石。部分隧道存在游离态有害气体，需加强施工过程的监测和通风工作。本标段梁峁、残塬的边坡处发育黄土陷穴或落水洞，一般与滑坡等不良地质并生，直径最大的可达3～5m，深达5～8m，部分可称为黄土井。黄土陷穴对路基和隧道工程危害较大。
4.3水文地质
1）地表水
本标段隧道未见地表水。
2）地下水
地下水主要为基岩裂隙水，主要分布于白垩系砂岩中，受地下水入渗补给，以地下水径流为主要排泄方式。
3）气象资料
土壤标准冻结深度1.0米，最大冻结深度1.2米。地震基本烈度为Ⅵ度，最冷月平均气温-11.3度。
4.4不良地质
隧道区表层分布砂质新黄土，具湿陷性，大部分隧道口自然坡度较陡，开挖时表层砂岩新黄土应注意滑塌。
1）地震
依据地震安评资料，隧址区地震基本烈度为Ⅳ度，设计地震特征周期分区为1区。
2）放射性
根据测试资料或深孔钻探测井资料，在正常公众停留时间（每年2080小时），地层环境r辐射照射对公众产生的年有效剂量当量He为0.14～0.16mSv，阳城隧道洞身存在游离态有害气体，施工中应加强监控量测，无异常情况采用正常通风措施，如浓度超标需停工采取必要的工程措施。
3）本标段隧道土石分界
隧道土石分界
隧道名称
起点里程
终点里程
长度
薛家畔2号隧道
DK241+857
DK241+946
89
阳城隧道
DK248+367
DK248+320
53
青阳隧道
DK249+496
DK249+590
94
DK249+620
DK249+726
142
DK250+917
DK251+062
145
武家坡隧道
DK256+870
DK256+895
25
DK258+630
DK258+724
94
DK258+895
DK258+985
90
新窑隧道
DK259+705
DK259+775
70
DK261+647
DK261+903
256
银山2号隧道
DK264+006
DK264+062
56
DK265+021
DK265+269
248
银山3号隧道
DK266+255
DK266+299
44
DK266+603
DK266+627.73
24.73

5.监测的目的及意义
在暗挖施工过程中须掌握隧道开挖引起周围地层变形的大小，以便及时采取适当的工程措施确保施工安全顺利地进行；在暗挖隧道整个施工过程中对隧道围岩及支护结构的变形和应力状况进行观察、监控和量测，并通过对监测结果的处理，分析地层、支护结构的安全稳定性，判断隧道施工对地层的影响程度；通过信息反馈，修正设计参数，优化施工工艺，改进施工方法，均有重要的指导意义。
在地下工程施工过程中开展监控量测的主要目的和意义有以下几点：
(1)了解隧道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，并验证支护结构效果，确认支护参数。监控量测资料的正确性为调整支护参数和施工方法提供依据。
(2)通过监控量测了解隧道围岩在施工过程中的动态变化，明确工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节；
(3)提供判断围岩和初期支护基本稳定的依据，确定二次衬砌的施作时间；
(4)通过监控量测，收集数据，为以后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验，并可以和计算结果比较，完善计算理论。
6.监测内容及监测控制标准
6.1监测工作内容及说明
根据规范要求并结合我标段隧道工程的实际情况，对施工影响的洞身支护结构、周围地层以及地表建筑物等进行安全监测。
监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅。各监测项目按照要求测得稳定的初始值，且不少于两次。当变化超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测。当有危险事故征兆时，则需要进行连续监测。所有测点反应施工中该测点受力或变形等随时间的变化，即从施工开始到完成、测试数据趋于稳定为止。
6.2主要监测仪器、项目、断面布置和监测频率
(1) 为了确保监控量测的简便、快速、可靠、准确，使用以下仪器设备进行监测。见表6-1。

监测设备及其精度 表6-1
测试项目
监测仪器及型号
精度
水平收敛
全站仪
1″
拱顶沉降
全站仪
1″
(2)根据设计文件以及相关规范，监测内容见表6-2。
监测对象及技术要求 表6-2
序号
监测项目
测试方法和仪器
测试精度
备注
1
洞内、外观察
人工观察

2
净空收敛
收敛计
±0.5～1mm
一般进行水平收敛量测
全站仪
±0.5～1mm
一般进行三维多点量测
3
拱顶下沉
全站仪
±0.5～1mm

4
地表沉降
全站仪
±0.5～1mm

必测项目为日常施工管理中所必须进行的量测项目，主要为位移测试项目。净空收敛量测一般只进行水平2个点收敛基线的量测，拱顶下沉可根据量测断面大小及开挖方法，布置1～3个测点。
6.3监测断面布置
6.3.1拱顶下沉和水平收敛断面
拱顶下沉和水平收敛监测断面间距 表6-3
围岩级别
断面间距（m）
单双线正洞
单双车道辅助坑道
Ⅴ
5
10
Ⅳ
20
30
Ⅲ（软质岩）
50
Ⅲ（硬质岩）
在特殊地段布设监测断面
Ⅱ
在特殊地段布设监测断面
备注：
1）Ⅳ级围岩，在不良地质地段（主要指土体、水平层软质岩等）监测断面应适当加密。
2）Ⅲ级软质岩主要指：砂岩（三门峡以北）、片岩、板岩、页岩、泥质砂岩、砂砾岩、泥灰岩等。
3）Ⅲ级硬质围岩、Ⅱ级围岩原则上不布设监测断面，特殊地段根据现场情况布设监测断面，特殊地段指：
①掌子面施工时，有掉块、坍方等的地段；
②初期支护有开裂、剥落等的地段；
③需要进行设计调整的段落（进行一定的监测，为动态调整支护参数、
施工方法等提供参考，验证调整效果）；
④其他需要进行监测的地段。
4）各断面布设间距误差控制在“断面间距的10%”以内。
6.3.2地表沉降断面
地表沉降监测断面间距 表6-4
隧道埋深与开挖宽度
断面间距（m）
2B＜H0 ≤2（H+B）
20
B＜H0 ≤2B
10
H0 ≤B
5
备注：
1）H0为隧道埋深，H为隧道开挖高度，B为隧道开挖宽度；
2）地表沉降测点应在隧道开挖前布设；
3）地表沉降断面与洞内监测断面应尽量布置在同一断面。
6.4测点布设原则
6.4.1拱顶下沉和水平收敛测点
1）测点布设应按施工方法区分，全断面、两台阶、三台阶按图6-5所示进行布置，其他特殊地段施工方法的测点布设根据现场实际情况进行布置。

（a）三台阶法 （b）两台阶法

图6-5 拱顶下沉和水平收敛测点布置示意图
2）拱顶下沉和水平收敛测点应布置在同一断面上。
3）初支应与围岩密贴，测点埋设在钢架、格栅等初期支护上。
4）测点应在初支支护后立即埋设。
5）初始读数应在测点埋设12h内读取。
6）拱顶下沉测点应埋设在拱顶轴线附近，数值采用绝对高程，周期性复核后视点，保证其数据可靠性。
6.4.2地表沉降测点
1）测点应在隧道开挖前布设，横向间距为2～5m，按图6-6所示进行布置，在隧道中线附近测点应适当加密。

图6-6地表沉降横向测点布置示意图
2）隧道中线两侧监测范围不应小于H0 +B。当对地表沉降有特殊要求时，监测间距应适当加密，范围应适当加宽。
3）基准点应设置在隧道施工影响范围以外稳定处，并设置复核性测点，保证其数据可靠性。
6.5监测频率
6.5.1洞内、外观察
每施工循环记录一次，必要时加大观察频率。
6.5.2拱顶下沉和水平收敛监测
1）一般为1次/天。
2）台阶法施工，下部开挖过程中，频率为2次/天。
3）出现异常情况时，根据现场管理要求，加大监测频率。
4）当变形趋于稳定时，监测频率按表6-7进行。
变形趋于稳定时的监测频率 表6-7
支护状态
平均变形速率
持续时间
监控频率
初支全环封闭
＜2mm/d
＞3天
1次/3天
初支全环封闭
＜1mm/d
＞7天
1次/7天
初支全环封闭
＜1mm/d
＞15天
1次/15天
5）在初期支护稳定后，可停止该断面的监测。
初期支护稳定须同时满足以下条件：
①初期支护表观现象正常；
②拱顶下沉和水平收敛平均变形速率小于1mm/d，且持续1个
月以上；
③变形时态曲线已经收敛。
6.5.3地表沉降监测
1）一般为1次/天。
2）出现异常情况时，应加大监测频率。
3）在二次衬砌施工通过监测断面 H0 +B距离后（H0为该断面隧道埋深，B为该断面隧道开挖宽度），且地表沉降变形时态曲线已经收敛，可停止该断面监测。
7.主要检测项目实施方法
7.1洞内、外观察
7.1.1监测目的
主要是监测隧道开挖过程中围岩、初期支护、二次衬砌和地表的变化，确保周围建构筑物的安全，掌握隧道的安全状态。
7.1.2监测仪器
地质罗盘、相机、目测等。
7.1.3监测实施
开挖工作面观察应在每次开挖后进行，包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等。
(1)在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性硬岩地段应重视观察围岩的节理、裂隙走向及发育程度，对易引起坍塌的岩块及时进行锚杆支护或喷射混凝土封闭；
(2)对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态。
(3)如喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、格栅支撑是否压屈。
(4)洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。
(5)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、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。
7.2洞内拱顶沉降及边墙收敛监测
7.2.1监测目的
掌握隧道开挖过程中支护结构变形情况，保障施工安全及分析支护参数。
7.2.2监测仪器
全站仪、断面仪、水准仪和收敛仪
7.2.3监测实施
各级围岩均应进行拱顶下沉、周边位移及收敛量测，软弱围岩也必须进行底板隆起量测，且原则上三者布设在同一断面内。
(1)断面布设的间距：按照设计要求，IV级围岩10～30m，V级围岩5～10m，围岩变化处适当加密。可在各级围岩起始地段增设1~2组。
(2)拱顶下沉量测测点布置在拱顶，周边位移量测以量测初期支护各点的绝对位移为目的，通过水平及斜向收敛量测，验证周边位移结果，基线位置的高低可根据断面情况，选择在断面变化或者受力集中点处，便于和理论计算的结果进行对比。
拱顶下沉及收敛量测在全隧都必须进行，测点布设按照设计文件要求进行，如拱顶下沉量测，每个断面宜布置1-3个测点，地表沉降点的横向间距为2-5米。测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护。拱顶量测后视测点必须埋设在稳定岩面上，并和洞内水准点建立关联。
(3)点的埋设方式：测点埋设的位置在避免爆破作业破坏的前提下，应尽量靠近掌子面，并在下一次爆破循环前获得初始数据。
a)周边位移及收敛量测：埋设测点时，先在测点处用人工挖孔或凿岩机开挖孔径为40~80mm，深为25mm的孔。在孔中填满水泥砂浆后插入收敛带弯钩膨胀螺栓预埋件。当采用无尺观测方式采集数据时，在弯钩上贴激光反射贴片，待砂浆凝固后即可量测。
b)拱顶下沉测点布设：拱顶下沉主要用于确认围岩的稳定性。在每个量测断面的拱顶中心埋设一自制的钢筋预埋件。埋设前，先用小型钻机在待测部位成孔，然后将预埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量测。当采用无尺观测方式采集数据时，在预埋件上贴激光反射贴片。
(4)量测：用高精度全站仪、水平仪进行观测。要求a）观测应在仪器检验合格后方可进行，且避免在测站和标尺有振动时进行；b）尽量选择在每一天同一时间内进行观测；观测坚持四固定原则，即：施测人员固定，测站位置固定，测量延续时间固定，施测顺序固定，且应每隔30天用精密水准测量的方法进行基点与水准点的联测，其误差不得超过（+0.5√n）mm（n为测站数）。
(5)沉降、计算
求得各点高程。施工前，由基点通过水准量测出沉降测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。则高差ΔH=Hn-HO即为沉降值。采用全站仪时，调用其对边测量功能求得其动态值。
收敛值：采用收敛计时，初始值与施工过程中动态值之差。采用全站仪时，调用其对边测量功能求得其动态值。
(6)数据分析与处理
a、利用软件绘制时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，根据沉降规律判断围岩稳定状态和施工措施的有效性。曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。如果出现反常，出现反弯点，说明地表下沉出现点骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状况，应立即采取措施。
b、当位移——时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析。预测最大沉降量。
8.监测重难点对策
8.1隧道重难点
隧道进、出口段浅埋岩体破碎、断裂、岩层风化，采用不同的开挖进行施工。埋深浅，洞身风化差异大，砂岩风化呈砂土状，断层破碎带宽度较大，且侵入岩蚀变作用明显，洞顶及洞壁易发生坍塌。
针对性措施
(1)进、出口浅埋段开展地表观测，观测点在隧道开挖前布设，幷与洞内观测点布置在同一断面里程，要求观测点纵向间距不大于20m，布点观测断面不小于4个，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。不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。洞内观测拱顶下沉、水平相对净空变化量测.
(2)施工中对当地原状进行详细调查，幷做好记录；施工前、中、后应对隧道施工造成的地表环境影响以及地下水水压、渗漏水量、水质等进行监控，如有异常，及时采取措施处理。
施工中应加强初期支护变形的监控量测频率，根据实际情况必要时调整支护参数。
(3)全隧施工期间开展监控量测，将监控量测作为关键工序列入现场组织，幷对支护体系的稳定性进行判别。设置变形缝处变形缝两侧设置不少于一组的沉降观测点，记录施工阶段至铺轨前的沉降差异数据。
8.2重点措施
(1)拱顶下沉、收敛量测初始读数宜在3～6h内完成，其它量测应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。初始读数对监控量测数据分析非常重要，必须在规定的时间内对观测点进行初始观测。
(2)拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系。
(3)采用无尺量测（全站仪）埋设反射膜片时，锚固反射片的锚杆端头宜切割为45～50度斜角，以便测量视线尽量与反射片垂直，增加反射信号强度；
(4)反射片应不定期清除粉尘，防止粉尘覆盖反射片造成目标不清晰并且影响回光信号的强度；
(5)采用全站仪对边测量观测时，每条测线至少应观测3次读数，取平均值为观测结果，可以有效地提高观测值的精度。
(6)观测过程中必须认真仔细，确保采集的量测数据真实、可靠。根据各个量测项目的观测频率，及时采集量测数据，需要增加观测次数的应及时增加观测次数。隧道开挖过程中遇到“双控”值超限，严格按照本方案的预警措施实施预警。
(7)每次施工工序转换前，对前期工程施工影响范围内的风险工程监测数据做出整理并绘图，分析下步工序施工过程中可能会造成的影响。
(8)加强对地表的监测和安全巡视，如发现地表出现细微的裂缝和有明显变形时立即上报项目部以及相关单位，及时采取必要的辅助措施。
9.信息化施工管理程序
9.1量测数据的整理、分析与流程
9.1.1量测数据的整理
(1)现场量测所取得的原始数据，应进行数学处理，将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，去掉测试错误的数据。
(2)每次量测后应及时进行数据整理，并将监测数据输入计算机，用专门程序进行计算处理，绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图。对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度。
(3)周边收敛量测后，必要时，可以对每条测线分别进行回归分析，求出各自回归精度最高的收敛—时间回归方程和收敛—距开挖面距离回归方程，以推算可能出现的最终位移和得出位移变化规律。
数据分析及误差处理。
全站仪无接触量测方法数据后处理采用专业配套软件处理。其处理成果与原理基本和传统方法相同。
绘制位移—时间关系曲线，根据曲线形态判断围岩的稳定情况。
当位移—时间关系曲线趋于平缓时(如图4)，变形速率不断下降，表明围岩趋于稳定，支护是安全的，应进行数据处理或回归分析，推算最终位移掌握位移变化规律。
当位移—曲线出现反弯点时(如图9-1)，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。
t
u
t
u
t
u

（a）正常 （b）预警二级 （c）预警一级
图9-1变形时态曲线特征图

9.1.2回归分析
由于量测的偶然误差所造成的离散性，绘制的散点图是上下波动和不规则的， 因此必须对量测采集的数据进行数字处理---回归分析，采用最小二乘法拟合数据获得合理的典型曲线，并以相应的数字公式进行描述。如下图9-2所示：

图9-2 测试典型曲线

采用回归分析时，测试数据散点分布规律，选用下列之一函数关系：
对数函数，如：
u=a﹒lg(1+t)
u=a+b/lg(1+t)
指数函数，如：
u=ae-b/t
u=a(1-e-bt)
双曲函数，如：
u=t/a+bt
u=a{1-[1/(1+bt)]2}
其中：a、b——回归常数
t——初读数后的时间(d)
u——位移值(mm)
9.1.3监控量测流程
监控量测流程图
地质超前探测预判报
开　　　挖
开挖面岩性的观察
初期支护喷混凝土
围岩变形趋于稳定
埋入观测预埋件
数据整理和分析处理
初期支护状况观察
变形曲线出现反常
拱部下沉和周边位移按设计频率量测绘　
初读数
施作二次衬砌
加强支护

9.1.4量测数据分析
(1)按实测最大位移值或回归预测最大位移值进行判别
实测最大位移值或回归预测最大位移值不应大于表9-3所列指标，并按变形管理等级指导施工。
隧道初期支护极限相对位移（%） 表9-3
围岩级别
埋深（m）
＜50
50～300
300～500
V
0.29～0.72mm
0.58～2.88mm
2.59~4.32mm
拱脚水平相对净空变化值（mm）
IV
0.14～0.43
0.29～1,15
1.00～1.73
拱顶相对下沉(mm)
V
0.12～0.23
0.20～1.58
1.15～2.02
IV
0.09～0.14
0.12～0.06
0.43～1.15
注：硬岩取下限，软岩取上限；
拱脚水平相对净空变化指两侧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；
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值乘以1.2～1.3后采用。
变形管理等级
管理等级
管理位移（mm）
施工状态
Ⅲ
U＜U0/3
可正常施工
Ⅱ
U0/3≤U≤2U0/3
应加强支护
Ⅰ
U＞（2U0/3）
应采取特殊措施
注：U—实测位移值；U0—最大允许位移值
变形管理等级对策表
Ⅴ级围岩变形管理等级对策表
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
Uo﹤50mm
可正常施工
Ⅱ
50mm≤Uo≤100mm
应加强支护
Ⅰ
Uo﹥100mm
考虑采取特殊措施
注:Uo—实测位移值。
Ⅳ级围岩变形管理等级对策表
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
Uo﹤30mm
可正常施工
Ⅱ
30mm≤Uo≤60mm
应加强支护
Ⅰ
Uo﹥60mm
考虑采取特殊措施
注:Uo—实测位移值。
Ⅲ级围岩变形管理等级对策表
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
Uo﹤25mm
可正常施工
Ⅱ
25mm≤Uo≤500mm
应加强支护
Ⅰ
Uo﹥50mm
考虑采取特殊措施
注:Uo—实测位移值。
(2)根据位移变化速度判别：
净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统。
净空变化速度小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。
在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应采用其它指标判别。
(3)根据位移时态曲线的形态来判别：
当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t＜0），围岩趋于稳定状态；
当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t=0），围岩不稳定，应加强支护；采用喷射砼、钢筋网、管棚、超前小导管、锚杆、钢支撑等方法来支护。
当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t＞0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。采用全环I20b型钢钢架、全环I18型钢钢架及拱墙I18型钢钢架进行隧道加强支护。
9.1.5信息管理与反馈
根据管理等级标准和允许变位值，按照图9-4进行信息管理。

综合判断是否安全
是
不安全
监测结果
是否超过I级管理
否
是否超过II级管理
否
是否超过Ⅲ级管理
继续施工
否
加强支护
暂停施工
采取特殊措施
是

监控量测信息管理框图 图9-4
a当量测信息处于Ⅲ级时，按正常时间规定上报资料。
b当量测信息处于Ⅱ级时，应立即书面报告项目总工，并提出新的监控措施和施工建议。
c当量测信息处于I级时，应立即口头告知施工现场负责人暂停施工，并书面报告项目部项目经理和项目总工程师，通知设计、监理现场会勘，制定施工方案和措施。
监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业，并按设计要求布设监测点，并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈给设计、监理、实现动态设计、动态施工。
根据观察、量测结果，判断原设计不合适时，应及时修正设计，特别是量测结果与初期预测有较大差异，确认必须进行设计变更时，根据围岩的变化修正设计，对锚杆数量、形状尺寸、喷射混凝土厚度、材质、一次掘进长度、钢支撑的等进行局部修正或进行围岩分级、支护模式、变形富裕量、开挖断面形状、施工方法、衬砌厚度等进行修改。
9.2现场监测预警管理标准
针对不同的风险源及风险等级，建立不同的风险评估体系，提供预警建议，并开展监控信息的汇总整理、反馈及现场及控制指导等工作。根据现场巡视信息及监测数据及时地分析，综合评定，必要时发送预警信息，同时加密观测频率及加大巡视力度。现场监测成果按黄色、橙色和红色三级预警进行管理和控制。具体内容见表9-5。
三级预警机制判定表 表9-5
预警级别
措施
预警状态描述
黄色预警
增加监测频率
“双控”指标（变化量、变化速率）均超过监控量测控制值（极限值）的70%时或双控指标之一超过监控量测控制值的85%时
橙色预警
加强支护
“双控”指标均超过监控量控制值的85%时，或双控指标之一超过监控量测控制值时
红色预警
暂停施工
“双控”指标均超过监控量测控制值，或实测变化速率出现急剧增长时。
9.3监测组织机构
根据工程的具体情况，分部成立专业监测小组，由项目部工程部直接领导，负责日常监控量测数据收集整理并上报局指，并根据分析结果具体指导现场施工管理。使施工完全进入信息化控制中，其组织机构及相应的职能见图8-3监测组织机构框图。
9.4人员组成及职责
9.4.1隧道监控量测组人员组成如下：
项目部由项目总工负责成立领导小组，组员包括工程部长、量测组长。负责对监控量测工作的全程监督和指导，并根据量测成果指导施工。监控量测组织机构详见图下图。
一工区：宁建强

薛家畔隧道量测组

阳城隧道斜井量测组

阳城隧道量测组

青阳隧道量测组

红石湾隧道及横洞量测组

组长：郭明
副组长：张卫国
二工区：黄树彬

新窑隧道横洞量测组

武家坡隧道量测组

银山隧道量测组
红石湾隧道及斜井

项目部监控量测组织机构图 图9-6

监控量测小组成员

序号
姓名
职务
负责项目
电话
一工区
1
宁建强
总工
监控量测组长
15822542769
2
高慎
工程部长
监控量测副组长
18607389829
3
高忠云
测量队长
监控量测成员
15831411312
4
冯松柏
测量员
监控量测成员
15293787996
5
武振东
测量员
监控量测成员
18234053098
二工区
6
黄树彬
总工
　监控量测组长
15076977266
7
蔡小雷
工程部长
监控量测副组长
18832418828
8
余英军
测量队长
　监控量测成员
18234053173
9
黄旗
测量员
　监控量测成员
18616043605
10
黄孝波
测量员
　监控量测成员
15229737445

监控量测配备仪器
序号
仪器名称
仪器型号
仪器精度
数量
1
全站仪
徕卡1201
角度±1″、
距离±（1+1.5ppm*D）mm
4
2
水准仪
天宝DINI03
0.1mm
4
3
收敛仪
JSS30A型
0.01mm
4
4
相机
佳能

4
9.4.2职责及要求
为有效开展隧道监控量测工作，确保观测数据的真实、可靠。隧道监控量测实施过程中明确各单位的职责如下：
(1)组长及副组长职责
组长：
a、负责审定、批准监控量测方案及施组；
b、专职量测工程师在项目总工程师的指导下负责量测计划安排、量测资料整理并及时向施工负责人及监理工程师汇报洞内围岩稳定状态，定期提出围岩稳定性和支护可靠性方便的报告，根据现场需要及时量测计划。当量测结果出现危险信号时，立即报告施工负责人，并协助施工负责人做紧急处理;
副组长：
a、负责传达项目经理部总工程师的有关量测要求和指示：
b、组织编制、优化量测实施方案，审查通过后组织实施，项目部备案：
c、解决量测中的人员、资源配置以满足量测工作需要，保证现场人员协调配合
d、以上报资料，分析报告审核把关，对现场量测中出现的异常问题及时处理，重大异常情况向项目部总工程师汇报，负责根据量测分析资料制定内部量测施工管理特级并指导施工；
e、每天必须对量测工作进行一次督促、指导；
(2)技术负责人
a、负责编制量测实施计划，并按批准的量测计划组织实施，进行动态优化调整，编制作业指导书并负责量测指导书的交底和组织实施：
b、检查指导量测断面及测点的埋设，确保量测项目、测点数量、量测频率等符合设计、标准及有关要求：
c、负责量测数据的分析处理，并对初期支护和二次衬砌结构的稳定性作出评价，提出管理等级建议：
d、每天将签字后的量测报表和分析报告，向总工程师和相关领导汇报；
(3)隧道监控量测小组职责（现场量测组）
a、负责现场按批准的量测计划进行断面的设置、埋点布设，按规定的量测方法定位、定岗实施量测，并按规定的量测频率组织量测，负责提交原始量测数据。量测原始记录不得涂改，并将资料优质完好；
b、对量测原始数据做初步计算，将每天变形数据以规定的表格形式提交给监控数据分析人员，负责每天按时向工程部上报当日量测原始数据及初步计算数据，并定期提出围岩稳定性和支护可靠性的书面报告，对数据真实性和完整性负责；
c、定期对监控量测数据进行统计分析，找出其变形规律以指导施工。
d、当量测结果出现危险信息时，应立即向施工技术负责人报告，并积极协助施工技术负责人进行紧急处理；
9.5施工监测反馈程序
主要以日报表、周报表的形式进行施工期间的反馈工作。施工期间有特殊情况时，将以阶段小结形式进行及时反馈。
日报表：在取得监测数据后，要及时对原始数据进行计算，对测点数据变化较大者，应组织人员进行复测并查看测点的可靠性，观察测点施工附近情况，确认所取得数据的真实性，将所测得数据输入计算机，由相关软件自动计算得出，并生成相应的日报表，日报表上附简短反馈信息，以指导施工。
周（月）报表：监测工作历时1个周（月）后，将对本周（月）监测工作进行阶段总结，提出施工中存在的问题，需注意的事项，应采取的对策等。周（月）报说明、分析图、表、汇总表、测点布置图、工况记录表等。
1、日报：当日19：00前通过信息平台上报；
2、预警快报：应及时通过口头、电话或短信等快捷方式上报，越快越好，且在2小时内通过信息平台快报；
3、周报，月报：应分别于每周四19：00和每月25号前以书面形式上报。
4、图9-7为监测信息反馈程序图。
9.6工程突发情况及监测应急措施
9.6.1施工过程中，发生突发情况时，现场监测人员应采取监测应急措施：

监测信息反馈程序 图9-7
①地面沉降速率及累计沉降值超过监测标准。
②柱体位移速率或位移量突变、地面或围护结构出现较大的裂缝。
③受影响范围构筑物相对倾斜变化速率超过监测标准。
④其他工程突发情况。
9.6.2现场监测组以上突发工程情况下应采取应急措施：
(1)立即以最快的通讯方式告知项目部、监理、业主及现场施工负责人等相关单位，采取相应施工措施