隧道監(jiān)控量測技術(shù)方案（公路/鐵路通用版）一、總則（一）目的與意義隧道監(jiān)控量測是隧道施工安全管控的核心手段，通過實時監(jiān)測圍巖與支護結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力狀態(tài)，實現(xiàn)三大核心目標(biāo)：安全預(yù)警：及時發(fā)現(xiàn)圍巖失穩(wěn)、支護結(jié)構(gòu)開裂等風(fēng)險，避免塌方、涌水等事故，保障施工人員與設(shè)備安全；指導(dǎo)施工：根據(jù)量測數(shù)據(jù)調(diào)整開挖方法（如臺階法、CD法）、支護時機與參數(shù)（如錨桿長度、噴射混凝土厚度），優(yōu)化施工工序；驗證設(shè)計：驗證圍巖分類準(zhǔn)確性與支護結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性，為后續(xù)隧道段落施工或類似工程設(shè)計提供數(shù)據(jù)支撐。（二）適用范圍本方案適用于公路、鐵路隧道（含山嶺隧道、淺埋隧道、巖溶隧道）的新奧法（NATM）施工，涵蓋隧道開挖、初期支護、二次襯砌全施工階段，特殊地質(zhì)段（如斷層破碎帶、高地應(yīng)力段）需額外補充專項量測內(nèi)容。（三）參考標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020）；《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》（TB10121-2020）；《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTG3370.1-2018）；隧道工程專項施工組織設(shè)計與地質(zhì)勘察報告。二、監(jiān)控量測項目分類與內(nèi)容隧道監(jiān)控量測按“必測項目+選測項目”分類，必測項目為所有隧道強制實施內(nèi)容，選測項目根據(jù)圍巖等級、地質(zhì)條件及工程風(fēng)險補充設(shè)置。（一）必測項目（核心控制指標(biāo)）量測項目監(jiān)測對象與目的常用設(shè)備量測頻率（按開挖后時間）洞內(nèi)、外觀察1.洞內(nèi)：掌子面圍巖巖性、節(jié)理發(fā)育程度、涌水/滲水情況、初期支護裂縫（位置/寬度）；2.洞外：地表沉降、周邊建筑物開裂、邊坡穩(wěn)定性地質(zhì)羅盤、裂縫寬度儀、數(shù)碼相機、卷尺1.掌子面：每次開挖后立即觀察；2.洞外：每日1次（淺埋段加密至2次/日）周邊位移監(jiān)測隧道周邊圍巖徑向變形（水平+豎向），判斷圍巖收斂趨勢，評估支護結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)收斂計（數(shù)顯式/機械式，精度0.1mm）1.0-15d：1-2次/日；2.16-30d：1次/2日；3.31d-3月：1次/3日；4.＞3月：1次/7日（穩(wěn)定后停止）拱頂下沉監(jiān)測隧道拱頂豎向位移，預(yù)警拱頂坍塌風(fēng)險（淺埋隧道、破碎圍巖段重點監(jiān)測）水準(zhǔn)儀（精度0.1mm）+銦鋼尺/全站儀同周邊位移頻率，淺埋段（埋深＜2倍洞徑）前15d加密至2次/日地表沉降（淺埋段）監(jiān)測隧道上方地表沉降量（埋深≤2倍洞徑時必測），保護地表建筑物、管線安全水準(zhǔn)儀+水準(zhǔn)尺、GNSS接收機1.開挖前1周開始監(jiān)測；2.開挖期間：1-2次/日；3.開挖后1月：1次/2日；4.穩(wěn)定后（沉降速率＜0.1mm/d）：1次/7日必測項目技術(shù)要求：測點布置：周邊位移：每5-50m設(shè)1個監(jiān)測斷面（Ⅴ級圍巖5-10m，Ⅳ級10-20m，Ⅲ級20-50m），每個斷面設(shè)3-5個測點（拱頂1個、起拱線2個、邊墻2個，對稱布置）；拱頂下沉：與周邊位移斷面共用，測點設(shè)于拱頂中線處，用膨脹螺栓固定，確保與圍巖緊密接觸；地表沉降：沿隧道中線及兩側(cè)3倍洞徑范圍內(nèi)布設(shè)測點，橫向間距2-5m，縱向與洞內(nèi)斷面對應(yīng)。數(shù)據(jù)精度：周邊位移單次測量誤差≤0.1mm，拱頂下沉≤0.1mm，地表沉降≤0.5mm。（二）選測項目（專項風(fēng)險管控）量測項目適用場景監(jiān)測內(nèi)容與目的常用設(shè)備量測頻率錨桿軸力Ⅳ-Ⅴ級圍巖、高地應(yīng)力段，驗證錨桿支護效果監(jiān)測錨桿軸向受力，判斷錨桿是否過載或未充分發(fā)揮作用錨桿軸力計（振弦式/電阻式，精度1%F.S）同周邊位移，穩(wěn)定后1次/7-10日噴射混凝土應(yīng)力初期支護受力關(guān)鍵段（如斷層帶、交叉口）監(jiān)測噴射混凝土內(nèi)部應(yīng)力，預(yù)警開裂、剝落風(fēng)險混凝土應(yīng)力計（埋入式，精度0.1MPa）開挖后15d內(nèi)1次/日，15d后1次/2-3日二次襯砌應(yīng)力二次襯砌施工完成后，評估結(jié)構(gòu)長期受力穩(wěn)定性監(jiān)測襯砌鋼筋應(yīng)力、混凝土應(yīng)力，驗證設(shè)計承載能力鋼筋應(yīng)力計、混凝土應(yīng)變計襯砌施工后1月內(nèi)1次/3日，1月后1次/7日圍巖壓力深埋隧道、高地應(yīng)力隧道（如埋深＞500m）監(jiān)測圍巖與初期支護間的接觸壓力，判斷圍巖荷載傳遞規(guī)律壓力盒（振弦式，精度0.1kPa）開挖后15d內(nèi)1次/日，15d后1次/2日涌水量監(jiān)測富水地層、巖溶隧道、斷層破碎帶監(jiān)測洞內(nèi)涌水總量及單點涌水量，預(yù)警突水風(fēng)險，指導(dǎo)排水方案調(diào)整流量計（電磁式/超聲波式）、量水桶每日1次，涌水量突變時加密至1次/2h選測項目技術(shù)要求：錨桿軸力計、應(yīng)力計需在支護施工時同步埋入，確保與錨桿、混凝土緊密結(jié)合，避免松動導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真；涌水量監(jiān)測需劃分監(jiān)測斷面（如掌子面、邊墻滲水區(qū)），記錄水溫、水質(zhì)（pH值、含砂量），輔助判斷水源類型。三、量測實施流程（一）前期準(zhǔn)備（施工前1周）方案編制與審批：根據(jù)隧道地質(zhì)勘察報告（圍巖等級、埋深、水文條件），明確量測項目、斷面間距、測點布置，編制專項量測方案，報監(jiān)理單位審批；設(shè)備校準(zhǔn)與標(biāo)定：所有量測設(shè)備（收斂計、水準(zhǔn)儀、全站儀、傳感器）需經(jīng)第三方計量機構(gòu)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)證書有效期內(nèi)使用（一般6-12個月）；測點埋設(shè)：洞內(nèi)測點：采用膨脹螺栓固定（深度≥5cm），測點表面打磨平整，標(biāo)注斷面編號與測點位置（如“K1+200-拱頂”）；地表測點：采用鋼筋樁（直徑16mm，埋深≥50cm），頂部刻十字線，周邊用混凝土固定，防止擾動。（二）現(xiàn)場量測（施工全過程）洞內(nèi)觀察：掌子面觀察：每次爆破/開挖后，用地質(zhì)羅盤記錄圍巖產(chǎn)狀、節(jié)理間距，用裂縫儀測量巖面裂縫寬度，拍照留存（需包含里程標(biāo)識）；支護觀察：每日檢查初期支護（噴射混凝土、錨桿、鋼支撐）是否有開裂（寬度＞0.2mm需重點記錄）、剝落、鋼支撐變形，二次襯砌是否有滲漏水。周邊位移與拱頂下沉：收斂計測量：將收斂計掛鉤掛于測點，調(diào)整張緊度至標(biāo)準(zhǔn)拉力（一般20N），讀取數(shù)顯值，重復(fù)測量3次，取平均值（誤差≤0.1mm）；水準(zhǔn)儀測量：設(shè)置臨時水準(zhǔn)點（與隧道洞口基準(zhǔn)點聯(lián)測，閉合差≤±20√Lmm，L為水準(zhǔn)路線長度km），用銦鋼尺讀取拱頂測點高程，計算沉降量。傳感器監(jiān)測：振弦式傳感器（軸力計、壓力盒）：用讀數(shù)儀讀取頻率值，根據(jù)率定曲線換算為應(yīng)力/壓力值，每次測量前需預(yù)熱讀數(shù)儀（5-10分鐘）；GNSS地表沉降：每日固定時段（如上午9點）測量，采用靜態(tài)觀測模式，觀測時長≥30分鐘，數(shù)據(jù)解算采用專業(yè)軟件（如TGO）。（三）數(shù)據(jù)記錄與傳輸原始記錄：填寫《隧道監(jiān)控量測原始記錄表》（含斷面編號、量測時間、儀器編號、讀數(shù)、天氣、施工工況），記錄人、復(fù)核人簽字確認(rèn)；數(shù)據(jù)傳輸：每日18點前將當(dāng)日數(shù)據(jù)錄入監(jiān)控量測管理系統(tǒng)（如BIM平臺、Excel臺賬），同步上傳原始記錄照片，確保數(shù)據(jù)可追溯。四、數(shù)據(jù)處理與分析（一）數(shù)據(jù)整理（每日完成）數(shù)據(jù)篩選：剔除異常值（如儀器故障導(dǎo)致的突變數(shù)據(jù)），同一測點3次測量誤差＞0.3mm時，重新測量；計算變形量：累計變形量：當(dāng)前讀數(shù)-初始讀數(shù)（首次穩(wěn)定測量值）；日變形速率：（當(dāng)日累計變形量-昨日累計變形量）/間隔天數(shù)；示例：K1+200拱頂測點，初始高程100.500m，當(dāng)日高程100.485m→累計沉降15mm，若間隔1天→日速率15mm/d。（二）趨勢分析（每周/每月）繪制曲線：時間-變形曲線：以時間為橫坐標(biāo)，累計變形量為縱坐標(biāo)，繪制周邊位移、拱頂下沉曲線（用Origin或Excel作圖）；速率-時間曲線：以時間為橫坐標(biāo)，日變形速率為縱坐標(biāo)，判斷變形是否收斂（速率逐漸減小至穩(wěn)定值）。收斂判斷標(biāo)準(zhǔn)：一般圍巖：日變形速率＜0.1mm/d，且連續(xù)3天無明顯變化，視為穩(wěn)定；軟弱圍巖（Ⅴ級）：日變形速率＜0.2mm/d，且累計變形量≤設(shè)計允許值（如拱頂下沉≤50mm，周邊收斂≤80mm）。（三）報告編制日報：每日提交《監(jiān)控量測日報》，含當(dāng)日數(shù)據(jù)匯總、異常測點預(yù)警、施工建議（如“K1+180拱頂日速率1.2mm/d，建議暫停開挖，加強支護”）；月報：每月底編制《監(jiān)控量測月報》，含月度變形趨勢圖、各斷面穩(wěn)定狀態(tài)統(tǒng)計、選測項目應(yīng)力分析、下月量測計劃調(diào)整建議。五、預(yù)警機制與應(yīng)急處置（一）預(yù)警等級劃分（按變形速率與累計值）預(yù)警等級判定標(biāo)準(zhǔn)（滿足任一即可）響應(yīng)措施藍色預(yù)警（關(guān)注）1.日變形速率：0.1mm/d＜速率≤0.5mm/d；2.累計變形量：50%設(shè)計允許值＜累計值≤80%設(shè)計允許值1.加密量測頻率（如從1次/日改為2次/日）；2.加強洞內(nèi)觀察，記錄支護裂縫變化；3.向監(jiān)理、施工負責(zé)人報備黃色預(yù)警（預(yù)警）1.日變形速率：0.5mm/d＜速率≤1.0mm/d；2.累計變形量：80%設(shè)計允許值＜累計值≤100%設(shè)計允許值1.暫停開挖作業(yè)，撤離掌子面人員設(shè)備；2.召開應(yīng)急會議，分析變形原因（如圍巖分類不準(zhǔn)、支護強度不足）；3.采取臨時加固措施（如增設(shè)鋼支撐、加密錨桿）紅色預(yù)警（緊急）1.日變形速率＞1.0mm/d；2.累計變形量＞設(shè)計允許值；3.支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯開裂（寬度＞0.5mm）或鋼支撐屈曲1.立即啟動隧道塌方應(yīng)急預(yù)案，疏散洞內(nèi)所有人員設(shè)備；2.封閉掌子面（如噴射混凝土封閉），設(shè)置警戒區(qū)；3.通知設(shè)計、監(jiān)理單位現(xiàn)場勘查，制定專項加固方案（如管棚支護、注漿加固）（二）應(yīng)急處置流程預(yù)警觸發(fā)：監(jiān)控量測人員發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)超預(yù)警值，立即向項目總工、安全總監(jiān)報告（電話+書面報告），說明預(yù)警斷面、等級、具體數(shù)據(jù)；現(xiàn)場核查：項目總工組織技術(shù)、安全、監(jiān)理人員趕赴現(xiàn)場，核查測點是否松動、設(shè)備是否故障，確認(rèn)預(yù)警真實性；措施實施：按預(yù)警等級采取對應(yīng)措施（如臨時支護、注漿），措施實施后加密量測（1次/2-4h），直至變形穩(wěn)定；總結(jié)評估：預(yù)警解除后（變形速率降至藍色預(yù)警以下），編制《預(yù)警處置總結(jié)報告》，分析原因，優(yōu)化后續(xù)施工方案。六、質(zhì)量控制與資料歸檔（一）質(zhì)量控制要點人員資質(zhì)：監(jiān)控量測人員需經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)（如隧道監(jiān)測培訓(xùn)），持上崗證書作業(yè)，每年參加繼續(xù)教育；設(shè)備維護：每日量測后清潔設(shè)備（收斂計掛鉤除銹、水準(zhǔn)儀鏡頭防塵），傳感器定期檢查密封性（防水、防腐蝕），雨季需包裹防水套；數(shù)據(jù)核查：每周由技術(shù)負責(zé)人復(fù)核量測數(shù)據(jù)，重點檢查異常值處理、曲線趨勢合理性，發(fā)現(xiàn)問題及時整改。（二）資料歸檔歸檔內(nèi)容：基礎(chǔ)資料：量測方案、設(shè)備校準(zhǔn)證書、測點布置圖；過程資料：原始記錄表、日報/月報、預(yù)警報告及處置記錄、現(xiàn)場照片/視頻；成果資料：最終量測報告（含所有斷面變形曲線、穩(wěn)定評估結(jié)論、設(shè)計驗證意見）。歸檔要求：按隧道里程分段歸檔（如K1+000-K1+500），紙質(zhì)資料裝訂成冊（含頁碼、目錄），電子資料刻錄光盤（備份2套），保存期限至工程竣工驗收后5年。七、特殊地質(zhì)段專項量測補充（一）斷層破碎帶補充量測項目：圍巖內(nèi)部位移（用多點位移計，埋深3-5倍洞徑）、孔隙水壓力（用水壓力計）；量測頻率：開挖前1周開始監(jiān)測，開挖期間1次/4h，通過斷層后15d內(nèi)