隧道监控量测技术应用课件

隧道监控量测隧道监控量测技术技术应用讲座应用讲座 目目 录录一、一、监监控量测的目的控量测的目的二、二、监监控量测的项目和量测方法控量测的项目和量测方法 三、三、监监控量测数据处理控量测数据处理 四、信息反馈（量测成果应用）四、信息反馈（量测成果应用）五、量测管理五、量测管理 六、总结及技术展望六、总结及技术展望一、监控量测的目的一、监控量测的目的 量测量测就是通过实验和计算，在限定时间内可能正确地收集被测对象的未知信息的过程；通过对量测结果的处理，取得某个被测值的大小或取得一个变量与另一个变量的关系（变化曲线）。采用新奥法施工的隧道，监控量测对施工有重要的指导意义。通过监控量测，了解和掌握隧道的动态信息，通过对量测数据经过分析处理后，可用来预测围岩变形趋势，为日常施工管理提供有关数据资料，进行信息反馈及预测预报，优化施组设计，以指导现场安全施工，确定不同地质条件下合理的开挖方法、支护方式、支护时间，为优化设计，修改支护参数，指导施工，提供直接信息。隧道监控量测的内容应根据具体工程的特点，围岩的地质条件、覆盖层厚度、支护类型和施工方法，并结合业主要求来选择。通常分为必测项目和选测项目，如地表下沉对城市地铁项目应为必测项目；但对于山地交通隧道可把地表下沉做为选测项目。公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）对复合式衬砌的隧道现场监控量测要求内容见下表：二、监控量测的内容及方法二、监控量测的内容及方法1 1、地质、支护状态观察地质、支护状态观察 该项目包括对掌子面观察和支护结构的支护效果观察。掌子面工程地质和水文地质情况观察包括岩石的名称、岩层产状、断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状。每茬炮后需要观测一次。支护状态观察包括初期支护状态和已成峒支护效果观察。如喷射砼开裂部位、宽度长度及深度。二次衬砌的整体性、防水效果等，每天观察一次。洞内状态观察是可靠性很高且最直接的判断资料。对洞外边仰坡稳定和地表渗透观察按要求进行描述；做好相关的观察记录。观察使用地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄像机等。2 2、周边收敛量测、周边收敛量测监控量测断面布设原则监控量测断面布设原则 隧道是一个地下的狭长结构，任何一段洞室都必须是稳定、安全的，否则就会导致失稳。对于这样的狭长结构，不可能也无必要对每个断面进行监控量测，因此，隧道监控量测断面的布设应当遵循以下原则：对于洞口、浅埋地段，特别是软弱地层、地质条件差的地段，量测断面应当加密，间距应小于20m。上述原则可按下列关系描述：设计洞跨为B，埋深为h，当2Bh，量测断面间距为2050m；当Bh2B，量测截面间距为1020m；当hB,量测间距为510m。净空水平收敛和拱部下沉量测点布置在同一横断面上。测线和测点布设原则测线和测点布设原则 测线布设与开挖方式和测点的性质密切相关。全断面开挖，布设3条测线。特殊地质条件下，分台阶开挖时布设测线布设6条。周边收敛量测是最基本的主要量测项目之一，布置在主测断面。先在测点处用凿岩机（或电钻）在待测部位成孔，然后将藕合剂（锚固剂）置入孔中，最后将收敛预埋件敲入，旋正收敛钩，尽量使两预埋件轴线在基线方向上，以利收敛计悬挂和观测。待凝固后，周边收敛量测采用收敛计进行数据采集。测头 根据地质条件情况布设量测断面间距，在量测断面测点埋设时，测点距开挖面应小于2米，第一次量测应在上次爆破后24小时内进行。按照有关量测频率要求做好量测工作，每次读数时读三次读数，并测量出隧道内量测断面处的环境气温，并填写好量测记录。收敛计 收敛计使用 数据采集 用测线布置图中的BC和DE边的值变化来实现对净空水平收敛的量测。周边收敛数据处理：回归分析时，一般同时采用下面的三种函数，通过对比，推算最终位移时采用三个函数中回归精度（拟合程度）较高的一个函数，不同测点的回归函数可能不同。3 3、拱顶下沉量测、拱顶下沉量测 拱顶下沉量测数据，主要用于确认围岩的稳定性。测点布设方法是在拱顶中心位置，常与周边量测点布设在一起，即布在主量测断面。用凿岩机钻孔，然后将藕合剂（锚固剂）置入孔中，最后将收敛预埋件敲入，旋正收敛钩，以利收敛计悬挂和观测。待凝固后，拱顶下沉量测采用收敛计进行数据采集。拱顶下沉量测的方法常有三种：（1）用收敛计量测 该方法投入较少，用收敛计量测来获取数据，操作简单，且仪器设备投入少；但后期的数据处理较多，可用计算机编程来实现电算，提高工作效率。（首推方法）（2）用水准仪量测 该方法用一测量钢尺和高精度的水准仪配合测量来实现对拱顶下沉的量测。测量时把钢尺挂在预埋的测点上，下挂一1Kg的垂球保持钢尺牵直，有水准仪读取钢尺上的读数，来实现数据的采集。但该方法的设备投入较大（主要为水准仪的投入）。（3）用全站仪量测 该方法用一全站仪来来实现对拱顶下沉的量测。测量时在拱顶测点位置贴一个反光膜，用全站仪测量测点处的标高，来实现数据的采集。但该方法的设备投入较大（主要为全站仪的投入）。综合评定后，本文重点介绍采用收敛计来量测的方法。其数据采集及数据处理方法如下：根据测线布置图，由于ABC在同一垂直面内，其计算方法如下：令BC=L、AB=m、AC=n、BH=Xb、CH=Xc、AH=h。由勾股定理：Xa2+h2=m2、Xb2+h2=n2、Xc+Xb=L解方程得：Xb=（L2+m2-n2）/2L、Xc=（L2+n2-m2）/2L、h2=m2-Xb2=n2-Xc2 我们用h值的变化来实现对拱顶下沉的量测。拱顶下沉数据处理：回归分析时，与周边收敛的数据方法相同。4 4、地表下沉量测、地表下沉量测 监测断面布设原则监测断面布设原则地表下沉量测，在隧道设计浅埋地段布设；每个隧道至少2个断面，若出现不良地质情况时，加设监测断面；当现场地形陡峭及有树木遮挡时，作适当的调整；每个断面上测线与隧道中心线垂直，埋设测点时中心监测点设在隧道轴线的地表位置，其它监测点沿中心线对称布置，测点间距由中心监测点开始至距离地表隧道轴线最远一点由密至疏布置，具体距离按25m布置，宽度范围为：W=B（开挖宽度）+H/2（两侧埋深的一半）；参照标准水准点埋设方法，埋设2个临时水准基点临时水准基点应埋设在通视条件良好的隧道两侧稍远区域、不受隧道开挖下沉的影响稳固地点，所有测点应和基点联测以取得原始高程。测点埋设与监测测点埋设与监测基点埋设在隧道开挖纵、横向（35）倍洞径外的区域，参照标准水准点埋设方法，埋设2个基点，以便互相校核，所有基点应和附近水准点联测取得原始高程。在测点位置，开挖成长、宽、深均为200mm的坑，然后，放入地表测点预埋件（自制），测点四周用混凝土填实，待混凝土固结后即可量测。地表下沉用高精度水准仪进行观测。观测时坚持四固定原则，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。从地表设点观测，根据下沉位移量判定开挖对地表下沉的影响，以确定隧道支护结构5 5、围岩内部位移量测、围岩内部位移量测 围岩体内位移监测用于监测隧道围岩的径向位移分布和松弛区域范围，通过监测及分析，用来验证隧道施工时设计锚杆长度是否能够确保施工及结构安全。采用4点式多点位移计来监测，隧道每一量测断面布设3组测点，考虑现场的测量条件，拱顶测点采用钢弦式四点位移计（1.5米、2.0米、2.5米、3.0米），边墙测点采用机械式四点位移计分别为（0.9米、1.8米、2.7米、3.5米）。测点安装程序如下：测点安装程序如下：在预定量测部位，用直径40mm钻头，钻孔深由设计锚杆长度确定（等于锚杆长度），钻孔要求平直，并用水冲洗干净。然后给钻孔中装入锚固剂，装入深度约为孔深的1/2，然后装入多点位移计，多点位移计外露基岩面约40cm(应大于喷射砼的厚度约10cm),在喷射砼时注意对测头的保护，拱顶钢弦式多点位移计 的电缆注意采取保护措施，喷射砼完工后，及时清理测头的砼，以便测量。当测点离开挖面很近时，必须采取防护措施，以防止爆破飞石损坏电缆及测筒。开始初读数（如果用百分表测读，应每次打开盖板）。为保证读数的稳定性，第一次读数的建立应不小于24小时。开始阶段，每天应至少进行一次测读，随着开挖面的远离，测读间隔时间可以酌情延长。机械式多点位移计量测与计算：量测与计算：钢弦式的多点位移计采用频率计读数，机械式的多点位移计采用百分表测读。然后根据实际位移与读数的标定数字回归方程，即可算出钻孔伸缩计四个测点的实际位移,量测断面的测点布置 见图。6 6、围岩压力量测、围岩压力量测 测点布设测点布设：压力盒布设在围岩与初衬之间，即测得围岩压力。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，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。量测量测：采用频率计采集压力盒频率，根据压力盒的频率压力标定曲线，将量测数据直接换算成相应的接触压力。压力盒振弦仪7 7、钢支撑应力量测、钢支撑应力量测 测点布设：测点布设：钢筋计分别沿钢架的内外边缘对应布设。安装前，在钢拱架待测部位并联焊接钢弦式钢筋计，在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温，然后将钢格栅或钢拱架由工人搬至洞内安装或立好，记下钢筋计型号，并将钢筋计编号，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。对于型钢拱架，用钢表面应变计或钢筋应力计量测，其他与格栅钢拱架的钢筋计量测法相同。量测：量测：根据钢筋计的频率轴力标定 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算出钢 筋轴力计所在的拱架断面的弯矩，并在隧道横断面上按一定的比例把 轴力、弯矩值点画在各钢筋计分布 位置，并将各点连接形成隧道钢拱 架轴力及弯矩分布图。8、二衬砼应力量测二衬砼应力量测 测点布设：测点布设：每个断面设5个测点，每个测点安设1个传感器。对于设计配有钢筋的砼衬砌，砼应力计安装前，在主筋待测部位并联焊接砼应力计，在焊接过程中注意对其淋水降温；对于没有配筋的砼，传感器埋设时要做一个专用的支架，把传感器固定在支架上，再把支架点焊在砼模板台车表面，以实现传感器的固定。记下传感器编号，并将其编号，用透明胶布（热缩管）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，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，以便砼施工后进行测量。量测：量测：根据砼应力计的频率轴力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算出应力计所在断面的轴力、弯矩，并在隧道横断面上按一定的比例把轴力、弯矩值点画在各应力计分布位置，并将各点连接形成隧道轴力及弯矩分布图。砼应变传感器9 9、锚杆内力及抗拔力量测、锚杆内力及抗拔力量测锚杆内力、应力量测锚杆内力、应力量测 锚杆锚索内力、应力量测采用钢筋计焊接组成量测锚杆来实现。测点安装前，在锚杆待测部位并联焊接钢弦式钢筋计，在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温，然后将锚杆按设计进行安装和注浆，记下钢筋计型号，并将钢筋计编号，用热缩管或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。测试时根据设计锚杆长度，把钢筋计焊接在一起，组成一个长度比设计锚杆长度长约20cm的量测锚杆，钻孔后先塞入锚固剂，然后植入量测锚杆，待锚固剂凝固后就可进行测量。测试时采用振弦仪测得量测锚杆上每个钢筋计在受力状态下的频率化，根据标定时的频率变化与应力的对应关系，可反推算出锚杆和锚索的内力及应力分布情况。a)钢弦式钢筋计b)振弦仪测试断面布置：测试断面布置：锚杆和锚索内力、应力断面布设时尽可能的与周边收敛测点布设在同一个断面（但比收敛测点断面的间距要大，可在不同类的围岩段只设13个代表断面），这样可以有利于标识和对测点的保护，同时可以减少对施工的影响。其断面布设间距同拱顶、周边收敛量测时断面布设要求。锚杆抗拨力测量锚杆抗拨力测量 锚杆锚索抗拨力测量采用锚杆拉拨仪来实现测量。将锚杆拉拔计的接口与待测锚杆的外露端连接紧固；然后人工摇动油泵手柄，使油泵压力逐渐升高；量测结束后，填写锚杆拉拔测试报表，根据锚杆拉拔实验的油泵压力与实验标定数据或曲线即可换算出锚杆拉拔力。锚杆拉拔仪锚杆拉拔仪数显仪锚杆拉拔仪锚具锚杆拉拔力锚杆拉拔力指锚杆能够承受的最大拉力，锚杆抗拔能力测量主要是检查锚杆的锚固质量，锚杆抗拨力测量采用锚杆拉拨仪来实现测试。锚杆拉拔力试验工作程序如下：锚杆拉拔力试验工作程序如下：使用前，在具有相应资质的实验室对仪器进行标定；测试前，现场加工一块铁(或钢)垫板，中间孔径不小于锚杆直径，一侧带有凹槽，凹槽长、宽及厚度稍大于锚杆垫板的相应尺寸；测试时，将预先加工的垫板放在锚杆垫板上，其带有凹槽的一面朝向岩石墙面；将锚杆拉拔计的接口与待测锚杆的外露端连接紧固；拉拔计百分表归零，然后人工摇动油泵手柄，使油泵压力逐渐升高；锚杆拉拔力最大值根据设计提供值最终确定。锚杆拉拔力最大值根据设计提供值最终确定。现场测试锚杆抗拉拔力数据处理方法：根据锚杆拉拔试验的油泵压力与试验标定数据或曲线，即可换算出锚杆拉拔力。10、衬砌裂缝监测衬砌裂缝监测测点布设测点布设 在待测裂缝左右采用凿岩机钻成2孔，然后在孔内塞入水泥等固结物，按设计要求安装测缝计。也可在裂缝附近进行钢板二维和钢钉一维简易测缝，即在待测裂缝附近安装简易钢板测缝计（自制）或打入水泥钢钉，作为裂缝宽度的测点。测缝计还可以测角，即用于监测连拱隧道等拱脚和中墙顶的夹角，以确定拱脚和中墙顶相对角度的变化，以确定中墙受力后运动的方向和趋势。量测量测 测缝计采用频率计采集，按标定曲线可以直接得到裂缝宽度的变化。钢板二维和钢钉一维简易测缝计可采用数显式游标卡尺直接读数。11、围岩弹性波速测定 采用ZBL-520型声波仪及配套探头，对洞内围岩进行围岩弹性波速测试，断面选在有代表性的地段，根据现场情况每断面在隧道的不同位置选取3个测试点进行测试。实际上该方法在现场很少采用，实际要取得该项目参数时，隧道施工一般要做超前预报，而TSP203地质预技术实施时，可以提供围岩的弹性波速的相关参数，为围岩的类别判定提供相关的参数依据。该部分本文不做详述。三、监监控量测数据处理控量测数据处理 1 1、地质支护状态观察、地质支护状态观察 设计专用的表格，记录现场围岩的产状，画专业的地质素面图，通过资料积累，最终做出隧道开挖施工后的隧道轴线及典型横断面地质剖面图。工作过程中同时要收集相关的照片及岩样标本。2、收敛量测收敛量测 绘现场测点布设示意图，当采用收敛计方法测量拱顶下沉时，周边收敛与拱顶下沉一般布设在同一个断面。我们用水平边BC的值变化来实现对净空水平收敛的量测，用h值的变化来实现对拱顶下沉的量测。由于ABC在同一垂直面内，其计算方法如下：令AB=L、AC=m、BC=n、AD=Xa、BD=Xb、CD=h由勾股定理：Xa2+h2=m2、Xb2+h2=n2、Xa+Xb=L解方程得：Xa=（L2+m2-n2）/2LXb=（L2+n2-m2）/2LH2=m2-Xa2=n2-Xb2 拱顶下沉、周边收敛数据处理：回归分析时，一般同时采用下面的三种函数，通过对比，推算最终位移时采用三个函数中回归精度（拟合程度）较高的一个函数，不同测点的回归函数可能不同。最后再做拱顶下沉及周边收敛的位移与时间变化曲线，即U-t曲线；同时还要给出位移速率与时间变化曲线，即V-t曲线。l注意，在数据处理前要做温度改正，温度改正的方法可以是之后每天测的值都改在第一天测时的温度时的代表值或是把所有的测量值都改到标准温度20时的代表值，以保证测量数据相减时基准相同，有可比性。l另外，拱顶下沉可以采用水准法进行测量，但该方法要注意定期对洞内所埋设的水准点与洞外基准点进行联测，防止由于隧道开挖引起的洞内水准点位移所带来的测量影响。现场考虑操作方便及减少测量误差，一般采用收敛计法，把拱顶下沉点与周边收敛测点布设在同一横断面进行测量，最后采用高斯定理进行相关计算后，可间接实现拱顶下沉量测。l成果分析：成果分析：该项目监测在施工中最常用，对于监测成果在排除测量误差引起的U-T和V-T曲线的突变后，发现曲线有突变和反弯点时，要强大观测的频率，同时要加强现场支护效果观测，注意现场的支护是否有开裂、起皮、剥落现象，若存在这些现象，则要提醒施工方注意工艺控制和工序调节，并作适当的支护加强工作，控制变形引起的施工破坏和不安全因素。3 3、地表下沉、地表下沉 l要画现场测点布设示意图，用水准测量的处理方法，处理测量数据；同时做出监测点的累计位移统计表，并作出位移随时间的变化曲线，即U-t曲线。注意，现场监测及数据处理时可采用相对座标体系，不一定用大地座标中的国家标准高程。为叙述方便，作统一的规定：“+”表示地表向下沉降，即测点高程逐渐减小；“-”表示地表向上位移，即测点高程逐渐增大。l举例如下举例如下：YK97+300YK97+300断面断面累累计位移随位移随时间变化化统计表表 （单位：mm）日期测点D1测点D2测点D3测点D4测点D5测点D6测点D7测点D82005-12-10.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2005-12-21.55-0.15 0.30 0.35 0.05 0.15 1.35 1.30 2005-12-60.75 0.60 1.20 1.55 0.55 0.55 1.95 1.70 2005-12-101.00 1.30 1.05 3.00 2.05 1.05 3.05 2.05 2005-12-111.15 4.60 1.80 4.65 2.55 3.15 4.85 4.50 2005-12-142.05 5.00 1.40 6.05 3.35 4.55 5.45 5.00 2005-12-163.55 4.20 2.00 6.55 4.55 5.75 5.85 5.40 2005-12-204.05 5.00 2.70 7.35 5.35 6.75 6.65 6.00 2005-12-274.35 5.70 3.30 8.55 6.55 8.05 7.45 6.70 2005-12-314.85 6.50 4.10 9.95 8.75 9.15 8.75 7.50 2006-1-25.65 7.10 5.20 11.75 9.55 9.75 10.25 8.20 2006-1-76.15 8.20 6.30 12.75 11.75 11.25 10.85 8.90 2006-1-157.25 9.60 6.90 13.85 12.95 11.65 11.55 9.60 2006-2-1611.75 13.90 17.20 19.35 18.55 15.25 14.75 18.85 成果分析：成果分析：总体来说,YK97+300断面地表各观测点发生了较大位移。各点位移变化值虽有增加，但位移速度已减缓，已趋于稳定。其中距地表隧道轴线附近D4、D6号监测点发生了较大的位移，最大位移为23.45mm、44.65mm。4 4、围岩内部位移量测、围岩内部位移量测 对于机械式位移计，用百分表测量，用之后所测的数据与第一天的数据相比较；对于钢弦式位移计，首先要通过传感器的标定曲线把测量的频率值转化为位移值，然后数据处理同百分表处理的方法。要做出位移隧时间的变化曲线，即U-t曲线。注意围岩松动区半径的判定依据，我们监测时在围岩的不同深度埋设的监测点，判定时找出发生最大位移的点与它临近的未发生位移的点，考虑最不利因素，取最大位移的监测点深度判定为围岩的松动区半径。成果分析：成果分析：经综合分析后，位移最大A2与A3测点之间，即在2.5米与3米之间，可初步判定围岩的松动区半径范围3米,该段的设计的锚杆长度为3.5米，锚杆长度大于松动区半径，原设计的锚杆参数可以保证施工安全。5 5、围岩压力量测、围岩压力量测 l首先要根据传感器的标定曲线把测量的频率值转化为应力值，用之后的转化值与第一天的转化值相比较，最终做出应力随时间的变化曲线，即P-t曲线。l举例如下：举例如下：监测断面接触压力最大值（MPa）变化趋势ZK111+3800.131拱顶（A点）2006.4.27趋于稳定0.045拱腰（B点）2006.6.9趋于稳定0.083拱腰（C点）2006.5.14趋于稳定6 6、钢支撑应力量测、钢支撑应力量测l方法同上，首先要根据传感器的标定曲线把测量的频率值转化为应力值，用之后的转化值与第一天的转化值相比较，最终做出应力随时间的变化曲线，即P-t曲线。l举例如下：举例如下：监测断面监测断面时间变化趋势大小（KN）发生部位ZK111+380-1.49拱顶A2006.7.16趋于稳定9.55拱腰左侧B2006.10.19趋于稳定-2.23拱腰右C2006.5.10趋于稳定7 7、二衬砼应力量测、二衬砼应力量测l方法同上，首先要根据传感器的标定曲线把测量的频率值转化为应力值，用之后的转化值与第一天的转化值相比较，最终做出应力随时间的变化曲线，即P-t曲线。l举例如下：举例如下：成果分析：成果分析：从该断面的量测结果可以看出，二衬所受应力比较均匀，各测点变化不大,基本趋于稳定。8 8、锚杆轴力及抗拉拔、锚杆轴力及抗拉拔力l锚杆拉拔力：锚杆拉拔力：用专用的试验记录表，记录现场的仪器拉拔值，与设计拉拔值相比较，确定是否满足设计要求。l锚杆轴力锚杆轴力l首先要根据传感器的标定曲线把测量的频率值转化为应力值，用之后的转化值与第一天的转化值相比较，最终做出应力随时间的变化曲线，即P-t曲线。P-t曲线要提供量测锚杆上各监测点的力随时间的变化曲线，同时要提供不同时间段量测锚杆各测点随锚杆深度的变化曲线。l举例如下：举例如下：四、信息反馈（量测成果应用）信息反馈（量测成果应用）l1 1.由监控量测数据处理结果、科学组织施工。由监控量测数据处理结果、科学组织施工。l由掌子面地质素描图可分析判断围岩变化趋势，可判断前方未开挖岩性是否转差，初期支护是否应紧跟开挖面，指导施工工序从而确保施工安全。l由收敛量测成果,可分析初期支护是否已稳定,是否具备做二次衬砌的条件；由位移收敛速度确定围岩稳定时间，当收敛速度V0.10.2mm/天时，认为围岩已基本稳定，达到施作二次支护的条件，可以施工二次衬砌。同时由实测的位移值调整开挖时的预留变形量，保证施工的科学性和合理性。l由地表下沉量测成果分析，如果曲线正常，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，说明地表下沉出现骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。l综合分析围岩内部位移、围岩接触压力、钢支撑内力、二衬砼内力，判断结构的受力情况，验证原设计的支护参数是否能满足安全，确保二次衬砌受力符合设计，不承受由围岩变形而产生的额外荷载，为动态优化设计提供依据。2 2、检核设计是否满足强度要求和是否经济、检核设计是否满足强度要求和是否经济 l由量测位移值和隧道力学有关公式，反算位移Ua与支护阻力Pi和塑性区半径r0的关系即UaPi，Pir0，由反算的r0即塑性区半径可确定出锚杆长度，然后与设计的支护参数相比，从而检核设计。由于该项计算较为复杂，施工现场按设计施工，设计在确定支护参数时考虑了一定的安全储备，所以施工现场一般不进行该项检算。但现场量测结果的这方面的作用是存在的，如需围岩变更确定支护参数时现场量测的结果对确定支护参数有着重要的指导作用。3 3、为围岩变更提出科学现证依据、为围岩变更提出科学现证依据（1）地质和支护状况观察收集的施工实际地质资料与设计的地质资料相对比，若不相符，实际地质描述资料将是提供施工变更设计不可缺少的重要资料。（2）由现场量测的位移与设计的允许位移值相比，若不相符，现场量测的结果将为施工变更设计提供定量的数据资料依据。（3）由隧道力学的相关理论可知，由现场量测的位移值，反算围岩的有关的岩性参数，从而确定围岩类别：即s（垂直）、h（水平）x/y=E 弹必模量确定围岩类别拱顶位移：s（垂直）=（1+u）*a*y1+（3-4u）（1-）/2E周边位移：h（水平）=（1+u）*a*y1+-（3-4u）（1-）/2E五、量测管理五、量测管理l1 1、报警指标、报警指标l每次观测结束后可绘制时间-位移和应力-位移图，对数据进行简要分析。如果曲线正常，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，说明地表下沉出现骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。（注：监测警戒值也可由设计单位提出，经有关单位认可后执行）l二衬施做时机，应在满足下列要求时进行：l 各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；l 已产生的各项位移已达预计总位移量的80%90%；l 周边位移速率小于0.10.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.070.15mm/d。变形管理等级变形管理等级 管理等级管理位移施工状态UoUn3可正常施工(Un/3)Uo(2Un/3)应加强支护Uo(2Un/3)应采取特殊措施2 2、监控量测提交的资料、监控量测提交的资料 l周报l将每周监测工作的进展、仪器埋设、监测成果图表汇总成表，阶段性的结论、建议汇总成文，并按正规报告格式提交出周报。l月报l根据监测资料，对下一阶段的变形情况进行预测，当有危险时，及时向业主及施工方提交监控联系单或专门的计算分析报告,并提出合理化建议。并按正规报告格式提交出月报。l总报告l在隧道主体工程完成,以及隧道跟踪监测工作结束后,一个月内提交监测工作移交报告。3 3、监控量测工作要求、监控量测工作要求 l为保证量测数据的真实可靠及连续性，特采取以下措施：l量测人员相对固定；l仪器的管理采用专人使用专人保养，专人检验的方法；l量测设备，在使用前均经检查校准合格后方投入使用；l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；l量测数据均经现场检查，室内复核两次检查后方可上报；l量测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行；l量测项目从设备的管理，使用及量测资料的整理均设专人负责。六、总结及技术展望六、总结及技术展望l1 1、总结、总结l现场施工方通常重视对必测项目（位移项目）的监测，对力的监测（布设传感器项目）较少，为了客观地发挥量测对施工的指导作用，应适当加强对力的监测。同时应当认识到隧道开挖后，测点周边位移的发生、发展实质上是一个三维问题，它与距开挖面的距离和时间两个因素有关，即U=f（L，T）。在考虑空间效应：隧道开挖后，即开始产生位移，位移零点约在开挖面前（1.52.0）B处（B指隧道开挖宽度），在开挖面处已产生总位移的25%35%，在开挖面后的(2.53.0)B左右达到最大值。因此现场量测时在各断面持续量测的前提下，距开挖面1B和2B的量测断面为重点量测地段，由量测值与允许值相比，及时采取有效措施，调整工序，科学指导施工。l有时现场量测时，对于拱顶下沉也采用水准法，在云南有些地区存在膨胀土，隧道开挖后随隧周边应力的重新分布及应力释放，地板常出现上鼓现象，所以若隧道很长，在隧底布设的水准点要定期的与洞外水准点进行联测，保证基准的正确性和不同时间所取得的测量值之间有可比性。l各种监测断面要尽量布设在同一断面上，虽然各分项监测的重点不一致，但要注意各种监测成果的相互印证。对量测成果的应用时也要综合考虑。l2 2技术展望技术展望l随着量测技术的不断发展，各种新型量测设备及方法的应用，量测对施工的指导作用越来越显著；同时量测成果可为隧道的动态优化设计提供科学的数据依据，量测技术将在今后的隧道施工和设计中倍受重视，发挥重大的作用。1K126+940断面周边收敛位移速率最大值为14.87mm/d、位移累计值为584.42mm；拱顶下沉位移速率最大值为18.86mm/d、位移累计值为210.71mm。根据监测结果并结合现场开挖情况，在隧道刚进口时，开挖破坏了山体的自然形态，围岩由稳定状态向不稳定状态过渡，变形开始加剧；隧洞出口地形坡度约为1520围岩为褐红、褐灰色粉质粘土，硬塑状；土质较均匀、孔隙度较大，结构松散，厚度大，遇水易软化，开挖后的边坡和隧道稳定性较差。在进行洞脸处理及进行排水沟施工完成后，即将进行洞内开挖，施工已进入雨季施工，地表持续的降雨和雨水的持续渗透弱化了岩土体的强度，隧洞内产生了较大的变形和地表沉降，每次的暴雨和持续的降雨都将进一步加剧洞内围岩的变化，经地表进行防水处理、洞口堆载、洞内加强支护及时施作仰拱以及降雨的减少，洞内及地表的变化开始趋于缓慢。由于施工扰动和持续的降雨，岩土体的稳定性进一步弱化，于2010年10月21日洞内变形开始加剧，并于2010年10月24日17：40分山体沿隧道中心线发生了整体下沉。