本科隧道工程实习总结

一、隧道概况

山西中南部铁路通道，汤阴东至日照南XX，ZN标段西铁车2号隧道位于山东省莱芜市西铁车东南至沂源县南山村，隧道里程DK1076+11083+970，全长7851m，洞身最大埋深约234m，最小埋深约27m。隧道进口段377.54m，位于R=4000m的曲线上；隧道出口段1086.24m，位于R=3500m的曲线上，其余段落位于直线上。

隧道穿越低山丘陵区，冲沟发育，地面高程295m之间，相对高差最大约269m，自然坡度较陡，一般为15~50，整体地形西高东低，植被多为树木及少量杂草，局部有少数耕地。

整个隧址区在大地构造单元上属鲁西台背斜，其基底由泰山群花岗岩构成，寒武系盖层发育，大部分呈倾角平缓的单斜构造覆于基底，寒武系地层较连续，局部以断层接触，寒武系地层与太古界花岗岩基底呈角度不整合接触。隧址区地下水可分为基岩裂隙水及碳酸盐岩裂隙岩溶水两类。地震动峰值加速度为0.10g，地震基本烈度为7度。

二、量测项目、方法和目的

通过隧道监控量测，掌握围岩和支护状态，进行动态管理，根据量测信息，预见事故和险情，以便及时采取措施；预测和确认围岩最终稳定时间，指导施工顺序；根据隧道开挖后所获得的量测信息，进行综合分析，修正支护参数和检验施工与设计，其监测监控量测项目及量测方法如表1所示。

表1隧道工程监控量测项目

二、监控量测方法

（一）、洞内外观测。

洞内观察分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。观察内容主要包括工作面地质描述和支护结构的支撑效果。

1、工作面工程地质和水文地质情况观察和描述：包括岩石名称、岩石产状、风化变质情况，断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状及频率，有无偏压或膨胀地压，工作面及毛洞自稳情况，地下水情况及影响等内容，并以表格和素描形式记录。

2、工作面附近初期支护状态观察和已成洞的支护效果观察：包括锚杆锚固效果，喷层开裂部位、宽度、长度及深度，模筑混凝土衬砌的整体性，防水效果等，以表格和素描形式记录下来。

3、开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建(构)筑物的描述应每施工循环记录一次。必要时，影响范围内的建(构)筑物的描述频率应加大。

开挖工作面观察每次开挖后进行一次。当地质情况无变化时，可每天进行一次。观察后填写“开挖工作面地质状况记录表”。观察中如发现地质条件恶化，立即通知施工负责人采取应急措施。对已施工区段观察每天至少一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。

（二）、净空变形量测

1、量测断面间距

净空变形量测包括拱顶下沉和净空变化。量测断面的间距根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等确定。根据西铁车2号隧道的性质，监控量测断面间距如下页表2：

表2隧道正洞监控量测断面间距

2、测量测线的布置

监控量测测线布置根据开挖方法，布置如下表3：

表3隧道净空变化量测测线数

（a）（b）拱顶下沉量和净空变化量测测线布置如上图（a）、（b）。图（a）为拱顶测点和1条水平测线示意，图（b）为拱顶测点和2条水平测线示意。

（三）、监控量测频率

拱顶下沉量测与水平相对净空量测在同一时间内进行。在每次开挖后尽早进行，初读数在开挖后12小时内读取，最迟不大于24小时，而且在下一循环开挖前，必须完成初期支护变形值的读数。测点要牢固可靠，易于识别并妥为保护，拱顶量测后视测点必须埋设在稳定的围岩上，并和洞内水准点建立联系。

监控量测频率应根据点距开挖面的距离及位移速度分别按表4和表5确定。由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。出现异常情况或不良地质时，要增大监控量测频率。

表5按位移速度确定的监控量测频率

地表下沉量测根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素确定。地表下沉量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一个横断面内。西铁车2号隧道进口地表，按6执行。

横断面方向地表下沉量测的测点间隔为2～5m，在一个量测断面内设7～11个测点，具体见下图1。沉降测点采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。布设点用红油漆点标示，统一编号，并作初始观测值的测定，做好记录并作备份。地表下沉量测在开挖工作面前方H+h1（隧道埋置深度＋隧道高度）处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止为止，入图2所示。地表下沉的量测频率和拱顶下沉及水平相对净空变化的量测频率相同。

量测范围

现场量测所取得的原始数据，不可避免的会具有一定的离散性，其中包含着测量误差。因此，应对所测数据进行一定的数学处理。数学处理的目的是：将同一量测断面的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；探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化的规律，判定围岩和初期支护系统稳定状态。

在取得监测数据后，及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应力～时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果反馈给设计、监理，从而实现动态设计、动态施工。

目前，回归分析是量测数据数学处理的主要方法，通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。具体方法如下：

1、将量测记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位t的关系曲线，见图3。

2、若关系曲线如上图中b所示出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，加强监控量测频率，必要时将暂停开挖并进行加强支护处理。

3、当关系曲线如上图中a所示趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。

4、各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二

次衬砌的施作。

图3位t的关系曲线图

五、监控量测控制基准

监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等，应根据地质条件、隧

道施工安全性、隧道结构的长期稳定性，以及周围建(构)筑物特点和重要性等因素制定。

1、隧道初期支护极限相对位移如表7所示。

②拱脚水平相对净空变化指拱脚测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于原拱顶至隧底高度之比。

③初期支护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极限值乘以12后采用。

2、隧道的位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按表8要求确定。

表8隧道位移控制基准

3、按变形管理等级指导施工，可按表9分为三个管理等级。

表9隧道位移管理等级

4、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。水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应采用监控量测分析判别。

围岩稳定性判别是一项很复杂的也是非常重要的工作，必须结合具体工程情况采用上述几种判别准则进行综合评判。

六、监控量测质量保证措施

1、将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。隧道现场监控测量成立专门量测小组。成立专门的组织机构，制定详细的工作流程。量测组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作，并及时将量测信息反馈给施工和设计。

2、各预埋测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意撤换和遭到破坏。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划。

3、现场监控量测与隧道施工易发生干扰，因此施工单位应与监控量测人员密切配合，相互支持，创造条件，提供方便，按量测计划认真组织实施。施工单位不应以任何理由中断量测，防止因抢工程进度忽视量测工作而危及施工安全。

4、现场监控测量应该按量测计划认真组织实施，并与其他施工环节紧密配合，不得中断工作。施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。

5、积极配合监理、设计单位做好对监测工作的检查、监督和指导，及时向监理、设计单位报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录，工程完成后，根据监测资料整理出标段的监测分析总报告纳入竣工资料中。

6、量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。

7、测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作，及时进行资料整理及信息反馈。