1、中国铁路总公司企业标准 Q/CRP Q/CR9218-2015铁路隧道监控量测技术规程Technical Specification for monitoring measurementof Railway Tunnel2015-02-26 发布 2015-06-01 实施中国铁路总公司 发布中国铁路总公司关于印发高速铁路路基工程施工技术规程等 16 项建设标准的通知铁总建设201580 号现将高速铁路路基工程施工技术规程 （Q/CR 96022015） 、 铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程 （Q/CR92102015） 、 铁路路基工程施工机械配置技术规程 （Q/CR 92242015）
2、 、 铁路混泥土拌合站机械配置技术规程 （Q/CR 92232015） 、 铁路桥梁工程施工机械配置技术规程 （Q/CR 92252015） 、 铁路钢桥制造规范 （Q/CR 92112015） 、 铁路桥梁钻孔桩施工技术规程 （Q/CR 92122015） 、 高速铁路桥涵工程施工技术规程 （Q/CR 96032015） 、 高速铁路隧道工程施工技术规程 （Q/CR 96042015） 、 铁路隧道超前地质预报技术规程（Q/CR 92172015） 、 铁路隧道监控量测技术规程 （Q/CR 92182015） 、 铁路隧道施工抢险救援指南 （Q/CR 92192015） 、 铁路隧道工程施工
3、机械配置技术规程（Q/CR92262015） 、 铁路建设项目现场管理规程 （Q/CR92022015） 、 铁路建设项目工程试验室管理标准 （Q/CR92042015） 、 铁路工程试验表格 （Q/CR92052015）等 16 项建设标准印发给你们，自 2015 年 6 月 1 日起施行。原铁道部印发的高速铁路路基工程施工技术指南 （铁建设2010241 号） 、铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程 （TB101082011） 、 铁路路基工程施工机械配置指导意见 （铁建设2012113 号） 、 铁路混泥土拌合站机械配置指导意见 （铁建设2012113 号） 、 铁路桥梁施工机械配置指导
4、意见 （铁建设2010125号） 、 铁路钢桥制造规范 （TB102122009） 、 铁路桥梁钻孔桩施工技术指南（TZ3222010） 、 高速铁路桥涵工程施工技术指南 （铁建设2010241 号） 、 高速铁路隧道工程施工技术指南 （铁建设2010241 号） 、 铁路隧道超前地质预报技术指南 （铁建设2008105 号） 、 铁路隧道监控量测技术规程 （TB101212007） 、铁路隧道施工抢险救援指导意见 （铁建设201088 号） 、 铁路隧道施工机械配置的指导意见 （铁建设函2008777 号） 、 铁路建设项目现场管理规范 （TB 104412008） 、 铁路建设项目工程实验
5、室管理标准 （TB 104422009） 、 铁路工程试验表格 （铁建设函200927 号）等 16 项标准同时停止执行。16 项建设标准由中国铁路总公司建设管理部负责解释，单行本由经规院、中国铁道出版社组织出版发行中国铁路总公司2015 年 2 月 16 日目 录前 言11 总 则22 术 语23 基 本 规 定34 技 术 要 求44.1 一 般 规 定54.2 监控量测项目54.3 监控量测断面及测点布置原则74.4 监控量测频率94.5 监控量测控制基准104.6 监控量测系统及元器件技术要求145 监控量测方法145.1 一般规定145.2 洞内、外观察145.3 变形监控量测155
6、.4 应力、应变监控量测155.5 接触压力量测165.6 爆破振动监控量测165.7 孔隙水压和水量监控量测166 数据分析及信息反馈176.1 一 般 规 定176.2 监控量测数据分析处理176.3 监控量测信息反馈及工程对策187 成 果 资 料21本技术规程用词说明26铁路隧道监控量测技术规程条 文 说 明270前 言本技术规程是根据构建中国铁路总公司铁路工程建设标准体系要求，在原铁道部铁路隧道监控量测技术规程TB 101212007 的基础上修编而成。本技术规程在编制过程中，与现行国家、行业标准和中国铁路总公司相关标准进行了协调；调整了原规程中不符合总公司铁路建设项目特点和要求的有
7、关内容；吸纳了总公司铁路隧道工程建设和运营中的实践经验；配套修改了标准动态管理工作中对相关标准已作的局部修订内容，为总公司铁路工程建设施工质量和安全提供技术支持。本技术规程共分为 7 章，主要包括：总则，术语，基本规定，技术要求，监控量测方法，数据分析及信息反馈，成果资料，另有 3 个附录。本技术规程主要修订明确了对周边建筑物可能产生影响的铁路隧道应实施第三方监测、监控量测人员应经培训后上岗等规定，提出了测点应及时埋设，支护后 2h内读取初始数据以及不良地质和特殊岩土隧道加强拱脚变形监控量测等要求，修订了地表沉降点纵向间距要求，规定了大、特大跨度黄土隧道初期支护相对位移。在本技术规程执行过程中
8、，希望各有关单位结合工程实际，认真总结经验，积累资料。如发现有需要修改和补充之处，请及时将意见及有关资料寄交中铁二院工程集团有限责任公司（四川省成都市通锦路 3 号，邮政编码：610031） ，并抄送中国铁路经济规划研究院（北京市海淀区北蜂窝路乙 29 号，邮政编码：100038） ，供今后修订时参考。本技术规程由中国铁路总公司建设管理部负责解释。本技术规程主编单位：中铁二院工程集团有限责任公司。本技术规程参编单位：中国铁路经济规划研究院、西南交通大学、中铁隧道集团有限公司。本技术规程主要起草人：喻 渝、倪光斌、刘招伟、赵万强、王明年、郑长青、赵运臣、陈赤坤、曹 磊、本技术规程主要审查人：林传
9、年、钱征宇、黄鸿键、张民庆、唐国荣、韩福忠、张松岩、关宝树、陈绍华、高 杨、王立暖、龚彦峰、李汶京、苏新民、张金夫、陈德斌、杨世武、霍玉华、苏庆国。11 总 则1.0.1 为规范铁路隧道设计和施工的监控量测工作，使铁路隧道施工监控量测符合安全使用、技术先进、经济合理的要求，制定本技术规程。1.0.2 本技术规程适用于采用矿山法修建的铁路隧道。1.0.3 隧道工程应进行监控量测设计，其费用应列入概算。1.0.4 监控量测应作为关键工序纳入现场施工组织。对周边建筑物可能产生影响的铁路隧道应实施第三方监测。1.0.5 铁路隧道监控量测工作除应符合本技术规程要求外，尚应符合国家。行业及中国铁路总公司现
10、行有关标准的规定。2 术 语2.0.1 监控量测 monitoring measurement隧道施工中对围岩、地表、支护结构的变形和稳定状态，以及周边环境动态进行的经常性观察和量测工作。2.0.2 必测项目 important monitoring items保证隧道周边环境和围岩的稳定以及施工安全，同时反映设计、施工状态而需进行的日常监控量测项目。2.0.3 选测项目 optional monitoring items为了满足隧道设计和施工的特殊需要，有设计文件规定的在局部地段进行的监控量测项目。2.0.4 隧道净空变化 convergence of tunnel inner perime
11、ter隧道周边上两点间相对位置的变化。2.0.5 拱顶下沉 crown settlement隧道拱顶测点的绝对沉降（量） 。2.0.6 地表沉降（或隆起） settlement，subsidence隧道开挖后底层中的（应力）扰动区延伸至地表而引起的地表沉降（或隆起） 。2.0.7 水平位移 horizontal displacement变形体沿水平方向的位移值。22.0.8 垂直位移 vertical displacement变形体沿竖直方向的位移值。2.0.9 变形监控量测 deformation measurement对建（构）筑物及其地基或一定范围内岩体及土体的位移、沉降等项目所进行的监
12、控量测工作。2.0.10 基准点 basic benchmark建在稳定的岩层或原土层或构（建）筑物上的经确认固定不动的点。2.0.11 测点 object points(survey points)设置在观测体上（或内部） ，能反映其特征，作为变形、位移、应力或应变测量用的固定标志。2.0.12 测线 survey lines隧道净空变化或拱顶下沉量测时，设在洞周壁上两测点之间的连线。2.0.13 底鼓 floor heave隧道开挖后，由于围岩本身的性质以及围岩应力、水理作用和支护强度等因素引起的隧道底板向上隆起的现象。2.0.14 非接触量测 non-contact measuremen
13、t指在不接触被测目标点的情况下，获取被测点的空间位移信息的方法。2.0.15 极限相对位移 limit relative displacement指极限位移与两测点间的距离之比。极限位移为全位移，即指考虑隧道净空开挖前期变形量、开挖中变形量和开挖后变形量的总位移。2.0.16 数码成像 digital imaging利用数码成像设备对前方目标物体进行拍摄，以获取目标物体的数字图像。3 基 本 规 定3.0.1 铁路隧道监控量测应科学合理，设计单位应进行监控量测设计，施工单位应编制监控量测实施细则，施工中应按细则实施，工程竣工后将监控量测资料整理归档并纳入竣工文件中。3.0.2 监控量测设计应包
14、括以下内容：31 确定监控量测项目。2 确定测点布置原则、监控量测断面及监控量测频率。3 确定监控量测控制基准。3.0.3 施工单位应配置专业的监控量测人员和设备，监控量测人员应经培训后上岗，掌握成熟、可靠的测试数据处理与分析技术。3.0.4 施工单位应成立现场监控量测小组，并纳入施工质量保证体系，负责及时将监控量测信息反馈与施工和设计。监控量测人员应相对稳定，确保监控量测工作的连续性。3.0.5 现场监控量测工作应包括以下主要内容：1 现场情况的初始调查。2 编制实施细则。3 布设测点并取得初始监测值。4 现场监控量测及分析。5 提交监控量测成果。3.0.6 监控量测实施细则应经监理单位、建
15、设单位批准后实施，并作为现场作业、检查验收的依据。监控量测变更应经监理工程师批准。3.0.7 监控量测系统应可靠、稳定、耐久，在服务期内运转正常。仪器设备应按规定进行检查、校对和率定，并出具相关证明。3.0.8 测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严防损坏。3.0.9 施工现场应建立严格的监控量测数据复核、审查制度，保证数据的准确性。监控量测数据应利用计算机系统进行管理，由专人负责。如有监控量测数据缺失或异常，应及时采取补救措施，并做出详细记录。3.0.10 监控量测应根据精度要求，减小系统误差，控制偶然误差，避免人为错误，并应经常采用相关方法对误差进行检验分析。3.0.11 施工和监控量测
16、方应密切配合，监控量测元件的埋设与监控量测应列入工程施工进度控制计划中，监控量测工作应尽量减少对施工工序的影响。4 技 术 要 求44.1 一 般 规 定4.1.1 监控量测应达到以下目的：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合理性，为调整支护参数和施工方法提供影响。3 确定二次衬砌施作时间。4 监控工程对周围环境影响。5 积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。4.1.2 监控量测设计应根据围岩条件、支护参数、施工方法、周围环境及监控量测目的进行。4.1.3 监控量测实施细则应根据设计要求及工程特点编制，内容应包括：1 监控量测项目。2 人员组
17、织。3 元器件及设备。4 监控量测断面、测点布置。监控量测频率及监控量测基准。5 数据记录格式。6 数据处理及预测方法。7 信息反馈及对策等。4.1.4 监控量测工作应随施工工序及时进行，测点应及时埋设，支护后 2 小时内读取初始数据，并应依据现场情况及时调整监控项目和内容。4.2 监控量测项目4.2.1 监控量测项目可分为必测项目和选测项目。4.2.2 隧道工程应将日常监控量测项目纳入必测项目。必测项目应按表 4.2.2 确定。5表 4.2.2 监控量测必测项目4.2.3 隧道工程可将满足隧道设计与施工特殊要求进行的监控量测项目纳入选测项目。选测项目可按表 4.2.3 选择。表 4.2.3
18、监控量测选测项目序号 监控量测项目 常用量测仪器1 围岩压力 压力盒2 钢架内力 钢筋计、应变计3 喷混凝土内力 混凝土应变计4 二次衬砌内力 混凝土应变计、钢筋计5 初期支护与二次衬砌间接触压力 压力盒6 锚杆轴力 钢筋计7 围岩内部位移 多点位移计8 隧底隆起 水准仪、铟钢尺或全站仪9 爆破震动 振动传感器、记录仪10 孔隙水压力 水压计11 水量 三角堰、流量计序号 监控量测项目 常用量测仪器 备注1 洞内、外观察 现场观察、数码相机、罗盘仪2 拱顶下沉 水准仪、刚挂尺或全站仪3 净空变化 收敛计、全站仪4 地表沉降 水准仪、铟钢尺或全站仪 隧道浅埋段5 拱脚下沉 水准仪或全站仪 不良地
19、质和特殊岩土隧道浅埋段6 拱脚位移 水准仪或全站仪 不良地质和特殊岩土隧道深埋段612 纵向位移 多点位移计、全站仪4.2.4 隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时应进行物理力学试验。4.2.5 初期支护完成后应进行喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观察和记录。4.3 监控量测断面及测点布置原则4.3.1 隧道浅埋、下穿建筑物地段应在隧道开挖前布设地表沉降观测点。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。地表沉降测点纵向间距可按表 4.3.1 的要求布置。表 4.3.1 地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度、高度 纵向测点间距（m）2B5B 1 次/(7d)10III 0.010
20、.04 0.030.11 0.100.25IV 0.030.07 0.060.15 0.100.60V 0.060.12 0.100.60 0.501.20注：1 本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软弱围岩隧道取表中较大值。表列数值可以在施工中通过实测资料积累作适当的修正。2 拱脚水平相对净空变化指两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与原拱顶指隧底高度之比。3 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1.21.3 后采用。11表 4.5.22 跨度 7m2U1B/3 U2U2B/3注：U 为实测位移值。4.
21、5.5 地表沉降控制基准应根据底层稳定性、周围建（构）筑物的安全要求分别确定，并取最小值。4.5.6 钢架内力、喷混凝土内力、二衬衬砌内力、围岩压力（换算成内力） 、初期支护与二次衬砌间接触压力（换算成内力） 、锚杆轴力控制基准应满足铁路隧道设计规范TB10003 相关规定。4.5.7 爆破振动控制基准应按表 4.5.7 的要求确定。表 4.5.7 爆破振动安全允许振速13续表 4.5.7注：1 表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。2 频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：深孔爆破 10Hz60Hz:浅孔爆破 40Hz100Hz。3 有特殊要求的根据
22、现场具体情况确定。4.5.8 采用分部开挖法施工的隧道应每分部分别建立位移控制基准，同时应考虑各分部的相互影响。4.5.9 围岩与支护结构的稳定性应根据控制基准，结合时态曲线形态判别。144.5.10 一般情况下，二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行：1 隧道水平净空变化速度与拱顶或地板垂直位移速度明显下降。2 隧道位移相对值已达到总相对位移量的 90%以上。对浅埋、软弱围岩等特殊地段，应视现场具体情况确定二次衬砌施作时间。4.6 监控量测系统及元器件技术要求4.6.1 监控量测系统的测试精度应满足设计要求。拱顶下沉、净空变化、地表沉降、纵向位移、隧底隆起测试精度可为 0.5mm1mm，围岩内
23、部位移测试精度可为 0.1mm，爆破振动速度测试精度可为 1mm/s。其他监控量测项目的测试精度应结合元器件的精度确定。4.6.2 元器件的精度应满足表 4.6.2 的要求，元器件的量程应满足设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。表 4.6.2 元器件的精度注：F.S.为元器件满量程。5 监控量测方法5.1 一般规定5.1.1 现场监控量测应由施工单位负责组织实施。5.1.2 现场监控量测应根据已批准的监控量测实施细则进行测点埋设、日常量测和数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工异常情况，及时调整监控量测计划。5.1.3 现场量测方法应简单、可靠、经济、实用。5.2 洞内、外
24、观察5.2.1 施工过程中应进行洞内、外观察。洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。5.2.2 开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、15数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。已施工地段观察，应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状态。5.2.3 洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，并应记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况，同时还应对地表建（构）筑物进行观察5.3 变形监控量测5.3.1 变形监控量测可采用接触量测或非接触量测方法。5.3.2 隧道净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行。测点应埋设在表
25、 4.3.4规定的测线两端。1 采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。2 采用全站仪量测时，测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上。量测方法包括自由设站和固定设站两种5.3.3 拱顶下沉量测可采用精密水准仪和铟钢挂尺或全站仪进行。测点应与隧道外监控量测基准点进行联测。测点可在隧道拱顶轴线附近通过焊接或钻孔预埋。采用全站仪量测时，测点设置及量测方法可按照第 5.3.2 条有关规定进行。5.3.4 地表沉降监控量测可采用精密水准仪、铟钢尺或全站仪进行。基准点应设置在地表沉降影响范围之外。测点应采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。当采用常规水准测量手段出现困难时，可采用
26、全站仪测量。5.3.5 围岩内变形量测可采用多点位移计。多点位移计应钻孔埋设，通过专用设备读数。5.4 应力、应变监控量测5.4.1 应力、应变监控量测宜采用振弦式传感器、光纤光棚传感器。5.4.2 振弦式传感器可通过频率接收仪获得频率读数，依据频率-量测参数率定曲线换算出相应量测参量值。5.4.3 光纤光棚传感器可通过光纤光棚解调仪获得读数，换算出相应量测参量值。5.4.4 钢架应力量测可采用振弦式传感器、光纤光棚传感器。传感器成对埋设在16钢架的内、外侧，并应符合下列要求：1 采用振弦式钢筋计或应变计进行型钢应力或应变量测时，应把传感器焊接在钢架翼缘内测点位置。2 采用振弦式钢筋计进行格棚
27、拱架应力量测时，应将格棚主筋截断并把钢筋计对焊在截断部位。3 采用光纤光棚传感器进行型钢或格棚拱架应力量测时，应把光纤光棚传感器焊接（氩弧焊）或粘贴在相应测点位置。5.4.5 混凝土、喷混凝土应变量测可采用振弦式传感器、光纤光棚传感器，传感器固定于混凝土结构内的相应测点位置。5.5 接触压力量测5.5.1 接触压力量测可包括围岩与初期支护之间接触压力、初期支护与二次衬砌之间接触压力的量测。5.5.2 接触压力量测可采用振弦式传感器。传感器与接触面应紧密接触，传感器类型的选择应与围岩和支护相适应。5.6 爆破振动监控量测5.6.1 爆破振动速度和加速度监控量测可采用振动速度和加速度传感器，以及相
28、应的数据采集设备。5.6.2 传感器应固定在预埋件上，并应通过爆破振动记录仪自动记录爆破振动速度和加速度，分析振动波形和振动衰减规律。5.7 孔隙水压和水量监控量测5.7.1 孔隙水压监控量测可采用孔隙水压计进行。水压计应埋入带刻槽的测点位置，并应采取措施确保水压计直接与水接触，通过数据采集设备获得各测点读17数，并换算出相应孔隙水压力值。5.7.2 水量监控量测可采用三角堰、流量计进行。6 数据分析及信息反馈6.1 一 般 规 定6.1.1 监控量测数据取得后应及时进行校对和整理，同时应注明开挖方法和施工工序以及开挖面距监控量测点距离等信息。6.1.2 监控量测数据分析可采用散点图和回归分析
29、方法。6.1.3 信息反馈应以位移反馈为主，主要依据时态曲线的形态对围岩稳定性、支护结构的工作状态、对周围环境的影响程度进行判定，验证和优化设计参数，指导施工。6.1.4 监控量测应确保信息传递渠道通畅、反馈及时有效。6.2 监控量测数据分析处理6.2.1 监控量测数据的分析处理应包括数据校核、数据整理及数据分析。6.2.2 每次观测后应立即对观测数据进行校核，如有异常应及时补测。6.2.3 每次观测后应及时对观测数据进行整理，包括观测数据计算、调表制图、误差处理等。6.2.4 监控量测数据的分析应包括以下主要内容：1 根据量测值绘制时态曲线。2 选择回归曲线，预测最终值，并与控制基准进行比较
30、。3 对支护及围岩状态、工法、工序进行评价。4 及时反馈评价结论，并提出相应工程对策建议。6.2.5 监控量测数据可采用指数模型、对数模型、双曲线模型、分段函数、经验公式等进行分析，并预测最终值。6.2.6 爆破振动安全允许炸药量可根据爆破振动速度按式（6.2.6）计算。式中 Q安全允许炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量18（kg） ；R爆破振动距离（m） ；V保护对象所在地质振动安全允许速度（cm/s） ；K，a与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可按表 6.2.6 选取，或通过现场试验确定。表 6.2.6 爆破区不同岩性的 K，a 值6.3 监控量测
31、信息反馈及工程对策6.3.1 监控量测信息反馈应根据监控量测数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应工程对策与建议。6.3.2 监控量测信息反馈可按图 6.3.2 规定的程序进行。6.3.3 施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析，并应符合下列要求：1 实时分析：每天根据监控量测数据及时进行分析，发现安全隐患应分析原因并提交异常报告。2 阶段分析：按周、月进行阶段分析，总结监控量测数据的变化规律，对施工情况进行评价，提交阶段分析报告，指导后续施工。19图 6.3.2 监控量测反馈程序框图6.3.4 工程安全性评价应根据第 4.5.4 条分三级进行，并采用表 6.3.4 相应的应
32、对措施。工程安全性评价流程见图 6.3.4。表 6.3.4 工程安全性评价分级应对措施管理等级 应对措施III 正常施工II 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措 施I 暂停施工，采取相应工程措施6.3.5 根据工程安全性评价的结果，需要变更设计时，应根据有关铁路工程变更20管理办法及时进行设计变更。6.3.6 工程对策可包括下列内容：1 一般措施图 6.3.4 工程安全性评价流程1） 稳定工作面。2） 调整开挖方法。3） 调整初期支护强度和刚度并及时支护。4） 降低爆破振动影响。5） 围岩与支护结构间回填注浆。2 辅助施工措施1） 底层预处理，包括注浆加固、降水、冻结等方法。2） 超前支护，包括超前锚杆（管） 、管棚、超前插板、水平高压旋喷法、预切槽法等。217 成 果 资 料7.0.1 监控量测成果资料应包括以下内容：1 监控量测设计。2 监控量测实施细则及批复。3 监控量测结果及周（月）报。4 监控量测数据汇总表及观察资料。5 监控量测工作总结报告。22232425
