第一篇：隧道工程施工地表变形研究论文

隧道在施工过程中，将不可避免地会产生地表变形，当地表变形达到一定程度时，则会对地表既有建筑物产生一定程度的损害。因此，为了研究和掌握东海隧道施工引起的地表变形是否会对地表既有建筑物发生损害或发生损害程度，应对施工地表变形对既有建筑物安全性的影响进行科学分析和评价。本文以东海隧道为例，从建筑物沉降、倾斜、结构应力三个方面探讨隧道工程施工地表变形对既有建筑物影响。

1工程概况

东海隧道工程属典型的城市隧道工程，线路起点位于云山村北侧，下穿国公爷山，从黎明大学北侧操场、宝珊花园下穿过，通过宝秀小区，终点止于既有东海大街。项目全长约4.2km，其中隧道全长约2.2km，设计采用双洞方案，按双向四车道城市I级主干道标准进行建设，设计行车速度为60km/h。东海隧道作为一个典型的城市隧道工程，应具有城市隧道工程修建的共性要求，即与山岭隧道相比，城市隧道修建更要注重对周围环境的影响问题，也就是说周围环境将会对城市隧道修建起到一定程度的制约作用。

2既有建筑物影响对工程施工影响分析

在东海隧道工程修建过程中，主要存在着如下工程难点问题:隧道沿线地表既有建筑物分布密集，对施工引起的爆破振动、地表沉降等控制要求高，施工难度大。东海隧道沿线地表既有建筑物主要包括宝珊花园别墅区、宝秀小区、厂房及办公楼等，据现场实地调查统计结果可知，处于隧道施工影响范围内的主要既有建筑物数量多达29座，既有建筑物距隧道距离最小在10m以内，因此，隧道施工所引起的爆破振动、地表沉降等必将会对建筑物结构安全及其建筑物内人员的正常生活造成一定程度的影响，为确保建筑物结构安全，尽量减少对建筑物内人员正常生活的干扰，施工中必须对爆破振动、地表沉降等进行严格控制，从而增加了施工难度。

3建筑物结构安全地表变形控制指标

建立建筑物结构安全地表变形控制基准，其前提必须建立合适的地表变形控制指标。实际上，隧道施工引起的地表沉降和变形对建筑物的影响因素有很多。除地层特征以外，建筑物遭受损害的程度与建筑物的基础与结构型式、建筑物所处的位置，以及地表的变形性质和大小有关，若全部将其作为地表变形控制指标，现场操作十分不便，研究也不易实现。因此，研究中重点以地表变形中对建筑物损害程度最大的因素作为其变形控制指标。隧道开挖施工引起的对于地表以及建筑设施的损害可以分为直接开挖损害和间接开挖损害两种情况。位于主要影响范围内的对象(建筑物、管线、道路等)所受的损害称为直接开挖损害;但是在个别情况下，在主要影响范围以外比较远的地方，也可发现开挖影响的存在，这种影响也与隧道开挖施工有关，称为间接开挖损害，如开挖引起的大范围的地下水的变化对环境的影响等。因此，本文主要选用地表沉降损害、地表倾斜损害、结构应力三个控制指标。

4施工地表变形对既有建筑物结构安全影响数值模拟分析

为了进一步了解和掌握东海隧道整个施工过程引起的地表变形对既有建筑物结构安全性影响，采用数值模拟方法进行了细致研究和分析。计算过程中，以静力分析为主，未考虑爆破开挖的动力效应影响。

4.1建筑物沉降及倾斜计算结果及分析

为了掌握整个施工过程地表建筑物沉降及倾斜情况，计算中共选取了10个阶段工况进行详细说明。东海隧道施工引起的最大建筑物沉降值约为0.377mm，最大建筑物倾斜率约为0.0054×10－3，由东海隧道建筑物结构安全变形控制标准可知，上述数值均远小于相应控制标准值，说明施工地表变形不会对建筑物结构产生破坏，建筑物结构是安全的。

4.2建筑物结构应力计算结果及分析

为了掌握整个施工过程地表建筑物结构应力变化情况，计算中还对各施工阶段建筑物结构内力结果进行了分析和评价，将各计算工况结果进行汇总。

5小结

综上，本文以东海隧道为例，通过理论分析、数值模拟、现场实测等综合研究手段，确定了隧道地表建筑物结构安全控制标准，并给出了相应的建筑物结构安全控制措施，其成果可直接用于指导施工作业，有效地确保隧道地表建筑物结构安全，避免了工程经济赔偿纠纷现象发生。当然，由于能力有限，一些问题需要在以后的工作中深入完善。

第二篇：隧道工程施工承包合同

龙王山隧道工程施工合同

甲方：（以下简称甲方）乙方：（以下简称乙方）

依照《中华人民共和国合同法》、《建筑法》、《建筑安装工程合同条例》和国家工商行政管理局、建设部颁发的《建设工程施工合同》（GF-91-020）及其他有关法律、法规，遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，结合本工程的具体情况，经双方协商一致，订立本合同，共同遵守。

一、组成合同的文件： 组成本合同的文件包括：

1、本合同协议书

2、本合同合同条款

3、本工程适用的标准、规范及有关技术文件

4、甲方技术交底、图纸

5、附件1《承包人承包工程项目一览表--工程量清单》

6、双方有关工程的洽商、变更等书面协议或文件视为本合同的组成部分。

二、工程概况

㈠、工程名称： ㈡、工程地点： ㈢、工程规模： ㈣、承包范围和内容包含：

1、洞身开挖（围岩级别分类情况见工程量清单）。具体内容包括：临时设施建设、设备调遣及进出场，搭、拆脚手架，测量，人工挖除整修，钻眼、爆破、通风、出碴、运料、防尘、照明，三管两线及出渣道路养护，排水，木支撑制、安、拆，整修边沟，超挖回填等为完成隧道开挖所需的一切工序施工、完成和缺陷修复工作（弃碴运距从出碴洞口算起1 公里、弃碴场用地由甲方负责）。

2、支护（包括A 砂浆锚杆、中空注浆锚杆、B 超前小导管、C 注浆、D 喷砼、E 挂网、F 格栅钢架、G 联结钢筋）。具体内容包括临时设施建设、设备调遣及进出场及：

A、砂浆锚杆、中空注浆锚杆--搭、拆、移动脚手架、加工制作锚杆及垫板、钻孔、砂浆制作、灌浆、装树脂包、安装锚杆、上垫板、锚固、焊接、运输等全部制、安过程；中空砂浆锚甲方统一供应。

B、超前小导管--钢管加工制作、运输、布眼、搭、拆脚手架、钻孔、顶管等全部制安过程；C、注浆--搭、拆脚手架，运料、浆液制作、压浆、检查、堵孔等全部施制过程；

D、喷射砼--搭、拆脚手架，安、拆转移机具设备，砼制作，喷射及养护等喷射砼所需的所有工序施工、完成和缺陷修复工作；

E、挂网-制作、运输、挂网、点焊、加固等挂钢筋网所需的所有工作内容； F、格栅钢架—加工制作、运输、安装、加固等格栅钢架制安全部施做内容； G、联结钢筋加工制作、运输、安装、焊接等全部施做内容；

3、衬砌（包括正洞衬砌、仰拱及其钢筋、仰拱填充、铺底、大小避车洞衬砌、水沟、电缆槽、盖板、电缆余长腔、电缆槽内铺砂）；具体内容包括：临时设施建设、设备调遣及进出场、脚手架及衬砌平台制、安、拆，模板制、安、拆，砼制作、运输、灌筑、振捣及养护；水沟、电缆槽模板制、安、拆，砼制作、运输、灌筑、振捣及养护，钢筋砼盖板制、安，砂浆制作、电缆槽内铺砂等衬砌所需的一切工序施工、完成和缺陷修复工作。

4、后附：（附件1）承包人承揽工程项目一览表-工程量清单，其他工程量清单中未单独列项内容费用作为附属工程已含在相应项目或综合单价中，计量规则执行某铁路（外资土建）项目范本和有关办法、规定等，清单中另定单价在后续补充协议商定。

三、工期

正式开工日期：

年

月

日，竣工日期为

年

月 日。本工程是按工序单价承包。

四、工程数量的核实和确认

1、乙方向甲方施工技术人员提交已完工程量计算单或签证，以便甲方对乙方进行验工计价。

2、工程量验收方法：隧道开挖数量以隧道设计开挖断面计算，（乙方不得欠挖，欠挖的甲方将要求乙方整改），隧道开挖数量不计预留沉落量和乙方超挖数量；衬砌数量按照图纸设计厚度及尺寸计算，乙方超挖造成的衬砌厚度加厚，其加厚部分不计入结算工程数量，其费用由乙方承担；避车洞衬砌工程数量按照设计图纸尺寸一并计入隧道衬砌数量，按照衬砌单价计算，不再另立单价；隧道仰拱填充及铺底按照图纸设计厚度、尺寸及甲方技术交底计算，乙方超挖造成的填充厚度加厚，其加厚部分不计入结算工程数量，其费用由乙方承担；排水沟、电缆槽、排水沟电缆槽盖板、电缆余长腔及盖板数量按照设计图纸尺寸及甲方技术交底计算，按照附表清单单价计量，清单中没有单价的认为包含在相应项目或单价中不再单独计量，隧道电缆沟铺砂由乙方负责填铺，费用由乙方负担；隧道砂浆锚杆、超前锚杆支护数量按乙方依照甲方技术交底施工的实际数量计算，以延米为单位（在施工中，由甲方验收签证）；隧道注浆时由甲方清点并进行签证，按照签证数量计入验工数量；乙方喷射砼厚度严格按照甲方

技术交底厚度喷护，喷射砼数量经甲方签证后计入验工数量（以立方米为单位）；钢筋网支护数量乙方依照甲方技术交底尺寸、要求所施工的钢筋网重量（以吨为单位），经甲方签证后作为验工数量；格栅钢架按甲方技术交底所计算的重量，以吨为单位，（每榀重量按设计重量）；复合防水板及透水盲沟依照设计图纸和甲方技术交底计算，经甲方签证后作为验工数量，因乙方超挖造成复合防水板及透水盲沟数量增加不计入结算工程数量，其费用由乙方承担；洞口工程严格

按照甲方技术交底计算。

3、乙方应按照甲方技术人员的技术交底进行施工。除第四条第2 款中已规定的，其工程量以乙方按照甲方技术交底完成的实际施工数量为依据，凡实际施工数量与甲方技术交底所计算的数量不符时，超过技术交底所施工的数量的，甲方不予计价。

4、乙方完成的结算工程量须由甲方施工技术、质量检验工程师审核签证，且须经项目总工审批后才能作为验工计价的依据。

5、乙方在开挖过程中超挖的，由乙方负责按甲方要求回填浆砌片石或与衬砌同标号砼，达到甲方及规范要求，费用由乙方负担。隧道施工不允许出现欠挖，返工费用由乙方负担。

6、隧道施工过程中不允许出现塌方。造成塌方的，塌方处理费用由乙方负担。

7、隧道开挖出碴运距按1 公里(运距从出碴洞口算起)计算，出碴运距每增加1 公里费用增加 元/立方米，数量同相应隧道开挖数量。

8、乙方在计量过程中严格按照（附件1）承包人承揽工程项目一览表-工程量清单，实际完成甲方确认的数量进行计量，清单中没有的项目认为包含在相应项目或单价中不再单独计量。

五、承包单价及承包工程总造价

据第二条第㈣款规定的施工内容各分项工程承包单价为：见附件一《工程量清单》，结算工程数量根据实际完成的合格工程量计量。乙方根据甲方提供的施工图纸和现场实际考察，愿意以下述的承包单价即《附件1：承包人承包工程项目一览表—工程量清单》，完成龙山隧道所有项目内容施工、竣工和缺陷修复工作。承包单价已包含了为完成以上第二条工程内容所需的一切人工、材料(已含水、电)、机具、设备费用、施工超挖回填及进出场费，施工风险，管理费，利润，还包括为完成本承包工程所需的其他一切费用。本隧道规定的全部费用，应认为已被计入有标价的各细目中，没有的细目，其费用应视为已分配在其它单价之中。

六、工程质量标准与验收

1、乙方在现场必须按甲方贯标及建设单位的要求建立完善的质量保证体系，配备足够的测量检测仪器设备，并设立专职质检人员，负责工程质量的管理和检查。

2、乙方所承包的工程，必须全部达到国家或本行业现行的工程质量验收标准，工程一次验收合格率达到100％。

3、乙方应随时接受甲方及监理工程师的质量监督、检验。

七、隐蔽工程检查和签证

1、甲方质检人员在对隐蔽工程检查前，乙方应进行严格的自行检查。

2、乙方自检合格后，按规定格式填写隐蔽工程检查证及附件，于隐蔽前２４小时通知甲方技术人员或质检人员到现场进行检查，并在检查证上签字，方可进行下道工序施工。

3、乙方应接受甲方质检人员（或现场负责人）的随时抽查和重点检查，并提供

必要的检查条件。

八、工程变更

1、建设单位对原工程设计进行的变更，乙方必须服从。

2、施工中甲方有权对原工程设计进行变更，乙方必须服从。

3、因变更延误的工期经甲方批准后相应顺延。

4、乙方确保甲方可能提出的工程施工组织方案实施，乙方在施工中提出合理建议涉及到对设计图纸或施工组织设计的更改，必须经甲方批准同意，未经同意擅自更改，乙方承担由此发生的费用，并赔偿甲方的有关损失，延误的工期不虞顺延。甲方同意乙方合理建议，所发生的费用和获得的收益，甲乙双方另行约定分担或分享。

5、由于变更引起工程量的增减，按照附件1 的单价执行，工程项目增加的，双方另行协商确定单价。

九、双方责任与权利

1、甲方责任与权利

1)负责解决施工场地的征用，工程用电主线提供至施工现场。2)负责对工程进行技术交底，负责隧道主体的线形控制。3)负责技术监督、检查工作。4)负责处理监理及业主关系。

5)负责对乙方提供的施工原始资料进行审核。

2、乙方责任与权利

1)完成本合同承包范围项目工程及附属的施工、竣工和缺陷修复工作。2)负责从甲方主电源上安装自备电表及用电线路，并承担费用。3)负责临时住房、小型临建、生活设施以及设备人员进出场，费用自理。

4)严格按照施工图纸、《中华人民共和国合同法》、《建筑法》、《建筑安装工程合同条例》、质量等管理办法、作业指导书及技术交底书进行施工，确保工程质量。

7)按甲方要求作好施工原始记录和编制工程验收需要的全部施工资料。8)施工中注意妥善排污，必须遵守国家和当地有关环境部门的环保规定，由乙方造成的环境污染和破坏而导致的经济损失均由乙方承担。9)乙方承包人代表必须常驻现场，保证施工的顺利进行。

十、安全施工

1、乙方在施工中必须严格按施工技术规范、操作步骤及安全保护措施进行施工生产，各项主体工程施工前乙方必须制定出详细的安全防护方案报甲方审批；由于乙方自身原因造成的人员安全、交通等事故，一切责任和后果均由乙方承担；乙方必须接受当地安全管理部门和甲方安全部门的检查和监督。

2、甲方发现施工现场需整改的安全事项，乙方必须无条件整改，如不整改，出现安全质量事故，乙方负全部责任及费用。

3、开工前，乙方必须在整个施工期间对其为本合同工程工作的人员进行人身意外保险，保险的一切费用由乙方承担并支付。使用设备必须性能完好，持证上岗，运输汽车证件齐全，并必须购买保险。

4、根据双方协商，爆破用炸药、雷管由甲方安排供应，乙方必须安排有专用存放地点（未用完或未用的及时退回），安排专人负责炸药、雷管的接收、保管工作，作好炸药、雷管的收发、保管工作，乙方必须做到绝对避免炸药雷管的丢失、被盗。因乙方原因造成炸药、雷管丢失、被盗等，所造成的一切后果和损失，均由乙方负责。

十一、进度计划

1、经甲乙双方同意的施工进度计划，是本合同的组成部分，双方必须遵守。

2、乙方必须按照上报甲方施工组织设计（施工方案）进行施工，严格执行上报甲方的进度计划，由于非乙方原因造成进度滞后，乙方应以书面形式报甲方备案，如不及时上报，由此造成的损失由乙承担。

十二、承包工程价款支付和结算

1、自乙方进驻现场施工15日内甲方向乙方拨付预付款100万元整。

2、此工程开工后根据现场实际完成情况，按本合同第四条规定每月甲方根据由项目总工审核批准的工程量和本合同附件1《承包人承包工程项目一览表--工程量清单》中的单价核定工程价款。经甲方项目经理审核批准后，作为拨付工程款的依据。每次应付金额为其验工计价的80%，扣留20%作为工程质量保证金，工程质保金总额于工程完工后一次性付清。

十三、违约责任及其他约定事项

1、甲方若没按合同约定履行自己的责任和义务，应承担违约责任，并承担乙方经济损失。

2、因乙方原因达不到质量标准，乙方应在甲方要求的时间内返工，直至符合标准为止，返工过程中发生的一切费用由乙方负责。

3、乙方不履行合同义务或没按合同约定履行自己的责任和义务的其他情况，应承担违约责任，并承担经济损失。

十四、其它

（一）环保：由于本标段在山林环境中施工，乙方进场后必须注意环保卫生，满足施工地区的环保要求，否则由此引起的一切后果乙方自负。

（二）文明施工：乙方应自觉遵守国家及地方的法律、法规，不得有违法乱纪行为，就使用当地劳务、购买地方材料等物资费用应及时付款。

十五、附则

1、本合同自双方签字盖章后生效。在竣工结算完毕后，除保修条款外，其他条款即告终止，保修期满后，甲方支付完毕后有关保修条款终止。

2、本合同正本贰份，甲乙双方各壹份，副本肆份，甲乙双方各贰份。当正本与副本的内容不一致时，以正本为准。

甲 方（盖章）： 代 表（签字）： 现 场 负 责人：

日 期：

乙 方（盖章）： 代 表（签字）： 日 期：

第三篇：隧道围岩大变形机理及处治技术研究

隧道围岩大变形机理及处治技术研究

【摘要】本文结合工程实例，对公路隧道围岩产生大变形的原因进行分析，并提出合理的处治措施。

【关键词】隧道围岩 大变形 原因 处治

一、隧道围岩大变形机理分析及工程实例

1、隧道围岩产生大变形的原因

各类围岩在正常施工条件下都会产生一定的变形，不同国家、不同行业对各级围岩岩及各种支护结构都规定有不同的预留变形量以容纳这些变形。大变形是相对正常变形而言，目前还没有统一的定义和判别标准。产生大变形主要有客观和主观两方面原因，地质条件是客观原因，技术措施不当是主观原因，前者是根本原因。

2、工程实例

某公路隧道进口斜井位于沟谷地带，地形呈左高右低现状，地形起伏较大。该斜井设计平长140m，开挖范围上部岩层为粉质粘土，下部为强-全风化页岩夹砂岩，围岩分级为V级。本工程地下水为上层滞水、基岩风化裂隙水及构造裂隙水。隧道净空断面尺寸为4.7（宽）×5.75（高）m，开挖断面尺寸为5.82（宽）m×7.62（高）m。

在斜井施工至掌子面里程XK0+113时，通过观察发现XK0+113～+122.5段初期支护喷射混凝土有开裂剥落现象。此时，仰拱施工至XK0+122.5；加强二衬施工至XK0+125.5。大变形段里程为XK0+113～+122.5，长9.5m，该段右侧钢拱架失稳内敛约60cm，初支砼严重剥落，变形过程+115～+118右侧拱脚处、+118～+122右侧墙角处分别流出黄色、黑色泥浆；地表沉陷深约1.7m，面积约70m2。通过对本段隧道所处地质环境综合分析，围岩大变形的主要原因有：

（1）地质因素。隧道围岩经过多年地质构造运动，围岩应力处于平衡状态，一经开挖，潜在应力释放，应力重新分布，在原生应力已遭破坏，新生应力场尚未稳定前提下，围岩承受压大、极易失稳导致坍塌；当通过各种堆积体是，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起坍塌；在挤压破碎带，岩脉穿插带、节理密集带等裂结构地层中，岩块间互相挤压钳制，一经开挖则失稳，常见岩块掉落、坍塌；在软弱围岩节理发育的情况下，或泥质充填物过多，均易产生较大的坍塌；在构造运动作用下，薄层岩体形成的笑摺曲、节理发育地段，施工中常常发生坍塌；岩层软硬相间，或有软弱风化夹层的岩，在裂隙水的作用下，软弱面强度大大降低，因而发生坍塌；裂隙水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍塌。

（2）结构支护原因。由于围岩应力变化具有不确定性，结构支护承载应力很难进行精确计算，设计支护强度、刚度是否能够满足承载应力的要求是很难进行精确的判断的，因此，支护参数的偏小，往往也是导致隧道坍塌的主要原因之一，且造成的危害性极大。

（3）施工原因。施工方法与地质条件不相适应，地质条件发生变化，没有及时改变施工方法；施工支护不及时；地层暴露过久，引起围岩松动、风化；忽略了围岩的变形规律，围岩的变形同时具有连续变形和突然变形的特征。当开挖距离小于D（D为隧道开挖宽度）时，围岩两端由于受到二次衬砌砼和开挖掌子面支撑的约束作用，连续变形很小，主要是爆破后的受震动影响的突然变形，而且在这个距离范围内由于衬砌和开挖面支承的“空间效应”的影响，即使初期支护抗力不足围岩滑移力亦不至于失稳，当这个距离为1.5D～3D时，“空间效应”的影响完全消失，初期支护抗力小于滑移力的问题即刻暴露出来，围岩急剧变形，极易引起塌方。

二、隧道大变形段施工处治措施

1、垂直锚杆加挂网喷浆施工

本工程洞外处理措施采用全长粘结型早强垂直锚杆加挂网喷射混凝土。

（1）主要设计参数：锚杆孔深度、孔径由设计决定，锚杆长度根据隧道埋深深度来确定，设计锚杆φ22螺纹钢筋组成，间距1.5×1.5m梅花形布置，每根长4m；设置ф6钢筋网，网格间距20cm×20cm。插入钢筋束后压浆机进行灌注1：1.5的水泥砂浆。孔口表面用砂浆护面，砂浆厚度10～15cm。

（2）施工技术要点。

①清除地表植被地表大致整平：人工清除地表植被，大致整平地表，经监理工程师检查合格后方可进行下一步工序施工。

②测量定孔：工程技术人员根据设计图纸测定孔位，并用木桩标出，其孔位误差不得大于10cm；同时对施工人员进行图纸及现场技术交底。

③钻孔。露天钻机精确就位并固定，保证钻机钻杆线垂直以及钻机在钻进时不产生偏移和倾斜；钻孔顺序由里向外或由外向里，先钻高位孔。

④制作锚杆钢筋及钢筋束。锚杆宜采用锰硅螺纹钢，直径为22mm。用钢筋切割机将钢筋按设计长度进行切割。

⑤安装锚杆钢筋束。在安装钢筋前用高压风进行清孔，以清除孔内粉碴及杂物。安装钢筋束：可借助于简易钢管架，安装卷扬机对钢筋束进行垂直吊放。

⑥灌注砂浆：安装好钢筋束后，堵塞孔口，用注浆机结合导管进行孔内灌注水泥砂浆，使孔内砂浆堵塞密实，保证地表锚杆的锚固效果；注浆时，孔口压力〈0.4Mpa。

2、管棚超前支护施工

本工程洞内XK0+113～+122.5大变形段采用DN65中管棚加固过渡。

（1）主要施工参数：①管规格：内径65mm，外径76mm；②管距：环向间距40cm；③倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整；④注浆材料：M20水泥浆或水泥砂浆；⑤设置范围：拱部120°～135°范围；⑥长度：15m。

（2）施工技术要点：

①开挖管棚工作室。工作室分步开挖，分步施钻。即先在两边拱脚分别开挖两个工作室Ⅰ，进行钻孔、安管、注浆之后，再开挖工作室Ⅱ；当开挖工作室Ⅱ时，可弃碴于两拱脚工作室Ⅰ。这样既减少开挖工作量、减少搭拆平台，又便于移动钻机，有利于钻孔作业。

②搭设平台、安装钻机、测定孔位。搭设钻机平台，钻机平台尽量一次搭好。钻孔顺序，有高孔位向低孔位进行，可缩短移动钻机与搭设平台的时间，便于钻机定位、定向。

③钻孔。钻孔为便于插管，管棚钢管钻孔直径应比管棚钢管设计直径大20～30mm；若围岩注浆固结好或岩质较好，可以一次成孔；围岩局部注浆效果不好的，钻进时可能产生坍孔、卡钻，则需补注浆后再钻进。

④安装管棚钢管。根据设计，管径如采用80～180mm壁厚4mm以上碳素无缝钢管，每节管长4～6m；每节钢管用8mm厚的管箍连接；15m左右一次成孔的短孔，可用人工将钢管直接插入钻孔。管节与管箍的丝扣应提前在专用管床上按规定加工。

⑤安装管棚钢筋笼及管外注浆。管棚钢管安装好后，放置钢筋笼并注浆。管内设置的钢筋笼，由四根长4m的螺纹钢筋焊接在壁厚8mm、长8cm的管节上而成，钢筋直径、管节外径应根据管棚钢管直径大小而定。在钢管钢筋笼安好后，进行注浆。注浆用泥浆泵压注，根据所要求的凝固时间决定采用水泥浆或水泥水玻璃双液，分二次进行，第一次对二个工作室Ⅰ各个钻孔注浆；第二次对工作室Ⅱ各个钻孔注浆。

三、结束语

隧道围岩大变形施工处治关键在于弄清软弱围岩的变形规律特征，找出其变形原因，采用合理的施工方法和支护参数。该隧道施工中有效地控制了大变形，整个施工过程中未发生一起安全事故，而且质量均在控制要求范围内，表明软弱围岩采用的大变形施工处治技术是成功的可供同类工程施工参考。

参考文献：

1、孙剑峰，秦岭灞源隧道围岩大变形处理方法，《中国科技博览》2014年第19期

第四篇：隧道围岩变形分析系统说明书

软件说明书

隧道围岩变形分析系统

1.软件界面说明

软件总体界面如（图 一）所示：有菜单栏、工具栏、项目管理区、图形报表操作区、图形显示区等区域。

（图 一）

各部分简要说明如下：

菜单栏：该部分提供了该系统软件所有功能的菜单项，通过点击这些菜单就可以实现软件提供的功能。

工具栏：为了使用方便，避免频繁地打开菜单，软件将一些比较常用的功能放到了工具栏中，这样就能快速地使用这些功能了。

项目管理区：该区域是用来管理新建或打开的工程项目的，工程项目可以以隧道名称来命名，其中包含着该隧道上的各个里程（也即各个断面），而每个断面中又包含了该断面上布设的各条测线或测点。该区域是用树形结构来管理工程项目的，树根处是工程项目（系统最多可以管理10个工程项目），工程项目的下一级是断面名称，再下一级是测线或测点名称，总共三级结构。

图形报表操作区：该区域由三部分组成。首先是直观显示测线数据以及收敛值的列表框，见（图 一）中图形报表操作区最左部分；

其次是生成各种回归图形和报表的各个按钮和图形参数设置部分，各个按钮的具体功能，以及各参数的设置将在“5．图形报表操作区功能说明”终予以详细说明；最后见（图 一）中最右部分的文本编辑框，该文本框用来显示回归方程、标准差、相关指数、置信度区间等各项回归参数。

图形显示区：该区域是回归图形输出部分，数据经处理后，就按要求在该部分显示需要的回归图形。软件提供了各种常用的图形操作功能，可以对图形进行编辑，并可以采用屏幕截取的方式保存图形或将图形以Auto CAD DXF文件格式导出，还可以将图形存为系统图形文件格式(.sd)。

以上便是对软件界面各部分的介绍。

2.菜单功能说明

主菜单共有如（图 二）所示六个

（图 二）

分别是：文件、数据管理、绘图、图形操作、屏幕截取、查看和帮助。

※文件菜单※的功能主要是关于工程的建立、打开、关闭，工程和工程组的管理以及图形文件的打开、导出和打印。

其子菜单如（图 三）分别为：

（图 三）

新建工程：用来建立新的工程，点击之后弹出如（图 四）新建工程对话框。选定工程类型后填入该工程相关的隧道信息，可以选择工程保存路径，单击‘…’按钮将弹出对话框（图 五）,选择保存工程的路径，按确定退出。然后单击‘增加’，则生成了一个新工程。此时系统将弹出消息框提示工程建立完成，按确定后，单击‘退出’，则工程建立完毕，并返回到 主界面，左边项目管理区内的树状图应出现刚才建立的工程名称，并且根据选择的

（图 四）

（图 五）

之后可对该工程导入全站仪的数据，具体导法见‘数据管理’菜单中‘数据导入’子菜单项的详细介绍。

打开工程：用来打开已经存在的工程文件。选择此菜单项，会弹出如（图 六）所示的打开工程对话框。选择已有的工程，单击‘打开’，便可打开该工程，以后便可进行数据导入、回归分析等操作，这与新建一个工程后的操作是一样的。

（图 六）

工程（组）管理：这项功能用来同时管理一组工程。如果系统中原先不存在工程，选择此菜单项，会弹出如（图 六）所示的打开工程对话框，用户可以先打开一个存在的工程文件，这样若系统中已有工程，就会弹出如（图 七）所示的工程组管理对话框。可以选择‘导入’按钮将一已存在的工程加到现有工程中作为工程组管理（图 八）。注意不可导入同一工程，否则系统将给予提示（图 九），在工程（组）管理中可以更新已有工程的有关信息，修改有关信息后按‘更新’按钮即可更新。当几个工程被组成工程组后，下次打开任一工程，就会把同一工程组中的其它工程同时打开在工程（组）管理对话框中，按‘确定’后则几个工程就会同时出现在左边的项目管理区中。要解除同一工程组中各工程的联系，可以在工程组管理对话框中通过按‘删除’来删除某工程组中的工程。其中删除工程时需要注意1.（图 十）只将该工程从该工程组中移去，保留该工程的所有信息；2.（图 十一）除了1中的操作以外，还将该工程的所有信息从硬盘中删除，不可恢复，故应谨慎操作。

（图 七）

（图 八）

（图 九）

（图 十）

（图 十一）

关闭工程：关闭系统中现有的工程。若项目管理区中没有工程，则此菜单项为灰色，只有新建或打开工程后才能激活。

打开图形：打开保存好的该系统格式的图形文件(*.sd)。如何将图形保存为系统图形文件格式，见工具栏中

功能的详细说明。

图形导出：将图形以Auto CAD DXF文件格式导出。

打印预览：该项功能是将当前图形报表操作区中列表框中的数据和图形显示区中的图形一起以报表的形式打印出来。选择此菜单后进入打印预览窗口，可以进行预览，确认无误后即可打印。（只有打印机在该软件所在操作系统上驱动后才有此功能）

打印设置：设置打印的一些参数。这些参数包括：打印机的名称选择、属性设置，纸张的大小、来源，打印的方式等。

最近图形：显示最近打开过的系统图形文件。对于经常调用某一图形文件比较方便。

退出：关闭系统。

※数据管理菜单※的功能主要是：全站仪数据的导入、隧道断面信息的输入、隧道断面信息的查询、极限位移规范参考以及全站仪原始数据的管理等。

其子菜单如（图 十三）所示，分别为：

（图 十三）

数据导入：把全站仪上传的数据导入到相应工程的数据库中。点击后系统弹出如（图 十五）的数据导入对话框。

（图 十五）

(图 十六)

选择隧道名称，单击‘选择文件’按纽，如(图 十六)所示。选择全站仪数据文件。单击打开，如果文件格式正确，系统将从文件中读取信息，并根据所测数据自动画出测点的示意图，如（图 十七）所示，如果文件格式错误，将出现（图 十八），如果错误发生，则单击‘查看该文件’，便可修改该文件为系统的文件格式（注意：凡手工修改了文件，需重新选择该文件，文件的修改才是有效的）。如无错误发生，可按‘导入’便可将该文件导入到系统中。重复‘选择文件’----‘导入’，便可将测量数据全部导入。注意：

1.如果想把同一次观测的两个测站的数据作为一个时间段的数据使用，需设定‘双站间隔时间’，系统默认为20分钟，即前后设站间隔小于20分钟的，系统将弹出如（图 十九）消息框给以提示用户可根据实际情况作出相应选择。

2.相同里程的某时间段的数据不能导入两次,否则系统将给予提示。

（图 十七）

（图 十八）

（图 十九）

数据导入后可人工输入该里程的断面信息，以便将来管理时的查询。按‘输入断面信息’按钮后弹出如（图 二十）所示，点击隧道名称和相应的隧道里程，可查看、修改、删除

（图 二十）

（图 二十一）

该断面的信息，具体操作见菜单‘隧道数据’下‘隧道断面输入’菜单的说明，二者的功能是一样的。另外单击（图 十七）中的‘平差’按钮可直接查看各测线平差后的长度，如（图 二十一）。数据都导完后，可单击‘退出’回到主界面，这时点击项目管理区中工程名称前的‘+’号，就可看到导入的断面及测线情况。

隧道数据：主要负责隧道断面信息的输入和查询。该菜单有两个下级子菜单，如（图二十七）：

（图二十七）

选择‘隧道断面输入’菜单，弹出（图 二十）对话框。单击‘添加’按钮，弹出如（图 二十八）的对话框，选择隧道名称，填入参考里程，按‘确定’后，该工程和断面

（图 二十八）

（图 二十九）

就会导入到断面信息维护对话框中，如（图 二十九），然后输入各类信息，按‘保存’按钮，就能把这些信息存入数据库中，如果要删除，可按‘删除’按钮。

选择‘信息查询’菜单，弹出（图 三十）对话框。当需要查询任一工程中的有关信息时，可按以下方式操作，输入查询信息以产生查询条件，如需查询隧道名称为‘test1’的工程信息，则可按下列方法查询：在查询字段中选择‘隧道名称’，在运算符中选择‘=’，在查询值中填写‘test1’,单击‘语句生成’，再单击查询，便可将隧道名称为‘test1’的工程查出（图 三十一），单击‘生成报表’可将结果存为文

（图 三十）

（图 三十一）

极限位移规范：这里提供了一个单线隧道初期支护极限相对位移百分表，以供用户对照数据、图形作为参考。

原始数据管理：可对全站仪上传的原始数据进行管理。当需要查看一工程的原始数据时。可按如下操作进行。选择‘数据管理’菜单中的‘原始数据管理’将弹出（图 三十二）对话框。

（图 三十二）

选择一工程，则右边显示该工程的原始数据文件。选中需查看的文件，单击‘查看’便可观看该文件内容。也可单击‘删除’删除该文件。

※ 绘图菜单※的功能主要是：直线、圆弧、文本等图形的绘制及颜色的选择。该项菜单如（图 三十三），具体方法均类似于AutoCAD中的有关操作。

（图 三十三）

※ 图形操作菜单※的功能主要是：对图形显示区中的图形进行放大、缩小、漫游、删除、全图显示等操作，具体方法均类似于AutoCAD中的有关操作。菜单如（图 三十三）。

（图 三十三）

※屏幕截取菜单※的功能主要是：对图形进行截取并保存为BMP格式的位图文件。‘全屏截取’是获得整个屏幕的图形，‘用鼠标选取范围’则可以获得选定范围内的图形。具体菜单如（图 三十四）。

（图 三十四）

查看菜单和帮助菜单比较简单，这里没有详细说明。

3.工具栏功能说明

工具栏基本是常用的菜单的快捷方式，但也有菜单不具有的功能，具体情况如下：

新建图形。该项功能是将图形显示区刷新，即清除图形显示区的所有图形，恢复为空白的画布。

新建工程。具体功能与菜单栏中的‘文件’一〉‘新建工程’一样。

打开图形。具体功能与菜单栏中的‘文件’一〉‘打开图形’一样。

打开工程。具体功能与菜单栏中的‘文件’一〉‘打开工程’一样。

保存图形。该项功能是将图形显示区中的图形保存为本系统软件的图形文件格式（*.sd），以后可以用

或菜单栏中的‘文件’一〉‘打开图形’来打开图形。

导入。具体功能与菜单栏中的‘数据管理’一〉‘数据导入’一〉‘（测线法）无基准点’一样。

打印预览。具体功能与菜单栏中的‘文件’一〉‘打印预览’一样。注意：应该按拟合曲线按钮及时刷新回归图，以获得与数据一致的回归图形。

绘图。这三栏分别是绘制直线、圆以及圆弧的功能。

放大缩小。这两项功能是对图形的放大和缩小操作。

删除物体。该项功能是从图形显示区删除选中的图形或文字，删除完后，右击鼠标回弹出一菜单，选择‘取消’即可退出删除操作。

显示全图和移动图形。如果想在图形显示区中看到全图，点击‘显示全图’，系统会自动调节图形的大小，使图形能完整的显示在图形显示区中。如不想改变图形的大小，则点击‘移动图形’进行图形漫游。退出操作如上所述。

全屏显示和恢复。该功能使系统的框架和菜单隐去，突出显示系统的视类。

断面信息查询。具体功能与菜单栏中的‘数据管理’一〉‘隧道数据’一〉‘信息查询’一样。

断面信息输入。具体功能与菜单栏中的‘数据管理’一〉‘隧道数据’一〉‘隧道断面输入’一样。

关于。显示程序信息，版本号。

退出。

4.图形报表操作区说明

由于前面已对该区作了简要说明，并指明了列表框和文本框的作用，所以这部分主要详细说明如（图 三十五）所示的生成各种回归图形和报表的各个按钮和图形参数设置部分。呈现为（图 三十五）。

（图 三十五）

先说明各报表按钮的功能，具体如下：

在项目管理区种选择隧道名称，并单击‘测线报表’，则产生该隧道所有的测线报表，如选择里程，则产生该隧道该里程的所有测线报表，如选择某测线，则产生该隧道该里程的该测线的报表。其间，如果选择了‘存为文件’则将结果输出为文件，否则将打印输出。‘坐标报表’功能类似。

必须是在项目管理区中选择里程，此功能才会有效。但击‘断面报表’，会产生前面输入的隧道信息（包括开挖信息、岩体信息、支撑设计、地质描述等）的报表。如果没有信息，用户可以单击‘断面信息’按钮对此断面进行描述，然后保存即可。

单击‘原始数据报表’，结果如‘测线报表’，根据在项目管理区中选择的不同，分别产生三种原始数据的报表。

单击‘工作人员报表’，产生工作人员（负责人和观测者）的报表。

单击‘断面信息’，图形显示区中出现如（图 三十七）界面，在这儿可以输入所选里程的断面信息。

（图 三十七）

回归分析是本软件提供的一项重要功能之一。全站仪对各断面测线经过一段时间的量测，得到测线随时间变化的数据，其中测线敛值和时间之间具有非线性的相关关系。回归分析的功能就是对这些数据进行处理以回归图的形式显示在图形显示区，以供用户参考，并对围岩稳定性进行了预测。系统提供了5种曲线函数，以供用户选择最合适形状的区线来拟合。

各回归分析按钮功能的具体说明如下（假设x对应时间，y对应测线收敛以及它们的速率）：

在项目管理区中选中具体测线或测点后，单击‘对数函数’，系统会对测线收敛以 对数函数为回归方程进行非线性回归分析，并在图形显示区中显示回归图形（包括原始数据图、收敛值或位移值图和收敛或位移速率图）。

适用情况：当y的增量随x增大而逐渐减少。

功能类似‘对数函数’，适用情况：根据具体数据而定。

功能类似‘对数函数’，适用情况：当y随着x逐渐增加而越来越急剧地增大。

功能类似‘对数函数’，适用情况：当y的增量随x增大而逐渐减少。

功能类似‘对数函数’，适用情况：当y随x增大而增大的速度与x成比例。

单击‘自动选择’，系统会对数据进行分析，自动选择合适的回归曲线。

见（图 三十五）右上角是回归图形的一些参数设置，X轴、Y轴和Y负轴分别是所需坐标轴的长度，‘网格’和‘标注’表示图中是否需要它们，‘稳定条件’是进行稳定性预测所需要的数据。

6.其它注意事项

隧道围岩三维变形分析系统与自动全站仪配合使用，并对其量测时的测线布置规定如下各图：

测线布置图：

3测线

4测线

6测线

7测线

图 三十八

第五篇：隧道变形监测方案-新

隧道变形监测方案

1、目的

为明确隧道内变形观测的作业内容，规范技术细节及作业程序，总结隧道结构变形规律，为隧道结构维修养护提供依据，指导津滨轻轨隧道变形观测工作进行，从而保证行车安全，特制订本预案。

2、适用范围

2.1适用于津滨轻轨隧道变形观测的相关工作；

2.2线桥室从事变形观测的相关工作人员须依据本方案开展各项变形观测工作。

3、职责分工

隧道变形工作由线桥室主任及安技主管进行监督指导，桥梁维修主管负责变形观测工作的全面管理与协调，桥梁检测工程师协同隧道工程师、桥梁维修工程师负责隧道变形观测的相关技术工作，并由桥隧检测工区负责具体实施。

4、参考依据

《建筑变形测量规程》

《地下铁道、轨道交通工程测量规范》 《地下铁道工程施工及验收规范》

5、变形观测工作内容

5.1隧道沉降观测

监测隧道结构的沉降，主要是监测隧道结构的底板沉降，实质上是对道床的监测，主要包括区间隧道的沉降监测以及隧道与地下车站交接处的沉降差异监测。运营测量采用的坐标系统、高程系统、图式等与原施工测量相同。

5.1.1监测基准网

监测基准网是隧道沉降监测的参考系，由水准基点和工作基点构成，网形布设成附合水准路线或沿上、下行线隧道布设成结点水准路线形式，采用国家二等水准测量的观测标准进行。水准基点采用隧道线路两端远离测区的国家II等水准点，在沿线车站内和联络通道处布设工作基点，每个车站布设4个工作基点，联络通道处布设2个工作基点，水准基点与车站内、联络通道处工作基点共同构成监测基准网，如图1所示。基准网的高程值由国家水准点引入，每季度校核一次，分析工作基点的稳定性；然后，再通过车站内两侧的工作基点，采用附合水准路线对每段隧道结构进行沉降观测。

图1 监测基准网示意图

5.1.2沉降监测点

津滨轻轨地下结构由明挖段和盾构组成，明挖段沉降监测点按施工浇筑段每段设4个点，分别布设在左右两侧墙上。具体布置见图2。

图2 明挖段沉降监测点布置示意图

为方便以后长期的位移监测工作，隧道内沉降监测点布设在隧道中线的道床上，隧道直线段每隔30m设一个测点，曲线处根据曲线半径大小设置测点间距，半径为400m曲线处每隔12m设一个测点，半径为800m曲线处每隔18m设一个测点，半径为2000m曲线处每隔30m设一个测点。具体布置见图3。

图3 隧道内沉降监测点布置示意图

5.1.3隧道与地下车站交接处得沉降差异监测

在隧道与地下车站交接缝两侧约1m处的道床上布设一对沉降监测点，如图4所示，用精密水准测量方法监测交接缝两侧点之间的高差变化，当高差变化量大于±3mm时应预警，变化量大于±5mm时则应报警。

图4 车站与隧道交接处沉降差异点布设示意图

5.2隧道横向位移变形监测

5.2.1横向位移监测点的布设

隧道横向位移监测点的布设与沉降监测断面距离相同，即位移监测点和沉降监测点设于同一断面上，并利用部分沉降点作为位移监测的坐标基点。基点的坐标值由地上国家坐标点引入，每季度校核一次。盾构区间每个断面布设四处点位，重要点位粘贴反射片，其余点位做好油漆标记；明挖区间每个断面监测2个点位，重复使用沉降观测点作为位移测点使用。点位布置详见图5。

图5 盾构区间位移监测点布设示意图

5.2.2位移监测的开展

由于位移基标点与沉降基标点共有一个，初期需要对各个基标点进行测量，以获取隧道中线初始数据，初始数据与设计隧道中线坐标进行对比。待此项工作完成后，可将全站仪置于需要测量的断面所在的基标点上，任意其他基标作为后视点建立坐标系，依次对隧道断面进行位移监测，每次的监测数据与初始数据进行对比。

5.2.3监测标准

横向位移的监测标准定位警戒值±5mm，控制值±10mm。5.3隧道变形监测周期

运营第一年每季度观测一次，第二年开始每半年至少观测一次，直至沉降量小于1mm/100d止，中远期可减至1次/年。当隧道出现显著变形时，应缩短观测频率。

5.4特殊加密测量

5.4.1保护区内大型施工监测 保护区内出现大型施工时，应对结构进行加密监测。加密措施包括点位密度及监测频率，测量范围应在施工范围内前后各延伸100m。施工范围内的监测区域加密至直线12m一个断面，曲线5~10m一个断面，同时增加隧道拱顶及相应断面的地上监测点，监测频率视施工进度和内容确定。各点位布置详见图6。

图6拱顶下沉和地表沉降观测点布设示意图

5.4.2变形异常地段的监测

在常规测量过程中，出现变形较为明显的地段，应加密测量。加密措施包括增加拱顶及地上点位，同时将监测频率加密至2次/月。

5.5监测数据的分析 5.5.1累积沉降量曲线图

5.5.2沉降量速率曲线图。