【正文】 測和非接觸量測兩種方法，其中接觸量測主要用收斂劑進(jìn)行量測，非接觸量測則主要用全站儀進(jìn)行。用收斂劑進(jìn)行隧道凈空變化量測方法相對比較簡單，即通過布設(shè)于洞室周邊上兩固定點(diǎn)，每次測出兩點(diǎn)的凈長L，求出兩次量測的增量（或減量），即為此處凈空變化值。讀數(shù)時(shí)讀三次，然后取其平均值，具體記錄表格見附錄B。用全站儀進(jìn)行隧道凈空變化量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。與傳統(tǒng)的接觸量測的主要區(qū)別在于，非接觸量測的測點(diǎn)采用一種膜片式回復(fù)反射器為測點(diǎn)靶標(biāo)，以取代價(jià)格昂貴的圓棱鏡反射器。具有回復(fù)反射性能的膜片形如塑料膠片，其正面由均勻分布的微型棱鏡和透明塑料薄膜構(gòu)成，反面涂有壓敏不干膠，它可以牢固地粘附在構(gòu)建表面上，這種反射膜片，大小可以任意剪裁，價(jià)格低廉。反射膜片貼在隧道測點(diǎn)處的預(yù)埋件上，在開挖面附近的反射模片，需采取一定的措施對其進(jìn)行保護(hù)，以免施工時(shí)反射模片表面被覆蓋或污染，同時(shí)施工單位和監(jiān)控量測單位加強(qiáng)協(xié)調(diào)工作，保證預(yù)埋件不被碰歪和碰掉。通過對比不同時(shí)刻測點(diǎn)的三維坐標(biāo)[x(t),y(t),z(t)],可獲得該測點(diǎn)在該時(shí)段的三維位移變化量（相對于某一初始狀態(tài)），在三維位移矢量監(jiān)控量測時(shí)，保證后視基準(zhǔn)點(diǎn)位置固定不動，并定期校核，以保證測量精度。與傳統(tǒng)接觸式監(jiān)控量測方法相比，該方法能夠獲取測點(diǎn)更全面的三維位移數(shù)據(jù)，有利于結(jié)合現(xiàn)行的數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行監(jiān)控量測信息的反饋，同時(shí)具有快速、省力、數(shù)據(jù)處理自動化程度高等特點(diǎn)。，都是隧道監(jiān)控量測的必測項(xiàng)目，最能直接反映圍巖和初期支護(hù)的工作狀態(tài)。目前拱頂下沉量測大多數(shù)采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼掛尺等。拱頂下沉監(jiān)控量測測點(diǎn)的埋設(shè)，一般在隧道拱頂軸線處設(shè)1個(gè)帶鉤的測樁（為了保證量測精度，常常在左右各增加一個(gè)測點(diǎn)，即埋設(shè)三個(gè)測點(diǎn)），吊掛銦鋼掛尺，用精密水準(zhǔn)儀量測隧道拱頂絕對下沉量?？捎娩摻顝澇扇切毋^，用砂漿固定在圍巖或混凝土表層。測點(diǎn)的大小要適中，過小，測量時(shí)不易找到；過大，爆破易被破壞。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)要注意保護(hù)測點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)測點(diǎn)被埋掉，要盡快重新設(shè)置，以保證數(shù)據(jù)不中斷。 拱頂下沉量測示意圖拱頂下沉量的確定比較簡單，即通過測點(diǎn)不同時(shí)刻相對標(biāo)高h(yuǎn)，求出兩次量測的差值，即為該點(diǎn)的下沉值。讀數(shù)時(shí)讀三次，然后取其平均值。具體記錄表格見附錄C。拱頂下沉量測也可以用全站儀進(jìn)行非接觸量測，特別對于斷面高度比較高的隧道，非接觸量測更方便，其具體量測方法跟三維位移量測方法類似。 地表下沉量測一般用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行測量，量測結(jié)果能反映淺埋隧道開挖過程中地表變形的全過程，其量測精度一般為177。1mm。淺埋隧道地表下沉量測的重要性，隨隧道埋深變淺而增大。地表下沉量測斷面一般與洞內(nèi)周邊位移和拱頂下沉量測設(shè)置在同一斷面，當(dāng)?shù)乇碛薪ㄖ飼r(shí)，在建筑物周圍增設(shè)地表下沉觀測點(diǎn)。在隧道縱向（隧道中線方向）至少布置一個(gè)縱向斷面。在橫斷面上至少布置11個(gè)測點(diǎn)，兩測點(diǎn)的距離為2m～5m。在隧道中線附近測點(diǎn)布置密些，遠(yuǎn)離隧道中線疏些。地表下沉量測方法和拱頂下沉量測方法相似，即通過測點(diǎn)不同時(shí)刻標(biāo)高h(yuǎn)，求出兩次量測的差值，即為該點(diǎn)的下沉值。需要注意的是，參考點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)）設(shè)置在工程施工影響范圍以外，以確保參考點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)）不下沉，并在工程開挖前對每一個(gè)測點(diǎn)讀取初始值。一般在距離開挖面方向H+h處（H為隧道埋深，h為隧道開挖高度）就對相應(yīng)測點(diǎn)進(jìn)行超前監(jiān)控量測，然后隨著工程的進(jìn)展按一定的頻率進(jìn)行監(jiān)控量測。在讀數(shù)時(shí)各項(xiàng)限差嚴(yán)格控制，對不在水準(zhǔn)路線上的觀測點(diǎn)，一個(gè)測站不超過3個(gè)，超過時(shí)重讀后視點(diǎn)讀數(shù)，以作核對。首次觀測時(shí)，對測點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)三次觀測，三次高程之差小于177。，取平均值作為初始值。當(dāng)所測底層表面立尺比較困難時(shí)，可以在預(yù)埋的測點(diǎn)表面粘貼膜片式反射器作為測點(diǎn)靶標(biāo)，然后用全站儀進(jìn)行非接觸量測。 為了判斷開挖后圍巖的松動區(qū)。強(qiáng)度下降區(qū)以及彈性區(qū)的范圍，確定圍巖位移隨深度變化的關(guān)系和判斷錨桿長度是否適宜，以便確定合理的錨桿長度，有必要對圍巖內(nèi)變形進(jìn)行監(jiān)控量測。圍巖內(nèi)變形量測的設(shè)備主要使用位移計(jì)，它可量測隧道不同深度處圍巖位移量，近幾年位移計(jì)被廣泛應(yīng)用于地下空間圍巖穩(wěn)定性監(jiān)控量測中。在位移計(jì)的選擇上，注意以下幾點(diǎn)：（1） 安裝、量測方便，性能穩(wěn)定可靠；（2） 能較長期進(jìn)行監(jiān)控量測；（3） 造孔方便（孔徑），安裝及時(shí)；（4） 錨頭抗振，能適應(yīng)各類圍巖，也可在土層中錨固；（5） 精度能夠滿足生產(chǎn)、科研的要求；（6） 價(jià)格合理。位移計(jì)按測試裝置的工作原理可分為電測式位移計(jì)和機(jī)械式位移計(jì)。電測式位移計(jì)實(shí)測方便，操作安全，能夠遙控，適應(yīng)性強(qiáng)，靈敏度高；但受外界干擾較大，讀數(shù)易受多種因素的綜合影響，穩(wěn)定性較差且費(fèi)用較高。目前較多采用機(jī)械式位移計(jì)。按位移計(jì)可以測取位移量的個(gè)數(shù)多少，位移計(jì)可分為單點(diǎn)位移計(jì)和多點(diǎn)位移計(jì)，單點(diǎn)位移計(jì)只能量測圍巖內(nèi)某一深度處的位移量，而多點(diǎn)位移計(jì)可在圍巖內(nèi)部不同深度處埋設(shè)多個(gè)測點(diǎn)，同時(shí)量測圍巖內(nèi)不同深度處的位移量，在工程實(shí)踐中多點(diǎn)位移計(jì)應(yīng)用較廣。每個(gè)位移測點(diǎn)均由錨頭、位移傳遞桿和測量端頭組成。基準(zhǔn)面板上有幾個(gè)位移測點(diǎn)的錐形測孔，測量時(shí)將專用百分表插入基準(zhǔn)面板的錐形孔內(nèi)，插穩(wěn)之后即可讀數(shù)，每個(gè)測孔測量三次。 應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)控量測是屬于選測項(xiàng)目，具體監(jiān)控量測內(nèi)容根據(jù)監(jiān)控量測設(shè)計(jì)而定，目前應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)控量測主要采用振弦式、光纖光棚等傳感器。在一般施工監(jiān)控量測中主要以振弦式傳感器為主。但如果要對重大隧道進(jìn)行長期監(jiān)控量測（如海底隧道）或隧道所處地下水腐蝕性較強(qiáng)，則采用光纖傳感器進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控量測，光纖傳感器相對于傳統(tǒng)的振弦傳感器具有抗腐蝕性強(qiáng)、無源量測等優(yōu)點(diǎn)。 為了解二次襯砌混凝土的應(yīng)力狀態(tài)，掌握噴射混凝土受力狀況，有必要對噴射混凝土和二次襯砌模筑混凝土進(jìn)行應(yīng)力量測?；炷翍?yīng)變計(jì)是量測混凝土應(yīng)力的常用儀器，量測時(shí)將應(yīng)變計(jì)埋入混凝土內(nèi)，通過頻率測定儀測出應(yīng)變計(jì)振動頻率，然后從事先標(biāo)定出的頻率應(yīng)變曲線上求出應(yīng)變，再轉(zhuǎn)求應(yīng)力。當(dāng)用光纖光棚傳感器進(jìn)行混凝土應(yīng)變量測時(shí)，則將傳感器成對的埋入混凝土內(nèi)，通過光纖光棚解調(diào)儀獲得不同時(shí)刻的波長，然后再把波長轉(zhuǎn)換為混凝土的應(yīng)變值，求出應(yīng)力。測定混凝土應(yīng)力時(shí)，不論采用哪一種量測法，均根據(jù)具體情況和要求，定期進(jìn)行測量，每次每個(gè)測點(diǎn)的測量不小于三次，力求測量數(shù)據(jù)可靠、穩(wěn)定，并做好原始記錄。、 為了了解圍巖壓力的量值及分布狀態(tài)，判斷圍巖穩(wěn)定性，分析二次襯砌安全性，有必要對圍巖與初期支護(hù)之間接觸壓力以及初期支護(hù)與二次襯砌之間接觸壓力進(jìn)行監(jiān)控量測。接觸壓力量測儀器根據(jù)測試原理和結(jié)構(gòu)分為液壓式測力計(jì)和電測式測力計(jì)。液壓式測力計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠，現(xiàn)場直接讀數(shù)，使用比較方便；電測式測力計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是測量精度高，可遠(yuǎn)距離和長期觀測。目前使用最為普遍的是振弦式壓力盒，屬電測式測力計(jì)。在埋設(shè)壓力和時(shí)，要求解除緊密，防止接觸不良。埋設(shè)好壓力盒后應(yīng)將其電纜統(tǒng)一編號，并集中放置于事先設(shè)計(jì)好的鐵箱內(nèi)，以免在施工過程中被壓斷、拉斷。觀測時(shí)，根據(jù)具體情況及要求，定期進(jìn)行測量，每次每個(gè)壓力盒的讀數(shù)不少于三次，力求測量數(shù)值可靠、穩(wěn)定，并做好原始記錄。 一般量測測點(diǎn)三個(gè)方向的振動速度或加速度分量，采用爆破振動記錄儀自動記錄。 孔隙水壓監(jiān)控量測一般采用孔隙水壓計(jì)，其埋設(shè)方法與土壓力盒基本相同，可采用掛布法、頂入法、彈入法、埋置法和鉆孔法。 在資料整理過程中，注明監(jiān)控量測時(shí)工作面施工工序和開挖工作面距監(jiān)控量測斷面的距離，以及工程的具體條件（如埋深、地質(zhì)條件、支護(hù)參數(shù)等），以便分析不同埋深、地質(zhì)條件、支護(hù)參數(shù)等條件下各施工工序、時(shí)間、空間與監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的關(guān)系。 現(xiàn)場監(jiān)控量測所得的數(shù)據(jù)（包括監(jiān)控量測日期、時(shí)刻、溫度等）及時(shí)繪制成位移時(shí)態(tài)曲線圖（或散點(diǎn)圖），以便于分析監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的變化規(guī)律及變化趨勢。圖中縱坐標(biāo)表示位移量，橫坐標(biāo)表示時(shí)間。由于偶然誤差的影響使監(jiān)控量測數(shù)據(jù)具有離散性，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)繪制的位移隨時(shí)間而變化的散點(diǎn)圖出現(xiàn)上下波動，很不規(guī)則，難以據(jù)此進(jìn)行分析，需應(yīng)用數(shù)學(xué)方法對監(jiān)控量測所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，找出位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，以判斷圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為優(yōu)化設(shè)計(jì)并指導(dǎo)施工提供科學(xué)依據(jù)。 由于現(xiàn)場開挖、支護(hù)的過程是連續(xù)、循環(huán)進(jìn)行的，所以信息反饋需及時(shí)，否則容易影響施工進(jìn)度或者把險(xiǎn)情漏掉造成嚴(yán)重后果，因此施工過程保證信息反饋傳遞渠道暢通，確保信息反饋的及時(shí)性及有效性。 監(jiān)控量測資料的分析處理是信息反饋的基本工作。首先對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)需進(jìn)行可靠性分析，排除儀器、讀數(shù)等操作過程中的誤差，剔除和識別各種粗大、偶然和系統(tǒng)性誤差，避免漏測和誤測，切實(shí)保證監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的可靠性和完整性；其次，要對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括各種物理量計(jì)算、圖標(biāo)制作，如物理量的時(shí)間速率曲線與空間分布圖的繪制等；最后是數(shù)據(jù)分析，分析通常采用比較法、作圖法和數(shù)值計(jì)算等，分析各監(jiān)控量測物理量值大小、變化規(guī)律、發(fā)展趨勢。，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，觀測后在現(xiàn)場及時(shí)計(jì)算、校核，如果有異常現(xiàn)象，需重新進(jìn)行觀測、校核，直至取得可靠數(shù)據(jù)。 每次觀測后立即對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、整理，打印相關(guān)監(jiān)控量測報(bào)表，并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制散點(diǎn)圖，在這些圖表中在對應(yīng)位置標(biāo)出相應(yīng)的施工工況，以便分析時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)的影響。 首先根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)繪制時(shí)間位移散點(diǎn)圖和距離位移散點(diǎn)圖。然后根據(jù)散點(diǎn)圖的數(shù)據(jù)分布狀況，選擇合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析，對最大值（最終值）進(jìn)行預(yù)測，并與控制基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，結(jié)合施工工況綜合分析圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。如果位移曲線正常，說明圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)，支護(hù)系統(tǒng)是有效、可靠的；如果位移 反常的急驟增長現(xiàn)象（出現(xiàn)了反彎點(diǎn)），表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，需立即采取相應(yīng)的工程措施。 時(shí)間位移曲線和距離位移曲線 對位移監(jiān)控量測結(jié)果進(jìn)行回歸分析，預(yù)測該測點(diǎn)可能出現(xiàn)的最終值及影響范圍，以評估結(jié)構(gòu)或建筑物的安全狀況，必要時(shí)據(jù)此優(yōu)化施工方法。常用的回歸函數(shù)有一下幾類：（1）位移歷時(shí)回歸分析一般采用如下模型： ①指數(shù)模型： ②對數(shù)模型： ③雙曲線模型：式中 U——變形值（或應(yīng)力值）；A,B——回歸系數(shù)；——測點(diǎn)的觀測時(shí)間（d）。（2）由于地下工程（隧道）開挖過程中地表縱向沉降、拱頂下沉及凈空變化等位移受開挖工作面的時(shí)空效應(yīng)的影響，多采用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸分析。多數(shù)情況下，單個(gè)曲線進(jìn)行回歸時(shí)不能全面反映沉降歷程，通常采用以拐點(diǎn)為對稱的兩條分段數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸分析。式中A,B——回歸參數(shù)； x——距開挖面的距離； S——距開挖面x處的地表沉降；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于地表縱向沉降回歸分析一般采用式（—6）；拱頂下沉、凈空變化一般采用式（—7）。對式（—7），理論上講，當(dāng)x較小時(shí)，S趨于0；若S不趨于0，需考慮監(jiān)控量測結(jié)果的可靠性。 （3）地表沉降橫向分布規(guī)律采用Peck公式：式中S（x）——距隧道中線x處的沉降值（mm） H——隧道埋深。 信息反饋有理論方法和經(jīng)驗(yàn)方法，目前仍以經(jīng)驗(yàn)方法為主，其主要目的是：（1）判定圍巖是否穩(wěn)定，支護(hù)措施是否安全，施工方法是否恰當(dāng)；（2）在保證安全的前提下，支護(hù)是否經(jīng)濟(jì)，必要時(shí)調(diào)整支護(hù)設(shè)計(jì)。 監(jiān)控量測反饋程序貫穿于整個(gè)施工全過程。 在施工過程中進(jìn)行監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析分為實(shí)時(shí)分析和階段分析，均以報(bào)告形式反饋。1 實(shí)時(shí)分析：每天根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，分析施工對結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的影響，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)采取措施；實(shí)時(shí)分析一般采用日報(bào)表形式。2 階段分析：經(jīng)過一段時(shí)間后，根據(jù)大量的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及相關(guān)資料等進(jìn)行綜合分析，總結(jié)施工對周圍底層影響的一般規(guī)律，指導(dǎo)下一階段施工。階段分析一般采用周報(bào)、月報(bào)形式，或根據(jù)工程施工需要不定期進(jìn)行，提出指導(dǎo)施工和優(yōu)化設(shè)計(jì)的建議。 監(jiān)控量測資料從一個(gè)側(cè)面反映了施工實(shí)際情況，是竣工文件中不可缺少的部分，可為其他類似隧道工程設(shè)計(jì)和施工提供類比依據(jù)，并為建成后運(yùn)營管理服務(wù)。因此，監(jiān)控量測設(shè)計(jì)（說明、布置圖）、監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則及批復(fù)、監(jiān)控量測結(jié)果及周（月）報(bào)、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)匯總表及觀察資料、監(jiān)控量測工作總結(jié)報(bào)告均納入竣工文件。