⑵仰拱沉降

l   监测内容：

监测内容包括洞口地表情况、地表沉降的观察。

l   基点布设：根据隧道施工状况选择隧道地表下沉量测断面，每个断面各布置7～11个地表下沉量测点。测点布设：

在测点位置挖长、宽、深均为200mm的坑，然后放入地表测点预埋件（自制），测点一般采用φ20～30mm、@200～300mm的平圆头钢筋制成，测点四周用砼填实，待砼固结后即可量测。

l   量测：

用高精度全站仪进行观测。要求：a）观测应在仪器检验合格后方可进行，且避免在测站和标尺有振动时进行；b）尽量选择在每一天同一时间内进行观测。观测坚持四固定原则，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，且应每隔30天用精密水准测量的方法进行基点与水准点的联测，其误差不得超过±0.5nmm（n为测站数）。

l     数据简要分析：

可绘制时间-位移与距离－位移图，曲线正常则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，说明地表下沉出现点骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。与拱顶下沉对比，间接反映隧道的稳定及隧道拱部以上围岩的运动状况。

⑶量测围岩压力（包括围岩与初支之间、初支与二衬之间）

压力盒布设在围岩与初衬之间，即测得围岩压力；压力盒布设在初衬与二衬之间，即测得两层支护间压力。

测点布设：

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、边墙仰拱等），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，当测围岩施加给喷砼层的径向压力时，先用水泥砂浆或石膏把压力盒固定在岩面上，再谨慎施作喷砼层，不要使喷砼与压力盒之间有间隙，保证围岩与压力盒受压面贴紧。

⑷钢支撑内力

每环格栅钢拱架布设钢筋计，分别沿钢架的内外边缘成对布设。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，然后将钢拱架由工人搬至洞内立好，计下钢筋计型号，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。

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。

对于型钢钢拱架，用钢表面应变计或钢筋应力计，其他与格栅钢拱架的钢筋计量测法相同。

⑸衬砌应力量测

在衬砌的内外层钢筋中成对布设。安装前，在主筋待测部位并联焊接钢弦式应力计，在焊接过程中注意对应力计淋水降温，计下应力计型号，并将应力计编号，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。

根据应力计的频率－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。

⑹地质超前预报

A、隧道地质超前预报工作原理

隧道地质超前预报的工作原理是利用在隧道围岩内以排列方式激发弹性波，弹性波在向三维空间传播的过程中，遇到声阻抗界面，即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带、煤层采空区等，会产生弹性波的反射现象，这种反射回波被隧道围岩内的检波装置接收下来，通过数据处理，从中拾取掌子面前方的反射波信息，达到预报界面位置和规模的目的。在隧道地质预报的采集工作中，同时采集三个分量的地震波，即隧道围岩的纵波Vp、横波Vsh和横波Vsv，构造或岩溶发育带内若充水，依据水有利于纵波传播而不利于横波传播的道理，则会造成纵、横波反射能量方面的差异，采集弹性波的这种信息则可据此作出构造带是否充水的结论。

B、仪器设备

隧道地质超前预报采用TGP12地质超前预报仪，该仪器能够预测隧道围岩中对掌子面前方100～200米范围内的岩性变化、断层、破碎带、岩溶发育带以及它们的产状、规模和前方岩层的含水特性作出预测预报。

图7  TGP12隧道地质超前预报仪

C、现场采集技术

隧道地质超前预报工作，一般在隧道开挖进尺50米—60米以后进行。为了尽量减少 对隧道施工的干扰，预先在隧道洞壁钻孔，孔深为2米。接收孔孔径为50mm，激发孔孔径为40mm～50mm。激发孔布置等间距排列，孔间距离一般1.5米～2.0米，视隧道围岩而定，围岩速度高则孔距选择大一些，围岩速度低，孔距选择小些。接收孔与最近激发孔的距离一般为20米，该距离与预报距离有关，该距离长则预报距离长，该距离短则预报距离短。

① 接收系统

TGP12隧道地质超前预报仪的接收系统，可以根据需要选择道数，接收系统的布置应通过试验确定。

接收孔的布置方式见下图：

一般条件下采用接收1和接收2两个检波器接收的方式，检波器为X、Y、Z三个分量，三个分量有利于纵波（P波）、横波（Sh波）和横波（Sv波）的接收，有利于预报工作中的多参数利用。

② 激发系统

激发采用炸药激震，炸药由电雷管引爆（不用火雷管等其它雷管，避免延迟对预报造成影响）。

③ 采集系统

采集系统包括接收、激发、以及仪器站工作的完整过程。在接收与激发工作准备完毕后，在仪器上输入采集参数。由于TGP12隧道地质超前预报仪的放大器为瞬时浮点放大器，仪器采集时不需要设计旋钮调节。采样率决定信号的分辨程度，采样率小对信号的分辨能力强。采样点数决定信号的采集长度，仪器设计采样点数的调节为滚动方式，有：1024点、2048点、4096点和8192点四档，现场采集操作利用仪器界面上的水平箭头来实现选择。