1 编制依据与技术标准
Ø 《公路工程地质勘察规范》（JTJ 064-98）；
Ø 《工程建设强制性条文（公路工程部分）》；
Ø 《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）；
Ø 《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）；
Ø 《公路工程技术标准》（JTJ 001-97）；
Ø 《公路勘测规范》（JTJ 061-99）；
Ø 《工程岩体试验方法标准》（JTJ062-91）；
Ø 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
Ø 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）。
2 工程概况
二广高速公路起自怀集横洞，经怀集、广宁、四会、大旺，接已建成的广三高速公路，全长约118公里。本项目是广州通往贺州乃至桂林的快速通道，同时同省道S260、S263及S264沟通，形成打通广东西部腹地、构筑广东大珠三角连通祖国大西南的主干线，是连通经济发达的"珠三角"和广西壮族自治区的重要通道。其实施对促进沿线经济发展、改善广东省西北部山区路网结构、完善广东省乃至国家高速公路网络、加强大珠三角与大西南的经济联系将起到重要作用。
二广高速公路共分为三段，四会至三水段起点里程GK0+150， 终点CK38+000；广宁至四会段起点里程AK38+000终点K80+900；怀集至广宁段起点里程K80+900，终点AK120+843.747。工程主线长119km。二广高速公路广宁至四会段、怀集至广宁段穿越广东省西北部山岭区，为双向六车道高速公路，设计车速为80Km/h。由于受地形、地质条件制约，全段设有多座隧道，其按双洞六车道高速公路标准设计的隧道，单洞净宽达16m。广宁至四会段多属于丘陵地貌，沿线多沿丘陵山坡或山脊展布。怀集至广宁段沿线及其两侧地貌以低山丘陵为主。地貌按成因分为堆积地貌、构造剥蚀丘陵地貌和构造侵蚀低山地貌3种单元。构造剥蚀丘陵分布最广，构造侵蚀低山地貌主要分布于公路选线的两侧外围，区域内的地表演示风化严重，地形侵蚀切割较强烈，地形相对起伏较大。隧道工程集中在这两段，共有隧道16座，其中分离式隧道11座，小净距隧道2座，双跨连拱式隧道3座，总长度18620单延米，围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩为主。
二广高速公路工程项目的隧道项目共设立两个监测项目部，广宁至四会段隧道监控为第一监测项目部，辖区为广宁至四会段范围，分离式及小净距隧道8座，本段的砂糖坑隧道为连拱隧道，划归第二监测项目部，见表1。最长隧道为大崛坑1号隧道右线1045m，下布隧道、马头塘1号隧道、石门隧道、文坑隧道等隧道围岩情况相对较好，地质条件较差隧道4座，分别为马头塘2号隧道、大崛坑1号隧道和大崛坑2号隧道，所处区域裂隙、破碎构造发育，岩性为变质砂岩、千枚岩、花岗岩、变质粉砂岩等，稳定性较差，隧道进出口浅埋段以残坡积土为主。
表1 二广高速公路广宁至四会段隧道一览表
编号
|
标段号
|
隧道名
|
布置方式
|
隧道长度(m)
|
隧道位置
|
1
|
10
|
下步隧道
|
小净距
|
左365
右420
|
ZK39+135～ZK39+500
|
2
|
11
|
马头塘隧道
|
分离式
|
左1035
右952
|
ZK42+905～ZK43+940
|
3
|
12
|
大崛坑1号隧道
|
分离式
|
左955
右1052
|
ZK45+105～ZK46+060
|
4
|
大崛坑2号隧道
|
分离式
|
左445
右282
|
ZK46+436～ZK46+881
|
5
|
13
|
砂糖坑隧道
|
连拱
|
200
|
K48+375～K48+575
|
6
|
15
|
西岸隧道
|
小净距
|
左285
右285
|
ZK53+430～ZK53+715
|
7
|
18
|
石门隧道
|
分离式
|
左768
右751
|
ZK69+320～ZK70+080
|
8
|
20
|
文坑隧道
|
分离式
|
左867
右920
|
ZK73+810～ZK74+677
|
9
|
21
|
凤坑隧道
|
分离式
|
左762
右795
|
ZK77+099～ZK77+861
|
合计
|
11039m(单洞)
|
|
|
|
|
3 隧道监控量测方案
3.1 监测目的
因隧道开挖断面大，结构受力复杂，对结构设计和施工都提出了很高的要求。现场监控量测是监视围岩稳定，判断支护、衬砌结构设计是否合理，施工方法是否正确的一种手段；也是保证隧道及地下工程新奥法安全施工、提高经济效益的重要条件；同时施工中可能有的工程变更提供科学依据。隧道监控量测的目的如下：
（1）通过施工和环境监测进行信息反馈及预测预报，优化施组织设计，指导现场施工，确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济、环境效益；
（2）掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用量测结果修改设计，指导施工，增加施工的安全可靠性及经济性合理性；
（3）及时预测和反馈，预见事故和险情，以便及时采取措施，防患于未然，保证指导施工顺利进行；
（4）验证支护结构型式、支护参数的合理性，评价支护结构、施工方法的合理性与其安全性，确定合理的支护时间；
（5）为修改优化设计提拱数据，为调整施工方法提供依据；
（6）积累量测数据，总结经验，为未开挖区段的设计和施工提供工程类比的依据。为节省工程投资，提高大断面公路隧道的设计和施工水平提供科学依据和技术保证。
3.2 监测项目部工作内容
隧道第三方监控量测项目部的主要工作如下：
（1）对必测项目按设计、规范及现场实际情况要求的频率按时量测。
（2）指导施工单位对选测项目传感器的埋设，按设计、规范及现场实际情况要求的频率按时量测。
（3）了解洞内围岩情况，核查施工单位绘制的地质图。
（4）按设计、规范及现场实际情况要求，对包括承包人量测数据在内的量测资料整理、分析，承包人提交的数据包括文字表格和监测项目部提供的电子表格，并完成原始数据的电子表格输入工作。
（5）每周向业主、监理提交现场监控量测及承包人监控量测分析成果，每月提交监控量测报告。
（6）量测值出现异常时，按预警管理等级规定向业主提供该隧道的警报和对策意见。
（7）提供业主要求提供的资料。
（8）提交隧道现场监控量测总结报告。
3.3 监测内容与断面数量
3.3.1 主要监测内容
以《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）为依据，参考以往工程经验确定监测项目，主要监测项目如表2所示。第三方监控项目部平行量测项目共7项，工程承包商量测项目共12项。
二广高速公路广宁至四会段有多座分离式及小净距隧道，为避免与工程承包商的日常监测工作重复，便于监控量测项目部集中技术和人员对数据进行分析处理和反馈。根据业主要求采取了工程承包商按施工图要求自主量测，监控量测项目部对其中的项目分类别进行平行量测和数据处理分析与反馈的方式。选取必测项目中的拱顶下沉量测、周边收敛量测及地表沉降观测作大范围的平行量测。对选测项目，根据围岩级别情况分为Ⅰ、Ⅱ两型，分别进行不同的量测项目。
表2 主要监测项目表
序号
|
项目名称
|
方法及工具
|
监测类别
|
1
|
拱顶下沉
|
精密水准仪、水准尺
|
必测
|
2
|
周边位移
|
收敛计
|
必测
|
3
|
地表下沉
|
全站仪、精密水准仪、水准尺
|
选测（承包商为必测项目）
|
4
|
围岩内部位移
|
多点位移计
|
选测
|
5
|
锚杆轴力
|
锚杆应力计
|
选测（承包商为必测项目）
|
6
|
喷射混凝土应力
|
混凝土应力计
|
选测
|
7
|
钢支撑内力
|
钢筋计
|
选测
|
（1）必测项目
必测项目是为了在设计施工中确保围岩稳定、判断支护结构工作状态、指导设计施工的经常性量测，包括围岩地质和支护描述、地表沉降观测、拱顶下沉量测、周边收敛量测。其量测方法简单，量测密度大，量测信息直观可靠，贯穿于整个施工过程中，对监视围岩稳定，指导设计和施工有巨大的作用，土建施工完成量测工作亦告结束。其布置根据每座隧道不同的地质条件、施工方法而变化，但不能少于《公路隧道施工规范》（JTJ042-94）的规定。这类量测施工单位按施工图要求自主量测，为全面了解围岩变形、支护结构状态、施工单位监控量测的工作质量，监测项目部对其中的拱顶下沉量测、周边收敛量测及浅埋地表下沉作大范围的平行量测。
本项目委托监测必测项目主要包含进行周边收敛、拱顶下沉和地表下沉，地表下沉按施工图设计每处观测其中1个典型断面；周边收敛、拱顶下沉监测断面总体布设原则如下：
Ⅴ级围岩段：每15～20m一个监测断面，与施工单位监测断面、测点布设相同，同步观测。
Ⅳ级围岩段：每20～40m一个监测断面，与施工单位监测断面、测点布设相同，同步观测。
Ⅲ级围岩段：每一衬砌段布置一个监测断面。
Ⅱ级围岩段：每单洞布置一个监测断面。
浅埋地表下沉观测仅对于地表浅埋段选取若干个断面进行平行观测。
（2）选测项目
包括围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、围岩与喷射混凝土间接触压力量测、喷射混凝土与二次衬砌间接触压力量测、喷射混凝土内应力量测、二次衬砌内应力量测、钢支撑内力量测、衬砌裂缝及表面应力量测。这类量测是必测项目的拓展和补充，对代表性的地段进行量测，以便更深入地掌握围岩稳定状态与支护效果，对未开挖地段提供参考信息，指导未来设计和施工。选择项目安装埋设比较麻烦，量测项目较多、时间长、费用较大，但工程竣工后还可以进行长期观测。根据本工程的具体情况，采用较少的量测项目、较大量量测断面的原则，全面了解支护效果，正确指导设计施工。施工单位按施工图要求自主量测，监控量测项目部选择主要项目平行量测。
为全面验证支护效果，更好地指导设计、施工，在各围岩均布设不同密度的选测断面。在保证隧道结构和施工安全的同时，从控制监控量测成本出发，将选测断面分为Ⅰ型和Ⅱ型监测断面。
Ⅰ型选测断面适用于隧道Ⅳ、Ⅴ围岩地段的每个衬砌类型段布设，选测断面均布置在选定的必测断面上，左右洞地质情况基本相同，仅布单洞进行平行量测。量测内容包括：围岩内部位移、锚杆轴力、喷射混凝土应力、钢支撑内力4项。
作为I型监测断面的补充，断面布置同I型监测断面，Ⅱ型选测断面适用于隧道洞身Ⅱ、Ⅲ级围岩普通支护衬砌地段。量测内容包括：围岩内部位移、喷射混凝土应力量测2项。
监控量测项目部除进行平行量测工作，兼有对工程承包商监测数据进行审核，并进行整理分析的工作。
