现场监控量测是“新奥法原理”施工的三大要素之一，是复合式衬砌设计、施工的核心技术。五道梁隧道按新奥法设计施工，施工中加强监控量测对准确判定围岩的安全状态、合理确定二次衬砌的施作时机非常重要。同时通过监测数据的反馈分析，可验证施工设计的科学性和合理性，以及施工方法、支护方案的可行性，以便及时、准确地调整支护参数，修正施工方法及施工程序，确保施工安全。
建立监控量测体系，制定施工监测管理流程如下：
根据五道梁隧道不良地质、特殊地质情况以及现场实际情况，特制定本方案。
一、监控量测组织机构。
本段隧道监控量测工作总体由项目技术负责人负责，下设精测队具体负责实施，工点技术负责人管理监督各自管段监控量测工作的实施。下设隧道施工监控量测组，工点技术负责人管理，具体由监控量测小组负责现场操作和资料整理与分析，监控量测小组由隧道工程师任组长，其他人员由各工区抽调测量队人员组建。
1）人员配备：每个工点配1名隧道工程师，1名测量工程师，2名监测员。
2）责任分工。
总体负责：张印来。
精测队技术负责人： 范博丰。
监督实施：工点技术负责人： 许伟舟、肖海、靳春景。
数据分析：隧道工程师：张程。
数据整理：测量工程师：苌松涛。
现场监控量测：监控量测小组。
监控量测小组在隧道开工前按照施工规范及设计文件在隧道内外进行布点，严格按要求频率量测监控，收集量测数据，由测量工程师进行数据整理，上报隧道工程师进行数据分析、总结，并把分析结果上报精测队技术负责人。正常情况7天一汇报。如发现围岩变形超过正常范围，要立即向精测队技术负责人和项目总工报告，同时向业主、设计及监理单位报告。
3）监测仪器及设备：地质罗盘，水准仪，塔尺、全站仪。
二、施工监控量测的目的。
隧道施工量测应建立在光面爆破满足技术规范要求和初期支护按设计文件施作到位的前提下进行。通过施工中加强监控量测对准确判定围岩的安全状态、合理确定二次衬砌的施作时机非常重要。同时通过监测数据的反馈分析，可验证施工设计的科学性和合理性，以及施工方法、支护方案的可行性，以便及时、准确地调整支护参数，修正施工方法及施工程序，确保施工安全。
三、施工现场监控项目和主要内容。
隧道现场监控项目及内容见下表：
隧道现场监控项目及内容表。
四、测试要点。
1）洞内观察。
开挖工作面的观察，在每个开挖面进行，特别是在软弱围岩条件下，开挖后应立即进行地质调查，并绘制出地质素描图。若遇特殊不稳定情况时，应派专人进行不间断的观测。
1）对开挖后没有支护的围岩的观测。
节理裂隙发育程度及其方向。
开挖后工作面的稳定状态，顶板有无坍塌现象。
涌水情况：涌水的位置、涌水量、水压等。
是否有底板缝隆起现象。
2）对开挖后已支护地段围岩动态的观测：
是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象。
喷混凝土是否发生裂隙和剥离或剪切破坏。
钢拱架有无被压变形情况。
锚杆注浆和喷混凝土，施工质量是否符合规定的要求。
2）洞外观察。
对开挖前后地表面是否下沉。
五、测点布置和量测方法。
测点安装保证在开挖后12小时内和下一环开挖前读数。监控量测点保证牢固可靠，易于识别并妥善保护，当量测值频率变化不大时，适当降低量测频率；各项监控测量作业均持续到变形基本稳定2～3周。
1）周边水平位移、净空量测。
1）测点布置：开挖后12小时内，风钻打眼，用1：1砂浆填满再插入测点固定杆，尽量使同一极限两测点的固定方向在同一直线上。
台阶法开挖点位布置在隧道起拱线上下1.0米处，左右两侧对称布置测量点，量测断面间距根据围岩级别确定，开挖后按要求迅速安装测点并编号，初始读数在开挖8h内且在下一循环开挖前读取，最迟不超过12h，测点应牢固可靠，易于识别并妥为保护，做好相应记录和台帐，并按时汇报。
在隧道每个量测断面一般布置二条净空水平收敛量测线。
2）量测方法：采用全站仪监测。量测精度：在位移量比较小的情况下，一般为0.1mm，在变位比较大的情况下为1mm。
2）拱顶下沉量测。
1）测点布置：拱顶下沉量测测点和地表下沉量测断面相应里程处，即进出口浅埋段每5～10m、中间按要求布设量测断面。隧底隆起观测点布设在仰拱中心，与拱顶下沉观测点在同一量测断面上。
2）测量方法：采用全站仪监测拱顶下沉，精度可达0.5～1mm。
3）地表下沉量测。
地表下沉量测一般布置在4～6b（b为洞室宽）范围，中线附近密些，外侧渐。在埋设点挖长、宽、高均为200mm的坑，然后放入沉陷测点，测点一般采用ф20～30mm，长200～300mm圆头钢筋制成。测点四周用混凝土填实。
在开挖线影响范围以外设置水平基点2～3个。进出口浅埋段纵向5～10米，横断面方向在隧道中心及两侧间距2～5米布置7～11个测点。地表下沉量测采用水准仪观测，在衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。
如下图所示：
4）量测断面间距。
根据《铁路隧道监控量测技术规程》（tb-10121-2007）、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知(铁建设【2010】120号)》及设计要求，净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等确定，一般ⅴ级围岩地段5m，ⅳ级围岩10m，ⅲ级围岩30～50m，ⅱ级围岩视具体情况确定间距。
为掌握各级围岩位移变化规律，在各级围岩起始地段增设量测断面。在洞口及浅进段可根据现场实际情况适当增加监控量测断面。
5）监控量测方法与要求。
监控量测方法与要求见下表：
六、无尺渐测现场应用。
1)监测系统及测点布设。
监测系统采用徕卡tcr1201 + 方形十字反射片(边长2cm) 组成现场观测系统，测点由锚杆与3mm的钢板（5cm×5cm）组成，待掌子面开挖完毕后，将钢板焊接在锚杆上，反光片贴在钢板上。其他施工过程中应保护反射片不被破坏，以确保量测精度。全断面开挖每一断面布设测点三个，位于隧道拱顶与两侧拱腰位置。
台阶法开挖每台阶一条测线，拱顶一个测点。
2)观测方法。
采用自由测站法进行洞室变形观测。量测时，先将仪器架设至任意与测点通视位置，然后设定仪器参数。每测站由全站仪自动观测6 测回。
为减小测试误差，可对同一断面进行左右测站测试。由全站仪自动将数据记录在仪器自带的pc 卡上，待全部断面测试完毕，用专用软件将全站仪内数据传输至电脑内，由处理程序将现场数据进行处理。经计算得出测点间测线长度，本次量测测线长度与上次测测线长度相比较即可得本次收敛值和累计收敛值。
具体施做步骤见图1观测流程图。
图1观测流程图。
七、量测频率及稳定性判别。
1）量测频率：
1）洞内观测分为开挖工作面观测和初期支护状态观测两部分。开挖观测应在每次开挖后进行，地质情况基本稳定无变化时，可每天进行一次。对初期支护的观测也应每天至少进行一次。
观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的支护状况。
2）洞外观察包括边仰坡稳定，地表水渗透等观察。
3）净空水平收敛和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表1.实际量测频率从表1中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个频率。
拱顶下沉和净空变化监控量测频率表1
注：b为隧道开挖宽度。
量测数量的处理与反馈：根据量测数据及时绘制拱脚水平相对净空变化、拱顶相对下沉和地表下沉的时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图。
对初期支护时态曲线进行回归分析，选择与实测数据拟合性好的函数进行回归，**可能出现的最大位移。
2）根据量测结果按下列要求进行隧道稳定性综合判别：
1）实测最大位移值或最大位移值不大于下表所列极限相对位移值的2/3，可认为初期支护达到基本稳定。
隧道初期支护极限相对位移（％）
2）根据位移变化速度，当拱脚水平相对净空变化速度大于10～20mm/d时，表明围岩处于急剧变形状态；当变化速度小于0.2mm/d时，可认为围岩达到基本稳定。
以上判别准则不适用于浅埋及特浅埋地段。浅埋地段加强初期支护的强度和刚度，严格控制变形发展。
3）当时间-位移曲线出现反弯点时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时增加量测频率、密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。
4）隧道周边任意点的相对位移值或回归分析推算的总相对位移值均小于允许相对位移表所列数值。当位移率无明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值，或喷层表面出现明显裂缝时，立即采取补强措施。并调整原支护设计参数或开挖方法。
5）二次衬砌施做在满足下列要求时进行：
各测试项目的位移速率明显收敛、围岩基本稳定；
已产生的各项位移已达到预计总位移量的80%～90%。
周边位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d。
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