下穿高铁隧道施工时对相交既有隧道安全监测方法

摘要

本发明公开了下穿高铁隧道施工时对相交既有隧道安全监测方法，在下穿高铁隧道施工时，对相交既有隧道进行裂缝开裂监测、对相交既有隧道进行结构物下沉观测、以及对相交既有隧道进行爆破震动监测。在待开挖隧道施工过程中对相交既有隧道进行安全监测，以及时获取可以反映既有隧道围岩整体稳定性的有用信息，为待开挖隧道安全施工提供依据和参考，保证待开挖隧道安全施工、以及在待开挖隧道施工时既有隧道的安全。

说明书

技术领域

本发明属于高铁隧道施工监控技术领域，具体涉及下穿高铁隧道施工时对相交既有隧道安全监测方法。

背景技术

在隧道开挖工程中，时有遇到隧道开挖山体中早已存在已开挖好的隧道，即待开挖隧道需与既有隧道相交，仅是两者在竖直方向上存在高度差，那么在待开挖隧道开挖施工时，势必对既有隧道安全产生影响，如果忽视该影响，严重者会出现安全事故。二十世纪六十年代初，由L.V拉布采维茨正式命名的新奥法在隧道开挖中应用并快速的发展。作为新奥法必不可少的重要组成部分，监控量测也获得了快速的发展。自上个世纪八十年代，我国也开始逐步采用新奥法施工，并且经历近三十年的发展，已经形成了一整套的信息化施工技术。信息化施工的关键是进行现场监测，它可以解决隧道及地下建筑从局部到整体的力学、设计和施工的问题。因此，在待开挖隧道施工过程中，需要及时获取可以反映既有隧道围岩整体稳定性的有用信息，为隧道施工提供依据、提供参考。如此方能有效保证待开挖隧道施工和既有隧道的安全。然而现有技术还没有一种能够全面监测反应既有隧道围岩整体稳定性的方法，从而增加了待开挖隧道施工的难度和风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供下穿高铁隧道施工时对相交既有隧道安全监测方法，在待开挖隧道施工过程中对相交既有隧道进行安全监测，以及时获取可以反映既有隧道围岩整体稳定性的有用信息，为待开挖隧道安全施工提供依据和参考，保证待开挖隧道安全施工、以及在待开挖隧道施工时既有隧道的安全。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

下穿高铁隧道施工时对相交既有隧道安全监测方法，在下穿高铁隧道施工时，对相交既有隧道进行裂缝开裂监测、对相交既有隧道进行结构物下沉观测、以及对相交既有隧道进行爆破震动监测。

进一步地，对相交既有隧道进行裂缝开裂监测时，对相交既有隧道进行裂缝开裂调查，调查内容包括裂缝位置、裂缝形态、裂缝分布特征、裂缝宽度、裂缝长度、裂缝深度、裂缝走向、裂缝数量、裂缝发生及开展的时间过程、裂缝是否稳定、裂缝内是否有渗出物、裂缝周围混凝土表观质量。

进一步地，在对裂缝长度、宽度调查时：用皮卷尺测量裂缝位置，从洞口起算，以桩号进行标注记录，对于不同调查面，从隧道同一个洞口开始测量调查；调查裂缝在隧道结构上分布的位置，即裂缝是位于隧道拱部或边墙部位、或者是裂缝延伸于隧道拱部和边墙；调查裂缝倾角，测量裂缝起始端和终端的连线与起拱线或墙底线的夹角；用钢卷尺测量裂缝起始端到终端的距离，当拱部裂缝穿越起拱线，边墙裂缝穿越墙底线时，则分别以裂缝与起拱线或墙底线的交点为终端；用裂缝测宽仪、游标卡尺或裂缝计测量裂缝宽度。

进一步地，在对裂缝深度调查时，采用BJCS-1型混凝土裂缝测深仪进行检测调查。

进一步地，对相交既有隧道进行裂缝开裂监测时，需要在下穿高铁隧道开挖施工前、开挖施工时、以及二次衬砌施作完毕这三个阶段进行相交既有隧道裂缝开裂监测，并且每个阶段的监测频次为每七天一次。

进一步地，在下穿高铁隧道施工之前，需先对相交既有隧道进行裂缝开裂调查以形成相交既有隧道初始裂缝数据，为下穿高铁隧道施工时的相交既有隧道裂缝开裂监测提供对比初始值；

裂缝开裂调查内容包括裂缝位置、裂缝形态、裂缝分布特征、裂缝宽度、裂缝长度、裂缝深度、裂缝走向、裂缝数量、裂缝发生及开展的时间过程、裂缝是否稳定、裂缝内是否有渗出物、裂缝周围混凝土表观质量，并且对需要进行观测的裂缝统一编号。

进一步地，对相交既有隧道进行结构物下沉观测时，采用全站仪非接触隧道变形量测方法测算相交既有隧道的沉降值；

建立全站仪自由设站坐标系的基准点布置在隧道开挖影响范围外的稳定区域以保证基准点稳固不动，相交既有隧道设立两个基准点；

在对相交既有隧道进行结构物下沉观测时，须同时对其内铁轨进行下沉观测，在相交既有隧道长度方向每隔10m设置一个观测监控断面，每个观测监控断面布置4个测点，4个测点分布于两侧拱脚和两条铁轨处。

进一步地，对相交既有隧道进行结构物下沉观测时，需要在下穿高铁隧道开挖施工前、开挖施工时、以及二次衬砌施作完毕这三个阶段进行相交既有隧道结构物下沉观测监测，并且每个阶段的观测监测频次为每七天一次。

进一步地，对相交既有隧道进行爆破震动监测时，采用NUBOX-6016爆破监测仪进行监测，并且在相交监控段布置三个监测点，三个监测点均布于相交既有隧道拱脚线上、或者是相交既有隧道中线上。

进一步地，对相交既有隧道进行爆破震动监测时，需要在下穿高铁隧道开挖施工前、开挖施工时、以及二次衬砌施作完毕这三个阶段进行相交既有隧道爆破震动监测，并且每个阶段的监测频次为每七天一次。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明在待开挖隧道施工过程中对相交既有隧道进行安全监测，以及时获取可以反映既有隧道围岩整体稳定性的有用信息，为待开挖隧道安全施工提供依据和参考，从而保证待开挖隧道安全施工、以及在待开挖隧道施工时既有隧道的安全，其不仅能有效保证待开挖隧道施工进度，还能有效规避因既有隧道受到安全影响而采取措施所增加的施工成本。

附图说明

图1为本发明3号隧道与贵广、长昆铁路隧道交叉关系分布示意图。

图2为本发明采用全站仪监测隧道沉降位移原理示意图。

图3为本发明大沣1号隧道沉降位移测点横断面布置示意图。

图4为本发明大沣1号隧道沉降位移测点平面布置示意图。

图5为本发明当面山隧道沉降位移测点横断面布置示意图。

图6为本发明当面山隧道沉降位移测点平面布置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-6所示，本发明提供的下穿高铁隧道施工时对相交既有隧道安全监测方法，在下穿高铁隧道施工时，对相交既有隧道进行裂缝开裂监测、对相交既有隧道进行结构物下沉观测、以及对相交既有隧道进行爆破震动监测。

本发明对相交既有隧道进行裂缝开裂监测时，对相交既有隧道进行裂缝开裂调查，调查内容包括裂缝位置、裂缝形态、裂缝分布特征、裂缝宽度、裂缝长度、裂缝深度、裂缝走向、裂缝数量、裂缝发生及开展的时间过程、裂缝是否稳定、裂缝内是否有渗出物、裂缝周围混凝土表观质量。在对裂缝长度、宽度调查时：用皮卷尺测量裂缝位置，从洞口起算，以桩号进行标注记录，对于不同调查面，从隧道同一个洞口开始测量调查；调查裂缝在隧道结构上分布的位置，即裂缝是位于隧道拱部或边墙部位、或者是裂缝延伸于隧道拱部和边墙；调查裂缝倾角，测量裂缝起始端和终端的连线与起拱线或墙底线的夹角；用钢卷尺测量裂缝起始端到终端的距离，当拱部裂缝穿越起拱线，边墙裂缝穿越墙底线时，则分别以裂缝与起拱线或墙底线的交点为终端；用裂缝测宽仪、游标卡尺或裂缝计测量裂缝宽度。在对裂缝深度调查时，采用BJCS-1型混凝土裂缝测深仪进行检测调查。对相交既有隧道进行裂缝开裂监测时，需要在下穿高铁隧道开挖施工前、开挖施工时、以及二次衬砌施作完毕这三个阶段进行相交既有隧道裂缝开裂监测，并且每个阶段的监测频次为每七天一次。

本发明在下穿高铁隧道施工之前，需先对相交既有隧道进行裂缝开裂调查以形成相交既有隧道初始裂缝数据，为下穿高铁隧道施工时的相交既有隧道裂缝开裂监测提供对比初始值；裂缝开裂调查内容包括裂缝位置、裂缝形态、裂缝分布特征、裂缝宽度、裂缝长度、裂缝深度、裂缝走向、裂缝数量、裂缝发生及开展的时间过程、裂缝是否稳定、裂缝内是否有渗出物、裂缝周围混凝土表观质量，并且对需要进行观测的裂缝统一编号。

本发明对相交既有隧道进行结构物下沉观测时，采用全站仪非接触隧道变形量测方法测算相交既有隧道的沉降值；建立全站仪自由设站坐标系的基准点布置在隧道开挖影响范围外的稳定区域以保证基准点稳固不动，相交既有隧道设立两个基准点；在对相交既有隧道进行结构物下沉观测时，须同时对其内铁轨进行下沉观测，在相交既有隧道长度方向每隔10m设置一个观测监控断面，每个观测监控断面布置4个测点，4个测点分布于两侧拱脚和两条铁轨处。对相交既有隧道进行结构物下沉观测时，需要在下穿高铁隧道开挖施工前、开挖施工时、以及二次衬砌施作完毕这三个阶段进行相交既有隧道结构物下沉观测监测，并且每个阶段的观测监测频次为每七天一次。

本发明对相交既有隧道进行爆破震动监测时，采用NUBOX-6016爆破监测仪进行监测，并且在相交监控段布置三个监测点，三个监测点均布于相交既有隧道拱脚线上、或者是相交既有隧道中线上。对相交既有隧道进行爆破震动监测时，需要在下穿高铁隧道开挖施工前、开挖施工时、以及二次衬砌施作完毕这三个阶段进行相交既有隧道爆破震动监测，并且每个阶段的监测频次为每七天一次。

为了使本技术领域技术人员能够更进一步理解本申请技术方案。现以贵阳市1.5环3号隧道施工作为实例进行阐述。

贵阳市1.5环3号隧道为下穿高铁隧道，下穿段埋深仅18.1m，施工风险较大。

黔春大道至火车北站联络线是连接1.5环黔春大道与火车北站的重要通道，联络线3号隧道下穿在建贵广铁路大沣1号隧道、长昆铁路当面山隧道，西北面与北站贯通，东南面与黔春大道主线连接。黔春大道至火车北站联络线3号隧道为双向六车道分离式独立双洞隧道。

3号隧道下穿贵广和长昆铁路影响段施工图设计范围为：

左隧ZK0+460～+960，长500m；

右隧YK0+380～+900，长520m。

本段设置人行横通道、车行横通道各一处。号隧道进出口前期均不具备开工作业条件，为确保下穿高铁运营线隧道的顺利开展和同步实现贵广铁路联调联试的工期目标，采取在左隧洞身ZK0+595.289右侧设置施工横洞，从侧向进入主洞施工，横洞长约199m。

联络线3号隧道施工过程中容易对贵广铁路大沣1号隧道、长昆铁路当面山隧道造成一定影响，对贵广铁路大沣1号隧道、长昆铁路当面山隧道如何进行全面、系统的监控量测，是保证施工安全顺利进行，保障既有隧道结构物不受到破坏的关键。

对既有高速铁路贵广大沣1号隧道和长昆当面山隧道进行裂缝开裂监测、轨道沉降观测和爆破震动监测，及时获取有用信息，了解隧道开挖的动态，达到安全快速施工的目的。

既有隧道裂缝开裂监测技术、轨道沉降观测技术和爆破震动监控量测技术。市政双线三车道隧道，下穿既有高速铁路隧道施工，在全国或者在全球同行业内均没有在先案例，高速铁路隧道对隧道结构和轨枕、钢轨沉降要求特别高，且该市政隧道与高速铁路隧道净空高差最低处仅有18.1m。这就要求该市政隧道在开挖支护以及衬砌过程中对围岩扰动的震动频率安全允许规定值不大于1.5cm/s。

联络线3号隧道下穿贵广和长昆铁路影响段范围为：左隧ZK0+610～+780，长170m；右隧YK0+530～+720，长190m。本段设置人行横通道、车行横通道各一处。联络线3号隧道与贵广铁路大沣1号隧道、长昆铁路当面山隧道交叉关系见表1。

表1 3号隧道与贵广、长昆铁路隧道交叉关系表

贵广铁路大沣1号隧道、长昆铁路当面山隧道主体结构均已完工，其中贵广铁路大沣1号隧道铁路轨道铺设完毕，进入试车阶段。长昆铁路当面山隧道二次衬砌已经完工。联络线3号隧道施工过程中容易对大沣1号隧道、当面山隧道造成一定影响，为保证施工的安全顺利进行，确保已建隧道结构物不受到施工破坏，在联络线3号隧道施工过程中，对贵广铁路大沣1号隧道、长昆铁路当面山隧道进行全面、系统的监控量测。联络线3号隧道、贵广铁路大沣1号隧道和长昆铁路当面山隧道分布如图1所示。

根据岩体力学地下洞室开挖引起的围岩分布应力范围为三倍洞径，贵广铁路大沣1号隧道与联络线3号隧道左右洞分别相交于D1K3+490、D1K3+425，长昆铁路当面山隧道与联络线3号隧道左右洞分别相交于D2K707+892、D2K707+851，根据隧道开挖影响范围为3倍洞径，大沣1号隧道、当面山隧道影响范围均增加50米，在联络线3号隧道施工过程中，对大沣1号隧道、当面山隧道监控范围见表2。

表2大沣1号隧道、当面山隧道的监控范围表

大沣1号隧道和当面山隧道属于铁路隧道，两条隧道均已基本完成施工，其中大沣1号隧道铁轨已铺设完毕，进入试车阶段，考虑到两条隧道的具体实际情况，大沣1号隧道和当面山隧道的监控内容见表3。

表3大沣1号隧道、当面山隧道的监控内容表

一、裂缝监测

由于联络线开挖过程中各种因素会对已建隧道造成影响，尤其是爆破振动以及结构物沉降对隧道裂缝影响较大。在联络线3号线隧道开挖过程中，必须做好已建隧道裂缝的监测工作。联络线3号隧道施工之前，对大沣1号隧道和当面山隧道洞身裂缝进行调查，裂缝调查内容主要包括裂缝的位置、形态、分布特征、宽度、长度、深度、走向、数量、裂缝发生及开展的时间过程、是否稳定、裂缝内是否有渗出物、裂缝周围混凝土表观质量情况等等。裂缝的位置、数量、走向一般来用照片和绘制裂缝展开图等形式记录。长度用直尺、卷尺，裂缝仪进行测量。对需要观测的裂缝应统一进行编号。调查之后，形成已建隧道初始裂缝报告，为以后的裂缝检测提供对比初始值。

(1)裂缝长度、宽度调查方法

位置：用皮卷尺测量，从洞口起算，以桩号来计。对于不同的调查面，从隧道同一个洞口开始(衬砌边墙每十米都标有里程桩号，依照桩号调查裂缝)。

部位：指裂缝在隧道结构上分布的位置，分拱部、边墙2个部位。其中拱、墙均为衬砌裂缝，较长裂缝可能由边墙延伸至拱部。

倾角：裂缝起始端和终端的连线与起拱线或墙底线的夹角，拱墙部裂缝穿越起拱线，边墙裂缝穿越墙底线时，则分别以裂缝与起拱线或墙底线的交点为终端。

长度：用钢卷尺测量，裂缝起始端到终端的距离，当拱部裂缝穿越起拱线，边墙裂缝穿越墙底线时，则分别以裂缝与起拱线或墙底线的交点为终端。

宽度：用裂缝测宽仪、游标卡尺和裂缝计测量，裂缝宽度系指裂缝最宽处的宽度，用实测宽度表示。

在衬砌开裂处，设置裂缝监测点。

裂缝宽度量测：用游标卡尺或裂缝计测量，裂缝宽度系指最宽处的宽度，可用实测宽度表示。

对于裂缝发展较多、较密集的地方，可以进行素描和拍照，并在现场调查表格中标注该处的素描编号和照片编号。

(2)裂缝深度调查方法

裂缝深度采用BJCS-1型混凝土裂缝测深仪进行检测。该仪器可用于桥梁、隧道、建筑等混凝土裂缝深度的精确检测。

1)工作原理：当声波在混凝土传播穿过裂缝时，在裂缝端点产生衍射，其衍射角与裂缝深度具有一定的几何关系，自动计算裂缝深度的快速测量。

2)主要技术指标：

测深范围：10mm～500mm

检测误差：≤±5％

工作温度：-20℃～+50℃

环境湿度：<85％

(3)裂缝变形观测精度要求

裂缝观测中，裂缝宽度数据应量至0.1mm，每次观测应绘出裂缝的位置、形态和尺寸，注明日期。

(4)观测频次及时段的控制

大沣1号隧道和当面山隧道裂缝的变化情况与联络线3号隧道施工进度有很大的关联。根据岩体力学开挖洞室影响范围，确定监控时段和频率。大沣1号隧道和当面山隧道的具体监控时段和监控频率见表4。

表4既有隧道裂缝监控时段和监控频率表

预计监测技术人员每次进入大沣1号隧道和当面山隧道进行作业的时间长度为1.5小时～2小时以内。

二、沉降观测

大沣1号隧道和当面山隧道均已完成隧道主体结构施工，其中大沣1号隧道铁轨铺设完毕，隧道已经通高压电，进入试车阶段，给大沣1号隧道监控量测带来了难度。结合大沣1号隧道和当面山隧道工程实际情况，采用全站仪非接触隧道变形量测方法测量两条隧道的沉降值。

采用全站仪非接触隧道变形量测方法测量两条隧道的沉降值，具有以下优点：(1)、未知点高程数据的采集，可以快速和直接地从全站仪读数窗中获取，并同时存贮于仪器内，尔后下载至机算机进行处理；(2)、不需架设棱镜，且可较自由的选择测站点；(3)、洞内逗留时间短，可快速完成数据采集工作；(4)、劳动强度较低，配备人员少。

1、仪器

全站仪应选择适合隧道变形观测且具有膜片反射功能的仪器。要求测量精度测角为2″以内，测距精度为±(2mm+2×10-6)以内；反光膜采用50mm×50mm规格的膜片。选择聚光效果好的强光手电作为照明工具。

2、测量原理

全站仪具有自动精密测距和测角的能力，一台全站仪，采用极坐标测量的方法就可以获得被测点的三维坐标。由两个已知坐标的点作为后视点，首先求得测站点的坐标，然后通过测站点坐标测算出前视测点的坐标；整个过程中，测站点的坐标仅起传递作用，从而每次测量时，测站点的位置可以是随意的(但每次位置应大致相同)，即通常说“自由测站”。观测原理如下：

如图2所示，A、B为基准点，测点1、2为待测点，A′、B′、1′、2′分别为上述各点在通过仪器中心P点的水平面上的投影。SA、SB、S1、S2为测得的斜距，DA、DB、D1、D2为算出的水平距离，VA、VB、V1、V2为测得的竖直角，还有测得水平角PB′、P1′、P2′方向与PA′方向的水平夹角分别为aB、a1、a2等。A′、B′的坐标已知，设分别为XA、YA、XB、YB从而有：

则A′P边的方位角为：

α

测站点P的坐标为：

1、2点的坐标分别为：

测站点P的高程通过A、B点高程反算：

若设1点为一个观测点，则其高程为：

H

通过以上公式，可以测设各点高程，同理，以后各期观测测算出各测点的三维坐标，将各期各测点的三维坐标与第一次测量的三维坐标进行比较，测得各期各点的三维位移矢量。取其垂直位移数据，用于隧道结构物下沉量测。

3、基准点布置

建立全站仪自由设站坐标系的基准点要稳固不动，大沣1号隧道和当面山隧道各建立两个基准点。基准点布置在隧道开挖影响范围外的稳定区域，要求能在整个隧道施工期间保持基点的稳定。大沣1号隧道和当面山隧道各布置两个基准点。

4、测点布置

大沣1号隧道铁轨已经铺设完毕，进入试车阶段，在对隧道结构物监控的同时，对监控段的铁轨同时进行监控。大沣1号隧道监控里程D1K3+375～D1K3+540，总计165m，在整个监控段内，纵向每隔10m设置一个监控断面。在大沣1号隧道每个监控断面布置4个测点，分别为两侧拱脚，两条铁轨。如图3所示为大沣1号隧道沉降位移测点横断面布置示意图，如图4所示为大沣1号隧道沉降位移测点平面布置示意图。

当面山隧道已经完成二次衬砌施工，铁轨铺设工作还未进行，当面山隧道只监控隧道结构的沉降。当面山隧道监控里程D2K707+801～D2K707+942，总计141m。在整个监控段内，纵向每隔10m设置一个监控断面。在当面山隧道每个监控断面布置2个测点，为两侧拱脚。如图5所示为当面山隧道沉降位移测点横断面布置示意图，如图6所示为当面山隧道沉降位移测点平面布置示意图。

5、观测频次及时段的控制

既有隧道沉降观测监控时段和监控频率见表5。

表5既有隧道沉降观测监控时段和监控频率表

三、爆破震动监测

联络线3号隧道下穿贵广铁路大沣1号隧道和长昆铁路当面山隧道，与二者相交，联络线3号隧道施工过程中爆破震动会一定程度的影响其上方的大沣1号隧道和当面山隧道，为了保证整个施工过程中结构物的安全，对大沣1号隧道和当面山隧道监控段进行爆破震动监控。

1、监控目的

(1)通过爆破振动监测与试验，获取爆破振动沿已建隧道振动衰减传播规律，为确定爆破施工方案与爆破参数提供依据。

(2)通过爆破振动监测与试验，评价爆破施工方案和爆破参数的合理性，为控制与优化爆破施工参数提供依据。

(3)通过爆破振动监测，测定开挖爆破作业对大沣1号隧道、当面山隧道的振动影响程度，并根据相关规范及设计标准，对其安全性作出评估，并为控制或调整爆破参数提供依据。

2、测振仪器

测振仪器选用NUBOX-6016爆破监测仪，NUBOX-6016爆破监测仪是TDEC在原有爆破振动监测仪的基础上，为工程爆破监测行业开发、生产的最新一代专用测试分析仪器，除了保持原测振仪轻巧、便携、可靠的特点外，针对工程爆破监测的需求特点，在性能的多方面也实现了重大突破和提升。

NUBOX-6016爆破监测仪内置嵌入式控制软件，带有彩色触摸式液晶显示屏，4个并行同步采集通道，内置高能量可充电锂电池，外壳采用高强度高分子材料整体注塑，防水防尘等级达到IP64标准。

NUBOX-6016爆破监测仪通过嵌入式控制软件，可在测试现场方便的进行采集参数设置、完整波形显示、主频和最大振速读取以及数据分析处理，实现真正的脱机工作；同更强大的2-64倍浮点放大功能除了能满足更大动态范围振动信号的测试需要，也使仪器能够自适应信号大小，无需设置量程。

NUBOX-6016爆破监测仪记录的振动数据可在现场通过USB接口直接导出至外部U盘，或直联打印机，在测试结束后现场打印专业测试报告。

传感器与测点表面应紧密连接，用熟石膏将传感器粘结在地表或侧壁，熟石膏固化后粘结在建筑物或基岩表面，以便形成整体振动，保证测试结果正确。在传感器安装时，应清除松散物体，测量地表平整度。三矢量振动传感器的Z向铅直，X向指向爆源为水平径向，则Y向为水平切向。

3、测点布置

大沣1号隧道监控量测段D1K3+375～D1K3+540，总计165米，考虑到该隧道已经进入试车阶段，为保证测量仪器的安全性以及测量的方便性，在监控量测段内沿隧道拱脚线均等布置3个监测点。

当面山隧道监控量测段D2K707+801～D2K707+942，总计141米，该隧道还未布置铁轨，且未通车，在隧道中线纵向布置3个监测点。

4、监测频率与时段

爆破震动监测频率与时段见表6。

表6既有隧道爆破震动监控时段和监控频率表

5、技术内容

监测数据的判别与分析：实测爆破振动速度，并进行频率与幅值域分析，根据国家规程允许的安全标准，评价爆破对建筑物的安全影响。根据设计要求，将施工爆破在贵广铁路大沣1号隧道和长昆铁路当面山隧道衬砌结构质点上引起的振动速度控制在1.5cm/s以下，确保铁路隧道结构安全。

四、监测质量保证措施

1、施工前应对现场进行调查，并做详细记录，配合拍照、摄影，将这些资料存档，从而了解施工前的状态，为后继分析的比对提供前期资料；施工前须对各量测传感器的初始值进行量测，初始观测不少于二次；各种传感器应在埋设安装之前都应进行重新标定。

2、精密水准仪、全站仪等应满足初精度要求，同时每年应由国家法定计量单位进行检验、校正，并出具合格证；在安装过程中应对仪器、传感器、材料、传输导线进行连续性检验，以保证仪器质量的稳定性；记录好仪器原始安装过程。

3、监测工作应在基本相同的情况下施测，可通过固定观测人员和仪器，相同的观测方法和观测路线实现；监测期间应定期对基准点进行监测以检验其稳定性；在整个施工期内，采取有效保护措施，确保其在整个施工期间正常使用。

4、在具体观测过程中，应按仪器的操作规程和仪器生产厂家说明书的要求进行观测，根据观测设计对仪器进行基准读数和定期读数，确保与观测仪器相应的最高精度和观测资料的可靠性，每测点一般测读3次，每开始观测一组新读数前，应对观测仪表进行检验，以确保其良好的工作性能。

5、观测数据应记录在相应的表格中，与上次观测的数据进行对比分析；当出现读数异常现象时，应进行重读，并检查仪器、仪表安装是否正确，测点是否松动，当确定无误后再进行测试，并和上次观测数据同时记录下来；在记录中应有环境温度、开挖里程桩号及其现场施工情况，保持原始记录的准确性和全面性。

6、在现场对观测数据进行初步计算和分析，发现围岩与支护体系变化较大时，应当及时通知现场施工负责人；当监测值达到报警指标时，及时签发报警通知；对所有的不正常影响因素都应作文字记录。

7、观测数据应认真计算整理、仔细校核，及时提交当天报表和监控的阶段性周报和月报。

8、做好已有监测、监控测点的保护工作，粘贴明显的标牌、标示等。

本发明在施工中对贵广铁路大沣1号隧道、长昆铁路当面山隧道进行了全面、系统的监控量测，并将结果做系统处理后及时反馈，在第一时间掌握围岩的动态，对围岩稳定性作出评价，为施工提供指导，保证施工安全顺利进行，保障既有隧道结构物不受到破坏。

在联络线3号隧道下穿贵广铁路大沣1号隧道和长昆铁路当面山隧道施工过程中，采用本发明技术对贵广铁路大沣1号隧道和长昆铁路当面山隧道进行裂缝开裂监测、结构物沉降观测和爆破震动监测，取得了如下经济效益、社会效益和环保效益。

经济效益为：下穿时对既有高速铁路贵广大沣1号隧道和长昆铁路当面山隧道进行裂缝开裂监测、轨道沉降观测和爆破震动监测，及时获取有用信息，掌握围岩动态，对围岩稳定性作出评价，调整了支护参数，节省费用价值163.9万元。

社会效益为：1.5环黔春大道至火车北站联络线3号隧道在下穿长昆、贵广高铁时采用了静态爆破施工，并对贵广铁路大沣1号隧道、长昆铁路当面山隧道进行了全面、系统的监控量测，将结果进行系统处理后及时反馈，使其在第一时间掌握围岩动态，有效控制了拱顶下沉及爆破作业对既有线隧道的影响，为贵广铁路的联合调试和顺利开通奠定了基础，提高了现场工作效率，得到了建设单位、地方政府及各级领导的充分肯定，取得了良好的社会效益。确保了工程质量，为我司在建设单位、地方政府及各级领导的来检得以完美展现提供了保障，树立了良好的企业形象。

环保效益为：贵阳市1.5环黔春大道至火车北站联络线3号隧道在进行施工时，考虑到周围居民区和环境的影响，在施工过程控制上以及资源使用等方面上充分分析，科学组织、合理安排，贯彻环保法规，严格执行国家及地方政府颁布的有关环境保护、水土保持的法规、方针、政策和法令，积极采取节能降耗措施，施工过程中达到了无声、无振动、无飞石、无毒气、无粉尘的效果，极大的满足相关规定及要求，创造了节能、环保效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。