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公路桥梁工程与隧道施工

围岩失稳的征兆，如果异常加速连续发展，表明围岩与支护体系处于失稳的征兆已经
很明显了，这时需采用紧急处理措施。
（4）隧道围岩变形速率比值分析
李世辉于 1992 年提出可用围岩的变形速率比值判别法进行失稳分析。隧道施工
变形监测中，预设计的初期支护全部施加后的围岩变形速率 v 与本断面实测围岩变形

速率最大值 v 0 的比值，应不大于典型工程监控量测统计得出的阈值。
不 管 是 加 强 支 护 与 否， 围 岩 趋 于 稳 定 的 速 率 比 值 v/v 0 平 均 值。x=5.19%，
x+σ n−1 ，=7.84%，x+2σ n−1 =10.49%，据此可做出初步估计，围岩稳定阈值大约为

10%。变形速率比值小于此阈值则表明围岩稳定，大于此阈值则不稳定，需严密监测。
当比值 v/v 0 小于 20% 大于 10% 时，可认为围岩变形速率显著减小，围岩即将稳定；
当比值达33%左右时，围岩变形速率减少，围岩往稳定方向发展；当比值达50%左右时，
围岩变形速率仅有少量减少，如按照此变形速率发展下去，则可对围岩稳定状况进行

初步失稳预报。实践证明，此时必须对围岩进行处理，否则围岩将会发生失稳。
根据变形速率比值法其定义及阈值，可以得到它具有以下几个特点：确定了大致
定量的阈值范围，方便现场监测人员快速作出决策；该方法以围岩变形和加速度为主，

并汲取了有关指南中利用断面“初期位移量”（即实测最大变形速度）的经验；在进
行变形监测时，变形监测技术人员可以通过现场获得的监测资料进行统计分析，对阈
值范围进行进一步修正，使之更好地预报险情；判别方法基于所在工程量测断面的地
质条件。当然，它也存在明显的缺点，那就是没考虑围岩的总变形量。
2. 基准选择

由上面分析到的各种判别指标可见，围岩监测判据多以变形值或变形速率为主（加
速度难测，难以表达），即围岩变形量或变形速率超过一定值岩体即发生破坏。但是
从已有工程实例来看，变形值或变形速率判据用于软弱围岩往往时效不佳，根据牛顿

运动定律，物体从运动转变为静止状态的必要条件是，加速度由负值渐趋为零。因此，
围岩监测基准应以加速度为主，变形速率比值判据含有加速度因素，但也不全面。由
此可见，对隧道开挖与支护初期来说，围岩稳定性判据虽然与围岩变形大小和变形速
率有关，但主要是由围岩变形速率的变化率，即围岩变形加速度决定的。综合上面对

各个指标的分析，单单凭一个判据不能满足信息反馈的准确性，有必要综合这些判据，
进行多方面综合分析。
分析总结众多实际工程监测数据及以往典型工程的统计结果，同时在吉茶高速中
施工的麻栗场隧道利用速率比值法进行围岩变形监测，取得了良好的效应。在此基础

上，结合现行规范对于隧道围岩施工稳定性的相关描述，建立隧道围岩施工变形监测
基准，主要对隧道开挖与支护前期施工变形进行分析，及时判别围岩的稳定状态，对

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