8.1.1 周边收敛及拱顶下沉位移监测
在隧道施工阶段，由施工单位和科研单位根据隧道施工规范，进行了隧道周边收敛及拱顶下沉的位移监测。一般说来，研究硐室围岩的变形情况，一是要考查围岩变形已达到的累计位移和变形速率及其稳定状态，即所谓“常规统计分析”，以便研判围岩变形是否已达到稳定状态；二是要通过计算分析(特别是回归分析)考察围岩所能达到的最大变形(包括变形量和相对变形)，即所谓“计算分析”，以便研判围岩变形是否超过有关规范所允许的最大变化以及是否有发生大变形的可能。
根据隧道施工阶段围岩分类及常规量测资料，对主洞周边收敛及拱顶下沉位移情况进行统计、计算分析，如表8-1所示。与公路隧道规范允许的相对变形比较，可以发现，围岩变形超过允许值的位置大多处于进出口两端洞口的浅埋或风化软弱岩局部地段，划为Ⅱ-Ⅲ类围岩，其位移回归计算终值多数达到了上百毫米，最大达162mm，其相对变形为20‰，超过规范的允许值14‰。
8.1.2 场(域)位移监测
场位移量测是获得围岩一定深度范围内及其初期支护系统稳定状态和位移趋势信息的主要手段，一般采用多点位移计来量测。
中国铁道科学院西南分院二郎山隧道工作组在原设计三级大变形段，二、三级岩爆段，埋设了三点位移计，用以量测围岩的深部变形位移。
多点位移值是由量测结果直接得到的，由于深部测点叠加了浅部测点的位移，因而使得量测值不能直观地反映围岩深部各点的位移情况。围岩越深，其绝对位移应越小，所以当钻孔较深时可以近似地认为孔底测点的位移为零或可以忽略不计。这样，采用相对位移“Um-l”(m=1，2，3，…，10，代表测孔号，奇数表示北边墙测孔，偶数表示南边墙测孔；l=0，1，2，代表测点号，数字越大表示越深，“0”表示壁面)值，比直接量测值更能够直观地反映围岩深部各点的位移情况。据量测分析计算结果(表8-2)，可得出如下结论。
表8-1 二郎山隧道主洞围岩变形常规量测统计结果汇总 Tab.8-1 Outcome of surrounding rock deformation of the main tunnel of Erlangshan
续表
(资料来源：铁道部隧道局、铁十六局五处、中国铁道科学院西南分院及实测)
注：1.平均位移速率为累计位移在整个历经时间(或量测时间)内的平均速率；2.位移计算终值为当时间t趋于无穷大时所选择的最佳回归函数极限值；3.可能达到的最大相对变形为位移计算终值与硐室宽度或高度的百分比或千分比。
表8-2 二郎山隧道主洞围岩三点位移量测统计结果 Tab.8-2 Mornitoring results of three-point displacements in surrounding rock of the main tunnel
(资料来源：中国铁道科学院西南分院二郎山隧道工作组)
注：1.“当前”指1999年4月20日；2.位移值为“+”表示测点在沿测杆方向(洞径方向)向内收敛，为“-”表示测点在沿测杆方向(洞径方向)向外扩张。
(1)原设计二级岩爆段的K261+741(实为一级岩爆)断面，自开挖后历经250d(1998.7.17～1999.3.24)，围岩壁面最大位移计算终值为4.805mm，由表及里的围岩深部位移较小。
(2)原设计三级岩爆段的K261+530(实为一级岩爆)断面，自开挖后经历200d(1998.10.3～1999.3.24)，围岩壁面最大位移回归终值达9.521mm，由表及里的围岩深部位移不大，围岩最大水平收敛至少可达16.066mm，变形释放程度已达90%以上，围岩壁面及其深部各点位移已达到稳定。
(3)设计三级大变形段的F6断层及其影响带K261+361、K261+345两断面自开挖后历经130余天(1998.11.15～1999.3.24)，围岩壁面最大位移回归值为12.54～13.23mm，由表及里的围岩深部位移不大，围岩最大水平收敛位移至少可达14.63～21.59mm，此时变形已释放程度达85%以上，围岩壁面及其深部各点位移已趋于稳定。
(4)在设计三级大变形的F5断层带，由于施工单位采取了上导坑先行开挖，待与出口端贯通后再进行扩挖的施工方法，因而在K261+295断面处，围岩处于二次扰动状态(该处上导坑开挖于1998年11月18日，扩挖于1998年11月25日)。因此，上导坑开挖时F5断层带的围岩变形已有部分释放，但由于该区段只在1998年12月进行了一次初喷，未再复喷加固初期支护，再加上该处滴水严重，致使K261+294～+298段范围内的拱脚附近垮塌严重，塌陷深度已达1.0～1.5m。K261+295断面自开挖后经历119d(1998.11.25～1999.3.24)，围岩壁面最大位移回归终值可达35.626mm，由表及里的围岩深部位移不大，围岩最大水平收敛至少可达49.022mm，围岩深部位移已基本稳定且变形已释放程度达80%以上；但围岩壁面位移还未完全达到稳定状态。
对比F5、F6断层带的围岩变形位移可以发现，虽然F6断层带的岩性和构造发育程度与F5断层带相似，且相距仅35m左右，但围岩变形位移值比F5断层带小。这是由于在K261+340～K262+270区段已进行了二次喷浆(复喷)，又在边墙安装了φ22mm×2.5～3.5m的锚杆，对遏制F6断层带和其他岩爆段的垮塌变形趋势起到了主要的作用。由此可见，在施工过程中，对断层带及软弱围岩段进行复喷和锚杆支护，可有效控制围岩变形。