隧道监控量测实施细则.doc

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1、. .五台山至盂县高速公路五盂高速公路隧道施工监控量测实施细那么阳五高速公路投资管理XX二一一年八月隧道监控量测实施细那么目录1、监控量测的目的32、监控量测的工程33、量测断面的间距和频率44、测点设置要求及测设工具55、量测法及数据处理55.1、水平收敛量测55.2、拱顶下沉量测75.3、量测数据的处理与应用86、量测数据整理、分析与反响的要求97、监控量测规要求108监控量测仪器及量测作业要求118.1量测仪器118.2量测作业要点149、量测的管理及人员配备149.1、量测的管理149.2、量测人员配备1410、监控量测与信息反响程序图151、监控量测的目的监控量测是隧道在施工过程中，

2、对围岩支护体系的稳定状态进展监测，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提出依据，是确保施工及构造运营平安、指导施工过程、便利施工管理的重要手段，采用新奥法原理设计、施工的隧道，监控量测是施工中不可缺少的施工程序。2、监控量测的工程2.1、必测工程是施工中必须作为一道工序进展的监控量测工程。它包括：(1)洞外观察(2)水平相对净空变化值的量测(3)拱顶下沉的量测(4)地表沉降2.2、选测工程是根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖式等条件自行确定的监控量测工程，作为必测工程的验证和补充。它包括：(1)围岩压力量测(2)钢架力量测(3)喷混凝土力量测(4)二次衬砌力量测(5)初期支护与二次衬砌间接触压力量

3、测(6)锚杆轴力量测(7)隧底隆起(8)围岩部位移(9)爆破振动(10)隙水压力(11)水量(12)纵向位移3、量测断面的间距和频率 3.1、地质及支护状况的观察，对判断围岩的稳定性、进展开挖前的地质预报等十分重要，所以地质观察和记录对开挖后的每一个工作面都应进展，必要时还要进展地质描述。对初期支护应进展喷射混凝土、锚杆、钢架等的状况描述。 3.2、净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度等确定，其间距按表1采用。拱顶下沉量测与净空水平收敛量测应在同一断面进展，并用一样的量测频率，应从表2根据变形速度和距开挖工作面距离较高的一个量测频率。拱顶下沉及边收敛量测间距表拱顶下沉及

4、边收敛量测频率表表 表围岩级别量测断面间距(m)51010303050位移速度(mm/d)量测断面间距开挖面距离(m)量测频率5(01)B2次/d15(12)B1次/d0.51(25)B1次/23d0.55B1次/7d 注：-隧道最大开挖宽度3.3、地表下沉量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖式等因素确定是否进展。地表下沉量测的测点应与净空水平收敛及拱顶下沉量测的测点布置在同一断面，沿隧道中线，地表下沉量测断面的间距可按表3采用。 地表下沉量测断面间距表表3 隧道深度H0量测断面间距(m)2BH02.5B2050 BH02B1020H0B10注：H0隧道埋深；B隧道最

5、大开挖宽度3.4、需要进展横断面向地表下沉量测时，其测点间距应采取25米，在同一量测断面应取711个测点。地表下沉的量测频率应和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率一样。地表下沉量测应在开挖工作面前H0+B(隧道埋置深度+隧道最大开挖宽度)处开场，直至衬砌构造封闭，下沉根本停顿时为止。4、测点设置要求及测设工具边位移量测以水平相对净空变化值的量测为主，水平净空变化量测线的布置应根据施工法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。拱顶下沉量测断面的位置在每一断面宜布置13个点。假设地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，应同时量测拱腰下沉及基底隆起量。测点的安装应能保证在开挖后12小时 (最

6、迟不超过24小时)和在下一循环开挖前测到初次读数。坑道边收敛计可选铰弹簧式或重锤式，拱顶下沉量测采用水平仪、水准仪和挂钩钢尺等，有条件时可采用激光隧道断面监测仪进展量测。变形量测可采用单点或多点式锚头和传力杆，配以机械式百分表或点测位移计。不同工法测点布设参见示意图。5、量测法及数据处理5.1、水平收敛量测5.1.1、量测法水平相对净空变化的量测首先要求将预埋件按要求的时间及法埋设，然后进展仪器的安装(如以下图所示)。当仪器安装完成后，利用弹簧秤、钢丝绳、滑管给钢尺施加固定的水平力(弹簧秤拉力90N)，并在百分表读得初始数值X0；因第一次量测的初始读数是关键性读数，应反复测读；当连续量测3次的

7、误差R0.18mm(R值根据收敛计不同而异)时才能继续爆破掘进作业。用同样法可读得间隔时间t后的t时刻的Xi值，那么t时刻的边收敛值Ut即为百分表两次读数差：Ut=L0-Lt+Xtl-Xto 式中：L0初读数时所用尺刻度值； Ltt时刻时所用尺刻度值；Xtlt时刻时经温度修正后的百分表读数值， Xtl= Xt+tXto初读数时经温度修正后的百分表读数值， Xt0= X0+t0Xtt时刻量测时百分表读数值；X0初始时刻百分表读数值；温度修正值，t=(T0-T)L钢尺线膨胀系数；T0鉴定钢尺的标准温度，T0=20；T每次测量时的平均气温；L钢尺长度。5.1.2、数据处理每次测量时要做好详细的量测记

8、录，记录容包括日期、时间、里程编号、环境温度、量测数据等，并及时根据现场测量数据绘制时态曲线和空间关系曲线。当位移时间曲线趋于平缓时，及时进展量测数据的回归分析，以推求最终位移和掌握位移变化的规律。目前，常采用的回归函数有：对数函数 U=A+Bln(t+1) U=Aln()指数函数 U=Ae-B/t U=A(e-Bt0-e-BT)双曲函数 U=A 式中：U变形值(mm)； A、B回归系数； t量测时间(d)； t0测点初读数时距开挖时的时间(d)； T量测时距开挖时的时间(d)。5.2、拱顶下沉量测5.2.1、拱顶下沉量测法拱顶下沉量测采用水准测量法进展，后视点可设在稳定衬砌上，用水平仪进展观

9、测(如以下图所示)。将拱顶初始相对高差与t时刻相对高差相减变得拱顶下沉量，即：Ut=(Q0+P0)-(Q+P)=(Q0-Q)+(P0-P)。假设Ut为正值，那么表示拱顶下沉；假设Ut为负值，那么表示拱顶向上位移。5.2.2、拱顶下沉量测数据的处理拱顶下沉量测数据的处理法同水平相对净空变化量测。5.3、量测数据的处理与应用5.3.1根据现场量测数据绘制水平相对净空变化、拱顶下沉时态曲线，净空水平收敛、拱顶下沉与距开挖工作面的关系图等。5.3.2根据量测结果及?公路隧道施工技术指南?的规定可根据表4中变形管理等级指导施工。表4变形管理等级管理等级管理位移施工状态UU1B/2B/3正常施工U1B/2

10、B/3?U?2U1B/2B/3加强监测U2U1B/2B/3采取相应工程措施并加强监测位移控制基准(U1B/U2B取值) 表5类别距开挖面1B(U1B)距开挖面2B(U2B)距开挖面较远允值65%U090%U0100%U0注：U0极限相对位移值(构造允相对位移，见下表)，U实测位移值 B隧道最大开挖宽度 构造允相对位移表(%) 埋深围岩级别50m50300m300m500m拱脚水平相对静空变化值0.290.720.582.882.594.320.140.430.291.151.001.73拱脚水平相对静空变化值0.120.230.201.581.152.020.090.140.060.120.4

11、31.15注：硬岩取下限，软岩取上限。拱脚水平相对净空变化指两侧点间净空水平变化值与其距离之比；拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化值乘以1.21.3后采用。5.3.3、根据位移变化速度判别：1)、净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急刷变形状态，应加强初期支护系统。2)、净空变化速度小于0.2mm/d，围岩到达根本稳定。3)、在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应采用其它指标判别。5.3.4、根据位移时态曲线的形态来判别：1)、当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t0)，围岩趋于稳定状态；2)、当

12、围岩位移速率保持不变时(du2/d2t=0)，围岩不稳定，应加强支护；3)、当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t0)，围岩进入危险状态，必须立即停顿掘进，加强支护。6、量测数据整理、分析与反响的要求6.1、每次量测后应及时对原始数据进展整理，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图，以寻求数据之间的规律，通过数据反响信息了解隧道变形规律；6.2、对初期的时态曲线进展回归分析，对数据最终位移、变形速率的变化、时态变化等进展预测预报； 6.3、数据异常时，应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。 测点布设示意图7、监控量测规要求 7.1、监控量测工作必须紧接开挖、支护

13、作业，按设计要求进展布点和监测，并根据现场情况及时进展调整或增加量测的工程和容。量测数据应及时分析处理，并将结果反响到施工过程中。7.2、隧道施工过程中应进展洞、外观察，洞观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两局部。7.3、开挖工作面观察应在每次开挖后进展。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面的地质描述图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。7.4、对已施工地段的观察每天应至少观察一次，主要观察喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。7.5洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态

14、、地表水渗透情况等。7.6净空变化、拱顶下沉量测宜在36h完成，其它量测应在每次开挖后12h取得起始读数，最迟不大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。7.7、测点应结实可靠、易于识别，并注意保护、防爆破损坏。7.8、 拱顶下沉和地表下沉量测基点应在洞、外水准基点建立联系。7.9、净空变化、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等必测工程应设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深、开挖法等按规定进展。8监控量测仪器及量测作业要求8.1量测仪器隧道监控量测的工程应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测工程可分为必测工程和选测工程两大类，量测工程、法及精度要求如下表：监控量

15、测必测工程序号监测工程测试法和仪表测试精度备注1洞、外观察现场观察、地质罗盘、数码相机2衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪(收敛计、隧道激光断面仪、全站仪)0.1mm全站仪采用非接触观测法一般进展水平收敛量测3拱顶下沉水准测量的法，水准仪、钢尺0.51mm4地表下沉水准测量的法，水准仪、塔尺0.51mm浅埋隧道必测(H02b)5二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪(收敛计、全站仪)0.01mm全站仪采用非接触观测法6沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水准测量1mm沉降缝两侧底板(或仰拱填充层面)沉降7洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测三等水准测量1mm洞口底板(或仰拱填充层面)与洞口过渡段的沉降注：1、

16、H0隧道埋深；b隧道最大开挖宽度。 2、必测工程在采用喷锚构筑法施工时必须进展监控量测选测工程序号监测工程测试法和仪表测试精度1围岩与初期支护接触压力压力盒0.5%F.S.2喷混凝土应变混凝土应变计0.1%F.S3钢架应力钢筋计、应变计拉伸0.5%F.S. 压缩1.0%F.S.4初期支护与二次衬砌接触压力压力盒0.5%F.S.5二次衬砌应力混凝土应变计、钢筋计0.1%F.S6围岩部位移多点位移计0.1mm7隧底隆起水准仪、铟钢尺或全站仪0.51mm8爆破振动速度振动传感器、记录仪1mm/s注：1、H0隧道埋深；b隧道最大开挖宽度。 2、选测工程应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖法及其它特

17、殊要求，有选择地进展3、F.S仪器满量程8.1.1、隧道壁测点三维绝对位移量测时，应建立独立局部三维坐标系，一般z轴为竖直向，x轴、y轴分别平行和垂直于隧道轴线，局部三维坐标系可参照图4。AB图 4 全站仪测量示意图8.1.2、隧道壁测点三维绝对位移量测时，有自由设站和固定设站两种式，一般应采用全站仪自由设站三维绝对位移量测法。8.1.3、隧道粉尘浓度应控制在以下，减小粉尘浓度以提高可视距离。8.1.4、隧道壁测点位移量测时，全站仪测站设置一般应满足如下要求：1测站距反射膜片的距离D应控制在100m以。2受隧道施工影响，为提高工作效率，同一测试断面设站次数可控制在2次以。3一次设站无法位移量测

18、时，可进展转站量测，但转站次数不能超过3次。8.1.5、受隧道量测环境影响，自动搜索无法准确照准测定中心时，应采用人工照准。8.2量测作业要点8.2.1、高效的组织是完成量测作业的前提条件，必须在组织建立上、组织人员搭配上根据工作目标建立好作业团队。8.2.2、本工程隧道开挖跨度、开挖断面较大，为确切掌握变形规律、变形特点，因此必须认真进展量测，并通过综合分析掌握隧道的变形规律。8.2.3、软弱围岩中隧道开挖时，围岩变形规律、特点、变形管理等级等必须通过具体量测数据分析并结合有关设计、规及以往施工经历来总结、提炼出适用于指导该类围岩隧道施工的有关控制参数，才能保证量测有效指导施工生产。8.2.

19、4、由于软岩隧道必须采用分部开挖，因此量测的布点、数据分析等都应根据开挖法来综合处理。8.2.5、数据分析中，需采用数据数学分析结合现场初期支护变形情况等进展相互验证、综合判定，从而提高分析的准确、可靠性。9、量测的管理及人员配备9.1、量测的管理本工程要求各标段成立监控量测小组，负责管段隧道的监控量测工作。现场测点的埋设和保护工作由各隧道所属的施工队负责。量测工作由监控量测组长负责，各隧道技术人员配合。每次量测结果要记录详细，并及时将量测数据进展处理、分析，以及时指导施工生产。9.2、量测人员配备监控量测所需人员配置如下：工作人员人 数工作职责测量3量测数据的现场采集数据1量测数据的处理、分析10、监控量测与信息反响程序图量测的目的是为了指导施工，为调整支护参数和二衬施工时间提供依据，因此在做好数据收集和分析的根底上必须及时反响信息，以保证量测作业的及时、有效性。在日常作业中按如下程序进展：开场施工设计施工方案相关参数支护形式相关参数衬砌类型相关参数隧道施工监控量测量测数据分析处理回归分析动态分析综合分析构造平安和经济性判断经济类比理论分析标准评判构造是否平安构造是否经济完毕反响构造修正意见正常施工循环否否是修改施工方法是. .word.zl.