2022年隧道监控量测施工技术 .pdf

《2022年隧道监控量测施工技术 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年隧道监控量测施工技术 .pdf（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、中铁十六局第三项目部隧道监控量测技术一、适用范围适用于罗鸣村隧道、牧羊村一号隧道、牧羊村二号隧道三座隧道工程。二、监控量测意义监控制量测是在隧道施工过程中对围岩和支护衬砌受力状态进行量测，又称现场量测，是监视围岩稳定、判断支护衬砌设计和施工方法是否正确，的手段，也是保证安全施工、提高经济效益的重要条件，它贯穿施工的全过程。由于隧道地质条件复杂，围岩物理力学性能指标不易确定，且受施工方法、支护衬砌刚度及施作时间等影响，所以止前地下工程设计仍以类比法为主，理论计算仅作定性分析，检算支护衬砌受力情况，再根据现场量测数据修改支护衬砌参数，调整施工方法。施工中不仅考虑隧道本身建筑物的安全，还须掌握开挖对

2、周围建筑物的影响，特别是浅埋隧道，围岩变形和松动可能传至地表，影响地表建筑物的安全。从隧道设计流程图可看出，施工监控量测作为防患于未然的依据，其作用尤为重要。三、监控量测目的1、监视围岩应力和变形情况，验证支护和衬砌的设计效果，保证围岩稳定和施工安全。2、提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二次衬砌和仰拱的施作时间。3、通过量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性变化规律，确认或修改支护衬砌设计参数和施工方法，提供围岩支护衬砌最终稳定的信息。4、及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，以便及时采取可靠的措施。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

3、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 5、积累量测数据，为今后的隧道设计与施工提供工程类比的依据。四、监控制量测项目（一）地质和支护状况观察1、开挖面观察（1）目的：观察开挖面围岩稳定状态。（2）观察内容1）岩层种类和分布情况，岩层强度、风化和变质情况。2）节理裂隙发育程度及其方向、填充物的形态。3）断层的位置、走向和破碎程度。4）开挖工作面的稳定状态，拱部有无围岩剥落和坍塌现象。事前调查初步设计观察施工设计的决定安全否施工观察、量测观察、量测资料分析经济否已施工区段的支护加强

4、施工方法变更支护减弱施工方法变更支护加强否是否是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 5）涌水的位置、涌水量、涌水压力和水质。6）有无底板隆起现象。（3）观察时间每次开挖后对开挖工作面进行观察，特别在软弱围岩条件下，开挖后应立即进行地质调查若遇围岩不稳定情况时，应派专人不间断观察。（4）观察方法：用眼观察，用锤敲击，辅以地质罗盘、水压计量测。（5）形成资料：开挖面地质素描图2、已支护地段围岩动态观测（1）目的：观察已

5、支护地段稳定状态。（2）观察内容1）有无锚杆拉断或托板松动或陷入围岩的现象。2）喷混凝土是否产生裂隙和剥落和剪切破坏。3）钢拱架变形、压屈位置和状态，钢架与喷射混凝土粘结情况。4）锚杆注浆施工质量是否符合规定要求。5）喷混凝土施工质量是否符合规定要求。6）二次衬砌变形、开裂和破坏情况；漏水大小和范围；有无底鼓现象。（3）观察时间及频率：对未已支护衬砌段每日观察2 次，在有变形情况下，应派专人不间断观察。（4）观察方法：用眼观察，用尺量测，数码相机拍照。（5）形成资料：已施工段围岩动态观测表（三）观察围岩破坏形态分析1）危险性不大，不会发生急剧破坏。如加临时支护后即可稳定的情况。2）应当引起注意

6、的破坏。如拱顶混凝土喷层因受弯曲压缩的影响而出现的裂隙。3）危险征兆的破坏。如拱顶混凝土喷层出现有对称性局部的崩落、侧墙内移、二衬出现较大变形和裂缝等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 已支护地段围岩动态观测表隧道名称：支护观察段里程：衬砌观察段里程：观察日期：序号观察项目情况描述（里程、部位、状态）1 锚杆注浆施工质量是否符合规定要求2 锚杆有无拉断、托板有无松动或陷入围岩现象3 喷射砼施工质量是否符合规定要求

7、4 喷砼是否产生裂隙和剥落和剪切破坏。5 钢拱架变形、压 屈位 置和状态；钢架与喷射混凝土粘结情况。6 二次衬砌变形、开裂和破坏情况；漏水大小和范围；有无底鼓现象。围 岩破 坏形 态分析观察记录：复核：（二）隧道净空变化量测1、目的：量测净空收敛变化情况，直接反应围岩和初期支护的工作状态。2、地表下沉测点布置三台阶三测线：上台阶拱脚以上0.5米处左右对称设置，中台阶墙腰以上 0.5 米处左右对称设置，下台阶轨面以上0.5 米处左右对称设置。两台阶两测线：上台阶墙腰以上0.5米处左右对称设置，下台阶轨面以上 0.5 米处左右对称设置。当受通风管或其它障碍时可适当移动位置，拱顶下沉和净空变化量测布

8、置在同一断面。纵向布置间距：级3050m ，级 1030m ，级 510m 。在围岩变化处(断层地带 )要加设断面。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - （3）量测时间及频率：达到纵向布置间距距离要求即布点量测，其中级及级达到下限间距即布点量测，在围岩变化处(断层地带 ) 要加密断面。量测频率：变形速度 5 毫米或量测断面距开挖面距离15 米则每天量测 2 次；变形速度 15 毫米或量测断面距开挖面距离1530 米则

9、每天量测1 次，变形速度0.5 1 毫米或量测断面距开挖面距离1530 米则每两天量测 1 次，变形速度 0.2 0.5 毫米或量测断面距开挖面距离3075 米则每 3量测 1 次，变形速度 0.2 毫米或量测断面距开挖面距离75 米则每 3 周测1 次。（4）量测方法：用收敛计量测或用全仗仪量测。用收敛计量测时测点设成挂沟式，直接量测。用全仗仪量测时，测点用膜片式回复反射器作为测点标靶，标靶附在预埋件上。也可用小棱镜绑于立杆顶部测读距离和角度计算出两相对测点距离。直接量测较高测时可使用两把活动梯子上下操作。（5）形成资料：隧道净空变化量测记录表。（三）拱顶下沉量测1、目的：量测拱顶下沉情况，

10、直接反应围岩和初期支护的工作状态。2、地表下沉测点布置一般布置在拱中和两侧拱腰，当受通风管或其它障碍时可适当移动位置，拱顶下沉和净空变化量测布置在同一断面。管段三座隧道为统一布置，每断面均布置拱中一个点，拱顶下沉和净空变化量测布置在同一断面。纵向布置间距：级3050m ，级 1030m ，级 510m 。在围岩变化处(断层地带 )要加设断面。（3）量测时间及频率：达到纵向布置间距距离要求即布点量测，其中级及级达到下限间距即布点量测，在围岩变化处(断层地带 ) 要加密断面。量测频率：变形速度 5 毫米或量测断面距开挖面距离15 米则每天量测 2 次；变形速度 15 毫米或量测断面距开挖面距离15

11、30 米则每天量测名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - 1 次，变形速度0.5 1 毫米或量测断面距开挖面距离1530 米则每两天量测 1 次，变形速度 0.2 0.5 毫米或量测断面距开挖面距离3075 米则每 3量测 1 次，变形速度 0.2 毫米或量测断面距开挖面距离75 米则每 3 周测1 次。（4）观察方法：用水准仪水准尺测量，钢尺或测杆，也可使用全仗仪量测。难点指导：双线隧道净空高度较大，难于挂尺量测。指

12、导解决办法：用测杆或连接组织合式花杆（最长9 米）垂直立撑住测点，用水准仪直接测量立杆，用视线高程加上十字丝横线与立杆相截点至立杆顶长度即为测点高程。（5）形成资料：拱项下沉量测记录表。（四）地表观测1、目的：在浅埋或洞口施工时，对地表下沉、开裂、滑移进行观察，反应浅埋隧道开挖过程中地表变形的全过程。2、地表下沉测点布置（1）纵向布置：1）土砂、软岩地段的浅埋隧道地表下沉量测一般条件下纵向布置原理：覆盖层厚度大于2 倍隧道开挖宽度但小于2.5倍隧道开挖宽度为2050米，覆盖层厚度小于等于2 倍隧道开挖宽度但大于1 倍隧道开挖宽为1020米，覆盖层厚度小于等于隧道开挖宽度为510 米；当施工初期

13、、地质变化大、周围有建筑物时取低值；覆盖层厚度大于等于3 倍隧道开挖宽度不必量测。2）一般硬质岩隧道纵向布置原理：埋深小于1 倍隧道开挖宽的地段510 米布置。3）地表下沉量测断面宜与洞内拱顶下沉量测设置在同一断面。结合以上原理，各隧道地表沉降观测范围及纵向布置如下：1）罗鸣村隧道： DK1014+285 300 纵向间距 5 米，DK1014+300 350 纵名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - 向间距 10 米

14、，DK1014+350 450 纵向间距 20 米，DK1014+450 500 纵向间距 10 米，DK1014+500 680 纵向间距 20 米，DK1014+680 740 纵向间距 10米，DK1014+740 920 纵向间距 20 米，DK1014+920 970 纵向间距 50 米，DK1014+970 1015+210 不作观测，DK1015+190 240 纵向间距50 米，DK1015+240 280 纵向间距20 米， DK1015+280 290 纵向间距10 米，DK1015+290 305 纵向间距 5 米，共计 52 个横断面。2 ） 牧 村 一 号 隧 道 ：

15、 DK1020+256 DK1020+270 纵 向 间 距5 米 ，DK1020+270 DK1020+290纵向间距 10 米，DK1021+400 DK1021+560纵向间距 20 米，DK1022+010 DK1022+020 纵向间距 5 米，共计 17 个横断面。3 ） 牧 村 二 号 隧 道 ： DK1022+120 DK1022+140 纵 向 间 距5 米 ，DK1022+140 DK1020+180纵向间距 10 米，DK1023+910 DK1021+950纵向间距20 米 ， DK1023+950 DK1021+960 纵 向 间 距10 米 ， DK1023+960

16、 DK1023+975 纵向间距 5 米，共计 14 个横断面。（2）横向布置布置原理：地表沉降观测点横向间距25 米。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于隧道埋深与隧道开挖宽度之和，地表有控制性建筑物时，量测范围应适当加宽。根据布置原理结合隧道地表地表林木较密的情况，三座隧道进出口段（纵向间距5 米段）地表沉降观测点横向间距25 米，每断面至少5 个点，其他断面困难地段3 个点，极其困难地段一个点，其中隧道纵向中线上一个点。（3）观察时间及频率、纵向量测范围：在隧道进洞前进行布点并量测初始值，隧道开始进洞进行量测，量测频率与隧道内拱顶下沉量测频率一致。纵向量测范围：在开

17、挖面前方2 倍隧道开挖宽度或隧道埋深与上台阶掌子面高度之和处开始进行, 直到开挖面后方约35 倍隧道开挖面 , 地表下沉基本停止处为止。为便于统一，三座隧道量测范围为开挖面前方30 米至后名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 方 50 米共同 80 米范围，且地表测点下沉基本停止处为止。（4）观察方法：布设水准基点和测点，使用精密水准仪和铟钢尺测量测点标高（无精密水准仪和铟钢尺时可用普通水平仪和水准尺），确定下沉量；

18、开裂、滑移，用尺量测，数码相机拍照。难点指导：进出口段视线好，布点量测不成问题，普遍问题为中间段落地表林木覆盖，且引水准点较远。指导解决办法：纵向中心里程点全仗仪定位，洞口用绝对高程，中间段有林木处各段断面在影响范围外分别布设临时可视相对高程点，局部遮挡视线个修除树枝便可量测。也可用全仗仪量测以对林密树高之难题。（5）形成资料：地表沉降观测记录及地表开裂、滑移观测记录及相应图示。（五）量测持续时间为发挥围岩自承作用，二衬衬砌一般在围变变形基本稳定后施作，通常规定隧道水平收敛速度小于0.1 毫米/天即称围基本稳定。各项量测作业均应持续到变形基本稳定后13 周。（六）监控测控制基准隧道项目测点距开

19、挖面距离 (米) 15 30 较远罗鸣村隧道级围岩段拱脚收敛0.08 0.11 0.12 墙腰墙腰0.1 0.14 0.15 拱顶下沉0.09 0.13 0.14 牧村一号二号隧道进出口级围岩段拱脚收敛0.024 0.033 0.036 墙腰墙腰0.03 0.042 0.045 拱顶下沉0.027 0.039 0.042 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - u(mm) u(mm) tt正常曲线反常曲线u(mm) u

20、(mm) tt正常曲线反常曲线五、监控量测数据反馈与分析（一）监控量测信息反馈量测数据要及时、准确，量测结果应及时报告，以便掌握动态信息。记录要正规，资料要齐全，计算要正确，以便为竣工文件积累资料。根据量测资料分析、计算结果，依据管理等级及围岩稳定的标准，发出继续正常施工、加强支护、停止掘时采取应急措施及可进行二衬施工等信息，经主管工程师审核确认后，及时发送施工队及有关的设计、监理部门，提供施工或变更设计的依据，所有签发的监控量测报告均在资料室存档，作为竣工资料组成部分进行移交。监控量测信息反蚀程序框图见昆隧参(07)01-24-1（二）监控量测数据分析与安全性评价位移 u- 时间 t 的关系

21、曲线如下图所示： d d 和洞内各测点的位移u- 距离（m ）的关系曲线如下图所示： m m 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 首先根据监控量测数据绘制位移曲线散点图，然后根据散点图的数据( 不少于25 个) 分布状况，选择合适的涵数进行回归分析，对最大值（最终）进行预测，并与控制基准值进行比较。当位移曲线正常，说明围岩处于稳定状态，支护系统是有效的；如果位移曲线出现反常的急骤增长现象，表明围岩和支护已呈不稳定状

22、态，应立即采取相并没有的工程措施。的如上图中a 所示趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。通常用指数涵数来预估围岩变形的最终值，（当t= ,u=A）指数函数： u =Ae-B/t或 u=A(1-e-B/t ) 式中： A、B回归常数 u位移值 (mm) t初读数后的时间 (d) 当计算值小于或等于规范规定值时，可将回归分析值作为围岩变形控制依据，建立管理等级，如下表所示：量测管理等级表管理等级管理位移施工状态备注u0un /3 可正常施工u0：实测变形值un：允许位移值un /3u02 un /3 暂停施工，采取相应工程对策工程安全性评价流程见见昆隧参 (07)01-24-2杨选择 2008年 8 月 29 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -