围岩监控量测Word文件下载.docx
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(1)监测围岩变形和压力情况,验证支护衬砌的设计效果,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,确定二衬与仰拱的施作时间;
(3)通过对量测数据的分析处理,掌握地层稳定性变化规律,预
见事故和险情,作为调整和修正支护设计参数及施工方法的依据,提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息。
2.监控量测计划
根据施工图设计和《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108
—2002)的要求,本工程隧道监控量测将选择以下项目进行:
必测项目包括:
①洞内外观察;
②净空水平收敛量测;
③拱顶相
对下沉量测;
④浅埋地段地表下沉量测。
选测项目包括:
①地表下沉量测;
②锚杆轴力量测;
③钢架内力及所承受的荷载量测;
④围岩、喷层、二衬应变量测;
⑤围岩压力量测。
监控量测仪器:
全站仪、激光隧道限界检测仪、精密水准仪、收敛仪、隧道拱部位移计(挂钩式、振弦式钢筋计与频率仪、钢弦式压力计、振弦式钢筋计与频率仪)
3.监控量测方法、测点布置与量测频率
监控量测施工流程见图3-1。
(1)洞内外观察
洞内外观察分开挖工作面观察、已施工区段观察以及地表观察。
开挖工作面的观察,在每个开挖面进行。
当围岩石质较好、地质
情况
基本无变化时,可每天进行一次;
但在软弱围岩条件下,开挖后应立即进行地质调查;
若遇特殊不稳定情况时,派专人进行不间断的观察。
观察后绘制开挖工作面略图并绘出地质素描图,填写工作面状态记录及围岩级别判定卡。
观察内容包括:
新开挖出的裸岩面节理裂隙发育情况、开挖工作面的稳定状态、涌水情况、围岩变形等。
对已施工区段的观察,每天至少一次,观察内容包括:
是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象、喷混凝土是否发生裂隙与剥离或剪切破坏、钢拱架有无被压变形情况、初期支护质量情况。
洞外观察每天至少一次,内容包括:
洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透情况等。
(2)拱顶相对下沉及水平相对净空变化量测
拱顶下沉及水平相对净空变化量测在同一断面进行,每个量测断面各布置一个拱顶下沉点和一条水平收敛量测侧线(全断面法)或二条净空水平收敛量测测线(台阶法)。
净空变形量测在每次开挖后尽早进行,初读数在开挖后12h内读取。
量测断面间距:
根据《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》要求,净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性确定。
Ⅵ~Ⅴ级围岩地段5m;
Ⅳ级围岩地段10m;
Ⅲ级围岩地段30m;
Ⅱ级围岩地段50m。
为掌握各类围岩位移变化规律,应在各类围岩起始地段增设量测断面。
在洞口及浅埋地段可根据现场实际情况适当增加监控量测断面。
表3-1量测频率表
变形速度(mm/量测断面距开挖工作面的距
d)
离(m)
量测频率
备注
≥5
(0~1)B
(1~2)次/d
1~5
(1~2)B
1次/d
B表示
0.5~1
1次/(2~3)
隧道开挖
d
宽度
0.2~0.5
(2~5)B
1次/2d
<0.2
>5B
1次/周
从上表中根据变形速度和距开挖面的距离,选择较高的一个量测
频率。
(3)浅埋地段地表下沉量测
地表下沉量测的测点应与拱顶相对下沉及水平相对净空变化量
测的测点布置在同一横断面内,沿隧道中线,地表下沉量测断面的间
距按表3-2:
表3-2地表下沉量测断面间距
隧道埋深H(m)量测断面间距(m)备注
H>2B50
B<H<2B20B表示隧道开挖宽度
H<B10
沉降点埋设:
测点用顶端磨尖的φ18钢筋打入地面下60-80cm,
低于地面5cm,并同地表隔离。
基点选择在施工影响范围之外、通视
良好的地方。
基点不应少于2个,以便进行联测,确保结果的准确性。
量测仪器:
水准仪和全站仪。
地表下沉量测在横断面方向的测点间隔取2~5m,一个量测断面
内设7~11个测点。
地表下沉量测在开挖工作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)
处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止为止。
地表下沉量测频率和拱顶相对下沉及水平相对净空变化量测的
频率相同。
(4)锚杆轴力量测
根据围岩条件,每断面设置2~5个测点,元件埋设初期测试频
率要每天1~3次,随着围岩渐趋稳定,量测次数逐渐减少。
当出现
不稳定征兆时,增加量测次数。
(5)钢架内力及所承受的荷载量测
初期测试频率和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不
大时,可降低量测频率,直到无变化为止。
(6)围岩、喷层、二衬应变量测
(7)围岩对钢拱架的压力量测
采用能经受支撑屈服强度的压力盒,压力盒分别放在三个位置,
钢拱架两侧拱脚处的底板下和拱顶连接点处两连接板之间。
量测围岩压力的主要为压力盒及频率计。
初期测试频率和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可降低量测频率,直到无变化为止。
4.监控量测数据的整理与反馈
(1)拱顶下沉、周边收敛测试数据填写记录表;
(2)根据现场量测数据绘制位移—时间曲线或散点图,在位移
—时间曲线趋于平缓时进行回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律。
当位移—时间曲线出现反弯点,即位移出现反常的急骤增加现象,表明围岩和支护已呈不稳定状态,通知施工部门及时加强支护,必要时停止掘进,并采取必要的安全措施。
(3)根据位移变化速率判断围岩稳定状况,变形基本稳定应符合下列条件:
隧道周边变形速率有明显减缓趋势;
拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d,拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d。
(4)围岩及支护的稳定性应根据开挖工作面的状态、净空水平收敛值及拱顶下沉量的大小和速率综合判断,并及时反馈于设计和施工中,根据水平相对净空变化值进行判断时,应符合《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》的有关规定。
(5)测量过程中如发现异常现象或与设计不符时,应该及时提出,
以便修改支护参数。
(6)根据量测结果及《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》中6·
3·
3
条规定进行隧道稳定性综合判别,可按表4-1"
变形管理等级"
指导施
工。
表4-1变形管理等级
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
U<U0/3
可正常施工
U—实测位移值;
U0/3≤U≤2U0
/3
Ⅱ
应加强支护
U0—最大允许位移值。
Ⅰ
U>2U0/3
应采取特殊措施
(7)控制二次衬砌的施工时间
二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定并满足下列条件立
即施作:
①隧洞周位移有明显减缓趋势。
②拱脚附近水平收敛速度小于0.2mm/d或拱顶位移速度小于0.1
5mm/d。
③收敛量已达总收敛量的80%-90%。
④初期支护表面无再发展的明显裂缝。
当不能满足上述条件。
围岩变化无收敛趋势时,必须采取有效补强措施,使围岩-初期支护体系有一定的安全系数,然后立即施作二次衬砌,二次衬砌参数适当加强。
为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,全部监测数据均由计算机管理,每次监测必须有监测结果,及时上报监测周报表,并按期向施工监理、设计单位提交监测月报,并附上相对应的测点位移图,对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。
5.监控量测管理
各施工工区应指定专人负责此项工作。
其主要职责有:
(1)负责量测计划安排;
(2)负责对量测资料进行整理;
(3)及时向施工负责人汇报洞内围岩稳定状态,并定期提出围岩稳定性和支护可靠性的书面报告;
(4)当量测结果出现危险信息时,应立即向施工负责人报告,并协助施工负责人进行紧急处理。
5.测试工作中的注意事项
施工监测采用的机械式仪表和电子仪器,必须确保量测仪表具有良好的使用状态。
(1)测试前应做到:
①检查仪表设备是否完好,如发现问题及时修理或更换;
②检查测点是否松动或人为损坏,确认测点状态良好时方可进行
测试工作。
(2)测试工作中:
①按各项量测的操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三
次,三次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值,若读数相差过
大时应检查仪器、仪表安装是否正确,测点是否松动,当确认无误时
再进行测试;
②每次测试时都要做好记录,并记录环境温度、掘进里程以及施
工情况等,并保持原始记录的准确性;
③在现场进行粗略计算,若发现变形较大时,应及时通知现场施
工负责人。
(3)测试完毕后应做到:
①检查仪器、仪表,做好养护、保管工作;
②及时进行资料整理。