隧道变形量测作业指导书Word文档格式.docx
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3.1.2洞外观察
洞外观察应每天进行一次，观察重点在洞口段和洞身浅埋段，其观察内容为：
地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。
3.2隧道周边位移量测
隧道周边位移量测包括水平净空变化值量测和拱顶下沉量测，在同一断面内进行。
其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（具体见下表）。
量测频率（具体见下表）根据变形速度和距开挖面距离较高的一个频率选取。
当围岩达到基本稳定后，在以1次/7d的量测频率量测2～3周后可结束量测；
若位移长期没有收敛趋势，应当适当延长量测时间，直到位移速率小于0.5mm/d时方可结束测量。
拱顶下沉及周边收敛量测间距表
围岩级别
量测断面间距（m）
Ⅴ（浅埋）
10～15
Ⅴ（深埋）
20～30
Ⅳ（浅埋）
Ⅳ（深埋）
Ⅲ
40～50
Ⅱ
50～100
变形速度（mm/d）
量测断面距开挖面距离（m）
量测频率
≥5
（0～1）B
1～2次/天
1～5
（1～2）B
1次/天
0.5～1
1次/2天
0.2～0.5
（2～5）B
＜0.2
＞5B
1次/周
3．3地表下沉量测
地表下沉量测根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素确定是否进行。
其测点应布设在隧道中线上，且与测点在同一断面上。
其量测的间距按下表布置，量测频率与周边位移量频率相同。
当需要进行横断面方向地表下沉量测时，其同一断面取7～11个测点，测点间距取2～5m。
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，直至衬砌结构封闭、下沉基本停止为止。
地表下沉量测断面间距表
埋置深度
H>
2B
20～50
B<
H<
10～20
B
10
4．量测的管理及人员、仪器配备
4．1量测的管理
本标段成立监控量测小组负责管段内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工班负责。
量测工作由监控量测组长负责，各隧道技术员配合。
每次量测结果要记录详细，并及时将量测数据进行处理、分析，以及时指导施工生产。
4．2量测人员、仪器的配备
监控量测所需人员、仪器配置如下：
监控量测小组人员配置表
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
监控量测必测项目表
序号
监测项目
测试方法和仪表
测试精度
备注
拱顶下沉
水准测量法，水准仪、钢尺
1mm
2
地表下沉
水准测量法，水准仪、塔尺
浅埋必测（H0≤2b）
净空变化
净空变化测定仪，收敛计
0.01mm
监控量测选测项目表
围岩压力
压力盒
0.001MPa
二衬接触压力
钢架受力
钢筋计
0.1MPa
4
喷混凝土受力
混凝土应变计
10με
5
锚杆杆体应力
监控量测项目仪器配备表
洞内观察
地质罗盘等
水准仪、钢尺
球式收敛计
水准仪、塔尺
围岩内部变形
移动式多点位移计
0.1mm
6
锚杆轴应力
0.1MPa
7
8
支护、衬砌应力
9
钢架内应力及
其所承受荷载
钢筋计、支柱压力计
围岩弹性波速度
声波仪及其配套探头
5．测点的埋设
测点的埋设根据开挖方式、地质条件、量测断面所在位置及隧道埋深等条件综合确定。
若地质条件复杂，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。
测点应安装在距开挖工作面1～2m以内，且在开挖后12小时（最迟不超过24小时）内完成，并在下一循环开挖前测取初次读数。
测点主要布设方式如下：
6．量测的方法及数据的处理
6．1水平相对净空变化量测
6．1．1水平相对净空变化量测方法
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方法埋设，然后进行仪器的安装（如下图所示）。
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张力（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次的误差R≤0.18mm（R值根据收敛计不同而异）时才能继续爆破掘进作业。
用同样方法可读得间隔时间t后的t时刻的Xi值，则t时刻的周边收敛值Ut即为百分表两次读数差：
Ut=L0-Lt+Xtl-Xto
式中：
L0——初读数时所用尺孔刻度值；
Lt——t时刻时所用尺孔刻度值；
Xtl——t时刻时经温度修正后的百分表读数值，
Xtl=Xt+εt
Xto——初读数时经温度修正后的百分表读数值，
Xt0=X0+εt0
Xt——t时刻量测时百分表读数值；
X0——初始时刻百分表读数值；
ε——温度修正值，
εt=α（T0-T）L
α——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。
6．1．2水平相对净空变化量测数据的处理
每次测量时要做好详细的量测记录，记录内容包括日期、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，及时进行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
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）。
6．1．3围岩稳定性的判别
围岩稳定性的判别应按下列指标进行：
（1）变形管理等级指导施工：
变形管理等级表
管理等级
管理位移（mm）
施工状态
U＜U0/3
可正常施工
U0/3≤U≤2U0/3
应加强支护
Ⅰ
U＞2U0/3
应采取特殊措施
注：
U—实测位移值；
U0—最大允许位移值。
（2）根据位移变化速度判别：
净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统。
水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。
在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应采用监控量测分析判别。
（3）根据位移时态曲线的形态判别：
当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t＜0），围岩趋于稳定状态；
当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t=0），围岩不稳定，应加强支护；
当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t＜0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加支护强。
6．2拱顶下沉量测
6．2．1拱顶下沉量测方法
拱顶下沉量测采用水准测量法进行，后视点可设在稳定衬砌上，用水平仪进行观测（如下图所示）。
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：
U
t=（Q0+P0）-（Q+P）=（Q0-Q）+（P0-P）。
若Ut为正值，则表示拱顶下沉；
若Ut为负值，则表示拱顶向上位移。
6．2．2拱顶下沉量测数据的处理
拱顶下沉量测数据的处理方法同水平相对净空变化量测。
6．2．3围岩稳定性的判别
拱顶围岩下沉稳定性的判别同水平相对净空变化的判别。
6．3地表下沉量测
地表下沉的量测仍采用水准测量方式，量测仪器为水平仪、塔尺，测点布置形式如下图所示。
量测方法及数据处理、分析方法同隧道周边位移量测。
附表1
围岩级别判定卡
工程
名称
位置
里程
评定
距洞口距离（m）
岩性
指标
岩石类型（名称）
黏聚力c=MPa；
φ=
极硬岩
硬岩
中硬岩
较软岩
软岩极
软岩
单轴抗压极限强度Rc=MPa
点荷载强度Ix=MPa
变形模量E=MPa
泊松比v=
天然重度γ=Kn/m3
其它
岩
体
完
整
状
态
地质构造影响程度
轻微
较重
严重
极严重
完整
较完整
较破碎
破碎
极破碎
地质
结构
面
间距（m）
>
1.5
0.6~1.5
0.2~0.6
0.06~0.2
<
0.06
延伸性
极差
差
中等
好
极好
粗糙度
明显台阶状
粗糙波纹状
平整光滑
有檫痕
张开性
（mm）
密闭<
0.1
部分张开
0.1~0.5
张开0.5~1.0
无充填张开>
1.0
黏土充填
风化程度
未风化
风化轻微
风化颇重
风化严重
风化极严重
简要说明
地下
水状
渗水量
L/（min·
10m）
10干燥或湿润
10~25偶有渗水
25~125经常渗
水
初始
应力
状态
埋身H=m
地质构造应力状态
其他
围岩
级别
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
备注
记录者
复核者
日期
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