监控测量方案说课讲解Word文档格式.docx

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1

洞内、外观察

现场观察、地质罗盘

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）

0.1mm

一般进行水平收敛量测

3

拱顶下沉

水准测量的方法，精密水准仪

1mm

4

地表下沉

浅埋隧道必测（H0≤2b）

注：

H0—隧道埋深；

b—隧道最大开挖宽度。

四、主要量测方法

1、隧道洞内、外观察

洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。

开挖工作面观察应在每次开挖后进行。

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地质素描图、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。

在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性硬岩地段应重视观察围岩的节理、裂隙走向及发育程度，对易引起坍塌的岩块及时进行锚杆支护或喷射砼封闭。

对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态。

洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。

2、隧道围岩及初期支护变形量测

围岩及初支变形量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。

净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等量测项目应设置在同一断面，以便于掌握变形规律。

2.1现场量测要求

2.1.1拱顶下沉、收敛量测初读数宜及早埋设测点，采集第一次数据。

2.1.2测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；

确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。

2.1.3测试中按各项量测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，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。

每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。

量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。

2.1.4测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。

2.1.5进行资料整理，监控量测资料须认真整理和审核，做出时间-位移变化曲线，并进行回归分析。

2.2量测断面间距、测点布置

内容详细见表4.1。

表4.1量测断面间距和每断面测点数表

围岩级别

断面间距（m）

每断面测点数量

净空变化

Ⅴ～Ⅳ

5～10

1～2条基线

1～3点

Ⅳ

10～30

1条基线

1点

Ⅲ

30～50

测点拟布置如下：

开挖时水平收敛基线布置2条，拱顶下沉测点每个断面内布1～3点。

各测点布置见图4.1。

图4.1量测断面布置图

2.3.量测频率

各项量测项目量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别按下表4.2和表4.3确定。

表4.2量测频率表（按位移速度）

位移速度（mm/d）

量测频率

≥5

2次/d

1～5

1次/d

0.5～1

1次/2～3d

0.2～0.5

1次/3d

＜0.2

1次/7d

表4.3量测频率表（按距开挖面距离）

量测断面距开挖面距离（m）

（0～1）b

（1～2）b

（2～5）b

＞5b

b—隧道开挖宽度。

当按表4.2或表4.3选择量测频率出现较大差异时，宜取量测频率较高的作为实施的量测频率。

各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2～3周结束。

位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。

2.4洞内周边收敛量

测点埋设：

喷锚支护施作后，用风枪凿Φ40mm、深200mm的孔，先用1：

1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。

量测方法：

采用JSS30A隧道收敛计监测。

该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统，并在结构上进行了一系列性能提升设计，具有很高的量测精度，特别适用于大跨度隧道的变形监测。

每次量测后填写表4.4“收敛记录表”。

表4.4收敛量测记录表

量测仪器：

围岩级别：

隧道开挖宽度：

测点编号:

埋设里程：

位置：

埋设日期：

观测

日期

时刻

测力环百分表读数（0.01mm）

量测

拉力

（Kg）

钢尺孔位读数（mm）

测微计读数（mm）

差值（mm）

距掌

子面

距离

（m）

初始值

终值

平均

3、拱顶下沉量测

拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。

测点的大小要适中。

支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被掩埋，要尽快重新设置，以保证数据不中断。

采用精密水准仪测量拱顶下沉，精度可达0.01mm。

图4.2拱顶下沉量测示意图

4、地表下沉量测

测点布置：

与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应，地表下沉量测点集中设在隧道中线附近，并在开挖面前方H+h1处设测点，（H为隧道埋深，h1为上半断面净高），直到开挖面后方约3～5m处。

点位布置见图4.3。

测量方法：

采用精密水准仪配合测量地表沉降，精度可达0.01mm。

用全站仪将所有测点布设于同一直线上。

测点钢筋安设就位后，表面磨平，并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。

5、量测数据记录整理、分析与反馈

5.1.数据的记录、整理

测测过程中应收集以下资料：

5.1.1.现场监控量测计划。

5.1.2.实际测点布置图。

5.1.3.围岩和支护的位移—时间曲线图、空间关系曲线图、位移速度-时间曲线以及量测记录汇总表，最终位移的计算。

图4.3浅埋段地表下沉布点示意图

地表下沉量测区

5.1.4.经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录。

5.2.量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图，对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度，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。

由于现场量测的数据具有一定的离散性,它包含着偶然误差的影响,要经过数学处理方可应用,对所有数据进行回归计算,即用曲线u=f（t）对时间-位移散点图进行拟合,同时对变形加速率du/dt及变形速率的变化率d2u/dt2进行探讨,根据数据处理后围岩变形-时间曲线,找出不同时刻围岩的变形量以及围岩变形的发展趋势,进而预估围岩的最大变形量,用以同变形临界值相比较,以便判断遂道围岩变形是否在允许范围内,据此来判断隧道围岩的稳定性和支护结构的可靠性.

5.3.曲线图的绘制：

5.3.1.位移与时间的变化曲线；

5.3.2.位移与时间的变化曲线、位移速度时间曲线，见图4.4和4.5样式。

图4.4位移时间曲线

图4.5位移速度时间曲线

5.3.3.有必要时绘制位移与开挖工作面距离的关系曲线；

5.3.4.可作位移加速度与时间的变化曲线

5.4.数据的反馈

5.4.1.净空变化速度持续大于10-20mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统。

5.4.2.净空变化速度小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。

5.4.3.根据位移时态曲线的形态来判别

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，加强支护。

五、量测管理工作

隧道现场监控量测成立专门量测小组，由测量队长刘有所负责具体实施。

各施工班另派两专人配合,量测组负责测点的埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修、数据处理后发现异常立即向工程部和总工汇报。

现场监控量要按量测计划认真组织实施，并将有关量测信息反馈于施工与设计。

测得的数据就尽可能在及时整理分析，尽快提交工程部、总工决策，以便及时更改施工方案，调整支护参数，合理安排施工进度。

量测数据要准确，错过工程施工的最优时机，其对施工的指导作用将荡然无存。

从某种意义上测成果提交的及时性比单增加量测次数更为重要。

由于现场量测与隧道施工工作易发生干扰，因此量测工作与施工作业必须紧密配合、相互支持，施工要为量测创造条件提供方便。

施工班组不得心任何理由中断量测，并要防止因抢工期、抢工程进度忽视时测工作而危及施工安全。

在施工过程中。

各预埋测点，应牢固可靠、易于识别，并要妥善保护，避免因施工造成人破坏，以确保现场量测工作顺利进行。

按变形管理等级指导施工内容见表5.1。

表5.1变形管理等级

管理等级

管理位移（mm）

施工状态

U＜U0/3

可正常施工

Ⅱ

U0/3≤U≤2U0/3

应加强支护

Ⅰ

U＞（2U0/3）

应采取特殊措施

U—实测位移值；

U0—最大允许位移值。

中铁rr局集团uu公司

aa铁路工程项目部

二〇〇年八月二十日