监控量测标准化的指南Word格式.docx

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10.3.1.12现场照明、通风等作业条件良好，满足正常量测作业需要。

10.3.2工作程序

监控量测工作程序见图10.3.2所示。

10.3.3量测项目

10.3.3.1必测项目

（1）在复合式衬砌和喷锚衬砌隧道施工时必须进行必测项目的量测，必测项目见表10.3.3-1。

（2）洞内必测项目，各测点应在不受到爆破影响的范围内尽快安设，并应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得超过24h，并且在下一循环开挖前必须完成。

选测项目测点埋设时间根据实际需要进行。

测点应牢固、可靠、易于识别，应能真实的反应围岩、支护的动态变化信息。

洞内必测项目各测点应埋入围岩中，深度不应小于0.2m，不应焊接在钢支撑上，外露部分应有保护装置。

否

图10.3.2监控量测工作程序

表10.3.3-1隧道现场监控量测必测项目

序号

项目

名称

方法和工具

布置

测试

精度

量测频率

1～15d

16d～1个月

1～3个月

大于3个月

1

洞内外观察

现场观测、地质罗盘等

开挖及初期支护后进行

—

2

周边位移

各种类型收敛计

每5～50m一个断面，每断面2～3对测点。

0.1mm

1～2次/d

1次/

2d

1～2

次/周

1～3次/月

3

拱顶下沉

水准测量的方法，水准仪、钢尺等

每5～50m一个断面

4

地表下沉

洞口段、浅埋段（h0≤2b）

0.5mm

开挖面距量测断面前后＜2b时，1～2次/d。

开挖面距量测断面前后＜5b时，1次/2～3d。

开挖面距量测断面前后＞5b时，1次/3～7d。

注：

b-隧道开挖宽度；

h0-隧道埋深。

10.3.3.2选测项目

应根据设计要求、隧道横断面形状和断面大小、埋深、围岩条件、周边环境条件、支护类型和参数、施工方法等综合选择选测项目。

选测项目见表10.3.3-2。

表10.3.3-2隧道现场监控量测选测项目

钢架内力及外力

支柱压力计或其它测力计

每代表性地段1～2个断面，每断面钢支撑内力3～7个测点，或外力1对测力计

0.1

MPa

1～2次/d

1次

/2d

围岩体内位移（洞内设点）

洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计

每代表性地段1～2个断面，每断面3～7个钻孔

1～2次/周

围岩体内位移（地表设点）

地面钻孔中安设各类位移计

每代表性地段1～2个断面，每断面3～5个钻孔

同地表下沉要求

围岩压力

各种类型岩土压力盒

每代表性地段1～2个断面，每断面3～7个测点

5

两层支护间压力

压力盒

6

锚杆轴力

钢筋计、锚杆测力计

每代表性地段1～2个断面，每断面3～7根锚杆（索），每根锚杆2～4测点

7

支护、衬砌内应力

各类混凝土内应变计及表面应力解除法

每代表性地段1～2个断面，每断面3～7个测点

8

围岩弹性波速度

各种声波仪及配套探头

在有代表性地段设置

9

爆破震动

测振及配套传感器

临近建（构）筑物

随爆破进行

10

渗水压力、水流量

渗压计、流量计

11

洞口段、浅埋段（h0≤2b）

10.3.3.3监控量测项目策划

根据隧道结构形式的不同，分离式隧道、小净距隧道及连拱隧道各有不同的监控量测项目，现推荐各类型隧道的监控量测项目规划见表10.3.3-3、表10.3.3-4及表10.3.3-5。

表10.3.3-3分离式隧道监控量测项目规划表

项目

围岩

条件

洞内外地质与支护状态观察

周

边

位

移

拱

顶

下

沉

地

表

钢架

内力

及

外力

体内

位移

围岩压

力

锚

杆

轴

弹性

波

速度

爆

破

震

动

IV、V级

√

△

○

周围建筑物要求较高时必测

洞内出水量较大时必测

II、III级围岩

洞口、偏压

段、浅埋段

√：

必须进行的项目；

○：

宜进行项目；

△：

必要时进行项目。

表10.3.3-4小净距隧道监控量测项目规划表

1.√：

2.增加必测项目：

后行洞爆破震动速度、中岩墙土压力，量测方法及频率见表4.4.4。

表10.3.3-5连拱隧道监控量测项目规划表

先进洞与后进洞的对比量测（主要包括周边位移、拱顶下沉、地表下沉、围岩体内位移及压力、支护应力等项目的对比）；

中隔墙的倾斜度、内应力、表面应力及裂缝；

3.增加选测项目：

底部土压力。

10.3.4量测操作要点

10.3.4.1洞内外观察

隧道施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察分开挖工作面观察和已支护地段观察两部分。

（1）开挖工作面观察应在每次开挖后进行。

观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。

观察后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。

对已支护地段的观察每天应进行一次，主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。

观察中发现围岩条件恶化时，应立即上报设计、监理单位，采取相应处理措施。

（2）洞外观察重点应在洞口段及岩溶发育区段地表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、地表植被变化等。

10.3.4.2净空位移和拱顶下沉

（1）量测坑道断面的收敛情况，包括量测拱顶下沉、净空水平收敛以及铺底鼓起（必要时）。

（2）应按表10.3.4-1和表10.3.4-2检查净空位移和拱顶下沉的量测频率，并与按表10.3.3-1确定的量测频率比较取大值。

施工状况发生变化时（开挖下台阶、仰拱或撤除临时支护等），应增加检测频率。

表10.3.4-1净空位移和拱顶下沉的量测频率（按位移速度）

位移速度（mm/d）

≥5

2～3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/3～7d

表10.3.4-2净空位移和拱顶下沉的量测频率（按距开挖面距离）

量测断面距开挖面距离（m）

（0～1）b

2次/d

（1～2）b

（2～5）b

＞5b

b-隧道开挖宽度。

（3）拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为：

Ⅲ级及以上围岩不大于40m；

Ⅳ级围岩不大于25m；

Ⅴ类围岩应小于20m。

围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1～2个，水平收敛1～2对。

当发生较大涌水时，Ⅳ、Ⅴ类围岩量测断面的间距应缩小至5～10m。

（4）各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近工作面埋设，一般为0.5～2m，并在下一次爆破循环前获得初始读数。

初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超过24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读数。

（5）净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。

在地质条件良好，采用全断面开挖方式时，可设一条水平测线；

当采用台阶开挖方式时，可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。

（6）拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行，可采用水准仪测定下沉量。

当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。

10.3.4.3地表下沉量测

（1）位于Ⅳ～Ⅴ级围岩中且覆盖厚度小于40m的隧道，应进行地表沉降量测。

根据图纸要求或监理人指示，应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点，地表下沉观测点按普通水准基点埋设。

并在预计破裂面以外3～4倍洞径处设水准基点，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各观测点的下沉量。

地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定，地表下沉量测断面的间距按表10.3.4-3及表10.3.4-4采用。

表10.3.4-3地表下沉量量测断面间距及频率

变形速度（mm/d）

量测断面距开挖工作面的距离

＞10

（0～1）B

10～5

（1～2）B

5～1

（2～5）B

1次/2d

＜1

＞5B

1次/1周

B表示隧道开挖宽度

表10.3.4-4地表下沉量测断面的间距

埋置深度H

地表下沉量测断面的间距（M）

H＞2B

20～50

B＜H＜2B

10～20

H＜B

5～10

①无地表建筑物时取表内上限值；

②B表示隧道开挖宽度。

地表下沉监测范围横向应延伸至隧道中线量测（1～2）（b/2+h+h0），纵向应在掌子面前后（1～2）（h+h0）（b为隧道开挖宽度，h为隧道开挖高度，h0为隧道埋深）。

测点间距宜为2～5m，并应根据地质条件和环境条件进行调整。

（2）地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。

（3）地表下沉量测应在开挖工作面前方H＋h（隧道埋置深度＋隧道高度）处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。

（4）地表下沉的量测尽量与洞内拱顶下沉量测、周边位移量测在同一横断面内，当地表有建（构）筑物时，应在建（构）筑物周围增设地表下沉测点。

（5）地表下沉监测应在隧道开挖前开始，到二次衬砌全部施工完毕，且下沉基本停止时为止。

10.3.5量测数据处理与应用

10.3.5.1一般要求

（1）隧道现场监控量测应成立专门量测小组，负责日常量测、数据处理和仪器保养维修工作，并及时将量测信息反馈给施工部门和设计单位。

测点埋设宜在施工部门配合下，由量测小组完成。

各预埋测点应牢固可靠，不得任意撤换和破坏。

（2）现场监控量测应按量测方案认真组织实施，并与其他施工环节紧密配合，不得中断工作。

（3）每次量测后，应及时进行数据整理和分析，并绘制量测数据失态曲线和距离开挖面距离图；

应绘制地表下沉值沿隧道纵向和横向变化量和变化速率曲线。

（4）应根据量测数据处理结果，及时提出调整和优化施工方案和工艺；

围岩变形和速率较大时，应及时采取安全措施，并建议变更设计。

（5）围岩稳定性、二次支护时间应根据所测得位移量或回归分析所得最终位移量、位移速度及其变化趋势、隧道埋深、开挖断面大小、围岩等级、支护所受压力、应力、应变等进行综合分析判定。

10.3.5.2量测数据整理、分析与反馈

量测数据整理、分析与反馈应符合下列规定：

（1）当位移-时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算可能出现的位移最大值和变化速度，掌握位移变化的规律。

（2）当位移-时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态、及时分析原因，提出对策和建议，并及时反馈给有关单位，采取有效措施加强支护，必要时暂停开挖。

10.3.5.3围岩稳定性的综合判别

围岩稳定性的综合判别，应根据量测结果，按下列指标判定：

（1）实测位移值不应大于隧道的极限位移，并按表10.3.5位移管理等级施工。

一般情况下，宜将隧道设计的预留变形量作为极限位移，而设计变形量应根据检测结果不断修正。

表10.3.5位移管理等级

管理等级

管理位移（mm）

施工状态

Ⅲ

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-设计极限位移值。

（2）根据位移速率判断：

速率大于1mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护；

速率变化在0.2～1.0mm/d时，应加强观测，做好加固的准备；

速率小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。

在高地应力、岩溶地层和挤压地层等不良地质中，应根据具体情况制定判断标准。

（3）根据位移速率变化趋势判断：

当围岩位移速率不断下降时，围岩处于稳定状态；

当围岩位移速率变化保持不变时，围岩尚不稳定，应加强支护；

当围岩位移速率变化上升时，围岩处于危险状态，必须立即停止掘进，采取应急措施。

（4）初期支护承受的应力、应变、压力实测值与允许值之比大于或等于0.8时，围岩不稳定，应加强初期支护；

初期支护承受的应力、应变、压力实测值与允许值之比小于0.8时，围岩处于稳定状态。

10.3.5.4量测资料

竣工文件中应包括下列量测资料：

（1）现场监控量测计划；

（2）实际测点布置图；

（3）围岩和支护的位移—时间曲线图、空间关系曲线图，以及量测记录汇总表；

（4）量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录；

（5）现场监控量测说明。

10.3.6竣工后量测

已竣工并交付运营的隧道，经批准后应进行长期运营量测时，运营量测点应在施工期间埋设并移交运营管理单位。

运营量测由运营管理单位设专人进行，或委托第三方进行。