隧道监控量测方案.docx
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隧道监控量测方案
施工监控量测方案
1监测目的2
2监测项目与测点布置2
2.1监测控制标准3
2.2监测频率7
3监测方法7
3.1地表沉降7
3.2地面建筑沉降与倾斜8
3.3桩（坡）顶水平位移9
3.4桩体变形10
3.5土体侧向位移10
3.6钻孔桩内力11
3.7土压力11
3.8孔隙水压力12
3.9锚索（土钉）内力12
3.10地下水位13
3.11地下管线沉降与位移13
3.12拱顶下沉14
3.13隧道周边位移15
3.14围岩压力16
3.15钢支撑内力16
4监测反馈程序17
4.1监测数据的处理及反馈17
4.2监测管理体系18
4.3提交的监测成果18
1监测目的
为确保XX隧道施工的安全以及施工过程的顺利进行，必须在施工的全过程中进行全面、系统的监测工作。
我们将按照招标文件的要求，建立专门组织机构开展监测工作，并将其作为一道重要工序纳入施工组织设计中去。
监控量测的目的主要有：
1、掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业。
2、通过对围岩和支护的变位、应力量测，修改支护系统设计。
3、检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工，确保基坑支护结构的安全。
4、通过监控量测，收集数据，为以后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验，并可以和计算结果比较，完善计算理论。
2监测项目与测点布置
为全面掌握暗挖隧道和明挖基坑在施工过程中对周围环境的影响范围及程度，围护及支护结构的受力与变形状况，并结合本工程的地形、地质条件、支护类型、施工方法等特征选择监测项目，具体监测项目、测点布置原则及要求、仪器设备、监测频率见表1。
表1．监测项目表
序号
监测项目
监测仪器
测点布置原则及数量
监测目的
监测频率
1
地面沉降
DSZ-2型精密水准仪、测微器，铟钢尺等
沿基坑周围地面和洞口浅埋段布置沉降观测点，测点间距5～20m，约100个测点。
掌握施工过程中对周围土体、建筑物的影响程度，确保施工安全。
开挖过程中：
1次/1～2天，
主体结构施工期间：
1次/3天。
2
临近建筑物沉降及倾斜
受影响的建筑物转角处布点，共计4个
3
桩（坡）顶水平位移
电子经纬仪等
在冠梁顶部布设固定的观测点，间距20m，约14个。
在基坑施工过程中，掌握桩体顶部的水平变形情况，判断其安全稳定性。
开挖过程中：
1次/天。
4
桩体变形
测斜仪，PVC测斜管
在钻孔桩内埋设测斜孔，孔间距15～35m，约14个孔。
掌握围护结构以及周边土体的变位情况，判断其安全稳定性。
开挖过程中：
1次/天。
5
土体侧向位移
在围护结构的周边土体内埋设测斜孔，约18个孔。
开挖过程中：
1次/3天
主体结构施工期间：
1次/5天。
6
钻孔桩内力
钢筋计，频率接收仪
沿钻孔桩竖向布置测点，测点间距2m，约10处，计70个测点。
了解钻孔桩钢筋受力情况，判断其安全性。
开挖过程中：
1次/1天
7
土压力
土压力盒，频率接收仪
在围护结构后2m嵌固段围护结构前布置测点，同一孔测点间距3m，约18孔，计90个测点。
掌握围护结构周边土体的受力情况，判断其安全稳定性。
开挖过程中：
1次/1天
8
孔隙水压力
孔隙水压力计，频率接收仪
在围护结构的周边土体布置测点，布置原则同土压力，约18个孔，计90个测点。
了解围护结构周边的水压力情况。
1次/2天
9
锚索内力
锚索轴力计，频率接收仪
在锚索端部或中部埋设钢筋计，数量不少于锚索总数的5％，约30个。
了解施工过程中锚索（土钉）的受力情况，判断其安全性。
开挖过程中：
1次/2天
土钉内力
钢筋计，频率接收仪
在锚杆中部埋设钢筋计，数量不少于锚索总数的5％，约40个。
10
地下水位
水位管，电子水位计
在基坑周围埋设水位孔，测孔间距20～40m，约21个测孔。
掌握基坑施工过程中周围地下水位的变化情况。
开挖过程中：
1次/3天
主体结构施工期间：
1次/5天。
11
地下管线沉降与位移
水准仪，经纬仪
在基坑周边的地下管线布置观测点，测点间距15m，约10个。
掌握基坑施工过程中周围地下管线的变形情况，确保其安全。
施工过程中：
1次/天。
12
地质和支护状况观察
地质罗盘等
开挖后及初支后进行岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述。
判断围岩稳定性和预测开挖面前方地质条件，判断隧道稳定性和检验支护参数。
每次爆破及支护后进行。
13
暗挖隧道拱顶下沉
DSZ-2型精密水准仪，钢挂尺等
沿隧道中线方向布置，Ⅲ类围岩每20m一个断面，Ⅳ类围岩每10m一个断面，约100个拱顶测点，约700条收敛测线。
判断围岩及隧道稳定性，进行位移反分析，检验支护参数。
正常情况下：
1次/1～2天
特殊情况下：
2次/天。
14
周边位移
JSS30型数显式收敛计
15
围岩压力
VW-1型频率接收仪，压力盒
A、B、C型断面个埋设1～2个主断面，并与拱顶下沉测点和周边位移相对应，6个断面，共48个测点。
判断围岩及隧道的稳定性，检验支护参数的合理性。
正常情况下：
1次/2天
16
钢支撑内力
VW-1型频率接收仪，钢筋计
A、B、C型断面个埋设1～2个主断面，并与拱顶下沉测点和周边位移相对应，6个断面，共96个测点。
明挖段测点布置见图1、图2、图3、图4，暗挖段测点布置见图5。
2.1监测控制标准
在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。
根据以往经验，以《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》（TBJ108-92）的Ⅲ级管理制度作为监测管理方式（表2）。
表2．监测管理表
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
U0＜Un/3
可正常施工
Ⅱ
Un/3≤U0≤Un2/3
应注意，并加强监测
Ⅰ
U0＞Un2/3
应采取加强支护等措施
表中：
U0——实测位移值
Un——允许位移值
Un的取值，也就是监测控制标准。
根据以往类似工程经验、有关规范规定及招标文件“通用技术条件”的要求，提出控制基准见表3、表4。
表3．监测控制标准表
序号
监测项目
控制标准
来源
1
地表沉降
≤0.3%H
招标文件、设计文件及相应规范
2
建筑物倾斜
≤3‰
3
桩（坡）顶水平位移
≤30mm且≤0.2%H
4
桩体变形
≤30mm且≤0.2%H
5
拱顶下沉
≤45mm
以往工程经验
根据上述监测管理基准，可选择监测频率：
一般在Ⅲ级管理阶段监测频率可适当放大一些；在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数；在Ⅰ级管理阶则应密切关注，加强监测，监测频率可达到1～2次/天或更多。
图1基坑测点平面布置示意图
（一）
图2基坑测点平面布置示意图
（二）
图3基坑监测横断面示意图
图5暗挖隧道初支断面测点布置示意图示意图
2.2监测频率
各项目监测频率详见表1。
3监测方法
3.1地表沉降
（1）测量仪器
苏光DSZ-2型精密水准仪、测微器，铟钢尺等。
（2）测量实施
基点埋设方法
基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠，如图6所示。
沉降测点埋设
沉降测点埋设，用冲击钻在地表钻孔，然后放入长200~300mm，直径20~30mm的圆
头钢筋，四周用水泥砂浆填实。
测量方法
观测方法采用精密水准测量方法。
基点和附近水准点联测取得初始高程。
观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。
首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值。
沉降计算
在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，水准线路闭合差应小于±0.3（mm）（N为测站数），然后按照测站进行平差，求得各点高程。
施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。
则高差△H＝Hn－H0即为隆陷值。
数据分析与处理
Ø时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，根据沉降规律判断围岩稳定状态和施工措施的有效性。
Ø当位移——时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析。
Ø作横断面和纵断面沉降槽曲线，判断施工影响范围、最大沉降坡度等。
3.2地面建筑沉降与倾斜
（1）监测仪器
苏光DSZ-2型精密水准仪，铟钢尺等。
（2）监测实施
测点埋设
在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建筑物应进行建筑物下沉及倾斜监测，本段建筑物主要是一个100KV高压铁塔。
沉降测点埋设，用冲击钻在建筑物的基础上钻孔，然后放入长直径200～300mm的钢筋，四周用水泥砂浆填实。
测点的埋设高度应方便观测，对测点应采取保护措施，避免在施工过程中受到破坏。
观测方法：
地表隆陷观测同。
建筑物下沉及倾斜计算，在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度。
施工前，由基点通过水准测量测出建筑物沉降观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。
则高差△H＝Hn－H0即为建筑物沉降值。
在建筑物沉降值后，进行倾斜计算，如图7所示：
tgθ=△s/b=SH2/Hf
（1）
∴SH2=Hf×△s/b
（2）
SH2——为所求建筑物水平位移
θ——为所求建筑物水位移产生的倾斜角
数据分析与处理
Ø绘制时间——位移曲线散点图
Ø当位移——时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析。
预测最大沉降量。
根据所测建筑物倾斜与下沉值，判断建筑物倾斜是否超过安全控制标准。
3.3桩（坡）顶水平位移
（1）监测目的
通过监测桩（坡）顶部水平位移，根据位移情况反馈施工，调整开挖顺序、开挖速度、及是否采用辅助施工措施，确保围护结构安全。
（2）测量仪器
电子经纬仪等。
（3）测量实施
基点埋设方法
基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠。
基点和附近坐标点联测取得基点坐标。
测点埋设
测点埋设，用冲击钻在圈梁钻孔，然后放入刻有“+”字标记的圆钢预埋件，四周用水泥砂浆填实，或直接在圈梁上做“+”字标记。
水平计算
假设局部坐标系，以基坑轴向为X轴，其垂直方向为Y轴，在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，提高观测精度。
施工前，采用三角测量测出观测点的初始坐标（x0，y0），在施工过程中测出其坐标为（xn，yn）。
则水平位移为：
。
（4）数据分析
根据所测数据绘制位移曲线图。
3.4桩体变形
（1）监测目的
了解基坑施工过程围护桩的水平变形情况。
（2）监测仪器
测斜仪，PVC测斜管等。
（3）监测实施
测点埋设
预先将测斜管连接好，并绑扎在钢筋上，与钢筋笼一起放入钻孔内。
安装时应保证一组导槽垂直于围护结构面。
量测与计算
测试时，联接测头和测度仪，检查密封装置，电池充电量，仪器是否工作正常，将测头放入测斜管（在未确认导槽畅通时，不得放入真实的测头），测试应从孔底开始，自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次，测段长度为0.5～1m，每个测段测试一次读数后，将测头提转180°，插入同一对导槽重复测试，两次读数应接近，符号相反
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