岩体试验岩体观测.docx

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岩体试验岩体观测

岩体试验岩体观测

7．1围岩收敛观测

7．1．1各类岩体均可采用围岩收敛观测。

7．1．2观测布置应符合下列规定：

   1应根据地质条件、围岩应力、施工方法、断面形式、支护形式及围岩的时间和空间效应等因素，按一定的间距选择观测断面和测点位置。

   2观测断面间距宜大于2倍洞径。

   3初测观测断面宜靠近开挖掌子面，距离不宜大于1．0m。

   4基线的数量和方向，应根据围岩的变形条件及洞室的形状和大小确定。

7．1．3地质描述应包括下列内容：

   1观测段的岩石名称、结构构造、岩层产状及主要矿物成分。

   2岩体结构面的类型、产状、宽度及充填物性质。

   3地下洞室开挖过程中岩体应力特征。

   4水文地质条件。

   5观测断面地质剖面图和观测段地质展视图。

7．1．4应包括下列主要仪器和没备：

   1卷尺式收敛计。

   2测桩及保护装置。

   3温度计。

7．1．5测点安装应符合下列要求：

   1应清除测点埋设处的松动岩石。

   2应用钻孔工具在选定的测点处垂直洞壁钻孔，并应将测桩固定在孔内。

测桩端头宜位于岩体表面，不宜出露过长。

   3测点应设保护装置。

7．1．6观测准备应包括下列内容：

   1对于同一工程部位进行收敛观测，应使用同一收敛计。

   2需要对收敛计进行更换时，应重新建立基准值。

   3收敛计应在观测前进行标定。

7．1．7观测应按下列步骤进行：

   1应将测桩端头擦拭干净。

   2应将收敛计两端分别固定在基线两端测桩的端头上，并应按基线长度固定尺长。

钢尺不应受扭。

   3应根据基线长度确定的收敛计恒定张力，调节张力装置，读取观测值，然后松开张力装置。

   4每次观测应重复测读3次，3次观测读数的最大差值不应大于收敛计的精度范围。

应取3次读数的平均值作为观测读数值，第1次观测读数值应作为观测基准值。

   5应量测环境温度。

   6观测时间间隔应根据观测目的、工程需要和围岩收敛情况确定。

   7应记录工程施工或运行情况。

7．1．8观测成果整理应符合下列要求：

   1应根据仪器使用要求，计算基线观测长度。

   2经温度修正的实际收敛值应按下式计算：

△Li＝Lo－[Li＋αLo（Ti－To）]       （7．1．8）

      式中：

      △Li——实际收敛值（mm）；

      Lo——基线基准长度（mm）；

      Li——基线观测长度（mm）；

      α——收敛计系统温度线胀系数（1/℃）；

      Ti——收敛计观测时的环境温度（℃）；

      To——收敛计第一次读数时的环境温度（℃）。

   3应绘制收敛值与时间关系曲线、收敛值与开挖空间变化关系曲线。

   4需要进行收敛观测各测点位移的分配计算时，可根据测点的布置形式选择相应的计算方法进行。

7．1．9围岩收敛观测记录应包括工程名称、观测段和观测断面及观测点的位置与编号、地质描述、收敛计编号、观测时间、观测读数、基线长度、环境温度、工程施工或运行情况。

7．2钻孔轴向岩体位移观测

7．2．1各类岩体均可采用钻孔轴向岩体位移观测，观测深度不宜大于60m。

7．2．2观测布置应符合下列要求：

   1观测断面及断面上观测孔的数量，应根据工程规模、工程特点和地质条件确定。

   2观测孔的位置、方向和深度，应根据观测目的和地质条件确定。

观测孔的深度宜大于最深测点0．5m～1．0m。

   3观测孔中测点的位置，宜根据位移变化梯度确定，位移变化大的部位宜加密测点。

测点宜避开构造破碎带。

   4当以最深点为绝对位移基准点时，最深点应设置在应力扰动区外。

   5当有条件时，位移计可在开挖前进行预埋，或在同一断面上的重要部位选择1孔～2孔进行预埋。

预埋孔中最深测点，距开挖面距离宜大于1．0m。

   6当无条件进行预埋时，埋没断面距掌子面不宜大于1．0m。

当工程开挖为分台阶开挖时，可在下一台阶开挖前进行埋设。

7．2．3地质描述应包括下列内容：

   1观测区段的岩石名称、岩性及地质分层。

   2岩体结构面的类型、产状、宽度及充填物性质。

   3观测孔钻孔柱状图、观测区段地质纵横剖面图和观测区段平面地质图。

7．2．4应包括下列主要仪器设备：

   1钻孔设备。

   2杆式轴向位移计。

   3读数仪。

   4安装器。

   5灌浆设备。

7．2．5观测准备应符合下列规定：

   1在预定部位应按要求的孔径、方向和深度钻孔。

孔口松动岩石应清除干净，孔口应平整。

   2应清洗钻孔，检查钻孔通畅程度。

   3应根据钻孔岩心柱状图和观测要求，确定测点位置和选择锚头类型。

7．2．6仪器安装应符合下列要求：

   1应根据位移计的安装要求，进行位移计安装。

应按确定的测点位置，由孔底向孔口逐点安装各测点，最后安装孔口装置。

并联式位移计安装时，应防止各测点间传递位移的连接杆相互干扰。

   2应根据锚头类型和安装要求，逐点固定锚头。

当使用灌浆锚头时，应预置灌浆管和排气管。

   3安装位移传感器时应对传感器和观测电缆进行编号。

调整每个测点的初始读数，当采用灌浆锚头时，应在浆液充分固化后进行。

   4需要设置集线箱时，位移传感器通过观测电缆应按编号接入集成箱。

   5孔口、观测电缆、集线箱应设保护装置。

   6仪器安装情况应进行记录。

7．2．7观测应按下列步骤进行：

   1应在连接读数仪后进行观测。

   2每个测点宜重复测读3次，3次读数的最大差值不应大于读数仪的精度范围。

应取3次读数的平均值作为观测读数值，第1次观测读数值应作为观测基准值。

   3观测时间间隔应根据观测目的、工程需要和岩体位移情况确定。

   4应记录工程施工或运行情况。

7．2．8观测成果整理应符合下列要求：

   1应计算各测点位移。

   2应绘制测点位移与时间关系曲线。

   3应绘制观测孔位移与孔深关系曲线。

   4应绘制观测断面上，各观测孔的位移与孔深关系曲线。

   5应选择典型观测孔，绘制各测点位移与开挖面距离变化的关系曲线。

7．2．9钻孔轴向岩体位移观测记录应包括工程名称、观测断面和观测孔及测点的位置与编号、地质描述、仪器安装记录、读数仪编号、传感器编号、观测时间、观测读数、工程施工或运行情况。

7．3钻孔横向岩体位移观测

7．3．1各类岩体均可采用铅垂向钻孔进行钻孔横向岩体位移观测。

7．3．2观测布置应符合下列要求：

   1观测断面及断面上观测孔的数量，应根据工程规模、工程特点和地质条件确定。

   2观测断面方向宜与预计的岩体最大位移方向或倾斜方向一致。

   3观测孔应根据地质条件和岩体受力状态布置在最有可能产生滑移、倾斜或对工程施工及运行安全影响最大的部位。

   4观测孔的深度宜超过预计最深滑移带或倾斜岩体底部5m。

7．3．3地质描述应包括下列内容：

   1观测区段的岩石名称、岩性及地质分层。

   2岩体结构面的类型、产状、宽度及充填物性质。

   3观测孔钻孔柱状图、观测区段地质纵横剖面图和观测区段平面地质图。

7．3．4应包括下列主要仪器和设备：

   1钻孔设备。

   2伺服加速度计式滑动测斜仪。

   3模拟测头。

   4测斜管和管接头。

   5安装设备。

   6灌浆设备。

   7测扭仪。

7．3．5观测准备应符合下列要求：

   1应在预定部位按要求的孔径和深度进行铅垂向钻孔。

观测孔孔径宜大于测斜管外径50mm。

   2应清洗钻孔，检查钻孔通畅程度。

   3应进行全孔取心，绘制钻孔柱状图，并应记录钻进过程中的情况。

7．3．6测斜管安装应符合下列要求：

   1应按要求长度将测斜管进行逐节预接，打好铆钉，在对接处做好对准标记并编号，底部测斜管应进行密封。

对接处导槽应对准，铆钉孔应避开寻槽。

   2应按测斜管的对准标记和编号逐节对接、固定和密封后，逐节吊入观测孔内，直至将测斜管全部下入观测孔内。

   3应调整导槽方向，其中一对导槽方向宜与预计的岩体位移或倾斜方向一致。

用模拟测头检查导槽畅通无阻后，将测斜管就位锁紧。

   4应在测斜管内灌注洁净水，必要时施加压重。

   5应封闭测斜管管口，并应将灌浆管沿测斜管外侧下入孔内至孔底以上1m处，进行灌浆。

待浆液从孔口溢出，溢出的浆液与灌入浆液相同时，边灌浆边取出灌浆管。

浆液应按要求配制。

   6灌浆结束后，孔口应设保护装置。

   7测斜管安装情况应进行记录。

7．3．7观测应按下列步骤进行：

   1应待浆液充分固化后，量测测斜管导槽方位。

   2应用模拟测头检查测斜管导槽通畅程度，必要时，应用测扭仪测导槽的扭曲度。

   3使测斜仪处于工作状态，应将测头导轮插入测斜管导槽，缓慢地下至孔底，由孔底自下而上进行连续观测，并应记录测点观测读数和测点深度。

测读完成后，应将测头旋转180°插入同一对导槽内，并按上述步骤再测读1次，测点深度应与第1次相同。

   4测读完一对导槽后，应将测头旋转90°，并应按本条第3款步骤测另一对导槽两个方向的观测读数。

   5每次观测时，应保持测点在同一深度上。

同一深度一对导槽正反两次观测读数的误差应满足仪器精度要求，取两次读数的平均值作为观测读数值。

   6应取第1次的观测读数值作为观测基准值。

也可在浆液固化后，按一定的时间间隔进行观测，取其读数稳定值作为观测基准值。

   7当读数有异常时，应及时补测，或分析原因后采取相应措施。

   8观测时间间隔，应根据工程需要和岩体位移情况确定。

   9应记录工程施工或运行情况。

7．3．8观测成果整理应符合下列要求：

   1应根据仪器要求，计算各测点位移和累积位移。

   2应绘制位移与深度关系曲线，并附钻孔柱状图。

   3应绘制各观测时间的位移与深度关系曲线。

   4对有明显位移的部位，应绘制该深度的位移与时间关系曲线。

   5应根据需要，计算测点的位移矢量及其方位角，绘制位移矢量与深度关系曲线，以及方位角与深度关系曲线、测区位移矢量平面分布图。

7．3．9钻孔横向岩体位移观测记录应包括工程名称、观测区和观测断面位置和编号、观测孔位置和编号、测点位置和编号、导槽方向、地质描述、测斜管安装记录、测斜仪编号、观测时间、观测读数、工程施工或运行情况。

7．4岩体表面倾斜观测

7．4．1各类岩体均可采用岩体表面倾斜观测。

7．4．2观测布置应符合下列要求：

   1观测范围、测点的位置和数量应根据工程规模、工程特点和地质条件确定。

   2测点应布置在能反映岩体整体倾斜趋势的部位。

   3测点宜直接布置在岩体表面。

当条件无法满足时，也可采用浇筑混凝土墩与岩体连接。

   4需要设置参照基准测点时，应布置在受扰动岩体范围外的稳定岩体上。

   5测点应设置在方便观测的位置，并有观测通道。

7．4．3地质描述应包括下列内容：

   1岩石名称、结构、主要矿物成分。

   2岩体主要结构面类型、产状、宽度、充填物性质。

   3岩体风化程度及范围。

   4观测区工程地质平面图。

7．4．4应包括下列主要仪器和设备：

   1倾角计。

   2读数仪。

   3基准板。

7．4．5测点安装应符合下列规定：

   1基准板宜水平向布置。

   2应在预定的测点部位，清理出50cm×50cm的新鲜岩面，清洗后用水泥浆或黏结胶按预计最大倾斜方向将基准板固定在岩面上。

   3根据岩体的风化程度或完整性，可采用锚杆将岩体连成一整体，或开挖一定深度后，先设置锚杆再浇筑混凝土墩。

混凝土墩断面尺寸宜为50cm×50cm，并应高出岩体表面约20cm，按本条第1款要求固定基准板。

   4根据需要，基准板也可任意向布置。

采用任意向布置时，应按本条第2款要求固定基准板。

   5基准板应设保护装置。

水泥浆和混凝土应进行养护。

   6测点安装情况应进行记录。

7．4．6观测应按下列步骤进行：

   1应擦净基准板表面和倾角计底面，应按基准板上要求的方向将倾角计安装在基准板上后进行测读，记录观测读数。

   2每次观测应重复测读3次，3次观测读数的最大差值不应大于读数仪的允许误差，取3次读数的平均值作为观测读数值。

   3应将倾角计旋转180°进行安装，并应按本条第1款、第2款步骤测读倾角计旋转180°后的观测读数值。

   4应将倾角计旋转90°，并应按本条第1款至第3款步骤测读另一方向的观测读数值。

   5应取第一次的一组观测读数值作为观测基准值。

   6参照基准测点应在同一观测时间内进行测读。

   7观测时间间隔应根据工程需要和岩体位移情况确定。

   8应记录工程施工或运行情况。

7．4．7观测成果整理应符合下列要求：

   1应根据观测读数值和倾角计给定的关系式，计算两个方向的角位移。

   2根据需要，可计算最大角位移及其方向。

   3应绘制角位移和时间关系曲线。

根据需要，可绘制观测区平面矢量图。

7．4．8岩体表面倾斜观测记录应包括工程名称、观测区和观测点位置和编号、观测方向、地质描述、测角计编号、读数仪编号、观测时间、观测读数、工程施工或运行情况。

7．5岩体渗压观测

7．5．1各类岩体均可采用岩体渗压观测。

7．5．2观测布置应符合下列要求：

   1应根据工程区的工程地质和水文地质条件、工程采取的防渗和排水措施选择观测断面和测点位置。

   2观测断面应选择在断面渗压分布变化较大部位，断面方向宜平行渗流方向。

   3测点应布置在渗压坡降大的部位、防渗或排水设施上下游、相对隔水层两侧、不同渗透介质的接触面、可能产生渗透稳定破坏的部位、工程需要观测的部位。

   4应利用已有的孔、井、地下水出露点布置测点。

   5应根据不同的观测目的、岩体结构条件、岩体渗流特性及仪器埋设条件，选用测压管或渗压计进行观测。

对于重要部位，宜采用不同类型仪器进行平行观测。

7．5．3地质描述应包括下列内容：

   1岩石名称、结构、主要矿物成分。

   2观测孔钻孔柱状图，并附钻孔透水性指标。

   3观测区工程地质、水文地质图。

7．5．4应包括下列主要仪器和设备：

   1钻孔设备。

   2灌浆设备。

   3测压管：

由进水管和导管组成。

   4水位计或测绳。

   5压力表。

   6渗压计。

   7读数仪。

7．5．5测压管安装应符合下列规定：

   1应在预定部位按要求的孔径、方向和深度钻孔，清洗钻孔。

钻孔方向除有专门要求外，宜选择铅垂向。

   2钻孔应进行全孔取心，绘制钻孔柱状图。

对需要布置测点的孔段，应进行压水试验。

   3应根据钻孔柱状图、压水试验成果、工程要求确定测点位置和观测段长度。

   4应根据测点位置，计算导管和进水管长度。

用于点压力观测的进水管长度不宜大于0．5m。

进水管底部应预留0．5m长的沉淀管段。

   5应在钻孔底部填入约0．3m厚的中砾石层。

   6将测压管的进水管和导管依次连接放入孔内，顶部宜高出地面1．0m。

连接处应密封，孔口应保护。

必要时，进水管应设置反滤层。

   7应在测压管和孔壁间隙中填入中砾石至进水管顶部，再填入1．0m厚的中细砂，上部充填水泥砂浆或水泥膨润土浆至孔口。

   8当全孔处于完整和较完整岩体中时，可不安装测压管，应安装管口装置。

   9需要进行分层观测渗压时，可采用一孔多管式，应在各进水管间采用封闭隔离措施。

   10当测压管水平向安装时，钻孔宜向下倾斜，倾角约3°。

   11仪器安装情况应进行记录。

7．5．6渗压计安装应符合下列要求：

   1应按本标准第7．5．5条中第1款至第3款要求进行钻孔并确定测点位置。

测点观测段长不应小于1．0m。

   2应向孔内填入中粗砂至渗压计埋设位置，厚度不应小于0．4m。

应将装有经预饱和渗压计的细砂包置于砂层顶部，引出观测电缆。

渗压计在埋设前和定位后，应检查渗压计使用状态。

   3应填入中砂至观测段顶部，再填入厚1．0m的细砂，上部充填水泥砂浆或膨润土至孔口。

   4在干孔中填砂后，加水使砂层达到饱和。

   5分层观测渗压时，可在一个钻孔内埋没多个渗压计。

应对渗压计和观测电缆进行编号。

应在各观测段间采取封闭隔离措施。

   6观测点压力时，观测段长度不应大于0．5m。

   7进行岩体和混凝土接触面渗压观测时，应在岩体测点部位表面，选择有透水裂隙通过处挖槽，先铺设中粗砂，放入装有经预饱和渗压计的细砂包，引出观测电缆，用水泥砂浆封闭。

   8需要设置集线箱时，渗压计应通过观测电缆按编号接入集线箱。

应量测观测电缆长度。

   9观测电缆、集线箱应设保护装置。

   10仪器安装情况应进行记录。

7．5．7观测应按下列步骤进行：

   1无压测压管水位可采用测绳或水位计观测，观测读数应准确至0．01m。

   2有压测压管应在管口安装压力表，应读取压力表值，并应估读至0．1格。

如水位变化缓慢，开始阶段可采用本条第1款方法观测，当水位溢出管口时，再安装压力表。

当压力长期低于压力表量程的的1/3，或压力超过压力表量程的2/3时，应更换压力表。

   3渗压计每次观测读数不应少于2次，当相邻2次读数不大于读数仪允许误差时，应取2次读数平均作为观测读数值。

   4测压管和渗压计观测时间间隔应根据工程需要和渗压变化情况确定。

   5应记录工程施工或运行情况。

7．5．8观测成果整理应符合下列要求：

   1应根据测压管读数和孔口高程计算水位。

   2应根据渗压计要求，计算岩体渗压值。

   3应绘制水位或渗压与时间关系曲线。

当地面水水位与渗压有关时，应同时绘制地面水水位与时间关系曲线。

   4应绘制水位或渗压沿断面方向分布曲线。

7．5．9岩体渗压观测记录应包括工程名称、观测断面位置和编号、测点位置和编号、地质描述、水位计或压力表或渗压计型号和编号、观测电缆型号和长度、读数仪编号、观测时间、观测读数、工程施工或运行情况。