隧道监控量测技术交底.docx

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隧道监控量测技术交底

隧道监控量测技术交底

隧道监控量测

量测项目监测见隧表6《隧道施工监测框图》

（1）、隧道地质超前预报

常规地质法

①超前导坑法

在隧道施工时采取左洞左侧壁导坑超前。

在施工过程中对导坑中遇到的构造、结构面或地下水等情况作地质素描图，通过做地质素描图对右洞地质条件进行预报。

②正洞地质素描

地质素描是对开挖面的地质情况如实而准确的反映。

素描的主要内容包括地层岩性、构造发育情况（含断层、贯穿性节理、夹层或岩脉）、地下水的出水状态、围岩的稳定性及初期支护采用的方法等。

正洞地质素描是利用所见到正洞已开挖段的地质情况预报前方可能出现的不良地质条件（断层等）。

针对断层而言，又分断层露头作图法和断层前兆特征法。

断层露头作图法对结构面向开挖后方倾斜的断层预报效果较好，因为断层先在隧道底出露，对岩体稳定性影响不大时就可以发现；对于向掌子面前方倾斜的结构面因为先在顶部出现，预报时效果相对较差。

正洞地质素描的优点是不占用施工时间，设备简单，不干扰施工，出结果快，预报的效果好，而且为整个隧道提供了完整的地质资料；缺点是对与隧道夹角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报。

③水平超前探孔

水平超前探孔方法是在隧道内安放水平钻机进行水平钻进，根据隧道中线水平方向上钻孔资料来推断隧道前方的地质情况。

钻孔的数量、角度及钻孔长度可人为设计和控制。

一般可根据钻进速度的变化、钻孔取芯鉴定、钻孔冲洗液的颜色、气味、岩粉以及在钻探过程中遇到的其他情况来判断。

这种方法可以反映岩体的大概情况，比较直观，施工人员可根据现场的地质情况来安排下一步的施工组织。

但该方法也存在不足之处：

①在复杂地质条件下预报效果较差，很难预测到正洞掌子面前方的小断层和贯穿性大节理，特别是与隧道轴线平行的结构面，其预报无反映；②钻孔与钻孔之间的地质情况反映不出来。

（2）、监控量测

本隧道按新奥法复合式衬砌设计。

为确保隧道施工安全，成立专门监测组，在总工程师的直接领导下负责测点设置、日常量测工作和数据处理信息反馈，做到信息化施工。

施工全过程中，加强监控量测工作，及时掌握围岩和支护的力学动态及稳定程度，并及时反馈，以指导施工作业，保证施工安全；通过对围岩及支护的变位、应力量测，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据；积累施工技术资料，对施工过程中的关键技术问题进行分析，为今后类似工程施工提供技术参考。

⑴监测项目

为全面收集掌握该段隧道工程在施工过程中围岩及支护的变形和受力状况，结合本段隧道地形地质条件、支护类型、施工方法等特点，选择确定下列监测项目：

①洞内外观察（必测）②拱顶下沉量观测（必测）

③净空水平收敛量测（必测）④锚杆轴力量测（必测）

⑤地表下沉量测（选测）⑥围岩内部变形量测（选测）

⑦钢架应力、应变监测（选测）⑧围岩压力量测（选测）

⑵监测方法

监测方法及频率

序号

项目名称

方法及工具

测点布置

量测间隔时间

1～15d

16d～1月

1～3月

＞3个月

1

洞内外观察

观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和状态、地下水情况以及喷射砼的效果。

观察后应进行掌子面地质素描，填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。

地质罗盘等。

对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透的观察。

开挖后及初期支护后进行

每次爆破后进行，对已施工的区段的观察应每天至少进行一次。

2

拱顶下沉

水平仪、水准尺、钢尺或测杆

点位应在工作面开挖后、初支前及时埋设。

拱顶下沉点埋设于中心线上，纵向间距：

Ⅱ类15m、Ⅲ类25m。

1～2次/d

1次/2d

1～2次

/周

1～3次

/月

3

水平收敛量测

J.SS30/15A数显式收敛计

在起拱线上0.5m及其下1m设两条水平收敛线，纵向间距同拱顶下沉。

收敛控制值25mm，当收敛移位值S<0.15mm/d时，已趋于稳定，可停止观测。

1～2次/d

1次/2d

1～2次/周

1～3次/月

4

地表下沉

水平仪、水准尺

每5～50m一个断面，每断面至少7个测点，每隧道口至少2个断面。

中线每5～20m一个测点。

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/2d。

开挖面距量测断面前后＞5B时，1次/周。

5

围岩压力

压力盒

第代表性地段一个断面，每断面15～20个测点。

1～2次/d

1次/2d

1～2次/周

1～3次/月

6

围岩内部变形

洞内钻孔中设单点、多点杆式或钢丝式位移计

沿隧道纵向设置断面，断面间距：

Ⅱ类20m、Ⅲ类50m、Ⅳ类100m，测点位于支护结构之间，每个断面布设2～11个测点。

1～2次/d

1次/2d

1～2次/周

1～3次/月

7

钢架应力应变

检测元件与主筋焊接，网喷砼密实，采用钢筋计及频率计等进行测试，

每10榀钢架设1对测力计

1～2次/d

1次/2d

1～2次/周

1～3次/月

8

隧底隆起

水准测量法。

精密水准仪和铟钢尺。

在拱顶下沉对应设点，设一测点于隧底中线位置

控制值25mm。

测试1次/天，直到仰拱完成为止。

净空位移和拱顶下沉的量测频率主要根据变形速度和距开挖面的距离而定，可按下表，取两者中频率高的，但整个断面应采用相同的频率。

净空位移、拱顶下沉及隧底隆起测点布置见下图。

变形速度（mm/d）

量测断面距开挖面距离

量测频率

≥10

（0～1）B

1～2次/d

10～5

（1～2）B

1次/d

5～1

（2～5）B

1次/2d

<1

>5B

1次/周

注：

B—表示隧道开挖宽度。

⑶成果整理及信息反馈

①监测数据管理

a.监测数据的管理基准

在以上各项监测的同时应清晰地记录所测数据，并及时进行整理分晰，判断其稳定性并及时反馈到施工现场去指导施工。

根据既有成功经验，我们采用下表Ⅲ级管理并配合位移速率作为管理基准，位移管理等级见下表：

变形管理等级

管理位移

施工状态

Ⅲ

U0＜Ｕn/３

可正常施工

Ⅱ

（Ｕn/３）≤U0＜（2Ｕn/３）

应加强支护

Ⅰ

U0＞（2Ｕn/３）

应采取特殊措施

注：

U0—实测位移值；Un—允许位移值

现场监测时间，根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：

一般Ⅲ级管理阶段监测频率可放宽一些；Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数；Ⅰ级管理阶段则应加强监测，通常监测频率为1～2次／天。

当测点的位移—时间曲线趋於平缓，周边位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d时，以及已产生的位移已达到总位移量的80%～90%时，可认为围岩变形已基本结束。

b.监测数据的分析和预测

整理监测数据，据此数据绘制位移随时间或空间变化曲线图，实施时，采用位移—空间曲线，即监测结果随工作面与洞室跨度比值的关系散点图。

取得足够准确的数据后，根据散点图的数据分部状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最终位移值，预测结构和建筑物的安全性，据此确定施工方法。

c.监测数据的反馈

信息化施工要求以监测结果评估施工方法，确定工程技术措施。

因此，对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率（mm/d）等综合判断结构和建筑物的安全状况。

为确保监测结果的质量，加快信息的反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，并向驻地监理﹑设计单位提交监测月报，并绘制测点位移变化曲线图。

监测数据的反馈程序见如下页框图：

3）、预防坍塌的措施

⑴预防坍塌的措施：

隧道施工预防坍方首先做好地质预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。

在施工中主要做到以下几点：

①先排水。

在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施，尽可能将隧道外之水截于隧道之外。

②短开挖。

各部开挖工序间的距离要尽量缩短，以减少围岩暴露时间。

③弱爆破。

在爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制用药量。

④强支护。

针对地压情况，确保支护结构有足够的强度。

⑤快衬砌。

衬砌工作须紧跟开挖工作面进行，力求衬砌尽快成环。

⑥勤检查、勤量测。

对围岩发现有变形或异状，要立即采取有效措施及时处理隐患。

⑵坍塌处理方法:

①防止坍方扩大

a.在坍方范围的顶部与侧壁危石及大裂缝，应先行清除或锚固。

b.加强原有支护。

对坍方范围前后原有的支护进行加固，以防止坍方扩大。

c.在坍方范围内架设支撑或喷射砼，必要时加设锚杆。

d.加快衬砌。

对坍方两端应尽快作好局部衬砌，以保证坍方不扩大。

⑶处理坍方

如坍方体积较小，且坍方范围内已进行喷锚或已架设好较为牢固的构件支撑时，可由两端或一端先上后下逐步清除坍碴，随挖随喷射砼，随架设临时构件支撑支顶。

如坍方体积大，若已经到地面，应仔细调查坍方发生的原因，发生段的围岩情况，及时采用钢筋砼封闭坍体，砌筑挡墙，对坍体进行压浆加固，预防坍体坍塌的范围进一步扩大。

做好坍方体四周的地面截水工作，加固地面，回填坍坑，制定详细可行的处理方案处理。

隧表

隧道施工监测框图

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