监控量测施工方案Word文件下载.docx

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监测项目

测试方法和仪表

测试精度

备注

1

洞内、外观察

现场观察、数码相机、罗盘仪

2

二次衬砌前净空变化

莱卡TC2003全站仪、激光隧道断面仪

0.1mm

全站仪采用非接触观测法

3

二次衬砌后净空变化

0.01mm

4

地表沉降

莱卡TC2003全站仪

1mm

浅埋隧道必测（Ho≤2B）

5

拱顶下沉

进行水平收敛量测

6

沉降缝两侧底板不均匀沉降

三等水准测量

沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降

7

洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测

洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降

注：

Ho为隧道埋深；

B为隧道最大开挖宽度

监控量测选测项目

围岩压力

压力盒

0.001Mpa

钢架内力

钢筋计、应变计

0.1Mpa

喷混凝土内力

混凝土应变计

10µ

ε

二次衬砌内力

混凝土应变计、钢筋计

0.1Mpa

初期支护与二次衬砌接触压力

锚杆轴力

钢筋计

围岩内部位移

多点位移计

8

隧底隆起

水准仪、铟钢尺或全站仪

9

爆破振动

振动传感器、记录仪

临近建筑物

10

孔隙水压力

水压计

11

水量

三角堰、流量计

12

纵向位移

多点位移计、全站仪

当有以下要求时进行选测项目的量测

⑴当围岩为土砂质时可对围岩内部位移、锚杆轴力、初期支护内力、锚杆拉拔试验进行测量，以此确定锚杆的作用。

⑵对地下水发育断层破碎带等地质构造带可进行水量、空隙水压力测量。

⑶对一般硬质岩、软岩认为可以优化设计，减少支护数量时，可对锚杆轴力、围岩压力、初支压力与二衬之间的接触压力进行量测。

3.3.量测设备和元器件

根据本工程所选定的量测项目，每个量测组必须配齐一下量测设备。

3.3.1.监控量测设备配置表

监测仪器

地表沉降（陆域）及仰拱隆起

WILD-N3精密水准仪

隧道拱顶下沉

隧道净空收敛

锚杆抗拔力

锚杆拉拔计

VW-1型频率接收仪，钢筋应力计、

应变计、压力盒等

二衬钢筋应力

围岩与接触压力

地质和支护状况观察

地质罗盘仪及规尺等

数据处理

电脑2台

3.3.2.量测系统和元器件精度要求

监控量测系统的测试精度应满足设计要求。

拱顶下沉、净空变化、地表沉降、纵向位移、隧底隆起测试精度为0.5～1mm，围岩内部位移测试精度为0.1mm。

其他监控量测项目的测试精度结合元器件的精度确定。

元器件的精度应满足要求，元器件的量程应满足设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。

元器件的精度

元器件

≤0.5%F.S.

应变计

±

0.1%F.S.

拉伸≤0.5%F.S.，压缩≤1.0%F.S.

F.S为元器件满量程。

3.4.量测断面和测点的布置

3.4.1.必测项目断面布置

浅埋隧道地表沉降观测点应在隧道开挖前布设。

地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。

地表沉降测点横向间距为2—5m。

在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于Ho+B，地表有控制性建（构）筑物时，量测范围应活当加宽。

地表沉降测点纵向间距

隧道埋深与开挖宽度

纵向测点间距（m）

2B＜Ho＜2.5B

20～50

B＜Ho≤2B

10～20

Ho≤B

5～10

B为隧道最大开挖宽度

必测项目监控量测断面间距

围岩级别

断面间距（m）

Ⅲ

30～50

Ⅳ

10～30

Ⅴ～Ⅵ

Ⅱ级围岩视具体情况确定间距。

3.4.2.必测项目测点布置

⑴拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。

当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点；

⑵浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设。

地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程；

不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。

测点布置示意图

图2-3三台阶四步法监控量测布置点

监控量测点必须安装牢固可靠，易于识别并妥善保护。

拱顶下沉量测点的后视基准点必须埋设在稳固的基岩上，并和洞内水准点建立联系。

监控量测点严禁直接焊接与钢架上。

⑷监控量测点的样式：

a.沉降无尺观测、收敛有尺量测，测点样式

b.沉降观测、收敛观测均无尺量测的观测点样式

净空变化量测测线数

地段

开挖方法

一般地段

特殊地段

全断面法

一条水平测线

－

台阶法

每台阶一条水平测线

每台阶一条水平测线，两条斜测线

分部开挖法

每分部一条水平测线

台阶、三台阶、三台阶四部法，每分部一条水平测线，两条斜测线、其余分布一条水平测线。

3.4.3.选测项目断面及测点布置

选测项目量测断面及测点布置应考虑围岩代表性、围岩变化、施工方法及支护参数的变化。

监控量测断面应在相应段落施工初期优先设置，并及时开展量测工作。

3.5.监控量测频率

必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表3.5-1和表3.5-2确定。

由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。

出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。

3.5-1按距开挖面距离确定的监控量测频率

量测断面距开挖工作面的距离（m）

监控量测频率

（0～1）B

2次/d

（1～2）B

1次/d

（2～5）B

1次/2～3d

﹥5B

1次/7d

B为断面宽度

3.5-2按按位移速度确定的监控量测频率

位移速度（mm/d）

≥5

1～5

0.5～1

0.2～0.5

1次/3d

﹤0.2

3.6.监控量测控制基准

3.6.1.监控量测控制基准

包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等，应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性，以及周围建（构）筑物特点和重要性等因素制定。

⑴隧道初期支护极限位移如下表：

跨度B≤7m隧道初期支护极限相对位移

隧道埋深h（m）

h≤50

50<

h≤300

300<

h≤500

拱脚水平相对净空变化（%）

Ⅱ

—

0.01～0.04

0.20～0.60

0.10～0.50

0.40～0.70

0.60～1.50

0.20～0.70

0.50～2.60

2.40～3.50

Ⅴ

0.30～1.00

0.80～3.50

3.00～5.00

拱顶相对下沉（%）

0.01～0.05

0.04～0.08

0.03～0.11

0.10～0.25

0.03～0.07

0.06～0.15

0.10～0.60

0.06～0.12

0.60～1.20

1.硬岩取下限，软岩取上限；

2、拱脚水平相对净空变化指两测点间净空水平变化值与其距离之比；

拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后于原拱顶至隧底高度之比；

3、墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化值乘以1.2~1.3后采用。

双线隧道初期支护极限相对位移

0.01～0.03

0.03～0.10

0.08～0.40

0.30～0.60

0.10～0.30

0.20～0.80

0.70～1.20

0.20～0.50

0.40～2.50

1.80～3.00

0.03～0.06

0.05～0.12

0.04～0.15

0.12～0.30

0.06～0.10

0.30～0.80

0.08～0.16

0.14～1.10

0.80～1.40

a.本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。

表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。

b.“拱脚水平相对净空变化”是指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比；

“拱顶相对下沉”指拱顶下沉值减去隧道整体下沉值后与拱顶至隧底高度之比。

c.墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.2～1.3后采用。

位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移要求确定。

位移控制基准

类别

距开挖面1B（U1B）

距开挖面2B（U2B）

距开挖面较远

允许值

65%U0

90%U0

100%U0

B为隧道开挖宽度，U0为极限相对位移值。

⑵根据位移变化速度，净空变化速度持续大于5.0mm/d时，表明围岩处于急剧变化状态，应加强初期支护系统；

水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。

⑶根据围岩回归位移时态曲线的形态来判别，当围岩位移速率不断下降（du2/d2t＜0）时围岩趋于稳定状态；

当位移速率保持不变（du2/d2t＝0）时围岩不稳定，应加强支护；

当位移速率不断上升（du2/d2t＞0）时围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。

根据量测结果可按变形管理等级指导施工。

位移管理等级

管理等级

距开挖面1B

施工状态