07 隧道监控量测管理细则Word格式文档下载.docx
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副组长:
各项目部总工
组员:
工程部人员、各项目部工程部长、技术主管。
7.4.2各项目部(架子队)相应成立隧道围岩监控量测管理小组,指定专人负责此项工作,开工前应将组织机构或专职人员报指挥部监控量测领导小组。
7.5.主要职责
7.5.1指挥部的主要职责
(1)开工前编制隧道围岩监控量测管理细则,负责隧道围岩监控量测实施方案的报批。
(2)负责审查各项目部提报的隧道围岩监控量测实施方案。
(3)强化对隧道施工围岩监控量测实施过程的监督,检查围岩监控量测实施方案的落实执行情况,重点检查各项目部(架子队)现场测量专业人员的数量及能力、设备的型号及数量、围岩监控量测技术操作的规范性、数据采集的及时性和准确性等,必要时组织人员进行复测。
(4)项目部(架子队)反馈监控量测反映变形异常时,组织分析采集的围岩监控量测数据,及时对项目部(架子队)提出的处理方案进行审查,并上报建设单位、监理单位。
7.5.2各项目部(架子队)的职责
(1)根据相关规范、设计文件和隧道工程实际情况,编制隧道围岩监控量测实施方案,按程序审查和批准后负责组织实施。
(2)将围岩监控量测纳入施工工序管理。
(3)成立现场监控量测小组,建立相应的质量保证体系,按照批准的围岩监控量测实施方案实施,负责及时将监控量测信息反馈于施工和设计,并对围岩监控量测成果及数据的真实性负责。
(4)建立健全围岩监控量测资料台账,工程竣工后将监控量测资料整理归档并纳入竣工文件中。
7.6.监控量测的主要内容
隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。
量测项目一般分为必测项目和选测项目两大类。
7.6.1必测项目包括主要包括:
洞内、外观察;
净空变化;
拱顶下沉;
地表下沉(浅埋隧道必测,H0≤2.5B时)。
表1监控量测必测项目
序号
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、地质罗盘、数码相机
2
衬砌前、后净空变化量测
隧道净空变化测定仪(收敛计、全站仪)
0.1mm
一般进行水平收敛量测
3
拱顶下沉
水准测量的方法,精密水准仪、钢挂尺或全站仪
1mm
4
地表沉降
水准测量的方法,精密水准仪、铟钢尺或全站仪
隧道浅埋段
注:
H0—隧道埋深;
B—隧道最大开挖宽度。
7.6.2选测项目包括:
①隧底隆起;
②围岩压力;
③钢架内力;
④喷射混凝土内力;
⑤二次衬砌内力;
⑥初期支护与二次衬砌间接触压力;
⑦锚杆轴力;
⑧围岩内部位移;
⑨爆破振动;
⑩孔隙水压力;
(11)水量;
(12)纵向位移。
表2监控量测选测项目
监控量测项目
隧底隆起
水准测量的方法,水准仪、铟钢尺或全站仪
围岩内部位移
多点位移计
围岩压力
压力盒
0.001MPa
二次衬砌接触压力
5
钢架受力
钢筋计、应变计
0.1MPa
6
喷混凝土内力
混凝土应变计
10με
7
锚杆轴力
钢筋计
8
二次衬砌内力
混凝土应变计、钢筋计
9
爆破振动
振动传感器、记录仪
临近建筑物
10
围岩弹性波速度
弹性波测试仪
11
孔隙水压力
水压计
12
水量
三角堰、流量计
13
纵向位移
多点位移计、全站仪
b—隧道最大开挖宽度。
7.7.必测项目的测点布置
7.7.1地表沉降
地表沉降量测在隧道浅埋(H0≤2.5B)地段为必测项目,其他地段根据设计要求进行。
其测点的横向布置范围在隧道中线两侧不小于H0+B,地表有控制性建(构)筑物时,应适当加宽;
布置间距2~5m,当地表有控制性建(构)筑物时,应适当加密。
布置应与拱顶下沉及周边收敛测量的测点在同一断面内。
测点布置见下图。
测点埋设时,在地表钻(或挖)20~50cm深的孔,竖直放入φ22mm左右的钢筋,钢筋和孔壁之间可填充水泥砂浆,钢筋头打磨圆滑,露出地面1cm左右,并用红油漆标记,作为测点。
地表沉降横向观测范围示意图
图中H0-隧道埋深,B-隧道最大开挖宽度。
地表沉降点应在开挖前布设在与洞内量测点相同的里程断面上,纵向距离按下表控制。
表3地表沉降测点纵向间距
隧道埋深H(m)
量测断面间距(m)
2B<
H0<
2.5B
20~50
B<H0≤2B
10~20
H0≤B
H0-隧道埋深,B-隧道最大开挖宽度
7.7.2拱顶下沉及净空变化量测
拱顶下沉的量测目的是:
监视隧道拱顶的绝对下沉量,掌握断面的变行动态,判断支护结构的稳定性。
净空变化量测的目的是:
根据收敛位移量、收敛速度、断面的变形形态,判断围岩的稳定性、支护的设计(施工)是否妥当,确定衬砌的浇注
时间。
拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一里程断面上。
断面间距按下表布置。
表4必测项目量测断面间距
围岩级别
断面间距(m)
Ⅴ~
Ⅳ
Ⅲ
30
①洞口及浅埋地段断面间距取小值;
②各选测项目量测断面的数量,宜在每级围岩内选有代表性的1~2个;
③软岩隧道的观测断面适当加密。
测点应根据施工情况进行合理布置,并能反映围岩、支护稳定状态,以指导施工。
水平相对净空变化量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,见下图。
拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近,当跨度较大或拱部采用采用分部开挖时,应在拱部增设测点。
拱顶下沉量测及净空变化量测测线布置示意图
7.8.必测项目的量测频率及数据分析
7.8.1量测频率
拱顶下沉量测与水平净空相对变化宜用相同的量测频率,各项量测项目的量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离,分别按表5、表6确定,两者取大值作为实施的量测频率。
表5量测频率(按距开挖面距离)
量测断面距开挖面距离(m)
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—隧道开挖宽度。
表6量测频率(按位移速度)
位移速度(mm/d)
≥5
1~5
0.5~1
0.2~0.5
1次/3d
<0.2
7.8.2数据整理、分析
(1)数据分析、处理的主要内容
根据量测值绘制时态曲线;
选择回归曲线,预测最终值,并与控制基准进行比较;
对支护及围岩状态、工法、工序进行评价;
④及时反馈评价结论,并提出相应工程对策建议。
(2)数据分析、处理的方法
量测数据分析、处理主要采用回归分析法,回归分析主要采用指数模型、对数模型、双曲线模型、分段经验公式等。
由于地下工程(隧道)开挖过程中地表纵向沉降、拱顶下沉及净空变化等位移受开挖工作面的时空效应的影响,多采用指数函数进行回归分析。
具体方法见《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)的条文说明部分。
目前,对量测取得的数据,均采用专用软件分析。
(3)数据分析、处理的实施步骤
数据整理:
监控量测数据取得后,应及时进行分析校对和整理,并注明量测开始时间、开挖方法、各部施工工序特别是开挖牚子面距量测点的距离等信息。
每次观测后,应立即对数据进行校核,发现异常,应及时补测。
每次观测后应及时对观测数据进行整理,包括观测数据计算、填表制图、误差处理等。
(4)数据的曲线拟合。
在取得一定监测数据后,应绘制位移或应力时态变化曲线图,如图所示。
然后寻找一种能够较好反映数据变化规律和趋势的函数关系式,对下一阶段的监测数据进行预测,防患于未然。
时态回归曲线示意图
(5)插值法。
通过已测数据的分析,预测未来某天的量测数据。
(6)计算沉降及收敛变形的速度、加速度曲线,进行稳定性判断,确定管理等级。
7.9.量测数据的应用
7.9.1监控量控制基准
(1)极限相对位移控制基准
极限相对位移值(U0)是指拱顶下沉的最大值相对隧道高度的百分比、或水平净空变化最大值相对隧道开挖宽度的百分比。
极限相对位移值是一个经验统计值,结合变化速率,主要用于判断量测数据的可靠性、确定初期支护的稳定性、判断监控量测的结束时间等。
表7跨度7m<
B≤12m隧道初期支护极限相对位移
围岩级别
埋深h(m)
h<50
50<
h≤300
300<
h≤500
拱脚水平相对净空变化值(%)
Ⅴ
0.20~0.50
0.40~2.00
1.80~3.00
0.10~0.30
0.20~0.80
0.70~1.20
0.03~0.10
0.08~0.40
0.30~0.60
Ⅱ
0.01~0.03
0.01~0.08
拱顶相对下沉(%)
0.08~0.16
0.14~1.10
0.80~1.40
0.06~0.10
0.30~0.80
0.03~0.06
0.04~0.15
0.12~0.30
0.05~0.12
①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。
②拱脚水平相对净空变化指两侧拱脚测
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