隧道的监控量测设计.docx

隧道的监控量测设计监控量测一、采用新奥法修建的隧道,应将现场监控量测项目列入施工组织中,并作为施工工序中不可缺少内容认真实施。监控量测不仅检测施工各阶段围岩和支护动态,确保施工安全,而且可为调整初期支护设计参数、确定二次衬砌的施工时机,了解隧道施工对附近既有构筑物的影响,提供反馈,并作为信息化设计的依据;同时积累资料,为以后的设计、施工提供参考。二、监控量测计划与内容1、监控量测计划应根据隧道的规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式及机械设备等因素制定,并根据《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)进行,监控量测作业应根据下图(图1)所示进行:监控量测计划的内容包括:两侧项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织等。施工过程中,当地质条件发生显著变化时,应及时修订监控量测计划。2、监控量测应达到以下目的:(1)掌握围岩和支护状态,进行日常施工管理;(2)验证支护结构效果,确认或调整支护参数和施工方法;(3)确保隧道工程的安全性、经济性及结构的长期稳定性,确定二次衬砌施做时间;(4)将监控量测结构反馈与设计及施工中;(5)掌握隧道施工对周围环境的影响;(6)积累量测数据,为信息化设计与施工提供依据。图1监控量测反馈程序图框隧道设计监控量测实施细则现场调查与资料调研隧道施工监控量测环境及工程安全性评价判定基准经验类比理论分析特殊要求环境及安全是否满足要求调整设计参数、提出变更设计建议报监理、业主、设计单位变更设计否是3、监控量测项目(1)监控量测项目分为必测项目和选测项目(2)必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目,具体监控量测项目见表1。(3)选测项目是为满足隧道设计与施工的特殊要求进行的监控量测项目,具体监控量测项目见表2。表1必测项目序号监控量测项目常用量测仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪3净空变化收敛仪、全站仪4地表沉降水准仪、钢挂尺或全站仪隧道浅埋段表2选测项目序号监控量测项目常用量测仪器1围岩压力压力盒2钢架内力钢筋计、应变计3喷射混凝土内力混凝土应变计4二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计5初期支护与二次衬砌间接接触压力压力盒6锚杆轴力钢筋计7围岩内部位移多点位移计8遂底隆起水准仪、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(4)隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像,必要时应进行物理力学实验。(5)初期支护完成后应进行喷层表面裂缝及其发展。渗水、变形观察和记录。(6)对软岩大变形可能发生时可对围岩内部位移、锚杆轴力、初期支护内力、锚杆拉拔试验等进行量测。(7)对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、锚杆拉拔试验等进行量测。(8)对地下水发育断层破碎带等地质构造带可进行水量、孔隙压力等进行量测。(9)对隧道附近存在隧道施工爆破影响的构筑物时,可进行隧道振动监控量测。(10)对于一般硬质岩、软岩认为可以优化设计,减少支护结构数量时,必要时可对锚杆轴力、初期支护与二次衬砌间接触压力等进行量测。三、监控量测作业1、洞内观察可分为开挖工作观察和已施工区段观察两部分。开挖工作观察应在每次开挖后进行一次,观察后应绘制开挖工作面略图(地址素描),填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。在观察中如发现地质条件恶化,应立即通知施工负责人采取紧急措施。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括对洞口及浅埋段地表情况、地表沉陷、边仰坡的稳定、地表水渗漏的观察。2、净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等因素确定。在Ⅱ级围岩地段可根据需要酌情设置测点。监控量测断面间距可参考下表3进行:表3必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距(m)Ⅴ5~10Ⅳ10~303、净空变形量测应在每次开挖后尽早进行,初始读数应在开挖后12h内读取,最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成变形量的读取。4、测点应牢固可靠,易于识别并妥善保护。拱顶量测后视测点必须埋设在稳定岩面上并和洞内水准点建立关联。5、量测应选用精度适当、性能可靠、使用及携带方便的仪器。如拱顶沉降量测,应采用水准仪、水准尺和挂钩钢尺等,有条件时周边位移宜采用非接触量测仪器进行量测。锚杆或围岩内部变形量测可采用单点或多点式锚头和传递杆,配以机械式或分表式点测位移计。变形量测可选用电阻或电感式仪器,一般使用前必须经过严格标定。6、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。在地质条件良好、采用全断面开挖方式时,可设一条水平测线。当采用台阶开挖方式时,可在拱腰和边墙位