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1、监控量测及措施一、监控量测的目的监控量测是新奥法施工过程中必不可少的一道施工程序。施工中，通过对围岩支护体系的稳定性状态的监测和评价，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的。二、监控项目隧道围岩监测分为必测项目和选测项目两类，其中围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移、净空收敛变形、以及明挖段的坡面稳定、地表下沉量测为必测项目。选测项目主要有围岩与支护结构的接触应力、支护结构的应力状态量测以及底板隆起量测等。三、量测断面间距依据铁建设【2010】120 号文规定；在级围岩断层破碎带地段 5m，级围岩地段10m，级围岩地段30m，
2、级围岩地段可根据需要设置。但每种岩层至少设一个量测断面。四、量测方法（一）地质及支护状况观察描述观察并描述隧道围岩地质、地下水情况，衬砌支护情况。使用仪器、材料、工具：地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄像机。（二）净空收敛测点布设:收敛量测是最基本的主要量测项目之一。与拱顶下沉点布置在同一断面。隧道开挖后，为尽早获得围岩开挖后初始阶段的变形动态，应尽快埋设测点。埋设测点时，先在测点处用人工挖孔或凿岩机开挖孔径为4080mm、深为 25mm 的孔。在孔中填满水泥砂浆后插入收敛预埋件，尽量使两预埋件轴线在基线方向上，并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置，上好保护帽，待砂浆凝固后即可
3、量测，量测测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护。量测。采用高精度全站仪或BJSD-3型激光隧道限界检测仪进行自动数据采集，初始读数应在开挖后12h 读取，最迟不得超过 24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的记取。（三）拱顶下沉测点布设:拱顶下沉主要用于确认围岩的稳定性。在每个量测断面的拱顶中心埋设一自制的钢筋预埋件。埋设前，先用小型钻机在待测部位成孔，然后将预埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量测。拱顶下沉和周边位移测点布置见图4-2-1 内轨顶面250双线隧道全断面法测点布置图双线隧道台阶法测点布置图内轨顶面100内轨顶面250三台阶开挖法测点布置图图 4-2-1 拱顶下
4、沉和周边收敛测点布置图量测。采用高精度全站仪或BJSD-2型激光隧道限界检测仪进行自动数据采集。拱顶下沉及周边位移量测频率见表4-2-3（四）地表下沉基点布设：埋设在隧道开挖纵横向各（35）倍洞径外的区域，埋设 5 个基点，以便互相校核，参照标准水准点埋设，所有基点应和附近水准点联测取得原始高程。测点布设：在测点位置挖长、宽、深均为200mm 的坑，然后放入地表测点预埋件（自制），测点一般采用 2030mm、200 300mm的平圆头钢筋制成。测点四周用混凝土填实，待混凝土固结后即可量测。量测：用高精度全站仪进行观测。要求1）观测应在仪器检验合格后方可进行，且避免在测站和标尺有振动时进行；2）
5、尽量选择在每一天同一时间内进行观测；观测坚持四固定原则，即：施测人员固定，测站位置固定，测量延续时间固定，施测顺序固定，且应每隔30 天用精密水准测量的方法进行基点与水准点的联测，其误差不得超过 0.5 mm（n 为测站数）。数据简要分析：可绘制时间-位移与距离位移图，曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。如果出现反常，出现反弯点，说明地表下沉出现点骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。拱顶下沉及净空位移量测频率表4-2-3 序号变形速率(mm/d)量测断面距开挖面距离(m)量测频率1 5（01）B 2 次/天2 15（12）B 1 次/天3 0.5 1（25）B 1 次/
6、2 3 天4 0.2 0.5 1 次/3 天5 0.2 5B 1 次/7 天注：B为隧道开挖宽度地表下沉量测断面间距表4-2-4 埋置深度 H 量测断面间距(m)2BH2.5B 2050 BH2B 1020 HB 510（五）量测数据整理、分析隧道监控量测最核心的环节是量测后的数据分析，绘制量测数据与时间的关系曲线及量测数据与开挖工作面距离的关系曲线。并对量测数据作如下一系列的处理、分析及反馈：依据回归分析、预测位移、收敛、拱顶下沉及钢筋力的最终值。以位移时间曲线为基础，根据位移、位移速率等分析、评定围岩和支护的稳定性。当位移急骤增加，每天的相对净空变化超过10mm 时，重点加强观测，并密切注
7、意支护结构的变化；当位移时间曲线出现反弯点时，同时支护开裂或掉块，此时尽快采取补强措施，以防塌方；当位移、周边收敛、拱顶下沉达到预测最终值的8090%，收敛速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速率小于0.15mm/d 时，认为围岩基本稳定，可进行二次衬砌施工；利用位移、力（拱架主力）反分析程序对围岩及支护结构的稳定性进行分析、评价；综合以上的分析结果，对施工方案、支护结构的稳定情况作出评价，当数据异常时，分析原因，制定对策。施工中根据量测数据处理结果，及时调整合优化施工方案和工艺。对施工及时提出建议，采取有效的措施，确保施工安全。根据围岩与支护时间的接触力量测结果，找出围岩压力在横断面的分布情况及
8、围岩压力值随开挖时间变化的规律，与理论计算方法进行比较，以取得合理的围岩压力计算方法，检算初期支护的受力情况，判别初期支护的工作状态、支护特点，并对初期支护进行安全评价，依据位移管理等级表4-2-5 指导施工。表 4-2-5 管理等级管理位移施工状态U0(2Un/3)采取特殊措施后方可施工注：U0实测位移值；Un允许位移值。（六）报告和报警制度提交由仪表量测的数据记录在专用的表格上，原始记录表格存档以供需要时查用。监测日报表当日一式四份提交给业主、监理方、施工方和设计方。所有数据均输入计算机，用专门程序进行计算处理，每周出周报，每月出月报，必要时出专门分析简报。、监控量测管理流程见图4-2-2 图 4-2-2 监控量测管理流程图监测技术负责人参加工程现场会，汇报最近一段时期的监测情况，分析数据变化的趋势。严格按有关各方讨论的具体报警值分两个阶段报警。当监测值超过预警值的80%时，在日报表中注明，以引起有关各方注意。当监测值达到预警值，除在日报表中注明外，专门出文通知有关各方。监测技术负责人参加出现险情时的排险急会议，积极协同有关各方出谋划策，提出有益的建议，以采取有效措施确保安全。监控量测项目制定初期支护施工管理基准的设定施工建议监测总结安全分析满足结束隧道开挖不满足人员、仪器准备测点埋设量测数据采集量测数据分析已施段支护加强措施修改护设计参数修改理基准值