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1、隧道监控量测资料学习总结实用文档(实用文档,可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)隧道监控量测项目经理部所属各分部:监控量测是隧道新奥法施工的主要组成部分,为了切实做好本标段隧道监控量测工作,预防突发性事故,保障隧道施工安全、顺利的进行,为施工决策提供服务,根据铁路隧道喷锚构筑法技术规范、铁路隧道施工规范,结合施工图纸、标段特点,制定了隧道监控量测实施计划,现印发给你们,望各分部认真贯彻执行.附:隧道施工监控量测计划及附表1编制依据(1)铁路隧道监控量测技术规程TB101212007;(2)铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2021;(3)铁路隧道设计规范TB100032005(4)京
2、福铁路客专闽赣II标总体实施性施工组织设计(5)铁路隧道工程施工安全技术规程TB10304-2021(6)通隧(2021)03014143设计图(7)合福隧参0130设计图隧道监控量测实施计划书1. 隧道工程概况宜万铁路W11标段位于湖北省恩施市建始县境内,线路里程:DK168+500DK184+000,全长15。5km.本标段隧道10座-7196延米,详见表11。表1-1隧道工程项目表序号项目名称进口里程出口里程长度(m)级围岩长度(m)级围岩长度(m)级围岩长度(m)备注1河水坪隧道DK170+085DK170+8327476553755曲、双线2黄家1#隧道DK170+936DK171+
3、2332972007225曲、双线3黄家2#隧道DK171+306DK171+495189146430曲、双线4鹰嘴观1隧道DK171+624DK171+894270207630曲、双线5鹰嘴观2隧道DK171+991DK172+188198174240曲、双线6汪家寨隧道DK172+497DK174+5042007175061196曲、双线7追王坝隧道DK174+959DK175+581622564580曲、含409m双线8三角垭隧道DK176+705DK178+26615611516450曲、单线9黄家山隧道DK182+200DK183+403120310800123曲、单线10乌雅坝隧道
4、DK183+508DK183+61010201020曲、单线隧道总长7196m.6292505399(2)地质本段线路主要为低山丘陵区,山势延绵,起伏较大,植被发育,相对高差150300m,局部地段为中低山区、二级阶地垄岗区及信江一级阶地;中低山区山势陡峻,相对高差300500m;二级阶地垄岗区岗地坳谷相间,地形较开阔,地势略有起伏,地面标高45175m;一级阶地多呈狭长条带状,地势平缓,起伏不大,地面标高34142m不等。线路所经地区地层岩性复杂,出露下元古界第三系沉积岩及第四系松散地层。主要沉积岩系有石泥质砂岩、页岩、泥岩和灰岩等,及火山沉积岩系凝灰岩、凝灰熔岩和凝灰质砂岩等,第四系地层主
5、要为全新统粘性土、粉土、砂类土及碎石类土等,淤泥质土主要分布在河流阶地和谷地,厚550m;上、中更新统主要为黏土,具弱膨胀性。隧道岩溶中等发育,钻孔遇洞率30%,线岩溶率1520%,多无充填,个别充填粉质黏土,以水平径流带为主,主要表现为倾斜和近水平的溶洞;(3)水文地质本段线路所经地区的地下水主要为孔隙水和基岩裂隙水、岩溶水。孔隙水赋存于各类松散岩类中,主要分布在河流阶地、丘间及山间谷地等,埋深较浅,一般12m,水量丰沛,受大气降水及地表径流补给,随季节变化较大,局部地段具有承压性;谷地区地下水以第四系孔隙潜水为主,埋深13m,以砂层、卵砾石层为主要含水层,水量较为贫乏,随季节变化显著。岩裂
6、隙水主要赋存于低山丘陵区岩石的层间裂隙、风化裂隙以及构造裂隙中,主要接受大气降水的补给,以泉的形式出露排泄。层间裂隙以及风化裂隙地下水一般水量不大,多为潜水;在基岩构造盆地、断层破碎带、节理裂隙很发育带、侵入岩接触带、褶皱核部裂隙密集带及揉皱强烈发育带等储水构造中,水文地质条件复杂,补给源远,多呈脉状及带状分布,水量较丰富,多具承压性.岩溶水地下水类型主要为潜水和承压水,赋存并循环于沿线寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系等可溶岩的溶洞、溶腔和裂隙中,呈脉状及带状分布,水量丰富,尤其河谷地段及构造破碎带岩溶发育剧烈,水量较大。岩溶水规律性较差,预测较为困难,隧道施工中应引起足够重视,宜加强超
7、前地质预报等工作。隧道断面宽约15m,高约13m,开挖面积大于150m2;视围岩级别、隧道埋深和周围环境条件等具体情况,主要采用台阶法、三台阶法、三台阶临时仰拱法、CRD法和双侧壁导坑法施工,隧道采用光面爆破与预裂爆破,风动凿岩机钻孔,辅以人工机械开挖,采用无轨运输; 2。监控量测的目的(1)及时掌握、反馈围岩力学动态及稳定程度和支护、衬砌的可靠性等信息,预测可能出现的施工隐患,防患于未然,保障围岩稳定和施工安全;(2)根据“新奥法”原理,通过围岩量测,确定初期支护和二次衬砌的合理施作时间;(3)通过对围岩和支护结构的变形、应力量测,了解支护构件的作用与效果,及时修改支护参数,优化施工方案;(
8、4)积累第一手资料,为施工中调整围岩级别、修改支护系统设计、变更施工方法、今后的设计和施工提供参考依据。3. 监控量测项目根据本标段工程特点、施工图纸、规范要求,监控量测分为必测项目和选测项目两类。3.1。必测项目3.1.1隧道洞内、外观察;3。1.2隧道周边位移量测,包括:拱顶下沉、水平净空变化量测;3.1。3隧道浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、偏压洞口的地表下沉量测。3.2选测项目根据本标段工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法等实际情况,确定如下选测项目:地表下沉。4.必测项目量测方法4.1隧道洞内、外观察测试方法:地质观测、地质素描、地质罗盘、数码摄像。4。1。1洞内观察4.1。1。1
9、分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。4。1。1。2开挖工作面观察在每次开挖后初喷混凝土之前进行一次;当地质情况基本无变化时可每天进行一次;重点观察记录工作面的工程地质与水文情况,并绘制开挖面略图(地质素描),填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡;地质复杂地段积累影像资料;观察中发现围岩条件恶化时,立即采取相应处理措施。4.1.1.3开挖工作面地质描述图包括内容:地层、岩石分布、岩层走向、倾角;固结程度、风化及变质程度、软硬程度;裂隙方向及频率、填充物及性质;断层位置及走向、倾角、破碎程度;涌水位置及涌水量;塌方位置及形态.4.1。1.4对初期支护完成区段的观察每天至少进行一次,观察内容包
10、括:锚杆:安装位置及方向;灌浆是否饱满;垫板的松紧状态。喷射混凝土:厚度及其与围岩密贴情况;裂纹发生位置、种类、宽度及长度;涌水处所及涌水量.钢架:架设位置是否正确,不得侵入衬砌断面;背后是否与围岩密贴;背后回填不得用木材及干砌片石,应用喷射混凝土填满。4.1.2洞外观察重点在洞口段和洞身浅埋段;正常情况下每3天观察一次,特殊情况下如洞口附近施工、雨季时,每天1次;观察内容包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察,并做好记录.4.2净空变化和拱顶下沉量测4。2。1量测仪器、测试精度、量测断面、间距测点数量按表31进行。表41量测仪器、测试精度、断面间距、测点数量围岩级别
11、断面间距(m)水平净空变化拱顶下沉每断面测点数量量测仪器测试精度每断面测点数量量测仪器测试精度30501条测线收敛计0。1mm1个测点水准测量的方法,水准仪、钢尺1mm10301条测线1个测点51012条测线13个测点注:洞口及浅埋地段断面间距取小值。周边位移量测还可以用全站仪、收敛仪。4.2.2水平净空变化测线布置方法:当采用全断面开挖方式时,可设一条测线;当采用台阶法开挖时,可在拱腰和边墙部位各设一条测线。4。2。3水平净空变化、拱顶下沉量测必须在每次开挖后8h内且在下一循环开挖前读取初读数,最迟不得超过12h。4。2.4拱顶下沉量测应与水平净空变化量测在同一量测断面内进行。当地质条件复杂
12、,下沉量或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。4。2。5在避免被爆破作业破坏的前提下,测点应尽可能靠近工作面埋设,一般距离为0.52m,并且应牢固可靠,易于保护、识别,量测断面用红油漆标识.拱顶下沉量测后视点必须埋设在稳定岩面上,并和洞、内外水准点建立联系。以正洞级围岩断面为例,测点布置如图1.图1 正洞级围岩断面测点布置图4.2。6水平净空变化和拱顶下沉采用相同的量测频率,一般根据位移速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率,如表3-2所示。表4-2 量测频率表位移速度(mm/d)量测断面距开挖工作面的距离量测频率51B2次/d15(12)B1次/d0.51(25
13、)B1次/23d0。20。5(25)B1次/3d0。25B1次/7d注:B表示隧道开挖宽度4.3地表下沉量测4.3.1地表下沉采用水准仪、塔尺量测.4。3.2测试精度1mm。4.3.3地表下沉量测必须在隧道开挖之前进行。4。3.4浅埋隧道(H02b,H0隧道埋深,b-隧道最大开挖宽度)断面布置与洞内水平净空变化、拱顶下沉在同一横断面内;当地表有建筑物时,应在建筑物周围增设下沉测点。4。3。4测点按普通水准点埋设,横断面方向在隧道中心及两侧间距离25m施设下沉测点,每断面施设711个测点,监测范围在隧道开挖影响范围以外。(隧道开挖影响范围计算公式:D=B+2htan(45/2),D -开挖影响范
14、围;B-隧道开挖宽度;h隧道开挖高度;围岩内摩擦角);4。3.5地表下沉量测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。4。3.6地表下沉量测频率与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。5.选测项目量测方法监控量测选测项目及方法见表5-1。表5-1 监控量测选测项目及方法表序号监测项目测试方法及仪表测点布置测试精度量测频率115d1630d13月3月1地表下沉水准仪、塔尺每个代表性地段12个量测断面,每个断面711个测点1mm12次/天1次/23天1次/周13次/月6.量测结束标准各项量测作业均应持续到变形基本稳定后,在以1次/7d的量测频率测23周后结
15、束,对净空收敛和拱顶下沉变形基本稳定时变形速率0.2mm/d。对于膨胀性围岩和挤压性围岩,位移长期没有减缓趋势时,应适当延长量测时间,当位移速率1 mm/d时方可结束。地表沉降观测、拱顶下沉量测、周边收敛量测监控量测是为了确保在施工过程中的围岩稳定和施工安全而进行的经常性量测工作。量测密度大,工作量大,量测信息直观可靠,贯穿在整个施工过程中,对监视围岩稳定、指导设计和施工有巨大的作用。土建施工完成量测工作亦告结束。其布置原则是根据隧道不同的地质条件、施工方法设置,但不能少于铁路隧道施工规范的规定。监测项目的量测手段和方法如下:拱顶下沉量测隧道开挖如采用CRD开挖法,中隔墙、临时仰拱未拆除的情况
16、下,采用自动安平水准仪进行拱顶下沉监测,待中隔墙及临时仰拱拆除后在采用全站仪进行监测。隧道开挖安装钢拱架时,在隧道中心线拱顶处埋设带挂钩的预埋件作为拱顶下沉监测点,监测点采用长35cm,25的钢筋,钢筋顶端焊接钢筋圆环.监测点在钢拱架上焊接牢固,初喷完混凝土后,对附着在监测点上的混凝土进行清除,在面对进洞方向粘贴反射片。为防止挖掘机等机械碰桩测桩,测桩只能外露5厘米左右,测桩头需设保护罩。洞内拱顶沉降监测实测步骤:首先在隧道的仰拱埋设水准点,按照二等水准测量规范联测水准点的绝对高程(此点坐标也可作为隧道内日常测量施工放样使用).拱顶监测点位置和埋设时间同水平收敛点相同,埋设方法同水平收敛点一样
17、要把钢筋插入岩石内使其牢固,在钢筋外露部分焊接55cm的铁片,然后在铁片上贴测量专用反光片。在后视水准点上架设徕卡仪器自带的金属三角架,固定仪器高度作为后视标高,仪器架设在水准点和反光片中间适当的位置,不必量取后视标高和仪器高,这样可消除因量取仪器高和后视标高带来的误差.然后使用全站仪测量水准点到反光片的高差,正、倒镜测量3个测回,每测回高差值比较不超过0.5mm,取平均数作为拱顶下沉量测数据结果。表44 量测断面间距和每断面测点数量表围岩级别断面间距(m)每断面测点数量净空变化拱顶下沉51012条基线13点10301条基线1点30501条基线1点示意图如下:洞内水平净空收敛的精度分析:收敛仪
18、钢尺受温度影响较小,隧道内温度基本稳定,初次量测温度和日常量测时温度基本一致,不必考虑温度改正.收敛仪的最小读数为0.01mm,量测结果的取值也为0.01mm,能够反映围岩的细微变化,满足精度要求.隧道围岩周边收敛量测围岩周边收敛根据开挖方式分别采用钢尺收敛仪及全站仪进行监测。CRD开挖法、分部台阶法及三台阶法在中隔墙及临时仰拱未拆除的情况下采用钢尺收敛仪进行收敛监测,待支护拆除后使用全站仪进行无尺量测监控。监测点的埋设方法和拱顶下沉监测点的埋设方法相同。围岩周边收敛点与拱顶下沉监测点布置在同一断面上,以便进行数据分析.水平净空收敛实测步骤:根据设计要求随时掌握岩石的变化情况,测点安装应靠近开
19、挖面又不宜被破坏的地方,并且保证在开挖后12小时(最迟不超过24小时)内埋设,且在下一次循环开挖前量测到初次读数,初期观测为每天两次,如岩石没有异常变化按照表5中量测频率进行观测.监测点的钢筋根部应深入岩石并灌入水泥砂浆使其牢固。量测方法:每个监测断面两次挂尺,第一次量测完成后,记录量测数据,然后交换尺头再次量测,两次量测结果误差在0.5mm内取平均数作为水平净空量测结果。隧道净空监测点埋设布位A: 隧道三台阶法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置 结合监控量测点位埋设要求及现场施工现状,对于三台阶法开挖的拱顶沉降观测点应510米间距布置于拱顶正中央,围岩周边收敛与拱顶下沉布置在同一断面上,每断
20、面设置两对,第一对高度位于内轨顶上方2.5米处,第二对位于第一对上方3.5米处,具体布设见下图。图2 隧道三台阶法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置图B: 隧道台阶法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置 结合监控量测点位埋设要求及现场施工现状,对于台阶法开挖的拱顶沉降观测点应510米间距布置于拱顶正中央,围岩周边收敛与拱顶下沉布置在同一断面上,每断面设置两对,第一对高度位于内轨顶上方2。5米处,第二对位于第一对上方3。5米处,具体布设见下图。图3 隧道分部台阶法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置图C: 隧道CRD法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置结合监控量测点位埋设要求及现场施工现状,对于CR
21、D开挖的拱顶沉降观测点应510米间距布置于拱顶正中央,围岩周边收敛与拱顶下沉布置在同一断面上,每断面设置两对,第一对高度位于内轨顶上方2.5米处,第二对位于第一对上方3.5米处,具体布设见下图.图4 隧道CRD法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置图D: 隧道双侧壁导坑法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置结合监控量测点位埋设要求及现场施工现状,对于双侧壁导坑开挖的拱顶沉降观测点应510米间距布置于拱顶正中央,围岩周边收敛与拱顶下沉布置在同一断面上,在两侧导洞初支上各设1个沉降点,每导洞各设一对收敛点,第一对高度位于内轨顶上方2。5米处,具体布设见下图。图5 隧道双侧壁导坑法开挖周边收敛及拱顶下沉
22、量测断面布置图图44 收敛点埋设示意图图45 收敛仪结构示意图使用收敛仪应注意如下事项:(1)仪器螺旋旋到最紧处为归零位置,由于测量人员的手劲不同,每个人使用时归零的位置都是不同的,所以经过初次归零后,不要频繁的归零,如果产生偏差后需要归零,则需要同一人来进行。(2)仪器在测量时,钢尺是处于悬空的状态,为了降低钢尺自重产生的误差,要给予钢尺足够的拉力,要特别注意的是,每次测量时钢尺使用的拉力必须是固定值,千万不可变换钢尺的拉力。(3) 读数时,不要用手扶着钢尺,要使尺处于自然悬空的状态。(4)如果收敛仪在使用过程中损坏,换了新的收敛仪,不能用两台收敛仪的读数相减求收敛值,但是收敛值可以叠加。浅
23、埋地段地表沉降观测地表沉降观测用水准仪或全站仪进行.在隧道洞口浅埋地段,沿隧道轴线方向布设量测断面,断面间距根据地形条件确定(见附表3),地表沉降观测点横向间距为25m,在隧道中线附近测点应适当加密,隧道中线两侧范围不应小于H0+B。在选定的量测断面区域,首先应设一个通视条件较好、测量方便、牢固的基准点,基准点位置应在地表沉降影响区以外)。地面测点布置在隧道轴线及其两侧,每个断面测点一般为7个以上,间距2m5m。测点应埋水泥桩,测量放线定位,用水准仪或全站仪量测。隧道开挖距测点前30m处开始量测,隧道开挖超过测点20m、并待沉降稳定以后停止量测.表3地表沉降观测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向
24、测点间距(m)2BH02.5B2050BH02B1020H0B510H0为隧道埋深,B为隧道开挖宽度图5 隧道地表下沉量测断面布置图洞内外观察 在施工过程中应对洞内、外观察,洞内观察分开挖工作面观察和已施工地段观察,开挖工作面观察应在每次开挖完后进行,在隧道工作面每次爆破后通过肉眼观察以下内容:岩石的岩性特征包括颜色、成分、结构、构造;节理性质、组数、间距、规模,节理裂隙的发育程度和方向性,断面状态特征;断层的性质、产状、破碎带宽度、特征;地下水类型,涌水量大小、涌水位置、涌水压力、水的化学成分,湿度等;开挖工作面的稳定状态,顶板有无剥落现象。及时绘制开挖工作面地质素描、数码成像,填写开挖工作
25、面地质状况记录表,并与勘查资料进行对比。已施工地段观察,应记录喷射砼、锚杆、钢架变形和二次衬砌等工作状态. 开挖后已支护段观察以下内容:初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录;有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象;喷混凝土是否产生裂隙或剥离,要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏口;有无锚杆和喷射混凝土施工质量问题;钢拱架有无被压屈现象;是否存在底鼓现象。 洞外观察重点在洞口段和洞身浅埋段,记录地表开裂、地表变形、边坡稳定状态、地表水渗漏情况。5。监控量测频率监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度按附表5及附表6来确定。由位移速度决定的监控量测频率和由开挖面的距离决定的监
26、控量测频率之中,采用较高的频率值,出现异常情况或不良地质时,增大监控量测频率。表5按距开挖面距离确定的监控量测频率监控量测断面距开挖面距离(m)监控量测频率(01)B2次/d(12)B1次/d(25)B1次/23d5B1次/7dB为隧道开挖宽度表6按位移速度确定的监控量测频率位移速度(mm/d)监控量测频率52次/d151次/d0。511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d隧底隆起量测在隧道围岩软弱带布置隧底观测点,间距控制在3050m之间,并尽量与必测项目布置在同一断面上,以便整个量测形成信息体系,互相印证。量测频率监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度按附表4-6及附表
27、4-7来确定。由位移速度决定的监控量测频率和由开挖面的距离决定的监控量测频率之中,采用较高的频率值,出现异常情况或不良地质时,增大监控量测频率。监控量测控制基准位移控制基准位移控制基准根据测点距开挖面的距离,由初期支护极限相对位移按表48要求确定。表48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%U090%U0100%U0注:B为隧道开挖宽度,U0为极限相对位移值。监控量测资料的整理与反馈监控量测资料的整理分析为了真实、及时、准确的反映施工现场信息,监测数据历经以下过程:测点埋设数据采集数据收集数据输入绘制曲线输入计算机生成图表信息反馈。在上述点为埋设
28、、数据采集及收集后,应立即对观测数据进行分析,绘制曲线,具体有如下几个步骤:(1) 应及时对现场量测数据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线.如下图:图7 位移时间曲线图(2) 当位移-时间曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律。根据现场量测的位移时间曲线对围岩稳定性进行如下判断:A:当时,说明变形速率不断下降,位移趋于稳定;B:当时,说明变形速率保持不变,应发出警告,及时加强支护系统;C:当时,则表示变形速率不断增大,围岩稳定情况已进入危险状态,须立即停工,采取有效的工程措施进行加固.当位移时间曲线出现反弯点时(如图7b),则表明围岩和支护已发生了突变,
29、呈不稳定状态,此时应密切监视围岩动态,并加强支护,必要时暂停开挖。(3) 隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均应小于表7所列数值。并根据实测值结合变形管理等级的规定,确定变形警戒线.当实测值接近或达到警戒值,而位移速率无明显下降,或喷层表面出现明显裂缝时,应立即采取补强措施,并调整原支护设计参数或开挖方法。7.1.1完成现场量测和数据采集后,应及时对现场观测所得的资料加以整理,编制成图表和说明,使它成为便于使用的成果;量测资料保存在施工现场,以便于核查。具体步骤和内容如下:(1)核查各项原始记录,检查监测值的正确性;(2)对各种观测值按时间逐点填写观测数值表;(3)绘
30、制各种变形过程线或变形分布图,如表71。(4)根据数据整理结果对初期支护的时态曲线应进行回归分析,预测可能出现的最大值和变化速度。可采用以下函数作为回归函数:U=A+Bin(t+1)、U=AeB/t、U=t/(A+Bt)、U=A(eBt0 eBT)、U=Ain(T+B)/ (t0+B)式中 U变形值(mm);A,B回归系数;t-量测时间(d);t0测点初读数时距开挖时的时间(d);T量测时距开挖时的时间(d).(5)当曲线出现异常时,应及时分析原因,根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施.表71 量测数据整理明细表序号量测项目名称数据整理内容1拱脚水平相对净空变化、拱
31、顶相对下沉绘制位移(u)时间(t)的关系曲线绘制位移(u)距开挖距离(l)的关系曲线2地表下沉绘制地表下沉位移(u)时间(t)的关系曲线绘制位移(u)距开挖距离(l)的关系曲线7.2监控分析结果反馈与应用围岩的稳定性应根据量测结果综合判定:(1)根据位移值确定,初期支护达到基本稳定的条件:实测最大位移值或回归预测最大位移值应不大于表7-2、表7-3所列极限相对位移值的2/3,并按表7-4进行变形管理。(2)根据位移变化速度确定。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护系统;当隧道净空收敛值的速度明显下降,收敛量已达总收敛量的80%90%,且净空变化速度小于0
32、.2mm/d时(隧道经验认为水平收敛速度小于0.2mm/d或拱顶位移速度小于0.15mm/d)时,围岩达到基本稳定,此时可进行二次衬砌;在浅埋地段,及膨胀性和挤压性围岩等情况下,应采用其它指标判别。(3)根据围岩位移时态曲线的形态来判别:当围岩位移速度不断下降时(du2/d2t0),围岩趋于稳定状态;当围岩位移速度保持不变时(du2/d2t0),围岩不稳定,应加强支护;当围岩位移速度不断上升时(du2/d2t0),围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。(4)监控量测的分析结果和建议必须第一时间反馈给项目分部总工程师,以便及时指导施工,当量测表明存在塌方、突水突泥等可能时,应及时报项目部
33、总工程师。隧道初期支护极限相对位移值(%)围岩级别隧道埋深h(m)H5050h300300h500拱脚水平相对净空变化值0。200.500。402.001.803.000。100。300.200。800。701。200。030。100.080.400。300。600。010。030。010.08拱顶相对下沉0。080.160。141.100.801。400。060。100.080.400.300.800。030。060。040。150.120。300.030.060。050。12注: (1) 硬岩取下限,软岩取上限;(2) 拱脚水平相对净空变化值指两测点间净空水平变化值与其距离之比;拱顶相对下
34、沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比;(3) I、V、VI类围岩可按工程类比初步选定允许值范围.(4) 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1.11。2后采用。(4) 监控量测信息反馈根据监控量测数据分析结果,对施工安全性进行分析,并提出相应的工程对策与建议.每天根据检测数据及时进行分析,发现安全隐患分析原因并提交异常报告,按照每周、每月递交分析报告,特殊情况下必须紧急报告。表7-2 单线隧道初期支护极限相对位移(%)围岩级别埋深(m)5050-300300500拱脚水平相对净空变化值0。200。600。100.500。400。700.601.500。200
35、.700.502.602.403。500。301。000.803。503.005.00拱顶相对下沉0.010。050.040.080.010。040。030.110。100。250.030.070。060。150。100。600.060.120.100.600.501。20注:1。硬岩取较小值,软岩取较大值;2.拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间水平净空变化值与其距离之比;拱顶相对下沉是指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与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极限值乘以1。21。3后采用。表73 双线隧道初期支护极限相对位移(%)围岩级别埋深(m)5050-30
36、0300500拱脚水平相对净空变化值0。010.030.010。080。030。100.080。400.300.600。100.300。200。800。701。200。200.500.402。001.803.00拱顶相对下沉0。030.060。050.120。030。060.040.150。120.300。060.100。080。400.300。800。080.160。141.100。801.40注:1.硬岩取较小值,软岩取较大值;2。拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间水平净空变化值与其距离之比;拱顶相对下沉是指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与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
37、按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1。11。2后采用.回归分析和曲线拟合:取得监测数据后,及时整理分析监测数据,绘制位移时间曲线, 当位移时间曲线趋于平缓时,进行数据处理或回归分析,推算最终位移值,掌握位移变化规律。结合施工步骤对围岩、支护等变形进行分析判断,将实测数据与允许值进行比较,及时绘制各种变形时间关系曲线,预测结构变形发展趋势,预测结构的安全性,评价施工方法,确定工程技术措施,并向总工程师及监理工程师汇报,工区技术负责人根据监测结果并及时调整施工工序及采取相应的技术措施,以实现信息化施工。为确保监测结果质量,加快信息反馈速度,全部所得监测数据均由计算机分析,并绘制测点位移变化曲线图。回
38、归分析采用以下三种回归函数:对数函数U=A+Bln(t+1),U=Aln((B+T)/(B+t0);指数函数U=AeB/t,U=A(eBt0eBT);双曲函数U=t/(A+Bt),U=A(1/(1+Bt0)2(1/(1+BT)2)。试用每个函数进行计算,并且选用回归精度和拟合程度最高的函数作最终回归计算.根据回归结果计算位移极值和提前确定二衬日期。绘制量测数据的时态变化曲线图和距开挖面关系图。在取得足够的数据后,根据散点图的数据分布状况,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大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况,防患于未然.还可通过插值法,在实测数据的基础上,
39、采用函数近似的方法,求得符合测量规律而又未实测到的数据。a。当围岩位移速度不断下降时(du2/d2t0),围岩趋于稳定状态;b.当围岩位移速度不断下降时(du2/d2t=0),围岩不稳定状态,加强支护;c。当围岩位移速度不断下降时(du2/d2t0),围岩进入危险状态,立即停止掘进,加强支护;监控量测信息反馈根据监控量测数据分析结果,对施工安全性进行分析,并提出相应的工程对策与建议。每天根据检测数据及时进行分析,发现安全隐患分析原因并提交异常报告,按照每周、每月递交分析报告,特殊情况下必须紧急报告。变形管理等级管理等级管理位移(mm)施工状态UU0/3可正常施工U0/3U2U0/3应加强支护U
40、U0/3应采取特殊措施注:U实测位移值;U0最大允许位移值。根据位移控制基准,位移管理按下表4-9分为三个等级:位移管理等级管理等级距开挖面1B距开挖面2BUU1B/3UU1B/3U1BU2U1B/3U2B/3U2U2B/3U2U1B/3U2U2B/3注:U为实测位移值监控量测结束标准根据收敛速度判别:一般地段:收敛速度5mm/d时,围岩处于急剧变化状态,加强初期支护系统;收敛速度0。2mm/d时,拱部下沉速度小于0。15/d,围岩基本达到稳定.特殊地质地段:加强初期支护强度和刚度,严格控制过大变形。各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束,断层破碎带地段位移长时间不能稳定时,延长量测时间并采取
41、加强措施.工程安全性评价流程如下图:图48 工程安全性评价流程 根据施工安全评价确定的管理等级,采取相应的工程对策措施管理等级应对措施正常施工综合评价设计、施工措施,加强监控量测,必要时采取相应的工程对策暂停施工,采取相应的工程对策。(6)工程对策主要包括下列内容 1)稳定开挖工作面措施;2)调整开挖方法;3)调整初期支护强度和刚度并及时支护;4)降低爆破振动影响;5)围岩与支护结构间回填注浆;6)地层预处理,包括注浆加固、降水、冻结方法;7)超前支护,包括超前锚杆(管)、管棚、超前插板、水平高压旋喷法、预切槽法。 测量管理为保证量测数据的真实可靠及连续性,采取以下措施:(1)量测人员相对固定
42、;(2)仪器的管理使用、保养、检验及资料整理由专人负责;(3)量测设备,传感器等各种元器件在使用前均经检查校准合格后方投入使用;(4)量测数据均经现场专人检查,室内专人复核两次检查后方可上报;(5)量测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行;(6)在监测过程中遇到监测数据异常或观察到围岩或支护出现不稳定迹象时,应立即口头汇报给驻地监理工程师,并在24小时内提出书面报告和相应建议报送局指.(7)在施工过程中,除按规定及时提交观测成果外,还应实时综合分析量测结果,利用目测和量测结果对隧道设计、施工提出合理的建议。在提出建议时,必须经分部、局指及驻地监理工程师论证充分,不同量测项目的量测数据能够相互
43、印证.组织机构8。1专门成立以总工程师为首的标段隧道施工监控量测领导小组,其组织机构见图8-1组 长:副组长:项目经理部工程部第一分部测量班第二分部测量班第三分部测量班第四分部测量班各分部施工技术科8。2量测监控领导小组负责规划并统筹安排本标段的监控量测工作;项目经理部工程部负责制订标段监控量测实施计划和相关管理制度,定期和不定期检查指导监控量测工作和反馈落实情况;各分部施工技术科负责具体确定监控量测实施方案及反馈信息的实施;测量班负责具体落实监控量测工作,并对量测数据进行整理分析,及时向各分部主管部门和项目经理部工程部反馈量测结果。图8-1 监控量测领导小组组织机构建立快速信息反馈渠道为确保
44、监测结果的质量,加快信息反馈速度,建立快速信息反馈平台。监测小组的监测数据均由计算机管理。如有变形超过管理标准,则由工区总工根据相关要求制定对策,通过调度命令直接传达到架子队执行,并同时通过 及其它方式通知监理及设计单位。周报、月报则通过书面形式上报工区总工,由工区按期向局指、施工监理、设计单位和业主单位提交监测报告,并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图,和对施工情况进行评价并提出施工建议.4.7。4监测信息反馈程序监控量测与信息反馈程序见图49。图49监控量测与信息反馈程序图施工设计监控量测现场施工监测设计资料调研量测结果的计算机信息分析处理必测项目的回归分析监测结果的综合评价量测结果的形象化、具体化报送设计和监理监理单位结构安全性、经济性判断经济类比理论分析设计、规范要求选测项目的动态分析量测结果的综合处理及反馈分析“围岩结构”体系动态及现状分析说明、提交