隧道监控量测监理实施细则Word文件下载.docx

1、（6）施工现场必须建立严格的监控量测数据复核、审查制度，保证数据的准确性。监控量测数据应利用计算机系统进行管理，由专人负责。如有监控量测数据缺失或异常，应及时采取补救措施，并详细记录。10.1.4、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。（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，H02B时）。表10-1 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

2、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1mm4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。（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）隧底隆起；10）爆破振动；11）孔隙水压力；12）水量；14）纵向位移。表10-2 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.

3、1MPa6喷混凝土内力混凝土应变计107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。（3）监控量测分类为了管理需要，通常将监控量测分为A类量测和B类量测。A类量测：是对隧道周边围岩稳定性进行判定、对设计（施工）参数的的可靠性进行验证为目的的日常管理量测。A类量测项目主要为必测项目，如表10-1.B类量测：B类量测是了解支护材料的动态及伴随开挖的周边围岩的动态，反馈于未开挖区间的设计施工；同时监测对接近建（构）筑物的影响。B类量测项目

4、如表10-3所示。表10-3 B类量测项目及目的量 测 项 目量 测 目 的围岩接触应力量测把握初衬砌背面土压力，锚杆轴力量测根据锚杆的变形（伸缩长度）分析锚杆轴力效果，判断锚杆长度、直径。初衬应变及钢筋应力量测把握钢筋的应力状态。第二节 洞内外观察10.2.1、洞外观察洞外观察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。洞外监测的重点为洞口段和洞身浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、岩溶漏斗区域及偏压洞口的地表开裂、下沉和隧道洞口边、仰坡的稳定状态、地表渗、流水等情况，每次观察后应做好详细记录或留下影像资料。10.2.2、洞内观察洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察

5、两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后初喷混凝土之前进行一次，重点观察记录工作面的工程地质与水文地文情况，当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。对地质条件复杂地段，应积累影像资料，作为地质变化的依据之一。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施。开挖工作面观察后应立即绘制开挖工作面地质素描图，填写工作面状态记录表及围岩级别判别卡。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应急措施。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次，观察的内容包括喷射砼、锚杆的工作状况，以及施工质量是否符合规定的要求。10.2.3、地质素描何谓素描，也就是运用单色线条在平面上勾画出景物的立体形象。地质素描

6、，就是从地质观点出发，运用透视原理和绘画技巧来表达地质现象或地质作用的画幅。在野外勾画的素描，往往要求在较短的时间内完成，通常就在野外地质记录本上画，不可能精工细画，也可称为地质素描草图。以铅笔作画较多，如技术熟练，用笔有把握，也可用钢笔作画。施工过程中，地质素描的主要内容包括：以地层结构为描述对象，重点反映岩石性质、岩层中的结构和构造特点。即在地质素描图中，应重点反映岩性、构造、层理、节理、褶皱、块状、断层等参数，对于水文地质，在地质素描图中也应用相就说明。通过地质素描资料的收集、对比，可以在一定程度上预测前方未开挖地段的地质状况，以便于及时调整施工方案。目前，各单位均已将地质素描作为超前地

7、质预报的一种辅助手段。10.2.4、地质罗盘地质罗盘是进行地质素描必不可少的一种工具。借助它可以定出方向（方位角），观察点的所在位置，测出任何一个观察面的空间位置（如岩层层面、褶皱轴面、断层面、节理面等构造面的空间位置）。（1）地质罗盘的结构地质罗盘式样很多，我们常用的是圆盆式地质罗盘仪。如图10-1所示，由磁针、刻度盘、测斜仪、瞄准觇板、水准器等几部分安装在一铜、铝或木制的圆盆内组成。图10-1 地质罗盘结构图a、磁针：按装在底盘中央的顶针上，可自由转动，不用时应旋紧制动螺丝，将磁针抬起压在盖玻璃上避免磁针帽与项针尖的碰撞，以保护顶针尖，延长罗盘使用时间。在进行测量时放松固动螺丝，使磁针自由

8、摆动，最后静止时磁针的指向就是磁针子午线方向。由于我国位于北半球磁针两端所受磁力不等，使磁针失去平衡。为了使磁针保持平衡常在磁针南端绕上几圈铜丝，用此也便于区分磁针的南北两端。b、水平刻度盘：从零度开始按逆时针方向每10度一记，连续刻至360度，o度和180度分别为N和S，90度和270度分别为E和W，利用它可以直接测得地面两点间直线的磁方位角。c、竖直刻度盘：专用来读倾角和坡角读数，以E或W位置为0度，以S或N为90度，每隔10度标记相应数字。d、悬锥：是测斜器的重要组成部分，悬挂在磁针的轴下方，通过底盘处的觇板手可使悬锥转动，悬锥中央的尖端所指刻度即为倾角或坡角的度数。e、水准器：通常有两

9、个，分别装在圆形玻璃管中，圆形水准器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。f、瞄准器：包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线，下部有透明小孔，使眼睛，细线，目的物三者成一线，作瞄准之用。（2）地质罗盘的使用方法1）在使用前必须进行磁偏角的校正。因为地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符，即磁子午线与地理子午线不相重合，地球上任一点的磁北方向与该点的正北方向不一致，这两方向间的夹角叫磁偏角。地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏，偏于西边称西偏。东偏为（+）西偏为（-）。地球上各地的磁偏角都按期计算，公布以备查用。若某点的磁偏角已知，则一测线的磁方位角A磁和正北方位角A的关系为A

10、等于A磁加减磁偏角。应用这一原理可进行磁偏角的校正，校正时可旋动罗盘的刻度螺旋，使水平刻度盘向左或向右转动，（磁偏角东偏则向右，西偏则向左），使罗盘底盘南北刻度线与水平刻度盘0-180度连线间夹角等于磁偏角。经校正后测量时的读数就为真方位角。2）方位角的测量是测定目的物与测者间的相对位置关系，也就是测定目的物的方位角（方位角是指从子午线顺时针方向到该测线的夹角）。测量时放松制动螺丝，使对物觇板指向测物，即使罗盘北端对着目的物，南端靠着自己，进行瞄准，使目的物、对物觇板小孔、盖玻璃上的细丝、对目觇板小孔等连在一直线上，同时使底盘水准器水泡居中，待磁针静止时指北针所指度数即为所测目的物之方位角。（

11、若指针一时静止不了，可读磁针摆动时最小度数的二分之一处，测量其它要素读数时亦同样）。若用测量的对物觇板对着测者（此时罗盘南端对着目的物）进行瞄准时，指北针读数表示测者位于测物的什么方向，此时指南针所示读数才是目的物位于测者什么方向，与前者比较这是因为两次用罗盘瞄准测物时罗盘之南、北两端正好颠倒，故影响测物与测者的相对位置。为了避免时而读指北针，时而读指南针，产生混淆，放应以对物觇板指着所求方向恒读指北针，此时所得读数即所求测物之方位角。3）岩层产状要素的测量岩层的空间位置决定于其产状要素，岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。测量岩层产状是地质素描的最基本的工作方法之一，必须熟练掌握。岩层走

12、向的测定 岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。 测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。 因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向，如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向。图10-2 地质罗盘的应用岩层倾向的测定岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。假若在岩层顶面上进行测量有因难，也可以

13、在岩层底面上测量仍用对物觇板指向岩层倾斜方向，罗盘北端紧靠底面，读指北针即可，假若测量底面时读指北针受障碍时，则用罗盘南端紧靠岩层底面，读指南针亦可。岩层倾角的测定岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角，即真倾角，它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的，沿其它方向所测得的倾角是视倾角。视倾角恒小于真倾角，也就是说岩层层面上的真倾斜线与水平面的夹角为真倾角，层面上视倾斜线与水平面之夹角为视倾角。野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要它恒与走向垂直，此外可用小石于使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动，此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动

14、罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。岩层产状的记录方式通常采用下面的方式：既方位角记录方式，如果测量出某一岩层走向为310，倾向为220 ，倾角35，则记录为NW310SW35或310或22035。 测量岩层面的产状时，如果岩层凹凸不平，可把记录本平放在岩层上当作层面以便进行测量。（4）构造要素的测定测方位 测量某物体的方位是野外地质工作者应具备的最基本的技能。在定点时，首先要做的就是测量观察点位于某地形或地物的方位。测量时打开罗盘盖，放松制动螺丝，让磁针自由转动。当被测量的物体较高大时，把罗盘放在胸前，罗盘的长水准器对准被测

15、物体，然后转动反光镜，使物体及长瞄准器都映入反光镜，并且使物体、长瞄准器上的短瞄准器的尖及反光镜的中线位于一条直线上，同时保持罗盘水平（圆水准器的气泡居中），当磁针停止摆动时，即可直接读出磁针所指圆刻度盘上的读数，也可按下制动螺丝再读数。测量岩层产状要素 岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。岩层走向是岩层层面与水平面交线的延伸方向。岩层倾向是岩层面上的倾斜线在水平面上的投影所指方向。倾角是倾斜线与水平面的夹角。 测量岩层走向时，将罗盘的长边（与罗盘上标有NS相平行的边）的一条棱与层面紧贴，然后缓慢转动罗盘（注意：在转动过程中，罗盘紧靠层面的那条棱的任何一点都不能离开层面），使圆水准器的气泡

16、居中，磁针停止摆动，这时读出磁针所指的读数即为岩层之走向。读磁北针或磁南针都可以，因为岩层走向是朝两个方向延伸的，相差 180 测量岩层的倾向时，罗盘如图10.-放置，将罗盘南端（标有S）的一条棱紧靠岩层面，这时长瞄准器指向与岩层的倾向一致，并转动罗盘，转动方法及原则同上。当罗盘水平、磁针不摆动时，就可读数。如图1放置罗盘，应读磁北针所指的读数。当测量完倾向后，不要让罗盘离开岩层面，马上把罗盘转90，（罗盘直立），如图10-2放置，使罗盘的长边紧靠岩层面，并与倾斜线重合，然后转动罗盘底面的手把，使测斜器上的水准器（长水准器）气泡居中，这时测斜器上的游标所指半圆刻度盘的读数即为倾角。在测量地层产

17、状时，一般只需测量地层的倾向和倾角，而走向可通过倾向的数字加或减90得到测量倾向和倾角，必须先测倾向，后测倾角。若被测量的岩层表面凹凸不平，可把记录本平放在岩层面上当作层面，以便提高测量的准确性和代表性。如果岩层出露很不完整时，这时要找岩层的断面，找到属于同一层面的三个点（一般在两个相交的断面易找到），再用记录本把这三个点连成一平面（相当于岩层面），这时测量记录本的平面即可。第三节 必测项目的测点布置10.3.1、地表沉降（1）测点布置地表沉降量测在隧道浅埋（H02B）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

18、加宽；布置间距25m，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。测点布置见图10-3。测点埋设时，在地表钻（或挖）2050cm深的孔，竖直放入22mm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。图10-3 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，纵向距离按表10-4控制。表10-4 地表沉降测点纵向间距隧道埋深 H（m）量测断面间距（m）2BH02.5B2050BH02B1020H0BH0-隧道埋深，B

19、-隧道最大开挖宽度（2）量测仪器的选用地表沉降通常采用精密水准仪和配套的精密水准尺进行量测。（3）监控量测的方法和实施首先沿隧道轴线方向每隔100150M埋设一个水准工作基点构成水准网，工作基点埋设在稳定的基岩面上并与隧道开挖线保持一定距离，以免受隧道施工影响工作基点的稳定，采用现浇混凝土方式埋设，工作基点按照二等水准测量规范联测,每3个月复测一次，检测出现异常时必须先复查工作基点，特殊情况加密复测频率。对每个断面上的监测点也按照二等水准测量规范进行观测，依次对每条断面上的监测点进行闭合或符合水准路线测量。地表下沉量测应在开挖工作面前方H0+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直至衬砌结构封闭

20、，下沉基本停止时为止。量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同,初始读数应在开挖后12小时内完成。10.3.2、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。断面间距按表10-5布置。表10-5 必测项目量测断面间距围岩级别断面间距（m）51010303050 洞口及浅埋地段断面间距取小值； 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12

21、个； 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。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。采用全断面开挖方式时：净空变化量测可设一条水平测线，拱顶下沉测点设在拱顶轴线附近,见图10-4（a）。当采用台阶开挖方式时: 净空变化量测在拱腰和边墙部位各设一条水平测线，拱顶下沉测点设在拱顶轴线附近, 见图10-4（b）。当采用CD法或CRD施工时，净空变化量测每分部一条水平测线，拱项轴线左右两侧各设一

22、拱顶下沉测点，见图10-4（c）。当采用侧壁导坑法施工时，净空变化量测在左右侧壁导各设一条水平测线，在左右侧壁导坑拱顶各设一拱顶下沉测点；在开挖中部核土部分时，在隧道两侧边墙设一水平测线，在拱项设一拱顶下沉测点；见图10-4（d）。拱顶下沉及净空变化量测点可购买专用的埋设元件；也可自制：采用22钢筋，长30cm，端部用8钢筋焊接一个大小约为边长5cm的等边三角形，用于挂尺。隧道开挖后按要求布点，用电锺或风钻钻眼，深约40cm，然后将22钢筋插入孔内，并用砂浆填充。布点时拱顶钢筋应垂直于水平面，三角形面与隧道走向一致，侧壁钢筋应垂直于隧道中线，三角形面与水平面平行，钢筋头外露2cm左右。埋设后应

23、采取保护措施（如用塑料袋包裹，以防喷浆时沾上水泥浆而引起量测误差）并做上醒目标识。（2）仪器配备通常情况下，拱项下沉采用精密水准仪和钢挂尺测量，净空变化采用收敛计测量。收敛计的产品有许多，目前，施工过程中用得较多的是数显收敛计，如图10-5,其长度根据需要有15m、20m、30m、40m、50m等多种，测量精度可达0.06mm。钢尺上每隔20mm有一定位孔，螺旋千分尺最小读数0.01mm，测距钢尺读数螺旋千分尺读数。 10-5 数显收敛计外观图10-6 数显收敛计工作原理使用时，将收敛计两端挂钩挂于测点环上，调整钢尺长度，使钢尺大致拉紧，然后将尺孔销插入钢尺上相应的孔位中，并用尺卡将钢尺紧贴联

24、尺架，防止钢尺与尺孔销脱离；钢尺联接好后，旋进千分尺，使钢尺张力增加，当张力窗口中读数达到规定值时，即进行读数。读数完比，退回千分尺，使钢尺张力减小，然后再旋进千分尺，使钢尺张力增加，这样反复测量，读取三次读数，填入记录表内。收敛计使用注意事项：使用前必须仔细阅读说明书，了解有关张力、温度改正等有关参数，使用时按说明书进行操作。要经常对钢尺进行保养，使其清洁，任何时候都应避免沿地面拖拉钢尺。钢尺回收时，应用清洁的软布擦拭钢尺和其他部位，去除表面的污物和水分。每年应将收敛计送回厂家或专门的机构进行维修或检定一次。第四节 必测项目的量测频率及数据分析10.4.1、量测频率各项量测项目的量测频率应根

25、据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别按表10-6和表10-7确定。两者取大值作为实施的量测频率。 表10-6 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（01）b2次/d（12）b1次/d（25）b1次/23d5b 1次/7db隧道开挖宽度。表10-7 量测频率（按位移速度）位移速度（mm/d）5150.510.20.51次/3d0.210.4.2、数据整理、分析（1）数据分析、处理的意义由于测量偶然误差和测量误差的原因，现场量测所取得的原始数据，不可避免的会具有一定的离散性，从而绘制的曲线散点总是上下波动和不规则。因此，应对所测数据进行一定的数学分析和处理。（2）数据分析

26、、处理的主要内容1）根据量测值绘制时态曲线；2）选择回归曲线，预测最终值，并与控制基准进行比较；3）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。（3）数据分析、处理的目的1）确定量测数据的可靠性；2）根据量测数据的变化规律（时态曲线），判定围岩和初期支护的稳定性；验证施工方案的可靠性，为优化设计提供依据；3）根据量测点据掌子面的距离、围岩变化速率，确定量测频率和二衬砌施作时间；4）根据（预测）围岩的变形极限，确定量测结束时间。（4）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（TB 10121-2007）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。（5）数据分析、处理的实施步骤1）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