鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)培訓(xùn)講座課件

鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)講座

二零一四年四月一日鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)講座

二零一四年四月一日一、監(jiān)控量測目的和作用目的1、確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性;2、驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，確認(rèn)支護(hù)參數(shù)和施工方法的準(zhǔn)確性或?yàn)檎{(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法提供依據(jù);3、確定二次襯砌施做時(shí)間;4、監(jiān)控工程對周圍環(huán)境影響;5、積累量測數(shù)據(jù)，為信息化設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。監(jiān)控量測作為新奧法施工的基礎(chǔ)工作必須高度重視。一、監(jiān)控量測目的和作用目的作用1、監(jiān)控量測是保證施工安全的主要方法2、監(jiān)控量測是設(shè)計(jì)施工優(yōu)化的主要依據(jù)。3、監(jiān)控量測是應(yīng)對隧道工程不確定性的重要方法。4、監(jiān)控量測是積累工程資料的重要手段。作用1、監(jiān)控量測是保證施工安全的主要方法二、規(guī)范、文件及要求1、規(guī)范、文件：《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》TB10121-2007《基坑工程施工監(jiān)測規(guī)程》（DG/TJ08-2001-2006）《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》（TZ204-2008）《中鐵上海工程局有限公司地下工程監(jiān)控量測管理辦法》二、規(guī)范、文件及要求1、規(guī)范、文件：2、主要要求1）監(jiān)控量測應(yīng)納入施工工序，并貫穿施工的全過程；2）項(xiàng)目部應(yīng)編制監(jiān)控量測工作實(shí)施方案（細(xì)則），并根據(jù)《中鐵上海工程局有限公司危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》要求完成報(bào)批手續(xù)；3）項(xiàng)目經(jīng)理為監(jiān)控量測工作實(shí)施的第一責(zé)任人，項(xiàng)目部應(yīng)成立監(jiān)控量測小組，并配備至少一名組長和兩名技術(shù)人員，及滿足量測精度要求的儀器。4）監(jiān)控量測組長或負(fù)責(zé)人必須出具監(jiān)控量測日報(bào)，報(bào)送項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目總工簽字，并按要求編制周報(bào)、月報(bào)，報(bào)送上級管理部門。2、主要要求5）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)必須采用絕對值（以便對量測點(diǎn)位進(jìn)行后期的分析），并進(jìn)行現(xiàn)場閉合測量，確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，嚴(yán)禁弄虛作假。項(xiàng)目總工或監(jiān)控量測負(fù)責(zé)人必須及時(shí)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定圍巖變化趨勢。（原始記錄表見后）5）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)必須采用絕對值（以便對量測點(diǎn)位進(jìn)行后期的分析

三、監(jiān)控量測實(shí)施1、成立監(jiān)控量測小組，人員至少一名組長和兩名技術(shù)員，組長應(yīng)熟悉隧道施工、監(jiān)控量測等相關(guān)技術(shù)規(guī)范并熟練使用電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。負(fù)責(zé)監(jiān)控量測點(diǎn)的布設(shè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果上報(bào)等日常工作。2、現(xiàn)場情況的初始調(diào)查：監(jiān)控量測工作實(shí)施前需對隧道工程的結(jié)構(gòu)形式及尺寸、地勘結(jié)果、附近水系及地下水發(fā)育情況、工程范圍的地形、周邊構(gòu)（建）筑物狀況（建筑年代、基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)形式等）、周邊構(gòu)（建）筑物及有關(guān)設(shè)施的現(xiàn)狀、周邊工程施工情況、地方或業(yè)主管理部門的相關(guān)要求等，為編制監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則提供支撐。

三、監(jiān)控量測實(shí)施1、成立監(jiān)控量測小組，人員至少一名組長和兩3、編制實(shí)施細(xì)則（方案）：1）根據(jù)設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，編制監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則，并報(bào)監(jiān)理和業(yè)主審批后實(shí)施。如需變更必須經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人審核，報(bào)監(jiān)理工程師審批。（實(shí)施細(xì)則附后）4、確定監(jiān)控量測項(xiàng)目根據(jù)隧道的施工環(huán)境，測量項(xiàng)目分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目。必測項(xiàng)目是隧道工程應(yīng)進(jìn)行的日常監(jiān)控量測項(xiàng)目，其直接關(guān)系隧道的施工安全和支護(hù)參數(shù)的評定時(shí)所有隧道必須進(jìn)行的工作。設(shè)計(jì)有要求的根據(jù)設(shè)計(jì)確定，無要求的根據(jù)表4.1和4.2確定。3、編制實(shí)施細(xì)則（方案）：是否需要進(jìn)行地表沉降量測根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際情況，如隧道地表有建筑物、地表有過塌陷后修補(bǔ)過的、隧道上部有地下設(shè)施的、及隧道埋深較淺的，根據(jù)隧道埋深確定是否需要進(jìn)行地表觀測的確定原則依據(jù)表4.2進(jìn)行。表4.1是否需要進(jìn)行地表沉降量測根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際情況，如隧道地表4.2地表沉降量測確定原則選測項(xiàng)目是根據(jù)隧道建設(shè)規(guī)模、圍巖的性質(zhì)、隧道埋置深度、開挖方式及設(shè)計(jì)需要等特殊要求進(jìn)行的監(jiān)控量測項(xiàng)目，其作用是能更深入的掌握圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)效果及對隧道周圍環(huán)境的影響，（例如我們項(xiàng)目有靠近既有線的實(shí)施爆破的，需對既有線的震動、位移等進(jìn)行監(jiān)測）選測項(xiàng)目見表4.3。表4.2地表沉降量測確定原則選測項(xiàng)目是根據(jù)隧道建設(shè)規(guī)模、圍表4.3表4.3是否進(jìn)行選測項(xiàng)目的監(jiān)測，應(yīng)依據(jù)以下原則確定如。1)當(dāng)圍巖為土砂質(zhì)時(shí)可對圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸力、初期支護(hù)內(nèi)力、錨桿拉拔試驗(yàn)進(jìn)行測量，以此確定錨桿的錨固作用。2）對地下水發(fā)育斷層破碎帶等地質(zhì)構(gòu)造帶可進(jìn)行水量、空隙水壓力測量。3）對一般硬質(zhì)巖、軟巖認(rèn)為可以優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少支護(hù)數(shù)量時(shí)，可對錨桿軸力、圍巖壓力、初支壓力與二襯之間的接觸壓力進(jìn)行量測。4）如隧道爆破震動影響范圍內(nèi)有重要建筑物時(shí)應(yīng)進(jìn)行爆破震動監(jiān)測等。5）設(shè)計(jì)要求等。是否進(jìn)行選測項(xiàng)目的監(jiān)測，應(yīng)依據(jù)以下原則確定如。5、量測斷面和量測點(diǎn)的布置1）地表沉降觀測點(diǎn)布置淺埋隧道地表沉降觀測點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)。地表沉降測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在特殊地段如淺埋超淺埋、隧道影響范圍內(nèi)的地表有建筑物以及隧道與地表之間村地下構(gòu)筑物的地段。地表沉降量測點(diǎn)橫向布置應(yīng)按照間距為2—5m，在隧道中線附近測點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)量測范圍不應(yīng)小于Ho+B（隧道埋深+隧道寬度），地表有控制性建(構(gòu))筑物時(shí)，量測范圍應(yīng)活當(dāng)加寬。如圖5.15、量測斷面和量測點(diǎn)的布置5.1地表沉降觀測點(diǎn)位橫向布置圖如地表圍巖性質(zhì)較均勻時(shí)測點(diǎn)間距取大值，圍巖性質(zhì)變化較大時(shí)測點(diǎn)間距取小值5.1地表沉降觀測點(diǎn)位橫向布置圖如地表圍巖性質(zhì)較均勻時(shí)測點(diǎn)間

地表沉降量測點(diǎn)縱向間距布置應(yīng)符合表5.1的要求，且地表沉降量測點(diǎn)應(yīng)與隧道內(nèi)位移量測點(diǎn)布設(shè)在同一里程斷面，已遍量測數(shù)據(jù)相互印證分析。

表5.1隧道埋深與開挖寬度縱向測點(diǎn)間距（m）2B＜Ho＜2.5B20～50B＜Ho≤2B10～20Ho≤B5～10注：Ho為隧道埋深；B為隧道最大開挖寬度地表沉降量測點(diǎn)縱向間距布置應(yīng)符合表5.1的要求，且地2）洞內(nèi)拱頂沉降量測點(diǎn)和邊墻收斂量測點(diǎn)布置在同一個(gè)斷面上，布設(shè)縱向間距除遵循下表5.2外還應(yīng)在圍巖級別變化較大，有斷層、節(jié)理、巖溶等發(fā)育地段適當(dāng)加密，加密點(diǎn)位應(yīng)布置在具有代表性的地段。

表5.2圍巖級別斷面間距（m）Ⅲ30～50Ⅳ10～30Ⅴ～Ⅵ5～10注：Ⅱ級圍巖視具體情況確定間距。2）洞內(nèi)拱頂沉降量測點(diǎn)和邊墻收斂量測點(diǎn)布置在同一3）凈空變化測線數(shù)量隧道凈空變化以水平測線和，隧道中線處垂直測線為主，如隧道工法改變可根據(jù)工法不同適當(dāng)增加，以每個(gè)小斷面內(nèi)有一組水平和垂直測線為準(zhǔn)。當(dāng)工法相同，但同一斷面內(nèi)發(fā)育有明顯節(jié)理、裂隙時(shí)應(yīng)在節(jié)理裂隙兩側(cè)分別布置測點(diǎn)，增加測線數(shù)量，拱頂巖層未水平層且厚度較小時(shí)，應(yīng)在拱頂增加沉降量測點(diǎn)，以便準(zhǔn)確掌握圍巖變形。不同里程量測斷面的量測點(diǎn)應(yīng)布置在斷面相同位置，以便各點(diǎn)數(shù)據(jù)相互印證。一般測線布置參考表5.33）凈空變化測線數(shù)量表5.3表5.3

4）選測項(xiàng)目的量測斷面及測點(diǎn)布置一般考慮圍巖具有代表性、圍巖變化、支護(hù)參數(shù)變化等條件，并盡量與必測項(xiàng)目斷面接近。5）量測點(diǎn)位的安裝及保護(hù)

項(xiàng)目部應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)量測點(diǎn)位的安裝于管理，加強(qiáng)日常保護(hù)工作，保證量測數(shù)據(jù)的聯(lián)系性和可靠性。

目前量測均采用無尺量測方法，量測點(diǎn)采用反光貼片，為保證量測點(diǎn)的穩(wěn)固應(yīng)采用不小于φ22mm的鋼筋，將其端頭切成斜面，將反光片粘貼在斜面上。如下圖5.2所示4）選測項(xiàng)目的量測斷面及測點(diǎn)布置一般考慮圍巖具有代圖5.2無尺量測點(diǎn)制作圖

監(jiān)控量測點(diǎn)必須安裝牢固可靠，易于識別并妥善保護(hù)。拱頂下沉量測點(diǎn)的后視基準(zhǔn)點(diǎn)必須埋設(shè)在穩(wěn)固的基巖上，并和洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)建立聯(lián)系。監(jiān)控量測點(diǎn)應(yīng)埋入圍巖內(nèi)，嚴(yán)禁直接焊接與鋼架上，量測點(diǎn)露出初支表面5cm左右，已方便測量和立于保護(hù)為準(zhǔn)。量測點(diǎn)周圍用反光油漆或反光標(biāo)牌標(biāo)識點(diǎn)位里程、編號、埋設(shè)日期等。圖5.2無尺量測點(diǎn)制作圖監(jiān)控量測點(diǎn)必須安裝牢6、監(jiān)控量測頻率1）必測項(xiàng)目的監(jiān)控量測頻率應(yīng)根據(jù)測點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度分別按表6.1和表6.2確定。由位移速度決定的監(jiān)控量測頻率和由距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測頻率之中，原則上采用較高的頻率值。出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時(shí)，應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。（異常情況主要根據(jù)位移—時(shí)間曲線圖確定）6、監(jiān)控量測頻率表6.1按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率量測斷面距開挖工作面的距離（m）監(jiān)控量測頻率(0～1)B2次/d(1～2)B1次/d(2～5)B1次/2～3d﹥5B1次/7dB為斷面寬度表6.2按按位移速度確定的監(jiān)控量測頻率位移速度(mm/d)監(jiān)控量測頻率≥52次/d1～51次/d0.5～11次/2～3d0.2～0.51次/3d﹤0.21次/7d表6.1按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率量測斷面距開挖工作面

地質(zhì)素描、圍巖數(shù)碼成像、初期支護(hù)觀察、和裂縫發(fā)育情況描述，對反映圍巖的穩(wěn)定性和預(yù)判掌子面前方的圍巖情況具有重要意義，所以洞內(nèi)外觀察及掌子面地質(zhì)素描應(yīng)納入監(jiān)控量測管理，每循環(huán)進(jìn)行一次。2）選測項(xiàng)目監(jiān)控量測頻率應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和施工要求以及必測項(xiàng)目反饋信息的結(jié)果確定。地質(zhì)素描、圍巖數(shù)碼成像、初期支護(hù)觀察、和裂縫發(fā)育情況7、監(jiān)控量測儀器及精度1）隧道監(jiān)控量測應(yīng)配齊以下儀器及元件序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器1地表沉降（陸域）及仰拱隆起全站儀2隧道拱頂下沉3隧道凈空收斂4錨桿抗拔力錨桿拉拔計(jì)5鋼架內(nèi)力VW-1型頻率接收儀，鋼筋應(yīng)力計(jì)、應(yīng)變計(jì)、壓力盒等6二襯鋼筋應(yīng)力7圍巖與接觸壓力8地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察地質(zhì)羅盤儀及規(guī)尺等9數(shù)據(jù)處理電腦7、監(jiān)控量測儀器及精度序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器1地表沉降（陸域）2）量測系統(tǒng)和元器件精度要求監(jiān)控量測系統(tǒng)的測試精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。拱頂下沉、凈空變化、地表沉降、縱向位移、隧底隆起測試精度為0.5～1mm，圍巖內(nèi)部位移測試精度為0.1mm。其他監(jiān)控量測項(xiàng)目的測試精度結(jié)合元器件的精度確定。元器件的精度應(yīng)滿足要求，元器件的量程應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。精度要求如下表序號元器件測試精度1壓力盒≤0.5%F.S.2應(yīng)變計(jì)±0.1%F.S.3鋼筋計(jì)拉伸≤0.5%F.S.，壓縮≤1.0%F.S.注：F.S為元器件滿量程。2）量測系統(tǒng)和元器件精度要求序號元器件測試精度1壓力盒≤0.8、監(jiān)控量測基準(zhǔn)值確定1）監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)包括隧道內(nèi)位移、地表沉降、爆破振動等，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道施工安全性、隧道結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性，以及周圍建(構(gòu))筑物特點(diǎn)和重要性等因素制定。必測項(xiàng)目中的隧道位移控制基準(zhǔn)值根據(jù)隧道位移極限值確定，選測項(xiàng)目中鋼架內(nèi)力、噴砼內(nèi)力、二次襯砌內(nèi)力、圍巖內(nèi)力、初期支護(hù)與二次襯砌的接觸壓力、錨桿軸力的控制基準(zhǔn)值以《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求值為準(zhǔn)。爆破震動控制基準(zhǔn)值符合下表8.1，監(jiān)控量測基準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)隧道施工的環(huán)境變化不斷調(diào)整完善。8、監(jiān)控量測基準(zhǔn)值確定1）監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)表8.1爆破震動安全允許值表8.1爆破震動安全允許值

位移作為隧道監(jiān)控量測的重點(diǎn)量測項(xiàng)目，其基準(zhǔn)控制值是我們需掌握的重點(diǎn)。目前我國只對跨度小于12m的隧道的位移控制基準(zhǔn)值有統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，但跨度大于12m的隧道尚無統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，其基準(zhǔn)控制值在參考表“隧道周邊允許位移相對值”的基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際量測結(jié)果和圍巖穩(wěn)定情況進(jìn)行判定。

位移控制基準(zhǔn)值的計(jì)算采用其位移極限位移值為基礎(chǔ)考慮量測點(diǎn)與掌子面的距離關(guān)系確定。圍巖極限位移值根據(jù)下表8.2、8.3、8.4計(jì)算確定。位移作為隧道監(jiān)控量測的重點(diǎn)量測項(xiàng)目，其基準(zhǔn)控制值是我

表8.1跨度≤7m的隧道初期支護(hù)極限相對位移值表8.1跨度≤7m的隧道初期支護(hù)極限相對位移值表8.3跨度7m＜12m≤隧道初期支護(hù)極限相對位移表8.3跨度7m＜12m≤隧道初期支護(hù)極限相對位移

以上兩表中數(shù)據(jù)適用于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)，硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值，軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值。表中數(shù)值應(yīng)在施工中通過實(shí)測資料積累做是的那個(gè)修正。拱腳水平相對凈空變化指拱腳測點(diǎn)間凈空水平變化值與其距離之比，拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比。初期支護(hù)墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化值乘以1.1～1.2后采用。以上兩表中數(shù)據(jù)適用于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)，硬質(zhì)圍巖隧

表8.4跨度≥12m隧道周邊允許位移值表8.4跨度≥12m隧道周邊允許位移值根據(jù)隧道極限位移值確定位移基準(zhǔn)值，如下表類別距開挖面1B（U1B）距開挖面2B（U2B）距開挖面較遠(yuǎn)允許值65%U090%U0100%U0表8.5位移控制基準(zhǔn)注：B為隧道開挖寬度，U0為極限相對位移值。

采用分部開挖法施工的隧道應(yīng)每分部分別建立位移控制基準(zhǔn)，同時(shí)可考慮各分部的相互影響。根據(jù)隧道極限位移值確定位移基準(zhǔn)值，如下表類別距開挖面1B（U

在隧道開挖過程中，如果隧道的實(shí)測最大位移超過極限位移，隧道很可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。事實(shí)上，由于隧道及地下工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、開挖方式、支護(hù)形式復(fù)雜多變，極限位移的精確確定是十分困難的，因此采用實(shí)測最大位移和極限位移比較就難以操作。一般情況下，設(shè)計(jì)圖紙或有關(guān)規(guī)范給出了隧道初期支護(hù)的預(yù)留變形量，為了確保圍巖和初期支護(hù)不侵入二次襯砌空間，并保證二次襯砌以后，隧道建筑限界準(zhǔn)確，可將隧道的設(shè)計(jì)預(yù)留變形量作為極限位移進(jìn)行控制。同時(shí)，設(shè)計(jì)預(yù)留變形量應(yīng)根據(jù)前期的監(jiān)測成果，在施工過程中不斷修正。在隧道開挖過程中，如果隧道的實(shí)測最大位移超

故表8.5隧道位移基準(zhǔn)值可簡化為下表：注：U—實(shí)測位移值；U0—隧道的極限相對位移故表8.5隧道位移基準(zhǔn)值可簡化為下表：注：U—實(shí)監(jiān)控量測項(xiàng)目的使用的儀器及其精度9、監(jiān)控量測方法監(jiān)控量測項(xiàng)目的使用的儀器及其精度9、監(jiān)控量測方法施工過程中應(yīng)進(jìn)行洞內(nèi)、外觀察。洞內(nèi)觀察可分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行，及時(shí)繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、數(shù)碼成像，填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表，并與勘查資料進(jìn)行對比。已施工地段觀察，應(yīng)記錄噴射混凝土、錨桿、鋼架變形和二次襯砌等的工作狀態(tài)。洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時(shí)還應(yīng)對地面建(構(gòu))筑物進(jìn)行觀察。

1）洞內(nèi)、外觀察施工過程中應(yīng)進(jìn)行洞內(nèi)、外觀察。洞內(nèi)觀察可分開挖工作面觀察和已變形監(jiān)控量測可采用接觸量測或非接觸量測方法。隧道凈空變化量測可采用收斂計(jì)或全站儀進(jìn)行。采用收斂計(jì)量測時(shí)，測點(diǎn)采用焊接或鉆孔預(yù)埋。采用全站儀量測時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)采用膜片式回復(fù)反射器作為測點(diǎn)靶標(biāo)，靶標(biāo)粘附在預(yù)埋件上。量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。2）變形監(jiān)控量測

變形監(jiān)控量測可采用接觸量測或非接觸量測方法。隧道凈空變化量測用全站儀進(jìn)行隧道凈空變化量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。與傳統(tǒng)的接觸量測的主要區(qū)別在于，非接觸量測的測點(diǎn)采用一種膜片式回復(fù)反射器作為測點(diǎn)靶標(biāo)。具有回復(fù)反射性能的膜片形如塑料膠片，其正面由均勻分布的微型棱鏡和透明塑料薄膜構(gòu)成，反面涂有壓敏不干膠，它可以牢固地粘附在構(gòu)件表面上。這種反射膜片，大小可以任意剪裁，價(jià)格低廉。反射模片貼在隧道測點(diǎn)處的預(yù)埋件上，在開挖面附近的反射模片，應(yīng)采取一定的措施對其進(jìn)行保護(hù)，以免施工時(shí)反射模片表面被覆蓋或污染，同時(shí)施工單位應(yīng)和監(jiān)控量測一單位加強(qiáng)協(xié)調(diào)工作，保證預(yù)埋件不被移動和損壞。無尺量測方法用全站儀進(jìn)行隧道凈空變化量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。通過對比不同時(shí)刻測點(diǎn)的三維坐標(biāo)［x(t),y(t)，z(t)］，可獲得該測點(diǎn)在該時(shí)段的三維位移變化量(相對于某一初始狀態(tài))。在三維位移矢量監(jiān)控量測時(shí)，必須保證后視基準(zhǔn)點(diǎn)位置固定不動，并定期校核，以保證測量精度。與傳統(tǒng)接觸式監(jiān)控量測方法相比，該方法能夠獲取測點(diǎn)更全面的三維位移數(shù)據(jù)，有利于結(jié)合現(xiàn)行的數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行監(jiān)控量測信息的反饋，同時(shí)具有快速、省力、數(shù)據(jù)處理自動化程度高等特點(diǎn)。通過對比不同時(shí)刻測點(diǎn)的三維坐標(biāo)［x(t),y(t)，z(t3）接觸壓力量測接觸壓力量測包括圍巖與初期支護(hù)之間接觸壓力、初期支護(hù)與二次襯砌之間接觸壓力的量測。接觸壓力量測可采用振弦式傳感器。傳感器與接觸面要求緊密接觸，傳感器類型的選擇應(yīng)與圍巖和支護(hù)相適應(yīng)。4）爆破振動監(jiān)控量測爆破振動速度和加速度監(jiān)控量測可采用振動速度和加速度傳感器，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備。傳感器應(yīng)固定在預(yù)埋件上，通過爆破振動記錄儀自動記錄爆破振動速度和加速度，分析振動波形和振動衰減規(guī)律。3）接觸壓力量測爆破施工中宜對主要爆破全部進(jìn)行振動監(jiān)測，通過對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，控制爆破的裝藥量、進(jìn)尺、雷管段數(shù)等參數(shù)，必要時(shí)也要對施工方法進(jìn)行調(diào)整，做到爆破施工的動態(tài)管理。爆破振動控制一般有如下規(guī)定：1選取建筑物安全允許振速時(shí)，綜合考慮建筑物的重要性、建筑質(zhì)量、新舊程度、自振頻率、地基條件等因素。2省級以上（含省級）重點(diǎn)保護(hù)古建筑與古跡的安全允許振速，由專家論證選取，并報(bào)相應(yīng)文物管理部門批準(zhǔn)。3選巷道安全允許振速時(shí)，綜合考慮構(gòu)筑物的重要性、圍巖狀況、斷面大小、深埋大小、爆源方向、地震振動頻率等因素。4非擋水新澆大體積混凝土的安全允許振速，可按表8.1給出的上限值選取。爆破施工中宜對主要爆破全部進(jìn)行振動監(jiān)測，通過對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行5）孔隙水壓與水量監(jiān)控量測孔隙水壓監(jiān)控量測可采用孔隙水壓計(jì)進(jìn)行。水壓計(jì)應(yīng)埋入帶刻槽的測點(diǎn)位置，采取措施確保水壓計(jì)直接與水接觸。通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲得各測點(diǎn)讀數(shù)，并換算出相應(yīng)孔隙水壓力值。水量監(jiān)控量測可采用三角堰、流量計(jì)進(jìn)行。以上監(jiān)測結(jié)果中接觸壓力、爆破震動、空隙水壓力與水量監(jiān)測結(jié)果與設(shè)計(jì)及參考控制值進(jìn)行對比。洞內(nèi)、外觀察結(jié)果通過與設(shè)計(jì)對比及地質(zhì)條件分析預(yù)判開挖面前方圍巖情況，下面重點(diǎn)闡述位移量測的數(shù)據(jù)處理及分析。5）孔隙水壓與水量監(jiān)控量測10、位移量數(shù)據(jù)處理分析1）每次觀測后應(yīng)及時(shí)對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括觀測數(shù)據(jù)計(jì)算、填表制圖、誤差處理、對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測等。2）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析處理應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：ａ、根據(jù)量測值繪制時(shí)態(tài)曲線；ｂ、選擇回歸曲線，預(yù)測最終值，并與控制基準(zhǔn)進(jìn)行比較；ｃ、對支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評價(jià)；ｄ、及時(shí)反饋評價(jià)結(jié)論，并提出相應(yīng)工程對策建議。10、位移量數(shù)據(jù)處理分析監(jiān)控量測數(shù)據(jù)可采用指數(shù)模型、對數(shù)模型、雙曲線模型、分段函數(shù)、經(jīng)驗(yàn)公式等進(jìn)行分析，并預(yù)測最終值（應(yīng)選取應(yīng)采用與實(shí)測數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖擬合最好的模型進(jìn)行分析預(yù)測）。數(shù)據(jù)處理常用公式及樣表如下監(jiān)控量測數(shù)據(jù)可采用指數(shù)模型、對數(shù)模型、雙曲線模型、分段函數(shù)、沉降速率—時(shí)間關(guān)系分析圖沉降速率—時(shí)間關(guān)系分析圖累計(jì)沉降值-時(shí)間關(guān)系圖累計(jì)沉降值-時(shí)間關(guān)系圖11、圍巖穩(wěn)定性分析

圍巖穩(wěn)定分析采用三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行即圍巖變形控制基準(zhǔn)值、圍巖變化趨勢、圍巖變形速率。1）根據(jù)圍巖累積變形值與變形控制基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)三個(gè)變形管理等級處理。管理等級距開挖面1B距開挖面2B（U2B）施工狀態(tài)ⅢU<U1B/3U<U2B/3可正常施工ⅡU2B/≤U≤2U1B/3U2B/3≤U≤2U2B/3應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)ⅠU>2U1B/3U>2U2B/3應(yīng)采取特殊措施位移管理等級判定表11、圍巖穩(wěn)定性分析圍巖穩(wěn)定分析采用三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行即圍巖變形2）圍巖累積變形值未達(dá)到控制基準(zhǔn)值的管理等級時(shí)，根據(jù)圍巖回歸位移時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)來判別圍巖穩(wěn)定狀態(tài)如下圖正常變化曲線與異常變化曲線對比圖2）圍巖累積變形值未達(dá)到控制基準(zhǔn)值的管理等級時(shí)，根據(jù)圍巖回歸當(dāng)圍巖位累積變形值的曲線趨于平緩時(shí)圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)，如變形累計(jì)值曲線出現(xiàn)反彎，變形累積值有迅速增大趨勢時(shí)圍巖處于危險(xiǎn)狀態(tài)應(yīng)采取控制措施；根據(jù)圍巖變形速率曲線，當(dāng)圍巖變形速率逐漸變小(du2/d2t<0)時(shí)變形趨于穩(wěn)定，當(dāng)位移速率保持不變(du2/d2t＝0)時(shí)圍巖不穩(wěn)定，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)；當(dāng)位移速率不斷上升(du2/d2t＞0)時(shí)圍巖進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，必須立即停止掘進(jìn)，加強(qiáng)支護(hù)。3）根據(jù)位移變化速率（目前過內(nèi)、國外均沒有判定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，此數(shù)值應(yīng)根據(jù)隧道的監(jiān)控量測累積經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定），目前鐵道部只給了一個(gè)凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時(shí)，表明圍巖處于急劇變化狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)；水平收斂（拱腳附近）速度小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。當(dāng)圍巖位累積變形值的曲線趨于平緩時(shí)圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)，如變形累通過國內(nèi)下坑、金家?guī)r、大瑤山、軍都山、云臺山、五指山、圓梁山等幾十座隧道的位移觀測表明：變形速率是由大變小的遞減過程，變形時(shí)程曲線可分為三個(gè)階段：（1）變形急劇增長階段：變形速率大于1.0mm/d時(shí)；（2）變形緩慢增長階段：變形速率1～0.2mm/d時(shí)；（3）基本穩(wěn)定階段：變形速率小于0.2mm/d時(shí)。上述變形速率標(biāo)準(zhǔn)是針對一般隧道凈空變形和拱頂下沉量測，對于高地應(yīng)力、巖溶、膨脹性、擠壓性圍巖等，應(yīng)根據(jù)具體情況制訂專門標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)培訓(xùn)講座

四、工程安全性評價(jià)及監(jiān)控量測信息反饋

根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析完成工程安全性評價(jià)及監(jiān)控量測信息反饋，確保施工安全。工程安全性評價(jià)及監(jiān)控量測信息反饋流程如下圖：工程安全性評價(jià)流程圖四、工程安全性評價(jià)及監(jiān)控量測信息反饋工程安全性評監(jiān)控量測信息反饋流程圖監(jiān)控量測信息反饋流程圖五、

監(jiān)控量測驗(yàn)收資料

監(jiān)控量測驗(yàn)收資料應(yīng)包括以下內(nèi)容:監(jiān)控量測設(shè)計(jì);監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則及批復(fù);監(jiān)控量測結(jié)果及周(月)報(bào);監(jiān)控量測數(shù)據(jù)匯總表及觀察資料;監(jiān)控量測工作總結(jié)報(bào)告。五、監(jiān)控量測驗(yàn)收資料監(jiān)控量測驗(yàn)收資料應(yīng)包括以下內(nèi)容:附件1：附件1：附件2：實(shí)施細(xì)則應(yīng)主要包括以下內(nèi)容：（1）工程概況（包括設(shè)計(jì)概況、工程性質(zhì)、主要施工方案等）；（2）工程地質(zhì)條件和周邊環(huán)境狀況；（3）監(jiān)控量測的目的和依據(jù)；（4）監(jiān)測管理流程；（5）監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置原則；（6）監(jiān)測項(xiàng)目及內(nèi)容、監(jiān)測點(diǎn)的布置及其平面圖和立面圖；（7）監(jiān)測方法和精度；（8）監(jiān)測頻率和監(jiān)測進(jìn)度；（9）監(jiān)測報(bào)警值控制標(biāo)準(zhǔn)；（10）監(jiān)測成果和數(shù)據(jù)分析的主要內(nèi)容；（11）監(jiān)測人員組織和主要儀器設(shè)備等。附件2：附件3：開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表1附件3：開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表1附件3：開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表2附件3：開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表2附件3：開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表3附件3：開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表32023/1/3鐵道部建設(shè)管理司60謝謝大家！2022/12/23鐵道部建設(shè)管理演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！

鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)講座

二零一四年四月一日鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)講座

二零一四年四月一日一、監(jiān)控量測目的和作用目的1、確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性;2、驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，確認(rèn)支護(hù)參數(shù)和施工方法的準(zhǔn)確性或?yàn)檎{(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法提供依據(jù);3、確定二次襯砌施做時(shí)間;4、監(jiān)控工程對周圍環(huán)境影響;5、積累量測數(shù)據(jù)，為信息化設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。監(jiān)控量測作為新奧法施工的基礎(chǔ)工作必須高度重視。一、監(jiān)控量測目的和作用目的作用1、監(jiān)控量測是保證施工安全的主要方法2、監(jiān)控量測是設(shè)計(jì)施工優(yōu)化的主要依據(jù)。3、監(jiān)控量測是應(yīng)對隧道工程不確定性的重要方法。4、監(jiān)控量測是積累工程資料的重要手段。作用1、監(jiān)控量測是保證施工安全的主要方法二、規(guī)范、文件及要求1、規(guī)范、文件：《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》TB10121-2007《基坑工程施工監(jiān)測規(guī)程》（DG/TJ08-2001-2006）《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》（TZ204-2008）《中鐵上海工程局有限公司地下工程監(jiān)控量測管理辦法》二、規(guī)范、文件及要求1、規(guī)范、文件：2、主要要求1）監(jiān)控量測應(yīng)納入施工工序，并貫穿施工的全過程；2）項(xiàng)目部應(yīng)編制監(jiān)控量測工作實(shí)施方案（細(xì)則），并根據(jù)《中鐵上海工程局有限公司危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》要求完成報(bào)批手續(xù)；3）項(xiàng)目經(jīng)理為監(jiān)控量測工作實(shí)施的第一責(zé)任人，項(xiàng)目部應(yīng)成立監(jiān)控量測小組，并配備至少一名組長和兩名技術(shù)人員，及滿足量測精度要求的儀器。4）監(jiān)控量測組長或負(fù)責(zé)人必須出具監(jiān)控量測日報(bào)，報(bào)送項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目總工簽字，并按要求編制周報(bào)、月報(bào)，報(bào)送上級管理部門。2、主要要求5）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)必須采用絕對值（以便對量測點(diǎn)位進(jìn)行后期的分析），并進(jìn)行現(xiàn)場閉合測量，確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，嚴(yán)禁弄虛作假。項(xiàng)目總工或監(jiān)控量測負(fù)責(zé)人必須及時(shí)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定圍巖變化趨勢。（原始記錄表見后）5）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)必須采用絕對值（以便對量測點(diǎn)位進(jìn)行后期的分析

三、監(jiān)控量測實(shí)施1、成立監(jiān)控量測小組，人員至少一名組長和兩名技術(shù)員，組長應(yīng)熟悉隧道施工、監(jiān)控量測等相關(guān)技術(shù)規(guī)范并熟練使用電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。負(fù)責(zé)監(jiān)控量測點(diǎn)的布設(shè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果上報(bào)等日常工作。2、現(xiàn)場情況的初始調(diào)查：監(jiān)控量測工作實(shí)施前需對隧道工程的結(jié)構(gòu)形式及尺寸、地勘結(jié)果、附近水系及地下水發(fā)育情況、工程范圍的地形、周邊構(gòu)（建）筑物狀況（建筑年代、基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)形式等）、周邊構(gòu)（建）筑物及有關(guān)設(shè)施的現(xiàn)狀、周邊工程施工情況、地方或業(yè)主管理部門的相關(guān)要求等，為編制監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則提供支撐。

三、監(jiān)控量測實(shí)施1、成立監(jiān)控量測小組，人員至少一名組長和兩3、編制實(shí)施細(xì)則（方案）：1）根據(jù)設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，編制監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則，并報(bào)監(jiān)理和業(yè)主審批后實(shí)施。如需變更必須經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人審核，報(bào)監(jiān)理工程師審批。（實(shí)施細(xì)則附后）4、確定監(jiān)控量測項(xiàng)目根據(jù)隧道的施工環(huán)境，測量項(xiàng)目分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目。必測項(xiàng)目是隧道工程應(yīng)進(jìn)行的日常監(jiān)控量測項(xiàng)目，其直接關(guān)系隧道的施工安全和支護(hù)參數(shù)的評定時(shí)所有隧道必須進(jìn)行的工作。設(shè)計(jì)有要求的根據(jù)設(shè)計(jì)確定，無要求的根據(jù)表4.1和4.2確定。3、編制實(shí)施細(xì)則（方案）：是否需要進(jìn)行地表沉降量測根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際情況，如隧道地表有建筑物、地表有過塌陷后修補(bǔ)過的、隧道上部有地下設(shè)施的、及隧道埋深較淺的，根據(jù)隧道埋深確定是否需要進(jìn)行地表觀測的確定原則依據(jù)表4.2進(jìn)行。表4.1是否需要進(jìn)行地表沉降量測根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際情況，如隧道地表4.2地表沉降量測確定原則選測項(xiàng)目是根據(jù)隧道建設(shè)規(guī)模、圍巖的性質(zhì)、隧道埋置深度、開挖方式及設(shè)計(jì)需要等特殊要求進(jìn)行的監(jiān)控量測項(xiàng)目，其作用是能更深入的掌握圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)效果及對隧道周圍環(huán)境的影響，（例如我們項(xiàng)目有靠近既有線的實(shí)施爆破的，需對既有線的震動、位移等進(jìn)行監(jiān)測）選測項(xiàng)目見表4.3。表4.2地表沉降量測確定原則選測項(xiàng)目是根據(jù)隧道建設(shè)規(guī)模、圍表4.3表4.3是否進(jìn)行選測項(xiàng)目的監(jiān)測，應(yīng)依據(jù)以下原則確定如。1)當(dāng)圍巖為土砂質(zhì)時(shí)可對圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸力、初期支護(hù)內(nèi)力、錨桿拉拔試驗(yàn)進(jìn)行測量，以此確定錨桿的錨固作用。2）對地下水發(fā)育斷層破碎帶等地質(zhì)構(gòu)造帶可進(jìn)行水量、空隙水壓力測量。3）對一般硬質(zhì)巖、軟巖認(rèn)為可以優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少支護(hù)數(shù)量時(shí)，可對錨桿軸力、圍巖壓力、初支壓力與二襯之間的接觸壓力進(jìn)行量測。4）如隧道爆破震動影響范圍內(nèi)有重要建筑物時(shí)應(yīng)進(jìn)行爆破震動監(jiān)測等。5）設(shè)計(jì)要求等。是否進(jìn)行選測項(xiàng)目的監(jiān)測，應(yīng)依據(jù)以下原則確定如。5、量測斷面和量測點(diǎn)的布置1）地表沉降觀測點(diǎn)布置淺埋隧道地表沉降觀測點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)。地表沉降測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在特殊地段如淺埋超淺埋、隧道影響范圍內(nèi)的地表有建筑物以及隧道與地表之間村地下構(gòu)筑物的地段。地表沉降量測點(diǎn)橫向布置應(yīng)按照間距為2—5m，在隧道中線附近測點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)量測范圍不應(yīng)小于Ho+B（隧道埋深+隧道寬度），地表有控制性建(構(gòu))筑物時(shí)，量測范圍應(yīng)活當(dāng)加寬。如圖5.15、量測斷面和量測點(diǎn)的布置5.1地表沉降觀測點(diǎn)位橫向布置圖如地表圍巖性質(zhì)較均勻時(shí)測點(diǎn)間距取大值，圍巖性質(zhì)變化較大時(shí)測點(diǎn)間距取小值5.1地表沉降觀測點(diǎn)位橫向布置圖如地表圍巖性質(zhì)較均勻時(shí)測點(diǎn)間

地表沉降量測點(diǎn)縱向間距布置應(yīng)符合表5.1的要求，且地表沉降量測點(diǎn)應(yīng)與隧道內(nèi)位移量測點(diǎn)布設(shè)在同一里程斷面，已遍量測數(shù)據(jù)相互印證分析。

表5.1隧道埋深與開挖寬度縱向測點(diǎn)間距（m）2B＜Ho＜2.5B20～50B＜Ho≤2B10～20Ho≤B5～10注：Ho為隧道埋深；B為隧道最大開挖寬度地表沉降量測點(diǎn)縱向間距布置應(yīng)符合表5.1的要求，且地2）洞內(nèi)拱頂沉降量測點(diǎn)和邊墻收斂量測點(diǎn)布置在同一個(gè)斷面上，布設(shè)縱向間距除遵循下表5.2外還應(yīng)在圍巖級別變化較大，有斷層、節(jié)理、巖溶等發(fā)育地段適當(dāng)加密，加密點(diǎn)位應(yīng)布置在具有代表性的地段。

表5.2圍巖級別斷面間距（m）Ⅲ30～50Ⅳ10～30Ⅴ～Ⅵ5～10注：Ⅱ級圍巖視具體情況確定間距。2）洞內(nèi)拱頂沉降量測點(diǎn)和邊墻收斂量測點(diǎn)布置在同一3）凈空變化測線數(shù)量隧道凈空變化以水平測線和，隧道中線處垂直測線為主，如隧道工法改變可根據(jù)工法不同適當(dāng)增加，以每個(gè)小斷面內(nèi)有一組水平和垂直測線為準(zhǔn)。當(dāng)工法相同，但同一斷面內(nèi)發(fā)育有明顯節(jié)理、裂隙時(shí)應(yīng)在節(jié)理裂隙兩側(cè)分別布置測點(diǎn)，增加測線數(shù)量，拱頂巖層未水平層且厚度較小時(shí)，應(yīng)在拱頂增加沉降量測點(diǎn)，以便準(zhǔn)確掌握圍巖變形。不同里程量測斷面的量測點(diǎn)應(yīng)布置在斷面相同位置，以便各點(diǎn)數(shù)據(jù)相互印證。一般測線布置參考表5.33）凈空變化測線數(shù)量表5.3表5.3

4）選測項(xiàng)目的量測斷面及測點(diǎn)布置一般考慮圍巖具有代表性、圍巖變化、支護(hù)參數(shù)變化等條件，并盡量與必測項(xiàng)目斷面接近。5）量測點(diǎn)位的安裝及保護(hù)

項(xiàng)目部應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)量測點(diǎn)位的安裝于管理，加強(qiáng)日常保護(hù)工作，保證量測數(shù)據(jù)的聯(lián)系性和可靠性。

目前量測均采用無尺量測方法，量測點(diǎn)采用反光貼片，為保證量測點(diǎn)的穩(wěn)固應(yīng)采用不小于φ22mm的鋼筋，將其端頭切成斜面，將反光片粘貼在斜面上。如下圖5.2所示4）選測項(xiàng)目的量測斷面及測點(diǎn)布置一般考慮圍巖具有代圖5.2無尺量測點(diǎn)制作圖

監(jiān)控量測點(diǎn)必須安裝牢固可靠，易于識別并妥善保護(hù)。拱頂下沉量測點(diǎn)的后視基準(zhǔn)點(diǎn)必須埋設(shè)在穩(wěn)固的基巖上，并和洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)建立聯(lián)系。監(jiān)控量測點(diǎn)應(yīng)埋入圍巖內(nèi)，嚴(yán)禁直接焊接與鋼架上，量測點(diǎn)露出初支表面5cm左右，已方便測量和立于保護(hù)為準(zhǔn)。量測點(diǎn)周圍用反光油漆或反光標(biāo)牌標(biāo)識點(diǎn)位里程、編號、埋設(shè)日期等。圖5.2無尺量測點(diǎn)制作圖監(jiān)控量測點(diǎn)必須安裝牢6、監(jiān)控量測頻率1）必測項(xiàng)目的監(jiān)控量測頻率應(yīng)根據(jù)測點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度分別按表6.1和表6.2確定。由位移速度決定的監(jiān)控量測頻率和由距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測頻率之中，原則上采用較高的頻率值。出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時(shí)，應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。（異常情況主要根據(jù)位移—時(shí)間曲線圖確定）6、監(jiān)控量測頻率表6.1按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率量測斷面距開挖工作面的距離（m）監(jiān)控量測頻率(0～1)B2次/d(1～2)B1次/d(2～5)B1次/2～3d﹥5B1次/7dB為斷面寬度表6.2按按位移速度確定的監(jiān)控量測頻率位移速度(mm/d)監(jiān)控量測頻率≥52次/d1～51次/d0.5～11次/2～3d0.2～0.51次/3d﹤0.21次/7d表6.1按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率量測斷面距開挖工作面

地質(zhì)素描、圍巖數(shù)碼成像、初期支護(hù)觀察、和裂縫發(fā)育情況描述，對反映圍巖的穩(wěn)定性和預(yù)判掌子面前方的圍巖情況具有重要意義，所以洞內(nèi)外觀察及掌子面地質(zhì)素描應(yīng)納入監(jiān)控量測管理，每循環(huán)進(jìn)行一次。2）選測項(xiàng)目監(jiān)控量測頻率應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和施工要求以及必測項(xiàng)目反饋信息的結(jié)果確定。地質(zhì)素描、圍巖數(shù)碼成像、初期支護(hù)觀察、和裂縫發(fā)育情況7、監(jiān)控量測儀器及精度1）隧道監(jiān)控量測應(yīng)配齊以下儀器及元件序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器1地表沉降（陸域）及仰拱隆起全站儀2隧道拱頂下沉3隧道凈空收斂4錨桿抗拔力錨桿拉拔計(jì)5鋼架內(nèi)力VW-1型頻率接收儀，鋼筋應(yīng)力計(jì)、應(yīng)變計(jì)、壓力盒等6二襯鋼筋應(yīng)力7圍巖與接觸壓力8地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察地質(zhì)羅盤儀及規(guī)尺等9數(shù)據(jù)處理電腦7、監(jiān)控量測儀器及精度序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器1地表沉降（陸域）2）量測系統(tǒng)和元器件精度要求監(jiān)控量測系統(tǒng)的測試精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。拱頂下沉、凈空變化、地表沉降、縱向位移、隧底隆起測試精度為0.5～1mm，圍巖內(nèi)部位移測試精度為0.1mm。其他監(jiān)控量測項(xiàng)目的測試精度結(jié)合元器件的精度確定。元器件的精度應(yīng)滿足要求，元器件的量程應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。精度要求如下表序號元器件測試精度1壓力盒≤0.5%F.S.2應(yīng)變計(jì)±0.1%F.S.3鋼筋計(jì)拉伸≤0.5%F.S.，壓縮≤1.0%F.S.注：F.S為元器件滿量程。2）量測系統(tǒng)和元器件精度要求序號元器件測試精度1壓力盒≤0.8、監(jiān)控量測基準(zhǔn)值確定1）監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)包括隧道內(nèi)位移、地表沉降、爆破振動等，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道施工安全性、隧道結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性，以及周圍建(構(gòu))筑物特點(diǎn)和重要性等因素制定。必測項(xiàng)目中的隧道位移控制基準(zhǔn)值根據(jù)隧道位移極限值確定，選測項(xiàng)目中鋼架內(nèi)力、噴砼內(nèi)力、二次襯砌內(nèi)力、圍巖內(nèi)力、初期支護(hù)與二次襯砌的接觸壓力、錨桿軸力的控制基準(zhǔn)值以《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求值為準(zhǔn)。爆破震動控制基準(zhǔn)值符合下表8.1，監(jiān)控量測基準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)隧道施工的環(huán)境變化不斷調(diào)整完善。8、監(jiān)控量測基準(zhǔn)值確定1）監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)表8.1爆破震動安全允許值表8.1爆破震動安全允許值

位移作為隧道監(jiān)控量測的重點(diǎn)量測項(xiàng)目，其基準(zhǔn)控制值是我們需掌握的重點(diǎn)。目前我國只對跨度小于12m的隧道的位移控制基準(zhǔn)值有統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，但跨度大于12m的隧道尚無統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，其基準(zhǔn)控制值在參考表“隧道周邊允許位移相對值”的基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際量測結(jié)果和圍巖穩(wěn)定情況進(jìn)行判定。

位移控制基準(zhǔn)值的計(jì)算采用其位移極限位移值為基礎(chǔ)考慮量測點(diǎn)與掌子面的距離關(guān)系確定。圍巖極限位移值根據(jù)下表8.2、8.3、8.4計(jì)算確定。位移作為隧道監(jiān)控量測的重點(diǎn)量測項(xiàng)目，其基準(zhǔn)控制值是我

表8.1跨度≤7m的隧道初期支護(hù)極限相對位移值表8.1跨度≤7m的隧道初期支護(hù)極限相對位移值表8.3跨度7m＜12m≤隧道初期支護(hù)極限相對位移表8.3跨度7m＜12m≤隧道初期支護(hù)極限相對位移

以上兩表中數(shù)據(jù)適用于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)，硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值，軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值。表中數(shù)值應(yīng)在施工中通過實(shí)測資料積累做是的那個(gè)修正。拱腳水平相對凈空變化指拱腳測點(diǎn)間凈空水平變化值與其距離之比，拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比。初期支護(hù)墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化值乘以1.1～1.2后采用。以上兩表中數(shù)據(jù)適用于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)，硬質(zhì)圍巖隧

表8.4跨度≥12m隧道周邊允許位移值表8.4跨度≥12m隧道周邊允許位移值根據(jù)隧道極限位移值確定位移基準(zhǔn)值，如下表類別距開挖面1B（U1B）距開挖面2B（U2B）距開挖面較遠(yuǎn)允許值65%U090%U0100%U0表8.5位移控制基準(zhǔn)注：B為隧道開挖寬度，U0為極限相對位移值。

采用分部開挖法施工的隧道應(yīng)每分部分別建立位移控制基準(zhǔn)，同時(shí)可考慮各分部的相互影響。根據(jù)隧道極限位移值確定位移基準(zhǔn)值，如下表類別距開挖面1B（U

在隧道開挖過程中，如果隧道的實(shí)測最大位移超過極限位移，隧道很可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。事實(shí)上，由于隧道及地下工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、開挖方式、支護(hù)形式復(fù)雜多變，極限位移的精確確定是十分困難的，因此采用實(shí)測最大位移和極限位移比較就難以操作。一般情況下，設(shè)計(jì)圖紙或有關(guān)規(guī)范給出了隧道初期支護(hù)的預(yù)留變形量，為了確保圍巖和初期支護(hù)不侵入二次襯砌空間，并保證二次襯砌以后，隧道建筑限界準(zhǔn)確，可將隧道的設(shè)計(jì)預(yù)留變形量作為極限位移進(jìn)行控制。同時(shí)，設(shè)計(jì)預(yù)留變形量應(yīng)根據(jù)前期的監(jiān)測成果，在施工過程中不斷修正。在隧道開挖過程中，如果隧道的實(shí)測最大位移超

故表8.5隧道位移基準(zhǔn)值可簡化為下表：注：U—實(shí)測位移值；U0—隧道的極限相對位移故表8.5隧道位移基準(zhǔn)值可簡化為下表：注：U—實(shí)監(jiān)控量測項(xiàng)目的使用的儀器及其精度9、監(jiān)控量測方法監(jiān)控量測項(xiàng)目的使用的儀器及其精度9、監(jiān)控量測方法施工過程中應(yīng)進(jìn)行洞內(nèi)、外觀察。洞內(nèi)觀察可分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行，及時(shí)繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、數(shù)碼成像，填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表，并與勘查資料進(jìn)行對比。已施工地段觀察，應(yīng)記錄噴射混凝土、錨桿、鋼架變形和二次襯砌等的工作狀態(tài)。洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時(shí)還應(yīng)對地面建(構(gòu))筑物進(jìn)行觀察。

1）洞內(nèi)、外觀察施工過程中應(yīng)進(jìn)行洞內(nèi)、外觀察。洞內(nèi)觀察可分開挖工作面觀察和已變形監(jiān)控量測可采用接觸量測或非接觸量測方法。隧道凈空變化量測可采用收斂計(jì)或全站儀進(jìn)行。采用收斂計(jì)量測時(shí)，測點(diǎn)采用焊接或鉆孔預(yù)埋。采用全站儀量測時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)采用膜片式回復(fù)反射器作為測點(diǎn)靶標(biāo)，靶標(biāo)粘附在預(yù)埋件上。量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。2）變形監(jiān)控量測

變形監(jiān)控量測可采用接觸量測或非接觸量測方法。隧道凈空變化量測用全站儀進(jìn)行隧道凈空變化量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。與傳統(tǒng)的接觸量測的主要區(qū)別在于，非接觸量測的測點(diǎn)采用一種膜片式回復(fù)反射器作為測點(diǎn)靶標(biāo)。具有回復(fù)反射性能的膜片形如塑料膠片，其正面由均勻分布的微型棱鏡和透明塑料薄膜構(gòu)成，反面涂有壓敏不干膠，它可以牢固地粘附在構(gòu)件表面上。這種反射膜片，大小可以任意剪裁，價(jià)格低廉。反射模片貼在隧道測點(diǎn)處的預(yù)埋件上，在開挖面附近的反射模片，應(yīng)采取一定的措施對其進(jìn)行保護(hù)，以免施工時(shí)反射模片表面被覆蓋或污染，同時(shí)施工單位應(yīng)和監(jiān)控量測一單位加強(qiáng)協(xié)調(diào)工作，保證預(yù)埋件不被移動和損壞。無尺量測方法用全站儀進(jìn)行隧道凈空變化量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。通過對比不同時(shí)刻測點(diǎn)的三維坐標(biāo)［x(t),y(t)，z(t)］，可獲得該測點(diǎn)在該時(shí)段的三維位移變化量(相對于某一初始狀態(tài))。在三維位移矢量監(jiān)控量測時(shí)，必須保證后視基準(zhǔn)點(diǎn)位置固定不動，并定期校核，以保證測量精度。與傳統(tǒng)接觸式監(jiān)控量測方法相比，該方法能夠獲取測點(diǎn)更全面的三維位移數(shù)據(jù)，有利于結(jié)合現(xiàn)行的數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行監(jiān)控量測信息的反饋，同時(shí)具有快速、省力、數(shù)據(jù)處理自動化程度高等特點(diǎn)。通過對比不同時(shí)刻測點(diǎn)的三維坐標(biāo)［x(t),y(t)，z(t3）接觸壓力量測接觸壓力量測包括圍巖與初期支護(hù)之間接觸壓力、初期支護(hù)與二次襯砌之間接觸壓力的量測。接觸壓力量測可采用振弦式傳感器。傳感器與接觸面要求緊密接觸，傳感器類型的選擇應(yīng)與圍巖和支護(hù)相適應(yīng)。4）爆破振動監(jiān)控量測爆破振動速度和加速度監(jiān)控量測可采用振動速度和加速度傳感器，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備。傳感器應(yīng)固定在預(yù)埋件上，通過爆破振動記錄儀自動記錄爆破振動速度和加速度，分析振動波形和振動衰減規(guī)律。3）接觸壓力量測爆破施工中宜對主要爆破全部進(jìn)行振動監(jiān)測，通過對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，控制爆破的裝藥量、進(jìn)尺、雷管段數(shù)等參數(shù)，必要時(shí)也要對施工方法進(jìn)行調(diào)整，做到爆破施工的動態(tài)管理。爆破振動控制一般有如下規(guī)定：1選取建筑物安全允許振速時(shí)，綜合考慮建筑物的重要性、建筑質(zhì)量、新舊程度、自振頻率、地基條件等因素。2省級以上（含省級）重點(diǎn)保護(hù)古建筑與古跡的安全允許振速，由專家論證選取，并報(bào)相應(yīng)文物管理部門批準(zhǔn)。3選巷道安全允許振速時(shí)，綜合考慮構(gòu)筑物的重要性、圍巖狀況、斷面大小、深埋大小、爆源方向、地震振動頻率等因素。4非擋水新澆大體積混凝土的安全允許振速，可按表8.1給出的上限值選取。爆破施工中宜對主要爆破全部進(jìn)行振動監(jiān)測，通過對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行5）孔隙水壓與水量監(jiān)控量測孔隙水壓監(jiān)控量測可采用孔隙水壓計(jì)進(jìn)行。水壓計(jì)應(yīng)埋入帶刻槽的測點(diǎn)位置，采取措施確保水壓計(jì)直接與水接觸。通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲得各測點(diǎn)讀數(shù)，并換算出相應(yīng)孔隙水壓力值。水量監(jiān)控量測可采用三角堰、流量計(jì)進(jìn)行。以上監(jiān)測結(jié)果中接觸壓力、爆破震動、空隙水壓力與水量監(jiān)測結(jié)果與設(shè)計(jì)及參考控制值進(jìn)行對比。洞內(nèi)、外觀察結(jié)果通過與設(shè)計(jì)對比及地質(zhì)條件分析預(yù)判開挖面前方圍巖情況，下面重點(diǎn)闡述位移量測的數(shù)據(jù)處理及分析。5）孔隙水壓與水量監(jiān)控量測10、位移量數(shù)據(jù)處理分析1）每次觀測后應(yīng)及時(shí)對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括觀測數(shù)據(jù)計(jì)算、填表制圖、誤差處理、對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測等。2）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析處理應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：ａ、根據(jù)量測值繪制時(shí)態(tài)曲線；ｂ、選擇回歸曲線，預(yù)測最終值，并與控制基準(zhǔn)進(jìn)行比較；ｃ、對支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評價(jià)；ｄ、及