隧道監(jiān)控量測(cè)的實(shí)施方法.ppt

隧道監(jiān)控量測(cè)的實(shí)施方法,施工監(jiān)控量測(cè)的目的和任務(wù),監(jiān)控量測(cè)的主要內(nèi)容,監(jiān)控量測(cè)的測(cè)點(diǎn)布置原則,量測(cè)頻率,監(jiān)控量測(cè)控制基準(zhǔn),數(shù)據(jù)處理及分析預(yù)測(cè),信息反饋及對(duì)策,監(jiān)控量測(cè)竣工驗(yàn)收所需資料,1.施工監(jiān)控量測(cè)的目的和任務(wù),1、了解各施工階段地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，判斷圍巖的穩(wěn)定性、支護(hù)、襯砌的可靠性；2、用實(shí)測(cè)結(jié)果彌補(bǔ)理論分析過程中存在的不足，并把監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工，為修改施工方法，調(diào)整圍巖級(jí)別、變更支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)；3、對(duì)施工中可能出現(xiàn)的事故和險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)報(bào)；4、判斷初期支護(hù)穩(wěn)定性，確定二次襯砌合理的施作時(shí)間；5、為今后類似工程或該施工方法本身的發(fā)展提供借鑒，依據(jù)和指導(dǎo)作用。,2.監(jiān)控量測(cè)的主要內(nèi)容,量測(cè)項(xiàng)目一般分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目?jī)纱箢?.1必測(cè)項(xiàng)目包括主要包括：洞內(nèi)、外觀察；凈空變化；拱頂下沉；地表下沉（淺埋隧道必測(cè)，h02b時(shí)）。,表1：監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目?jī)x器,2.2選測(cè)項(xiàng)目包括：1、圍巖內(nèi)部位移量測(cè)、2、錨桿軸力量測(cè)、3、圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力量測(cè)、4、鋼支撐應(yīng)力量測(cè)、5、隧底隆起、6、錨桿拉拔說明：在必要情況下選測(cè)。,3.監(jiān)控量測(cè)技術(shù)方法：,1、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(duì)比。已施工地段的觀察每天至少應(yīng)進(jìn)行一次，主要是觀察并記錄噴射混凝土、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、地表沉陷、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透情況等，同時(shí)還應(yīng)對(duì)地面建（構(gòu)）筑物進(jìn)行觀察。,2、變形監(jiān)控量測(cè)1.拱頂下沉量測(cè)可采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼掛尺或全站儀進(jìn)行。在隧道拱頂軸線附近通過焊接或鉆孔預(yù)埋測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)應(yīng)與隧道外監(jiān)控量測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)。2。地表沉降監(jiān)控量測(cè)可采用精密水準(zhǔn)儀、銦鋼尺進(jìn)行，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在地表沉降影響范圍之外。測(cè)點(diǎn)采用地表鉆孔埋設(shè)，測(cè)點(diǎn)四周用水泥砂漿固定。當(dāng)采用常規(guī)水準(zhǔn)測(cè)量手段出現(xiàn)困難時(shí)，可采用全站儀量測(cè)。,3、周邊位移量測(cè)隧道開挖后應(yīng)不間斷進(jìn)行周邊位移和拱頂下沉的量測(cè)，運(yùn)用全站儀進(jìn)行無尺量測(cè)。、隧道開挖后，周邊點(diǎn)的位移是圍巖和支護(hù)力學(xué)形態(tài)變化的最直接、最明顯的反映，凈空的變化（收縮和擴(kuò)張）是圍巖變形最明顯的體現(xiàn)。、拱頂下沉量測(cè)值是反映隧道安全和穩(wěn)定的重要數(shù)據(jù),是圍巖和支護(hù)系統(tǒng)力學(xué)形態(tài)變化的最直接、最明顯的的反映，易于實(shí)現(xiàn)量測(cè)信息的反饋。拱頂測(cè)點(diǎn)在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)埋設(shè)。、拱頂下沉、收斂量測(cè)起始讀數(shù)宜在36h內(nèi)完成，其他量測(cè)應(yīng)在每次開挖后12h內(nèi)取得起始讀數(shù)，最遲不得大于12h，且在下一循環(huán)開挖前必須完成。,4.監(jiān)控量測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)布置原則,1、地表沉降測(cè)點(diǎn)埋設(shè)淺埋隧道地表沉降測(cè)點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)。地表沉降測(cè)點(diǎn)和隧道內(nèi)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面里程。地表沉降測(cè)點(diǎn)橫向間距為25m。在隧道中線附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)量測(cè)范圍不應(yīng)小于h0+b，,地表沉降橫向測(cè)點(diǎn)布置示意圖,測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)應(yīng)將沉降觀測(cè)點(diǎn)序號(hào)寫于不易破壞、易于觀測(cè)的地方。在地表鉆（或挖）2050cm深的孔，豎直放入22-25mm的鋼筋，鋼筋和孔壁之間可填充水泥砂漿，鋼筋頭打磨圓滑，露出地面1cm左右，并用紅油漆標(biāo)記，作為測(cè)點(diǎn)，并在四周砌石保護(hù)。,2、拱頂下沉及周邊收斂測(cè)點(diǎn)埋設(shè)拱頂下沉點(diǎn)和周邊收斂測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)布置在同一斷面上。拱頂下沉測(cè)點(diǎn)原則上布置在拱頂軸線附近。臺(tái)階開挖時(shí)，周邊收斂測(cè)點(diǎn)布置在距離上下臺(tái)階分界處底部往上1.5m處，并用標(biāo)志牌掛在測(cè)點(diǎn)上面，標(biāo)識(shí)牌應(yīng)標(biāo)明測(cè)點(diǎn)編號(hào)、里程樁號(hào)、埋設(shè)日期、圍巖級(jí)別埋設(shè)人員姓名,預(yù)埋測(cè)點(diǎn)由鋼筋加工而成，采用沖擊電錘或風(fēng)鉆鉆孔，埋入鋼筋采用直徑不小于20mm的螺紋鋼，前端外露鋼筋與埋入鋼筋焊接，直徑不小于6mm，保證牢固不變形，加工成閉合三角形鉤，保證每次量測(cè)在掛鉤同一位置，測(cè)點(diǎn)用快凝水泥或錨固劑與圍巖錨固穩(wěn)定，埋入圍巖深度不小于20cm，若圍巖破碎松軟，應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)埋入深度。,監(jiān)控量測(cè)斷面的布置,拱頂下沉和周邊收斂監(jiān)控量測(cè)斷面間距,凈空變化量測(cè)測(cè)線數(shù),拱頂下沉和周邊收斂測(cè)線布置示意圖,拱頂沉降的監(jiān)測(cè)方法,針對(duì)小斷面隧道開挖，可在拱頂錨桿的外端焊接特質(zhì)的不銹鋼球作為變形標(biāo)點(diǎn)，不銹鋼球的下沉即為拱頂?shù)南鲁?。鋼球的底部?yīng)略高于二襯砌混凝土的外表面，并應(yīng)將鋼球進(jìn)行編號(hào)。對(duì)于拱頂較高的隧道，測(cè)量時(shí)不便立水準(zhǔn)尺，用風(fēng)槍打眼埋設(shè)掛鉤，用快凝水泥或早強(qiáng)錨固劑固定，并用紅的油漆做好標(biāo)記。測(cè)量時(shí)用特制對(duì)中桿和花桿組合把鋼尺倒掛在拱頂?shù)膾煦^上。,隧道收斂監(jiān)測(cè)方法,收斂變形采用收斂計(jì)進(jìn)行量測(cè)，通過收斂計(jì)量測(cè)隧道內(nèi)圍巖表面兩點(diǎn)在連線方向的相對(duì)位移及收斂值，以反映橫通道內(nèi)拱頂及兩側(cè)的變形情況。,測(cè)點(diǎn)布置由施工單位安排現(xiàn)場(chǎng)施工人員協(xié)助完成。測(cè)點(diǎn)布置時(shí)應(yīng)避開鋼架和脫空回填處，將測(cè)點(diǎn)布置在兩榀鋼架之間。收斂量測(cè)點(diǎn)和拱頂下沉量測(cè)布點(diǎn)應(yīng)在開挖后至初噴前進(jìn)行，并保證布點(diǎn)打入圍巖，嚴(yán)禁將測(cè)點(diǎn)布在鋼架上。測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)及時(shí)，并做好保護(hù)。如果測(cè)點(diǎn)被破壞，應(yīng)在被破壞測(cè)點(diǎn)附近補(bǔ)埋，重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。測(cè)點(diǎn)布設(shè)以后，在測(cè)點(diǎn)位置用紅色油漆做醒目標(biāo)識(shí)。,5.監(jiān)控量測(cè)頻率,位移速度和距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測(cè)頻率，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(cè)頻率。,按距開挖面確定的監(jiān)控量測(cè)頻率,按位移速度確定的監(jiān)控量測(cè)頻率,6.監(jiān)控量測(cè)控制基準(zhǔn),監(jiān)控量測(cè)控制基準(zhǔn)包括隧道內(nèi)位移、地表沉降、爆破震動(dòng)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(zhǎng)期穩(wěn)定性，以及周圍（構(gòu)）筑物特點(diǎn)和重要性等因素制定。,隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移,跨度b7m隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移,位移控制基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)測(cè)點(diǎn)距開挖面的距離，初期支護(hù)極限相對(duì)位移按表要求確定位移控制基準(zhǔn),說明：b為隧道開挖寬度，,為極限相對(duì)位移值。,位移管理等級(jí),二次襯砌的施作應(yīng)在滿足下列要求時(shí)進(jìn)行：1、各測(cè)試項(xiàng)目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩(wěn)定；2、已產(chǎn)生的各項(xiàng)位移已達(dá)到預(yù)計(jì)總量的80%90%；3、周邊位移率或拱頂下沉速率小于0.10.2mm/d；,7.數(shù)據(jù)處理及分析預(yù)測(cè),1、監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理應(yīng)包括數(shù)據(jù)校核、數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)分析。2、每次觀測(cè)后應(yīng)立即對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，監(jiān)測(cè)結(jié)果分析采用散點(diǎn)圖（時(shí)態(tài)曲線）和回歸分析法，依據(jù)時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)結(jié)合圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)的工件狀態(tài)安全性評(píng)價(jià)，并提出實(shí)施意見指導(dǎo)施工。如有異常應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測(cè)。3、每次觀測(cè)后應(yīng)及時(shí)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算、填表制圖、誤差處理等。4、監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的分析應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：）根據(jù)量測(cè)值繪制時(shí)態(tài)曲線；）選擇回歸曲線，預(yù)測(cè)最終值，并與控制基準(zhǔn)進(jìn)行比較；）對(duì)支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評(píng)價(jià)；）及時(shí)反饋評(píng)價(jià)結(jié)論，并提出相應(yīng)工程對(duì)策建議。5、監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)可采用指數(shù)模型、對(duì)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(cè)最終值,如上圖實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)在正常預(yù)測(cè)曲線附近分部時(shí)則說明隧道圍巖變形正常，當(dāng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，則說明圍巖變形出現(xiàn)異常性速率開始變大，需采取加強(qiáng)支護(hù)措施。,施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和階段分析。、實(shí)時(shí)分析：每天根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)分析原因并提交異常報(bào)告；、階段分析：按周、月進(jìn)行階段分析，總結(jié)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對(duì)施工情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，提交階段分析報(bào)告，指導(dǎo)后續(xù)施工。c.各個(gè)洞口值班室必須保留近30天的量測(cè)數(shù)據(jù)資料，便于施工、技術(shù)負(fù)責(zé)人每天查閱。監(jiān)控量測(cè)分析結(jié)果必須每天報(bào)技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)。,8.信息反饋及對(duì)策,工程安全性評(píng)價(jià)分級(jí)及相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施,工程對(duì)策主要應(yīng)包括下列內(nèi)容：、一般措施：穩(wěn)定開挖工作面措施；調(diào)整開挖方法；調(diào)整初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度并及時(shí)支護(hù)；降低爆破振動(dòng)影響；圍巖