監(jiān)控量測及變形觀測點布設技術培訓課件

1、監(jiān)控量測及變形觀測點布設技術培訓課件主要內容一、監(jiān)控量測的目的和作用二、隧道監(jiān)控量測點布置三、橋梁沉降觀測標埋設四、路基沉降觀測點埋設五、隧道沉降變形觀測點埋設一、監(jiān)控量測的目的和作用1、隧道監(jiān)控量測 目的： 確保施工安全及結構的長期穩(wěn)定性; 驗證支護結構效果，確認支護參數(shù)和施工方法的準確 性或為調整支護參數(shù)和施工方法提供依據(jù); 確定二次襯砌施做時間; 監(jiān)控工程對周圍環(huán)境影響; 積累量測數(shù)據(jù)，為信息化設計與施工提供依據(jù)。 作用： 監(jiān)控量測是保證施工安全的主要方法 監(jiān)控量測是設計施工優(yōu)化的主要依據(jù)。 監(jiān)控量測是應對隧道工程不確定性的重要方法。 監(jiān)控量測是積累工程資料的重要手段。 一、監(jiān)控量測的目

2、的和作用2、橋梁沉降觀測 通過對橋涵沉降、變形作系統(tǒng)的評估，確認橋涵基礎沉降、梁體變形等符合技術標準要求。 通過各施工階段對墩臺沉降的觀測，驗證和校核設計理論、設計計算方法，并根據(jù)沉降資料的分析預測總沉降和工后沉降量，進而確定橋梁工后沉降是否滿足鋪設軌道要求。 根據(jù)沉降資料分析，對沉降量可能超標的墩臺研究對策，提出改進措施，以保證橋梁工程的安全；同時積累實體橋梁工程的沉降觀測資料，為完善樁基礎沉降分析方法作技術儲備。 一、監(jiān)控量測的目的和作用3、路基沉降觀測觀測的目的是通過沉降觀測，利用沉降觀測資料分析、預測工后沉降，指導進行信息化施工，必要時提出加速路基沉降的措施，確定軌道的鋪設時間，評估路

3、基工后沉降控制效果，確保軌道結構的安全。觀測的目的是通過沉降觀測，確認路基的工后沉降和沉降變形滿足軌道鋪設要求。 二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控量測項目 監(jiān)控量測的項目主要根據(jù)鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程及隧道工程的地質條件、圍巖類別、跨度、埋深、開挖方法和支護類型等綜合確定。結合隧道的實際情況，將地表下沉、水平收斂量測、拱頂下沉量測，作為施工監(jiān)控量測項目。在隧道工程中進行上述項目的量測，不能單純地為了獲取信息，而是把它作為施工管理的一個積極有效的手段，通過量測信息確切地預報破壞和變形等未來的動態(tài)，以便及時掌握圍巖動態(tài)而采取適當?shù)拇胧ㄈ珙A估最終位移值、根據(jù)監(jiān)控基準調整、修改開挖和支護的順序和時機等）

4、。具體監(jiān)控量測項目見下表：二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控量測必測項目序號監(jiān)控量測項目常用量測儀器備注1洞內、洞外觀察現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機、羅盤儀2拱頂下沉高精度水準儀、鋼掛尺或免棱鏡全站儀3凈空變化收斂計、免棱鏡全站儀4地表沉降高精度水準儀、銦鋼尺或免棱鏡全站儀隧道淺埋地段二、隧道監(jiān)控量測點布設.地質和支護狀態(tài)觀察 地質和支護狀態(tài)觀察包括工作面觀察和支護結構的支護效果觀察。觀察內容： a.工作面工程地質和水文地質情況觀察和描述：包括圍巖類別名稱，風化變質情況，斷層、層理、節(jié)理等結構面的分布、走向、產狀及頻率，有無偏壓或膨脹地壓，工作面及毛洞自穩(wěn)情況，地下水情況及影響等內容，并以表格和素描形式記錄。

5、b.工作面附近初期支護狀態(tài)觀察和已成洞的支護效果觀察：包括錨桿錨固效果，噴層開裂部位、寬度、長度及深度，模筑混凝土襯砌的整體性，防水效果等。.水平收斂 量測目的：根據(jù)收斂位移量、收斂速度、斷面的變形形態(tài)，判斷圍巖的穩(wěn)定性、支護的設計施工是否妥當和襯砌的澆注時間。.拱頂下沉 量測目的：監(jiān)視隧道拱頂?shù)慕^對下沉量，掌握斷面的變行動態(tài)，判斷支護結構的穩(wěn)定性。二、隧道監(jiān)控量測點布設淺埋隧道地表沉降測點應在隧道開挖前布設。地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一斷面里程。一般條件下，地表沉降測點縱向間距按下表要求布置。監(jiān)控量測斷面及測點布置原則 隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距（m）2BH02.5B2050BH

6、02B1020H0B510地表沉降測點縱向間距 二、隧道監(jiān)控量測點布設淺埋隧道地表沉降測點應在隧道開挖前布設。地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一斷面里程。一般條件下，地表沉降測點縱向間距按下表要求布置。監(jiān)控量測斷面及測點布置原則 隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距（m）2BH02.5B2050BH02B1020H0B510地表沉降測點縱向間距 注：H0為隧道埋深，B為隧道開挖寬度。地表沉降測點橫向間距為25m。在隧道中線附近測點應適當加密，隧道中線兩側量測范圍不應小于H0+B，地表有控制性建（構）筑物時，量測范圍應適當加寬。其測點布置如圖1所示。二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控量測斷面及測點布置原則

7、地表沉降橫向測點布置示意圖二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控量測斷面及測點布置原則 地表沉降觀點埋設二、隧道監(jiān)控量測點布設2.拱頂下沉點和凈空變化測點位置應布置在同一斷面上。監(jiān)控量測斷面按表2的要求布置。拱頂下沉測點原則上布置在拱頂軸線附近。當隧道跨度較大時，應結合施工方法在拱部增設測點。監(jiān)控量測斷面及測點布置原則 凈空變化量測測線數(shù)，可參照表3、表4、圖2布置。圍巖級別斷面間距（m）51010303050表2拱頂下沉點和凈空變化測點斷面間距 注：級圍巖視具體情況確定間距。二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控量測斷面及測點布置原則 表4凈空變化量測測線數(shù)開挖斷面 地段一般地段特殊地段全斷面法一條水平測線臺階法每

8、臺階一條水平測線每臺階一條水平測線，兩條斜測線分部開挖法每分部一條水平測線CD或CRD法上部、雙側壁導坑法左右側部，每分部一條水平測線，兩條斜測線、其余分部一條水平測線。二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控量測斷面及測點布置原則 圖2 拱頂下沉量測和凈空變化量測的測線布置二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控量測斷面及測點布置原則 注：1、觀測點皆用8鋼筋制成，結構布置詳見觀測點大樣圖； 2、本圖比例為示意圖。觀測點設置要堅固耐久不變形，要保存到接近澆注二襯砼時間。觀測點大樣圖噴射砼8鋼筋制成不小于10cm初支面圍巖面埋入巖體初支厚度h反光膜10cm二、隧道監(jiān)控量測點布設 測點標示牌 每個測點必須掛設監(jiān)控量測標示牌

9、，監(jiān)控量測標識牌所包括：量測斷面里程、圍巖級別、初始值、責任人和埋設時間，標牌尺寸大小為20cm*30cm各格子尺寸為整個牌子四等分。隧道監(jiān)控量測點標識牌里 程初始值圍巖級別責任人埋設時間監(jiān)控量測標識牌二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控制量測點要求 1、測點的構造埋設要求：（1）安裝鋼筋，要求使用8鋼筋，鋼筋深入巖體不少于10cm。（2）噴射初支混凝土，噴射混凝土后確保鋼筋露出混凝土面不小于10cm.（3）安裝反光膜。（4）測量采集原始數(shù)據(jù).要求采集原始數(shù)據(jù)必須在噴射混凝土完成后2h內完成。2、測點的標示及保護 （1）初期支護測點：埋設要牢固可靠、易于識別。采用小塑料袋進行防塵保護，量測時間進行拆除。

10、（2）施工中注意保護，防止爆破和其他情況的破壞，量測點上不得懸掛其他任何物品(如鐵絲電纜線等)。 二、隧道監(jiān)控量測點布設監(jiān)控制量測點要求 （4）每斷面布設各點要在同一斷面上，要求各點位沿里程方向偏差10cm。（5）不同斷面上的同一位置的埋點，要求在同一高度上。（6）鋼筋埋設須在洞身開挖后盡快完成，埋設完成后才可進行初支混凝土噴射。隧道洞內監(jiān)控量測點三、橋涵沉降觀測標埋設橋涵變形控制標準 對于高速鐵路橋梁基礎的沉降控制，墩臺基礎的沉降量應按恒載計算，其工后沉降量不應超過下列允許值： 墩臺均勻沉降量 對于有砟橋面橋梁30mm 靜定結構相鄰墩臺沉降量之差 對于有砟橋面橋梁15mm 對于高速鐵路，控制

11、橋涵沉降，主要是工后沉降，計算工后沉降的值，由于受到各種因素的影響往往偏差很大。因此有必要進行實測驗證，積累觀測數(shù)據(jù)。1、橋梁墩臺 三、橋涵沉降觀測標埋設橋涵變形控制標準涵洞的地基為壓縮性土地層時，應計算其沉降，鋪設有砟軌道時其工后沉降量不應大于50mm。2、涵洞 橋涵觀測點布置 承臺觀測標為臨時觀測標，當墩身觀測標正常使用后，承臺觀測標隨基坑回填將不再使用。觀測標具體埋設原則如下： （1）每個橋墩均設置承臺觀測標、墩身觀測標。（2）承臺觀測標分為觀測標-1、觀測標-2，承臺標-1設置于底層承臺左側小里程角上；觀測標-2設置于底層承臺右側大里程角上。三、橋涵沉降觀測標埋設橋涵觀測點布置 （3）

12、橋墩觀測標的埋設 觀測點原則上應設在墩身上，數(shù)量每墩不少于2處。 橋墩標一般設置在墩底高出地面或水位1.0m左右；當墩身較矮梁底距離地面凈空較低不足4.0m時，橋墩觀測標可設置在對應墩身埋標位置的頂帽上埋設。特殊情況可按照確保觀測精度、觀測方便、利于測點保護的原則，確定相應的位置。橋墩上觀測標的具體設置位置見下圖：三、橋涵沉降觀測標埋設橋涵觀測點布置 三、橋涵沉降觀測標埋設橋涵觀測點布置 三、橋涵沉降觀測標埋設橋涵觀測點布置 （4）橋臺觀測標的埋設 觀測點原則上應設置在臺頂（臺帽及背墻頂），數(shù)量不少于4處，分別設在臺帽兩側及背墻兩側（橫橋向）。（5）每座涵洞均要進行沉降觀測，觀測標原則上應設在

13、涵洞兩側的邊墻上，在涵洞進出口及涵洞中心分別設置，每座涵洞測點數(shù)量為6個。三、橋涵沉降觀測標埋設橋涵觀測點布置 橋臺觀測點布置二、橋涵沉降觀測標埋設橋涵觀測點布置 涵洞觀測點布置三、橋涵沉降觀測標埋設觀測標構造 墩身及涵洞沉降變形觀測標采用14mm不銹鋼螺栓。見下圖所示： 三、橋涵沉降觀測標埋設觀測標構造 三、橋涵沉降觀測標埋設觀測標埋設注意事項 1、觀測儀標保護觀測期間應對觀測點采取有效的保護措施，防止施工機械的碰撞、人為因素的破壞等，觀測標位置應做醒目標志等措施以保證觀測儀標的長期功能及安全要求。2、沉降觀測應按照規(guī)定時間和頻次要求嚴格執(zhí)行，并定期復測避免沉降異常。3、應加強對觀測標的定期

14、檢查并嚴格落實，如出現(xiàn)觀測標被敲擊、挖橇、丟失等情況時應及時恢復并進行復測。三、橋涵沉降觀測標埋設觀測標埋設注意事項 1、觀測儀標保護觀測期間應對觀測點采取有效的保護措施，防止施工機械的碰撞、人為因素的破壞等，觀測標位置應做醒目標志等措施以保證觀測儀標的長期功能及安全要求。2、沉降觀測應按照規(guī)定時間和頻次要求嚴格執(zhí)行，并定期復測避免沉降異常。3、應加強對觀測標的定期檢查并嚴格落實，如出現(xiàn)觀測標被敲擊、挖橇、丟失等情況時應及時恢復并進行復測。四、路基沉降觀測元件埋設路基地段沉降觀測內容 1、路基面的沉降變形觀測2、路基基底沉降觀測3、過渡段沉降觀測4、路基穩(wěn)定性觀測5、地基土深層沉降監(jiān)測沉降觀測

15、斷面和觀測點的設置 沉降觀測裝置應埋設穩(wěn)定，觀測期間應對觀測裝置采取有效的保護措施。根據(jù)經(jīng)驗，埋設的觀測設施的有效性以及對其保護是否得力是決定整個觀測工作成敗的關鍵。各部位觀測點應設在同一橫斷面上，這樣有利于測點看護，便于集中觀測，統(tǒng)一觀測頻率，更重要的是便于各觀測項目數(shù)據(jù)的綜合分析。四、路基沉降觀測元件埋設沉降觀測斷面和觀測點的設置1、觀測斷面布置原則 每個橋臺臺尾過渡段設置一個觀測斷面，距橋臺2m處設置；每個橫向構筑物頂及兩側路基過渡外3m各設一個觀測斷面；其余地段在500m以內時，每隔50m設置一個觀測斷面；工點長度大于500m時，間距100m設一個斷面。且每個工點不少于2個。2、觀測點

16、的布置原則 每個觀測斷面應對路基沉降和位移進行監(jiān)測，沉降觀測樁每斷面設置2個，布置于兩側距相應側線路中心3.2m處；路基地段沉降板每斷面設置1個，布置于雙線路基中心。 軟土、松軟土路堤地段觀測斷面包括剖面沉降觀測樁、沉降板和位移觀測樁，沉降板位于路堤中心，底板埋設于原始地面處，隨填土增高而逐漸接高測桿及保護套管。位移觀測邊樁分別位于兩側坡角外12m、1012m處，并與沉降觀測樁及沉降板位于同一斷面上。四、路基沉降觀測元件埋設沉降觀測斷面和觀測點的設置四、路基沉降觀測元件埋設沉降觀測斷面和觀測點的設置四、路基沉降觀測元件埋設沉降觀測斷面和觀測點的設置路塹地段觀測斷面分別于路基中心，左右中心線以外

17、3.2m的路基面處各設1根沉降觀測樁，觀測路基面的沉降。觀測元件埋設1）沉降觀測樁：選擇20mm鋼筋，頂部磨圓并刻畫十字線，底部焊接彎鉤，待基床表層級配碎石施工完成后，在觀測斷面通過測量埋置在設計位置，埋置深度不小于0.3m，樁周0.15m用C15混凝土澆筑固定，完成埋設后測量樁頂標高作為初始讀數(shù)。四、路基沉降觀測元件埋設觀測元件埋設四、路基沉降觀測元件埋設觀測元件埋設沉降觀測樁四、路基沉降觀測元件埋設觀測元件埋設2）沉降板：由底板、金屬測桿（20鍍鋅鐵管）及保護套管（49 PVC管）組成。鋼筋混凝土底板尺寸為50cm50cm,厚3cm或鋼底板尺寸為30*30cm，厚0.8cm。沉降板埋設位置

18、應按設計測量確定，埋設位置處可墊10cm砂墊層找平，埋設時確保測桿與地面垂直。放好沉降板后，回填一定厚度的墊層，再套上保護套管，保護套管略低于沉降板測桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應填料穩(wěn)定套管，完成沉降板的埋設工作。測量埋設就位的沉降板測桿桿頂標高讀數(shù)作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測桿和保護套管，每次接長高度以0.5m為宜，接長前后測量桿頂標高變化量確定接高量。金屬測桿用內接頭連接，保護套管用PVC管外接頭連接。四、路基沉降觀測元件埋設觀測元件埋設四、路基沉降觀測元件埋設觀測元件埋設路基沉降板埋設四、路基沉降觀測元件埋設觀測元件埋設路基沉降板保護四、路基沉降觀測元件埋設

19、觀測元件埋設3）位移邊樁：在兩側路堤坡腳外2（或1） m及12（或10）m處各設一個位移觀測邊樁。位移觀測邊樁采用C15鋼筋混凝土預制，斷面采用15cm15cm正方形，長度不小于1.5m。并在樁頂預埋不銹鋼耐磨側頭。邊樁埋置深度在地表以下不小于1.4m，樁頂露出地面不應大于10cm。埋置方法采用洛陽鏟或開挖埋設，樁周以C15混凝土澆筑固定，確保邊樁埋置穩(wěn)定。完成埋設后采用經(jīng)緯儀（或全站儀）測量邊樁標高及距基樁的距離作為初始讀數(shù)。 四、路基沉降觀測元件埋設觀測元件埋設五、隧道沉降變形觀測元件埋設 1、隧道工程沉降觀測是指隧道基礎的沉降觀測，即隧道的仰拱部分。其它如洞頂?shù)乇沓两?、拱頂下沉、斷面收斂沉降變形等不列入沉降觀測的內容。 2、隧道的進出口進行地基處理的地段，從洞口起每25米布設一斷面。 3、隧道內一般地段沉降觀測斷面的布設根據(jù)地質圍巖級別確定，一般情況下III級圍巖每400m、IV級圍巖