監(jiān)控量測及變形觀測點(diǎn)布設(shè)技術(shù)培訓(xùn)課件

1、監(jiān)控量測及變形觀測點(diǎn)布設(shè)技術(shù)培訓(xùn)課件主要內(nèi)容一、監(jiān)控量測的目的和作用二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布置三、橋梁沉降觀測標(biāo)埋設(shè)四、路基沉降觀測點(diǎn)埋設(shè)五、隧道沉降變形觀測點(diǎn)埋設(shè)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(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性; 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); 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(shè)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(shè)計施工優(yōu)化的主要依據(jù)。 監(jiān)控量測是應(yīng)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(rèn)橋涵基礎(chǔ)沉降、梁體變形等符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。 通過各施工階段對墩臺沉降的觀測，驗(yàn)證和校核設(shè)計理論、設(shè)計計算方法，并根據(jù)沉降資料的分析預(yù)測總沉降和工后沉降量，進(jìn)而確定橋梁工后沉降是否滿足鋪設(shè)軌道要求。 根據(jù)沉降資料分析，對沉降量可能超標(biāo)的墩臺研究對策，提出改進(jìn)措施，以保證橋梁工程的安全；同時積累實(shí)體橋梁工程的沉降觀測資料，為完善樁基礎(chǔ)沉降分析方法作技術(shù)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(yù)測工后沉降，指導(dǎo)進(jìn)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(shè)時間，評估路

3、基工后沉降控制效果，確保軌道結(jié)構(gòu)的安全。觀測的目的是通過沉降觀測，確認(rèn)路基的工后沉降和沉降變形滿足軌道鋪設(shè)要求。 二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布設(shè)監(jiān)控量測項(xiàng)目 監(jiān)控量測的項(xiàng)目主要根據(jù)鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程及隧道工程的地質(zhì)條件、圍巖類別、跨度、埋深、開挖方法和支護(hù)類型等綜合確定。結(jié)合隧道的實(shí)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(xiàng)目。在隧道工程中進(jìn)行上述項(xiàng)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(yù)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(dāng)?shù)拇胧ㄈ珙A(yù)估最終位移值、根據(jù)監(jiān)控基準(zhǔn)調(diào)整、修改開挖和支護(hù)的順序和時機(jī)等）

4、。具體監(jiān)控量測項(xiàng)目見下表：二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布設(shè)監(jiān)控量測必測項(xiàng)目序號監(jiān)控量測項(xiàng)目常用量測儀器備注1洞內(nèi)、洞外觀察現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機(jī)、羅盤儀2拱頂下沉高精度水準(zhǔn)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(zhǔn)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(diǎn)布設(shè).地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)觀察 地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)觀察包括工作面觀察和支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)效果觀察。觀察內(nèi)容： a.工作面工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況觀察和描述：包括圍巖類別名稱，風(fēng)化變質(zhì)情況，斷層、層理、節(jié)理等結(jié)構(gòu)面的分布、走向、產(chǎn)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(nèi)容，并以表格和素描形式記錄。

5、b.工作面附近初期支護(hù)狀態(tài)觀察和已成洞的支護(hù)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(hù)的設(shè)計施工是否妥當(dāng)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(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布設(shè)淺埋隧道地表沉降測點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)。地表沉降測點(diǎn)和隧道內(nèi)測點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面里程。一般條件下，地表沉降測點(diǎn)縱向間距按下表要求布置。監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)布置原則 隧道埋深與開挖寬度縱向測點(diǎn)間距（m）2BH02.5B2050BH

6、02B1020H0B510地表沉降測點(diǎn)縱向間距 二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布設(shè)淺埋隧道地表沉降測點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)。地表沉降測點(diǎn)和隧道內(nèi)測點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面里程。一般條件下，地表沉降測點(diǎn)縱向間距按下表要求布置。監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)布置原則 隧道埋深與開挖寬度縱向測點(diǎn)間距（m）2BH02.5B2050BH02B1020H0B510地表沉降測點(diǎn)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(diǎn)橫向間距為25m。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H0+B，地表有控制性建（構(gòu)）筑物時，量測范圍應(yīng)適當(dāng)加寬。其測點(diǎn)布置如圖1所示。二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布設(shè)監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)布置原則

7、地表沉降橫向測點(diǎn)布置示意圖二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布設(shè)監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)布置原則 地表沉降觀點(diǎn)埋設(shè)二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布設(shè)2.拱頂下沉點(diǎn)和凈空變化測點(diǎn)位置應(yīng)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(diǎn)原則上布置在拱頂軸線附近。當(dāng)隧道跨度較大時，應(yīng)結(jié)合施工方法在拱部增設(shè)測點(diǎn)。監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)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(diǎn)和凈空變化測點(diǎn)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(diǎn)布設(shè)監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)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(cè)壁導(dǎo)坑法左右側(cè)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(diǎn)布設(shè)監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)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(diǎn)布設(shè)監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)布置原則 注：1、觀測點(diǎn)皆用8鋼筋制成，結(jié)構(gòu)布置詳見觀測點(diǎn)大樣圖； 2、本圖比例為示意圖。觀測點(diǎn)設(shè)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(diǎn)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(diǎn)布設(shè) 測點(diǎn)標(biāo)示牌 每個測點(diǎn)必須掛設(shè)監(jiān)控量測標(biāo)示牌

9、，監(jiān)控量測標(biāo)識牌所包括：量測斷面里程、圍巖級別、初始值、責(zé)任人和埋設(shè)時間，標(biāo)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(diǎn)標(biāo)識牌里 程初始值圍巖級別責(zé)任人埋設(shè)時間監(jiān)控量測標(biāo)識牌二、隧道監(jiān)控量測點(diǎn)布設(shè)監(jiān)控制量測點(diǎn)要求 1、測點(diǎn)的構(gòu)造埋設(shè)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(nèi)完成。2、測點(diǎn)的標(biāo)示及保護(hù) （1）初期支護(hù)測點(diǎn)：埋設(shè)要牢固可靠、易于識別。采用小塑料袋進(jìn)行防塵保護(hù)，量測時間進(jìn)行拆除。

10、（2）施工中注意保護(hù)，防止爆破和其他情況的破壞，量測點(diǎn)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(diǎn)布設(shè)監(jiān)控制量測點(diǎn)要求 （4）每斷面布設(shè)各點(diǎn)要在同一斷面上，要求各點(diǎn)位沿里程方向偏差10cm。（5）不同斷面上的同一位置的埋點(diǎn)，要求在同一高度上。（6）鋼筋埋設(shè)須在洞身開挖后盡快完成，埋設(shè)完成后才可進(jìn)行初支混凝土噴射。隧道洞內(nèi)監(jiān)控量測點(diǎn)三、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)橋涵變形控制標(biāo)準(zhǔn) 對于高速鐵路橋梁基礎(chǔ)的沉降控制，墩臺基礎(chǔ)的沉降量應(yīng)按恒載計算，其工后沉降量不應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jìn)行實(shí)測驗(yàn)證，積累觀測數(shù)據(jù)。1、橋梁墩臺 三、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)橋涵變形控制標(biāo)準(zhǔn)涵洞的地基為壓縮性土地層時，應(yīng)計算其沉降，鋪設(shè)有砟軌道時其工后沉降量不應(yīng)大于50mm。2、涵洞 橋涵觀測點(diǎn)布置 承臺觀測標(biāo)為臨時觀測標(biāo)，當(dāng)墩身觀測標(biāo)正常使用后，承臺觀測標(biāo)隨基坑回填將不再使用。觀測標(biāo)具體埋設(shè)原則如下： （1）每個橋墩均設(shè)置承臺觀測標(biāo)、墩身觀測標(biāo)。（2）承臺觀測標(biāo)分為觀測標(biāo)-1、觀測標(biāo)-2，承臺標(biāo)-1設(shè)置于底層承臺左側(cè)小里程角上；觀測標(biāo)-2設(shè)置于底層承臺右側(cè)大里程角上。三、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)橋涵觀測點(diǎn)布置 （3）

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

13、涵洞兩側(cè)的邊墻上，在涵洞進(jìn)出口及涵洞中心分別設(shè)置，每座涵洞測點(diǎn)數(shù)量為6個。三、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)橋涵觀測點(diǎn)布置 橋臺觀測點(diǎn)布置二、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)橋涵觀測點(diǎn)布置 涵洞觀測點(diǎn)布置三、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)觀測標(biāo)構(gòu)造 墩身及涵洞沉降變形觀測標(biāo)采用14mm不銹鋼螺栓。見下圖所示： 三、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)觀測標(biāo)構(gòu)造 三、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)觀測標(biāo)埋設(shè)注意事項(xiàng) 1、觀測儀標(biāo)保護(hù)觀測期間應(yīng)對觀測點(diǎn)采取有效的保護(hù)措施，防止施工機(jī)械的碰撞、人為因素的破壞等，觀測標(biāo)位置應(yīng)做醒目標(biāo)志等措施以保證觀測儀標(biāo)的長期功能及安全要求。2、沉降觀測應(yīng)按照規(guī)定時間和頻次要求嚴(yán)格執(zhí)行，并定期復(fù)測避免沉降異常。3、應(yīng)加強(qiáng)對觀測標(biāo)的定期

14、檢查并嚴(yán)格落實(shí)，如出現(xiàn)觀測標(biāo)被敲擊、挖橇、丟失等情況時應(yīng)及時恢復(fù)并進(jìn)行復(fù)測。三、橋涵沉降觀測標(biāo)埋設(shè)觀測標(biāo)埋設(shè)注意事項(xiàng) 1、觀測儀標(biāo)保護(hù)觀測期間應(yīng)對觀測點(diǎn)采取有效的保護(hù)措施，防止施工機(jī)械的碰撞、人為因素的破壞等，觀測標(biāo)位置應(yīng)做醒目標(biāo)志等措施以保證觀測儀標(biāo)的長期功能及安全要求。2、沉降觀測應(yīng)按照規(guī)定時間和頻次要求嚴(yán)格執(zhí)行，并定期復(fù)測避免沉降異常。3、應(yīng)加強(qiáng)對觀測標(biāo)的定期檢查并嚴(yán)格落實(shí)，如出現(xiàn)觀測標(biāo)被敲擊、挖橇、丟失等情況時應(yīng)及時恢復(fù)并進(jìn)行復(fù)測。四、路基沉降觀測元件埋設(shè)路基地段沉降觀測內(nèi)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(diǎn)的設(shè)置 沉降觀測裝置應(yīng)埋設(shè)穩(wěn)定，觀測期間應(yīng)對觀測裝置采取有效的保護(hù)措施。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，埋設(shè)的觀測設(shè)施的有效性以及對其保護(hù)是否得力是決定整個觀測工作成敗的關(guān)鍵。各部位觀測點(diǎn)應(yīng)設(shè)在同一橫斷面上，這樣有利于測點(diǎn)看護(hù)，便于集中觀測，統(tǒng)一觀測頻率，更重要的是便于各觀測項(xiàng)目數(shù)據(jù)的綜合分析。四、路基沉降觀測元件埋設(shè)沉降觀測斷面和觀測點(diǎn)的設(shè)置1、觀測斷面布置原則 每個橋臺臺尾過渡段設(shè)置一個觀測斷面，距橋臺2m處設(shè)置；每個橫向構(gòu)筑物頂及兩側(cè)路基過渡外3m各設(shè)一個觀測斷面；其余地段在500m以內(nèi)時，每隔50m設(shè)置一個觀測斷面；工點(diǎn)長度大于500m時，間距100m設(shè)一個斷面。且每個工點(diǎn)不少于2個。2、觀測點(diǎn)

16、的布置原則 每個觀測斷面應(yīng)對路基沉降和位移進(jìn)行監(jiān)測，沉降觀測樁每斷面設(shè)置2個，布置于兩側(cè)距相應(yīng)側(cè)線路中心3.2m處；路基地段沉降板每斷面設(shè)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(shè)于原始地面處，隨填土增高而逐漸接高測桿及保護(hù)套管。位移觀測邊樁分別位于兩側(cè)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(shè)沉降觀測斷面和觀測點(diǎn)的設(shè)置四、路基沉降觀測元件埋設(shè)沉降觀測斷面和觀測點(diǎn)的設(shè)置四、路基沉降觀測元件埋設(shè)沉降觀測斷面和觀測點(diǎn)的設(shè)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(shè)1根沉降觀測樁，觀測路基面的沉降。觀測元件埋設(shè)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(shè)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(shè)后測量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。四、路基沉降觀測元件埋設(shè)觀測元件埋設(shè)四、路基沉降觀測元件埋設(shè)觀測元件埋設(shè)沉降觀測樁四、路基沉降觀測元件埋設(shè)觀測元件埋設(shè)2）沉降板：由底板、金屬測桿（20鍍鋅鐵管）及保護(hù)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(shè)位置

18、應(yīng)按設(shè)計測量確定，埋設(shè)位置處可墊10cm砂墊層找平，埋設(shè)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(hù)套管，保護(hù)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(yīng)填料穩(wěn)定套管，完成沉降板的埋設(shè)工作。測量埋設(shè)就位的沉降板測桿桿頂標(biāo)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(hù)套管，每次接長高度以0.5m為宜，接長前后測量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量。金屬測桿用內(nèi)接頭連接，保護(hù)套管用PVC管外接頭連接。四、路基沉降觀測元件埋設(shè)觀測元件埋設(shè)四、路基沉降觀測元件埋設(shè)觀測元件埋設(shè)路基沉降板埋設(shè)四、路基沉降觀測元件埋設(shè)觀測元件埋設(shè)路基沉降板保護(hù)四、路基沉降觀測元件埋設(shè)

19、觀測元件埋設(shè)3）位移邊樁：在兩側(cè)路堤坡腳外2（或1） m及12（或10）m處各設(shè)一個位移觀測邊樁。位移觀測邊樁采用C15鋼筋混凝土預(yù)制，斷面采用15cm15cm正方形，長度不小于1.5m。并在樁頂預(yù)埋不銹鋼耐磨側(cè)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(yīng)大于10cm。埋置方法采用洛陽鏟或開挖埋設(shè)，樁周以C15混凝土澆筑固定，確保邊樁埋置穩(wěn)定。完成埋設(shè)后采用經(jīng)緯儀（或全站儀）測量邊樁標(biāo)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(shè)觀測元件埋設(shè)五、隧道沉降變形觀測元件埋設(shè) 1、隧道工程沉降觀測是指隧道基礎(chǔ)的沉降觀測，即隧道的仰拱部分。其它如洞頂?shù)乇沓两怠⒐绊斚鲁?、斷面收斂沉降變形等不列入沉降觀測的內(nèi)容。 2、隧道的進(jìn)出口進(jìn)行地基處理的地段，從洞口起每25米布設(shè)一斷面。 3、隧道內(nèi)一般地段沉降觀測斷面的布設(shè)根據(jù)地質(zhì)圍巖級別確定，一般情況下III級圍巖每400m、IV級圍巖