地下工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)

1、地下工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)1地下工程主要特點(diǎn)與施工方法1.1地下工程主要特點(diǎn)隨著社會(huì)的發(fā)展，人類面臨日益突出的居住、交通、環(huán)境等與有限土地資源之間的矛盾，為解決上述矛盾，國(guó)際上提出“二十一世紀(jì)是人類開發(fā)利用地下空間時(shí)代”。特別是城市地區(qū)，隨著人口急劇膨脹，居住困難、交通阻塞、環(huán)境惡化，開發(fā)利用地下空間，發(fā)展地下交通系統(tǒng)是城市面臨的主要課題之一。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，城市現(xiàn)代化程度的不斷提高，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口會(huì)越來(lái)越多，交通會(huì)更加擁擠，為提高土地的空間利用率，交通線路由地面轉(zhuǎn)入地下是大勢(shì)所趨，各大城市紛紛在籌建城市地鐵工程。同時(shí)為了利用有限土地資源，大力發(fā)展城市共同溝、地下停車場(chǎng)、地下

2、商場(chǎng)等地下工程，大力發(fā)展地下空間。歸納起來(lái)，城市地下工程具有一下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）地質(zhì)條件差，地層條件復(fù)雜多變，具有復(fù)雜性與不確定性，因此地下工程設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行理論分析比較困難，受工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等條件影響較大，通常施工難度比較大； （2）周邊環(huán)境復(fù)雜。 （3）結(jié)構(gòu)埋深淺、與臨近結(jié)構(gòu)相互影響（4）圍巖穩(wěn)定性難于判斷特別是城市地下工程施工引發(fā)的環(huán)境影響問題，如地表下沉、建筑物傾斜、道路交通乃至地中管線能否正常運(yùn)作等源于興建地下工程而產(chǎn)生的不良影響，因此環(huán)境影響是選擇施工重要考慮因素之一。1.2主要施工方法隨著技術(shù)的進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展，地下工程的施工方法越來(lái)越豐富，根據(jù)地質(zhì)條件、周邊環(huán)境條件、機(jī)

3、械設(shè)備配備情況，地下工程施工方法一般可分為三大類，即明挖法、暗挖法和沉管法，具體分類見圖1-1-1。2隧道開挖引起的變形破壞特征及安全風(fēng)險(xiǎn)2.1隧道開挖引起的變形破壞特征由于隧道的開挖，使先前支撐隧道洞身圍巖被移走，洞壁臨空；造成圍巖應(yīng)力進(jìn)行重新調(diào)整，圍巖與洞壁均向隧道凈空方向變形。這種變形由三部分組成：一是，隧道正前方掌子面的水平位移，表現(xiàn)為掌子面的水平鼓出;二是，掌子面前方圍巖下沉，淺埋隧道表現(xiàn)為地表下沉，形成沉降槽;圖 掌子面鼓出/地表沉降槽三是，剛開挖的隧道洞壁出現(xiàn)收斂變形，表現(xiàn)為拱頂下沉和邊墻內(nèi)移;圖 拱頂下沉和邊墻內(nèi)移若這種變形不進(jìn)行控制，則可能發(fā)生隧道坍方。常見的隧道坍方類型可以

4、歸納為兩類： 一是掌子面水平變形過大，發(fā)生掌子面擠出坍方； 另一類是支護(hù)下沉過大，出現(xiàn)整體失穩(wěn)坍方。圖 掌子面擠出坍方 圖 整體失穩(wěn)坍方當(dāng)隧道上部覆土較淺時(shí)，隧道內(nèi)的變形可能發(fā)展到地表，引起地表變形開裂，甚至出現(xiàn)坍塌冒頂?shù)那闆r。這種坍方對(duì)隧道工程的建設(shè)和環(huán)境的危害性極大。整體失穩(wěn)坍方工程實(shí)例2.2軟弱圍巖隧道施工的主要安全風(fēng)險(xiǎn)針對(duì)軟弱圍巖隧道的支護(hù)變形、塌方等風(fēng)險(xiǎn)，從地質(zhì)和變形角度進(jìn)行分析總結(jié)，其潛在安全風(fēng)險(xiǎn)源主要有6種情況：（1）軟弱圍巖淺埋、偏壓 軟弱圍巖淺埋地段，隧道施工時(shí)拱部一般難于成拱，在未采取足夠措施前，軟弱圍巖淺埋隧道易發(fā)生局部塌方；軟弱圍巖偏壓地段，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)將承受顯著的不對(duì)

5、稱荷載，施工期間易造成初期支護(hù)縱向開裂或錯(cuò)臺(tái)，變形過大甚至塌方。（2）土質(zhì)隧道 土質(zhì)隧道強(qiáng)度低、自穩(wěn)性差，與巖石隧道相比要承受更大的荷載，若初期支護(hù)強(qiáng)度不足，將導(dǎo)致變形大、嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)局部坍塌等安全風(fēng)險(xiǎn)。（3）大埋深軟巖隧道 在大埋深軟巖地段，一般存在較高的地應(yīng)力，由于軟巖抗壓強(qiáng)度低，開挖過程中洞壁巖體剝離，位移極為顯著，變形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，隧底常出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。 通過該段時(shí)，若支護(hù)不足，可能造成支護(hù)變形過度、侵限，甚至塌方等安全風(fēng)險(xiǎn)。（4）斷層破碎帶 由于斷層上下兩盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，常使斷層面附近巖石破碎成碎石和粉末狀，形成斷層破碎帶，其巖體一般自穩(wěn)性極差，且常伴有地下水，隧道通過斷層破碎帶時(shí)易發(fā)生塌

6、方、掌子面突泥、突水等安全風(fēng)險(xiǎn)。（5）結(jié)構(gòu)面發(fā)育的塊狀巖體地段 塊狀圍巖的力學(xué)特性是巖石單體強(qiáng)度較高、承載力較高，但因結(jié)構(gòu)面發(fā)育，受其切割制約，特別是在有地下水組合作用的條件下，巖體整體穩(wěn)定性差，這類圍巖隧道坍塌的特點(diǎn)是個(gè)別巖塊失穩(wěn)，造成較大范圍巖塊突然坍塌。（6）不同巖層接觸帶地段 由于不同巖層，巖性差異大，加之常伴有地下水，在接觸面附近常發(fā)育有風(fēng)化剝蝕面，巖體較為軟弱、破碎，隧道通過時(shí)，在掌子面上方或前方，易發(fā)生塌方、涌泥等安全風(fēng)險(xiǎn)。3監(jiān)控量測(cè)的必要性和監(jiān)測(cè)的目的3.1監(jiān)測(cè)的必要性地下工程的復(fù)雜性的要求地下工程具有隱蔽性、復(fù)雜性和不可預(yù)見性的特征。一方面隧道周圍及掌子面前方的工程地質(zhì)和水文

7、地質(zhì)情況對(duì)隧道施工的質(zhì)量和安全關(guān)系重大。不良的地質(zhì)條件極易引起隧道坍方、突泥涌水，不僅在技術(shù)上給隧道施工帶來(lái)極大的困難，也常常因突發(fā)事故導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損失、工期延誤，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失；另一方面，由于普通工程地質(zhì)勘察手段的局限性，無(wú)法完全準(zhǔn)確的查明洞身圍巖狀況，導(dǎo)致圍巖劃分的不準(zhǔn)確或偏保守，施工中如果完全照搬就有可能導(dǎo)致巨大浪費(fèi)或安全事故。同時(shí)城市地下工程周圍環(huán)境一般比較復(fù)雜，因此有必要通過信息化施工，通過對(duì)圍巖、支護(hù)的時(shí)空變形、應(yīng)力、壓力的量測(cè)數(shù)據(jù)分析，對(duì)隧道支護(hù)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，預(yù)報(bào)險(xiǎn)情、評(píng)定設(shè)計(jì)的合理性，反饋信息，及時(shí)變更設(shè)計(jì)。從而確保地下工程施工和周圍建（構(gòu)）筑物安全。規(guī)范的要求：

8、鐵路隧道新奧法指南第3.1.1條規(guī)定：新奧法的設(shè)計(jì)應(yīng)以工程類比法為主，并通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)確認(rèn)和修正，必要時(shí)可輔以理論檢算；錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)則（GBJ86-85）第 3.1.7條規(guī)定：錨噴支護(hù)的設(shè)計(jì)，應(yīng)采用工程類比法，必要時(shí)，還應(yīng)輔以監(jiān)控量測(cè)法及理論的檢算法。鐵路隧道噴錨構(gòu)筑物技術(shù)規(guī)則第314條規(guī)定：設(shè)計(jì)應(yīng)分為施工前設(shè)計(jì)和施工中設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，施工前設(shè)計(jì)中應(yīng)包括監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 監(jiān)控量測(cè)是隧道施工過程最重要的環(huán)節(jié)之一，它起著“安全監(jiān)控、設(shè)計(jì)反饋和指導(dǎo)施工”等一系列的重要作用。3.2監(jiān)控量測(cè)的目的城市地下工程監(jiān)控量測(cè)的主要目的有：（1）指導(dǎo)施工：通過監(jiān)測(cè)了解地層在施工過程中的動(dòng)態(tài)變化，明

9、確工程施工對(duì)地層的影響程度及可能產(chǎn)生失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)，了解施工方法的實(shí)際效果，了解施工對(duì)周邊環(huán)境的影響等等，以便采取相應(yīng)的工程措施來(lái)。（2）安全評(píng)價(jià)：通過監(jiān)測(cè)了解支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建（構(gòu)）筑物的變形及受力狀況，掌握施工過程中工程自身結(jié)構(gòu)所處的安全狀態(tài)，并對(duì)其安全穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。（3）修正設(shè)計(jì)：用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的結(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)，調(diào)整相應(yīng)的設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)；（4）積累資料：通過監(jiān)控量測(cè)，收集數(shù)據(jù)，為以后的工程設(shè)計(jì)、施工及規(guī)范修改提供參考和積累經(jīng)驗(yàn)。施工過程中進(jìn)行的監(jiān)控量測(cè)是信息化施工的基礎(chǔ)，具有重要作用，在地下工程施工過程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)獲取圍巖變位與地下工程支護(hù)結(jié)

10、構(gòu)的動(dòng)態(tài)信息，并反饋于修正支護(hù)參數(shù)與施工措施，以期達(dá)到安全與經(jīng)濟(jì)合理的目的，這是信息化施工的實(shí)質(zhì)。4主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及其確定原則4.1確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的原則監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目主要根據(jù)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。而且，在隧道工程中進(jìn)行量測(cè)，絕不是單純地為了獲取信息，而是把它作為施工管理的一個(gè)積極有效的手段，因此量測(cè)信息應(yīng)能：（1）、確切地預(yù)報(bào)破壞和變形等未來(lái)的動(dòng)態(tài)，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)和施工流程加以監(jiān)控，以便及時(shí)掌握圍巖動(dòng)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(shí)機(jī)等）。（2）、滿足作為設(shè)計(jì)變更的重要信息和各項(xiàng)要求，如提供設(shè)計(jì)、施工所需

11、的重要參數(shù)（初始位移速度、作用荷載等）。施工監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，監(jiān)測(cè)工作的成敗與選用監(jiān)測(cè)方法的選取及測(cè)點(diǎn)的布置直接相關(guān)。根據(jù)監(jiān)測(cè)工作的經(jīng)驗(yàn)，歸納以下5條原則。 = 1 * GB2 、可靠性原則：可靠性原則是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所考慮的最重要的原則。為了確保其可靠性，必須做到：第一，系統(tǒng)需要采用可靠的儀器。第二，應(yīng)在監(jiān)測(cè)期間保護(hù)好測(cè)點(diǎn)。 = 2 * GB2 、多層次監(jiān)測(cè)原則：多層次監(jiān)測(cè)原則的具體含義有四點(diǎn)：a、在監(jiān)測(cè)對(duì)象上以位移為主，兼顧其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。b、在監(jiān)測(cè)方法上以儀器監(jiān)測(cè)為主，并輔以巡檢的方法。c、在監(jiān)測(cè)儀器選擇上以機(jī)測(cè)儀器為主，輔以電測(cè)儀器。d、考慮分別在地表、及臨近建筑物與地下管線上布點(diǎn)以形

12、成具有一定測(cè)點(diǎn)覆蓋率的監(jiān)測(cè)網(wǎng)。 = 3 * GB2 、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵區(qū)的原則：在具有不同地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件、周圍建筑物及地下管線段，其穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是不同的。穩(wěn)定性差的地段應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證建筑物及地下管線的安全。 = 4 * GB2 、方便實(shí)用原則：為減少監(jiān)測(cè)與施工之間的干擾，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝和測(cè)量應(yīng)盡量做到方便實(shí)用。 = 5 * GB2 、經(jīng)濟(jì)合理原則：系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮實(shí)用的儀器，不必過分追求儀器的先進(jìn)性，以降低監(jiān)測(cè)費(fèi)用。4.2地下工程的主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目根據(jù)以上原則，考慮地下工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及施工對(duì)環(huán)境影響急待解決的問題，地下開挖施工引起的地面及土體沉降及變形；地面建（構(gòu)）筑物沉降標(biāo)準(zhǔn)與保護(hù)等級(jí)的劃

13、分；支護(hù)（圍護(hù)）結(jié)構(gòu)變形。從總體來(lái)講，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以分成三類：一、結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測(cè)，二、結(jié)構(gòu)與周圍地層（圍巖與結(jié)構(gòu)）相互作用，三、與結(jié)構(gòu)相鄰的周邊環(huán)境安全監(jiān)測(cè)。目前，城市地下工程施工多數(shù)采用新奧法、明挖法、盾構(gòu)法這三類方法，采用不同的施工方法修建對(duì)需要反饋的內(nèi)容有不同的要求。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)具體工程的特點(diǎn)來(lái)確定，主要取決于工程的規(guī)模、重要性程度；地下工程的形狀、尺、寸、工程結(jié)構(gòu)和支護(hù)特點(diǎn)；地應(yīng)力大小和方向；工程地質(zhì)條件；施工工序和方法；在盡量減少施工干擾的情況下，要能監(jiān)控整個(gè)工程的主要部位的位移，包括各種不同地質(zhì)單元和地下工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位。位移監(jiān)測(cè)是最直接易行，因而應(yīng)作為監(jiān)控量測(cè)的重要項(xiàng)目

14、。但在完整堅(jiān)硬的巖體中位移值往往較小，故要配合應(yīng)力和壓力測(cè)量，對(duì)于淺埋地下工程，地表沉降和拱頂沉降監(jiān)測(cè)是極其重要的。我國(guó)城市地鐵施工與驗(yàn)收規(guī)范中將新奧法隧道的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分為應(yīng)測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目（表2），其中應(yīng)測(cè)項(xiàng)目是必須進(jìn)行的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，選測(cè)項(xiàng)目是根據(jù)情況選用的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。新奧法監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 表2類別監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器測(cè)點(diǎn)布置監(jiān)測(cè)精度監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)測(cè)項(xiàng)目圍巖與結(jié)構(gòu)與支護(hù)狀態(tài)地質(zhì)素描及拱架支護(hù)狀態(tài)觀察每一開挖環(huán)開挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后2B時(shí)12次/d開挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后25B時(shí)1次/23d開挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后5B時(shí)1次/周地表、地面建筑、地下管線及結(jié)構(gòu)物水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺每1050m一個(gè)斷面，每斷面711測(cè)點(diǎn)0.1mm拱

15、頂下沉水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺計(jì)每530m一個(gè)斷面，每斷面13測(cè)點(diǎn)0.1mm周邊凈空收斂收斂計(jì)每5100m一個(gè)斷面，每斷面23測(cè)點(diǎn)0.1mm選測(cè)項(xiàng)目圍巖與結(jié)構(gòu)內(nèi)部位移多點(diǎn)位移計(jì)、測(cè)斜儀等取代表性地段設(shè)一斷面，每斷面23個(gè)測(cè)孔0.1mm開挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后2B時(shí)12次/d開挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后25B時(shí)1次/23d開挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后5B時(shí)1次/周圍巖與結(jié)構(gòu)壓力及支護(hù)間應(yīng)力壓力傳感器每取代表性地段設(shè)一斷面，每斷面1020個(gè)測(cè)點(diǎn)0.5%F.S鋼筋格柵拱架內(nèi)力支柱壓力或其他測(cè)力計(jì)每1030榀鋼拱架設(shè)一對(duì)測(cè)力計(jì)拉伸,0. 5% F. S.壓縮,1.0%F.S.初期支護(hù)、二次襯砌內(nèi)力及表面應(yīng)力混凝土內(nèi)的應(yīng)變計(jì)或應(yīng)力計(jì)

16、每取代表性地段設(shè)一斷面，每斷面11個(gè)測(cè)點(diǎn)0. 1 % F. S.錨桿內(nèi)力、抗拔力錨桿測(cè)力計(jì)及拉拔器必要時(shí)進(jìn)行拉伸,0. 5% F. S.，壓縮,1.0%F.S.孔隙水壓力水壓計(jì)每取代表性地段設(shè)一斷面，每斷面57個(gè)測(cè)點(diǎn)0.5%F.S5 主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施方法5.1地表沉降監(jiān)測(cè)地表沉降監(jiān)測(cè)是淺埋暗挖地下工程監(jiān)測(cè)中最主要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。在地層加固、基坑開挖、新奧法地下工程開挖、盾構(gòu)掘進(jìn)等工程的施工過程中都要進(jìn)行地表沉降監(jiān)測(cè)。分析隧道施工引起的縱橫沉降槽曲線及最大沉降坡度、最小曲率半徑和沉降速率等，以評(píng)估隧道施工對(duì)周圍環(huán)境的影響程度，為合理確定和調(diào)整施工參數(shù)提供反饋信息。布點(diǎn)要求地表沉降測(cè)點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布

17、設(shè)。地表沉降測(cè)點(diǎn)和隧道內(nèi)測(cè)點(diǎn)原則上應(yīng)布置在同一里程。一般條件下，地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距應(yīng)按表7.3的要求布置。表7.3 地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測(cè)點(diǎn)間距(m)2BHo 2. 5B2050B Ho 2B1020HoB510 注:H。為隧道埋深，B為隧道開挖寬度。 根據(jù)地層條件，一般間隔3050m布設(shè)一組地表橫向沉陷槽測(cè)點(diǎn)，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，地表有控制性建(構(gòu))筑物時(shí)，量測(cè)范圍應(yīng)適當(dāng)加寬。根據(jù)有關(guān)資料，地表沉降槽呈正態(tài)曲線分布，其隧道上方沉降量大，向兩側(cè)逐漸減小，因此測(cè)點(diǎn)布置為中間間距小，向兩側(cè)逐漸

18、增大間距，以便比較準(zhǔn)確測(cè)出沉降槽曲線，其測(cè)點(diǎn)布置如圖7.2所示。圖7.2 南京某隧道地表沉降橫向測(cè)點(diǎn)布置示意圖測(cè)點(diǎn)埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)圖3-3-1 基點(diǎn)埋設(shè)方法示意圖設(shè)置圖3-3-1 基點(diǎn)埋設(shè)方法示意圖當(dāng)工程中出現(xiàn)意外情況，需對(duì)突發(fā)的急劇沉降的目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，若設(shè)置上述水準(zhǔn)點(diǎn)己來(lái)不及，可在已有房屋或構(gòu)筑物上設(shè)置標(biāo)志作為臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，但這些房屋或構(gòu)筑物的沉降必須己趨于穩(wěn)定。埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)考慮下列因素：（1）水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在監(jiān)測(cè)對(duì)象的沉降影響范圍（包括埋深）以外，保證其堅(jiān)固穩(wěn)定；（2）盡量遠(yuǎn)離道路、鐵路、空壓機(jī)房等，以防受到碾壓和振動(dòng)的影響；（3）力求通視良好，與觀測(cè)點(diǎn)接近，其距離不宜超過l00m，以保證監(jiān)測(cè)精度

19、；（4）避免將水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)在低洼易積水處。同時(shí)為防止土層凍脹的影響，水準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)深度至少要在冰凍線以下0.5m。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)方法：地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)首先用鉆機(jī)鉆透硬化路面，然后用洛陽(yáng)鏟進(jìn)行探挖，以免破壞地下管線，開挖成孔以后放入鋼筋，放入鋼套筒隔離鋼筋與周邊土體，上部回填砂土和木屑。測(cè)點(diǎn)上部安設(shè)保護(hù)蓋，做好標(biāo)記。如圖3-4所示。 圖34 地表沉降測(cè)點(diǎn)大樣圖測(cè)試儀器及精度要求測(cè)量精度對(duì)沉降監(jiān)測(cè)資料的分析質(zhì)量起著重要的作用，同時(shí)也關(guān)系到測(cè)量效率、工作量以及監(jiān)測(cè)費(fèi)用。應(yīng)根據(jù)給定的監(jiān)測(cè)對(duì)象性質(zhì)、允許沉降值、沉降速率、儀器設(shè)備等因素進(jìn)行綜合分析后確定。一般可分為高精度和中等精度兩類。（1）高精度用于要求嚴(yán)格

20、控制不均勻沉降的地下工程。使用的精密水準(zhǔn)儀通常帶有光學(xué)測(cè)微器，放大倍率不小于40倍，如蘇光DS6、WILDN3和LeicaNA3000等儀器。使用時(shí)，i角控制在15，視線長(zhǎng)度不大于50m，閉合差應(yīng)小于0.5 mm，測(cè)量數(shù)據(jù)保留至0.1mm。水準(zhǔn)尺均需采用線條式銦鋼尺。（2）中等精度用于要求一般控制不均勻沉降的地下工程。所使用的水準(zhǔn)儀的精度等級(jí)應(yīng)不低于國(guó)產(chǎn)S3水平，最好帶有傾斜螺旋和符合水準(zhǔn)器，放大率在30倍左右，如國(guó)產(chǎn)的NS31型、DZ2型帶測(cè)微器、WiLDN2和LeicaNA3000等。儀器使用時(shí)，i角控制在20，視線長(zhǎng)度不大于75m，閉合差應(yīng)小于1.0 rnrn，測(cè)量數(shù)據(jù)保留至1.0mm水

21、準(zhǔn)尺必須用紅、黑雙面木尺（帶圓水準(zhǔn)器。地表沉降的基本要求（1）觀測(cè)前對(duì)所用的水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)，并作好記錄，在使用過程中不隨意更換；（2）首次進(jìn)行觀測(cè)，應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)回?cái)?shù)，一般取23次的數(shù)據(jù)作為初始值；（3）固定觀測(cè)人員、觀測(cè)線路和觀測(cè)方式；（4）定期進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)校核、測(cè)點(diǎn)檢查和儀器的校驗(yàn)，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性；（5）記錄每次測(cè)量時(shí)的氣象情況、施工進(jìn)度和現(xiàn)場(chǎng)工況，以供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析時(shí)參考。數(shù)據(jù)分析與處理根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制時(shí)間位移曲線散點(diǎn)圖和距離位移曲線散點(diǎn)圖，根據(jù)沉降規(guī)律判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和施工措施的有效性。當(dāng)位移時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，可選取合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析，預(yù)測(cè)最大沉降量。繪

22、制橫斷面和縱斷面沉降槽曲線，判斷施工影響范圍、最大沉降坡度、最小曲率半徑、地層體積損失等。沉降監(jiān)測(cè)實(shí)例以廣州地鐵二號(hào)線越三盾構(gòu)區(qū)間工程地表沉降為例。圖3-3-1 地表沉降歷時(shí)曲線R35為右線地表沉降測(cè)點(diǎn)，處于走馬山崗斷裂破碎帶，地層軟弱，且富含地下水。其沉降歷時(shí)曲線如圖331。右線地下工程施工時(shí)，采用土壓平衡模式，引起的地表沉降在10mm左右；后因受左線隧道施工影響，且由于地下水大量流失，造成右線地表再次沉降，最后左、右線隧道施工引起的沉降疊加達(dá)圖3-3-1 地表沉降歷時(shí)曲線5.2地下管線監(jiān)測(cè)管線監(jiān)測(cè)目的城市淺埋暗挖施工區(qū)段一般地下管線眾多，主要有上、下水管、煤氣管道、電力管道、通訊管道等，由

23、于淺埋暗挖施工不可避免地要對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)，因而埋設(shè)在土層中的地下管線隨土體變形，產(chǎn)生垂直位移和水平位移由，可能會(huì)引起地下管線的斷裂而直接危及其正常使用，甚至引發(fā)災(zāi)難性事故，其后果是極其嚴(yán)重的，必須進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。地下管線變形監(jiān)測(cè)的目的在于：根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，掌握地下管線的位移量和變化速率，及時(shí)調(diào)整施工方案，采取有效防范措施，保證地下管線的安全和正常使用，確?；拥捻樌┕?。管線資料調(diào)查在制定測(cè)點(diǎn)布置方案和確定監(jiān)測(cè)方法、頻率前，首先應(yīng)調(diào)查與管線監(jiān)測(cè)有關(guān)的基礎(chǔ)資料，內(nèi)容包括：管線的用途、材料和規(guī)格，以便選擇重要管線進(jìn)行監(jiān)測(cè)；管線的平面位置、埋深和埋設(shè)年代；管線的接頭型式和對(duì)位移的敏感程度，以便確定位移控

24、制值；管線所在道路的人流和交通的情況，以便確定測(cè)點(diǎn)埋設(shè)方式；采用土力學(xué)與地基基礎(chǔ)有關(guān)公式估算的地下管線最大位移值；城市管理部門對(duì)于地下管線的沉降允許值。獲取上述資料的途徑主要是通過工程建設(shè)單位，前往有關(guān)管線單位進(jìn)行調(diào)研，購(gòu)買管線圖。在缺乏圖紙資料時(shí)，可采用管線探測(cè)儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，向附近的管線用戶進(jìn)行詢查。管線測(cè)點(diǎn)埋設(shè)原則管線測(cè)點(diǎn)在受施工影響的管線位置上設(shè)置，布置的原則為：1）原則上地下管線監(jiān)測(cè)點(diǎn)重點(diǎn)布設(shè)在煤氣管線、給水管線、污水管線、大型的雨水管線上，測(cè)點(diǎn)布置時(shí)要考慮地下管線與洞室的相對(duì)位置關(guān)系；2）測(cè)點(diǎn)一般間距1030m，宜布置在管線的接頭處和拐角處，或者對(duì)位移變化敏感的部位；3）根據(jù)設(shè)計(jì)圖

25、紙要求，有特殊要求的管線布置管線管頂點(diǎn)，無(wú)特殊要求的布置在管線上方對(duì)應(yīng)地表。管線埋設(shè)方式1）基點(diǎn)埋設(shè)同地表沉降埋設(shè)方法。2）測(cè)點(diǎn)埋設(shè)地下管線測(cè)點(diǎn)主要有以下三種設(shè)置方法：直接式有檢查井的管線，直接打開檢查井直接將監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)到管線上或者管線承載體上，如圖3-8；管線埋設(shè)淺開挖不影響周邊交通的，用敞開式開挖和鉆孔取土的方法挖至管頂表面，管頂埋設(shè)測(cè)桿作為測(cè)點(diǎn)。如圖3-9。直接式測(cè)點(diǎn)主要用于沉降監(jiān)測(cè)，其特點(diǎn)是開挖量小，施工便捷，但若管子埋深較大，易受地下水位或地面積水的影響，立尺困難，影響測(cè)量精度。直接式測(cè)點(diǎn)適用于埋深淺、管徑較大的地下管線。抱箍式（如圖3-10）管線埋設(shè)淺開挖不影響周邊交通的，采用直接

26、開挖暴露出管線抱箍形式，由扁鐵做成抱箍固定在管線上，抱箍上焊一測(cè)桿，測(cè)桿頂端不應(yīng)高出地面，路面處布置陰井，既用于測(cè)點(diǎn)保護(hù)，又便于道路交通正常通行。抱箍式測(cè)點(diǎn)的特點(diǎn)是監(jiān)測(cè)精度高，能如實(shí)反映管線的位移情況，但埋設(shè)時(shí)必須進(jìn)行開挖，且要挖至管底，對(duì)于交通繁忙的路段影響甚大。抱箍式測(cè)點(diǎn)主要用于一些次要的干道和十分重要的管道，如高壓煤氣管、壓力水管等。模擬式（如圖3-11）對(duì)于地下管線排列密集且管底標(biāo)高相差不大，或因種種原因無(wú)法開挖的情況，可采用模擬式測(cè)點(diǎn)，方法是選有代表性的管線，在其鄰近打一100rnrn的鉆孔，如表面有硬質(zhì)路面應(yīng)先將其穿透（孔徑大于50mrn即可），孔深至管底標(biāo)高，取出浮土后用砂鋪平孔

27、底，先放入不小于如50mm的鋼板一片，以增大接觸面積，然后放入20mm的鋼筋一根作為測(cè)桿，周圍用凈砂填實(shí)。模擬式測(cè)點(diǎn)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行，避免了道路開挖對(duì)交通的影響，但因測(cè)得的是管底地層的位移，模擬性強(qiáng)，精度較低。圖3-8 有檢查井管線測(cè)點(diǎn)埋設(shè)圖圖3-9無(wú)檢查井管線測(cè)點(diǎn)埋設(shè)圖 圖3-10抱箍管線測(cè)點(diǎn)埋設(shè)圖 圖3-11地表測(cè)點(diǎn)模擬管線沉降測(cè)點(diǎn)埋設(shè)示意圖管線沉降監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)時(shí)應(yīng)注意準(zhǔn)確調(diào)查核實(shí)管線的埋設(shè)深度、位置，確保測(cè)點(diǎn)能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)管線變形，采用鉆孔埋設(shè)方式測(cè)點(diǎn)埋設(shè)前應(yīng)探明有無(wú)其他管線，確保埋設(shè)安全。監(jiān)測(cè)精度及注意事項(xiàng)（1）在管線位移監(jiān)測(cè)中，由于允許位移量比較小，一般在1020mm左右，故應(yīng)使用精

28、度較高的儀器和測(cè)量方法，如采用精密水準(zhǔn)儀和錮鋼尺測(cè)量垂直位移。測(cè)量水平位移用的經(jīng)緯儀應(yīng)有光學(xué)對(duì)中裝置。（2）計(jì)算位移值時(shí)應(yīng)精確至0.1mm，同時(shí)應(yīng)將同一點(diǎn)上的垂直位移值和水平位移值進(jìn)行矢量和的疊加，求出最大值，與允許值進(jìn)行比較。（3）當(dāng)最大位移值超出控制值時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)警，并會(huì)同有關(guān)方面研究對(duì)策，同時(shí)加密測(cè)量頻率，防止意外突發(fā)事故，直至采取有效措施。數(shù)據(jù)分析與處理以廣州地鐵二號(hào)線某區(qū)間工程管線沉降監(jiān)測(cè)為例。繪制時(shí)間位移曲線散點(diǎn)圖，位移時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，可選取合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析。預(yù)測(cè)管線的最大沉降量，如圖3328；沿管線面沉降槽曲線，如圖3329，判斷施工影響范圍、最大沉降坡度、最小曲率半徑等

29、。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，檢算管線的安全性。圖圖4-3-28 管線沉降測(cè)點(diǎn)G7沉降歷時(shí)曲線圖圖4-3-29 管線沉降槽曲線5.3拱頂下沉和凈空收斂監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)目的拱頂下沉和收斂量測(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。測(cè)點(diǎn)布設(shè)間距及要求拱頂下沉測(cè)點(diǎn)和凈空變化測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面上。監(jiān)控量測(cè)斷面按表7.4的要求布置。表7.4 量測(cè)斷面間距圍巖級(jí)別斷面間距(m)510 10303050注:級(jí)圍巖視具體情況確定間距。拱頂下沉測(cè)點(diǎn)原則上設(shè)置在拱頂軸線附近。當(dāng)隧道跨度較大時(shí)，應(yīng)結(jié)合施工方法在拱部增設(shè)測(cè)點(diǎn)，拱頂下沉和收斂測(cè)點(diǎn)參照?qǐng)D7.2布置。

30、 (a) (b)圖7.2 拱頂下沉量測(cè)和凈空變化量測(cè)的測(cè)線布置示意圖（a）拱頂測(cè)點(diǎn)和1條水平線示例；（b）拱頂測(cè)點(diǎn)和2條水平線、2條斜測(cè)線示例；（c）CD或CRD法拱頂測(cè)點(diǎn)和測(cè)線示例；（d）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法拱頂測(cè)點(diǎn)和測(cè)線示例測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在開挖后及時(shí)進(jìn)行，并在開挖后12h 內(nèi)測(cè)得初讀數(shù)，最遲不得超過24h。測(cè)點(diǎn)盡量埋設(shè)在巖土體內(nèi)，埋設(shè)時(shí)在巖體內(nèi)鉆孔，放入測(cè)點(diǎn)，用水泥砂漿錨固結(jié)實(shí)，在級(jí)軟巖段測(cè)點(diǎn)可焊接在初支鋼支撐上，施工過程中要注意保護(hù)測(cè)點(diǎn)，盡量使量測(cè)數(shù)據(jù)不中斷。監(jiān)測(cè)儀器及精度拱頂下沉采用精密水準(zhǔn)儀附加鋼掛尺進(jìn)行量測(cè)，精度控制在0.1mm。收斂采用數(shù)顯式收斂計(jì)，精度0.1mm。以廣州地鐵二號(hào)線越秀公園站暗

31、挖區(qū)間工程拱頂下沉監(jiān)測(cè)為例。根據(jù)測(cè)量值繪制沉降歷時(shí)曲線，如圖3330所示，由圖分析：圖3-3-30圖3-3-30拱頂下沉歷時(shí)曲線圖5.4建筑物監(jiān)測(cè)在城市地區(qū)修建隧道，往往地表周圍有建筑物。為了保證建筑物的安全，在施工過程中進(jìn)行建筑物監(jiān)測(cè)，目的是掌握工程施工期間建筑物的變化情況，以便當(dāng)建筑物的某一部位或構(gòu)件變形過大，及時(shí)采取有效的保護(hù)加固措施，確保建筑物安全與正常使用。建筑物調(diào)查在地下工程施工前，應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的建筑物進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)建筑物的歷史年限、使用要求以及受施工影響程度，確定具體的監(jiān)測(cè)對(duì)象。然后，根據(jù)所確定的擬要監(jiān)測(cè)的對(duì)象一一進(jìn)行詳查，以確定監(jiān)測(cè)內(nèi)容及監(jiān)測(cè)方法。建筑物調(diào)查的項(xiàng)目與內(nèi)容有：

32、建筑物概況（建筑物名稱、所在地、用途、竣工時(shí)間、設(shè)計(jì)者、施工監(jiān)督、施工者）；建筑物規(guī)模（頂層數(shù)、地上層數(shù)、地下層數(shù)、主體結(jié)構(gòu)、檐高、基礎(chǔ)形式、標(biāo)準(zhǔn)層的高度和形式）；圖紙與資料（設(shè)計(jì)書、設(shè)計(jì)變夏、土質(zhì)鉆孔柱狀圖、施工記錄、施工圖、竣工圖、過去的調(diào)查資料、有關(guān)的法規(guī)）建筑物歷史變遷（用途變更、改擴(kuò)建、有無(wú)修補(bǔ)、設(shè)計(jì)用途與實(shí)際用途有無(wú)不同、有無(wú)受災(zāi)）；建筑物內(nèi)外環(huán)境（振動(dòng)鑒定建筑物的主要?jiǎng)訖C(jī)及經(jīng)過）；有關(guān)人員的意見（管理人員、使用人員、官方機(jī)構(gòu)）；使用狀況：使用歷史（設(shè)備更新情況、改擴(kuò)建、火災(zāi)及其他災(zāi)害、使用年限、荷載變化）；荷載（靜荷載、沖擊荷載、振動(dòng)、重復(fù)荷載、熱荷載）；環(huán)境（藥劑、氣體、氣象條

33、件、凍結(jié)、放射能）、大氣污染；基礎(chǔ)與地基：基礎(chǔ)和樁：（基礎(chǔ)不均勻沉降、木樁鋼樁的腐蝕、樁的變形、樁的負(fù)摩擦）；地基（土質(zhì)鉆孔資料、地基的變形、地基加固、土壓力、水壓、土壤的腐蝕、振動(dòng)特性、地下水（地下水的變動(dòng)及水質(zhì)）。材料：混凝土（表面狀態(tài)、強(qiáng)度、碳化深度、質(zhì)量、鋼筋銹蝕）；鋼材（材質(zhì)、力學(xué)性能、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕、疲勞、耐火防護(hù)層）；圍護(hù)材料（屋面防水、地下防水、外墻裝飾層）；木材（表面狀態(tài)、力學(xué)性能、蟲蛀腐朽）。結(jié)構(gòu)尺寸：（構(gòu)件尺寸、構(gòu)件斷面尺寸、配筋、鋼結(jié)構(gòu)尺寸）耐震強(qiáng)度；變形（樓板變位、梁的變位、建筑物整體變形）；結(jié)構(gòu)裂縫（樓板和小梁的裂縫、梁的裂縫、柱和承重墻的裂縫）；構(gòu)件損傷（混凝土柱、梁

34、、樓板、承重墻及鋼結(jié)構(gòu)柱、鋼支撐；連接（連接形式、鉚釘、螺栓、高強(qiáng)螺栓、焊接；構(gòu)件的剛度和承載力（樓板、梁）；振動(dòng)特性（固有周期、固有形式、衰減）；建筑物沉降監(jiān)測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)的構(gòu)造、形式以及埋設(shè)方法可參照前述內(nèi)容。水準(zhǔn)點(diǎn)離監(jiān)測(cè)建筑物的最近允許距離見表3313。表3313 根據(jù)建筑物性質(zhì)、層次和用途確定水準(zhǔn)點(diǎn)的位置（1）沉降觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)點(diǎn)的位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑物的體形特征、基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)種類及地質(zhì)條件等因素綜合考慮。為了反映沉降特征和便于分析，測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在沉降差異較大的地方，同時(shí)考慮施工便利和不易損壞。一般可設(shè)置在建筑物的四角（拐角）上，高低懸殊或新舊建筑物連接處，伸縮縫、沉降縫和不同埋深基礎(chǔ)的兩

35、側(cè)，框架（排架）結(jié)構(gòu)的主要柱基或縱橫軸線上。對(duì)于煙囪、水塔、油罐等高聳構(gòu)筑物，應(yīng)沿周邊在其基礎(chǔ)軸線上的對(duì)稱位置布點(diǎn)。（2）建（構(gòu)）筑物沉降測(cè)點(diǎn)埋設(shè)主要分為兩種情況，一是混凝土或這磚混結(jié)構(gòu)的建（構(gòu)）筑物，采用直接在建（構(gòu)）筑物上直接鉆孔，埋入“L”形鋼筋，埋入端用混凝土與建（構(gòu)）筑物澆筑連成一個(gè)整體（如圖3-5），另一端打磨成半圓形，監(jiān)測(cè)是放置銦鋼尺保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。二是鋼結(jié)構(gòu)形式的建（構(gòu)）筑物，無(wú)法在上面鉆孔埋設(shè)，采用焊接的形式，使得測(cè)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)連成整體。如圖3-6。圖3-5 建筑物沉降測(cè)點(diǎn)大樣圖圖3-6 鋼架結(jié)構(gòu)沉降測(cè)點(diǎn)大樣圖（3）監(jiān)測(cè)儀器和方法監(jiān)測(cè)方法同道路及地表沉降。（4）沉降監(jiān)測(cè)注意事項(xiàng)

36、1）觀測(cè)時(shí)儀器應(yīng)避免安置在空壓機(jī)、攪拌機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等振動(dòng)影響范圍之內(nèi)，塔吊和露天電梯附近亦不宜設(shè)站；2）觀測(cè)應(yīng)在水準(zhǔn)尺成像清晰時(shí)進(jìn)行，應(yīng)避免視線穿過玻璃、煙霧和熱源上空；3）前后視觀測(cè)最好使用同一根水準(zhǔn)尺，前后視距應(yīng)盡可能相等，視距一般不應(yīng)超過50m，前視各點(diǎn)觀測(cè)完畢后，回測(cè)后視點(diǎn)，最后應(yīng)閉合于水準(zhǔn)點(diǎn)上。建筑物水平位移監(jiān)測(cè)當(dāng)建筑物產(chǎn)生水平位移時(shí)，應(yīng)在其縱橫方向上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)及控制點(diǎn)。如在可判斷其位移方向的情況下，則可只觀測(cè)此方向上的位移。每次觀測(cè)時(shí)，儀器必須嚴(yán)格對(duì)中，平面觀測(cè)測(cè)點(diǎn)可用紅漆畫在墻（柱）上，亦可利用沉降觀測(cè)點(diǎn)，但要鑿出中心點(diǎn)或刻出十字線，并對(duì)所使用的控制點(diǎn)進(jìn)行檢查，以防止其變化。水平位

37、移的監(jiān)測(cè)主要使用全站儀或經(jīng)緯儀及覘牌，或是帶有讀數(shù)的覘牌，基座都應(yīng)有光學(xué)對(duì)中器，以提高對(duì)中精度。測(cè)量中配合使用的還有帶圓水準(zhǔn)器的T型尺和鋼卷尺。儀器上的光學(xué)對(duì)中器、水準(zhǔn)器等應(yīng)定期檢查，發(fā)現(xiàn)誤差，及時(shí)校正。所用的覘牌最好與測(cè)點(diǎn)對(duì)號(hào)使用，以消除誤差。水平位移觀測(cè)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)通視條件，采用視準(zhǔn)線法或小角度法，建筑物傾斜監(jiān)測(cè)建筑物傾斜是指建筑物或獨(dú)立構(gòu)筑物頂部相對(duì)底部、或某一段高度范圍內(nèi)上下兩點(diǎn)的相對(duì)水平位移的投影與高度之比，傾斜監(jiān)測(cè)就是對(duì)建筑物的傾斜度、傾斜方向和傾斜速率進(jìn)行測(cè)量。（1）傾斜監(jiān)測(cè)原理在進(jìn)行觀測(cè)前，首先要在被監(jiān)測(cè)的建（構(gòu)）筑物上設(shè)置上、下兩標(biāo)志點(diǎn)M、N，作為觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)時(shí)，在離建（構(gòu)）筑

38、物大于其高度的距離外安置經(jīng)緯儀、全站儀等，以下部標(biāo)志為基準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)出上部標(biāo)志的高度H以及水平位移的投影值a，則傾斜度i為： （341）如傾斜觀測(cè)的方向不在其最大傾斜方向時(shí)，應(yīng)采用同樣方法在與其垂直的方向測(cè)出水平位移b，計(jì)算其矢量和c。 （342）則建筑物的傾斜度為： （343）（2）基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)布置在施工影響范圍外穩(wěn)固區(qū)域；基準(zhǔn)點(diǎn)之間以及與觀測(cè)點(diǎn)之間要求相互通視狀況良好；基線與觀測(cè)點(diǎn)組成最佳構(gòu)形交會(huì)角在60120之間；基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)可選擇在地表埋設(shè)或埋設(shè)在后期沉降已結(jié)束的穩(wěn)固建筑物上，地表基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)鉆深度大于1m的鉆孔，孔內(nèi)灌注C20以上混凝土，插入中嵌銅芯（直徑1mm）的鋼筋標(biāo)示（長(zhǎng)度大于1

39、m），標(biāo)示露出混凝土面12cm；上部加裝保護(hù)蓋。（3）測(cè)點(diǎn)布設(shè)測(cè)點(diǎn)采用8cm8cm的反射膜片，埋設(shè)時(shí)將基面處理干凈，將膜片牢固貼在基面上。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在建（構(gòu)）物主體豎軸線的頂部及底部相對(duì)應(yīng)位置。測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)間應(yīng)通視良好，旁邊無(wú)遮擋物和反光物。 圖3-7 傾斜觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)示意圖（4）觀測(cè)方法傾斜觀測(cè)采用前方交會(huì)法觀測(cè)，按照工程測(cè)量規(guī)范GB50026-2007二等水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)技術(shù)要求觀測(cè)。采用Leica TCA1800全站儀進(jìn)行觀測(cè)，水平角觀測(cè)采用方向法，邊長(zhǎng)采用全站儀測(cè)距，交會(huì)邊長(zhǎng)一般不超過100m，位移測(cè)定中誤差不超過1mm。觀測(cè)時(shí)注意以下事項(xiàng)：（1）觀測(cè)開始前對(duì)使用的全站儀、棱鏡進(jìn)行標(biāo)定或鑒定

40、，達(dá)到要求后才能進(jìn)行工作，醒目進(jìn)行中也應(yīng)定期進(jìn)行檢驗(yàn)，尤其對(duì)照準(zhǔn)部位水準(zhǔn)管及電子氣泡補(bǔ)償器的檢驗(yàn)與較正；（2）觀測(cè)應(yīng)做到三固定，即固定人員、固定儀器、固定測(cè)站；（3）儀器、棱鏡應(yīng)安置穩(wěn)固嚴(yán)格對(duì)中整平；（4）在目標(biāo)成像清晰穩(wěn)定的條件下進(jìn)行觀測(cè)；（5）儀器溫度與外界溫度一致時(shí)才能開始觀測(cè)；（6）盡量避免受外界干擾影響觀測(cè)精度，嚴(yán)格按照精度要求控制各項(xiàng)限差。圖3-3-26圖3-3-26 建筑物傾斜計(jì)算示意圖在建筑物沉降值確定后，進(jìn)行傾斜計(jì)算（一般采用差異沉降法），如圖3326所示：tg=s/b=SH2/Hf SH2=Hfs/b SH2為所求建筑物水平位移為所求建筑物水位移產(chǎn)生的傾斜角5.5深層土體水

41、平位移監(jiān)測(cè)在重點(diǎn)工程和軟土地層，根據(jù)工程的需要和科研的要求，通常在具有代表性的典型地段布置23組監(jiān)測(cè)主斷面，在監(jiān)測(cè)主斷面內(nèi)布設(shè)一些選測(cè)項(xiàng)目。測(cè)孔布設(shè)水平位移測(cè)斜孔在監(jiān)測(cè)主斷面上布設(shè)，在隧道兩側(cè)各布設(shè)測(cè)孔1個(gè)，見“圖6 監(jiān)測(cè)主斷面測(cè)點(diǎn)布置圖”。采用測(cè)斜儀測(cè)試。圖6 監(jiān)測(cè)主斷面測(cè)點(diǎn)布置圖測(cè)斜管埋設(shè)方法測(cè)斜管埋設(shè)方法如圖3318所示。首先在地層中鉆孔，孔徑略大于所選用的測(cè)斜管的外徑，孔徑應(yīng)等于或大于89mm。然后將測(cè)斜管封好底蓋逐節(jié)放入孔內(nèi)，測(cè)斜管應(yīng)豎直，圖3-3-18測(cè)斜管埋設(shè)示意圖并同時(shí)在測(cè)斜管內(nèi)灌瞞清水，直至放到預(yù)定的標(biāo)高，圖3-3-18測(cè)斜管埋設(shè)示意圖埋設(shè)過程中應(yīng)注意避免測(cè)斜管縱向旋轉(zhuǎn)，管節(jié)

42、連接時(shí)必須將上、下管節(jié)的滑槽嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)，以避免導(dǎo)槽不通暢。埋設(shè)時(shí)檢查測(cè)斜管內(nèi)的一對(duì)導(dǎo)槽，管內(nèi)其中一溝槽位置應(yīng)與隧道軸線垂直及時(shí)修正。埋設(shè)好測(cè)斜管后，需測(cè)監(jiān)測(cè)斜管導(dǎo)槽的方向、管口位置及高程，并做好保護(hù)工作，在測(cè)斜管上部設(shè)置金屬保護(hù)套，在測(cè)斜管管口處澆注混凝土窖井，并加蓋進(jìn)行保護(hù)。測(cè)斜資料的整理（1）測(cè)斜原理。通常使用的活動(dòng)式測(cè)斜儀采用帶導(dǎo)輪的測(cè)斜探頭，再將測(cè)斜管分成n個(gè)測(cè)段，見圖3315，每個(gè)測(cè)段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)i （一般為5001000mm），在某一深度位置上所測(cè)得的是兩對(duì)導(dǎo)輪（500mm）之間的傾角值，通過計(jì)算可得到這一區(qū)段的變位i，計(jì)算公式為： （334）某一深度的水平變位值&可通過區(qū)段變位i的累

43、計(jì)得出，即：設(shè)初次現(xiàn)量的變位計(jì)算結(jié)果為，則在進(jìn)行第j次測(cè)量時(shí)，所得的某一深度上相對(duì)前一次測(cè)量時(shí)的位移值xi即為： （335）相對(duì)初次測(cè)量時(shí)的總位移值為： （336）（2）i的計(jì)算。部分儀器直接測(cè)讀到的并非i值，而是其它物理量，如應(yīng)變。因?yàn)槊恳淮螠y(cè)斜，總要進(jìn)行二次測(cè)量（即探頭旋轉(zhuǎn)180度后再測(cè)一次），所以能得到+和一兩個(gè)值，取平均值 （337）另外，對(duì)同一根測(cè)斜管來(lái)說(shuō)，測(cè)量時(shí)Li總為定值（500mm1000mm）。所以只要將i乘上一個(gè)儀器常數(shù)，就可得某一區(qū)段的變位值i，i可能是正的，也可能是負(fù)的，其正負(fù)方向視的計(jì)算方法而定。，圖3-3-16圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移實(shí)測(cè)曲線圖（3）的計(jì)算。是某一深度上測(cè)斜

44、管的累計(jì)變位值，其累計(jì)時(shí)應(yīng)從測(cè)斜管的基準(zhǔn)點(diǎn)（不動(dòng)點(diǎn)）開始?；鶞?zhǔn)點(diǎn)位置的設(shè)定分管底和管頂兩種情況。對(duì)于無(wú)支撐的自立式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，一般人土深度較大，若測(cè)斜管埋設(shè)到底，則可將管底作為基準(zhǔn)點(diǎn)，由下而上累計(jì)計(jì)算某一深度的變位值，直至管頂。對(duì)于單支撐或多支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行支撐施做（或未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度）前的挖土?xí)r，支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形類似于自立式圍護(hù)，仍可將管底作為基準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)頂層支撐施做后，情況就發(fā)生了變化，此時(shí)管頂變位受到了限制，而原先作為基準(zhǔn)點(diǎn)的管底隨開挖深度的加大，將發(fā)生變位，因而應(yīng)將基準(zhǔn)點(diǎn)轉(zhuǎn)至管頂，由上向下累計(jì)某一深度的變位值，直至開挖結(jié)束。圖3-3-16圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移實(shí)測(cè)曲線圖（4）測(cè)斜曲線。將同一測(cè)

45、斜管的不同深度處所測(cè)得的變位值禮，點(diǎn)在坐標(biāo)紙上連接起來(lái)，便可得到原始變位（H）曲線。這一曲線反映了測(cè)量時(shí)刻地層在隧道施工中的實(shí)際狀態(tài)。其沿深度方向各點(diǎn)的水平位移值、撓曲線的形狀能夠一目了然，如圖3316。5.6深層土體垂直位移監(jiān)測(cè)測(cè)孔一般布置在監(jiān)測(cè)主斷面內(nèi)隧道軸線處，孔底一般距拱頂12m。分層沉降標(biāo)的埋設(shè)一般采用磁環(huán)式。磁環(huán)式標(biāo)志的埋設(shè)方法之一是用鉆機(jī)在預(yù)定孔位上鉆孔，孔深由沉降管長(zhǎng)度而定，孔徑以能恰好放入磁環(huán)為佳。然后放入沉降管，沉降管聯(lián)接時(shí)要用內(nèi)接頭或套接式螺紋，使外殼光滑，不影響磁環(huán)的上、下移動(dòng)。在沉降管和孔壁間用膨潤(rùn)土球充填井搗實(shí)，至底部第一個(gè)磁環(huán)的標(biāo)高，再用專用工具將磁環(huán)套在沉降管外

46、送至填充的粘土面上，給予一定壓力，使磁環(huán)上的三個(gè)鐵爪插入土中，然后再用膨潤(rùn)土球充填并搗實(shí)至第二個(gè)磁環(huán)的標(biāo)高，按上述方法安裝第二個(gè)磁環(huán)，直至完成整個(gè)鉆孔中的磁環(huán)埋設(shè)；埋設(shè)磁環(huán)的方法之二是在沉降管下孔前將磁環(huán)按設(shè)計(jì)距離套深層標(biāo)的埋設(shè)在導(dǎo)管上，磁環(huán)之間可利用沉降管外接頭進(jìn)行隔離，成孔后將帶磁環(huán)的沉降管插入孔內(nèi)，磁環(huán)在接頭處遇阻后被迫隨導(dǎo)管送至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后將沉降管向上拔起1m，這樣可使磁環(huán)在上、下各1m范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)不受阻，然后用細(xì)砂在導(dǎo)管和孔壁之間進(jìn)行填充至管口標(biāo)高。磁環(huán)式分層測(cè)量磁環(huán)式分層標(biāo)測(cè)量時(shí)應(yīng)先用水準(zhǔn)儀測(cè)出沉降管的管口高程，然后將分層沉降儀的探頭緩緩放入沉降管中，當(dāng)接收儀發(fā)生蜂鳴或指針偏轉(zhuǎn)最

47、大時(shí)，就是磁環(huán)的位置，自上而下依次逐點(diǎn)測(cè)出孔內(nèi)各磁環(huán)至管口的距離，換算出各點(diǎn)的沉降量，見圖3321。深層土體垂直位移的初始值應(yīng)在分層標(biāo)埋設(shè)穩(wěn)定后進(jìn)行，一般不少于一周。每次測(cè)量應(yīng)重復(fù)進(jìn)行兩次，兩次誤差值不大于1.0mrn。對(duì)于同一個(gè)工程，應(yīng)固定測(cè)量?jī)x器和人員，以保證測(cè)量精度。圖 3321分層沉降測(cè)試5.7地下水位觀測(cè)水位監(jiān)測(cè)的目的和作用1）檢驗(yàn)降水方案的實(shí)際效果，如降水速率和降水深度；2）控制地下工程開挖降水對(duì)周圍地下水位下降的影響范圍和程度；3）檢查結(jié)構(gòu)的抗?jié)B漏能力，以便一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取措施；4）防止地下工程施工中的水土流失。水位孔的布設(shè)根據(jù)不同的目的布設(shè)水位孔，檢驗(yàn)降水效果的水位孔布置在

48、降水區(qū)內(nèi)，采用輕型井點(diǎn)管的可布置在總管的兩側(cè)，采用深井降水的應(yīng)布置在幾口深井之間，水位孔的深度應(yīng)在最低設(shè)計(jì)水位之下。保護(hù)周圍環(huán)境的水位孔應(yīng)圍繞圍護(hù)結(jié)構(gòu)和被保護(hù)對(duì)象（如建筑物、地下管線等）或在兩者之間進(jìn)行布置，其深度應(yīng)在允許最低地下水位之下或根據(jù)不透水層的位置而定。驗(yàn)證隧道水土壓力的水位孔一般與水平位移相應(yīng)埋設(shè)于主斷面上，在隧道兩側(cè)影響范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件在施工過程中可能有變化的區(qū)域布設(shè)測(cè)孔各1個(gè)，見“圖6 監(jiān)測(cè)主斷面測(cè)點(diǎn)布置圖”。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)水位孔一般用小型鉆機(jī)成孔，孔徑應(yīng)略大于水位管的直徑。當(dāng)水位管采用如60mm時(shí)，可取孔徑為l00mm?？讖竭^小會(huì)導(dǎo)致下管困難，孔徑過大會(huì)使觀測(cè)產(chǎn)生一定的滯后效應(yīng)。

49、成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，放入裹有濾網(wǎng)的水位管，管壁與孔壁之間用凈砂回填至離地表0.5m處，再用粘土進(jìn)行封填，以防地表水流人。監(jiān)測(cè)注意事項(xiàng)1）由于地下水位變化除受地下工程施工影響外，還受自然氣候等諸多因素的影響，為了排除非工程因素的干擾，可在工程施工影響范圍之外再布置12個(gè)水位孔，以便進(jìn)行對(duì)比分析、研究；2）在觀測(cè)了一段時(shí)間后，應(yīng)對(duì)水位孔逐個(gè)進(jìn)行抽水或灌水試驗(yàn)，看其恢復(fù)至原來(lái)水位所需的時(shí)間，以判斷其工作的可靠性；3）水位孔用于滲透系數(shù)大于104cm/s的土層中效果良好，用于滲透系數(shù)在104cm/s106cm/s之間的土層中，要考慮滯后效應(yīng)的作用，用于滲透系數(shù)小于106cm4）水位管的管口應(yīng)高出地面，并

50、加蓋保護(hù)，以防雨水和雜物進(jìn)人管內(nèi)。水位管處應(yīng)有醒目標(biāo)志，避免施工損壞。以廣州地鐵二號(hào)線越三盾構(gòu)隧道工程地下水位監(jiān)測(cè)為例進(jìn)行說(shuō)明。圖3-3-13圖3-3-13水位變化曲線圖圖3313所示，左線施工時(shí)，由于局部地段采用了敞開模式開挖，造成地下水位大幅下降，最大下降達(dá)13m之多，是地表發(fā)生大面積沉降的主要原因。5.8圍巖壓力、初支和二襯間接觸應(yīng)力地下水土壓力是直接作用在支護(hù)體系上的荷載，是支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)依據(jù)。同時(shí)地下工程的施工，如基坑、隧道開挖、盾構(gòu)掘進(jìn)和打樁等，又會(huì)引起周圍水土壓力變化和地層的變形。目前，計(jì)算地下水土壓力的方法很多，但各種方法都有其特定的條件，加之施工情況的多變性，因此，要精確地計(jì)

51、算作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水土壓力和定量地計(jì)算地下工程施工所引起的地層變形是十分困難的。所以，對(duì)于重要的地下工程，在較完善的理論計(jì)算基礎(chǔ)上，把加強(qiáng)對(duì)地下環(huán)境的監(jiān)測(cè)作為確保地下工程施工安全的有效手段是十分必要的。監(jiān)測(cè)目的1）了解施工過程中施加于初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上的圍巖松動(dòng)荷載大小或圍巖初始地應(yīng)力作用于隧道結(jié)構(gòu)上分力的大小，分析評(píng)估此力作用于初支結(jié)構(gòu)和二襯結(jié)構(gòu)的安全度。2）尋找由于地下工程施工引起的不同距離和位置上地層土壓力的變化規(guī)律，確保周圍環(huán)境的安全；3）探索各種條件下的靜止、主動(dòng)、被動(dòng)土壓力規(guī)律，驗(yàn)算隧道結(jié)構(gòu)的土壓力理論分析值及分布規(guī)律，為提高理論分析水平積累資料。斷面埋設(shè)在具有代表性的隧道監(jiān)測(cè)主斷面

52、的關(guān)鍵部位上埋設(shè)，壓力盒埋設(shè)于初支與圍巖之間及二襯與初支之間。每斷面埋設(shè)711個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別在拱頂、拱腰、拱腳、邊墻中，仰拱中、仰拱腰等等對(duì)稱布設(shè)。參見圖7圖8。圖7 太行山隧道試驗(yàn)段初支主監(jiān)測(cè)斷面元器件布設(shè)圖圖8 太行山隧道試驗(yàn)段二襯主監(jiān)測(cè)斷面元器件布設(shè)圖土壓力盒的埋設(shè)首先對(duì)各測(cè)點(diǎn)逐一進(jìn)行編號(hào)。壓力盒埋設(shè)，要使壓力盒的受壓面向著圍巖。先用水泥砂漿將壓力盒處的圍巖（或噴層）抹平，再用水泥砂漿或石膏、支架等把壓力盒固定在巖面（或噴層）上，再謹(jǐn)慎施作噴射混凝土層（或模筑砼）覆蓋，保證圍巖（或噴層）與壓力盒受壓面密貼，不要使噴混凝土與壓力盒之間有間隙，壓力膜應(yīng)與所測(cè)土壓力的方向?qū)?yīng)。埋設(shè)時(shí)應(yīng)注意盡量減

53、少對(duì)原有土體的擾動(dòng)，土壓力盒周圍回填土的性狀要與附近土體一致，否則會(huì)引起應(yīng)力重分布。監(jiān)測(cè)注意事項(xiàng)1）根據(jù)土壓力變化幅度確定壓力盒量程，土壓力盒的量程與精度土壓力盒的量程應(yīng)滿足下式要求：P=Po+Pg（或Pp）+Ps （330）式中P一一選擇的土壓力盒量程；Po一一理論靜止土壓力；Pg一一打（壓）入或夯土填實(shí)引起的擠壓力；Pp一一隧道結(jié)構(gòu)位移引起的被動(dòng)土壓力增量；Ps一一施工工藝引起的附加應(yīng)力增量。士壓力盒精度應(yīng)小于0.5% F.S。2）土壓力盒的選用選用構(gòu)造合理的土壓力盒。即受壓板直徑D與板中心變形S之比要大，以減小應(yīng)力集中的影響。根據(jù)研究：D/的下限，對(duì)土中土壓力盒為2000，對(duì)接觸式土壓力

54、盒為1000。測(cè)量土中土壓力，應(yīng)采用直徑與厚度之比較大的雙膜土壓力盒；測(cè)量接觸面土壓力，可采用直徑與厚度之比較小的單膜土壓力盒。數(shù)據(jù)處理與分析根據(jù)壓力值繪制壓應(yīng)力時(shí)間曲線圖，在隧道橫斷面圖上按不同的施工階段，以一定的比例把壓力值點(diǎn)畫在各壓力盒分布位置，并以連線的形式將各點(diǎn)連接起來(lái)，成為隧道圍巖壓力分布形態(tài)圖。以廣州地鐵二號(hào)線越秀公園站暗挖圍巖壓力監(jiān)測(cè)為例說(shuō)明壓力盒監(jiān)測(cè)的一般要求。圖圖3-3-11圍巖壓力分布形態(tài)圖5.9初支結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)測(cè)試目的主要采用鋼筋計(jì)測(cè)量鋼筋的應(yīng)力，然后通過鋼筋與混凝土共同工作、變形協(xié)調(diào)條件反算支撐或支護(hù)結(jié)構(gòu)的軸力；對(duì)于淺埋暗挖隧道工程，通過測(cè)量初期支護(hù)鋼拱架或二襯鋼

55、筋應(yīng)力，計(jì)算其所受軸力和彎矩，了解掌握施工過程中初支和二襯結(jié)構(gòu)內(nèi)力情況，從而判斷、評(píng)估支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性，以便修改施工參數(shù)、完善施工措施。斷面埋設(shè)同圍巖壓力監(jiān)測(cè)一樣，在具有代表性的隧道監(jiān)測(cè)主斷面的關(guān)鍵部位上埋設(shè)，鋼筋應(yīng)力測(cè)點(diǎn)應(yīng)與其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目如測(cè)斜、支護(hù)內(nèi)力測(cè)試部位相匹配，以便進(jìn)行綜合分析。參見圖7圖8。鋼筋計(jì)的布置鋼筋計(jì)主要有鋼弦式和電阻應(yīng)變式二種，鋼弦式鋼筋計(jì)應(yīng)與支撐主筋串聯(lián)焊接；應(yīng)變式鋼筋計(jì)可與主筋串接，也可與主筋保持平行，綁扎或點(diǎn)焊在箍筋上，但傳感器兩邊的鋼筋長(zhǎng)度應(yīng)不小于35d（d為鋼筋計(jì)鋼筋的直徑），以備有足夠的錨固長(zhǎng)度來(lái)傳遞粘接應(yīng)力。鋼筋計(jì)應(yīng)成對(duì)布置在支護(hù)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，上下、左右

56、不得偏移。鋼筋計(jì)一般在拱架加工完成后和二襯綁扎鋼筋完成后進(jìn)行焊接，焊接時(shí)應(yīng)采取降溫措施，以避免鋼筋傳熱引起鋼筋計(jì)技術(shù)參數(shù)的變化。按鋼筋計(jì)的設(shè)計(jì)圖紙位置布設(shè)測(cè)點(diǎn)，在初支架設(shè)前和澆筑二襯混凝土前應(yīng)對(duì)鋼筋計(jì)逐一進(jìn)行測(cè)量檢查，并位置核定、測(cè)點(diǎn)編號(hào)，噴射砼和混凝土澆筑完畢初凝后，即開始測(cè)試初讀數(shù)。計(jì)算公式（1）鋼筋計(jì)的測(cè)量應(yīng)力鋼弦式： （320）應(yīng)變式： （321）式中i一一第i個(gè)鋼筋計(jì)的監(jiān)測(cè)應(yīng)力；k1i鋼弦式鋼筋計(jì)的常數(shù)；k2i應(yīng)變式鋼筋計(jì)系數(shù)；f0一一鋼筋計(jì)埋設(shè)后的初始自振頻率；f鋼筋計(jì)的測(cè)量自振頻率；0鋼筋計(jì)埋設(shè)后的初始應(yīng)變值；一一鋼筋計(jì)的測(cè)量應(yīng)變值。（2）彎矩計(jì)算公式（近似公式） （322）M支

57、護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)斷面處計(jì)算彎矩，地下工程襯砌以每延米計(jì)；d一一一對(duì)鋼筋計(jì)之間的中心距離；1、2對(duì)鋼筋計(jì)的應(yīng)力計(jì)算值，以拉為正、壓為負(fù)；Ec、Es一一混凝土、鋼筋計(jì)的彈性模量；Ic監(jiān)測(cè)斷面的慣性距。（3）軸力計(jì)算公式 （323）NC支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)斷面處計(jì)算軸力，以每延米計(jì)；s鋼筋計(jì)的平均應(yīng)力值；Ec、Es一一混凝土和鋼筋的彈性模量；Ac、As一一支護(hù)結(jié)構(gòu)混凝土面積和鋼筋的截面面積；安全判別條件（1）彎矩安全判別條件：ify（fy） （324）McM （325）fy、fy；鋼筋的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；M一一結(jié)構(gòu)的彎矩設(shè)計(jì)值。（2）軸力安全判別條件：ify（fy） （326）NcN （327）fy、fy；鋼

58、筋的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；N結(jié)構(gòu)的軸力設(shè)計(jì)值。監(jiān)測(cè)注意事項(xiàng)（1）無(wú)論哪一種監(jiān)測(cè)傳感器，在埋設(shè)前都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格標(biāo)定，并觀察其從埋設(shè)后至開挖前的穩(wěn)定性，一般以開挖前的測(cè)量值作為初始值。（2）聯(lián)接測(cè)量傳感器的信號(hào)線需用金屬屏蔽線，減少外界因素對(duì)信號(hào)的干擾。（3）由于地下工程的特殊性，選擇監(jiān)測(cè)傳感器的量程時(shí)應(yīng)比最大設(shè)計(jì)值大50%100%。圖3-3-9隧道鋼筋應(yīng)力分布形態(tài)圖（4）直接根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的軸力值和彎矩值，有時(shí)不能完全反映實(shí)際支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)圖3-3-9隧道鋼筋應(yīng)力分布形態(tài)圖鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)實(shí)例以廣州地鐵二號(hào)線越秀公園站暗挖工程鋼筋軸力監(jiān)測(cè)為例說(shuō)明。繪制隧道鋼筋應(yīng)力分布形態(tài)圖，如圖339所示，

59、外緣鋼筋除左右兩個(gè)拱腳外均受壓，而內(nèi)緣鋼筋除拱頂和左側(cè)邊墻外均受壓。結(jié)構(gòu)明顯處于受壓區(qū)域。其中最大拉應(yīng)力為15.24KN，發(fā)生在內(nèi)緣鋼筋左拱頂處。最大壓應(yīng)力為48.56KN，發(fā)生在外緣鋼筋底部。5.10二襯混凝土應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)試目的了解二襯鋼筋砼結(jié)構(gòu)在施工過程中所受應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，從而判斷、評(píng)估二襯結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性，并與二襯鋼筋應(yīng)力的測(cè)試結(jié)果相互驗(yàn)證。斷面布置測(cè)試斷面同鋼筋應(yīng)力，應(yīng)變計(jì)布置在襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)外兩側(cè)，參見圖7圖8。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)混凝土應(yīng)變計(jì)主要有埋入式和表面式二種類型，。埋入式應(yīng)變計(jì)是在混凝土澆筑前埋設(shè)的，通常對(duì)稱放置在鋼筋內(nèi)側(cè)，以保證足夠的混凝土保護(hù)層厚度。應(yīng)變計(jì)應(yīng)保持與環(huán)向鋼筋軸線平行，

60、為避免混凝土振搗時(shí)的振動(dòng)使應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn)向、位移，應(yīng)變計(jì)一般綁扎固定在內(nèi)外側(cè)鋼筋上，對(duì)于在混凝土振搗完畢后可以進(jìn)行手工埋設(shè)的也可以手工埋設(shè)。表面式應(yīng)變計(jì)主要用于二襯施工時(shí)來(lái)不及埋設(shè)或后來(lái)又新增的監(jiān)測(cè)斷面上，一般應(yīng)在設(shè)計(jì)的測(cè)量斷面上設(shè)置預(yù)埋件，來(lái)不及設(shè)置預(yù)埋件的，可用沖擊鉆即時(shí)安裝基座，布設(shè)應(yīng)變計(jì)。由于表面式應(yīng)變計(jì)完全暴露在外，極易受到損壞。因而，在設(shè)置表面式應(yīng)變計(jì)的部位應(yīng)豎立醒目標(biāo)志，并采取保護(hù)措施。應(yīng)變計(jì)的測(cè)量應(yīng)變值 （328）式中：i一一第個(gè)應(yīng)變計(jì)的測(cè)量應(yīng)變；Ki一一第i個(gè)應(yīng)變計(jì)的標(biāo)定系數(shù)；f0一一應(yīng)變計(jì)埋設(shè)后的初始自振頻率；f應(yīng)變計(jì)的測(cè)量自振頻率；5.11孔隙水壓力監(jiān)測(cè)測(cè)試目的孔隙水壓力監(jiān)測(cè)在