演示文稿隧道監(jiān)控量測(cè)

演示文稿隧道監(jiān)控量測(cè)當(dāng)前第1頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)（優(yōu)選）隧道監(jiān)控量測(cè)當(dāng)前第2頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)一、監(jiān)控量測(cè)概念（重要性）

監(jiān)控量測(cè)是指在隧道施工過(guò)程中，對(duì)圍巖、地表、支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和穩(wěn)定狀態(tài)，以及周邊環(huán)境動(dòng)態(tài)進(jìn)行的經(jīng)常性觀察和量測(cè)工作。以了解和掌握圍巖穩(wěn)定狀態(tài)及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系可靠程度，確保隧道施工安全和結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，為隧道施工中變更圍巖級(jí)別、調(diào)整初期支護(hù)和二次襯砌的參數(shù)、指導(dǎo)施工順序、修正及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)信息化設(shè)計(jì)與施工不可缺少的一道工序。當(dāng)前第3頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)二、隧道監(jiān)控量測(cè)的必要性1.由于隧道處于千變?nèi)f化的巖體之中，其所受外力是不明確的，施工過(guò)程中應(yīng)采用量測(cè)手段掌握受力情況。2.隧道在開(kāi)挖、支護(hù)、成形、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，自始自終都存在受力狀態(tài)變化這一特性，監(jiān)控量測(cè)可以了解變化情況。當(dāng)前第4頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)

3.隧道監(jiān)控量測(cè)是隧道施工安全的哨兵，是確保隧道安全施工的前提條件。

4.監(jiān)控量測(cè)是判斷隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、指導(dǎo)軟弱圍巖隧道安全施工最重要的信息化手段。很多隧道的變形與坍方是因?yàn)闆](méi)有進(jìn)行量測(cè)、或沒(méi)有使用量測(cè)成果才產(chǎn)生的，教訓(xùn)深刻。隧道監(jiān)控量測(cè)主要包括拱頂下沉和水平收斂，淺埋段應(yīng)進(jìn)行地表沉降量測(cè)。特別地段進(jìn)行底部上鼓、填充面下沉量測(cè)。當(dāng)前第5頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)工程實(shí)例

（1）鄭西客專(zhuān)函谷關(guān)隧道洞頂公路路面、服務(wù)區(qū)下沉及開(kāi)裂情況最大下沉529mm當(dāng)前第6頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)（2）杭州地鐵車(chē)站基坑坍塌

當(dāng)前第7頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)三、隧道施工監(jiān)控量測(cè)的目的

1.確保安全：根據(jù)量測(cè)信息，預(yù)見(jiàn)事故和險(xiǎn)情，防患于未然。

2.指導(dǎo)施工：分析處理量測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)和確認(rèn)隧道圍巖最終穩(wěn)定時(shí)間及變形量，指導(dǎo)施工順序、開(kāi)挖預(yù)留變形量和施作二次襯砌時(shí)間。

3.修正設(shè)計(jì)：根據(jù)隧道開(kāi)挖后所獲得的量測(cè)信息，進(jìn)行綜合分析，修正支護(hù)參數(shù)和檢驗(yàn)施工與設(shè)計(jì)措施的可靠性。4.環(huán)境監(jiān)控：對(duì)工程施工可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行全面的監(jiān)控，判斷隧道施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響程度。當(dāng)前第8頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)四、隧道施工監(jiān)控量測(cè)總體要求及方案制定

1、隧道施工監(jiān)控量測(cè)總體要求⑴按照《關(guān)于印發(fā)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充規(guī)定的通知》（鐵建設(shè)[2007]88號(hào)）、《關(guān)于加強(qiáng)鐵路隧道工程安全工作的若干意見(jiàn)》（鐵建設(shè)[2007]102號(hào)）、《關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知》（鐵建設(shè)[2010]120號(hào)）和《鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》（TB10121一2007）等相關(guān)要求開(kāi)展工作，并將監(jiān)控量測(cè)納入關(guān)鍵工序進(jìn)行管理，監(jiān)控量測(cè)結(jié)果應(yīng)及時(shí)反饋,指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工,隧道開(kāi)挖后的圍巖變形量測(cè)應(yīng)按規(guī)定實(shí)施,量測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)繪制成圖。當(dāng)前第9頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)

⑵每座隧道應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)情況，編制具體監(jiān)控量測(cè)方案及實(shí)施細(xì)則，并配置專(zhuān)門(mén)人員和儀器負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作。

⑶針對(duì)隧道不同地質(zhì)情況，選用監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目和監(jiān)控手段，配置相應(yīng)精度的儀器。⑷測(cè)點(diǎn)應(yīng)緊靠工作面快速埋設(shè)，盡早測(cè)量。一般在距開(kāi)挖工作面2m范圍內(nèi)設(shè)置。拱頂下沉、收斂量測(cè)起始讀數(shù)宜在開(kāi)挖支護(hù)后2h內(nèi)完成（建技（2010）352號(hào)），其他量測(cè)應(yīng)在每次開(kāi)挖后12h內(nèi)取得起始讀數(shù)，在噴射混凝土后、下次爆破前測(cè)取初讀數(shù)。隧道開(kāi)挖后最初時(shí)間的變形及應(yīng)力變化較快，盡快取得初讀數(shù)對(duì)后期的最終位移及應(yīng)力預(yù)測(cè)很重要。

⑸位移監(jiān)控測(cè)量宜采用無(wú)尺量測(cè)，當(dāng)采用收斂計(jì)量測(cè)時(shí)，每次測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)固定，掛鉤應(yīng)采用三角形掛鉤。隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第10頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)有尺量測(cè)的掛鉤設(shè)置初期支護(hù)施做后，用沖擊鉆或鑿巖機(jī)鑿φ40mm、深600mm的孔（其中伸入巖體250～300mm，外露不小于50mm），用1:1快硬水泥砂漿或錨固藥卷填滿(mǎn)后插入端頭焊接掛鉤的φ22螺紋鋼筋，使同一基線(xiàn)兩測(cè)點(diǎn)的固定方向在同一斷面及水平線(xiàn)上。當(dāng)前第11頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)《關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知》（鐵建設(shè)〔2010〕120號(hào)）有關(guān)監(jiān)控量測(cè)的規(guī)定：1.隧道監(jiān)控量測(cè)應(yīng)按現(xiàn)行《鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》（TB10121一2007）的規(guī)定建立等級(jí)管理、信息反饋和報(bào)告制度。2.隧道監(jiān)控量測(cè)應(yīng)作為關(guān)鍵工序納入現(xiàn)場(chǎng)施工組織。監(jiān)控量測(cè)必須設(shè)置專(zhuān)職人員并經(jīng)培訓(xùn)后上崗，對(duì)周邊建筑物可能產(chǎn)生嚴(yán)重影響的城市鐵路隧道，應(yīng)實(shí)施第三方監(jiān)測(cè)。3.隧道拱頂下沉和凈空變化的量測(cè)斷面間距：Ⅳ級(jí)圍巖不得大于10米；Ⅴ級(jí)圍巖不得大于5米。4.隧道淺埋、下穿建筑物地段，地表必須設(shè)置監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)并實(shí)施監(jiān)測(cè)。5.當(dāng)拱頂下沉或水平收斂速率達(dá)5mm/d或位移累計(jì)達(dá)100mm時(shí)，要暫停掘進(jìn)，分析產(chǎn)生原因，采取處理措施（預(yù)警機(jī)制）。6.采用有尺量測(cè)時(shí)，測(cè)點(diǎn)掛鉤要做成閉合的三角形，保證牢固不變形、點(diǎn)接觸。當(dāng)前第12頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)將監(jiān)控量測(cè)工作納入工序管理

監(jiān)控量測(cè)工作是隧道信息化施工的重要組成部分，必須將此項(xiàng)工作作為關(guān)鍵工序納入現(xiàn)場(chǎng)施工組織和生產(chǎn)工序之中，結(jié)合公司相關(guān)要求，施工單位須編制監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則及作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并報(bào)監(jiān)理單位審批，施工中嚴(yán)格、認(rèn)真實(shí)施。當(dāng)前第13頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)監(jiān)控量測(cè)與信息反饋程序圖

施工設(shè)計(jì)監(jiān)控量測(cè)現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)資料調(diào)研量測(cè)結(jié)果的計(jì)算機(jī)信息分析處理必測(cè)項(xiàng)目的回歸分析監(jiān)測(cè)結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)量測(cè)結(jié)果的形象化、具體化報(bào)送設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性判斷經(jīng)濟(jì)類(lèi)比理論分析設(shè)計(jì)、規(guī)范要求選測(cè)項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)分析量測(cè)結(jié)果的綜合處理及反饋分析“圍巖—結(jié)構(gòu)”體系動(dòng)態(tài)及現(xiàn)狀分析說(shuō)明、提交修正設(shè)計(jì)意見(jiàn)、建議反饋設(shè)計(jì)施工是否改變?cè)O(shè)計(jì)、施工方法新設(shè)計(jì)方案調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)、改變施工方法或輔助施工措施當(dāng)前第14頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)無(wú)尺量測(cè)

傳統(tǒng)的隧道施工位移監(jiān)測(cè)多采用鋼尺式收斂計(jì)，但這種方法已有明顯的局限性，如現(xiàn)場(chǎng)操作困難，對(duì)施工干擾大，測(cè)量精度下降等問(wèn)題。隨著國(guó)內(nèi)光電測(cè)距技術(shù)的迅速發(fā)展，隧道工程施工中已廣泛采用無(wú)尺量測(cè)技術(shù)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用全站儀+方形十字反射片(規(guī)格20mm*20mm)組成現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)系統(tǒng)，具體施做步驟：埋設(shè)測(cè)點(diǎn)→設(shè)置儀器→測(cè)點(diǎn)量測(cè)→處理數(shù)據(jù)→反饋指導(dǎo)施工。當(dāng)前第15頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)無(wú)尺量測(cè)無(wú)尺量測(cè)法主要用于圍巖變形量測(cè)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便．大大減少了因人工操作而引起的誤差；(2)系統(tǒng)精度高，左右兩側(cè)進(jìn)行復(fù)測(cè)復(fù)核，能夠滿(mǎn)足量測(cè)要求；(3)非接觸量測(cè)，在大跨度隧道量測(cè)中具有明顯優(yōu)勢(shì)；(4)軟件操作方便，可及時(shí)反饋信息。當(dāng)前第16頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)無(wú)尺量測(cè)指導(dǎo)施工◆無(wú)尺量測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

隧道開(kāi)工前，根據(jù)隧道規(guī)模、地形、地質(zhì)條件、支護(hù)類(lèi)型和參數(shù)、施工方法等進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)。其中包括：量測(cè)管理組織機(jī)構(gòu)、量測(cè)項(xiàng)目、量測(cè)儀器、測(cè)點(diǎn)布置、量測(cè)頻率、數(shù)據(jù)處理及量測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告制度等。

變形觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)元件及標(biāo)識(shí)牌全站儀要具有免棱鏡激光測(cè)距功能，采用兩次讀數(shù)取平均值的方法。當(dāng)前第17頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)

2、施工監(jiān)控量測(cè)方案的制定量測(cè)方案應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)地形條件、支護(hù)類(lèi)型和參數(shù)、施工方法和其他有關(guān)條件制定。其具體內(nèi)容包括：⑴監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目、方法及監(jiān)控量測(cè)斷面選定：斷面內(nèi)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量、位置、量測(cè)頻率、量測(cè)儀器和元件的選定及其精度、埋設(shè)時(shí)間等。⑵傳感器埋設(shè)設(shè)計(jì)：埋設(shè)方法、步驟、各部分尺寸、工藝選定及工程進(jìn)度銜接等。⑶固定測(cè)試元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。⑷量測(cè)數(shù)據(jù)記錄表格式，表達(dá)量測(cè)結(jié)果的格式，量測(cè)數(shù)據(jù)精度確認(rèn)的方法。隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第18頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)⑸量測(cè)斷面布置圖和文字說(shuō)明。⑹量測(cè)數(shù)據(jù)處理方法，利用量測(cè)反饋信息修正設(shè)計(jì)和施工方法。⑺量測(cè)數(shù)據(jù)大致范圍，作為判斷異常依據(jù)。⑻用初期量測(cè)值預(yù)測(cè)最終值，綜合判斷隧道最終穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)。⑼施工管理方法，出現(xiàn)異常情況的對(duì)策。隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第19頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)1、隧道施工量測(cè)項(xiàng)目

包括必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目，應(yīng)根據(jù)隧道工程地質(zhì)條件、圍巖類(lèi)別、圍巖應(yīng)力分布情況、隧道跨度、埋深、工程性質(zhì)、支護(hù)類(lèi)型等因素確定。五、隧道施工量測(cè)項(xiàng)目與方法當(dāng)前第20頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)序號(hào)項(xiàng)目常用測(cè)量?jī)x器備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、數(shù)碼相機(jī)、羅盤(pán)儀2拱頂下沉水準(zhǔn)儀、鋼掛尺或全站儀3凈空變化收斂計(jì)、全站儀4地表沉降水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀

隧道淺埋段

監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)必測(cè)項(xiàng)目是施工的經(jīng)常性量測(cè)項(xiàng)目，這類(lèi)量測(cè)項(xiàng)目通常測(cè)試方法簡(jiǎn)單、費(fèi)用少、可靠性高，對(duì)監(jiān)視圍巖穩(wěn)定、指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工卻具有重要的作用。當(dāng)前第21頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)序號(hào)量測(cè)項(xiàng)目?jī)x器設(shè)備1圍巖壓力壓力盒2鋼架內(nèi)力鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)3噴混凝土內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)4二次襯砌內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)5初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力壓力盒6錨桿軸力鋼筋計(jì)7圍巖內(nèi)部位移多點(diǎn)位移計(jì)8隧底隆起水準(zhǔn)儀、錮鋼尺或全站儀9爆破振動(dòng)振動(dòng)傳感器、記錄儀10孔隙水壓力水壓計(jì)11水量三角堰、流量計(jì)12縱向位移多點(diǎn)位移計(jì)、全站儀選測(cè)項(xiàng)目是對(duì)一些有特殊意義和具有代表性的區(qū)段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以求更深入地掌握圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)與錨噴支護(hù)效果，以便更好地指導(dǎo)未開(kāi)挖區(qū)的設(shè)計(jì)與施工，這類(lèi)量測(cè)項(xiàng)目較多、費(fèi)用較大，一般由設(shè)計(jì)文件規(guī)定在局部地段進(jìn)行。當(dāng)前第22頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)量測(cè)項(xiàng)目圍巖種類(lèi)必測(cè)項(xiàng)目選測(cè)項(xiàng)目洞內(nèi)外觀察凈空收斂拱頂下沉錨桿抗拔力地表下沉圍巖內(nèi)位移錨桿軸力鋼支撐應(yīng)力接觸壓力混凝土應(yīng)變洞內(nèi)彈性波硬巖軟巖土砂必須實(shí)施、可以實(shí)施、必要時(shí)實(shí)施當(dāng)前第23頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)2、隧道施工量測(cè)內(nèi)容及方法洞內(nèi)外觀察（必測(cè)項(xiàng)目）⑴目測(cè)觀察的目的①預(yù)測(cè)開(kāi)挖面前方的地質(zhì)條件。（超前地質(zhì)預(yù)報(bào)）②為判斷圍巖的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)。③根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠程度。

隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第24頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)⑵隧道觀察內(nèi)容：①開(kāi)挖工作面觀察應(yīng)在每次開(kāi)挖后進(jìn)行。主要觀察掌子面巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀，掌子面自穩(wěn)情況，涌水量大小、涌水位置等。觀察中發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化時(shí)，應(yīng)立即采取相應(yīng)處理措施；及時(shí)繪制開(kāi)挖工作面地質(zhì)素描圖（或數(shù)碼拍照），填寫(xiě)開(kāi)挖工作面地質(zhì)狀況記錄表和施工階段圍巖級(jí)別判定卡，并與勘察資料進(jìn)行對(duì)比。已施工地段觀察每天至少應(yīng)進(jìn)行一次，記錄噴射混凝土是否發(fā)生裂隙和剝離現(xiàn)象、錨桿的受力變形情況、鋼架是否壓曲變形和二次襯砌的工作狀態(tài)等。②洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開(kāi)裂、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(duì)地面建(構(gòu))筑物進(jìn)行觀察。隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第25頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)周邊位移量測(cè)

⑴周邊位移量測(cè)目的收斂量測(cè)是隧道施工監(jiān)控量測(cè)的重要項(xiàng)目。周邊位移是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化最直觀的反映，通過(guò)周邊位移量測(cè)可以達(dá)到以下目的：①判斷隧道空間的穩(wěn)定性；

②根據(jù)變位速度判斷圍巖穩(wěn)定程度和二次襯砌施作的合理時(shí)機(jī)；

③指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的施工。隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第26頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)

⑵周邊位移量測(cè)方法及要求

收斂量測(cè)的主要內(nèi)容包括儀器選擇、斷面間距、量測(cè)頻率、測(cè)線(xiàn)布置、量測(cè)點(diǎn)埋設(shè)時(shí)間等。

①收斂量測(cè)的間距與測(cè)點(diǎn)數(shù)量必測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面間距和每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量圍巖類(lèi)別斷面間距（m）V～VI5IV10III30～50注:Ⅱ級(jí)圍巖視具體情況確定間距。隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第27頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)②量測(cè)頻率：量測(cè)頻率可根據(jù)位移速度和量測(cè)斷面距開(kāi)挖面距離確定：

按位移速度位移速度（mm/d）量測(cè)頻率≥52次/d1～51次/d0.5～11次/2～3d0.2～0.51次/3d＜0.21次/7d

按距開(kāi)挖面距離(注：b為隧道開(kāi)挖寬度)量測(cè)斷面距開(kāi)挖面距離（m）量測(cè)頻率(0～1)b2次/d(1～2)b1次/d(2～5)b1次/2～3d＞5b1次/7d

由位移速度決定的監(jiān)控量測(cè)頻率和由距開(kāi)挖面的距離決定的監(jiān)控量測(cè)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(cè)頻率。當(dāng)前第28頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)③量測(cè)儀器目前隧道施工中常用的收斂計(jì)為機(jī)械式的收斂計(jì)和數(shù)顯式收斂計(jì)。

測(cè)試原理：測(cè)試中讀得初始數(shù)值X0；間隔時(shí)間t后，用同樣的方法可讀得t時(shí)刻的值Xt，則t時(shí)刻的周邊收斂值Ut即為的兩次讀數(shù)差。即

Ut＝L0－Lt＋Xt1－Xt0式中：L0——初讀數(shù)時(shí)所用尺孔刻度值；

Lt——t時(shí)刻時(shí)所用尺孔刻度值；

Xt1——t時(shí)刻時(shí)經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt1＝Xt＋εt

Xt0——初讀數(shù)時(shí)經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt0＝X0＋εto

Xt——t時(shí)刻量測(cè)時(shí)讀數(shù)值；

X0——初始時(shí)刻讀數(shù)值；

εt——溫度修正值；εt＝α（T0－T）L

α——鋼尺線(xiàn)膨脹系數(shù)；

T0——鑒定鋼尺的標(biāo)準(zhǔn)溫度，T0=20℃

T——每次量測(cè)時(shí)的平均氣溫；

L——鋼尺長(zhǎng)度。當(dāng)前第29頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)拱頂下沉量測(cè)⑴拱頂下沉量測(cè)目的確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性，判斷支護(hù)效果，指導(dǎo)施工工序，預(yù)防拱頂崩塌，保證施工質(zhì)量和安全。

⑵拱頂下沉量測(cè)儀器

精密水準(zhǔn)儀或全站儀

隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第30頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)（3）拱頂下沉量測(cè)原理第一次讀數(shù)后視點(diǎn)讀數(shù)為A1，前視讀數(shù)為B1；第二次后視點(diǎn)讀數(shù)為A2，前視讀數(shù)為B2。拱頂變位計(jì)算方法如下：⑴差值計(jì)算法：鋼尺和標(biāo)尺均正立（即讀數(shù)上小下大）。后視讀數(shù)差A(yù)=A2-A1前視讀數(shù)差B=B2-B1拱頂變位值C=B-AC>0拱頂上移；C<0拱頂下沉。⑵水準(zhǔn)計(jì)算法：通過(guò)計(jì)算前后兩次拱頂測(cè)點(diǎn)的高程差來(lái)求拱頂?shù)淖兾恢?。鋼尺讀數(shù)上小下大，標(biāo)尺讀數(shù)下小上大，標(biāo)尺基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高假定為K0。第一次拱頂標(biāo)高Kd1=K0+A1+B1第二次拱頂標(biāo)高Kd2=K0+A2+B2拱頂變位值C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1C>0拱頂上移；C<0拱頂下沉。當(dāng)前第31頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)

地表下沉量測(cè)目的：⑴淺埋段預(yù)測(cè)地表坡面的穩(wěn)定。⑵根據(jù)地表建筑物類(lèi)別，控制最大下沉量。設(shè)點(diǎn)：地表沉降測(cè)點(diǎn)橫向間距為2～5m。每個(gè)斷面設(shè)7～11個(gè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)范圍應(yīng)在隧道開(kāi)挖影響范圍以?xún)?nèi)。在隧道中線(xiàn)附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線(xiàn)兩側(cè)量測(cè)范圍不應(yīng)小于Ho+B（Ho為隧道埋深，B為隧道開(kāi)挖寬度），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。測(cè)點(diǎn)采用φ22螺紋鋼，深入坡體60～80cm，外露5cm，表面磨平后在表面打眼作標(biāo)記。地表下沉量測(cè)應(yīng)在開(kāi)挖工作面前方，隧道埋深及隧道開(kāi)挖高度之和處開(kāi)始，直到二次襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止時(shí)為止。地表下沉量測(cè)頻率應(yīng)與洞內(nèi)拱頂下沉和凈空變化的量測(cè)頻率相同。當(dāng)前第32頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)地表沉降與隧道埋深埋深重要性測(cè)量與否3B<H小不必要2B<H<3B一般最好量測(cè)B<H<2B重要必須量測(cè)H<B非常重要必須列為主要量測(cè)項(xiàng)目注：B為隧道直徑，H為隧道埋深。地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距5～10H≤B10～20B<H≤2B20～502.5B>H>2B縱向測(cè)點(diǎn)間距（m）埋深與開(kāi)挖寬度當(dāng)前第33頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)

地段開(kāi)挖方法一般地段特殊地段全斷面法一條水平測(cè)線(xiàn)—臺(tái)階法每臺(tái)階一條水平測(cè)線(xiàn)每臺(tái)階一條水平測(cè)線(xiàn)，兩條斜測(cè)線(xiàn)分部開(kāi)挖法每分部一條水平測(cè)線(xiàn)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(cè)線(xiàn)，兩條斜測(cè)線(xiàn)、其余分部一條水平測(cè)線(xiàn)凈空變化量測(cè)測(cè)線(xiàn)數(shù)

當(dāng)前第34頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)隧道內(nèi)必測(cè)項(xiàng)目監(jiān)控量測(cè)斷面間距30～50III10IV5V～VI斷面間距(m)圍巖級(jí)別當(dāng)前第35頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圖1洞頂?shù)乇硐鲁翜y(cè)點(diǎn)布置圖

當(dāng)前第36頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圖2-1全斷面開(kāi)挖隧道拱頂沉降及周邊收斂測(cè)點(diǎn)布置圖

當(dāng)前第37頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圖2-2上下臺(tái)階及三臺(tái)階法開(kāi)挖拱頂沉降及周邊收斂測(cè)點(diǎn)布置圖

當(dāng)前第38頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圖2-3CD、CRD法開(kāi)挖隧道拱頂沉降及周邊收斂測(cè)點(diǎn)布置圖

當(dāng)前第39頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圖2-4雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖隧道拱頂沉降及周邊收斂測(cè)點(diǎn)布置圖

當(dāng)前第40頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圖3拱部下沉、底部上鼓、填充面下沉測(cè)點(diǎn)布置圖

當(dāng)前第41頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圍巖內(nèi)部位移量測(cè)⑴隧道圍巖內(nèi)部位移量測(cè)的主要目的①了解隧道圍巖的徑向位移分布和松弛范圍。②判斷開(kāi)挖后圍巖的松動(dòng)區(qū)、強(qiáng)度下降區(qū)以及彈性區(qū)的范圍。③根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果優(yōu)化錨桿參數(shù)，指導(dǎo)施工。⑵量測(cè)儀器多點(diǎn)位移計(jì)隧道施工監(jiān)控量測(cè)選測(cè)項(xiàng)目當(dāng)前第42頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)錨桿軸力量測(cè)⑴量測(cè)目的①了解錨桿實(shí)際工作狀態(tài)及軸向力的大小。②結(jié)合位移量測(cè)，判斷圍巖發(fā)展趨勢(shì)，分析圍巖內(nèi)強(qiáng)度下降區(qū)的界限。③修正錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)，評(píng)價(jià)錨桿支護(hù)效果。⑵量測(cè)方法和儀器錨桿的軸向力測(cè)定，按其量測(cè)原理可分為電測(cè)式和機(jī)械式兩類(lèi)。其中電測(cè)式又可分為電阻應(yīng)變式和鋼弦式。電阻應(yīng)變式和機(jī)械式是通過(guò)量測(cè)錨桿不同深度處的應(yīng)變（或變形），然后按有關(guān)計(jì)算方法轉(zhuǎn)求應(yīng)力。鋼弦式則是通過(guò)測(cè)定不同深度處傳感器受力后的鋼弦振動(dòng)頻率變化，轉(zhuǎn)求應(yīng)力。當(dāng)前第43頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力量測(cè)隧道開(kāi)挖后，圍巖要向凈空方向變形，而支護(hù)結(jié)構(gòu)要阻止這種變形，這樣就會(huì)產(chǎn)生圍巖作用與支護(hù)結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力。圍巖壓力量測(cè)，通常情況下是指圍巖與支護(hù)或噴層與二次襯砌混凝土間的接觸壓力的測(cè)試。

⑴量測(cè)目的

了解圍巖壓力的量值及分布狀態(tài)；判斷圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性，分析二次襯砌的穩(wěn)定性和安全度。

⑵量測(cè)儀器與原理

接觸壓力量測(cè)儀器根據(jù)測(cè)試原理和測(cè)力計(jì)結(jié)構(gòu)不同分為液壓式測(cè)力計(jì)和電測(cè)式測(cè)力計(jì)，目前隧道中多用電測(cè)式。弦測(cè)法原理：在傳感器中有一根張緊的鋼弦，當(dāng)傳感器受外力作用時(shí)，弦的內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，隨著弦的內(nèi)應(yīng)力改變，自振頻率也相應(yīng)地發(fā)生變化，弦的張力越大，自振頻率越高，反之，自振頻率越低。當(dāng)前第44頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)鋼支撐應(yīng)力量測(cè)一般在Ⅵ、Ⅴ級(jí)圍巖中常采用型鋼支撐；Ⅳ級(jí)圍巖中常采用格柵支撐。通過(guò)對(duì)鋼支撐的應(yīng)力量測(cè)，可知鋼支撐的實(shí)際工作狀態(tài)，從鋼支撐的性能曲線(xiàn)上可以確定在此壓力作用下鋼支撐所具有的安全系數(shù)，視具體情況確定是否需要采用加固措施。⑴量測(cè)目的①了解鋼支撐應(yīng)力的大小，為鋼支撐選型與設(shè)計(jì)提供依據(jù)。②根據(jù)鋼支撐的受力狀態(tài)，判斷隧道空間和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。③了解鋼支撐的實(shí)際工作狀態(tài)，保證隧道施工安全。隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)當(dāng)前第45頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)⑵量測(cè)元件目前使用較普遍的型鋼支撐應(yīng)力量測(cè)多采用鋼弦式表面應(yīng)變計(jì)，格柵支撐應(yīng)力量測(cè)多采用鋼弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)。鋼弦式表面應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)圖

鋼弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)

當(dāng)前第46頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)混凝土應(yīng)力量測(cè)混凝土應(yīng)力量測(cè)包括噴射混凝土和二次襯砌模筑混凝土應(yīng)力量測(cè)。其目的是了解混凝土層的變形特性以及混凝土的應(yīng)力狀態(tài)；掌握噴層所受應(yīng)力的大小，判斷噴射混凝土層的穩(wěn)定狀況；判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用的可靠性以及安全程度；檢驗(yàn)二次襯砌設(shè)計(jì)的合理性。當(dāng)前第47頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)六、隧道施工量測(cè)數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用1、隧道施工監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理由于現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)所得的原始數(shù)據(jù)，不可避免具有一定的離散性，其中包含著測(cè)量誤差甚至測(cè)試錯(cuò)誤。

⑴數(shù)學(xué)處理的目的①將同一量測(cè)斷面的各種量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比、相互印證，以確認(rèn)量測(cè)結(jié)果的可靠性；②探求圍巖變形或支護(hù)系統(tǒng)的受力隨時(shí)間變化規(guī)律、空間分布規(guī)律，判定圍巖和支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。

⑵量測(cè)數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容（可用Excel軟件編制程序進(jìn)行）①繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)－時(shí)態(tài)曲線(xiàn)；②繪制位移速率、應(yīng)力速率、應(yīng)變速率隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)；③繪制接觸壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力在隧道橫斷面上分布圖。當(dāng)前第48頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)量測(cè)數(shù)據(jù)整理、分析與反饋應(yīng)符合下列要求：1.每次量測(cè)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并繪制量測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)曲線(xiàn)。2.選擇回歸曲線(xiàn)，對(duì)初期的時(shí)態(tài)曲線(xiàn)應(yīng)進(jìn)行回歸分析，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的最大值和變化速度。3.對(duì)支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.數(shù)據(jù)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況及時(shí)采取增加臨時(shí)支撐、加厚噴層、加密或加長(zhǎng)錨桿、增加鋼架等加固措施。并按公司有關(guān)規(guī)定程序報(bào)告。當(dāng)前第49頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)對(duì)隧道施工方法進(jìn)行調(diào)整，一般包括以下幾個(gè)方面：⑴采取穩(wěn)定開(kāi)挖工作面的措施；⑵斷面的早期閉合；⑶開(kāi)挖進(jìn)尺的改變；⑷開(kāi)挖分部尺寸的改變；⑸開(kāi)挖方法的變更；⑹支護(hù)結(jié)構(gòu)的變更；⑺增加輔助工法（超前支護(hù)、臨時(shí)支撐、注漿加固等）；當(dāng)前第50頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)

由于量測(cè)誤差所造成的離散性，按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)所繪制的位移等物理量隨時(shí)間或空間變化的散點(diǎn)圖上下波動(dòng)，很不規(guī)則，難以用來(lái)分析。因此，需要采用數(shù)學(xué)處理的方法，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行分析?；貧w分析是目前量測(cè)數(shù)據(jù)處理的主要方法，通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)回歸分析可以預(yù)測(cè)最終值和各階段的變化速率?；貧w分析使用的函數(shù)如下：對(duì)數(shù)函數(shù)指數(shù)函數(shù)雙曲函數(shù)分析方法見(jiàn)課件附件《回歸分析計(jì)算》。（指南上公式不對(duì)）當(dāng)前第51頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)當(dāng)前第52頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)2、隧道施工監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用從維護(hù)圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)系統(tǒng)的可靠性出發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員關(guān)心圍巖變形量的大小，是否侵入隧道設(shè)計(jì)斷面的限界，是否對(duì)施工人員的安全構(gòu)成威脅。以便及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)和進(jìn)行施工決策。

⑴初期支護(hù)階段圍巖穩(wěn)定性的判斷和施工管理①根據(jù)最大位移值進(jìn)行施工管理

a.當(dāng)量測(cè)位移U小于Uo/3，表明圍巖穩(wěn)定，可以正常施工。

b.當(dāng)量測(cè)位移U大于Uo/3并小于2Uo/3時(shí)，表明圍巖變形偏大，應(yīng)密切注意圍巖動(dòng)向?？刹扇∫欢ǖ募訌?qiáng)措施，如加密、加長(zhǎng)錨桿等措施。（

U-位移實(shí)測(cè)值；Uo-極限相對(duì)位移值。）

c.當(dāng)量測(cè)位移U大于2Uo/3時(shí)，表明圍巖變形很大，應(yīng)先停止掘進(jìn)，并采取特殊的加固措施，如超前支護(hù)、注漿加固等。

d.實(shí)測(cè)最大位移值或預(yù)測(cè)最大位移值不大于2Uo/3時(shí)，可認(rèn)為初期支護(hù)達(dá)到基本穩(wěn)定。當(dāng)前第53頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)

②根據(jù)位移速率進(jìn)行施工管理a.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形狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)。

b.當(dāng)位移速度在1～0.2mm/d之間時(shí)，表明圍巖處于緩慢變形階段。

c.當(dāng)位移速度小于0.2mm/d時(shí)，拱頂下沉速度小于0.15mm/d時(shí)，表明圍巖已達(dá)到基本穩(wěn)定。

在淺埋地段以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下，應(yīng)采用其他指標(biāo)判別。當(dāng)前第54頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)

③根據(jù)位移時(shí)態(tài)曲線(xiàn)進(jìn)行施工管理每次量測(cè)后應(yīng)及時(shí)整理數(shù)據(jù)，繪制時(shí)態(tài)曲線(xiàn)。

a.當(dāng)位移速率很快變小，時(shí)態(tài)曲線(xiàn)很快平緩，表明圍巖穩(wěn)定性好，可適當(dāng)減弱支護(hù)。

b.當(dāng)位移速率逐漸變小，即d2u/dt2＜0，時(shí)態(tài)曲線(xiàn)趨于平緩，表明圍巖變形趨于穩(wěn)定，可正常施工。

c.當(dāng)位移速率不變，即d2u/dt2=0，時(shí)態(tài)曲線(xiàn)直線(xiàn)上升，表明圍巖變形急劇增長(zhǎng)，無(wú)穩(wěn)定趨勢(shì)，應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)暫停掘進(jìn)。

d.當(dāng)位移速率逐步增大，即d2u/dt2＞0，時(shí)態(tài)曲線(xiàn)出現(xiàn)反彎點(diǎn)，表明圍巖已處于不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)停止掘進(jìn)，采取加固措施。當(dāng)前第55頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)⑵隧道施工監(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、爆破振動(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?chē)?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)位移可參照下表選用。

圍巖級(jí)別隧道埋深h(m)h≤5050<h≤300300<h≤500拱腳水平相對(duì)凈空變化(%)Ⅱ——0.20~0.60Ⅲ0.10~0.500.40~0.700.60~1.50Ⅳ0.20~0.700.50~2.602.40~3.50V0.30~1.000.80~3.50

3.00~5.00拱頂相對(duì)下沉(%)Ⅱ—0.01~0.050.04~0.08Ⅲ0.01~0.040.03~0.110.10~0.25Ⅳ0.03~0.070.06~0.150.10~0.60V0.06~0.120.10~0.600.50~1.20跨度B≤7m隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移當(dāng)前第56頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)圍巖級(jí)別隧道埋深h(m)h≤5050<h≤300300<h≤500拱腳水平相對(duì)凈空變化(%)Ⅱ—0.0l~0.030.01~0.08Ⅲ0.03~0.100.08~0.400.30~0.60Ⅳ0.10~0.300.20~0.800.70~1.20V0.20~0.500.40~2.001.80~3.00拱頂相對(duì)下沉(%)Ⅱ—0.03~0.060.05~0.12Ⅲ0.03~0.060.04~0.150.12~0.30Ⅳ0.06~0.100.08~0.400.30~0.80

V0.08~0.160.14~1.100.80~1.40跨度7m＜B≤12m隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移注：1.本表適用于復(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。表列數(shù)值可在施工中通過(guò)實(shí)測(cè)資料積累作適當(dāng)修正。

2.拱腳水平相對(duì)凈空變化指兩拱腳測(cè)點(diǎn)間凈空水平變化值與其距離之比，拱頂相對(duì)下沉指拱頂下沉變化值與原拱頂至隧底高度之比。

3.墻腰水平相對(duì)凈空變化極限值可按拱腳水平相對(duì)凈空變化極限值乘以后采用。當(dāng)前第57頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)位移控制基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)測(cè)點(diǎn)距開(kāi)挖面的距離，由初期支護(hù)極限相對(duì)位移按下表要求確定。類(lèi)別距開(kāi)挖面1B(U1B)距開(kāi)挖面2B(U2B)距開(kāi)挖面較遠(yuǎn)允許值65%Uo90%Uo100%Uo注:B為隧道開(kāi)挖寬度，U。為極限相對(duì)位移值。根據(jù)位移控制基準(zhǔn)，可按下表分為三個(gè)管理等級(jí)。對(duì)于跨度大于12米的鐵路隧道，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的位移判斷標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前第58頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期二\11點(diǎn)（4）隧道二次襯砌的施作條件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)預(yù)計(jì)總位移量的80%~90%。③周邊位移收斂速率小于0.1~