高速公路明挖箱型隧道監(jiān)測技術(shù)規(guī)程

1高速公路明挖箱型隧道監(jiān)測技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了高速公路明挖箱型隧道監(jiān)測的術(shù)語和定義、基本規(guī)定、變形監(jiān)測、襯砌應(yīng)力監(jiān)測、土壓力監(jiān)測及水壓力監(jiān)測。本文件適用于高速公路明挖箱型隧道主體結(jié)構(gòu)監(jiān)測，其他等級公路箱型隧道主體結(jié)構(gòu)監(jiān)測可參照此規(guī)程執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JJG100全站型電子速測儀JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)JTG/T3660公路隧道施工技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1明挖箱型隧道open-cutboxtunnel采用明挖法施工且截面型式為箱型的高速公路隧道。3.2箱型隧道主體結(jié)構(gòu)mainstructureofopen-cutboxtunnel由頂板，底板及側(cè)板組成的箱型隧道襯砌主體結(jié)構(gòu)。3.3主體結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級designsafetygradeofmainstructure由設(shè)計文件確定的箱型隧道襯砌主體結(jié)構(gòu)安全等級。3.4結(jié)構(gòu)差異沉降differentialsettlementofstructure隧道主體結(jié)構(gòu)間的不均勻沉降。4基本規(guī)定4.1監(jiān)測項目高速公路明挖箱型隧道主體結(jié)構(gòu)監(jiān)測包括以下內(nèi)容：變形監(jiān)測、襯砌應(yīng)力監(jiān)測、土壓力監(jiān)測及水壓力監(jiān)測，監(jiān)測項目可按表1進(jìn)行選擇。表1高速公路明挖箱型隧道主體結(jié)構(gòu)監(jiān)測項目表2★★★★★◆★◆△★◆△4.2監(jiān)測方案4.2.1隧道施工前，應(yīng)由建設(shè)方委托具備相應(yīng)能力的第三方實(shí)施現(xiàn)場監(jiān)測。監(jiān)測單位應(yīng)編制監(jiān)測方案，監(jiān)測方案應(yīng)經(jīng)建設(shè)方及設(shè)計方等認(rèn)可后方可實(shí)施。監(jiān)測方案應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)工程概況；b)場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及隧道周邊環(huán)境狀況；c)監(jiān)測目的；d)編制依據(jù)；e)監(jiān)測范圍、對象及項目；f)監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)要求及測點(diǎn)布置圖；g)監(jiān)測方法；h)主要儀器設(shè)備；i)監(jiān)測期和監(jiān)測頻率；j)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、分析與信息反饋；k)監(jiān)測預(yù)警、異常及危險情況下的監(jiān)測措施；l)質(zhì)量管理、監(jiān)測作業(yè)安全及其他管理制度。4.2.2下列隧道監(jiān)測方案應(yīng)進(jìn)行專項論證：a)鄰近重要建筑物、設(shè)施、管線等破壞后果很嚴(yán)重的隧道工程；b)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道工程；c)其他需要論證的隧道工程。4.2.3監(jiān)測單位應(yīng)按監(jiān)測方案實(shí)施監(jiān)測。當(dāng)隧道工程設(shè)計或施工有重大變更時，監(jiān)測單位應(yīng)與建設(shè)方及相關(guān)單位研究并及時調(diào)整監(jiān)測方案。4.2.4當(dāng)符合下列規(guī)定時，宜實(shí)施自動化監(jiān)測：a)需進(jìn)行高頻次或連續(xù)實(shí)時觀測的監(jiān)測項目；b)環(huán)境條件不允許或人工方式無法觀測的監(jiān)測項目。4.2.5實(shí)施自動化監(jiān)測的隧道工程，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：a)自動化監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)包括監(jiān)測儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)及實(shí)時發(fā)布系統(tǒng)等；b)自動監(jiān)測儀器設(shè)備精度和量程應(yīng)滿足工程要求；c)自動化監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能進(jìn)行數(shù)據(jù)異常情況下的自動預(yù)警或故障顯示。4.2.6監(jiān)測斷面間距及測點(diǎn)數(shù)量應(yīng)根據(jù)隧道埋深、地質(zhì)情況、斷面大小、支護(hù)形式等確定。4.2.7監(jiān)測期間，監(jiān)測單位應(yīng)做好監(jiān)測設(shè)施的保護(hù)，建設(shè)方及相關(guān)單位應(yīng)協(xié)助監(jiān)測單位保護(hù)監(jiān)測設(shè)施。4.3監(jiān)測數(shù)據(jù)處理4.3.1監(jiān)測單位應(yīng)及時處理、分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測結(jié)果和評價及時向建設(shè)方及相關(guān)單位進(jìn)行反饋。4.3.2監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到監(jiān)測預(yù)警值時應(yīng)立即預(yù)警，通知有關(guān)各方及時分析原因并采取相應(yīng)措施。34.4監(jiān)測報告監(jiān)測結(jié)束階段，監(jiān)測單位應(yīng)向建設(shè)方及相關(guān)單位提供監(jiān)測總結(jié)報告，并將下列資料組卷歸檔：a)監(jiān)測方案；b)階段性監(jiān)測報告；c)監(jiān)測總結(jié)報告。5變形監(jiān)測5.1一般規(guī)定5.1.1變形監(jiān)測包括箱型隧道頂板下沉、底板上鼓、洞周收斂及結(jié)構(gòu)差異沉降監(jiān)測。5.1.2測點(diǎn)埋設(shè)時間宜根據(jù)實(shí)際需要確定，測點(diǎn)應(yīng)牢固、可靠、易于識別并應(yīng)能真實(shí)地反映隧道動態(tài)變化信息。5.1.3頂板下沉、底板上鼓及洞周收斂宜布置在相同里程斷面。5.2監(jiān)測設(shè)備及要求5.2.1全站儀應(yīng)符合JJG100的規(guī)定，角度測量精度不應(yīng)低于1″。5.2.2斷面儀測距精度不應(yīng)低于±1mm，測角精度不應(yīng)低于0.1°。5.2.3激光測距儀測距精度不應(yīng)低于±1.5mm。5.2.4壓差式靜力水準(zhǔn)儀分辨率不應(yīng)低于0.02mm，精度不應(yīng)低于±0.2%F.S。5.3測點(diǎn)布置5.3.1頂板下沉、底板上鼓每個監(jiān)測斷面應(yīng)各布置1～3個測點(diǎn)，頂板下沉與底板上鼓測點(diǎn)可對應(yīng)設(shè)置，洞周收斂測點(diǎn)每個監(jiān)測斷面布置不應(yīng)少于1對測點(diǎn)，具體布置示意圖見附錄A。5.3.2結(jié)構(gòu)差異沉降監(jiān)測測點(diǎn)宜布置在襯砌接頭兩側(cè)各1m～2m處，測點(diǎn)布置示意圖見附錄A。5.3.3高水壓、偏壓、膨脹巖土等地段宜加密布置測點(diǎn)。5.4監(jiān)測頻率監(jiān)測頻率不應(yīng)低于下表規(guī)定。表2變形監(jiān)測頻率5.5監(jiān)測方法5.5.1頂板下沉、底板上鼓及洞周收斂5.5.1.1全站儀法采用全站儀監(jiān)測時，應(yīng)符合下列規(guī)定：4a)采用膜片式反射器作為監(jiān)測點(diǎn)靶標(biāo)，用直徑22mm、長約400mm鋼筋制作成預(yù)埋件，外露端焊接50mm×50mm鋼板，靶標(biāo)粘附在鋼板上；b)埋設(shè)監(jiān)測點(diǎn)時，在隧道襯砌表面鉆孔，將帶有膜片式反射器的監(jiān)測點(diǎn)錨固在鉆孔中，將膜片式反射器面向全站儀設(shè)站一側(cè)，盡量使預(yù)埋件與周邊輪廓線垂直；c)監(jiān)測基點(diǎn)設(shè)置時，埋設(shè)點(diǎn)應(yīng)確保在監(jiān)測期間不沉降、不位移、不變形、不被破壞，并應(yīng)進(jìn)場進(jìn)行校核。當(dāng)監(jiān)測基點(diǎn)距離監(jiān)測斷面較遠(yuǎn)、作為后視點(diǎn)通視困難時，可將后視點(diǎn)布置在穩(wěn)定的襯砌周邊，作為臨時基點(diǎn)，并確保后視點(diǎn)與全站儀站點(diǎn)、全站儀站點(diǎn)與測點(diǎn)通視；d)監(jiān)測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種，通過全站儀讀取各靶標(biāo)坐標(biāo)及三維坐標(biāo)計算，可求得頂板下沉、底板上鼓及洞周收斂變化量。5.5.1.2斷面儀法采用全站儀監(jiān)測時，應(yīng)符合下列規(guī)定：a)在監(jiān)測斷面隧道襯砌底板位置選取測點(diǎn)架設(shè)斷面儀，按照J(rèn)TGF80/1的規(guī)定對監(jiān)測斷面進(jìn)行輪廓檢測；b)對比不同時間段同一監(jiān)測斷面的輪廓線，可求得頂板下沉、底板上鼓及洞周收斂變化量。5.5.1.3激光測距儀法采用激光測距儀監(jiān)測時，應(yīng)符合下列規(guī)定：a)在隧道襯砌頂板或底板布置水平板，側(cè)板監(jiān)測點(diǎn)拱腰處位置布置2～3個激光測距儀傳感器；b)通過激光測距儀測定傳感器安裝位置與各平板的距離，可求得頂板下沉、底板上鼓及洞周收斂變化量。5.5.2結(jié)構(gòu)差異沉降采用壓差式靜力水準(zhǔn)儀監(jiān)測時，應(yīng)符合下列規(guī)定：a)安裝靜力水準(zhǔn)儀及儲液罐，靜力水準(zhǔn)儀儲液罐支架位置應(yīng)保證儲液罐的出水口高于引壓口的位置，水箱液面與靜力水準(zhǔn)儀引壓口高度差不應(yīng)超過靜力水準(zhǔn)儀量程；b)按要求安裝水路、氣路及線纜并進(jìn)行調(diào)試。5.6監(jiān)測預(yù)警隧道主體結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測預(yù)警值應(yīng)根據(jù)設(shè)計安全等級、工程地質(zhì)條件、設(shè)計計算結(jié)果等因素確定。6襯砌應(yīng)力監(jiān)測6.1監(jiān)測設(shè)備及要求混凝土應(yīng)變計精度不應(yīng)低于±0.1%F.S。6.2測點(diǎn)布置每個監(jiān)測斷面測點(diǎn)應(yīng)布置在應(yīng)力集中部位，其中頂板、底板及外側(cè)側(cè)板位置布置各不應(yīng)少于1個測區(qū)，每個測區(qū)應(yīng)在襯砌內(nèi)外側(cè)布置2個混凝土應(yīng)變計測點(diǎn)，具體布置示意圖見附錄A。6.3監(jiān)測頻率監(jiān)測頻率不應(yīng)低于下表規(guī)定。5表3襯砌應(yīng)力監(jiān)測頻率6.4監(jiān)測方法采用混凝土應(yīng)變計監(jiān)測時，應(yīng)符合下列規(guī)定：a)混凝土應(yīng)變計應(yīng)平行于襯砌主筋安裝在指定位置，并用電工膠帶將其固定，安裝時應(yīng)保證混凝土應(yīng)變計橫向及軸向不受力；b)從安裝處把混凝土應(yīng)變計電纜引至安全監(jiān)測處，并做好電纜保護(hù)工作，便于后續(xù)監(jiān)測；c)混凝土應(yīng)變計應(yīng)對稱布置在襯砌內(nèi)外兩側(cè)；d)混凝土應(yīng)變計應(yīng)在襯砌混凝土澆筑前埋設(shè)，并宜在混凝土降至常溫狀態(tài)后測得初讀數(shù)。6.5監(jiān)測預(yù)警6.5.1應(yīng)繪制襯砌應(yīng)力-時間曲線圖，預(yù)測隧道主體結(jié)構(gòu)后期應(yīng)力值，判定其安全狀態(tài)。6.5.2當(dāng)隧道主體結(jié)構(gòu)承受的應(yīng)力實(shí)測值與設(shè)計值之比大于或等于0.8時，應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。7土壓力監(jiān)測7.1監(jiān)測設(shè)備及要求土壓力計精度不應(yīng)大于0.5%F.S。7.2測點(diǎn)布置每個監(jiān)測斷面測點(diǎn)應(yīng)布置在土壓力變化部位，其中底板及外側(cè)側(cè)板位置布置各不應(yīng)少于1個測點(diǎn)，具體布置示意圖見附錄A。7.3監(jiān)測頻率監(jiān)測頻率應(yīng)符合6.3相關(guān)規(guī)定。7.4監(jiān)測方法采用土壓力計監(jiān)測時，應(yīng)符合下列規(guī)定：a)將土壓力計固定在襯砌背后結(jié)構(gòu)物上，受壓面朝向待測量的壁界面；b)從安裝處把土壓力計電纜引至安全監(jiān)測處，并做好電纜保護(hù)工作，便于后續(xù)監(jiān)測；c)土壓力計應(yīng)與接觸面緊密接觸；d)土壓力計應(yīng)在襯砌混凝土澆筑前埋設(shè)，并宜在澆筑后及時測得初始讀數(shù)。7.5監(jiān)測預(yù)警7.5.1應(yīng)及時處理監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制接觸土壓力-時間曲線散點(diǎn)圖，預(yù)測隧道主體結(jié)構(gòu)所承受的土壓力值，根據(jù)設(shè)計壓力值判定其安全狀態(tài)。7.5.2當(dāng)隧道主體結(jié)構(gòu)承受的土壓力實(shí)測值與允許值之比大于或等于0.6時，應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。68水壓力監(jiān)測8.1監(jiān)測設(shè)備及要求孔隙水壓力計精度不應(yīng)大于0.1%F.S。8.2測點(diǎn)布置8.2.1每個監(jiān)測斷面測點(diǎn)應(yīng)布置在水壓力變化部位，其中底板位置布置不應(yīng)少于1個監(jiān)測孔。8.2.2垂直方向測點(diǎn)應(yīng)根據(jù)應(yīng)力分布特點(diǎn)和地層結(jié)構(gòu)布置。8.2.3多個測點(diǎn)的測點(diǎn)間距宜為2m～5m，具體布置示意圖見附錄A。8.3監(jiān)測頻率監(jiān)測頻率應(yīng)符合6.3相關(guān)規(guī)定。8.4監(jiān)測方法采用孔隙水壓力計監(jiān)測時，應(yīng)符合JTG/T3660相關(guān)規(guī)定。8.5監(jiān)測預(yù)警8.5.1應(yīng)及時處理分析孔隙水壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制水壓力隨時間變化的曲線圖，預(yù)測作用在隧道主體結(jié)構(gòu)上的最大孔隙水壓力，判定其安全狀態(tài)。8.5.2當(dāng)隧道主體結(jié)構(gòu)承受的土壓力實(shí)測值與設(shè)計值之比大于或等于0.6時，應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。監(jiān)測測點(diǎn)布置示意圖A.1頂板下沉、底板上鼓、洞周收斂監(jiān)測測點(diǎn)布置示意圖注：b:隧道寬度；h:隧道高度。