fhecsd10隧道現場監(jiān)控量測工藝標準

1、 隧道現場監(jiān)控量測工藝標準FHEC-SD-10-2007適用范圍適用于采納復合式襯砌的隧道?，F場監(jiān)控量測是施工的重要組成部分。為了掌握圍巖在開挖過程中的動態(tài)和支護體系的穩(wěn)定狀態(tài)進行預測并據此確定相應的施工措施，以確保圍巖結構的穩(wěn)定。要緊應用標準和規(guī)范中華人民共和國行業(yè)標準公路隧道施工技術規(guī)范（JTJ 042-94）。中華人民共和國行業(yè)標準公路隧道設計規(guī)范（JTG D70-2004）。中華人民共和國行業(yè)標準鐵路隧道施工規(guī)范（TB 10204-2002）。施工預備31 依照隧道的圍巖條件，支護類型和參數，施工方法以及所確定的量測目的，編制量測打算。量測打算的內容應包括：現場量測的要緊手段，量測儀表

2、和工具及其選用，量測項目及方法的確定；施測部位和測點布置人員組織；測試方案和實施打算的測定；量測數據處理與應用，量測治理等。監(jiān)控量測應符合設計要求。隧道現場量測項目及量測方法現表所列。隧道現場監(jiān)控量測項目及量測方法序號項目名稱方法及工具布置量測間隔時刻1 15d16d 1個月1 3個月大于3個月1 地質和支護狀況觀看 巖性，結構面產狀及支護裂縫等觀看或描述，地質羅盤等 開挖及初期支護后進行每次爆破后進行2 周邊位移 各種類型收斂計 每1050m一個斷面，每斷面23對測點12次/天1次/2天12次/周13 次/月3 拱頂下沉 水平儀，水準尺，鋼尺或測桿 每1050m一個斷面12次/天1次/2天1

3、2次/周13次/月4 地表下沉 水平儀，水準尺 每550m一個斷面，每個斷面至少7個測點 開挖面距量測斷面前后 2B時，12天每次； 開挖面距量測斷面前后5B時，1次/2開； 開挖面距量測斷面前后5B時，1次/周；5 地表水平位移 經緯儀，測距儀，全站儀，位移計等依照地形地貌和地表（構）筑物的分布情況確定同地表下沉要求6 鋼支撐內力及外力 支柱壓力計或其他測力計 每代表性地段12個斷面，每斷面鋼支掌內力37個測點，或外力1對測力計12次/天1次/2天12次/周13次/月7 圍巖體內位移（洞內設點） 洞內鉆孔中安設單點，多點桿式或鋼絲式位移計 每代表地段12個斷面，每斷面37個鉆孔12次/天1次

4、/2天12次/周13次/月8 圍巖體內位移（地表設點） 地面鉆孔中安設各類位移計每代表性地段12個斷面，每斷面35個測點同地表下沉要求9 圍巖壓力 各種類型巖土壓力盒 每代表地段12個斷面，每斷面37個測點12次/天1次/2天12次/周13次/月10 兩層支護間壓力 壓力盒 每代表地段12個斷面，每斷面37個測點12次/天1次/2天12次/周13次/月11 錨桿或錨索內力 各類電測錨桿，錨桿測力計 每代表地段12個斷面，每斷面37錨桿（素），每根錨桿24測點12次/天1次/2天12次/周13次/月12 支護，襯砌內應力，表面應力及裂縫量測 各類混凝土內應變計，應力計，測縫計及表面應力解除法 每

5、代表地段12個斷面，每斷面37個測點12次/天1次/2天12次/周13次/月13圍巖彈性波測試 各種聲波儀及配套探頭 在有代表性能地段設置14 爆破振動 測振及配套傳感器 隨爆破進行注：上表中1，2，3，11項為必測項目，其余為選測項目。312 對專職量測人員進行技術培訓，要求量測人員持證上崗，確?，F場量測，數據處理等工作的順利進行。313 檢查儀表設備是否完好，如發(fā)覺問題及時修理或更換。 32機具預備321 單點或多點錨頭和傳遞桿，配以機械式百分表或電測位移計（如滑陰式，電感式，差動變壓器式等形式的位移計）322 單點或多點錨頭和傳達室遞鋼絲，配以機械式百分表，撓度計或電測位移計。323 各

6、種類型的收斂計，應考慮到既簡易可靠，又具有規(guī)定的精度，便于撐握使用和具有長期穩(wěn)定的性能，324 周密水準儀，周密水準尺和掛鉤式鋼尺。325 地質羅盤和地質錘等。33財料預備埋設測點所用的鋼釬或22mm螺紋鋼，帶孔鋼板，水泥錨固劑等。34 作業(yè)條件341量測前應依照圍巖條件，隧道工程規(guī)模，覆蓋層厚度，支護類型和施工方法等選擇測試項目。342 做好對量測人員的技術，安全交底工作。343 確保各類儀器儀表在使用有效期內，保持良好的使用狀態(tài)。4施工操作工藝4，1 工藝流程圖開挖開挖記錄，照片或攝像開挖面巖性的觀看安裝觀測預埋件初期支護噴混凝土初讀數初期支護狀況觀看拱部下沉和周邊位移按設計頻率量測加強初

7、期支護施作二次襯砌變形曲線出現反常圍巖變形趨于穩(wěn)定數據整理和分析處理隧道現場監(jiān)控量測工藝流程圖42 操作步驟及方法421 開挖依照設計文件及地質超前預報成果，選擇合理的開挖方式及開挖方法。監(jiān)控量測內容和方法，埋設適宜的量測元件，為觀測圍巖變化和支護情況。422開挖面巖性的觀看開挖后應及時進行開挖面巖性的觀看，特不是在軟弱圍巖條件下，開挖后應立即進行開挖面的地質調查，并繪出地質素描圖，必要時進行拍照或錄像。若遇專門不穩(wěn)定情況時，應派專人進行不間斷地觀看。觀看的要緊方面包括：節(jié)理裂隙發(fā)育程序及其產狀；開挖工作面的穩(wěn)定狀態(tài)，頂板有無坍塌；涌水的位置，涌水量，水壓等；底板是否有隆起現象。地質素描應詳細

8、準確，如實反映情況，一般除前述內觀看內容外，還應包括以下內容的描述：代表性測試斷面的形狀，位置，尺寸及編號。巖石名稱，結構與顏色。層理，片理，節(jié)理裂隙，斷層等各種軟弱面的產狀，寬度，延伸情況，連續(xù)性，間距等。巖脈穿插情況及其與圍巖接觸關系，軟硬程度及破裂程度。巖石風化程度，特點與抗風化能力。地下水的類型，出露位置，水量支護參數及循環(huán)時刻。施工開挖方式方法，錨噴支護參數及循環(huán)時刻。圍巖內鼓，彎折，變形巖爆，掉塊，坍塌的位置，規(guī)模，數量和分布情況，圍巖的自穩(wěn)時刻等。溶洞等專門地質條件描述。噴層開裂，起鼓，剝落情況描述。4.2.3初期支護噴泉混凝土按設計要求進行初期支護，假如地質情況與設計資料不相符

9、，應及時提出變更，按變更后的設計時行初期支護。4.2.4 初期支護狀況觀看初期支護完成后，對初期支護的狀況進行觀看，內容包括：有無錨桿被拉斷或墊板脫離圍巖現象；噴混凝土有無裂隙和剝離或剪破壞；鋼拱架有無被壓變形情況；錨桿注漿和噴射混凝土施工質量是否符合規(guī)定的要求。洞釘觀看包括對洞口地表情況，地表沉陷，邊坡及仰坡的穩(wěn)定以及地表水滲透等的觀看。425 安裝量測預埋件1）量測部位布置安設量測部位包括測試試驗段，測試斷面，測試線等的布設。測試試驗段布置測試試驗段通常只在重要的，特長的和大斷面隧道中設置，或者在有必要進一步檢驗支護參數和施工穩(wěn)定性的隧道設置。測試試驗段是專為設計和科研目的而開發(fā)的隧道試驗

10、段，或在有條件的重點隧道工程中，采納各種先進儀器測試多種量測項目及監(jiān)控多頂內容（任務）時，才有必要考慮布設試驗段。測試斷面布置一般均沿隧道縱向間隔布設。依照各量測項目的要求，測試斷面的間距按以下三種情況設置：隧道洞頂地表下沉量與埋深關系專門大，其測試斷面間距可參照下表所列。地表下沉量測的測點縱向間距表埋深h與隧道開挖寬度B2BhBh2BH2B測點間距2050m1020m510m拱頂下沉，周邊位移量測，測點一般應布設在同一斷面，其測試斷面間距見下表：凈空位移，拱頂下沉的測點間距（單位：m） 條件圍巖洞口附近埋深小于2B施工進展200m前施工進展200m后硬巖地層（斷層破裂帶除外）10102030

11、軟巖地層（不產生專門大塑性地壓）10102030軟巖地層（產生專門大塑性地壓）10102030土，砂1010102020注：B為隧道開挖寬度其它量測項目，一般都可布設在代表性測試斷面上，1050m設一個斷面。凡是地質條件差或是重要工程，應從密布點?？拥乐苓呂灰屏繙y線布置隧道開挖坑道周邊相對位移的量測線的布置方法和要求，參照下圖，拱頂下沉量測的測點，一般可與周邊位移測點共用。凈空變形量測幫拱頂下沉量和拱頂下沉量測的測線布置示例a)1條水平測線示例；b)2條水平測線示例；c)3條水平測線示例；d)6條測線示例；1-起拱線，2-施工基面 地段開挖方法一般地段專門地段洞口附近埋深小于2B有膨脹壓力或偏

12、壓選測項目量測位置全段面開挖1條水平測線3條或6條3條或6條短臺階開挖2條水平測線4條或6條4條或6條4條或6條4條或6條多臺階開挖每臺階1米水平測線每1臺階3條每1臺階3條每1臺階3條每1臺階3條周邊位移測線數2）量測孔與測點布置安設測點應距開挖面2m的范圍內盡快安設，并應保證爆破后24h內或下一次爆破前測讀初次讀數。圍巖內位移測孔布置圍巖內部相對位移的量測孔，一般與周邊位移量測線相應布置，布置方法如下圖所示注：一圍巖內位移及錨桿軸力量測；襯砌應力量測上圖選測頂目的量測儀器布置示例a)3個測點時；b)5個測點時；c)7個測點時；(2)聲波量測孔布置聲波量測孔布置在有代表性的部位，應考慮圍巖層

13、理，節(jié)理的方向與聲波測試孔方向的關系，可采納單孔，雙孔兩種測試方法；或在同一部位，呈直角相交布置3個測試孔，以便充分掌握圍巖結構對聲波測試結果的阻礙。地表和地中沉降測點布置地表和地中沉降測點，要緊應布置在坑道中軸線上方的地表或地中（指鉆孔中），在主點橫上也應布置必要數量的測點。在沉降區(qū)以外還應設置測點作為參照及協(xié)同分析和應用。軸力量測錨桿布置 如上圖所示軸力量測錨桿在斷面上的布置位置，要依照隧道工程設計的支護錨桿位置來確定，一般可參照圍巖內位移測孔布置。內應力與接觸應力測點布置初期支護及二次襯砌的內應力及其與圍巖的接觸應力量測的測點的布置，一般應力量測應在有代表性部位，如拱頂，拱腰，拱腳（墻頂

14、），邊墻腰，墻腳等布置測點，并應考慮與錨桿應力量測量作對應布置。在有偏壓，底鼓等專門情況下，則應視具體情形調整測點位置和數量。426現場量測依照量測打算，按設計圖和施工規(guī)范的要求進行各項現場量測。拱頂下沉或地表下沉由已知高程的水準點（通常借用隧道高程操縱點），使用周密水準儀測出拱頂或淺埋隧道上方地表各測點的下沉量及其隨時刻的變化情況。淺埋隧道洞頂地表下沉量測，應在隧道尚未開挖前就開始進行，借以獲得開挖過程中的全部位移曲線。拱頂下沉量測點，一般布置在拱跨中處和兩側拱腰，每斷面3個測點，當受通風管或其他障礙時，可適當移動位置。周邊位移斷面里程與量測拱頂下沉斷面一致，量測斷面與隧道軸線垂直。采納收斂

15、儀量測時，將帶有銷孔或圓球測頭的長度為2030cm的鋼筋錨固于巖壁內，錨固方向同早強水泥砂漿錨桿，測出測頭的位移即可代表巖壁表面該測點的位移。錨桿內力采納與設計錨桿強度相等，且剛度差不多相等的各式鋼筋計（多采納電測式）來量測錨桿的應力一應變值。測試過程中應注意調校，應做好檢測記錄，并及時整理。427 數據整理和分析處理現場量測后，應及時對現場量測數據繪制時態(tài)曲線（或散點圖）和空間關系曲線。當位移時刻曲線趨于平緩時，應進行數據處理或回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。當位移時刻曲線出現反彎點時，則表明圍巖和支護己呈不穩(wěn)定狀態(tài)，現在應緊密監(jiān)視圍巖動態(tài)，并加強支護，必要時暫停開挖。周邊位移的

16、分析處理依照記錄繪制位移u與時刻t的關系曲線，依照曲線圖評價圍巖穩(wěn)定性和確定二次襯砌施作時刻。圍巖位移與松動區(qū)段的分析處理繪制孔內各測點（11，12）位移u與時刻t，不同時刻（t1,t2）位移u與深度（測點位置1）的關系曲線圖。依照圖形大致能確定圍巖的松動范圍。當圍巖松動區(qū)半徑超過同意位移值時，圍巖就可能出現松動破壞，現在必須加強支護或改變施工方法，以減少松動區(qū)范圍。錨桿軸力量測的分析處理依照測試錨桿測得的反變，按下列公式求得錨桿的軸力：式中：N錨桿軸向力； 錨桿直徑（mm）; E錨桿的彈性模量； 1，2測試部位對稱的一組應變片量得的兩個應變值 依照描桿極限抗拉強度與錨桿應力的比值K（安全系數

17、）做出推斷。當K大于等于1時，符合要求，當K小于1時，應考慮改用高強鋼材加工的錨桿或增加錨桿數量或加粗直徑。圍巖壓力量測的分析處理由量測數據所得圍巖壓力分布曲線，可知圍巖壓力的大小及分布狀況。當圍巖壓力專門大同時變形量出專門大時，應加強支護，限制圍巖變形和操縱圍巖壓力的增長；當圍巖壓力較大，但變形量并不專門大時，表明支護時機和支護的封底時刻可能過早或支護尺寸及剛度太大，這時應作適當調整，修正支護設計參數；當圍巖壓力專門小，但其變形量卻專門大時，圍巖將會失去穩(wěn)定，現在應立即停止開挖，加強圍巖支護和采取輔助施工措施進行加固處理。噴層應力量測的分析處理繪制噴層應力（指切向應力，徑向應力一般較?。┡c時

18、刻的關系曲線圖，若噴層應力太大，或出現明顯裂損或剝落，起鼓等現象時，一般應適當增加初始噴層厚度，若噴層厚度己較厚時，仍然出現上述現象時，則不一定再增加噴層厚度，而應增強錨桿（加長，加粗等），改變封底時刻，調整施工措施，再接著加強量測。淺埋隧道地表下沉量測的分析處理若量測結果表明地表下沉量較大，或出現增加的趨勢，則應采取加強支護和調整施工措施，可考慮適當增加噴混凝土，增設錨桿，加掛鋼筋網，加鋼支撐，超前支護，縮短開挖循環(huán)進尺，提早封閉仰供或預注槳加固圍巖等。聲波測試的分析處理通過繪制各測孔巖波速度與孔深的關系曲線圖，確定圍巖松動區(qū)的范圍。量測數據分析時，應與圍巖內位移量測數據分析結果調整施工措施。質量標準501 隧道周壁任意點的實測相對位移值或用回歸分析推算的總相對位移值均應小于表5。0。1所列的數值。當位移速率無明顯下降，而現在實測位移值己接近該表所列數值或者噴層表面出現明顯裂縫時，應立即采取補強措施，并調整原支護設計參數或開挖方法。隧道周邊同意相對位移值（%） 覆蓋層厚度（m） 圍巖等級5050300300II0.100.300.200.500.401.200.150.500.401.200.802.000.200.800.601.601.003.00注:相對位移是指實測位移與兩測點間距離之比?；蚬绊斘灰茖崪y值與隧道寬度之比；脆性圍