监控量测设计

监控量测设计

一. 采用喷锚构筑法修建隧道,应将现场监控量测项目列入设计文件.作为施工工序中不可缺

少的内容,它不仅监测各施工阶段围岩和支护动态,确保施工安全,而且可为调整初期支护设计参数,确定二次衬砌和仰拱的施作时间,了解施工对附近建筑物的影响,提供反馈信息,作为信息化设计的依据;同时,积累资料为以后的设计.施工提供参考. 二. 监控量测计划与内容

1. 监控量测计划应根据隧道的规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定.

监控量测作业应根据下图所示的监控量测流程进行.

1.监控量测计划的内容:量测项目及方法量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织.

施工中,当地质条件发生显著变化时,应及时修改量测计划. 2.监控量测应符合下列要求:

(1).掌握围岩和支护动态,进行日常施工管: (2).了解支护结构的作用及效果. (3).确保隧道工程的安全性,经济性.

(4).将监空控量测结果反馈于设计及施工中; (5).了解隧道施工对附近建筑物的影响; (6).积累资料,作为以后设计施工参考.

3.监控量测可分为必测项目和选测项目两类.必测项目在采用新奥法修建的隧道中必须进行,选测项目应根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方式、附近建筑物情况等条件确定. 必测项目应包括下列项目: (1).洞内外观察; (2).净空收敛; (3).拱顶下沉;

(4).浅埋隧道地表趁降量测. 选测项目应包括下列项目: (1).刚架内力;

(2).喷射混凝土内力; (3).锚杆轴力; (4).围岩压力;

(5).初期支护与二次衬砌接触应力; (6).二衬内力; (7).隧底隆起; (8).爆破震动; (9).围岩内部位移; (10).纵向位移; (11).孔隙水压力; (12).水量. 4．当浅埋隧道上方有地面建筑物、地下管线等,而且需要采用钻爆法开挖时,应进行爆破振动监测.

三.监控量测作业

1.洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分.开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次.当地质情况基本无变化时,可每天进行一次.观察后应绘制开挖工作面图(地质素描),填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡.在观察中如发现地质条件恶化,应立即通知施工负责人采取应急措施.对已施工区段的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、刚架的状况,洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察.

2.净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等确定,宜为10~15米,在Ⅱ、Ⅲ级围岩的隧道中可根据需要酌情设置测点,在洞口段应适当减少

3．净空变形量测应在每次开挖后尽早进行,初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得大于24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读取.

4.测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护.拱顶量测后视测点必须埋设在稳定岩面上,并和洞内水准点建立联系.

5量测应选择精度适当、性能可靠、使用及携带方便的仪器.如拱顶下沉量测,每断面宜布置1~3点,应采用水准仪、水准尺和挂钩刚尺等,有条件时周边位移宜采用非接触监测仪进行量测.锚杆或围岩内部变形量测可采用单点或多点式锚头和传递杆,配以机械式或分表式点测位移计.变形量测可选用电阻或电感式仪器,仪器使用前必须经过严格标定.

6.水平相对净空变化量测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定.在地质条件良好,采用全断面开挖方式时,可设一条水平测线.当采用台阶开挖方式时,可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线.

7.拱顶下沉量测应与水平净空量测在同一量测断面内进行,可采用水准仪等测定下沉量.当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆起量.

8.必测项目的监控量测频率应根据点距开挖面的距离及位移速度分别按表(1)的表(2)确定.由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中,,原则上采用较高的频率值.出现异常情况或不良地质时,应增大监控量测频率.

9.地表下沉量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素确定,地表下沉量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一横断面内,沿隧道中线,地表下沉量测断面的间距可按下表采用.

横断面方向地表下沉量测的测点间隔应取2~5米,在一个量测断面内应设7~11个测点.地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)处,直到衬砌结构封闭,下沉基本停止为止.地表下沉的量测频率应和拱顶下沉及水平相对净空变化的量测频率相同.

10.各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1~3周. 11.锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力等的量测,开始时应和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可降低量测频率,从每周一次到每月一次,直到无变化为止. 四.监控量测资料的整理与反馈

.. 1.应及时根据量测数据绘制水平相对净空变化、拱顶下沉时态曲线及水平相对净空变化,拱顶下沉与距开挖工作面的关系图等.

2.对初期的时态曲线应进行回归分析,,选择与实测数据拟合好的函数进行回归,预测可

能出现的最大拱顶下沉及水平相对净空变化值.

3.围岩及支护的稳定性应根据开挖工作面的状态、净空水平收敛值及拱顶下沉量的大小和速度综合判断,并及时反馈于设计和施工中,根据水平相对净空变化值进行判断时,应符合现行《铁路隧道监控量测技术规范》的有关规定,并结合隧道跨度修正考虑.

4.设计单位可根据施工单位所提供的监控量测数据反分析求算初始应力、岩体似弹模、塑性区范围、作用在二次衬砌上的荷载及岩体流变参数等,为动态设计提供信息和资料.

5.位移控制基准应根据测点距开挖面的距离,初期支护极限相对位移按下表要求确定;

6.根据位移控制基准,可按下表三个位移管理等级指导施工.

7.拱顶下沉测点和净空收敛测点应布置在同一断面上.监控量测断面按下表要求布置. 拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近.当隧道跨度较大时,应结合施工方法在拱部增设测点,参照下图布置.

8.净空收敛量测测线数,参照下表和下图布置

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