隧道監(jiān)控量測(cè)專項(xiàng)施工方案

1、中緬油氣管道工程隧道（國(guó)內(nèi)段）第五合同項(xiàng)監(jiān)控量測(cè)專項(xiàng)方案編 制： 審 核： 技術(shù)負(fù)責(zé)人： 單位負(fù)責(zé)人： 中鐵八局中緬油氣管道工程隧道第五EPC項(xiàng)目部二零一二年二月 貴州普安目 錄第一章 簡(jiǎn)介211概述21.2 監(jiān)控量測(cè)目的21.3 編制依據(jù)21.4、適用范圍3第二章 監(jiān)控量測(cè)方案32.1監(jiān)控量測(cè)的基本要求32.2監(jiān)控量測(cè)的主要內(nèi)容42.3 洞內(nèi)、外觀察62.4必測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)布置122.5必測(cè)項(xiàng)目的量測(cè)頻率及數(shù)據(jù)分析162.6 部分選測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)控量測(cè)19第三章 監(jiān)控量測(cè)安全預(yù)警措施21第一章 簡(jiǎn)介11概述隧道施工過(guò)程中使用各種類型的儀表和工具，對(duì)圍巖和支護(hù)的力學(xué)行為以及它們之間的力學(xué)關(guān)系進(jìn)行量測(cè)

2、和觀察，并對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測(cè)。隧道監(jiān)控量測(cè)的必要性：（1）隧道工程作為工程建筑物，受力特點(diǎn)與地面工程有很大的差別。（2）隧道在開挖支護(hù)成形運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，自始至終都存在受力狀態(tài)變化這一特性。 1.2 監(jiān)控量測(cè)目的1、保證隧道暗挖和明挖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和施工安全。2、確保臨近建筑物、道路及地下管線等周邊環(huán)境的正常使用。3、根據(jù)量測(cè)結(jié)果，分析可能發(fā)生危險(xiǎn)的征兆，判斷工程的安全狀況，采取措施，遏制危險(xiǎn)的趨勢(shì)，確保施工及周邊環(huán)境的安全。4、以施工量測(cè)的結(jié)果指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，進(jìn)行信息化反饋優(yōu)化設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更切合實(shí)際，安全合理，有利施工。5、將現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)的結(jié)果與理論預(yù)測(cè)值相比較，修正設(shè)計(jì)參數(shù)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)

3、提供依據(jù)。1.3 編制依據(jù)1、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范：（1）鐵路隧道施工規(guī)范 TB10204-2002/J163-2002（2）公路隧道施工技術(shù)規(guī)范 （JTJD70-2004）；（3）隧道爆破現(xiàn)代技術(shù) 中國(guó)鐵道出版社-1995；（4）錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范 GB50086-2001（5）石油天然氣建設(shè)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 管道穿跨越工程 SY4207-2007（6）油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范 GB50424-2007（7）工程測(cè)量規(guī)范 GB50026-93（8）巖土工程勘察規(guī)范 GB500212、施工現(xiàn)場(chǎng)踏勘所掌握的情況資料；3、本單位施工經(jīng)驗(yàn)及物資供應(yīng)現(xiàn)狀。1.4、適用范圍本方案適用于中面

4、油氣管道工程隧道第五合同段EPC項(xiàng)目所有隧道工程。第二章 監(jiān)控量測(cè)方案2.1 監(jiān)控量測(cè)的基本要求1. 成立相應(yīng)的機(jī)構(gòu)組織，配備專業(yè)人員和設(shè)備，掌握成熟、可靠地?cái)?shù)據(jù)處理與分析技術(shù)。2. 根據(jù)設(shè)計(jì)要求或隧道規(guī)模、地形、地質(zhì)條件、支護(hù)類型和參數(shù)、施工方法等，編制監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則或作業(yè)指導(dǎo)書，經(jīng)監(jiān)理或業(yè)主批準(zhǔn)后嚴(yán)格實(shí)施。3. 將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)作為工序引入作業(yè)循環(huán)，并結(jié)合地質(zhì)預(yù)報(bào)做出評(píng)價(jià)，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。監(jiān)控量測(cè)元件的埋設(shè)與監(jiān)控量測(cè)應(yīng)列入工程施工進(jìn)度控制計(jì)劃中，監(jiān)控量測(cè)工作應(yīng)盡量減少對(duì)施工工序的影響。4. 監(jiān)控量測(cè)工作必須緊接開挖、支護(hù)作業(yè)、埋點(diǎn)數(shù)量、位置、時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)

5、情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或增加量測(cè)的項(xiàng)目和內(nèi)容。測(cè)點(diǎn)應(yīng)牢固，掛牌標(biāo)示。5. 施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)資料收集與整理工作，工程竣工后，監(jiān)控量測(cè)資料要納入竣工文件。6. 施工現(xiàn)場(chǎng)必須建立嚴(yán)格的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)復(fù)核、審查制度，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行管理，由專人負(fù)責(zé)。如有監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)缺失或異常，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施，并詳細(xì)記錄。2.2監(jiān)控量測(cè)的主要內(nèi)容根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模大小和設(shè)計(jì)要求綜合選定隧道監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目。量測(cè)項(xiàng)目一般分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目?jī)纱箢悺?. 必測(cè)項(xiàng)目包括：a、洞內(nèi)外觀察；b、凈空變化；c、拱頂下沉；d、地表下沉。表2-1 監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)試方法和儀表測(cè)試精度備注1洞

6、內(nèi)、外觀察現(xiàn)場(chǎng)觀察、地質(zhì)羅盤、數(shù)碼相機(jī)2襯砌前、后凈空變化量測(cè)隧道凈空變化測(cè)定儀（收斂?jī)x、全站儀）0.1mm一般進(jìn)行水平收斂量測(cè)3拱頂下沉水準(zhǔn)測(cè)量的方法，精密水準(zhǔn)儀、鋼掛尺1mm4地表沉降水準(zhǔn)測(cè)量的方法，精密水準(zhǔn)儀、鋼掛尺1mm隧道淺埋段注：H0隧道埋深；B隧道最大開挖寬度。2. 選測(cè)項(xiàng)目包括：1）隧底隆起；2）圍巖壓力；3）鋼架內(nèi)力；4）噴射混凝土內(nèi)力；5）二次襯砌內(nèi)力；6）初期支護(hù)與二次襯砌間接壓力；7）錨桿軸力；8）圍巖內(nèi)部位移；9）爆破振動(dòng)；10）孔隙水壓力；11）水量；12）縱向位移。表2-2 監(jiān)控量測(cè)選測(cè)項(xiàng)目序號(hào)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目測(cè)試方法和儀表測(cè)試精度備注1隧底隆起水準(zhǔn)測(cè)量的方法，水準(zhǔn)儀

7、、銦鋼尺或全站儀1mm2圍巖內(nèi)部位移多點(diǎn)位移計(jì)0.1mm3圍巖壓力壓力盒0.001MPa4二次襯砌接觸壓力壓力盒0.001MPa5鋼架受力鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)0.1MPa6噴混凝土內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)107錨桿軸力鋼筋計(jì)0.1MPa8二次襯砌內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)0.1MPa9爆破振動(dòng)振動(dòng)傳感器、記錄儀臨近建筑物10圍巖彈性波速度彈性波測(cè)試儀1111孔隙水壓力水壓計(jì)12水量三角堰、流量計(jì)13縱向位移多點(diǎn)位移計(jì)、全站儀注：H0隧道埋深；b隧道最大開挖寬度。3. 監(jiān)控量測(cè)分類為了管理需要，通常將講監(jiān)控量測(cè)分為A類量測(cè)和B類量測(cè)。A類量測(cè)：是對(duì)隧道周邊圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行判定、對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證為目的的日

8、常管理量測(cè)。A類量測(cè)項(xiàng)目主要為必測(cè)項(xiàng)目。B類量測(cè)：B類量測(cè)是為了解支護(hù)材料的動(dòng)態(tài)及伴隨開挖的周邊圍巖的動(dòng)態(tài)，反饋于未開挖區(qū)間的設(shè)計(jì)施工；同時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)臨近建筑物的影響。B類量測(cè)項(xiàng)目如表2-3所示。表2-3 B類量測(cè)項(xiàng)目及目的量測(cè)項(xiàng)目量測(cè)目的圍巖接觸應(yīng)力量測(cè)把握初襯砌背面土壓力錨桿軸力量測(cè)根據(jù)錨桿的變形分析錨桿軸力效果，判斷錨桿長(zhǎng)度、直徑。初襯應(yīng)變及鋼筋應(yīng)力量測(cè)把握鋼筋的應(yīng)力狀態(tài)2.3 洞內(nèi)、外觀察2.3.1、洞外觀察洞外觀察包括對(duì)洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定、地表水滲透的觀察。洞外監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)為洞口段和洞身淺埋段、山間洼地、巖堆、破碎帶、巖溶漏斗區(qū)域及偏壓洞口的地表開裂、下沉和隧道洞口邊

9、、仰坡的穩(wěn)定狀態(tài)、地表滲、流水等情況，每次觀察后應(yīng)做好詳細(xì)記錄或留下影像資料。2.3.2、洞內(nèi)觀察洞內(nèi)觀察可分為開挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分。開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后初噴混凝土之前進(jìn)行一次，重點(diǎn)觀察記錄工作面的工程地質(zhì)與水文地文情況，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況基本無(wú)變化時(shí)，可每天進(jìn)行一次。對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜地段，應(yīng)積累影像資料，作為地質(zhì)變化的依據(jù)之一。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。開挖工作面觀察后應(yīng)立即繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖，填寫工作面狀態(tài)記錄表及圍巖級(jí)別判別卡。在觀察中如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件惡化，應(yīng)立即通知施工負(fù)責(zé)人采取應(yīng)急措施。對(duì)已施工區(qū)段的觀察也應(yīng)每天至少進(jìn)行一次，觀察的內(nèi)容包括噴

10、射砼、錨桿的工作狀況，以及施工質(zhì)量是否符合規(guī)定的要求。2.3.3、地質(zhì)素描何謂素描，也就是運(yùn)用單色線條在平面上勾畫出景物的立體形象。地質(zhì)素描，就是從地質(zhì)觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用透視原理和繪畫技巧來(lái)表達(dá)地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)作用的畫幅。在野外勾畫的素描，往往要求在較短的時(shí)間內(nèi)完成，通常就在野外地質(zhì)記錄本上畫，不可能精工細(xì)畫，也可稱為地質(zhì)素描草圖。以鉛筆作畫較多，如技術(shù)熟練，用筆有把握，也可用鋼筆作畫。施工過(guò)程中，地質(zhì)素描的主要內(nèi)容包括：以地層結(jié)構(gòu)為描述對(duì)象，重點(diǎn)反映巖石性質(zhì)、巖層中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特點(diǎn)。即在地質(zhì)素描圖中，應(yīng)重點(diǎn)反映巖性、構(gòu)造、層理、節(jié)理、褶皺、塊狀、斷層等參數(shù)，對(duì)于水文地質(zhì)，在地質(zhì)素描圖中也應(yīng)用相就說(shuō)

11、明。通過(guò)地質(zhì)素描資料的收集、對(duì)比，可以在一定程度上預(yù)測(cè)前方未開挖地段的地質(zhì)狀況，以便于及時(shí)調(diào)整施工方案。目前，各單位均已將地質(zhì)素描作為超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的一種輔助手段。2.3.4、地質(zhì)羅盤地質(zhì)羅盤是進(jìn)行地質(zhì)素描必不可少的一種工具。借助它可以定出方向（方位角），觀察點(diǎn)的所在位置，測(cè)出任何一個(gè)觀察面的空間位置(如巖層層面、褶皺軸面、斷層面、節(jié)理面等構(gòu)造面的空間位置)。（1）地質(zhì)羅盤的結(jié)構(gòu)地質(zhì)羅盤式樣很多，我們常用的是圓盆式地質(zhì)羅盤儀。如圖2-1所示，由磁針、刻度盤、測(cè)斜儀、瞄準(zhǔn)覘板、水準(zhǔn)器等幾部分安裝在一銅、鋁或木制的圓盆內(nèi)組成。圖2-1 地質(zhì)羅盤結(jié)構(gòu)圖a、磁針：按裝在底盤中央的頂針上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不用

12、時(shí)應(yīng)旋緊制動(dòng)螺絲，將磁針抬起壓在蓋玻璃上避免磁針帽與項(xiàng)針尖的碰撞，以保護(hù)頂針尖，延長(zhǎng)羅盤使用時(shí)間。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)放松固動(dòng)螺絲，使磁針自由擺動(dòng)，最后靜止時(shí)磁針的指向就是磁針子午線方向。由于我國(guó)位于北半球磁針兩端所受磁力不等，使磁針失去平衡。為了使磁針保持平衡常在磁針南端繞上幾圈銅絲，用此也便于區(qū)分磁針的南北兩端。b、水平刻度盤：從零度開始按逆時(shí)針方向每10度一記，連續(xù)刻至360度，o度和180度分別為N和S，90度和270度分別為E和W，利用它可以直接測(cè)得地面兩點(diǎn)間直線的磁方位角。c、豎直刻度盤：專用來(lái)讀傾角和坡角讀數(shù)，以E或W位置為0度，以S或N為90度，每隔10度標(biāo)記相應(yīng)數(shù)字。d、懸錐：是測(cè)斜

13、器的重要組成部分，懸掛在磁針的軸下方，通過(guò)底盤處的覘板手可使懸錐轉(zhuǎn)動(dòng)，懸錐中央的尖端所指刻度即為傾角或坡角的度數(shù)。e、水準(zhǔn)器：通常有兩個(gè)，分別裝在圓形玻璃管中，圓形水準(zhǔn)器固定在底盤上，長(zhǎng)形水準(zhǔn)器固定在測(cè)斜儀上。f、瞄準(zhǔn)器：包括接物和接目覘板，反光鏡中間有細(xì)線，下部有透明小孔，使眼睛，細(xì)線，目的物三者成一線，作瞄準(zhǔn)之用。（2）地質(zhì)羅盤的使用方法1）在使用前必須進(jìn)行磁偏角的校正。因?yàn)榈卮诺哪稀⒈眱蓸O與地理上的南北兩極位置不完全相符，即磁子午線與地理子午線不相重合，地球上任一點(diǎn)的磁北方向與該點(diǎn)的正北方向不一致，這兩方向間的夾角叫磁偏角。地球上某點(diǎn)磁針北端偏于正北方向的東邊叫做東偏，偏于西邊稱西偏。東

14、偏為(+)西偏為(-)。地球上各地的磁偏角都按期計(jì)算，公布以備查用。若某點(diǎn)的磁偏角已知，則一測(cè)線的磁方位角A磁和正北方位角A的關(guān)系為A等于A磁加減磁偏角。應(yīng)用這一原理可進(jìn)行磁偏角的校正，校正時(shí)可旋動(dòng)羅盤的刻度螺旋，使水平刻度盤向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)，(磁偏角東偏則向右，西偏則向左)，使羅盤底盤南北刻度線與水平刻度盤0-180度連線間夾角等于磁偏角。經(jīng)校正后測(cè)量時(shí)的讀數(shù)就為真方位角。2）方位角的測(cè)量是測(cè)定目的物與測(cè)者間的相對(duì)位置關(guān)系，也就是測(cè)定目的物的方位角(方位角是指從子午線順時(shí)針方向到該測(cè)線的夾角)。測(cè)量時(shí)放松制動(dòng)螺絲，使對(duì)物覘板指向測(cè)物，即使羅盤北端對(duì)著目的物，南端靠著自己，進(jìn)行瞄準(zhǔn)，使目的物、對(duì)

15、物覘板小孔、蓋玻璃上的細(xì)絲、對(duì)目覘板小孔等連在一直線上，同時(shí)使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，待磁針靜止時(shí)指北針?biāo)付葦?shù)即為所測(cè)目的物之方位角。(若指針一時(shí)靜止不了，可讀磁針擺動(dòng)時(shí)最小度數(shù)的二分之一處，測(cè)量其它要素讀數(shù)時(shí)亦同樣)。若用測(cè)量的對(duì)物覘板對(duì)著測(cè)者(此時(shí)羅盤南端對(duì)著目的物)進(jìn)行瞄準(zhǔn)時(shí)，指北針讀數(shù)表示測(cè)者位于測(cè)物的什么方向，此時(shí)指南針?biāo)咀x數(shù)才是目的物位于測(cè)者什么方向，與前者比較這是因?yàn)閮纱斡昧_盤瞄準(zhǔn)測(cè)物時(shí)羅盤之南、北兩端正好顛倒，故影響測(cè)物與測(cè)者的相對(duì)位置。為了避免時(shí)而讀指北針，時(shí)而讀指南針，產(chǎn)生混淆，放應(yīng)以對(duì)物覘板指著所求方向恒讀指北針，此時(shí)所得讀數(shù)即所求測(cè)物之方位角。3）巖層產(chǎn)狀要素的測(cè)量巖層

16、的空間位置決定于其產(chǎn)狀要素，巖層產(chǎn)狀要素包括巖層的走向、傾向和傾角。測(cè)量巖層產(chǎn)狀是地質(zhì)素描的最基本的工作方法之一，必須熟練掌握。巖層走向的測(cè)定 巖層走向是巖層層面與水平面交線的方向也就是巖層任一高度上水平線的延伸方向。 測(cè)量時(shí)將羅盤長(zhǎng)邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤，使底盤水準(zhǔn)器的水泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。 因?yàn)樽呦蚴谴硪粭l直線的方向，它可以兩邊延伸，指南針或指北針?biāo)x數(shù)正是該直線之兩端延伸方向，如NE30度與SW210度均可代表該巖層之走向。圖2-2 地質(zhì)羅盤的應(yīng)用巖層傾向的測(cè)定巖層傾向是指巖層向下最大傾斜方向線在水平面上的投影，恒與巖層走向垂直。測(cè)量時(shí)，將羅盤北端或接物覘板指向

17、傾斜方向，羅盤南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤，使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊閹r層的傾向。假若在巖層頂面上進(jìn)行測(cè)量有因難，也可以在巖層底面上測(cè)量仍用對(duì)物覘板指向巖層傾斜方向，羅盤北端緊靠底面，讀指北針即可，假若測(cè)量底面時(shí)讀指北針受障礙時(shí)，則用羅盤南端緊靠巖層底面，讀指南針亦可。巖層傾角的測(cè)定巖層傾角是巖層層面與假想水平面間的最大夾角，即真傾角，它是沿著巖層的真傾斜方向測(cè)量得到的，沿其它方向所測(cè)得的傾角是視傾角。視傾角恒小于真傾角，也就是說(shuō)巖層層面上的真傾斜線與水平面的夾角為真傾角，層面上視傾斜線與水平面之夾角為視傾角。野外分辨層面之真傾斜方向甚為重要它恒與走向垂直，此外可用小石于使之在層面

18、上滾動(dòng)或滴水使之在層面上流動(dòng)，此滾動(dòng)或流動(dòng)之方向即為層面之真傾斜方向。測(cè)量時(shí)將羅盤直立，并以長(zhǎng)邊靠著巖層的真傾斜線，沿著層面左右移動(dòng)羅盤，并用中指搬動(dòng)羅盤底部之活動(dòng)扳手，使測(cè)斜水準(zhǔn)器水泡居中，讀出懸錐中尖所指最大讀數(shù)，即為巖層之真傾角。巖層產(chǎn)狀的記錄方式通常采用下面的方式：既方位角記錄方式，如果測(cè)量出某一巖層走向?yàn)?10，傾向?yàn)?20 ，傾角35，則記錄為NW310SW35或310SW35或22035。 測(cè)量巖層面的產(chǎn)狀時(shí)，如果巖層凹凸不平，可把記錄本平放在巖層上當(dāng)作層面以便進(jìn)行測(cè)量。（4）構(gòu)造要素的測(cè)定測(cè)方位 測(cè)量某物體的方位是野外地質(zhì)工作者應(yīng)具備的最基本的技能。在定點(diǎn)時(shí)，首先要做的就是測(cè)量

19、觀察點(diǎn)位于某地形或地物的方位。測(cè)量時(shí)打開羅盤蓋，放松制動(dòng)螺絲，讓磁針自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)被測(cè)量的物體較高大時(shí)，把羅盤放在胸前，羅盤的長(zhǎng)水準(zhǔn)器對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體，然后轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡，使物體及長(zhǎng)瞄準(zhǔn)器都映入反光鏡，并且使物體、長(zhǎng)瞄準(zhǔn)器上的短瞄準(zhǔn)器的尖及反光鏡的中線位于一條直線上，同時(shí)保持羅盤水平(圓水準(zhǔn)器的氣泡居中)，當(dāng)磁針停止擺動(dòng)時(shí)，即可直接讀出磁針?biāo)笀A刻度盤上的讀數(shù)，也可按下制動(dòng)螺絲再讀數(shù)。測(cè)量巖層產(chǎn)狀要素 巖層產(chǎn)狀要素包括巖層的走向、傾向和傾角。巖層走向是巖層層面與水平面交線的延伸方向。巖層傾向是巖層面上的傾斜線在水平面上的投影所指方向。傾角是傾斜線與水平面的夾角。 測(cè)量巖層走向時(shí)，將羅盤的長(zhǎng)邊(與羅盤上標(biāo)

20、有NS相平行的邊)的一條棱與層面緊貼，然后緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(注意：在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，羅盤緊靠層面的那條棱的任何一點(diǎn)都不能離開層面)，使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，磁針停止擺動(dòng)，這時(shí)讀出磁針?biāo)傅淖x數(shù)即為巖層之走向。讀磁北針或磁南針都可以，因?yàn)閹r層走向是朝兩個(gè)方向延伸的，相差 180。 測(cè)量巖層的傾向時(shí)，羅盤如圖10.-放置，將羅盤南端(標(biāo)有S)的一條棱緊靠巖層面，這時(shí)長(zhǎng)瞄準(zhǔn)器指向與巖層的傾向一致，并轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤，轉(zhuǎn)動(dòng)方法及原則同上。當(dāng)羅盤水平、磁針不擺動(dòng)時(shí)，就可讀數(shù)。如圖1放置羅盤，應(yīng)讀磁北針?biāo)傅淖x數(shù)。當(dāng)測(cè)量完傾向后，不要讓羅盤離開巖層面，馬上把羅盤轉(zhuǎn)90，(羅盤直立)，如圖10-2放置，使羅盤的長(zhǎng)邊緊靠巖層面

21、，并與傾斜線重合，然后轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤底面的手把，使測(cè)斜器上的水準(zhǔn)器(長(zhǎng)水準(zhǔn)器)氣泡居中，這時(shí)測(cè)斜器上的游標(biāo)所指半圓刻度盤的讀數(shù)即為傾角。在測(cè)量地層產(chǎn)狀時(shí)，一般只需測(cè)量地層的傾向和傾角，而走向可通過(guò)傾向的數(shù)字加或減90得到測(cè)量?jī)A向和傾角，必須先測(cè)傾向，后測(cè)傾角。若被測(cè)量的巖層表面凹凸不平，可把記錄本平放在巖層面上當(dāng)作層面，以便提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和代表性。如果巖層出露很不完整時(shí)，這時(shí)要找?guī)r層的斷面，找到屬于同一層面的三個(gè)點(diǎn)(一般在兩個(gè)相交的斷面易找到)，再用記錄本把這三個(gè)點(diǎn)連成一平面(相當(dāng)于巖層面)，這時(shí)測(cè)量記錄本的平面即可。2.4必測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)布置2.4.1、地表沉降（1）測(cè)點(diǎn)布置地表沉降量測(cè)在隧道淺埋

22、（H02B）地段為必測(cè)項(xiàng)目，其他地段根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。其測(cè)點(diǎn)的橫向布置范圍在隧道中線兩側(cè)不小于H0+B，地表有控制性建（構(gòu)）筑物時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加寬；布置間距25m，當(dāng)?shù)乇碛锌刂菩越ǎ?gòu)）筑物時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加密。布置應(yīng)與拱頂下沉及周邊收斂測(cè)量的測(cè)點(diǎn)在同一斷面內(nèi)。測(cè)點(diǎn)布置見圖2-3。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)時(shí)，在地表鉆（或挖）2050cm深的孔，豎直放入22mm左右的鋼筋，鋼筋和孔壁之間可填充水泥砂漿，鋼筋頭打磨圓滑，露出地面1cm左右，并用紅油漆標(biāo)記，作為測(cè)點(diǎn)。圖2-3 地表沉降橫向觀測(cè)范圍示意圖注：圖中H0-隧道埋深，B-隧道最大開挖寬度。地表沉降點(diǎn)應(yīng)在開挖前布設(shè)在與洞內(nèi)量測(cè)點(diǎn)相同的里程斷面上，縱向距離按表2-4控制

23、。 表2-4 地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距隧道埋深 H（m）量測(cè)斷面間距（m）備注2BH02.5B2050BH02B1020H0B10注：H0-隧道埋深，B-隧道最大開挖寬度（2）量測(cè)儀器的選用地表沉降通常采用精密水準(zhǔn)儀和配套的精密水準(zhǔn)尺進(jìn)行量測(cè)。（3）監(jiān)控量測(cè)的方法和實(shí)施首先沿隧道軸線方向每隔100150M埋設(shè)一個(gè)水準(zhǔn)工作基點(diǎn)構(gòu)成水準(zhǔn)網(wǎng)，工作基點(diǎn)埋設(shè)在穩(wěn)定的基巖面上并與隧道開挖線保持一定距離，以免受隧道施工影響工作基點(diǎn)的穩(wěn)定，采用現(xiàn)澆混凝土方式埋設(shè)，工作基點(diǎn)按照二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范聯(lián)測(cè),每3個(gè)月復(fù)測(cè)一次，檢測(cè)出現(xiàn)異常時(shí)必須先復(fù)查工作基點(diǎn)，特殊情況加密復(fù)測(cè)頻率。對(duì)每個(gè)斷面上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)也按照二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范進(jìn)

24、行觀測(cè)，依次對(duì)每條斷面上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行閉合或符合水準(zhǔn)路線測(cè)量。地表下沉量測(cè)應(yīng)在開挖工作面前方H0+h（隧道埋置深度+隧道高度）處開始，直至襯砌結(jié)構(gòu)封閉，下沉基本停止時(shí)為止。量測(cè)頻率應(yīng)與拱頂下沉和凈空變化的量測(cè)頻率相同,初始讀數(shù)應(yīng)在開挖后12小時(shí)內(nèi)完成。2.4.2、拱頂下沉及凈空變化量測(cè)拱頂下沉的量測(cè)目的是：監(jiān)視隧道拱頂?shù)慕^對(duì)下沉量，掌握斷面的變行動(dòng)態(tài)，判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。凈空變化量測(cè)的目的是：根據(jù)收斂位移量、收斂速度、斷面的變形形態(tài)，判斷圍巖的穩(wěn)定性、支護(hù)的設(shè)計(jì)（施工）是否妥當(dāng)，確定襯砌的澆注時(shí)間。（1）測(cè)點(diǎn)布置拱頂下沉測(cè)點(diǎn)和凈空變化測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一里程斷面上。斷面間距按表2-5布置。表2-5

25、 必測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面間距圍巖級(jí)別斷面間距（m）VI51010303050注： 洞口及淺埋地段斷面間距取小值； 各選測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面的數(shù)量，宜在每級(jí)圍巖內(nèi)選有代表性的12個(gè)； 軟巖隧道的觀測(cè)斷面適當(dāng)加密。測(cè)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)施工情況進(jìn)行合理布置，并能反映圍巖、支護(hù)穩(wěn)定狀態(tài)，以指導(dǎo)施工。水平相對(duì)凈空變化量測(cè)線的布置應(yīng)根據(jù)施工方法、地質(zhì)條件、量測(cè)斷面所在位置、隧道埋置深度等條件確定。拱頂下沉測(cè)點(diǎn)原則上布置在拱頂軸線附近，當(dāng)跨度較大或拱部采用采用分部開挖時(shí)，應(yīng)在拱部增設(shè)測(cè)點(diǎn)。采用全斷面開挖方式時(shí)：凈空變化量測(cè)可設(shè)一條水平測(cè)線，拱頂下沉測(cè)點(diǎn)設(shè)在拱頂軸線附近,見圖2-4(a）。當(dāng)采用臺(tái)階開挖方式時(shí): 凈空變化量測(cè)在拱腰

26、和邊墻部位各設(shè)一條水平測(cè)線，拱頂下沉測(cè)點(diǎn)設(shè)在拱頂軸線附近, 見圖2-4(b）。當(dāng)采用CD法或CRD施工時(shí)，凈空變化量測(cè)每分部一條水平測(cè)線，拱項(xiàng)軸線左右兩側(cè)各設(shè)一拱頂下沉測(cè)點(diǎn)，見圖2-4(c）。當(dāng)采用側(cè)壁導(dǎo)坑法施工時(shí)，凈空變化量測(cè)在左右側(cè)壁導(dǎo)各設(shè)一條水平測(cè)線，在左右側(cè)壁導(dǎo)坑拱頂各設(shè)一拱頂下沉測(cè)點(diǎn)；在開挖中部核土部分時(shí)，在隧道兩側(cè)邊墻設(shè)一水平測(cè)線，在拱項(xiàng)設(shè)一拱頂下沉測(cè)點(diǎn)；見圖2-4(d）。圖2-4 拱頂下沉量測(cè)及凈空變化量測(cè)測(cè)線布置示意圖拱頂下沉及凈空變化量測(cè)點(diǎn)可購(gòu)買專用的埋設(shè)元件；也可自制：采用22鋼筋，長(zhǎng)30cm，端部用8鋼筋焊接一個(gè)大小約為邊長(zhǎng)5cm的等邊三角形，用于掛尺。隧道開挖后按要求布

27、點(diǎn)，用電鍾或風(fēng)鉆鉆眼，深約40cm，然后將22鋼筋插入孔內(nèi)，并用砂漿填充。布點(diǎn)時(shí)拱頂鋼筋應(yīng)垂直于水平面，三角形面與隧道走向一致，側(cè)壁鋼筋應(yīng)垂直于隧道中線，三角形面與水平面平行，鋼筋頭外露2cm左右。埋設(shè)后應(yīng)采取保護(hù)措施（如用塑料袋包裹，以防噴漿時(shí)沾上水泥漿而引起量測(cè)誤差）并做上醒目標(biāo)識(shí)。（2）儀器配備通常情況下，拱項(xiàng)下沉采用精密水準(zhǔn)儀和鋼掛尺測(cè)量，凈空變化采用收斂計(jì)測(cè)量。收斂計(jì)的產(chǎn)品有許多，目前，施工過(guò)程中用得較多的是數(shù)顯收斂計(jì)，如圖2-5,其長(zhǎng)度根據(jù)需要有15m、20m、30m、40m、50m等多種，測(cè)量精度可達(dá)0.06mm。鋼尺上每隔20mm有一定位孔，螺旋千分尺最小讀數(shù)0.01mm，測(cè)距

28、鋼尺讀數(shù)螺旋千分尺讀數(shù)。圖 2-5 數(shù)顯收斂計(jì)外觀圖2-6 數(shù)顯收斂計(jì)工作原理使用時(shí)，將收斂計(jì)兩端掛鉤掛于測(cè)點(diǎn)環(huán)上，調(diào)整鋼尺長(zhǎng)度，使鋼尺大致拉緊，然后將尺孔銷插入鋼尺上相應(yīng)的孔位中，并用尺卡將鋼尺緊貼聯(lián)尺架，防止鋼尺與尺孔銷脫離；鋼尺聯(lián)接好后，旋進(jìn)千分尺，使鋼尺張力增加，當(dāng)張力窗口中讀數(shù)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，即進(jìn)行讀數(shù)。讀數(shù)完比，退回千分尺，使鋼尺張力減小，然后再旋進(jìn)千分尺，使鋼尺張力增加，這樣反復(fù)測(cè)量，讀取三次讀數(shù)，填入記錄表內(nèi)。收斂計(jì)使用注意事項(xiàng)：使用前必須仔細(xì)閱讀說(shuō)明書，了解有關(guān)張力、溫度改正等有關(guān)參數(shù)，使用時(shí)按說(shuō)明書進(jìn)行操作。要經(jīng)常對(duì)鋼尺進(jìn)行保養(yǎng)，使其清潔，任何時(shí)候都應(yīng)避免沿地面拖拉鋼尺。鋼尺

29、回收時(shí)，應(yīng)用清潔的軟布擦拭鋼尺和其他部位，去除表面的污物和水分。每年應(yīng)將收斂計(jì)送回廠家或?qū)ｉT的機(jī)構(gòu)進(jìn)行維修或檢定一次。2.5必測(cè)項(xiàng)目的量測(cè)頻率及數(shù)據(jù)分析2.5.1、量測(cè)頻率各項(xiàng)量測(cè)項(xiàng)目的量測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)位移速度和量測(cè)斷面距開挖面距離，分別按表2-6和表2-7確定。兩者取大值作為實(shí)施的量測(cè)頻率。 表2-6 量測(cè)頻率（按距開挖面距離）量測(cè)斷面距開挖面距離（m）量測(cè)頻率（01）b2次/d（12）b1次/d（25）b1次/23d5b 1次/7d注：b隧道開挖寬度。表2-7 量測(cè)頻率（按位移速度）位移速度（mm/d）量測(cè)頻率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d2

30、.5.2、數(shù)據(jù)整理、分析（1）數(shù)據(jù)分析、處理的意義由于測(cè)量偶然誤差和測(cè)量誤差的原因，現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)所取得的原始數(shù)據(jù)，不可避免的會(huì)具有一定的離散性，從而繪制的曲線散點(diǎn)總是上下波動(dòng)和不規(guī)則。因此，應(yīng)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)分析和處理。（2）數(shù)據(jù)分析、處理的主要內(nèi)容1）根據(jù)量測(cè)值繪制時(shí)態(tài)曲線；2）選擇回歸曲線，預(yù)測(cè)最終值，并與控制基準(zhǔn)進(jìn)行比較；3）對(duì)支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評(píng)價(jià)；4）及時(shí)反饋評(píng)價(jià)結(jié)論，并提出相應(yīng)工程對(duì)策建議。（3）數(shù)據(jù)分析、處理的目的1）確定量測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性；2）根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律（時(shí)態(tài)曲線），判定圍巖和初期支護(hù)的穩(wěn)定性；驗(yàn)證施工方案的可靠性，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)；3）根據(jù)量測(cè)點(diǎn)據(jù)

31、掌子面的距離、圍巖變化速率，確定量測(cè)頻率和二襯砌施作時(shí)間；4）根據(jù)（預(yù)測(cè)）圍巖的變形極限，確定量測(cè)結(jié)束時(shí)間。（4）數(shù)據(jù)分析、處理的方法量測(cè)數(shù)據(jù)分析、處理主要采用回歸分析法，回歸分析主要采用指數(shù)模型、對(duì)數(shù)模型、雙曲線模型、分段經(jīng)驗(yàn)公式等。由于地下工程(隧道)開挖過(guò)程中地表縱向沉降、拱頂下沉及凈空變化等位移受開挖工作面的時(shí)空效應(yīng)的影響，多采用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸分析。具體方法見鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程（TB 10121-2007）的條文說(shuō)明部分。目前，對(duì)量測(cè)取得的數(shù)據(jù)，均采用專用軟件分析。（5）數(shù)據(jù)分析、處理的實(shí)施步驟1）數(shù)據(jù)整理：監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)取得后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析校對(duì)和整理，并注明量測(cè)開始時(shí)間、開挖

32、方法、各部施工工序特別是開挖牚子面距量測(cè)點(diǎn)的距離等信息。每次觀測(cè)后，應(yīng)立即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測(cè)。每次觀測(cè)后應(yīng)及時(shí)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算、填表制圖、誤差處理等。2）數(shù)據(jù)的曲線擬合。在取得一定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，應(yīng)繪制位移或應(yīng)力時(shí)態(tài)變化曲線圖，如圖2-7所示。然后尋找一種能夠較好反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律和趨勢(shì)的函數(shù)關(guān)系式，對(duì)下一階段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，防患于未然。圖2-7 時(shí)態(tài)回歸曲線示意圖插值法。通過(guò)已測(cè)數(shù)據(jù)的分析，預(yù)測(cè)未來(lái)某天的量測(cè)數(shù)據(jù)。計(jì)算沉降及收斂變形的速度、加速度曲線，進(jìn)行穩(wěn)定性判斷，確定管理等級(jí)。2.6 部分選測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)控量測(cè)2.6.1 圍巖接觸應(yīng)力量測(cè)圍巖接觸應(yīng)力量測(cè)用

33、壓力盒及混凝土應(yīng)力計(jì)量測(cè)，錨桿軸力量測(cè)錨桿軸力計(jì)，格柵鋼筋應(yīng)力量測(cè)用鋼筋計(jì)量測(cè)。（1）圍巖接觸應(yīng)力通過(guò)量測(cè)圍巖與初襯之間的接觸壓力，可了解隧道開挖后應(yīng)力重分布規(guī)律及向支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)力釋放特點(diǎn)。1）測(cè)點(diǎn)埋設(shè)每一測(cè)試斷面內(nèi)，埋設(shè)9個(gè)壓力盒。壓力盒分布的位置是：在拱頂設(shè)1個(gè)、左右拱腳各設(shè)1個(gè)、左右邊墻各設(shè)1個(gè)、拱腳與拱頂間三分點(diǎn)處各設(shè)1個(gè) 2）量測(cè)方法在初支鋼架架立好后，將待測(cè)圍巖壓力部位的圍巖表面或初支表面鑿平或用水泥砂漿抹平，以使壓力盒能與圍巖充分接觸，然后用預(yù)制的混凝土墊塊將壓力盒按圖三所示位置墊牢、固定，并將導(dǎo)線沿鋼架引至邊墻距墻腳1.5米高處，線頭從預(yù)埋的鐵盒里引出。埋設(shè)時(shí)將壓力盒編號(hào)與測(cè)試點(diǎn)所對(duì)應(yīng)位置記好記錄。將鐵盒內(nèi)線頭插入測(cè)頻儀中，測(cè)試讀數(shù)并作好記錄。每次每個(gè)壓力盒的測(cè)量應(yīng)不少于3次，力求測(cè)量數(shù)值可靠、穩(wěn)定。3）量測(cè)頻率根據(jù)距開挖工作面距離關(guān)系，圍巖接觸應(yīng)力量測(cè)頻率如表2-8所示：表2-8 圍巖接觸應(yīng)力測(cè)試頻率量測(cè)斷面距開挖面距離(m)量測(cè)頻率1B2次/d（12）B1次/d（25）B1次/(23)d5B