高速鐵路山嶺隧道施工-隧道施工量測

任務(wù)4.7施工量測工作任務(wù)：（1）了解隧道施工量測的主要內(nèi)容；（2）掌握必測項(xiàng)目的量測方法。任務(wù)4.7施工量測量測是對(duì)圍巖動(dòng)態(tài)監(jiān)控的重要手段，是現(xiàn)代化隧道施工的重要組成部分，是安全施工和動(dòng)態(tài)施工的重要保證。施工量測工作可分為施工前和施工中兩個(gè)階段。任務(wù)4.7施工量測監(jiān)控量測的目的：（1）通過量測，掌握圍巖在施工中的動(dòng)態(tài)，控制圍巖的變形。（2）了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的效果，及時(shí)采取措施，做到安全施工。（3）在對(duì)量測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理與必要的計(jì)算后，進(jìn)行下一階段的施工預(yù)測；對(duì)原設(shè)計(jì)和施工的合理性進(jìn)行評(píng)估和信息反饋，以確保施工安全和隧道的穩(wěn)定。（4）將已有工程的量測結(jié)果應(yīng)用到其他類似的工程中，作為今后設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。任務(wù)4.7施工量測1.量測項(xiàng)目分類量測項(xiàng)目分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目。（1）必測項(xiàng)目——A類量測

必測項(xiàng)目有：洞內(nèi)外狀態(tài)觀察；拱頂下沉量測；凈空變形量測。此三項(xiàng)對(duì)各級(jí)圍巖均屬必測項(xiàng)目。對(duì)于軟弱圍巖還必須進(jìn)行圍巖內(nèi)部位移量測和錨桿軸力量測。對(duì)于隧道淺埋段，地表沉降量測也是必測項(xiàng)目。（2）選測項(xiàng)目——B類量測選測項(xiàng)目主要包括圍巖壓力、鋼架內(nèi)力、噴混凝土層內(nèi)的應(yīng)力、二次襯砌內(nèi)力及錨桿軸力等。此類量測難度較大，應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、地質(zhì)條件、隧道埋深、開挖方法及其他要求選擇。任務(wù)4.7施工量測2.量測的主要內(nèi)容和方法（1）洞內(nèi)狀態(tài)觀察1）未支護(hù)地段的觀察內(nèi)容①圍巖級(jí)別及分布狀態(tài)，節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向性，裂隙內(nèi)填充物的性質(zhì)和狀態(tài)等。②施工面(掌子面)的穩(wěn)定狀態(tài)，頂部有無剝落現(xiàn)象等。③是否有涌水，水量大小、位置、壓力等。任務(wù)4.7施工量測2）已支護(hù)地段的觀察內(nèi)容①有無錨桿被拉斷或墊板陷入圍巖內(nèi)部的現(xiàn)象。②噴射混凝土是否產(chǎn)生裂隙或剝離。③鋼拱架有無被壓屈現(xiàn)象。④是否有底鼓現(xiàn)象。⑤錨桿注漿質(zhì)量和噴混凝土施工質(zhì)量是否達(dá)到施工規(guī)定的要求。任務(wù)4.7施工量測洞外狀態(tài)觀察重點(diǎn)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表塌陷、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等。如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，要詳細(xì)記錄時(shí)間、地點(diǎn)，并采取相應(yīng)措施，確保施工安全。任務(wù)4.7施工量測（2）拱頂下沉量測拱頂下沉量測即是測出拱頂?shù)慕^對(duì)下沉量。

1）測量儀器及測點(diǎn)布置拱頂下沉量測可用精密水準(zhǔn)測量儀配合鋼掛尺或全站儀進(jìn)行。當(dāng)隧道埋深較淺時(shí)，可在洞外布點(diǎn)，即從地表垂直鉆孔，埋設(shè)位移計(jì)布設(shè)測點(diǎn)；當(dāng)隧道埋深較深時(shí)，則在隧道開挖后的洞內(nèi)拱頂布點(diǎn)。原則上測點(diǎn)應(yīng)設(shè)在拱頂?shù)闹行狞c(diǎn)。

任務(wù)4.7施工量測2）量測點(diǎn)間距拱頂下沉量測與凈空變形量測原則上設(shè)置在同一斷面上進(jìn)行，其量測的間距一般為：Ⅱ級(jí)圍巖150ｍ，Ⅲ級(jí)圍巖100ｍ，Ⅳ級(jí)圍巖50ｍ，V-Ⅵ級(jí)圍巖20ｍ。洞口附近及施工初期的測點(diǎn)間距應(yīng)適當(dāng)縮短，一般為10-20ｍ。任務(wù)4.7施工量測3）量測頻率

監(jiān)測斷面距開挖面距離(ｍ)監(jiān)測頻率(次/d)(0～1)B2次/d(1～2)B1次/d(2～5)B1次/（2～3）d＞5B1次/7d表4.7.1按距開挖面距離確定的監(jiān)測頻率注：B為隧道開挖寬度。任務(wù)4.7施工量測

位移速度(mm/d)量測頻率(次/d)≥52次/d1～51次/d0.5～11次/（2d～3d）0.2～0.51次/（3d）<0.21次/（7d）表4.7.2按位移速度確定的監(jiān)測測頻率任務(wù)4.7施工量測4）數(shù)據(jù)整理根據(jù)量測資料繪制以下曲線：①下沉量隨時(shí)間變化曲線；②下沉速度隨時(shí)間變化曲線；③下沉量與開挖面距離關(guān)系曲線。

任務(wù)4.7施工量測拱頂下沉量隨時(shí)間變化曲線任務(wù)4.7施工量測拱頂下沉速度隨時(shí)間變化曲線任務(wù)4.7施工量測下沉量與開挖面距離關(guān)系曲線任務(wù)4.7施工量測（3）凈空變形量測凈空變形量測即測出隧道周邊相對(duì)方向兩個(gè)固定點(diǎn)連線上的相對(duì)位移值。它是判斷圍巖動(dòng)態(tài)最直觀和最重要的量測信息。

1）量測儀器凈空變形一般采用隧道凈空變化測定計(jì)(也稱收斂計(jì))、全站儀進(jìn)行量測。目前國內(nèi)使用的收斂計(jì)種類很多，但大致可分為三類，即重錘式、彈簧式和應(yīng)力環(huán)式。

2）量測斷面間距：同拱頂下沉量測。任務(wù)4.7施工量測

3）量測方法用收斂計(jì)量測凈空變化的原理是：采用一根在重錘(或彈簧)作用下被拉緊的有孔(孔間距一般為25mm)帶狀鋼尺作為傳遞位移的媒介，通過百分表測讀隧道周邊兩測點(diǎn)間的相對(duì)位移變化值，從而計(jì)算出兩測點(diǎn)連線(基線)方向上的相對(duì)位移值。任務(wù)4.7施工量測圖4.7.1重錘式收斂計(jì)任務(wù)4.7施工量測現(xiàn)以SWJ—81型重錘式收斂計(jì)(圖4.7.1)為例，說明其施測方法：①先在隧道周邊圍巖表面鑿一孔徑為40-50mm、深為200mm的孔，在孔內(nèi)填塞水泥砂漿后插入測桿作為今后量測的基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)置時(shí)應(yīng)盡量使兩測桿軸線在連線方向上。②將百分表架和鋼尺分別用銷子連接到兩測桿端頭上，安裝好收斂計(jì)。任務(wù)4.7施工量測③掛上重錘記下百分表讀數(shù)，然后將重錘提起，重復(fù)測試3次，取其平均值作為初始觀測值Ro。④經(jīng)過一定時(shí)間后，重復(fù)上述步驟測其觀測值，并取其平均值Rt，則這段時(shí)間內(nèi)的隧道的收斂值為任務(wù)4.7施工量測4）測線布置凈空變形量測的測線布置，應(yīng)根據(jù)圍巖情況擬定，即圍巖越好，測線越少；施工分部越多，測線越多。一般視圍巖條件可選1條、2條或3條，最多選6條基線，如圖4.7.5所示。任務(wù)4.7施工量測圖4.7.5凈空變形量測測線布置任務(wù)4.7施工量測5）數(shù)據(jù)整理根據(jù)量測數(shù)據(jù)繪制以下曲線；①位移量隨時(shí)間變化曲線；②位移速度隨時(shí)間變化曲線；③位移量與開挖面距離關(guān)系曲線。

6）量測控制標(biāo)準(zhǔn)①位移控制基準(zhǔn)位移控制基準(zhǔn)根據(jù)測點(diǎn)距開挖面距離可見表4.7.3任務(wù)4.7施工量測任務(wù)4.7施工量測②位移速度位移速度一般按每天變形量計(jì)算。開挖面的最大位移速度(開挖瞬間為最大值)不應(yīng)超過最大允許變位量的1/5-1/4，開挖約一周后必須下降到1/20以下。斷面開挖后的1-2d內(nèi)，允許有限的位移加速，以后位移速度必須減小。③收斂標(biāo)準(zhǔn)位移速度明顯減緩；拱腳處水平收斂小于0.1-0.2mm/d，拱頂下沉小于0.07-0.15mm/d，已產(chǎn)生位移值達(dá)允許變形量的80％-90％以上。任務(wù)4.7施工量測（4）

地面下沉量測量測方法是在地表測試范圍內(nèi)埋設(shè)沉陷量測點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺或全站儀逐日進(jìn)行水準(zhǔn)測量，測出沉陷量。任務(wù)4.7施工量測