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鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程1總則1.0.1為規(guī)范鐵路隧道設(shè)計(jì)和施工的監(jiān)控量測(cè)工作,使鐵路隧道施工監(jiān)控量測(cè)符合安全使用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求,制定本技術(shù)規(guī)程。1.0.2本技術(shù)規(guī)程適用于采用礦山法修建的鐵路隧道。1.0.3隧道工程應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì),其費(fèi)用應(yīng)列入概算。1.0.4監(jiān)控量測(cè)應(yīng)作為關(guān)鍵工序納入現(xiàn)場(chǎng)施工組織。對(duì)周邊建筑物可能產(chǎn)生影響的鐵路隧道應(yīng)實(shí)施第三方監(jiān)測(cè)。1.0.5鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)工作除應(yīng)符合本技術(shù)規(guī)程要求外,尚應(yīng)符合國(guó)家。行業(yè)及中國(guó)鐵路總公司現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語(yǔ)2.0.1監(jiān)控量測(cè)monitoringmeasurement隧道施工中對(duì)圍巖、地表、支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和穩(wěn)定狀態(tài),以及周邊環(huán)境動(dòng)態(tài)進(jìn)行的經(jīng)常性觀察和量測(cè)工作。2.0.2必測(cè)項(xiàng)目importantmonitoringitems保證隧道周邊環(huán)境和圍巖的穩(wěn)定以及施工安全,同時(shí)反映設(shè)計(jì)、施工狀態(tài)而需進(jìn)行的日常監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目。2.0.3選測(cè)項(xiàng)目optionalmonitoringitems為了滿足隧道設(shè)計(jì)和施工的特殊需要,有設(shè)計(jì)文件規(guī)定的在局部地段進(jìn)行的監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目。2.0.4隧道凈空變化convergenceoftunnelinnerperimeter隧道周邊上兩點(diǎn)間相對(duì)位置的變化。2.0.5拱頂下沉crownsettlement隧道拱頂測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)沉降(量)。2.0.6地表沉降(或隆起)settlement,subsidence隧道開挖后底層中的(應(yīng)力)擾動(dòng)區(qū)延伸至地表而引起的地表沉降(或隆起)。2.0.7水平位移horizontaldisplacement變形體沿水平方向的位移值。2.0.8垂直位移verticaldisplacement變形體沿豎直方向的位移值。2.0.9變形監(jiān)控量測(cè)deformationmeasurement對(duì)建(構(gòu))筑物及其地基或一定范圍內(nèi)巖體及土體的位移、沉降等項(xiàng)目所進(jìn)行的監(jiān)控量測(cè)工作。2.0.10基準(zhǔn)點(diǎn)basicbenchmark建在穩(wěn)定的巖層或原土層或構(gòu)(建)筑物上的經(jīng)確認(rèn)固定不動(dòng)的點(diǎn)。2.0.11測(cè)點(diǎn)objectpoints(surveypoints)設(shè)置在觀測(cè)體上(或內(nèi)部),能反映其特征,作為變形、位移、應(yīng)力或應(yīng)變測(cè)量用的固定標(biāo)志。2.0.12測(cè)線surveylines隧道凈空變化或拱頂下沉量測(cè)時(shí),設(shè)在洞周壁上兩測(cè)點(diǎn)之間的連線。2.0.13底鼓floorheave隧道開挖后,由于圍巖本身的性質(zhì)以及圍巖應(yīng)力、水理作用和支護(hù)強(qiáng)度等因素引起的隧道底板向上隆起的現(xiàn)象。2.0.14非接觸量測(cè)non-contactmeasurement指在不接觸被測(cè)目標(biāo)點(diǎn)的情況下,獲取被測(cè)點(diǎn)的空間位移信息的方法。2.0.15極限相對(duì)位移limitrelativedisplacement指極限位移與兩測(cè)點(diǎn)間的距離之比。極限位移為全位移,即指考慮隧道凈空開挖前期變形量、開挖中變形量和開挖后變形量的總位移。2.0.16數(shù)碼成像digitalimaging利用數(shù)碼成像設(shè)備對(duì)前方目標(biāo)物體進(jìn)行拍攝,以獲取目標(biāo)物體的數(shù)字圖像。3基本規(guī)定3.0.1鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)應(yīng)科學(xué)合理,設(shè)計(jì)單位應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì),施工單位應(yīng)編制監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則,施工中應(yīng)按細(xì)則實(shí)施,工程竣工后將監(jiān)控量測(cè)資料整理歸檔并納入竣工文件中。3.0.2監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容:1確定監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目。2確定測(cè)點(diǎn)布置原則、監(jiān)控量測(cè)斷面及監(jiān)控量測(cè)頻率。3確定監(jiān)控量測(cè)控制基準(zhǔn)。3.0.3施工單位應(yīng)配置專業(yè)的監(jiān)控量測(cè)人員和設(shè)備,監(jiān)控量測(cè)人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)后上崗,掌握成熟、可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)。3.0.4施工單位應(yīng)成立現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)小組,并納入施工質(zhì)量保證體系,負(fù)責(zé)及時(shí)將監(jiān)控量測(cè)信息反饋與施工和設(shè)計(jì)。監(jiān)控量測(cè)人員應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定,確保監(jiān)控量測(cè)工作的連續(xù)性。3.0.5現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作應(yīng)包括以下主要內(nèi)容:1現(xiàn)場(chǎng)情況的初始調(diào)查。2編制實(shí)施細(xì)則。3布設(shè)測(cè)點(diǎn)并取得初始監(jiān)測(cè)值。4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)及分析。5提交監(jiān)控量測(cè)成果。3.0.6監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則應(yīng)經(jīng)監(jiān)理單位、建設(shè)單位批準(zhǔn)后實(shí)施,并作為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、檢查驗(yàn)收的依據(jù)。監(jiān)控量測(cè)變更應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。3.0.7監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)應(yīng)可靠、穩(wěn)定、耐久,在服務(wù)期內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。儀器設(shè)備應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢查、校對(duì)和率定,并出具相關(guān)證明。3.0.8測(cè)點(diǎn)應(yīng)牢固可靠、易于識(shí)別,并注意保護(hù),嚴(yán)防損壞。3.0.9施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)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,并做出詳細(xì)記錄。3.0.10監(jiān)控量測(cè)應(yīng)根據(jù)精度要求,減小系統(tǒng)誤差,控制偶然誤差,避免人為錯(cuò)誤,并應(yīng)經(jīng)常采用相關(guān)方法對(duì)誤差進(jìn)行檢驗(yàn)分析。3.0.11施工和監(jiān)控量測(cè)方應(yīng)密切配合,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技術(shù)要求4.1一般規(guī)定4.1.1監(jiān)控量測(cè)應(yīng)達(dá)到以下目的:1確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。2驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果,確認(rèn)支護(hù)參數(shù)和施工方法的合理性,為調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法提供影響。3確定二次襯砌施作時(shí)間。4監(jiān)控工程對(duì)周圍環(huán)境影響。5積累量測(cè)數(shù)據(jù),為信息化設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。4.1.2監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)圍巖條件、支護(hù)參數(shù)、施工方法、周圍環(huán)境及監(jiān)控量測(cè)目的進(jìn)行。4.1.3監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及工程特點(diǎn)編制,內(nèi)容應(yīng)包括:1監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目。2人員組織。3元器件及設(shè)備。4監(jiān)控量測(cè)斷面、測(cè)點(diǎn)布置。監(jiān)控量測(cè)頻率及監(jiān)控量測(cè)基準(zhǔn)。5數(shù)據(jù)記錄格式。6數(shù)據(jù)處理及預(yù)測(cè)方法。7信息反饋及對(duì)策等。4.1.4監(jiān)控量測(cè)工作應(yīng)隨施工工序及時(shí)進(jìn)行,測(cè)點(diǎn)應(yīng)及時(shí)埋設(shè),支護(hù)后2小時(shí)內(nèi)讀取初始數(shù)據(jù),并應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)整監(jiān)控項(xiàng)目和內(nèi)容。4.2監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目4.2.1監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目可分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目。4.2.2隧道工程應(yīng)將日常監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目納入必測(cè)項(xiàng)目。必測(cè)項(xiàng)目應(yīng)按表4.2.2確定。
表4.2.2監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目序號(hào)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目常用量測(cè)儀器備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場(chǎng)觀察、數(shù)碼相機(jī)、羅盤儀2拱頂下沉水準(zhǔn)儀、剛掛尺或全站儀3凈空變化收斂計(jì)、全站儀4地表沉降水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀隧道淺埋段5拱腳下沉水準(zhǔn)儀或全站儀不良地質(zhì)和特殊巖土隧道淺埋段6拱腳位移水準(zhǔn)儀或全站儀不良地質(zhì)和特殊巖土隧道深埋段4.2.3隧道工程可將滿足隧道設(shè)計(jì)與施工特殊要求進(jìn)行的監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目納入選測(cè)項(xiàng)目。選測(cè)項(xiàng)目可按表4.2.3選擇。表4.2.3監(jiān)控量測(cè)選測(cè)項(xiàng)目序號(hào)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目常用量測(cè)儀器1圍巖壓力壓力盒2鋼架內(nèi)力鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)3噴混凝土內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)4二次襯砌內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)5初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力壓力盒6錨桿軸力鋼筋計(jì)7圍巖內(nèi)部位移多點(diǎn)位移計(jì)8隧底隆起水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀9爆破震動(dòng)振動(dòng)傳感器、記錄儀10孔隙水壓力水壓計(jì)11水量三角堰、流量計(jì)12縱向位移多點(diǎn)位移計(jì)、全站儀4.2.4 隧道開挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)素描及數(shù)碼成像,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行物理力學(xué)試驗(yàn)。4.2.5 初期支護(hù)完成后應(yīng)進(jìn)行噴層表面裂縫及其發(fā)展、滲水、變形觀察和記錄。4.3監(jiān)控量測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)布置原則4.3.1隧道淺埋、下穿建筑物地段應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)地表沉降觀測(cè)點(diǎn)。地表沉降測(cè)點(diǎn)和隧道內(nèi)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面里程。地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距可按表4.3.1的要求布置。表4.3.1地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距隧道埋深與開挖寬度、高度縱向測(cè)點(diǎn)間距(m)2B<Ho≤2(B+H)15~30B<Ho≤2B10~15Ho≤B5~10注:Ho為隧道埋深;H為隧道開挖高度;B為隧道開挖寬度。4.3.2地表沉降測(cè)點(diǎn)橫向間距宜為2m~5m。在隧道中線附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密,隧道中線兩側(cè)測(cè)量范圍應(yīng)不小于Ho+B,其測(cè)點(diǎn)布置如圖4.3.2所示。建(構(gòu))筑物對(duì)地表沉降有特殊要求時(shí),量測(cè)間距應(yīng)適當(dāng)加密,范圍應(yīng)適當(dāng)加寬。圖4.3.2地表沉降橫向測(cè)點(diǎn)布置示意圖4.3.3 拱頂下沉測(cè)點(diǎn)和凈空變化測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面上,監(jiān)控量測(cè)斷面可按表4.3.3的要求布置。拱頂下沉測(cè)點(diǎn)原則上應(yīng)設(shè)置在拱頂軸線附近,當(dāng)隧道跨度較大時(shí),應(yīng)結(jié)合施工方法在拱部增設(shè)測(cè)點(diǎn),并可按圖4.3.3布置。表4.3.3必測(cè)項(xiàng)目監(jiān)控量測(cè)斷面間距圍巖級(jí)別斷面間距(m)V~I(xiàn)V5~10IV10~30III30~50注:1II級(jí)圍巖視具體情況確定間距。2 不良地質(zhì)和特殊巖土地段應(yīng)取小值。4.3.4 凈空變化量測(cè)測(cè)線數(shù)可按照表4.3.4、圖4.3.3布置。表4.3.4凈空變化量測(cè)測(cè)線數(shù)地段開挖方法一般地段特殊地段全斷面法一條水平測(cè)線—臺(tái)階法每臺(tái)階一條水平測(cè)線每臺(tái)階一條水平測(cè)線,兩條斜測(cè)線分部開挖法每部分一條水平測(cè)線CD或CRD法上部、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法左右側(cè)部,每分部一條水平測(cè)線,兩條斜測(cè)線其余部分一條水平測(cè)線圖4.3.3拱頂下沉量測(cè)和凈空變化量測(cè)的測(cè)線布置示意圖4.3.5 選測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)考慮圍巖代表性、圍巖變化、施工方法及支護(hù)參數(shù)的變化。監(jiān)控量測(cè)斷面應(yīng)在相應(yīng)段落施工初期優(yōu)先設(shè)置,并及時(shí)開展量測(cè)工作。4.3.6 不同斷面的測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在相同部位,測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡量對(duì)稱布置。4.4監(jiān)控量測(cè)頻率4.4.1必測(cè)項(xiàng)目監(jiān)控量測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)測(cè)點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度分別按表4.4.1—1和表4.4.1—2確定。由測(cè)點(diǎn)距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測(cè)頻率和又位移速度決定的監(jiān)控量測(cè)頻率之中,原則上采用較高的頻率值。出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時(shí),應(yīng)增大監(jiān)控量測(cè)頻率。表4.4.1—1按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測(cè)頻率監(jiān)控量測(cè)斷面距開挖面距離(m)監(jiān)控量測(cè)頻率(0~1)B2次/d(1~2)B1次/d(2~5)B1次/(2d~3d)>5B1次/(7d)注:B為隧道開挖寬度。表4.4.1—2按位移速度確定的監(jiān)控量測(cè)頻率位移速度(mm/d)監(jiān)控量測(cè)頻率≥52次/d1~51次/d0.5~11次/(2d~3d)0.2~0.51次/(3d)<0.21次/(7d)4.4.2 開挖面地質(zhì)素描、支護(hù)狀態(tài)、影響范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物的描述應(yīng)每施工循環(huán)記錄一次。必要時(shí),影響范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物的描述頻率應(yīng)加大。4.4.3 選測(cè)項(xiàng)目監(jiān)控量測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和施工要求以及必測(cè)項(xiàng)目反饋信息結(jié)果確定。4.5監(jiān)控量測(cè)控制基準(zhǔn)4.5.1 監(jiān)控量測(cè)控制基準(zhǔn)包括隧道內(nèi)位移、地表沉降、爆破震動(dòng)等,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道施工安全性、隧道結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,以及周圍建(構(gòu))筑物特點(diǎn)和重要性等因素制定。4.5.2 隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移可按照表4.5.2—1和表4.5.2—2選用。大、特大跨度黃土隧道初期支護(hù)相對(duì)位移可按照表4.5.2—3選用。表4.5.2—1跨度B7m隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移圍巖級(jí)別隧道埋深h(m)H≤5050<h≤300300<h≤500拱腳水平相對(duì)凈空變化(%)II--0.2~0.60III0.10~0.500.40~0.700.60~1.50圍巖級(jí)別隧道埋深h(m)H≤5050<h≤300300<h≤500IV0.20~0.700.50~2.602.40~3.50V0.30~1.000.80~3.503.00~5.00拱頂相對(duì)下沉(%)II-0.01~0.050.04~0.08III0.01~0.040.03~0.110.10~0.25IV0.03~0.070.06~0.150.10~0.60V0.06~0.120.10~0.600.50~1.20注:1本表適用于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù),硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值,軟弱圍巖隧道取表中較大值。表列數(shù)值可以在施工中通過(guò)實(shí)測(cè)資料積累作適當(dāng)?shù)男拚? 拱腳水平相對(duì)凈空變化指兩拱腳測(cè)點(diǎn)間凈空水平變化值與其距離之比,拱頂相對(duì)下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂指隧底高度之比。3 墻腰水平相對(duì)凈空變化極限值可按拱腳水平相對(duì)凈空變化極限值乘以1.2~1.3后采用。
表4.5.2—2跨度7m<B≤12m隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移圍巖級(jí)別隧道埋深h(m)2 H≤5050<h≤300300<h≤500拱腳水平相對(duì)凈空變化(%)II-0.01~0.030.01~0.08III0.03~0.100.08~0.400.30~0.60IV0.10~0.300.20~0.800.70~1.20V0.20~0.500.40~2.001.80~3.00拱頂相對(duì)下沉(%)II-0.03~0.060.05~0.12III0.03~0.060.04~0.150.12~0.30IV0.06~0.100.08~0.400.30~0.80V0.08~0.160.14~1.100.80~1.40注:1本表適用于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù),硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值,軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值。表列數(shù)值可以在施工中通過(guò)實(shí)測(cè)資料積累作適當(dāng)?shù)男拚? 拱腳水平相對(duì)凈空變化指拱腳測(cè)點(diǎn)間凈空水平變化值與其距離之比,拱頂相對(duì)下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比。3 初期支護(hù)墻腰水平相對(duì)凈空變化極限值可按拱腳水平相對(duì)凈空變化極限值乘以1.1~1.2后采用。表4.5.2—3跨度12m<B16m黃土隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移圍巖等級(jí)Ho≤BB<Ho≤2(B+H)2(B+H)<Ho拱部相對(duì)下沉(%)Iva—0.55~0.800.90~1.30Ivb—0.70~0.951.15~1.55Va0.40~0.600.80~1.151.35~1.90Vb0.55~0.801.10~1.50墻腰水平相對(duì)凈空變化(%)Iva—1臺(tái)階法施工時(shí)不作為控制指標(biāo)。2側(cè)壁導(dǎo)坑法施工時(shí)取η倍拱部下沉η倍拱部下沉Ivb—Va不作為監(jiān)控要求Vb注:1本表按斷面相對(duì)值給出,其中拱部下沉(%)為相對(duì)于隧底的拱部下沉值與斷面開挖高度之比的百分?jǐn)?shù),適用于開挖面積100㎡~180㎡、非鉆爆開挖、非飽和黃土的大斷面黃土隧道,黏質(zhì)黃土取較小值,砂質(zhì)黃土取較大值。2 η=H/B,隧道寬度比系數(shù)。3 拱部下沉:臺(tái)階法包括拱腳和拱頂下沉,側(cè)壁導(dǎo)坑法為導(dǎo)坑拱頂下沉。4 水平凈空變化:全斷面指標(biāo),雙側(cè)壁導(dǎo)坑法中可作為兩側(cè)導(dǎo)坑指標(biāo)(中洞未開挖時(shí))。5 臺(tái)階法施工時(shí),拱腳水平凈空變化基準(zhǔn)值按表中墻腰水平凈空變化的1/1.3~1/1.8采用,老黃土取前者,新黃土取后者。6 拱腳和拱頂下沉以及拱腳凈空變化要求在距上臺(tái)階掌子面1.5m以內(nèi)開始初測(cè),三臺(tái)階開挖時(shí)墻腰凈空變化應(yīng)在中臺(tái)階開挖時(shí)開始初測(cè)。4.5.3 位移控制基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)測(cè)點(diǎn)距開挖面的距離,由初期支護(hù)極限相對(duì)位移按表4.5.3要求確定。表4.5.3位移控制基準(zhǔn)類別距開挖面1B(U1B)距開挖面2B(U2B)距開挖面較遠(yuǎn)允許值65%Uo90%Uo100%Uo注:B為隧道開挖寬度,Uo為極限相對(duì)位移值。4.5.4 根據(jù)位移控制基準(zhǔn),可按表4.5.4分為三個(gè)管理等級(jí)。4.5.4 位移管理等級(jí)管理等級(jí)跟開挖面1B跟開挖面2BⅢU<U1B/3U<U2B/3ⅡU1B/3≤U≤2U1B/3U2B/3≤U≤2U2B/3ⅠU>2U1B/3U>2U2B/3注:U為實(shí)測(cè)位移值。4.5.5地表沉降控制基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)底層穩(wěn)定性、周圍建(構(gòu))筑物的安全要求分別確定,并取最小值。4.5.6鋼架內(nèi)力、噴混凝土內(nèi)力、二襯襯砌內(nèi)力、圍巖壓力(換算成內(nèi)力)、初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力(換算成內(nèi)力)、錨桿軸力控制基準(zhǔn)應(yīng)滿足《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10003相關(guān)規(guī)定。4.5.7爆破振動(dòng)控制基準(zhǔn)應(yīng)按表4.5.7的要求確定。表4.5.7爆破振動(dòng)安全允許振速續(xù)表4.5.7注:1表列頻率為主振頻率,系指最大振幅所對(duì)應(yīng)波的頻率。2 頻率范圍可根據(jù)類似工程或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)波形選取。選取頻率時(shí)亦可參考下列數(shù)據(jù):深孔爆破10Hz~60Hz:淺孔爆破40Hz~100Hz。3 有特殊要求的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況確定。4.5.8采用分部開挖法施工的隧道應(yīng)每分部分別建立位移控制基準(zhǔn),同時(shí)應(yīng)考慮各分部的相互影響。4.5.9圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)控制基準(zhǔn),結(jié)合時(shí)態(tài)曲線形態(tài)判別。4.5.10一般情況下,二次襯砌的施作應(yīng)在滿足下列要求時(shí)進(jìn)行:1隧道水平凈空變化速度與拱頂或地板垂直位移速度明顯下降。2隧道位移相對(duì)值已達(dá)到總相對(duì)位移量的90%以上。對(duì)淺埋、軟弱圍巖等特殊地段,應(yīng)視現(xiàn)場(chǎng)具體情況確定二次襯砌施作時(shí)間。4.6監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)及元器件技術(shù)要求4.6.1監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。拱頂下沉、凈空變化、地表沉降、縱向位移、隧底隆起測(cè)試精度可為0.5mm~1mm,圍巖內(nèi)部位移測(cè)試精度可為0.1mm,爆破振動(dòng)速度測(cè)試精度可為1mm/s。其他監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目的測(cè)試精度應(yīng)結(jié)合元器件的精度確定。4.6.2元器件的精度應(yīng)滿足表4.6.2的要求,元器件的量程應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,并具有良好的防震、防水、防腐性能。表4.6.2元器件的精度注:F.S.為元器件滿量程。5監(jiān)控量測(cè)方法5.1一般規(guī)定5.1.1現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)應(yīng)由施工單位負(fù)責(zé)組織實(shí)施。5.1.2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)應(yīng)根據(jù)已批準(zhǔn)的監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則進(jìn)行測(cè)點(diǎn)埋設(shè)、日常量測(cè)和數(shù)據(jù)處理,及時(shí)反饋信息,并根據(jù)地質(zhì)條件的變化和施工異常情況,及時(shí)調(diào)整監(jiān)控量測(cè)計(jì)劃。5.1.3現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)方法應(yīng)簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。5.2洞內(nèi)、外觀察5.2.1施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行洞內(nèi)、外觀察。洞內(nèi)觀察可分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。5.2.2開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行,及時(shí)繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、數(shù)碼成像,填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表,并與勘查資料進(jìn)行對(duì)比。已施工地段觀察,應(yīng)記錄噴射混凝土、錨桿、鋼架變形和二次襯砌等的工作狀態(tài)。5.2.3洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段,并應(yīng)記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況,同時(shí)還應(yīng)對(duì)地表建(構(gòu))筑物進(jìn)行觀察5.3變形監(jiān)控量測(cè)5.3.1變形監(jiān)控量測(cè)可采用接觸量測(cè)或非接觸量測(cè)方法。5.3.2隧道凈空變化量測(cè)可采用收斂計(jì)或全站儀進(jìn)行。測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在表4.3.4規(guī)定的測(cè)線兩端。1采用收斂計(jì)量測(cè)時(shí),測(cè)點(diǎn)采用焊接或鉆孔預(yù)埋。2采用全站儀量測(cè)時(shí),測(cè)點(diǎn)應(yīng)采用膜片式回復(fù)反射器作為測(cè)點(diǎn)靶標(biāo),靶標(biāo)粘附在預(yù)埋件上。量測(cè)方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種5.3.3拱頂下沉量測(cè)可采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼掛尺或全站儀進(jìn)行。測(cè)點(diǎn)應(yīng)與隧道外監(jiān)控量測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)。測(cè)點(diǎn)可在隧道拱頂軸線附近通過(guò)焊接或鉆孔預(yù)埋。采用全站儀量測(cè)時(shí),測(cè)點(diǎn)設(shè)置及量測(cè)方法可按照第5.3.2條有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。5.3.4地表沉降監(jiān)控量測(cè)可采用精密水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀進(jìn)行?;鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在地表沉降影響范圍之外。測(cè)點(diǎn)應(yīng)采用地表鉆孔埋設(shè),測(cè)點(diǎn)四周用水泥砂漿固定。當(dāng)采用常規(guī)水準(zhǔn)測(cè)量手段出現(xiàn)困難時(shí),可采用全站儀測(cè)量。5.3.5圍巖內(nèi)變形量測(cè)可采用多點(diǎn)位移計(jì)。多點(diǎn)位移計(jì)應(yīng)鉆孔埋設(shè),通過(guò)專用設(shè)備讀數(shù)。5.4應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)控量測(cè)5.4.1應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)控量測(cè)宜采用振弦式傳感器、光纖光棚傳感器。5.4.2振弦式傳感器可通過(guò)頻率接收儀獲得頻率讀數(shù),依據(jù)頻率-量測(cè)參數(shù)率定曲線換算出相應(yīng)量測(cè)參量值。5.4.3光纖光棚傳感器可通過(guò)光纖光棚解調(diào)儀獲得讀數(shù),換算出相應(yīng)量測(cè)參量值。5.4.4鋼架應(yīng)力量測(cè)可采用振弦式傳感器、光纖光棚傳感器。傳感器成對(duì)埋設(shè)在鋼架的內(nèi)、外側(cè),并應(yīng)符合下列要求:1采用振弦式鋼筋計(jì)或應(yīng)變計(jì)進(jìn)行型鋼應(yīng)力或應(yīng)變量測(cè)時(shí),應(yīng)把傳感器焊接在鋼架翼緣內(nèi)測(cè)點(diǎn)位置。2采用振弦式鋼筋計(jì)進(jìn)行格棚拱架應(yīng)力量測(cè)時(shí),應(yīng)將格棚主筋截?cái)嗖唁摻钣?jì)對(duì)焊在截?cái)嗖课弧?采用光纖光棚傳感器進(jìn)行型鋼或格棚拱架應(yīng)力量測(cè)時(shí),應(yīng)把光纖光棚傳感器焊接(氬弧焊)或粘貼在相應(yīng)測(cè)點(diǎn)位置。5.4.5混凝土、噴混凝土應(yīng)變量測(cè)可采用振弦式傳感器、光纖光棚傳感器,傳感器固定于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的相應(yīng)測(cè)點(diǎn)位置。5.5接觸壓力量測(cè)5.5.1接觸壓力量測(cè)可包括圍巖與初期支護(hù)之間接觸壓力、初期支護(hù)與二次襯砌之間接觸壓力的量測(cè)。5.5.2接觸壓力量測(cè)可采用振弦式傳感器。傳感器與接觸面應(yīng)緊密接觸,傳感器類型的選擇應(yīng)與圍巖和支護(hù)相適應(yīng)。5.6爆破振動(dòng)監(jiān)控量測(cè)5.6.1爆破振動(dòng)速度和加速度監(jiān)控量測(cè)可采用振動(dòng)速度和加速度傳感器,以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備。5.6.2傳感器應(yīng)固定在預(yù)埋件上,并應(yīng)通過(guò)爆破振動(dòng)記錄儀自動(dòng)記錄爆破振動(dòng)速度和加速度,分析振動(dòng)波形和振動(dòng)衰減規(guī)律。5.7孔隙水壓和水量監(jiān)控量測(cè)5.7.1孔隙水壓監(jiān)控量測(cè)可采用孔隙水壓計(jì)進(jìn)行。水壓計(jì)應(yīng)埋入帶刻槽的測(cè)點(diǎn)位置,并應(yīng)采取措施確保水壓計(jì)直接與水接觸,通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲得各測(cè)點(diǎn)讀數(shù),并換算出相應(yīng)孔隙水壓力值。5.7.2 水量監(jiān)控量測(cè)可采用三角堰、流量計(jì)進(jìn)行。6數(shù)據(jù)分析及信息反饋6.1一般規(guī)定6.1.1監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)取得后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校對(duì)和整理,同時(shí)應(yīng)注明開挖方法和施工工序以及開挖面距監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)距離等信息。6.1.2監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析可采用散點(diǎn)圖和回歸分析方法。6.1.3信息反饋應(yīng)以位移反饋為主,主要依據(jù)時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)對(duì)圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)、對(duì)周圍環(huán)境的影響程度進(jìn)行判定,驗(yàn)證和優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù),指導(dǎo)施工。6.1.4監(jiān)控量測(cè)應(yīng)確保信息傳遞渠道通暢、反饋及時(shí)有效。6.2監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析處理6.2.1監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理應(yīng)包括數(shù)據(jù)校核、數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)分析。6.2.2每次觀測(cè)后應(yīng)立即對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核,如有異常應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測(cè)。6.2.3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、調(diào)表制圖、誤差處理等。6.2.4監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的分析應(yīng)包括以下主要內(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。6.2.5監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)可采用指數(shù)模型、對(duì)數(shù)模型、雙曲線模型、分段函數(shù)、經(jīng)驗(yàn)公式等進(jìn)行分析,并預(yù)測(cè)最終值。6.2.6爆破振動(dòng)安全允許炸藥量可根據(jù)爆破振動(dòng)速度按式(6.2.6)計(jì)算。式中Q——安全允許炸藥量,齊發(fā)爆破為總藥量,延時(shí)爆破為最大一段藥量(kg);R——爆破振動(dòng)距離(m);V——保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)振動(dòng)安全允許速度(cm/s);K,a——與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù),可按表6.2.6選取,或通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。表6.2.6爆破區(qū)不同巖性的K,a值6.3監(jiān)控量測(cè)信息反饋及工程對(duì)策6.3.1監(jiān)控量測(cè)信息反饋應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,對(duì)工程安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),并提出相應(yīng)工程對(duì)策與建議。6.3.2監(jiān)控量測(cè)信息反饋可按圖6.3.2規(guī)定的程序進(jìn)行。6.3.3施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和階段分析,并應(yīng)符合下列要求:1實(shí)時(shí)分析:每天根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)分析原因并提交異常報(bào)告。2階段分析:按周、月進(jìn)行階段分析,總結(jié)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,對(duì)施工情況進(jìn)行評(píng)價(jià),提交階段分析報(bào)告,指導(dǎo)后續(xù)施工。圖6.3.2監(jiān)控量測(cè)反饋程序框圖6.3.4工程安全性評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)第4.5.4條分三級(jí)進(jìn)行,并采用表6.3.4相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。工程安全性評(píng)價(jià)流程見(jiàn)圖6.3.4。表6.3.4工程安全性評(píng)價(jià)分級(jí)應(yīng)對(duì)措施管理等級(jí)應(yīng)對(duì)措施III正常施工II綜合評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)施工措施,加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè),必要時(shí)采取相應(yīng)工程措施I暫停施工,采取相應(yīng)工程措施6.3.5根據(jù)工程安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果,需要變更設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)有關(guān)鐵路工程變更管理辦法及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。6.3.6工程對(duì)策可包括下列內(nèi)容:1一般措施圖6.3.4工程安全性評(píng)價(jià)流程1)穩(wěn)定工作面。2)調(diào)整開挖方法。3)調(diào)整初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度并及時(shí)支護(hù)。4)降低爆破振動(dòng)影響。5)圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)間回填注漿。2輔助施工措施底層預(yù)處理,包括注漿加固、降水、凍結(jié)等方法。2)超前支護(hù),包括超前錨桿(管)、管棚、超前插板、水平高壓旋噴法、預(yù)切槽法等。7成果資料7.0.1監(jiān)控量測(cè)成果資料應(yīng)包括以下內(nèi)容:1監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)。2監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則及批復(fù)。3監(jiān)控量測(cè)結(jié)果及周(月)報(bào)。4監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)匯總表及觀察資料。5監(jiān)控量測(cè)工作總結(jié)報(bào)告。本技術(shù)規(guī)程用詞說(shuō)明執(zhí)行本技術(shù)規(guī)程條文時(shí),對(duì)于要求嚴(yán)格程度的用詞說(shuō)明如下,以便在執(zhí)行中區(qū)別對(duì)待(1)表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的用詞:正面詞采用“必須”;負(fù)面詞采用“嚴(yán)禁”。(2)表示嚴(yán)格,在正常情況均應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“應(yīng)”;負(fù)面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。(3)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“宜”;負(fù)面詞采用“不宜”。(4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。
《鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》條文說(shuō)明本條文說(shuō)明系對(duì)重點(diǎn)條文的編制依據(jù)、存在的問(wèn)題以及在執(zhí)行中應(yīng)注意的事項(xiàng)等予以說(shuō)明。本條文說(shuō)明不具備與標(biāo)準(zhǔn)正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參考。為了減少篇幅,只列條文號(hào),未抄錄原條文。1.0.1監(jiān)控量測(cè)即是鐵路隧道設(shè)計(jì)文件的重要組成內(nèi)容,也是鐵路隧道施工作業(yè)中關(guān)鍵的重要作業(yè)環(huán)節(jié)。在鐵路隧道工程中,監(jiān)控量測(cè)技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用,并取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。但是,由于缺乏完整的、統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程,鐵路隧道工程的監(jiān)控量測(cè)工作,在不同程度上還存在著采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)不足、數(shù)據(jù)處理方法選擇不當(dāng)、量測(cè)數(shù)據(jù)反饋不及時(shí)、記錄不完整以及量測(cè)設(shè)備陳舊等問(wèn)題。制定本技術(shù)規(guī)程,是為了使鐵路隧道工程的監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到符合安全使用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求。1.0.2本監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程主要適用于采用礦上法施工的鐵路隧道,采用其他工法施工的地下工程進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)時(shí)尚需參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3.0.1在隧道施工過(guò)程中,使用專用的儀器、設(shè)備,對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力、變形進(jìn)行觀測(cè),并對(duì)其穩(wěn)定性、安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),統(tǒng)稱為監(jiān)控量測(cè)。在設(shè)計(jì)階段,由設(shè)計(jì)單位對(duì)監(jiān)控量測(cè)目的、監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目以及測(cè)點(diǎn)的布置等進(jìn)行設(shè)計(jì);在施工階段,作為施工組織設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,納入施工工序。制定合理而周密的現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)細(xì)則,是保證監(jiān)控量測(cè)工作有效開展的關(guān)鍵。隧道開工之前,施工單位根據(jù)環(huán)境條件、地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)要求、施工方法及施工進(jìn)度安排等編制監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則,確定量測(cè)項(xiàng)目、儀器、測(cè)點(diǎn)布置、量測(cè)頻率、數(shù)據(jù)處理、反饋方法、組織機(jī)構(gòu)及管理體系,并在施工的全過(guò)程中認(rèn)真實(shí)施。3.0.2 監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)需結(jié)合具體隧道工程、水文地質(zhì)條件、支護(hù)參數(shù)、施工方法和監(jiān)控量測(cè)目的等進(jìn)行,其內(nèi)容一般包括以下幾個(gè)方面:1 監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目,包括必測(cè)項(xiàng)目與選測(cè)項(xiàng)目,根據(jù)隧道特點(diǎn)和監(jiān)控量測(cè)要求確定。2 測(cè)點(diǎn)的布置原則,根據(jù)地質(zhì)條件確定,并初步選取監(jiān)控量測(cè)斷面及測(cè)試頻率。3 各監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目的控制基準(zhǔn),根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)安全性和周邊環(huán)境的要求以及其他相應(yīng)規(guī)范、法規(guī)的要求選取。3.0.3、3.0.4監(jiān)控量測(cè)工作是專業(yè)化較強(qiáng)的工作,為了確保監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,達(dá)到應(yīng)由的精度,施工單位需成立現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)小組?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)小組由熟悉監(jiān)控量測(cè)工作的人員組成,且要求人員相對(duì)固定,避免人員頻繁交接,確保數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性,現(xiàn)場(chǎng)配置專門的人員進(jìn)行埋點(diǎn)、測(cè)試數(shù)據(jù)處理、信息反饋及儀器維修、保養(yǎng)工作并及時(shí)向相關(guān)部門報(bào)告監(jiān)控量測(cè)結(jié)果。監(jiān)控量測(cè)納入施工質(zhì)量保證體系,確保監(jiān)控量測(cè)的有效實(shí)施,做到組織管理清晰、責(zé)任明確。3.0.5現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作一般按照下面的程序進(jìn)行:1現(xiàn)場(chǎng)情況的初始調(diào)查施工前對(duì)隧道工程的地質(zhì)條件、地下水狀況及施工影響區(qū)域內(nèi)的周邊環(huán)境進(jìn)行初始調(diào)查,掌握工程特點(diǎn)和難點(diǎn),為監(jiān)控量測(cè)工作的順利開展做好準(zhǔn)備。2 編制實(shí)施細(xì)則現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)小組按照監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)的要求,結(jié)合初始調(diào)查結(jié)果編制實(shí)施細(xì)則,經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理審查批準(zhǔn)后實(shí)施。3 布設(shè)測(cè)點(diǎn)并取得初始監(jiān)測(cè)值基準(zhǔn)點(diǎn)、測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行,以確保監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)可靠。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)后及時(shí)取得初始監(jiān)測(cè)值。4 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)及分析現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)小組實(shí)施,本根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)隧道施工安全及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性做出分析評(píng)價(jià)。5 提交監(jiān)控量測(cè)成果監(jiān)控量測(cè)小組一般以周報(bào)(特殊情況要形成日?qǐng)?bào))的形式提交監(jiān)控量測(cè)成果(包括紙質(zhì)和電子文件)。當(dāng)出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時(shí),及時(shí)反饋,以便采取相應(yīng)的對(duì)策。全隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作結(jié)束后,一般在一個(gè)月內(nèi)編寫出該工程的施工監(jiān)控量測(cè)總結(jié)報(bào)告。3.0.6現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則是工程施工組織設(shè)計(jì)的重要組成部分,需上報(bào)監(jiān)理、業(yè)主,經(jīng)批準(zhǔn)后正式實(shí)施,并且作為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、檢查、驗(yàn)收的依據(jù)之一,相關(guān)資料要認(rèn)真保存。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作由于地質(zhì)條件、施工方法等因素的影響需要調(diào)整時(shí),需報(bào)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人審核,并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后實(shí)施。監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則一般綜合考慮工程特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求、施工方法、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境等因素進(jìn)行編制,并滿足下列要求:(1)確保隧道工程安全;(2)對(duì)工程周圍環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù);(3)盡量降低監(jiān)控量測(cè)費(fèi)用;(4)盡量減少對(duì)工程施工的干擾。3.0.7隧道監(jiān)控量測(cè)工作一般在地下進(jìn)行,環(huán)境條件惡劣,因而監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)需具有較高的可靠性、穩(wěn)定性及耐久性。監(jiān)控量測(cè)儀器設(shè)備在使用前及使用過(guò)程中進(jìn)行定期的檢查、校對(duì)和率定,一般包括外觀檢驗(yàn)、精度檢驗(yàn)、防水檢驗(yàn)、應(yīng)力(應(yīng)變)及溫度率定等。3.0.8現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生測(cè)點(diǎn)破壞的現(xiàn)象,使監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)不連續(xù),影響監(jiān)控量測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確分析。如果測(cè)點(diǎn)被破壞,一般在被破壞測(cè)點(diǎn)附近補(bǔ)埋。如果測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)松動(dòng),則需及時(shí)加固,當(dāng)天的量測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)效,帶測(cè)點(diǎn)加固后重新讀取初讀數(shù)。3.0.9監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查復(fù)核,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行重測(cè)。數(shù)據(jù)的整理和維護(hù)工作由專人負(fù)責(zé),數(shù)據(jù)在輸入、處理過(guò)程中復(fù)核審查,避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。監(jiān)控量測(cè)的記錄、圖標(biāo)及文字報(bào)告要連續(xù)和完整。如有缺失,按國(guó)家、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和本技術(shù)規(guī)程要求及時(shí)采取補(bǔ)救措施,并詳細(xì)進(jìn)行書面記錄。3.0.10現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)誤差會(huì)影響對(duì)圍巖和支護(hù)系統(tǒng)的安全評(píng)判,工作中需對(duì)誤差進(jìn)行科學(xué)分析,減小系統(tǒng)誤差,剔除偶然誤差,避免人為錯(cuò)誤。具體方法如下:(1)減小系統(tǒng)誤差的方法根據(jù)監(jiān)控量測(cè)精度要求選擇穩(wěn)定性好、耐久性好的儀器。如果監(jiān)控量測(cè)儀器產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差不能滿足監(jiān)控量測(cè)精度要求,需根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行修正。(2)控制偶然誤差的方法引起偶然誤差的原因較多,如電源電壓波動(dòng)、儀表末位讀數(shù)估讀不準(zhǔn)。環(huán)境因素干擾等,并通過(guò)加強(qiáng)管理,提高操作人員的技術(shù)水平控制偶然誤差。偶然誤差一般服從正態(tài)分布,在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,需進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。(3)避免人為誤差(錯(cuò)誤)的方法由于測(cè)試人員的工作過(guò)失所引起的誤差,如讀錯(cuò)儀表刻度(位數(shù)、正負(fù)號(hào))、測(cè)點(diǎn)與測(cè)讀數(shù)據(jù)混淆、記錄錯(cuò)誤等,都要避免。避免人為誤差措施只要有加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)管理,規(guī)范監(jiān)控量測(cè)工作,提高人員素質(zhì)。在數(shù)據(jù)處理時(shí),此類誤差數(shù)值一般很大,需從測(cè)量數(shù)據(jù)中剔除。3.0.11現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)與施工作業(yè)易發(fā)生干擾,因此兩者要緊密配合,妥善協(xié)調(diào)好施工和監(jiān)控量測(cè)的關(guān)系。將監(jiān)控量測(cè)元件的埋設(shè)計(jì)劃列入工程施工進(jìn)度控制計(jì)劃中,施工現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)提供工作面,創(chuàng)造條件保證監(jiān)控量測(cè)埋設(shè)工作的正常進(jìn)行;監(jiān)控量測(cè)工作也要盡量減少對(duì)施工工序的影響。此外,在施工過(guò)程中高度重視并采取有效措施,防止一切觀測(cè)設(shè)備、觀測(cè)測(cè)點(diǎn)和電纜等受到機(jī)械和人為的破壞。4.1.1監(jiān)控量測(cè)的主要目的在于了解圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)、襯砌可靠程度,確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。為圍巖級(jí)別變更、初期支護(hù)和二次襯砌的參數(shù)調(diào)整提供依據(jù),是實(shí)現(xiàn)信息化施工不可缺少的工序,是直接為設(shè)計(jì)和施工決策服務(wù)的。4.1.2隧道及地下工程的客觀條件千變?nèi)f化,因此,每一工程有與其條件相應(yīng)的監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)文件。4.1.3對(duì)于所有應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的工程,本條所列內(nèi)容都包含在實(shí)施細(xì)則中,凡是設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)的監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目都需進(jìn)行量測(cè)。4.1.4隧道開挖后最初一段時(shí)間的變形及應(yīng)力變化很快,而且這段時(shí)間的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)后期的最終位移及應(yīng)力的預(yù)測(cè)至關(guān)重要,所以盡快讀取初始讀數(shù)掌握圍巖及結(jié)構(gòu)的最初動(dòng)態(tài)是非常必要的。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)情況與設(shè)計(jì)不符時(shí),及時(shí)調(diào)整監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容。4.2.1隧道施工監(jiān)控量測(cè)旨在現(xiàn)場(chǎng)采集可反映施工過(guò)程中圍巖動(dòng)態(tài)的實(shí)際信息,以判定隧道圍巖和初期支護(hù)的穩(wěn)定狀態(tài),分析支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)和施工的合理性,為設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。因此,設(shè)計(jì)文件根據(jù)隧道的特點(diǎn)和難點(diǎn)確定必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目的具體內(nèi)容。4.2.2必測(cè)項(xiàng)目是為了在設(shè)計(jì)、施工中確保圍巖的穩(wěn)定,并通過(guò)判斷圍巖的穩(wěn)定性來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工的經(jīng)常性量測(cè),是所有隧道進(jìn)行的項(xiàng)目。這類量測(cè)通常測(cè)試方法簡(jiǎn)單,可靠性高,費(fèi)用少,而且對(duì)監(jiān)視圍巖穩(wěn)定、指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工有巨大的作用。圍巖變形乃是圍巖力學(xué)形態(tài)變化最直觀的表現(xiàn),變形量測(cè)具有量測(cè)結(jié)果直觀、測(cè)試數(shù)據(jù)可靠、量測(cè)儀表長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、抗外界干擾性強(qiáng),同時(shí)測(cè)試費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn)。因此必測(cè)項(xiàng)目以位移量測(cè)為首選量測(cè)項(xiàng)目。不同于一般隧道主要進(jìn)行凈空變化量測(cè),不良地質(zhì)和特殊巖土鐵路隧道尤其是大斷面鐵路隧道需重視拱部下沉的監(jiān)測(cè),特別是淺埋地段。大斷面黃土隧道臺(tái)階法拱腳下沉顯著,如說(shuō)明圖4.2.2所示,該圖給出鄭西客運(yùn)專線秦東、潼洛川和高橋隧道臺(tái)階法試驗(yàn)段拱部下沉特征值(拱腳與拱頂下沉之比)隨埋深變化的情況,顯示出十分顯著的拱腳下沉的特征。說(shuō)明圖4.2.2鄭西客運(yùn)專線三座隧道臺(tái)階法試驗(yàn)段拱部下沉隨埋深變化特性4.2.3選測(cè)項(xiàng)目不是每座隧道都開展的工作,是對(duì)一些有特殊意義和具有代表性意義的區(qū)段進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)試,以求更深地掌握圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)與錨噴支護(hù)的效果以及工程對(duì)周圍環(huán)境影響狀況,指導(dǎo)未開挖區(qū)段的設(shè)計(jì)與施工。這類量測(cè)項(xiàng)目測(cè)試較為麻煩,量測(cè)項(xiàng)目較多,花費(fèi)較大,一般只根據(jù)需要選擇部分項(xiàng)目。4.2.4實(shí)踐證明,開挖工作面的地質(zhì)素描和數(shù)碼成像對(duì)于判斷圍巖穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)開挖面前方的地質(zhì)條件是十分重要的,必要時(shí)進(jìn)行物理力學(xué)試驗(yàn),獲得圍巖的具體力學(xué)參數(shù),為施工階段圍巖分級(jí)和科學(xué)的信息化施工提供有效的參考依據(jù)。在進(jìn)行地質(zhì)素描及數(shù)碼成像的時(shí)候,工作面需有良好的照明和通風(fēng)條件,以保證地質(zhì)素描及數(shù)碼成像的效果。4.2.5初期支護(hù)狀態(tài)的觀察和裂縫描述,對(duì)直接判斷圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)參數(shù)的檢驗(yàn)是不可缺少的。注意觀測(cè)初期支護(hù)的變形以及滲水情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)治理,避免工程事故的發(fā)生。4.3.1、4.3.2對(duì)于淺埋或超淺埋隧道,隧道橫斷面方向的地表下沉量測(cè)邊界在隧道開挖影響范圍以外,并在開挖影響范圍以外設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)。地表下沉量測(cè)的測(cè)點(diǎn)布設(shè)在由設(shè)計(jì)確定的特別重要的施工地段,包括地表有建(構(gòu))筑物地段。對(duì)施工中地表發(fā)生塌陷并經(jīng)修補(bǔ)過(guò)的地段,以及預(yù)先探測(cè)到地中存在構(gòu)筑物或空洞的施工地段,測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡量接近構(gòu)筑物或空洞上方。4.3.3、4.3.4凈空位移量測(cè)、拱頂下沉量測(cè)原則上是在同一斷面上進(jìn)行,而且其他量測(cè)項(xiàng)目也設(shè)置在同一斷面上。但因圍巖及開挖方法、隧道內(nèi)管線位置等原因,可以適當(dāng)調(diào)整。凈空變化量測(cè)以水平測(cè)線量測(cè)為主,必要時(shí)設(shè)置斜測(cè)線(如洞口附近、淺埋區(qū)段、偏壓或膨脹性圍巖區(qū)段、拱頂下沉位移量大的區(qū)段),斜測(cè)線的設(shè)置有助于了解垂直方向的位移變化情況;當(dāng)與解析法一起綜合判斷時(shí),最好也布置斜測(cè)線。部分開挖法臨時(shí)支護(hù)拆除后,繼續(xù)進(jìn)行拱頂下沉和凈空變化量測(cè)時(shí),測(cè)線按全斷面開挖法布置。4.3.5選測(cè)項(xiàng)目的斷面間距視需要而定,或在有代表性的地段選取若干測(cè)試斷面。凡是地質(zhì)條件差、隧道開挖斷面積大、施工工序復(fù)雜的重要工程,布點(diǎn)適當(dāng)加密。為了盡早對(duì)隧道設(shè)計(jì)參數(shù)。施工方法。制定的監(jiān)控基準(zhǔn)等進(jìn)行評(píng)價(jià),在設(shè)置有選測(cè)項(xiàng)目的隧道區(qū)段盡早進(jìn)行布點(diǎn)。4.3.6選測(cè)項(xiàng)目表4.2.3中1~5項(xiàng)的測(cè)點(diǎn)布置實(shí)例參見(jiàn)說(shuō)明圖4.3.6。噴混凝土內(nèi)力、鋼架內(nèi)力、二次襯砌內(nèi)力、圍巖壓力、初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力量測(cè)每斷面一般設(shè)置3~7個(gè)測(cè)點(diǎn)(截面),如有需要可增加測(cè)點(diǎn)(截面)。測(cè)點(diǎn)(截面)布置在拱頂、拱腰及邊墻等部位。圍巖內(nèi)部位移每斷面一般采用3~5個(gè)鉆孔,分布在邊墻和拱部。錨桿軸力量測(cè)在實(shí)際錨桿位置布置測(cè)點(diǎn)。圍巖內(nèi)部位移量測(cè)位置靠近凈空位移測(cè)點(diǎn),以便數(shù)據(jù)互相驗(yàn)證。采用分部施工的隧道,如有需要可在臨時(shí)支護(hù)上布置測(cè)點(diǎn)。說(shuō)明圖4.3.6選測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)布置示例測(cè)點(diǎn)如果被破壞,在被破壞測(cè)點(diǎn)附近補(bǔ)埋。如果測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)松動(dòng),則及時(shí)加固,加固當(dāng)天的量測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)效,待測(cè)點(diǎn)加固后重新讀取初讀數(shù)。4.4.1必測(cè)項(xiàng)目量測(cè)頻率一般根據(jù)測(cè)點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度分別確定,然后取兩者中較高者作為實(shí)際量測(cè)頻率。在塑性流變巖體中,位移長(zhǎng)期(開挖后2個(gè)月以上)不能變化2,量測(cè)要繼續(xù)要每月為1mm為止。4.4.3 沒(méi)有特殊要求的情況下,選測(cè)項(xiàng)目可以采用和必測(cè)項(xiàng)目相同的量測(cè)頻率。4.5.1監(jiān)控量測(cè)的主要目的是確保隧道施工安全性和結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,根基這一目的,同時(shí)考慮周圍建(構(gòu))筑物特點(diǎn)和重要性,綜合隧道所處的地質(zhì)條件和施工方法等多方面因素,制定監(jiān)控量測(cè)基準(zhǔn)。該基準(zhǔn)根基隧道施工情況,不斷完善。4.5.2關(guān)于隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移說(shuō)明如下:(1)條文中表4.5.2—1和表4.5.2—2摘自《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10003—2005表F.0.2和表F.0.3。(2)對(duì)于跨度大于12m鐵路隧道,目前還沒(méi)有統(tǒng)一的位移判定基準(zhǔn)。說(shuō)明表4.5.2取自《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB50086—2001對(duì)隧道周邊允許位移相對(duì)值得規(guī)定。說(shuō)明表4.5.2隧道周邊允許位移相對(duì)值(%)注:1周邊位移相對(duì)值系指兩測(cè)點(diǎn)間實(shí)測(cè)位移累計(jì)值與兩側(cè)點(diǎn)距離之比,兩測(cè)點(diǎn)間的位移值也稱為變化值2 脆性圍巖取表中較小值,塑性圍巖取表中較大值。3 本表適用于搞垮比0.8~1.2的下列地下工程:III級(jí)圍巖跨度不大于20m;IV級(jí)圍巖跨度不大于15m;V級(jí)圍巖跨度不大于10m。4 I、II級(jí)圍巖中進(jìn)行量測(cè)的地下工程,以及III、IV、V級(jí)圍巖在表注3范圍之外的地下工程應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的綜合分析或工程類比方法確定允許值。三車道公路隧道模型試驗(yàn)表明,當(dāng)隧道埋深在250m左右時(shí),隧洞周邊允許位移相對(duì)值為:對(duì)于III級(jí)圍巖,拱頂為0.27%,水平為0.13%;對(duì)于IV級(jí)圍巖,拱頂為0.46%,水平為0.12%;對(duì)于V級(jí)圍巖,拱頂為0.60%,水平為0.10%。(3)條文中表4.5.2—3摘自《鐵路黃土隧道技術(shù)規(guī)范》Q/CR9511—2014表8.5.2。黃土隧道圍巖分級(jí)是在《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10003—2005圍巖分級(jí)基礎(chǔ)上,結(jié)合黃土的塑性狀態(tài)、均勻程度和完整程度等指標(biāo),對(duì)大、特大跨度黃土隧道圍巖分級(jí)中的IV、V級(jí)圍巖再細(xì)分到亞級(jí),分別為Iva、Ivb和Va、Vb。說(shuō)明表4.5.3取自《鐵路黃土隧道技術(shù)規(guī)范》Q/CR9511—2014第3.6節(jié)。說(shuō)明表4.5.3黃土隧道圍巖分級(jí)表注:1大、特大跨度黃土隧道當(dāng)黃土塑性指數(shù)Ip10時(shí),可視情況降低1個(gè)亞級(jí)2 當(dāng)洞身位于地下水位以下時(shí),可視情況降低1級(jí)或1個(gè)亞級(jí);3 淺埋地段圍巖級(jí)別可視情況降低1級(jí)或1個(gè)亞級(jí);4 當(dāng)有2個(gè)以上符合上述款項(xiàng)規(guī)定的因素時(shí),不應(yīng)簡(jiǎn)單疊加,需結(jié)合地質(zhì)條件經(jīng)綜合分析后視情況對(duì)隧道圍巖進(jìn)行修正;5 黃土塑性狀態(tài)的劃分:堅(jiān)硬;硬塑;軟塑;流塑。4.5.3研究表明,在據(jù)工作面1B和2B處的位移值分別占規(guī)定的允許位移量的65%和90%左右,距開挖面較遠(yuǎn)時(shí)圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定。按表4.5.3所確定的控制基準(zhǔn)使隧道開挖的每個(gè)階段都有相應(yīng)的位移控制基準(zhǔn)與之相適應(yīng)。4.5.4位移管理等級(jí)的應(yīng)用實(shí)例參見(jiàn)說(shuō)明圖4.5.4。說(shuō)明圖4.5.4根據(jù)位移管理等級(jí)進(jìn)行反饋管理框圖4.5.5地表沉降控制基準(zhǔn)根據(jù)隧道施工安全性和隧道周圍建(構(gòu))筑物的安全要求(見(jiàn)說(shuō)明表4.5.5,摘自《基坑工程手冊(cè)》)分別確定,取兩者中的最小值。說(shuō)明表4.5.5建筑物在不同沉降差下的反應(yīng)注:1框架結(jié)構(gòu)有多種基礎(chǔ)形式,包括現(xiàn)澆單獨(dú)基礎(chǔ)、現(xiàn)澆片筏基礎(chǔ)、現(xiàn)澆箱型基礎(chǔ)、裝配式單獨(dú)基礎(chǔ)、裝配式條形基礎(chǔ)以及樁基、不同基礎(chǔ)形式的框架對(duì)沉降差得反應(yīng)也不同,上表只提出了一般框架結(jié)構(gòu)對(duì)差異沉降的反應(yīng),因此對(duì)重要框架結(jié)構(gòu)在差異沉降下的反應(yīng),還要仔細(xì)調(diào)研其基礎(chǔ)形式和使用要求,以確定允許的差異沉降量。2各種基礎(chǔ)形式的高聳煙囪、化工塔罐、氣柜、高爐、塔桅結(jié)構(gòu)(如電視塔)、劇院、會(huì)場(chǎng)空曠結(jié)構(gòu)等特別重要的建筑設(shè)施要作專門調(diào)研,以明確允許差異沉降值。3內(nèi)框架(特別是單排內(nèi)框架)和底層框架(條形或單獨(dú)基礎(chǔ))的多層砌體建筑結(jié)構(gòu),對(duì)不均勻沉降很敏感,亦應(yīng)當(dāng)專門調(diào)研。4.5.6鋼架應(yīng)力不大于鋼材的容許應(yīng)力;噴混凝土內(nèi)力和二次襯砌內(nèi)力按《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10003—2005第11.1.1條規(guī)定的安全系數(shù)進(jìn)行判定;圍巖壓力及初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力,應(yīng)先換算成內(nèi)力,再按《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10003—2005第11.1.1條規(guī)定的安全系數(shù)進(jìn)行判定;錨桿應(yīng)力小于鋼材的容許應(yīng)力。4.5.7參見(jiàn)《爆破安全規(guī)程》GB6722—2003有關(guān)規(guī)定。4.5.8大斷面隧道采用CD法、CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等分部開挖法時(shí),分別設(shè)立全斷面位移監(jiān)控基準(zhǔn)和管理水平以及各施工部位移監(jiān)控基準(zhǔn)和管理水平,要充分考慮各個(gè)施工部之間的相互影響。4.5.9根據(jù)日常監(jiān)控量測(cè)所收集到的數(shù)據(jù),繪制位移時(shí)態(tài)曲線。當(dāng)位移曲線出現(xiàn)急劇增長(zhǎng)或數(shù)據(jù)上下波動(dòng)較大時(shí),說(shuō)明圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)處于不穩(wěn)定狀態(tài),需加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。當(dāng)曲線趨與平緩,數(shù)據(jù)變化不大,且位移總量沒(méi)有超過(guò)控制基準(zhǔn)時(shí),說(shuō)明圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)。4.5.10二次襯砌和仰拱的施作時(shí)間直接影響到襯砌結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和安全穩(wěn)定性,過(guò)早施作會(huì)使二次襯砌承受較大的圍巖壓力,過(guò)晚又不利于初期支護(hù)的穩(wěn)定。因此,在施工中進(jìn)行監(jiān)控量測(cè),及時(shí)掌握圍巖和支護(hù)的變化規(guī)律,確定二次襯砌和仰拱的施作時(shí)間,使襯砌結(jié)構(gòu)安全可靠。對(duì)淺埋、軟弱圍巖等特殊地段,單靠工程類比法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),不能保證設(shè)計(jì)的可靠性和合理性,所以根基工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際具體情況,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)提供的有效資料,確定二次襯砌的施作時(shí)間,以保證二次襯砌受力合理、安全、可靠、耐久。4.6.1由于采用的測(cè)試儀器不同,量測(cè)精度也不同。本條文規(guī)定的測(cè)試精度為測(cè)試的最低精度。4.6.2元器件除了要滿足表4.6.2的精度要求外,還要根據(jù)隧道實(shí)際情況,確定其量測(cè)。由于元器件埋設(shè)于隧道內(nèi),施工影響大,環(huán)境條件差,因此要求元器件具有良好的防震。防水、防腐性能。5.1.3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的方法和手段,根據(jù)隧道的重要性等級(jí)、規(guī)模大小,同時(shí)還考慮國(guó)內(nèi)外量測(cè)儀器的現(xiàn)狀來(lái)選用。一般盡量選擇簡(jiǎn)單可靠、耐久、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性能好,被測(cè)量的物理量概念明確,有足夠大的量程,便于進(jìn)行分析和反饋的測(cè)試儀器。5.2.1、5.2.2在隧道工程中,開挖前的地質(zhì)勘探工作有很難提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料,所以有必要再隧道每次開挖后進(jìn)行細(xì)致的管擦,通過(guò)觀察可獲得與圍巖穩(wěn)定有關(guān)的直觀信息,可以預(yù)測(cè)開挖面前方的地質(zhì)條件,根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài),分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠程度。開挖工作面觀察在每次開挖后進(jìn)行。觀察中發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化時(shí),立即采取相應(yīng)處理措施;觀察后及時(shí)繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖,同時(shí)進(jìn)行數(shù)碼成像,填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表(附錄A),并與勘查資料進(jìn)行對(duì)比。(1)對(duì)開挖后沒(méi)有支護(hù)的圍巖進(jìn)行觀察,主要是為了解開挖工作面下列的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件:①巖質(zhì)種類和分布狀態(tài),結(jié)構(gòu)面位置的狀態(tài);②巖石的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造;③地層時(shí)代歸屬及產(chǎn)狀;④節(jié)理性質(zhì)、組數(shù)、間距、規(guī)模、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度和方向性,結(jié)構(gòu)面狀態(tài)特征,充填物的類型和產(chǎn)狀等;⑤斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、破碎帶寬度、特征等;⑥地下水類型,涌水量大小,涌水位置,涌水壓力,濕度等;⑦開挖工作面的穩(wěn)定狀態(tài),有無(wú)剝落現(xiàn)象。(2)對(duì)已施工地段的觀察每天至少應(yīng)進(jìn)行一次,其目測(cè)內(nèi)容如下:①初期支護(hù)完成后對(duì)噴層表面的觀察以及裂縫狀況的描述和記錄,要特別注意噴混凝土是否發(fā)生剪切破壞;②有無(wú)錨桿脫落或墊板陷入圍巖內(nèi)部的現(xiàn)象;③鋼拱架有無(wú)被壓屈。壓彎現(xiàn)象;④是否有底鼓現(xiàn)象。觀察到的有關(guān)情況和現(xiàn)象,要詳細(xì)記錄,并繪制隧道開挖工作面積兩側(cè)素描圖,要求每個(gè)斷面至少繪制1張,同時(shí)進(jìn)行數(shù)碼成像。觀察中如果發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,要詳細(xì)記錄發(fā)現(xiàn)時(shí)間、距開挖工作面的距離等。5.3.1傳統(tǒng)的接觸量測(cè)方法具有成本低、簡(jiǎn)便可靠、能適應(yīng)惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)施工干擾大,測(cè)量速度慢,越來(lái)越難以滿足要求。非接觸量測(cè)具有對(duì)施工干擾小、測(cè)量速度快,特別是對(duì)于大跨度隧道更能顯示出其方便、快速、靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),克服了傳統(tǒng)的接觸量測(cè)方法的缺點(diǎn),并可以進(jìn)行隧道變化位移量測(cè)和隧道內(nèi)測(cè)點(diǎn)三維位移量測(cè)。對(duì)于大跨隧道,優(yōu)先考慮非接觸量測(cè)。5.3.2目前隧道變化量測(cè)可采用接觸量測(cè)和非接觸量測(cè)兩種方法,其中接觸量測(cè)主要用收斂劑進(jìn)行量測(cè),非接觸量測(cè)則主要用全站儀進(jìn)行。用收斂劑進(jìn)行隧道凈空變化量測(cè)方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單,即通過(guò)布設(shè)于洞室周邊上兩固定點(diǎn),每次測(cè)出兩點(diǎn)的凈長(zhǎng)L,求出兩次量測(cè)的增量(或減量),即為此處凈空變化值。讀數(shù)時(shí)讀三次,然后取其平均值,具體記錄表格見(jiàn)附錄B。用全站儀進(jìn)行隧道凈空變化量測(cè)方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。與傳統(tǒng)的接觸量測(cè)的主要區(qū)別在于,非接觸量測(cè)的測(cè)點(diǎn)采用一種膜片式回復(fù)反射器為測(cè)點(diǎn)靶標(biāo),以取代價(jià)格昂貴的圓棱鏡反射器。具有回復(fù)反射性能的膜片形如塑料膠片,其正面由均勻分布的微型棱鏡和透明塑料薄膜構(gòu)成,反面涂有壓敏不干膠,它可以牢固地粘附在構(gòu)建表面上,這種反射膜片,大小可以任意剪裁,價(jià)格低廉。反射膜片貼在隧道測(cè)點(diǎn)處的預(yù)埋件上,在開挖面附近的反射模片,需采取一定的措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù),以免施工時(shí)反射模片表面被覆蓋或污染,同時(shí)施工單位和監(jiān)控量測(cè)單位加強(qiáng)協(xié)調(diào)工作,保證預(yù)埋件不被碰歪和碰掉。通過(guò)對(duì)比不同時(shí)刻測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)[x(t),y(t),z(t)],可獲得該測(cè)點(diǎn)在該時(shí)段的三維位移變化量(相對(duì)于某一初始狀態(tài)),在三維位移矢量監(jiān)控量測(cè)時(shí),保證后視基準(zhǔn)點(diǎn)位置固定不動(dòng),并定期校核,以保證測(cè)量精度。與傳統(tǒng)接觸式監(jiān)控量測(cè)方法相比,該方法能夠獲取測(cè)點(diǎn)更全面的三維位移數(shù)據(jù),有利于結(jié)合現(xiàn)行的數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)信息的反饋,同時(shí)具有快速、省力、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。5.3.3拱頂下沉量測(cè)同位移變化量測(cè)一樣,都是隧道監(jiān)控量測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目,最能直接反映圍巖和初期支護(hù)的工作狀態(tài)。目前拱頂下沉量測(cè)大多數(shù)采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼掛尺等。拱頂下沉監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè),一般在隧道拱頂軸線處設(shè)1個(gè)帶鉤的測(cè)樁(為了保證量測(cè)精度,常常在左右各增加一個(gè)測(cè)點(diǎn),即埋設(shè)三個(gè)測(cè)點(diǎn)),吊掛銦鋼掛尺,用精密水準(zhǔn)儀量測(cè)隧道拱頂絕對(duì)下沉量??捎娩摻顝澇扇切毋^,用砂漿固定在圍巖或混凝土表層。測(cè)點(diǎn)的大小要適中,過(guò)小,測(cè)量時(shí)不易找到;過(guò)大,爆破易被破壞。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)要注意保護(hù)測(cè)點(diǎn),一旦發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)被埋掉,要盡快重新設(shè)置,以保證數(shù)據(jù)不中斷。拱頂下沉量測(cè)示意圖如說(shuō)明圖5.3.3所示。說(shuō)明圖5.3.3拱頂下沉量測(cè)示意圖拱頂下沉量的確定比較簡(jiǎn)單,即通過(guò)測(cè)點(diǎn)不同時(shí)刻相對(duì)標(biāo)高h(yuǎn),求出兩次量測(cè)的差值,即為該點(diǎn)的下沉值。讀數(shù)時(shí)讀三次,然后取其平均值。具體記錄表格見(jiàn)附錄C。拱頂下沉量測(cè)也可以用全站儀進(jìn)行非接觸量測(cè),特別對(duì)于斷面高度比較高的隧道,非接觸量測(cè)更方便,其具體量測(cè)方法跟三維位移量測(cè)方法類似。5.3.4地表下沉量測(cè)一般用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行測(cè)量,量測(cè)結(jié)果能反映淺埋隧道開挖過(guò)程中地表變形的全過(guò)程,其量測(cè)精度一般為±1mm。淺埋隧道地表下沉量測(cè)的重要性,隨隧道埋深變淺而增大,如說(shuō)明表5.3.4所示。地表下沉量測(cè)斷面一般與洞內(nèi)周邊位移和拱頂下沉量測(cè)設(shè)置在同一斷面,當(dāng)?shù)乇碛薪ㄖ飼r(shí),在建筑物周圍增設(shè)地表下沉觀測(cè)點(diǎn)。在隧道縱向(隧道中線方向)至少布置一個(gè)縱向斷面。在橫斷面上至少布置11個(gè)測(cè)點(diǎn),兩測(cè)點(diǎn)的距離為2m~5m。在隧道中線附近測(cè)點(diǎn)布置密些,遠(yuǎn)離隧道中線疏些。地表下沉量測(cè)方法和拱頂下沉量測(cè)方法相似,即通過(guò)測(cè)點(diǎn)不同時(shí)刻標(biāo)高h(yuǎn),求出兩次量測(cè)的差值,即為該點(diǎn)的下沉值。需要注意的是,參考點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn))設(shè)置在工程施工影響范圍以外,以確保參考點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn))不下沉,并在工程開挖前對(duì)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)讀取初始值。一般在距離開挖面方向H+h處(H為隧道埋深,h為隧道開挖高度)就對(duì)相應(yīng)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行超前監(jiān)控量測(cè),然后隨著工程的進(jìn)展按一定的頻率進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。在讀數(shù)時(shí)各項(xiàng)限差嚴(yán)格控制,每個(gè)測(cè)點(diǎn)讀數(shù)誤差不超過(guò)0.3mm,對(duì)不在水準(zhǔn)路線上的觀測(cè)點(diǎn),一個(gè)測(cè)站不超過(guò)3個(gè),超過(guò)時(shí)重讀后視點(diǎn)讀數(shù),以作核對(duì)。首次觀測(cè)時(shí),對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)三次觀測(cè),三次高程之差小于±1.0mm,取平均值作為初始值。當(dāng)所測(cè)底層表面立尺比較困難時(shí),可以在預(yù)埋的測(cè)點(diǎn)表面粘貼膜片式反射器作為測(cè)點(diǎn)靶標(biāo),然后用全站儀進(jìn)行非接觸量測(cè)。5.3.5為了判斷開挖后圍巖的松動(dòng)區(qū)。強(qiáng)度下降區(qū)以及彈性區(qū)的范圍,確定圍巖位移隨深度變化的關(guān)系和判斷錨桿長(zhǎng)度是否適宜,以便確定合理的錨桿長(zhǎng)度,有必要對(duì)圍巖內(nèi)變形進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。圍巖內(nèi)變形量測(cè)的設(shè)備主要使用位移計(jì),它可量測(cè)隧道不同深度處圍巖位移量,近幾年位移計(jì)被廣泛應(yīng)用于地下空間圍巖穩(wěn)定性監(jiān)控量測(cè)中。在位移計(jì)的選擇上,注意以下幾點(diǎn):(1) 安裝、量測(cè)方便,性能穩(wěn)定可靠;(2) 能較長(zhǎng)期進(jìn)行監(jiān)控量測(cè);(3) 造孔方便(孔徑),安裝及時(shí);(4) 錨頭抗振,能適應(yīng)各類圍巖,也可在土層中錨固;(5) 精度能夠滿足生產(chǎn)、科研的要求;(6) 價(jià)格合理。位移計(jì)按測(cè)試裝置的工作原理可分為電測(cè)式位移計(jì)和機(jī)械式位移計(jì)。電測(cè)式位移計(jì)實(shí)測(cè)方便,操作安全,能夠遙控,適應(yīng)性強(qiáng),靈敏度高;但受外界干擾較大,讀數(shù)易受多種因素的綜合影響,穩(wěn)定性較差且費(fèi)用較高。目前較多采用機(jī)械式位移計(jì)。按位移計(jì)可以測(cè)取位移量的個(gè)數(shù)多少,位移計(jì)可分為單點(diǎn)位移計(jì)和多點(diǎn)位移計(jì),單點(diǎn)位移計(jì)只能量測(cè)圍巖內(nèi)某一深度處的位移量,而多點(diǎn)位移計(jì)可在圍巖內(nèi)部不同深度處埋設(shè)多個(gè)測(cè)點(diǎn),同時(shí)量測(cè)圍巖內(nèi)不同深度處的位移量,在工程實(shí)踐中多點(diǎn)位移計(jì)應(yīng)用較廣。每個(gè)位移測(cè)點(diǎn)均由錨頭、位移傳遞桿和測(cè)量端頭組成?;鶞?zhǔn)面板上有幾個(gè)位移測(cè)點(diǎn)的錐形測(cè)孔,測(cè)量時(shí)將專用百分表插入基準(zhǔn)面板的錐形孔內(nèi),插穩(wěn)之后即可讀數(shù),每個(gè)測(cè)孔測(cè)量三次,最大差值小于0.01mm時(shí)取其平均值記入表中。5.4.1應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)控量測(cè)是屬于選測(cè)項(xiàng)目,具體監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容根據(jù)監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)而定,目前應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)控量測(cè)主要采用振弦式、光纖光棚等傳感器。在一般施工監(jiān)控量測(cè)中主要以振弦式傳感器為主。但如果要對(duì)重大隧道進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)控量測(cè)(如海底隧道)或隧道所處地下水腐蝕性較強(qiáng),則采用光纖傳感器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè),光纖傳感器相對(duì)于傳統(tǒng)的振弦傳感器具有抗腐蝕性強(qiáng)、無(wú)源量測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。5.4.5為了解二次襯砌混凝土的應(yīng)力狀態(tài),掌握噴射混凝土受力狀況,有必要對(duì)噴射混凝土和二次襯砌模筑混凝土進(jìn)行應(yīng)力量測(cè)?;炷翍?yīng)變計(jì)是量測(cè)混凝土應(yīng)力的常用儀器,量測(cè)時(shí)將應(yīng)變計(jì)埋入混凝土內(nèi),通過(guò)頻率測(cè)定儀測(cè)出應(yīng)變計(jì)振動(dòng)頻率,然后從事先標(biāo)定出的頻率-應(yīng)變曲線上求出應(yīng)變,再轉(zhuǎn)求應(yīng)力。當(dāng)用光纖光棚傳感器進(jìn)行混凝土應(yīng)變量測(cè)時(shí),則將傳感器成對(duì)的埋入混凝土內(nèi),通過(guò)光纖光棚解調(diào)儀獲得不同時(shí)刻的波長(zhǎng),然后再把波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為混凝土的應(yīng)變值,求出應(yīng)力。測(cè)定混凝土應(yīng)力時(shí),不論采用哪一種量測(cè)法,均根據(jù)具體情況和要求,定期進(jìn)行測(cè)量,每次每個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量不小于三次,力求測(cè)量數(shù)據(jù)可靠、穩(wěn)定,并做好原始記錄。5.5.1、5.5.2為了了解圍巖壓力的量值及分布狀態(tài),判斷圍巖穩(wěn)定性,分析二次襯砌安全性,有必要對(duì)圍巖與初期支護(hù)之間接觸壓力以及初期支護(hù)與二次襯砌之間接觸壓力進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。接觸壓力量測(cè)儀器根據(jù)測(cè)試原理和結(jié)構(gòu)分為液壓式測(cè)力計(jì)和電測(cè)式
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