隧道监控量测方案

发布 2022-02-08 17:33:28 阅读 3832

测点安装保证在开挖后12小时内和下一环开挖前读数。监控量测点保证牢固可靠,易于识别并妥善保护,当量测值频率变化不大时,适当降低量测频率;各项监控测量作业均持续到变形基本稳定2~3周。

1)浅埋、偏压地段地表沉降量测。

a.洞口段、洞顶浅埋地段开挖前垂直隧道纵轴线横向埋设地表监控量测桩及水平基准点,第一个监测断面布置在明暗洞交界里程往洞内方向2m处,其余断面间隔见(地表沉降观测横断面纵向间距表),布置尽量与洞内拱顶下沉、净空水平收敛断面布置一致(也可根据情况调整)。每个地表下沉量测断面测点横向间距为2~5m(横断面布点应结合地形),横向布点埋设在隧道开挖影响范围内、同一量测断面取7~11个测点,开挖影响范围按d=b+2htan(45°-б2)计算,式中d开挖影响范围,b隧道开挖宽度,h隧道开挖高度,б围岩内摩擦角。(见地表沉降横向测点布置示意图)。

b.隧道开挖时及时根据量测数据绘制地表下沉位移-时间的关系曲线,绘制地表下沉位移值-距开挖面距离的关系曲线,地表沉降量测用精密水准仪观测。

c.观测元件说明:桩体选择φ20mm不锈钢棒,顶部磨圆并刻画十字线,底部焊接弯钩,待基床表层级配碎石施工完成后,通过测量埋置在设计位置,埋置深度不小于0.4m,桩周0.

15m用c20混凝土浇筑固定,完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

d.在布置测点时应注意在位移量较大的地段将测点布置密一点。

e.地表量测与地下洞室各项监测同步进行。

f.监测精度:δh=0.1mm。

地表沉降观测横断面纵向间距表。

注: h0-隧道埋深;b-隧道最大开挖宽度。

2)拱顶下沉和净空变化(围岩收敛)量测。

a.拱顶下沉测点和净空变化(围岩收敛)测点应布置在同一断面,根据设计要求,ⅴ级围岩每5m、ⅳ级围岩每10m、ⅲ级围岩每30m、ⅱ级围岩每50m布设一个断面,第一个监测断面布置在明暗洞交界里程往洞内方向2m处,拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近。隧底隆起观测点布设在仰拱中心,与拱顶下沉观测点在同一量测断面上。拱顶下沉及净空变化量测点布置见下图。

b.量测方法:采用全站仪监测。量测精度:拱顶沉降精度可达0.5~1mm;净空变化在位移量比较小的情况下,一般为0.1mm,在变位比较大的情况下为1mm。

净空变化量测线数。

3)必测项目的检测频率应符合下表要求。

监控量测各断面量测频率应符合按距开挖面距离确定的监控量测频率表的要求;

按距开挖面距离确定的监控量测频率表。

备注:b为隧道开挖宽度。

对监控量测数据进行分析,计算位移速度,再按位移速度确定的监控量测频率表所确定频率监测。

按位移速度确定的监控量测频率表。

五、设备。隧道监控量测的主要测量设备配置情况见下表。

主要测量设备配置表。

六、人员配置。

为了确保隧道监控量测能顺利、有序开展,及时准确指导施工,项目部各队均设一个监控量测作业班,配备了一定的监控量测设备,并成立监控量测领导小组。

1)领导小组组织机构及人员配备:

组长:朱雷敏。

副组长:王喜民、杨文。

组员:樊万里、王贞友、陈俊鹏、周道明、季武军、陈俊鹏、薄彦杰、赵得辰。

监控量测负责人:樊万里。

责任划分表。

七、编制原则。

1.高效、适用原则。

监控量测是新奥法施工中不可缺少的一项技术内容,是监视围岩和支护稳定性的重要手段,是判断设计、施工是否正确合理的主要依据,是监视施工是否安全可靠的眼睛。为了更精确更迅速的了解围岩的动态变化,判定其稳定性,从而保证施工安全。

本方案的高效运行,能确保预报质量并有效的指导施工,适合本工程所有隧道。

2.安全原则。

隧道施工中开挖形成后,必须立即喷射不小于4cm厚的混凝土及时封闭围岩作为初支初喷层,紧跟监控量测,监控量测应在开挖后2-4小时进行,否则工作人员不得进入掌子面作业。

本方案的操作实施要安全,并能指导安全施工。

3.符合本单位技术水平的原则。

本方案拟投入的设备、实施人员均符合本单位现有水平,能确保方案顺利实施。

八、监控量测项目。

1)监控量测必测项目。

必测项目在采用喷锚构筑法施工时必须监测。

监控量测必测项目表。

注:h0—隧道埋深;b—隧道最大开挖宽度。

2)监控量测选测项目。

选测项目根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其它要求选择监测。

监控量测选测项目表。

3)监控流程。

监控流程见监控量测流程框图。

4.监测数据的统计分析与信息反馈。

1)现场量测应根据设计文件的要求进行测点埋设、日常量测和数据处理,及时反馈信息,并根据地质条件的变化和施工异常情况,及时调整监控量测计划。

2)现场测点读数读三次,取其平均值。并详细记录。

3)监控量测数据分析主要包括以下几方面:

a.拱顶下沉、净空收敛的位移量,绘制时态曲线。

b.围岩压力与支护间距接触压力值,绘制时态曲线和断面压力分布图。

c.初期支护、二次衬砌应力(应变)值,绘制时态曲线,反算结构内力并绘制断面内力分布图。

d.地表沉降值,绘制纵向和横向时态曲线。

e.孔隙水压力值,绘制孔隙水压力的时态曲线及孔隙水压力与深度的关系曲线。

f.爆破振动速度,绘制振动速度与测点至震源距离关系曲线。

4)在分析数据时,可根据散点图进行回归分析,并将回归分析得出的变形值与允许变形值比较,从而确定下一步施工采取的措施(见变形管理等级对策表)。

级围岩变形管理等级对策表。

注:uo—实测位移值。

级围岩变形管理等级对策表。

注:uo—实测位移值。

级围岩变形管理等级对策表。

注:uo—实测位移值。

5)根据位移变化速度判别。

a.净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护。

b.水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。

九、无尺渐测现场应用。

1)监测系统及测点布设。

监测系统采用日本索佳 set2x全站仪+ 方形十字反射片(边长2cm) 组成现场观测系统,测点由锚杆与3mm的钢板(5cm×5cm)组成,待掌子面开挖完毕后,将钢板焊接在锚杆上,反光片贴在钢板上。其他施工过程中应保护反射片不被破坏,以确保量测精度。全断面开挖每一断面布设测点三个,位于隧道拱顶与两侧拱腰位置。

台阶法开挖每台阶一条测线,拱顶一个测点。

2)观测方法。

采用自由测站法进行洞室变形观测。量测时,先将仪器架设至任意与测点通视位置,然后设定仪器参数。每测站观测6 测回。

为减小测试误差,可对同一断面进行左右测站测试。数据记录在仪器自带的pc 卡上,待全部断面测试完毕,用专用软件将全站仪内数据传输至电脑内,由处理程序将现场数据进行处理。经计算得出测点间测线长度,本次量测测线长度与上次测测线长度相比较即可得本次收敛值和累计收敛值。

十、监控量测工作制度。

1.组建监控量测工作机构:项目部由总工程师总负责,各工区由工区总工程师负责,监控量测小组负责人负责日常工作,各隧道施工相关技术人员全面配合。

2.每个隧道开工前,由各工区编制监控量测方案:根据隧道地质剖面图和施工进度,结合隧道施工进度安排,适时安排布点监测。

3.各隧道监控量负责人负责日常监控量测的全权工作,对监控量测所采集的数据负责,当天采集的数据当天必须处理完,经分析、处理的数据资料作为工程资料存档。

4.监控量测如发现地表沉降、拱顶下沉、净空变化或其它项目出现异常情况,监控组负责人应及时将情况向工区总工程师、项目部隧道工程师、项目部总工程师详细汇报。监控量测资料在第一时间可以网络传递,但最终必须形成纸质文件。

5.各工区总工程师接到监控量测异常情况汇报后,应立即停止施工作业,及时与监理联系解决,如需要和设计、业主联系,可由项目部协调解决。

6.监控量测时,测量人员应按照隧道施工技术安全措施注意洞内各种安全突发事件,及时撤离至指定的安全地点。

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