1、隧洞施工的监控量测施工方法 1.1 隧洞监控量测的目的 监控量测是在隧洞施工过程中,对围岩和支护体系的受力 状态进行监测,是监视围岩稳定,判断支护设计和施工方法是 否合理的手段,是确保施工平安、指导施工程序、便利施工管 理的重要手段,是新奥法施工过程中必不可少的施工程序。施 工中进行施工监测,可及时反应信息,以便对支护参数、施工 方法进行必要的调整,到达经济、平安、合理的目的。量测与 设计、施工的关系如下列图: 点啊在位一[建冬位移变 |_| ▼(反常的急 A—►-►►骤增加现象,说明围岩和支护已呈不稳定状态,声及时加强支 护必要时应停止掘进,采取必要的平安措施. 3)根据位移变化
2、速率判断围岩稳定状况,当位移小开0. Imm/d时,围岩基本稳定,可以施作二次衬砌;当位移速率大 于20mm/d时,围岩可能失稳,需加强支护系统或提前施作二次 衬砌.锚杆抗拔力试验及二衬内应力试验委托有资质的试验室 监测. 隧洞周边的相对位移应小于下表: 相对位移限允许值1.4量测管理 埋深(m) 围岩类别 <50 50-300 >300 II -III 0. 1-0. 2% 0. 3% 0. 6% IV 0. 3% 0. 8% 1. 5% V 0. 8% 1. 6% 3. 0% 1)工程开工前,根据现场的实际情况及工程的施工进度安 排,编排详细的监测实施
3、作业计划及相应的保证措施纳入施工 生产计划的一项重要内容. 2)成立专门的监测小组,确保监测人员、监测仪器、工具 满足监测工作需要,并相对固定。为监测人员提供良好的实测、 办公环境,确保监测成果及时、准确。现场监控量测由熟悉量 测工作的专业人员组成,量测小组,负责测点埋设、日常量测 和数据处理工作,及时进行信息反应。工程竣工后,将量测资 料纳入竣工文件。 3)施工监测要紧密结合施工进度,测出每一施工步骤对 变形的影响。 在变形观测过程中变形体发生显着变化时,应及时调整变 形监测方案,实时进行变形监测,并将结果及时及反应,以修 改设计参数,调整施工工艺并采取措施。 4)监测人员及时整理分
4、析监测数据,预测变形开展趋势, 指导现场施工。假设发生异常情况,随时与监理工程师、业主、 设计联系,采取有效措施,做好预防,确保施工及周围建筑物 的平安。施工监测组织机构图见下列图: 1. 5监 1 外便弓 并应L 应结《 变形窄 选设在变形影响范围以 应做稳定性息查或检验, 【作为测定变形的参考点.观测点 吉构特点选设在变形体上能反映 2)施工前对周围环境、监测对象仔细调查,做好记录、拍照、录像等。 3)测量的首次(即零周期)观测,应适当增加多余测 量,以提高初始值的可靠性。 4)做好观测点的保护工作,特别是不可恢复的永久埋 入点。 5)施工监测使用的各种仪器、工具必须经
5、常进行检校、鉴定O 是否 1.2量测内容与方法1)洞内外观察 观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂 隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观 察后应绘制开挖工作面图,填写工作面状态记录表及围岩类别 判定卡。对已施工区段的观察也应每天至少一次,观察内容包 括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括对洞口地表 情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的情况。 2)周边位移量测 量测坑道断面的收敛情况,包括量测拱顶下沉、净空水平 收敛以及底板鼓起。 拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为:IV类及以上围岩 不大于40m; III类围岩不大于25m; II
6、类围岩应小于20m。围岩 变化处应适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点 1-2个,水平收敛1-2对。当发生较大涌水时,n、III类围岩 量测断面的间距应缩小至5-10mo 各测点应在防止爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近 工作面埋设,一般为0.5-2m,并在下一次爆破循环前获得初始 读数。初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得超过24h,而 且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读数。 净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量 测断面所在位置、隧洞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
7、各设一条水平线。 拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行,可采用水准仪测定下沉量。当地质条件复杂,下沉量大 或偏明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆 起量。拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测宜用相同的量测频 率。量测频率见表: 量测频率表注:B表示隧洞开挖宽度。 变形速度 (mm/d) 量测断面距开挖工作面 的距离 量测频率 >10 (0-1) B 1-2 次/d 10-5 (1-2) B 1次/d 5-1 (2-5) B 1 次/2d <1 >5B 1次/I周 3)地表下沉量测 ①(立于0。I类围岩中且覆盖层厚度小于40m的
8、隧洞,应进行地表沉降量测。根据图纸要求或监理工程师指示,应在施 工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点,地表下沉观测点 按普通水准基点埋设。并在预计破裂面以外3-4倍洞径处设水 准基点,作为各观测点高程测量的基准,从而计算出各观测点 的下沉量。地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧洞埋置 深度和隧洞开挖宽度而定,地表下沉量测断面的间距按下表采 用。 埋置深 度H 地表下沉量测 断面的间距 (m) 埋置深度 H 地表下沉量测 断面的间距(m) H>2B 20-50 H
9、上限值。拱项下沉及周边收敛 点布置见下列图: ②量测频率地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频 率相同。 ③地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h (隧洞埋置深度+ 隧洞高度)处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。 4)围岩松驰范围量测:可采用弹性波法或位移法。 5)当围岩条件差、变形过大或初期支护破损变形较大时, 应在进行支护结构内的应力及接触应力量测。 6)各项量测作业均应持续到变形基本稳定后卜3周,停止量测 作业须经工程经理批准。 7)各项量测工程,其监控量测的要求应按图纸规定,监控量测 工程及频率按下表执行。 工程 方法及 工具 布置 量测频
10、率 1-15 天 16天 -1个 月 1-3 个月 3个 月 以 后 工程 方法及 工具 布置 量测频率 1-15 天 16天 -1个 月 1-3 个月 3个 月 以 后 地质和 支护状 况观察 对岩 性、结 构面产 状及支 护裂缝 观察或 描述 掌子面开挖及初 期支护以后 1次/天 周边位 移 收敛计 n、in类围岩50m 一个断面,IV、V 类围岩30m 一个 断面。每个断面两 1次/ 天 1次 /2天 1次/ 周 1次 /月 工程 方法及 工具 布置 量测频率 1-15 天
11、 16天 -1个 月 1-3 个月 3个 月 以 后 条水平测线 拱顶下 沉 水平 仪、水 准尺、 钢尺 II、III类围岩50m 一个断面,IV、V 类围岩30m 一个 断面。每个断面两 条水平测线 1次/ 天 1次 /2天 1次/ 周 1次 /月 锚杆拉 拔力 锚杆测 力计及 拉拔器 IIL IV、V类围岩 每100m 一个断 面。每个断面5 根锚杆 8)监控量测施工工艺流程图 工程 方法及 工具 布置 量测频率 1-15 天 16天 -1个 月 1-3 个月 3个 月 以 后 地表沉 降 水平 仪、水 准尺、 钢尺 西坑谷地测10个 断面,每个断面 n个测点 距开挖面10米以内时,1 次/天 距开挖面10-25米以内 时,1次/2天 距开挖面25米以内时,1 次/周






