施工监控量测管理办法

2024-12-04

施工监控量测管理办法（精选9篇）

1.施工监控量测管理办法篇一

§6 隧道施工监控量测

隧道施工过程中使用各种类型的仪表和工具，对围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察，并对其稳定性进行评价，统称为监控量测。

1、隧道监控量测的必要性：

⑴隧道工程作为工程建筑物，受力特点与地面工程有很大的差别。

⑵隧道在开挖支护成形运营的过程中，自始自终都存在受力状态变化这一特性。

2、施工监控量测的目的和任务

⑴通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，判断围岩的稳定性、支护、衬砌的可靠性；

⑵用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计，指导施工，为修改施工方法，调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据；

⑶通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报，以便及时采取措施，防患于未然；

⑷通过监控量测，判断初期支护稳定性，确定二次衬砌合理的施作时间；

⑸通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴，依据和指导作用。

必须实施、可以实施、必要时实施

监控量测与反馈流程图

3、隧道内目测观察

细致的目测观察，对于监视围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法，它可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息，应当予以足够的重视，所以目测观察是新奥法量测中的必测项目。1）隧道目测观察的目的是： ⑴预测开挖面前方的地质条件。

⑵为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。

⑶根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。2）观察内容：

⑴掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层，是否偏压、围岩类别，掌子面自稳情况，地下水的影响情况等，并做好记录。

⑵对初期支护效果观察包括：锚杆的锚固效果、喷层的光洁度、喷层有无裂缝，裂缝的部位、长度、宽度、深度，喷层是否把钢支撑全部覆盖。

4、周边收敛量测

隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛。所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量测的距离之差。

1）量测目的

收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目。周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的反映，通过周边位移量测可以达到以下目的。

⑴判断隧道空间的稳定性；

⑵根据变位速度判断围岩稳定程度和二次衬砌施作的合理时机；

⑶指导现场的施工。

2）量测设计

⑴收敛量测的间距与测线

必测项目量测断面间距和每断面测点数量

每断面测点数量

断面间距（m）

围岩类别净空变化拱顶下沉 Ⅰ～Ⅱ Ⅲ Ⅳ 5～10 10～30 30～50

1～2条基线 1条基线 1条基线

1～3点 1点 1点

⑵量测频率：量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离

按位移速度

位移速度量测频率

（mm/d）≥5 1～5

2次/d 1次/d

0.5～1 0.2～0.5 1次/2～3d 1次/3d ＜0.2 1次/7d 按距开挖面距离(注：b为隧道开挖宽度)量测断面距

量测频率

开挖面距离（m）(0～1)b(1～2)b(2～5)b 2次/d 1次/d 1次/2～3d ＞5b 1次/7d 3）量测仪器

目前隧道施工中常用的收敛计为机械式的收敛计和数显式收敛计。例：QJ-85型坑道周边收敛计；JSS30A型数显收敛计；SWJ－IV型隧道隧道收敛计

四、测试原理

测试中读得初始数值X0；间隔时间t后，用同样的方法可读得t时刻的值Xt，则t时刻的周边收敛值Ut即为的两次读数差。即 Ut＝L0－Lt＋Xt1－Xt0 式中：L0——初读数时所用尺孔刻度值；

Lt——时刻时所用尺孔刻度值；

Xt1——时刻时经温度修正后的读数值，Xt1＝Xt＋εt

Xt0——初读数时经温度修正后的读数值，Xt0＝X0＋εt

Xt——时刻量测时读数值；

X0——初始时刻读数值；

εt——温度修正值；εt＝α（T0－T）L

α——钢尺线膨胀系数；

T0——鉴定钢尺的标准温度，T0 =20℃

T——每次量测时的平均气温；

L——钢尺长度。

5、拱顶下沉量测

埋深较浅、固结程度低的地层，水平成层的场合，这项量测比收敛量测更为重要。1）量测目的

量测数据是确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序，预防拱顶崩塌，保证施工质量和安全的最基本的资料。

2）量测仪器

精密水准仪

3）量测原理

第一次读数后视点读数为A1，前视读数为B1；第二次后视点读数为A2，前视读数为B2。拱顶变位计算方法如下：

⑴差值计算法：钢尺和标尺均正立（即读数上小下大）。后视读数差

A=A2-A1

前视读数差

B=B2-B1

拱顶变位值

C=B-A

C>0拱顶上移；C<0拱顶下沉。

⑵水准计算法：通过计算前后两次拱顶测点的高程差来求拱顶的变位值。钢尺读数上小下大，标尺读数下小上大，标尺基准点标高假定为K0。第一次拱顶标高

Kd1=K0+A1+B1 第二次拱顶标高

Kd2=K0+A2+B2 拱顶变位值

C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1 C>0 拱顶上移；C<0 拱顶下沉。

地表下沉量测

1、浅埋段预测地表坡面的稳定

2、根据地表建筑物，控制最大下沉量

6、围岩内部位移量测

1）隧道围岩内部位移量测的主要目的是：

⑴了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围。

⑵判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围。

⑶根据实测结果优化锚杆参数，指导施工。2）量测仪器：多点位移计 3）测量原理

7、锚杆轴力量测 1）量测目的

⑴了解锚杆实际工作状态及轴向力的大小。

⑵结合位移量测，判断围岩发展趋势，分析围岩内强度下降区的界限 ⑶修正锚杆设计参数，评价锚杆支护效果。2）量测方法和仪器

锚杆的轴向力测定，按其量测原理可分为电测式和机械式两类。其中电测式又可分为电阻应变式和钢弦式。

电阻应变式和机械式是通过量测锚杆不同深度处的应变（或变形），然后按有关计算方法转求应力。

钢弦式则是通过测定不同深度处传感器受力后的钢弦振动频率变化，转求应力，其工作原理见本章的弦测法原理。

8、围岩压力及两层支护间压力量测

隧道开挖后，围岩要向净空方向变形，而支护结构要阻止这种变形，这样就会产生围岩作用与支护结构上的围岩压力。围岩压力量测，通常情况下是指围岩与支护或喷层与二次衬砌混凝土间的接触压力的测试。

1）目的：了解围岩压力的量值及分布状态；判断围岩和支护的稳定性，分析二次衬砌的稳定性和安全度。2）量测仪器与原理

接触压力量测仪器根据测试原理和测力计结构不同分为液压式测力计和电测式测力计。

目前隧道中多用电测式，弦测法原理：在传感器中有一根张紧的钢弦，当传感器受外力作用时，弦的内应力发生变化，随着弦的内应力改变，自振频率也相应地发生变化，弦的张力越大，自振频率越高，反之，自振频率越低。

9、钢支撑应力量测

一般在Ⅵ、Ⅴ级围岩中常采用型钢支撑；Ⅳ级围岩中常采用格栅支撑。通

过对钢支撑的应力量测，可知钢支撑的实际工作状态，从钢支撑的性能曲线上可以确定在此压力作用下钢支撑所具有的安全系数，视具体情况确定是否需要采用加固措施。1）量测目的

⑴了解钢支撑应力的大小，为钢支撑选型与设计提供依据。

⑵根据钢支撑的受力状态，判断隧道空间和支护结构的稳定性。⑶了解钢支撑的实际工作状态，保证隧道施工安全。2）量测元件

目前使用较普遍的型钢支撑应力量测多采用钢弦式表面应变计，格栅支撑应力量测多采用钢弦式钢筋应力计。

10、混凝土应力量测

混凝土应力量测包括喷射混凝土和二次衬砌模筑混凝土应力量测。其目的是了解混凝土层的变形特性以及混凝土的应力状态；掌握喷层所受应力的大小，判断喷射混凝土层的稳定状况；判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度；检验二次衬砌设计的合理性，积累资料。

11、量测数据处理及应用 1）量测数据处理的目的

由于现场量测所得的原始数据，不可避免具有一定的离散性，其中包含着测量误差甚至测试错误。不经过整理和数学处理的量测数据一时难以直接利用。数学处理的目的是：

⑴将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确认量测结果的可靠性；

⑵探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化规律、空间分布规律，判定围岩和支护系统稳定状态。2）量测数据处理的内容

⑴绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线－时态曲线；

⑵绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线；

⑶绘制位移、应力、应变随开挖面推进变化的曲线－空间曲线；

⑷绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线；

⑸绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上分布图。3）量测数据的应用

从维护围岩稳定性和支护系统的可靠性出发，现场测试人员关心围岩变形量的大小，是否侵入隧道设计断面的限界，是否对施工人员的安全构成威胁。以便及时调整设计参数和进行施工决策。

1）初期支护阶段围岩稳定性的判据和施工管理 ⑴根据最大位移值进行施工管理

a.当量测位移U小于Un/3，表明围岩稳定，可以正常施工。

b.当量测位移U大于Un/3并小于2Un/3时，表明围岩变形偏大，应密切注意围岩动向，可采取一定的加强措施，如加密、加长锚杆等措施。

c.当量测位移U大于2Un/3时，表明围岩变形很大，应先停止掘进，并采取特殊的加固措施，如超前支护、注浆加固等。

d.实测最大位移值或预测最大位移值不大于2Un/3时，可认为初期支护达到基本稳定。

⑵根据位移速率进行施工管理

a.当位移速率大于1mm/d时，表明围岩处于急剧变形阶段，应密切关注围岩动态。

b.当位移速率在1～0.2mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。c.当位移速率小于0.2mm/d时，表明围岩已达到基本稳定，可以进行二次衬砌作业。

(3)根据位移时态曲线进行施工管理

每次量测后应及时整理数据，绘制时态曲线。

a.当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，表明围岩稳定性好，可适当减弱支护。

b.当位移速率逐渐变小，即d2u/dt2＜0，时态曲线趋于平缓，表明围岩变形趋于稳定，可正常施工。

c.当位移速率不变，即d2u/dt2=0，时态曲线直线上升，表明围岩变形急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护，必要时暂停掘进。

d.当位移速率逐步增大，即d2u/dt2＞0，时态曲线出现反弯点，表明围岩已处于不稳定状态，应停止掘进，及时采取加固措施。

2.施工监控量测管理办法篇二

大型地下洞库开挖所形成的大跨度、高边墙断面与岩体结构面的组合非常复杂, 因此洞库围岩稳定性也成为业主和承包商共同关注的焦点。其安全问题的解决是依靠监控量测和信息反馈。工程安全情况的判断主要通过工程建设过程中和竣工后的监控量测来保证;并通过监测验证设计, 优化设计和提高设计水平。本文以海南某地下洞库工程施工监控量测为背景, 采用现场监测和数据分析为大型洞库设计、施工提供依据。

2工程概况

2.1 工程地质及水文地质条件

该洞库群所在区域为剥蚀性丘陵地貌, 丘陵形态浑圆, 岩体相对完整, 整体状结构。岩性以中粗粒结构花岗岩为主, 局部可见流动构造, 山体稳定性较好。

2.2 设计支护

主洞最大开挖高度38 m, 最大开挖宽度35 m, 洞内一支洞横跨主洞, 开挖高度60 m, 开挖宽度20 m。采用锚、网、喷支护, 其中主洞边墙支护参数如下:

系统砂浆锚杆ϕ25@1.5 m×1.5 m, L=6 m, 8 m, 梅花状布置;锚索支护采用1 000 kN预应力锚索, 长度25 m, 间距4.5 m×6 m;喷射混凝土t=0.2 m, C20;钢筋网ϕ12@0.2 m×0.2 m。主洞拱部支护参数如下:系统砂浆锚杆ϕ25@1.5 m×1.5 m, L=6 m, 8 m, 梅花状布置;锚索支护采用1 000 kN预应力锚索, 长度25 m, 间距3 m×6 m;喷射混凝土t=0.2 m, C20;钢筋网ϕ12@0.2 m×0.2 m。

2.3 主洞库开挖方法

主洞开挖分部见图1, 图中序号为开挖顺序。

3监控量测项目

为保证施工安全, 指导现场施工, 选定6个监测项目, 见表1。

4传感器

本工程所用的传感器为丹东前阳工程测试仪器厂生产的钢弦式传感器。

5监控量测实施

1) 围岩内部位移量测。断面里程为K46+470。2) 围岩压力量测。断面里程为K46+130。3) 锚杆轴力量测。断面里程为K46+470。4) 锚索张拉力、位移量测。断面在支洞口。5) 渗透压力量测。断面里程桩号为K46+452。6) 围岩松动圈量测。断面里程为K46+094。

6施工过程监控量测成果分析

6.1 围岩变形量测成果分析

从量测数据可以看出, 施工过程中围岩内部位移分布呈现三种类型:整体受压型、整体受拉型、拉压交叉型。其中整体受压型测孔多分布在主洞K46+470断面左侧岩台以上边墙部位, 而整体受拉型和拉压交叉型在各个监测点均不同程度地出现。通过对监测数据的分析, 可以看出洞库尺寸及形状对开挖过程中围岩内部位移的分布情况有很大影响, 主洞K46+470断面岩台以上边墙部位埋设的多点位移计, 左侧主要表现为受压, 右侧则主要表现为受拉。对于岩台以下的高边墙部分, 围岩内部位移沿测孔轴向多表现为张拉位移, 下部导洞出碴过程中各个测点张拉位移的增量均未超过1.5 mm, 且出碴完成后很快趋于稳定;部分测点还表现出压缩型位移, 位移增量同样也在1.5 mm之内, 未出现大的压缩变形, 说明围岩稳定性较好。

6.2 围岩压力量测成果分析

通过考察K46+130断面右侧边墙的围岩压力变化可以发现, 整个施工过程中除浇筑边墙衬砌混凝土引起围岩压力发生一定变化, 左、右侧边墙的跳格开挖对已经支护的右侧边墙的围岩压力的变化影响都不明显。围岩压力的增加远小于支护结构所能够提供的支护抗力, 施工过程中围岩稳定性可以得到充分的保证。

6.3 锚杆轴力量测成果分析

本工程埋设的锚杆轴力计每支6个测点。6 m轴力计测点深度分别为0.5 m, 1.5 m, 2.5 m, 3.5 m, 4.5 m, 5.5 m;8 m轴力计测点深度分别为0.67 m, 2.00 m, 3.34 m, 4.67 m, 6.00 m, 7.33 m。K46+470断面埋设的锚杆轴力计长度均为6 m, 量测成果见图2。其中“+”表示拉应力, “-”表示压应力。

根据图2量测结果来看, 施工中大部分轴力测点都表现为拉力, 只有少数测点在特定时期内表现为压力。从统计结果来看, 开挖后锚杆轴力最大值均未超过100 kN, 与锚杆拉拔试验所要求的150 kN相比, 安全系数在1.5以上, 可见支护结构的安全度较高。

对本工程而言, 这种扰动来自两个方面:1) 高边墙形成后侧墙部位交叉洞库的开挖;2) 锚杆钻孔的施工。锚杆钻孔的施工对围岩的扰动比较明显。

6.4 预应力锚索张拉力、位移量测成果分析

为了对张拉过程进行评价, 我们给出了所有监测锚索初张拉后张拉力与张拉位移的对应关系散点图, 并进行了线性回归, 结果如图3所示。其中“+”表示张力增加, “-”表示张力松弛。

从图3中可以发现, 锚索张拉后基本上呈张力松弛状态, 只有个别锚索爆破后出现一定量的张力增加。通过对施工过程进行分析, 可以得出影响锚索张力变化的几种因素:开挖爆破、施作喷射混凝土支护、浇筑边墙衬砌。表2是支洞开挖爆破作业和施作喷射混凝土支护作业前后部分监测锚索张力变化的对比结果。

爆破对锚索支护的影响则表现在两个方面, 一方面, 由于爆破产生的震动效应的影响, 锚索张力松弛;另一方面, 开挖后释放的地应力一部分作用在原有支护结构上, 锚索张力增加。现有锚索张力量测数据中这两个影响因素都有所反映, 锚索张力的变化比较复杂。

6.5 孔隙水渗透压力量测成果分析

由于建设区域内赋存地下水的残积土层为弱含水层、基岩强风化带及断层破碎带又多属扭性或压扭性, 含水量都较少。其统计结果如表3所示。

6.6 围岩松动圈量测成果分析

K46+094断面的SBR094-1测孔波速分布图见图4。从洞壁向里, 开始的一段波速较低, 表示围岩存在松动区, 松动层厚度在3 m～3.8 m之间。其中靠近洞壁处可能是爆破松动带, 而离洞壁较远处属于应力下降松弛带, 随着向围岩内部逐渐深入波速逐渐升高, 最后基本达到一个稳定值。

由于本工程主洞侧墙的锚杆支护采用梅花状布置的6 m, 8 m长锚杆, 锚杆长度明显大于边墙的松动范围, 再辅以25 m的1 000 kN预应力锚索, 围岩的整体稳定性可以得到保证。

7结语

1) 施工过程中围岩是稳定的。拱部开挖过程中实测拱顶平均下沉量为-9.3 mm, 考虑量测的滞后性, 取掌子面到达量测断面时位移释放率为20%;同时考虑下部开挖时拱顶下沉的变化, 取拱部开挖时拱顶下沉量为总下沉量的90%, 则由拱部实测数据计算所得的拱顶最终下沉量为-12.9 mm, 可见施工过程中围岩的稳定性较好。2) 开挖方法较为合理。采用这种施工方法, 主Ⅱ层岩板开挖后拱部的拉应力区较开挖前减小, 这对拱部围岩的稳定性也极其有利。3) 围岩稳定性和支护结构安全性较好。201洞库岩台吊车梁加载试验过程中, 围岩内部位移和支护结构应力均变化较小, 说明围岩稳定性及支护结构安全性较好。

摘要：以海南某地下洞库工程施工监控量测为背景, 通过描述每个监测项目的实施, 并对其施工过程监控量测成果进行分析, 得出该工程施工过程中围岩稳定性及支护结构安全性较好的结论, 以期为其他类似大型地下洞库监控量测提供指导。

关键词：大型地下洞库,监控量测,围岩,稳定性,位移

参考文献

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[5]熊代余, 顾毅成.岩石爆破理论与技术的新进展[M].北京:冶金工业出版社, 2002.

3.浅谈隧道监控量测篇三

关键词：隧道；监控；量测

中图分类号：U452.1⁺3 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2009)35-0068-03

芦芽山特长隧道(忻保高速公路TS2(L14)合同段)，左线起讫桩号LZK85+805～LZK87+000，全长1 195 m；右线起讫桩号K85+757～K87+000。全长1243 m；单洞总长2 438 m。隧道净高7.03m，净宽10.86m，进口为削竹式。衬砌类型有MD(明洞)35m；QM5(V级浅埋)128 m；SM5(V级深埋)485 m；SM4(Ⅳ级深埋)1 020m；SM3(Ⅲ级深埋)690m；JJ4(紧急停车带Ⅳ级)80m。

1工程地质

(1)隧道地层主要有第四系上更新统和寒武系上统、中统张夏组、徐庄组。表层岩性主要为碎石土、块石土等，下层岩性主要以灰岩、白云质灰岩、白云岩为主。

(2)断层：在分水岭一带形成了区域性断裂构造，断层性质为逆断层，与路线大角度交于路线ZK86+740和YK86+660两处。

(3)地震：基本烈度Ⅶ-Ⅷ度区。

2水文情况

隧道区址地表水主要为大气降水，地下水为碳酸盐类裂隙岩溶水，含水介质为岩溶、构造、节理裂隙，直接接受大气降水的渗透补给，径流受构造、节理裂隙的发育方向控制，在隧道中线沿线有泉水涌出，流量不大。

根据芦芽山隧道勘探结果，芦芽山隧道富水性较弱，地下水数量较弱，透水性强。

3围岩监控量测的目的

隧道现场监控量测，包括隧道施工阶段与营运阶段的监控量测。控制量测的主要目的是：检查隧道施工阶段或竣工验收后的隧道中线和净空断面的位置与尺寸是否符合设计要求；监控量测解决的问题是在隧道施工阶段，使用全站仪、水平仪、收敛仪等对围岩变化情况(如地表下沉、拱顶下沉、周边位移等)及支护结构的工作状态进行量测，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，作为调整和修改支护设计的依据，并在复合式衬砌中，依据测量结果确定二衬施工的时间，以达到监控隧道围岩的支护结构的变位预应力不超过设计标准。通过现场测量获得围岩力学动态和支护状态的有关数据，再通过对这些数据的数理和力学分析来判断围岩和支护结构体系的稳定性及工作状态，从而选择和修正支护参数以及指导施工。

4成立围岩监控量测小组

该标段承建TS2(L14)合同段的芦芽山隧道，在接到施工图纸后，认真会审图纸，了解围岩类别，围岩走向、水文、地质情况，并对主要技术人员进行了技术交底，同时项目部组织成立了围岩量测小组。

5隧道围岩监控量测的方法和选项

该项目部根据施工围岩类别分类和现场围岩监控量测围岩条件、隧道工程规模、支护类型和施工方法等来选择了测试项目。现场监控量测项目分为必测项目(A类量测)和选择项目(B类量测)两大类。

6隧道现场监控量测项目及量测方法

隧道以地质超前预报、地质及支护状态观察、周边位移、拱顶下沉和仰拱隆起为应测项目，根据地质情况的不同，在隧道浅埋V级及浅埋Ⅳ级围岩段地表下沉应作必测项目。施工初期阶段位移及下沉量大或地质变化显著时，量测断面间距可取较小值。应适当增加量测频率。

6.1地质及支护状态观察

隧道洞内、洞外观察：隧道洞内观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分，开挖工作面观察在每次开挖后进行，内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等。

洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰拱的稳定、地表水渗透的观察。

6.2净空水平收敛量测及拱项下沉量测

测点布设：净空水平收敛量测及拱项下沉量测在同一断面进行，拱顶下沉及周边收敛量测。

6.3地表下沉量测

地表下沉量测仅在隧道浅埋V级及浅埋Ⅳ级地段进行，其测点的布置与拱顶下沉及周邊收敛测量的测点在同一断面内，地表下沉量测在开挖面前方(h+8)m处开始(h为隧道埋深)，直到开挖面后方40—65 m下沉基本停止时为止。其量测频率原则上采用1次/日一2次/日的频率。

6.4监控量测项目的管理基准

采用《公路隧道喷锚构筑法技术规则》的三级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准。即将允许值的2／3作为警告值，允许值的1/3作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明围岩是稳定的。

现场监测时。可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：一般Ⅲ级管理阶段监测频率可放宽些；Ⅱ级管理阶段则注意加密监测次数；I级管理阶段则应加强监测，通常监测频率为1次，天一2次，天或更多。

6.5量测数据的处理及应用

根据现场量测数据利用计算机Exel统计绘图功能，绘制位移一时间曲线或散点图，在位移——时间曲线趋平缓时应进行回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。当最终收敛值大于允许收敛值的80％且无明显减缓趋势，或当位移——时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态。应及时加强支护，必要时应停止掘进，采取必要的安全措施。

根据位移变化速率判断围岩稳定状况，当变化速率大于10mm/天～20 mm/天时，需加强支护系统；当变化速率小于0.2mm／天时，认为围岩达到基本稳定。

衬砌(混凝土)施作时间，选择在各测试项目显示位移速度明显减缓并已基本稳定。其判断标准为：各项位移已达到预计位移量的80—90％(预计位移量可通过回归分析得到)，位移速度小于0.15 mm／天；在膨胀性围岩和地应力大的围岩中初期支护变亿时间长，必要时，可提前施作衬砌混凝土。

测量过程中如发现异常现象或与设计不符时，及时提出，以便修改支护参数。

测点埋设情况和量测资料纳入竣工文件，以备运营中查考或继续观察。

6.6锚杆轴力量测

锚杆轴力量测每1％做一个断面进行测试，每个断面不少于3根。

7争空位移、拱顶下沉的测点间距

拱顶下沉、周边位移量测，测点应布设在同一断面，其测试断面间距与隧道长度、围岩条件、施工方法等多种因素有关。

隧道开挖坑道周边相对位移的量测(基)线的布设方法和要求，一般可与周边位移测点共用，既节省安设测点工作量。又可

减少量测点，并使测点统一，测试结果能互相校验。

8量测频率和量测时间

净空变化量测和拱顶下沉量测得量测频率，主要根据位移速率和测点距开挖面的距离而定。埋设初期测试频率每天1～2次观测，根据围岩稳定情况，量测可以减少，当出现围岩不稳定征兆时，应增加量测次数。

9量测数据和曲线

现场量测数据处理，及时绘制位移——时间曲线图。当位移——时间关系区于平缓时，应进行数据处理和分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律，指导施工。

10超前地质预报

为把握准确完整的第一手资料，正确指导施工，遇重大工程地质问题时开展综合超前预报工作。

(1)综合超前地质预报工艺流程。综合超前地质预报纳人隧道施工工序，其工艺流程见图1超前地质预报工艺流程图。

(2)地质素描，随开挖及时进行，地层岩性变化点、构造发育部位、地下水发育带附近每开挖循环进行一次素描，其他地段每10m～20m进行一次素描，以便随时掌握开挖地质情况。

(3)TSP202一次可以预报100 m～300 m，考虑溶岩地区易发生灾害性地质，预报频率一般地段120m/次～150m/次，复杂地段增加预报频率，为100m／次～120m/次。

(4)红外探测，原则上可以定性预报掌子面前方30 m范围内有无地下水，因其体积小、操作方便、数据直观、不占用施工时间，可以20m～25m预报1次，以增加对比分析。

(5)超前地质钻探，根据地质素描、红外探测、TSP202超前地质预报结合区域地质资料初步综合分析，考虑到该隧道节理发育的特点和严重程度，每循环可钻1-3孔。超前钻孔原则上应连续重叠式进行。重叠长度5 m～8 m，做安全储备及止浆岩盘。每开挖循环在掌子面均匀布设5-8个5m一8m加长钻孔是可溶岩地区较好的预报手段。

(6)地质综合判析。地质综合判断分析是综合地质预报方法的中枢，它对以上所采用的各种预报手段获得的资料进行归纳、分析、对比，提出最终预报结论和工程措施建议，指导施工，并确定下一步预报的方案和各预报手段工作计划。

(7)红外探测。红外辐射场理论应用于隧道地质预报中，当隧道外围空间和掘进前方存在隐伏水体或含水构造时。隐伏水体或含水构造产生的异常场就要叠加到正常场上，使隧道内的正常场产生畸变，根据拱顶、隧底、边墙、掌子面探测曲线、测量数据的变化就能确定隐伏水体或含水构造所在空间方位。

(8)台车或风钻超前探测。该方法是利用台车或风钻在隧道掌子面钻水平小孔径的浅孔获取地质信息的一种方法，它是岩溶发育区对超前地质钻孔的一种重要补充。因其数量较多，有时效果是非常明显的。与超前地质钻孔相比，它具有设备简单、操作方便、费用低、占用隧道施工时间短，可与爆破孔同时施作。只不过其深度较爆破孔深2 m一5m而已。这样，风钻探测深度总是超前每循环爆破进尺2 m～5 m。保证施工安全。

(9)地质雷达。地质雷达根据电磁波的双程走时的长短差别，确定探测目标的形态及属性，结合工程地质理论分析达到对埋藏目标(地质体)的探测与判断。

11组织机构

该标段成立专门的隧道施工监测及预报小组。由项目经理部工程技术部负责实施。

量测组织：由工程队组成监测小组，技术主管负责，由熟悉量测工作的技术人员3—5人组成，小组负责编制监测方案、监测项目实施及监测技术资料的整理上报工作，负责保护各阶段使用的监测标志及仪器。根据工程进度及时量测、计算、绘图、分析并及时向主管领导和监理报告量测结果。

监测工作本着准确、及时的原则实施。将监测数据、时间变形曲线、对结果的评估，在24 h内报送监理工程师及现场配合设计人员。及时研究解决实施过程中出现的问题，保证隧道施工安全。

监理工程师在任何时候对任何仪器单独读数时，施工单位、监测小组随时给予协助。量测记录、计算结果、量测曲线图、效果分析、反馈记录、监理批示等均列入竣工文件。

12质量保证措施

(1)各级职责部门和人员各负其责，严格坚持质量标准，互通信息、及时反馈。发现质量问题及时向业务上级报告，共同把好质量关。

(2)熟悉工艺规程，认真执行施工技术规范，技术标准及有关操作规程。确定施工工艺和方法，开工前进行详细技术交底，做到操作有工艺，施工有图纸，并做好各项施工原始记录。

(3)开展全面质量整理工作。实行质量“三检制”(自检、互检、专检)，在具体实施过程中做到认真落实、相互监督、善始善终。

(4)在施工全过程中严把“三关”。一是严把图纸关；二是严把测量关；三是严把实验关。做到各种施工数据正确无误。

4.浅谈大通山隧道的监控量测篇四

浅谈大通山隧道的监控量测

为确保大通山隧道的.施工安全,加强隧道的拱顶沉降观测、周边收敛量测非常必要,由于量测数据的偶然误差所造成的散点图的波动和不规则,量测数据将采用回归分析的方法进行处理,提高监控量测的准确性,进一步加强施工指导,调整施工工序,确保隧道施工安全.

作者：常永作者单位：青海省地方铁路管理局刊名：中小企业管理与科技英文刊名：MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME年，卷(期)：2010“”(19)分类号：关键词：隧道监控量测

5.施工监控量测管理办法篇五

管理信息系统实施办法

建质安[2006]820号

第一条为了加强建设工程安全、文明施工监督管理，促进我市建筑施工安全质量标准化管理，有效防止重大伤亡事故，根据《天津市建设工程文明施工管理规定》的规定，结合本市实际，制定本办法。

第二条本办法所称施工现场远程视频监控管理信息系统（以下简称远程视频监控系统），指应用视频信息网络对建设安全生产和施工现场环境保护、场容环境、作业条件进行远程实时图像监控管理，包括视频采集、传输、编解码和终端监控、录像。

第三条建设工程施工现场远程视频监控管理信息系统，是对工程建设相关各责任主体履行安全文明施工责任的强制性监控措施，纳入建设工程安全文明施工责任管理体系。

第四条市建设行政主管部门负责远程视频监控系统的管理，市建设安全监督管理站负责日常远程视频监控系统的应用监督。

第五条凡本市行政区域内的下列建设工程，必须应用远程视频监控系统，接受市建设行政主管部门管理。

（一）中央及市、区县政府投资的建设工程；

（二）单体建筑面积达到5000m以上或者群体建筑面积达到10000m以上的房屋建筑工程；

（三）投资规模（含设备投资）在5000万元人民币以上的工业及其他建设工程；

（四）城市基础设施、铁路、交通、水利等专业建设工程的立交桥、22跨河桥、隧道、地铁、车站、港口建设工程；

（五）建筑物（构筑物）整体迁移工程；

第六条凡属于第五条规定工程的建设单位，应于工程开工之前，委托具有远程视频监控系统设计、安装资质的单位进行监控系统的设计和安装，并交纳设计、安装和传输等相应的服务费用。设计、安装和传输服务的费用不得以任何形式转嫁给监理和施工单位。

第七条建设单位在向建设行政主管部门办理安全施工措施备案时，应当将远程视频监控系统设计、安装委托书（合同），作为建设工程相关各方履行安全责任的书面承诺的附件，一并提供建设安全监督管理站，并办理工程远程视频监控注册。凡未提供远程视频监控系统委托书（合同）的，建设行政主管部门不予安全措施备案。

第八条市建设行政主管部门设置远程视频监控系统指挥中心。通过集中管理软件直接对施工现场摄像机进行远程操作，对施工现场进行24小时实录监控。

第九条受远程视频监控的建设工程，建设单位必须设置监控室并配置符合《天津市工程施工现场远程监管系统技术规定》的高清晰彩色摄像机、终端计算机。施工现场设置的监控室应符合监控系统硬件运行的防尘、使用温度和防静电要求。监理单位负责监控室的管理，实行24小时专业操作员值班。

第十条监理单位、施工总承包单位应按照安全文明施工管理软件，将包括工程概况、管理组织架构、安全文明施工责任承诺、安全生产责任制度、安全管理制度、施工组织设计、专项施工方案、安全检查和环境整治、专业承包和劳务分包队伍等情况输入计算机，通过视频网络传输到市指挥中心，供市指挥中心实时浏览、调取有关资料和数据。市指挥中心应2 负有对相关资料保密责任。

第十一条工程建设单位应督导监理单位、施工单位及时完善、补充有关资料和数据，并保证及时有效传输。工程监理单位、施工单位可使用远程视频监控系统对施工现场实施管理。

第十二条提供远程监控系统服务的单位，必须保证远程视频监控系统实时图像的清晰度、网络安全和功能质量；摄像机实时图像采集的设置，必须保证市指挥中心能随时实施对施工现场全方位、全过程和画面的切换、局部放大及定位监控；在市指挥中心实施定位监控时，施工现场监控操作员无权操纵摄像机实时图像显示及安全管理资料的输送。

第十三条各区、县建设行政主管部门，各有关局、集团（总）公司，建设、监理单位和施工企业可按照各自职能和管理需要，在系统技术满足的前提下，经市建设行政主管部门同意，利用远程视频监控系统建立局域监控网。

第十四条市指挥中心发现受远程视频监控施工现场存在安全事故隐患时，应立即告知施工现场，并要求有关单位及时整改或者暂时停止施工。有关单位的整改情况，应及时反馈市指挥中心。

第十五条工程竣工后，建设单位应及时通知提供远程视频监控系统的服务单位，拆除视频监控设备，并到市建设安全监督管理站办理注销手续。

第十六条施工现场各有关单位应保护远程视频监控系统的设备设施，不得擅自挪动、撤除。发现擅自挪动、撤除的责令立即恢复，并追究有关责任人的责任，设备出现故障应在24小时内修复。

第十七条凡符合本办法第五条规定的建设单位，未按本规定设置远程视频监控系统的，属于安全措施不到位，建设行政主管部门不予以颁发3 施工许可证。擅自开工的，除责令停工并建立远程视频监控系统外，并依据《天津市建设工程文明施工管理规定》第二十七条的有关规定进行处罚。附件：主要设备技术要求

主要设备技术要求

系统框架如图所示：

按照《天津市工程施工现场远程监管系统技术规定》提出下列要求：网络视频服务器技术要求

实时监视图像分辨率：PAL：704*576（D1）；NTSC：704*480（D1）。回放分辨率：

PAL： 176*144（QCIF），352*288（CIF），704*288(2CIF)，528*384(DCIF)，704*576(D1)；

NTSC：176*120（QCIF），352*240（CIF），704*240(2CIF)，528*320(DCIF)，704*480(D1))。

视频输入：4路（NTSC，PAL制式自动识别），BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω）。

视频输出：1路（NTSC，PAL可选），BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω），可切换，支持1/4/9/16画面分割。

视频帧率：PAL：1/16—25帧/秒可调；NTSC：1/16—30帧/秒可调。码流类型：可选择单一视频流或复合流，自定义。

视频压缩输出码率：16K～2M可调，也可自定义（单位：bps）。音频输入：1-4路，BNC（线性输入，2 Vp-p，阻抗：1kΩ）。音频输出：1路，BNC（线性输出，阻抗：600Ω），可切换。音频压缩标准：OggVorbis。

音频压缩码率：16Kbps。

语音对讲输入：1路，BNC（线性电平，阻抗：1kΩ）。

通讯接口：1个RJ45 10M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个RS485口。

键盘接口：1个。级联接口：1个。

硬盘IDE接口： 4个IDE接口，支持8个IDE硬盘；支持的每个硬盘容量达2000GB。

USB接口：1个，协议：USB1.1；支持U盘，USB硬盘，USB刻录机。VGA接口：1个，分辨率/刷新频率：800×600/60Hz，800×600/75Hz，1024×768/60Hz。

报警输入/输出： DS-8004HC～DS-8010HC：8个输入/4个输出；报警输出支持开关量或干结点方式。

电源：90～135VAC或者180～265VAC，47～63 HZ。功耗：20W～42W（不含硬盘）。工作温度：-10℃～＋55℃。工作湿度：10％～90％。

尺寸：19英寸标准机箱（450mm*450mm*95mm）彩色摄像机技术要求：

制式 PAL standard制/ NTSC standard制图像传感器 1/3inch Super HAD IT CCD 象素数扫描制式清晰度最低照度信噪比处理电路 Built-in DSP 10 bits 1024 gray 视频输出 Composite video signal: 1.0V(p-p),75 ohms 自动跟踪白平衡背景光补偿 ON/OFF(super dynamic active histogram BLC)电子快门选择 ON动:8-speeds 日夜转换点 Approx 1.0Lux 镜头光圈驱动 Video/DC镜头安装方式 C/CS mount by moving CCD chip 电源供应 12V DC/~24V AC +15% 功耗工作温度-10 C0to +50 C0 7

≥470,000

≤2:1 interlaced, 625 lines ≥510 lines线 ≤0.001Lux勒克斯 ≤52dB(AGC:OFF)分贝

6.施工监控量测管理办法篇六

我国是一个多山的国家, 地质条件十分复杂, 山地地形占全国总面积的60%左右, 决定了我国对铁路和公路的投入非常巨大。在山区地形中, 隧道是一种常见的大型工程, 不仅投资巨大, 而且对整个公路网络也十分重要, 公路隧道越来越长, 跨度越来越大, 并且常常会处于浅埋偏压以及围岩稳定性较弱的地质条件下, 怎样才能既保证施工进度, 又能保证施工安全, 这成为亟待解决的问题[1]。由于地质条件的复杂性, 除了在前期做好勘察工作外, 还必须在施工的过程中做好动态的监控量测, 才能保证施工的安全。本文以双线隧道为例来介绍在浅埋偏压隧道施工过程中的动态监控量测。

在浅埋偏压隧道的施工过程中进行动态的监控量测具有重要意义和实用价值[2,3]。由于现场的动态监控量测是实时、实地进行的, 这样能在变形产生的第一时间获取实测数据, 对这些实测数据进行分析处理, 就能在第一时间掌握隧道的变形特征以及判断其安全性, 并且能够迅速将这些重要信息提交给业主、设计单位以及监理单位, 在事故发生之前做好补救工作, 这样能预防事故发生、减少施工成本费用的再投入以及保证施工进度。

新奥法施工强调隧道施工的动态监控量测在整个隧道施工过程中的重要作用[4]。这种信息化设计的目的在于首先能通过监控量测发现变形过大的异常点, 在变形扩张之前预测其未来发展的趋势;然后根据监控量测采集的数据进行分析, 制定出支护结构受力的调整方案, 控制结构的内力和位移的继续增大;最后将这些动态的监控量测数据反馈给业主和设计方, 可用于施工技术的改进和设计方案的提高。

2 隧道水平位移监测方法

隧道开挖以后由于围岩应力的释放, 会产生一定的变形, 围岩应力的变化会直观反映在围岩的变形上, 因此, 对围岩水平位移的监测是对围岩应力变化较为直观的监测, 可以为隧道的稳定性提供稳定、可靠的信息来指导现场的施工。在预设点的断面, 测点由薄钢板弯成直角形状并用膨胀螺栓锚固在衬砌上, 反射片粘在钢板上而成。隧道断面测点布置如图1所示。

3 隧道拱顶沉降监测方法

隧道拱顶的沉降与水平收敛位移类似, 也是对隧道围岩应力变化较为直观的反映, 监测开挖后隧道拱顶沉降位移是为了了解断面的变形状态, 判断隧道拱顶的稳定性, 防止隧道顶部坍塌的发生。

拱顶沉降量测是在隧道拱顶设1测点由薄钢板弯成直角形状并用膨胀螺栓锚固在衬砌上, 反射片粘在钢板上而成。高精度全站仪量测拱顶下沉。隧道断面测点布置见图2所示。

隧道拱顶下沉计算示意图如图3所示。

拱顶下沉量的大小根据测线A、B、C的实测值并利用三角形面积公式换算求得拱顶下沉量, 求解过程如下:

式中, a、b、c为前次量测A线、B线、C线所得的实测值;a'、b'、c'为后次量测A线、B线、C线所得的实测值;综合计算结果Δh=h1-h2即为最后的拱顶下沉量。

4 隧道衬砌结构的应力应变监测

如果说对隧道围岩水平位移和拱顶沉降的监测是对围岩应力变化较为直观的反映, 那么对衬砌结构应力应变的监测则是对围岩变形最为本质的反映。在隧道工程中支撑围岩压力是由初衬、锚杆以及围岩自身共同组成的支撑环来承担的, 因此, 监测衬砌结构的应力、应变具有重要意义, 可以通过监测衬砌应力状态来判断混凝土衬砌的稳定状况。

采用振弦式应变计进行量测, 每个量测断面上布设5个测点, 分别安装在隧道周边的拱顶、拱腰和边墙等位置, 隧道断面测点布置如图4所示。通过量测衬砌表面的应变, 判断衬砌的应变、应力, 确保隧道围岩及衬砌的安全性。全程监测结束后, 还要对隧道监测项目进行复测。

5 信息处理与信息反馈

将每天的监控量测数据整理后绘制出相关图表, 对数据所反映的现象进行分析, 并对将来的发展进行预测, 从而指导隧道下一步的施工、保证既有隧道的安全和下一步监控量测工作的进行[5]。

根据工程特点, 建立有效可行的监控量测工作汇报制度, 将电话汇报与定期会议相结合, 口头通报与书面报告相衔接, 以有效地为工程施工服务。 (1) 阶段工作会议:实施月会或双月会制度, 以工作会议形式总结每阶段内的工作并做好汇报; (2) 周报:各项目组汇总一周内的监控量测情况, 采用纸质材料和相应电子文档在每周二前提交业主和施工单位, 分析短期施工动态、既有隧道的安全情况; (3) 月报:汇总本月的监控量测工作情况, 分析监控量测成果, 以采用纸质材料和相应电子文档在每月报送业主和施工单位。

监控项目组发现监测数据异常或其他紧急情况, 应及时用电话通知业主、监理和施工单位负责人;监控项目组应协助建设方组织现场工作会议, 必要时及时提交当日监测数据和相关工作日志记录, 以便处治发生的问题。

6 总结

在整个隧道的施工过程中采用施工动态监控量测对整个施工过程的指导和保证隧道安全施工是具有重要意义的, 通过动态监控量测能够实时掌握围岩的应力变化特征和支护结构的受力状态, 通过监测数据不仅可以预测事故和险情, 而且可以进行支护结构的调整, 最后这些积累的监测数据可以为以后的设计提供比较依据, 优化设计方案, 最终达到节约投资的目的。

参考文献

[1]姚明会.浅埋暗挖大跨度地铁隧道地表沉降分析[D].上海:同济大学, 2007.

[2]王海珍, 孙星亮.浅埋大跨公路隧道施工技术[J].土工基础, 2007, 21 (5) :19-21.

[3]汪宏, 蒋超.浅埋偏压隧道洞口坍方数值分析与处治[J].岩土力学, 2009, 31 (11) :269-273.

[4]舒志乐, 刘保县.偏压小净距隧道围岩压力分析[J].地下空间与工程学报, 2007, 27 (3) :46-49.

7.施工监控量测管理办法篇七

由于特定的施工环境和运行环境, 隧道工程作业对施工的技术要求难度相对较高, 为了创造安全可靠的施工环境条件和保证投入运行之后的环境条件的稳定安全, 对隧道施工现场的岩层稳定性、变化性必须进行严密地监控, 预测变化的方向、范围、大小, 采取有效手段保证岩体稳定结构和支护结构的安全性, 保障施工人员的生命安全, 保障施工的顺利进行。隧道施工监控量测及数据反分析技术在这个过程中可以发挥有效的作用, 在实践过程中对隧道拱顶沉降量和周边收敛量等原始数据的观测, 利用数据反分析, 预测岩体的变化, 判断其稳定性, 以采取适当的支护结构和形式。

1 工程概况

该隧道工程位于重庆高速公路某段, 全长3 230 m, 隧道建筑界线设定净空值为净宽10. 5 m, 净高5. 0 m, 隧道经过的岩层种类较多, 岩性有页岩、砂质页岩、粉砂岩, 局部互层状发育, 总体以较软岩为主, 粉砂岩、石英砂岩单层厚度一般小于1. 0 m。洞内围岩分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三类, 长度分别为490、650、2 090 m, 以Ⅳ类围岩所占比例最大, 三类围岩分别占总长度的15. 3% 、20. 1% 、64. 6% 。

在开挖方式上选择了多种开挖方式, 其中Ⅱ类围岩采用全断面开挖, Ⅲ类围岩和Ⅳ类围岩采用了多台阶法开挖。开挖方法主要采用光面爆破, 部分情况下使用预裂爆破。

隧道结构以复合式衬砌为主, 初期支护主要使用锚杆、湿喷混凝土 ( 钢筋挂网) 以及刚拱架等, 因为隧道施工长度长、岩层较软, 大量采用了超前注浆小导管、超前锚杆、大管棚等作为施工辅助措施。对围岩的自承能力进行了最大程度的利用, 通过监控量测采集的数据, 对初期支护和二次衬砌起到了有效指导作用。

2 隧道施工现场监控量测方案制定

2. 1 监控量测内容的确定

综合该隧道工程施工方案和施工环境条件的复杂性, 在隧道施工阶段监控量测内容上进行了较多考虑, 必测项目为隧道洞内外观察、周边收敛位移量测、拱顶下沉位移量测、地表下沉量量测四个方面, 选测项目进行了围岩压力测试、钢架应力量测、两层衬砌间压力量测。

2. 2 监控量测方法

2. 2. 1 洞内外观察

1) 洞内开挖工作面的观察。制定观察制度和记录表格数据, 开展开挖工作面观察。主要观察内容为: 开挖后的节理裂缝的发育情况、开挖面的整体稳定性、岩间涌水程度、底板的隆起状况等肉眼可以观察到的明显变化现象。如果地质情况稳定, 观察频率可定为每日一次, 如果观察发现地质情况发生变化, 需要加以复测并完成开完工作面略图的绘制, 采集资料备用同时提高观察频率。

2) 已进行施工的地段的观察。针对已施工地段的观察重点是检测是否符合施工规范和是否达到技术标准。主要是观察锚杆稳定性、钢架稳定性和喷射混凝土是否出现裂缝等状况。施工地段的观察频率应得到保证, 每天两次或两次以上。

3) 洞外观察项目。对洞外观察主要针对地质现象的变化, 包括地表沉陷状况, 隧道施工两侧的边坡、仰坡的稳定性, 洞口地表状况和地下水的渗透状况。如果观察发现地质情况变化导致了初期支护结构受到损伤, 则需要及时进行处理和维护, 确保隧道施工安全。

2. 2. 2 周边收敛量测

隧道开挖以后, 及时准确掌握施工工程中围岩的瞬时变形量对预测围岩稳定性和后期施工有重要作用, 所以需要尽快在边墙和隧道拱腰布置测桩锚杆。布置方法是, 在隧道边墙与拱腰位置分别设置4 个孔眼, 周边收敛量测线的选定两条, 一条距离路面2 m, 另一条布设在距离起拱线上方1 m处 ( 如图1 所示) 。钻孔完成后, 使用速凝水泥砂浆对测桩锚杆进行岩面固定, 在水泥强度达至总强度的70% 以后采用精度高的收敛仪器进行量测。所得量测断面间距结果如表1 所示。

注: 其中Ⅴ类围岩视具体情况而定。

2. 2. 3 拱顶下沉位移的量测

综合该隧道施工的状况, 在隧道拱顶正中垂直于拱顶表面布设1 个测点, 测点深度30 cm, 钻孔完成之后, 使用速凝水泥砂浆, 在岩面上固定测桩锚杆。拱顶下沉的量测断面和周边收敛的量测断面相同, 测点分布示意图见图1。

2. 2. 4 地表下沉量量测

该隧道洞门地质属于围岩类型中的Ⅱ类围岩, 其深度约10 ~ 40 m, 属于浅埋性隧道。因而可以与拱顶下沉和周边收敛量测在同一断面布设测量点位, 以便观察测量。

选用DSZ2 水准仪及水准尺用作量测过程仪器设备。在开挖面前方隧道埋深深度h + 9 m处开始布设测点, 布设范围延伸至开挖面后方50 m左右, 测点布置间距3. 5 m左右, 隧道中线区域测点布设相应密集, 在远离中线区域可以相应少布置测点。在距离设计的破裂面30 m外设置测点基准点之后, 依据常规水平埋设进行测点布置, 见表2。

2. 2. 5 围岩压力和两层衬砌间的压力量测

进行围岩压力和两层衬砌之间的压力量测, 为保护压力盒和导线: (1) 需要在量测点位上设置压力盒固定支架以及导线保护管道; (2) 在两者内部安装压力盒和导线, 做好后期测试的基础工作; (3) 对压力盒进行测试, 利用频率接收仪获取压力盒振动频率, 然后测试出压力盒承受的压力值; (4) 为保证压力盒的正常使用, 必须要为压力盒提供一个良好的工作环境, 测量过程中, 重点防范压力盒进水, 以免压力盒进水, 影响功能, 使测量产生较大误差或者失去效用。

2. 2. 6 钢架应力量测

隧道施工采用的是格栅钢架, 对钢架应力的测量通常有两种量测方法, 我们选用的是电阻式测量方法, 先将格栅钢筋的主筋切断一部分, 然后将电阻应变片式钢筋计焊接到切断的部位代替主筋。在埋设之前需要对钢筋计进行调试, 做好受拉和抗压两种受力状态的标定, 同时做好钢筋计的防潮防水工作。埋设要求保证量测屏蔽线完全绝缘, 同时保证钢筋计处于不受力的状态。每个量测断面都需要进行各个测量点位的充分布设, 共需设置11 个钢筋计, 选择YJ - 5 型静态应变仪用作量测仪器设备。

3 量测频率的设定和结束测量的时间

3. 1 监控量测频率

净空收敛和拱顶下沉是决定岩体稳定性的主要影响因素, 对着两者的两侧频率有严格的要求, 依据表3 和表4所示频率进行量测。开挖下台阶, 进行仰拱施工, 撤除临时支护等, 施工状况发生变化的时候, 需要适量增加检测频率。

按照距离开挖面的距离, 设定净空位移和拱顶下沉的监控量测频率, 见表3。

按照位移速度, 设定净空位移和拱顶下沉的监控量测频率, 见表4。

测线和测点的不同, 导致位移速度不同, 以产生的最大位移为准, 决定量测的频率, 对于塑性流变岩体中出现位移长期不能收敛的状态, 如果时间是开挖以后2 个月以上, 测量频率和必测项目应相同。

3. 2 量测结束时间

围岩基本稳定之后, 以1 次/3 d的频率持续两周, 如果没有发生变形, 量测结束; 对于位移长期不能收敛的膨胀性围岩, 量测变形速率如果低于每月1 mm时, 可以结束量测。受围岩地质条件影响, 开挖后, 量测时间持续长短不同, 稳定性好的围岩, 量测7 d左右, 其变形收敛已经完成, 可以判断围岩稳定状态; 而塑性流变岩体中收敛时间较长, 需要进行3 个月以上的长期观察。

4 数据反分析处理

基于量测数据绘制位移时间图像, 可以比较直观地看出围岩位移变化状态, 进而对围岩的趋于稳定状态或者出现异常状态做出初步判断, 如图2。

4. 1 量测数据模型分析方法

量测的误差会造成量测数据显现离散性, 需要采用统计学原理对量测数据进行分析, 再以相应的数学公式进行描述, 采用回归分析进行量测数据处理计算, 最终得到u、t之间的函数关系, 反推因变量的变化速率和极限值, 也就是我们要求得出的岩体稳定性趋势。采用的方式有三种。

对于系数A、B, 可以用最小二乘法得到:

可以得到a=eA, b=B, u=eA+B/t。

8.施工监控量测管理办法篇八

1 量测内容与方法

根据本工程的技术难度及工程量，现场量测项目包括:隧道水平收敛量测、拱顶下沉量测、地表下沉观测及掌子面、洞壁围岩和支护状态观察。隧道水平收敛及拱顶下沉量测布点见图1，地表沉降观测见图2。断面间距对于Ⅴ级围岩10 m一个断面，对于Ⅵ级围岩20 m一个断面，对于围岩变化处可视具体情况适当增减量测断面间距。

2 工作量

地表下沉观测始于2011年6月7日，在出口左线布设2排监控点进行地表下沉观测，2011年8月1日对右线地表布点并监控。

拱顶下沉和周边收敛开始于2011年6月8日，本月(2012年3月7日～2012年3月31日)在出口左线ZK69+360～ZK69+330段2个断面进行拱顶下沉和周边收敛监测。

3 监控结果及评价

1)地质观察及支护状况观察。

本月通过对石站沟隧道洞内掌子面围岩及支护状态观察可知:该段围岩以硬塑状粉土为主，围岩稳定性较差。初期支护表层较平顺、钢架无明显出露，未发现喷层剥落现象。

2)拱顶下沉。

自2012年3月7日起至2012年3月31日，石站沟隧道拱顶下沉观测数据统计如表1所示，时程曲线如图3，图4所示。

通过图3，图4及表1不难看出，本阶段石站沟隧道左线所监控断面拱顶下沉变化大，稳定性差，处于急剧变化状态。

3)周边位移收敛。

自2012年3月7日起至2012年3月31日，石站沟隧道周边收敛监控数据统计见表2，变化曲线见图5。

由表2及图5可看出，石站沟隧道左线周边收敛变化不大，未出现突变值，变化趋势平稳，但未稳定，需继续监测。

4)地表下沉。

本阶段石站沟隧道左线地表沉降变化平稳，基本趋于稳定，已停止观测。

4 结语

1)本阶段各监控断面围岩变化大，处于急剧变化阶段。2)隧道洞口围岩稳定性较差，易发生大变形或塌方，建议仰拱、二衬及时跟进，严格按照有关规范及要求控制仰拱、二衬与开挖面的距离，尽早封闭成环，防止隧道因沉降过大导致失稳。3)我们协助监控单位及时布置监测点，并在施工过程中对监测点加强保护，保证监测数据的精确性和连续性。4)注意做好防、排水工作，防止雨水冲刷、浸泡或渗入造成坍塌。

参考文献

9.施工监控量测管理办法篇九

关键词：隧道施工监控量测,回归分析法,应用研究

1 围岩变形量测

1.1 量测项目及方法

1.1.1 地质和支护状况观察。

观察目的主要包括:(1)预测开挖面前方的地质条件;(2)为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据;(3)根据喷层表面状态及锚杆的工作状态,分析支护结构的可靠程度。

1.1.2 收敛位移量测。

量测目的主要包括:(1)周边位移是是隧道围岩应力状态变化的最直观反映,量测周边位移可判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息;(2)根据变位速度判断隧道围岩的稳定程度为二次衬砌提供合理的支护时机;(3)指导现场设计与施工。

1.1.3 地表下沉。

位于Ⅰ~Ⅲ类围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道,应进行地表沉降量测。在预计破裂面以外3~4倍洞径处设置水准点,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。

拱顶下沉与水平收敛量测平均30m布置1个观测断面,根据围岩类型可作如下调整。Ⅳ类及以上围岩不大于40m;Ⅲ类围岩不大于25m;Ⅱ类围岩小于20m。各测点在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设。

根据设计要求,白龙江立节隧道的监控量测项目主要为:(1)拱顶下沉。(2)净空收敛。

1.2 量测频率

量测频率按照规范的要求进行,确保采集数据的可靠性、准确性、科学性,如表1。位移量测的终止日期,一般在位移值基本稳定后再以1次/2日的频率量测1~2周左右。位移长期不能稳定的,量测要继续到1mm/月为止。

1.3 量测断面布置

根据本工程要求,对一般地段在量测时,按

10m左右的间距进行布点量测,对断层地带、千枚岩地层段按5m左右的间距布点量测。

1.4 测点布置

一般情况下,量测断面布置原则上应设在地质特征有代表性的地段。净空变化量测和拱顶下沉量测,应在同一断面上进行。新测点布置时距开挖面应小于1~2m。第一次量测的时间应在上次爆破后24h内,并在下次爆破之前进行。每一个量测断面内布置三个测点。

2 工程实例

立节水电站位于白龙江干流甘肃甘南舟曲县立节乡上游3km处,为白龙江干流尼什峡至沙川坝河段梯级水电规划调整的第十级电站。工程枢纽由泄洪冲沙阀(兼导流明渠)、河床溢流坝、砼重力副坝、电站进水口、引水隧洞、调压井、压力管道、发电厂房及开关站等建筑物构成。我单位施工的引水隧洞沿白龙江左岸布置,为有压引水隧洞,全长2039.18m,为圆形断面,支护形式采用钢筋混凝土全断面衬砌,衬砌洞径为8.0m,开挖洞径9.0m。引水隧洞穿越绢英千枚岩、灰岩、灰质千枚岩三种岩性,以不稳定的Ⅳ类和极不稳定的Ⅴ类为主,该区域内褶曲和断裂构造均较发育、节理较发育、地下水丰富。尤其是隧道穿越的断层带,主要由断层泥砾和碎裂千枚岩组成、松散破碎、风化严重,岭脊段还存在志留系千枚岩夹板岩地层和断层,地质条件和水文条件存在着不确定性和复杂性,有必要进行动态的设计和施工。在施工中我们对立节隧道的施工进行了全过程的围岩监测工作,通过利用隧道施工动态管理系统对监测数据进行处理,在量测数据中选取了比较典型的引0+080和引2+010两个断面周边收敛位移为例进行数据回归分析,及时快速地反馈分析结果到施工和设计中,保证了施工的安全顺利进行。

3 监测数据分析

量测数据很多,本文从众多的量测数据中选取了比较典型的引0+080和引2+010两个断面周边收敛位移为例进行数据回归分析。该两断面周边收敛位移监控量测结果见表2。

在现场测试与工程试验中,两个变量之间多数不是线性关系,而是某种曲线关系,在这类问题的回归分析中,包括一元线性回归分析和可以化为一元线性回归分析的曲线回归分析两种情况。

对可化为一元线性回归的曲线回归问题,可按下述步骤进行:

3.1 选择能代表两变量与之间内在关系的函数类型

主要是从散点图的分布特征、变化特点———是否具有收敛性等特点,进行选择。在具体的工程应用中不能单纯依靠理论上的推导,还要借鉴以往的经验,才能选出满意的函数类型。

3.2 求出两变量与相关函数中的未知参数

欲求非线性函数关系中的未知参数,首先是通过把非线性的函数关系变换成线性函数关系,然后再按线性函数求未知参数的方法求出未知参数,再由参数变换式求得选定的曲线函数的未知参数,从而得到曲线函数回归方程。

3.3 经过剩余标准差分析,感到精度不够理想时,则可另选一种曲线函数

按照上述步骤再进行重分析。

若令被测物理量(如位移)为y,观测时间为x,我们设法找出一直线函数式来表示两个变量y与x的关系,即

这条直线称为y对x的回归线。实测数据散点一般都不在一条直线上,要使选择的直线与实际散点相差最小、最具代表性,需要用最小二乘法原理来判别。若自变量x取某个值xi时,对应的实测值y为yi,而用回归计算所得的y值为yi^,则:yi^=a+bxi。

对于y对x的回归方程,若用xi,yi(i=1,2,……,n)来表示n组量测数据,可用许多直线方程代表xi,yi的关系,从中总可以找出一条最佳的直线y^=a+bxi,使它的全部散点在y方向的总误差q为最小,最有代表性,用最小二乘法原理来判别:使

达到最小的回归线是最好的,Q值极小的条件是分别对a和b求偏导数为零。

将式(3),(4)联立,可解得

式中,Sx2为自变量x的方差,S2xy为协变方差,将式(5)代入式(3),即可得出a的计算表达式。

在实际中,回归线反映与预报实测数据的精度,需要用剩余标准离差S来衡量:

通过计算可得相应的回归曲线方程、极限值和偏差,分别叙述如下。

拱顶下沉曲线回归方程:

曲线极限值169.40,偏差8.62。

周边收敛曲线回归方程:

曲线极限值600.87,偏差4.91。

引0+080断面拱顶下沉值越来越小,曲线逐渐趋于平缓,表明围岩逐步趋于稳定。回归曲线方程偏差较小,说明回归线的精度满足需要,极限值为169.40mm,符合规范要求,可按正常程序进行施工。引2+010断面围岩仍然不稳定,回归方程偏差较小,表明回归线符合精度要求,但极限值达600.87mm,超过允许值,为保证安全,施工中我单位对该断面进行了支护和必要的处理。

4 结语

隧道现场监控量测是实现隧道信息化施工的前提,以及保证新奥法安全施工、提高经济效益的重要条件,隧道的监控量测是当今隧道建设,尤其是工程地质条件复杂的地区必不可少的一项工作。文中根据立节隧道引0+080、引2+010断面的监测数据,对围岩周边收敛进行回归分析,预测围岩稳定性,为施工设计提供了必要的反馈信息,保证了隧道安全,亦可作为其它工程施工与设计的参考。

参考文献

[1]张铁柱,刘建彪.监控量测在大官市隧道中的应用[J].云南交通科技,2001,17(6):57-62.

[2]冯卫星.铁路隧道设计[M].成都:西南交通大学出版社,1998.

[3]赵玉光.地下工程开挖与支护安全监控量测及地质灾害动态预测与防治[J].中国地质灾害与防治学报,2001,12(3):36-41.

【施工监控量测管理办法】推荐阅读：

监控施工方案07-24