隧道监控量测实施细则 下载本文

施。

目前型钢支撑应力量测多采用振弦式表面应变计,格栅支撑应力量测多采用振弦式钢筋应力计。

这些量测元件具有体积小,质量轻,结构简单灵活,安装方便,对被测介质影响小等优点。本次量测也将采用振弦式应力计进行量测。

在埋设时,应注意对测试元件、测线的保护,防止由于埋设不当而使元件不能正常工作,或者埋设后测线被扯断。

应力、应变计的观测频率在埋设初期观测频率较高,后期观测频率较低。观测时,根据具体情况及要求,定期进行量测;每次每个测点的量测不少于3次,力求量测数据可靠、稳定。

6.5 围岩压力量测

量测作用于喷层和岩土体之间的径向接触应力及初支与二衬间的径向接触应力。量测仪器采用振弦式压力盒及VW-1型频率接收仪。

(1)测点埋设

应把测点布设在具有代表性的隧道断面的关键部位上(如拱顶、拱腰、拱脚、边墙仰拱等)。每一断面宜布置10~14个测点,并对各测点逐一进行编号。

压力盒埋设,要使压力盒的受压面向着围岩。根据实际围岩情况,采取适当方法将压力盒固定在岩面。再谨慎施作喷砼层。不要使喷砼与压力盒之间有间隙。保证围岩与压力盒受压面贴紧。

(2)量测计算

根据每次所测得的各测点电信号频率,可依据压力计的频率-压力标定曲线来直接换算出相应的压力值。

(3)数据处理与分析

根据压力值绘制压应力-时间曲线图和压应力-随开挖距离的曲线变化图,在隧道横断面图上按不同的施工阶段,以一定的比例把压力值点画在各压力盒分布位置,并以连线的形式将各点连接起来,绘制隧道围岩压力分布形态图。

6.6 爆破振动量测

本标段测试爆破振动目的是为了确保工程周边建筑物的安全以及控制洞口危石,防止边坡滑坡,及时调整控爆参数,将爆破振动速控制在安全范围内;为类似工程爆破施工积累经验。

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本标段爆破振动量测仪器采用爆破振动监测仪。

7 监控量测控制基准

(1)监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等,应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性,以及周围建(构)筑物特点和重要性等因素制定。

(2)隧道初期支护极限相对位移可参照表7和表8选用。

表7 跨度B≤7m隧道初期支护极限相对位移 围岩级别 隧道埋深h (m) h≤50 50

2 拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比,拱顶相对下沉指拱顶下沉值减

去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。

3 墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.2一1.3后采用。

表8 跨度7m

Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ - 0. 03 - 0. 06 0. 06 - 0. 10 0. 08 - 0. 16 0. 03-0. 06 0. 04-0. 15 0. 08-0. 40 0. 14-1. 10 0. 05-0. 12 0. 12 - 0. 30 0. 30 - 0. 80 0. 80-1. 40 注:1 本表适用于复合式衬砌的初期支护,硬质围岩隧道取表中较小值,软质围岩隧道取表中较大值。表列数值可以在施工中通过实测资料积累作适当的修正。

2 拱脚水平相对净空变化指拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比,拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。

3 初期支护墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.1-1.2后采用。

(3)位移控制基准。位移控制基准应根据测点距开挖面的距离,由初期支护极限相对位移按表9要求确定。

表9 位移控制基准 类别 允许值 距开挖面1B (U1B) 65% Uo 距开挖面2B ( U2B ) 90% Uo 距开挖面较远 100% Uo 注:B为隧道开挖宽度,U。为极限相对位移值。 (4)位移管理等级及应对措施。根据位移控制基准,可按表10分为三个管理等级并确定应对措施。

表10 位移控制基准及应对措施 管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 距开挖面1B U<U1B /3 U1B /3≤U≤2U1B /3 距开挖面2B U<U2B /3 应对措施 正常施工 U2B /3≤U≤2U2B /3 综合评价设计施工措施,加强监控量测,必要时采取相应工程对策 U>2U1B /3 U>2U2B /3 暂停施工,采取相应工程对策 注:U为实测位移值 根据位移变化速度来判断,变形速度是由大变小的递减过程,从变形曲线可分为三个阶段:

1变形急剧增长阶段:变形速度大于1mm/d,应加强初期支护系统; ○

② 变形缓慢增长阶段:变形速度0.2~1mm/d; ③ 围岩基本稳定阶段;变形速度小于0.2mm/d;

根据位移时态曲线的形态来判别,由于岩体的流变特性,岩体破坏前变形曲线可分为三个阶段:

① 基本稳定区,主要标志为变形速率逐渐下降,即U<U0/3,该区亦称“一次蠕变区”,表明围岩趋于稳定;

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② 过渡区,变形速率保持不变,U0/3≤U≤2U0/3,该区亦称“二次蠕变区”,表明围岩向不稳定状态发展,须发出警告,加强支护系统。

③ 破坏区,变形速率逐渐增大,即U>(2U0/3),亦称“三次蠕变区”,表明围岩已进入危险状态,须立即停工,进行加固。

(5)量测结束标准

各项量测作业均应持续到变形基本稳定后,再以1次/7d的量测频率测2-3周后结束,要求净空收敛和拱顶下沉变形基本稳定时的变形速率<0.2mm/d。

8 监测数据的处理、分析与信息反馈

8.1 量测数据处理与分析

现场量测的原始数据具有一定的离散性,其中包含着量测误差甚至测试错误。为确认量测结果的可靠程度,获得围岩变形、支护受力等随时间、空间变化的规律,及在工程中信息化指导设计施工,需进行数据处理。

进行现场监控量测,取得量测数据后,监测人员及时整理分析量测数据,并结合施工步骤、支护等进行分析判断,将实测数据与允许值进行比较,具体的处理方法为:

(1)根据仪器特点进行温度校正后,计算位移值;

(2)绘制位移-时间图,位移速度-时间图,位移加速度-时间图; (3)用回归分析推算位移趋势,分析速率变化、加速度变化趋势。 (4)对量测数据处理结果分析判断,及时提交量测结果。 (5)监控量测资料的整理分析

完成现场量测和数据采集后,应及时对现场观测所得的资料加以整理,编制成图表和说明,使它成为便于使用的成果;量测资料保存在施工现场,以便于核查。具体步骤和内容如下:

①核查各项原始记录,检查监测值的正确性; ②对各种观测值按时间逐点填写观测数值表; ③绘制各种变形过程线或变形分布图;

④根据数据整理结果对初期支护的时态曲线应进行回归分析,预测可能出现的最大值和变化速度。

⑤当曲线出现异常时,应及时分析原因,根据具体情况及时采取加厚喷层、

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