隧道监控量测技术规程

一、监控量测基本规定1、监控量测的管理必须科学合理，设计单位应进行监控量测设计，施工单位应编制监控量测实施细则，施工中应按细则实施，工程竣工后应将监控量测资料整理归档并纳人竣工文件中。2、监控量测设计应包括以下内容:（1）确定监控量测项目;（2）确定测点布置原则、监控量测断面及监控量测频率;（3）确定监控量测控制基准。3、施工单位应拥有专业的监控量测人员和设备，掌握成熟、可靠的测试数据处理与分析技术。4、施工单位应成立现场监控量测小组，建立相应的质量保证体系，负责及时将监控量测信息反馈于施工和设计。监控量测人员要求相对稳定，以确保监控量测工作的连续性。5、现场监控量测工作应包括以下主要内容:（1）现场情况的初始调查;（2）编制实施细则;（3）布设测点并取得初始监测值;（4）现场监控量测及分析;（5）提交监控量测成果。6、监控量测实施细则应报监理、业主，经批准后实施，并作为现场作业、检查验收的依据。监控量测变更必须经项目技术负责人审核，报监理工程师批准。7、监控量测系统应可靠、稳定、耐久，在服务期内运转正常。仪器设备应按规定进行检查、校对和率定，并出具相关证明。8、测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严防损坏。9、施工现场必须建立严格的监控量测数据复核、审查制度，保证数据的准确性。监控量测数据应利用计算机系统进行管理，由专人负责。如有监控量测数据缺失或异常，应及时采取补救措施，并详细做出记录。10、根据监控量测精度要求，应减小系统误差，控制偶然误差，避免人为错误。应经常采用相关方法对误差进行检验分析。11、施工与监控量测应密切配合，监控量测元件的埋设与监控量测应列人工程施工进度控制计划中，监控量测工作应尽量减少对施工工序的影响。二、监控量测技术要求1、监控量测应达到下列目的:（1）确保施工安全及结构的长期稳定性;（2）验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据;（3）确定二次衬砌施做时间;（4）监控工程对周围环境影响;（5）积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。2、监控量测设计应根据围岩条件、支护参数、施工方法、周围环境及监控量测目的进行。3、监控量测实施细则应根据设计要求及工程特点编制，内容应包括:（1）监控量测项目;（2）人员组织;（3）元器件及设备（4）监控量测断面、测点布置、监控量测频率及监控量测基准;（5）数据记录格式;（6）数据处理及预测方法;（7）信息反馈及对策等。4、监控量测工作必须随施工工序及时进行，尽快读取初始读数，并根据现场情况及时调整监控量测的项目和内容。三、监控量测项目1、监控量测项目分为必测项目和选测项目。2、必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目。具体监控量测项目见表3.1。表3.1监控量测必测项目序号监控量测项目常用量测仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪3净空变化收敛计、全站仪4地表沉降水准仪、铟钢尺或全站仪隧道浅埋段3、选测项目是为满足隧道设计与施工的特殊要求进行的监控量测项目。具体监控量测项目按表3.2选择。表3.2监控量测选测项目序号监控量测项目常用量测仪器1围岩压力压力盒2钢架内力钢筋计、应变计3喷混凝土内力混凝土应变计4二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计5初期支护与二次衬砌间接触压力压力盒6锚杆轴力钢筋计7围岩内部位移多点位移计8隧底隆起水准仪、锢钢尺或全站仪9爆破振动振动传感器、记录仪10孔隙水压力水压计11水量三角堰、流量计12纵向位移多点位移计、全站仪4、隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时应进行物理力学试验。5、初期支护完成后应进行喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观察和记录。四、监控量测断面及测点布置原则1、浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般条件下，地表沉降测点纵向间距应按表4.1的要求布置。表4.1地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距(m)2BHo2.5B20一50BHo≤2B10一20Ho≤B5一10注:H。为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。地表沉降测点横向间距为2—5m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于Ho+B，地表有控制性建(构)筑物时.量测范围应活当加宽。其测点布置如图4.1所示。2、拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上。监控量测断面按表4.2的要求布置。拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点，参照图4.2布置。3、净空变化量测测线数，可参照表4.3、图4.2布置。表4.2必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距(m)V一VI5~10Ⅳ10–30Ⅲ30~50注:Ⅱ级围岩视具体情况确定间距。表4.3净空变化量测测线数地段开挖方法一般地段特殊地段全断面法一条水平测线———台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线分部开挖法每分部一条水平测线CD或CRD法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线、其余分部一条水平测线图4.24、选测项目量测断面及测点布置应考虑围岩代表性、围岩变化、施工方法及支护参数的变化。监控量测断面应在相应段落施工初期优先设置，并及时开展量测工作。5、不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。五、监控量测频率1、必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表5.1和表5.2确定。由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。表5.1按距开挖面距离确定的监控量测频率监控量测断面距开挖面距离(m)监控量测频率(0一1)B2次/d(1一2)B1次/d(2一5)B1次/2一3d5B1次/7d注:B为隧道开挖宽度。表5.2按位移速度确定的监控量测频率位移速度(mm/d)监控量测频率≥52次/d1~51次/d0.5一11次/2一3d0.2一0.51次/3d0.21次/7d2、开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建(构)筑物的描述应每施工循环记录一次。必要时.影响范围内的建(构)筑物的描述频率应加大。3、选测项目监控量测频率应根据设计和施工要求以及必测项目反馈信息的结果确定。六、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6.1和表6.2选用。表6.1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≤5050h≤300300h≤500拱脚水平相对净空变化(%)Ⅱ－－0.20-0.60Ⅲ0.10-0.500.40-0.700.60~1.50Ⅳ0.20一0.700.50一2.602.40-3.50V0.30~1.000.80~3.503.00-5.00拱顶相对下沉(%)Ⅱ－0.01~0.050.04一0.08Ⅲ0.01-0.040.03一0.110.10-0.25Ⅳ0.03一0.070.06-0.150.10一0.60V0.06一0.120.10一0.600.50一1.20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。表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。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。3③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6.2跨度7mB≤12m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h(m)h≤5050h≤300300h≤500拱脚水平相对净空变化(%)Ⅱ－0.0l-0.030.01一0.08Ⅲ0.03一0.100.08-0.400.30-0.60Ⅳ0.10-0.300.20~0.800.70~1.20V0.20一0.500.40~2.001.80一3.00拱顶相对下沉(%)Ⅱ－0.03~0.060.05-0.12Ⅲ0.03-0.060.04一0.150.12-0.30Ⅳ0.06-0.100.08一0.400.30-0.80V0.08-0.160.14~1.100.80一1.40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6.3要求确定。表6.3位移控制基准类别距开挖面1B(U,B)距开挖面2B(U2B)距开挖面较远允许值65%Uo90%Uo100%Uo注:B为隧道开挖宽度，U。为极限相对位移值。4、根据位移控制基准，可按表6.4分为三个管理等级。5、地表沉降控制基准应根据地层稳定性、周围建(构)筑物的安全要求分别确定，取最小值。表6.4位移管理等级管理等级距开挖面1B距开挖面2BⅢ1/3BUU2/3BUUⅡ12/32/3BBUUU22/32/3BBUUUⅠ12/3BUU22/3BUU注:U为实测位移值。6、钢架内力、喷混凝土内力、二次衬砌内力、围岩压力(换算成内力)、初期支护与二次衬砌间接触压力(换算成内力)、锚杆轴力控制基准应满足《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)的相关规定。7、爆破振动控制基准应按表6.5的要求确定。表6.5爆破振动安全允许振速序号保护对象类别安全允许振速(cm/s)10Hz10一50Hz50一100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋0.5一1.00.7一1.21.1一1.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2.0一2.52.3—2.82.7一3.03钢筋混凝土结构房屋0.0一4.03.5一4.54.2一5.04一般古建筑与古迹0.1一0.30.2一0.40.3一0.55水工隧道7一156交通隧道10一207矿山巷道15一308水电站及发电厂中心控制室设备0.59新浇大体积混凝土龄期:初凝一3d龄期:3一7d龄期:7一28d2.0一3.03.0一7.07.0一12注:表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。②频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据:深孔爆破10一60Hz;浅孔爆破40一100Hz.3有特殊要求的根据现场具体情况确定。8、采用分部开挖法施工的隧道应每分部分别建立位移控制基准，同时应考虑各分部的相互影响。9、围岩与支护结构的稳定性应根据控制基准，结合时态曲线形态判别。10、一般情况下，二次衬砌的施做应在满足下列要求时进行:（1）隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降;（2）隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。对浅埋、软弱围岩等特殊地段，应视现场具体情况确定二次衬砌施做时间。七、监控量测系统及元器件的技术要求1、监控量测系统的测试精度应满足设计要求。拱顶下沉、净空变化、地表沉降、纵向位移、隧底隆起测试精度为0.5一1mm,围岩内部位移测试精度为0.1mm，爆破振动速度测试精度为1mm/s。其他监控量测项目的测试精度结合元器件的精度确定。2、元器件的精度应满足表7.1的要求，元器件的量程应满足设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。表7.1元器件的精度序号元器件测试精度1压力盒≤0.5%F.S.2应变计士0.1%F.S.3钢筋计拉伸,0.5%F.S.，压缩,1.0%F.S.注:F.S.为元器件满量程。八、监控量测方法8.1一般规定1、现场监控量测应由施工单位负责组织实施。2、现场监控量测应根据已批准的监控量测实施细则进行测点埋设、日常量测和数据处理，