備案號：38111-2013公路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程Technicalcodeformonitoringmeasurementofhighwaytunnel2013-04-08發(fā)布2013-06-30實施湖北省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布前言 Ⅲ引言 12規(guī)范性引用文件 13總則 14術(shù)語與符號 14.1術(shù)語 14.2符號 35監(jiān)控量測基本規(guī)定 36監(jiān)控量測技術(shù)要求 46.1監(jiān)控量測項目 46.2監(jiān)控量測斷面及測點布置原則 56.3監(jiān)控量測頻率及周期 86.4監(jiān)控量測控制基準(zhǔn) 86.5瓦斯監(jiān)控量測技術(shù)要求 97監(jiān)控量測方法 7.1監(jiān)控量測方法的選擇 7.2洞內(nèi)、外觀察 7.3變形量測 7.4應(yīng)力量測 7.5接觸壓力量測 7.6爆破振動監(jiān)測 7.7滲水壓力與水流量量測 7.8瓦斯監(jiān)控量測 8監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析及信息反饋 8.1一般規(guī)定 8.2監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理分析 8.3監(jiān)控量測信息反饋 9監(jiān)控量測成果資料 附錄A(資料性附錄)洞內(nèi)、外觀察記錄表 Ⅱ附錄B(資料性附錄)周邊位移量測記錄表 附錄C(資料性附錄)拱頂下沉量測記錄表 附錄D(資料性附錄)地表下沉量測記錄表 附錄E(資料性附錄)圍巖體內(nèi)位移量測記錄表 附錄F(資料性附錄)鋼架內(nèi)力量測記錄表 20附錄G(資料性附錄)錨桿軸力量測記錄表 21附錄H(資料性附錄)接觸壓力量測記錄表 22附錄I(資料性附錄)有害氣體監(jiān)測記錄表 23附錄J(規(guī)范性附錄)用詞說明 24本標(biāo)準(zhǔn)按GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由湖北省交通規(guī)劃設(shè)計院提出。本標(biāo)準(zhǔn)由湖北省交通運輸廳歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計院。本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：湖北省十房高速公路建設(shè)指揮部，湖北省交通運輸廳工程質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：詹建輝、張世飆、干學(xué)軍、劉毅學(xué)、陳軍、王國斌、沈峰、劉軍、蘭志雄、彤增湘、譚慧、周俊書、侯東波、鄧長青、黃正發(fā)、劉玉山、利奕年、王欣、李勇鋒、王云安、冉志杰、王紅明、岳敏、黎明。自上世紀(jì)六十年代新奧法出現(xiàn)以來，隧道監(jiān)控量測在國外得到了廣泛的應(yīng)用和長足的發(fā)展。我國從八十年代開始逐步地采用新奧法施工，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，在量測方法和量測手段上取得了很大的進(jìn)步。目前，監(jiān)測項目及相應(yīng)的技術(shù)方法雖然繁多，但對于隧道監(jiān)控量測工作還沒有統(tǒng)一的規(guī)定，而是以工程經(jīng)驗為依據(jù)制定了一些行業(yè)規(guī)程來約束監(jiān)控量測工作，因此有必要對隧道監(jiān)控量測中的監(jiān)測項目、操作流程和反饋預(yù)警機(jī)制作出相應(yīng)的規(guī)定，采取標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，有效發(fā)揮隧道監(jiān)控量測的作用，為隧道設(shè)計、施工提供更有力的信息保障。1公路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了公路隧道監(jiān)控量測的基本規(guī)定、技術(shù)要求、方法、數(shù)據(jù)分析與信息反饋、成果資料等本標(biāo)準(zhǔn)適用于湖北省公路隧道設(shè)計、施工期監(jiān)控量測。下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范(GB50086—2001)建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB50497—2009)JTGD70公路隧道設(shè)計規(guī)范(JTGD70—2004)JTGF60公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTGF60—2009)JTG/TF60公路隧道施工技術(shù)細(xì)則(JTG/TF60—2009)3.1為規(guī)范湖北省公路隧道設(shè)計、施工中的監(jiān)控量測工作，使公路隧道監(jiān)控量測符合安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的要求，制定本規(guī)程。3.2本規(guī)程適用于采用新奧法修建的公路隧道。3.3隧道開工前應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控量測設(shè)計。3.4監(jiān)控量測應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)的單位承擔(dān)。3.5監(jiān)控量測應(yīng)作為施工工序納入施工組織，并貫穿于隧道施工的全過程。3.6監(jiān)控量測工作除應(yīng)符合本技術(shù)規(guī)程的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。下列術(shù)語與符號適用于本文件。監(jiān)控量測monitoringmeasurement隧道施工和運營過程中對圍巖、地表、支護(hù)結(jié)構(gòu)以及周邊環(huán)境動態(tài)進(jìn)行的經(jīng)常性觀察和量測工作。2為了滿足隧道設(shè)計和施工的特殊需要，由設(shè)計文件規(guī)定的在設(shè)置在觀測體上(或內(nèi)部),作為變形、位移、應(yīng)力或應(yīng)變測量用的固定標(biāo)志工作點。3從煤(巖)層內(nèi)逸出的各種有害氣體的總稱，其主要成分為甲烷(CH?)。控制基準(zhǔn)controlcriteriononmonitoring為保證隧道工程安全，對監(jiān)控量測對象變化是否出現(xiàn)異常、危險所設(shè)定的限值。4.2符號H?——隧道埋深；H—隧道開挖高度；B—隧道開挖斷面寬度；U?——極限相對位移值；UIB——距開挖工作面1B范圍內(nèi)的位移值；t-—量測時間；u——位移累計值；a——圍巖變形加速度；R——爆破振動安全允許距離；Q——炸藥量，齊發(fā)爆破為總藥量，延時爆破為最大一段藥量；V——保護(hù)對象所在監(jiān)測點振動安全允許速度；K,α-—與爆破點至計算保護(hù)對象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)；5監(jiān)控量測基本規(guī)定5.1監(jiān)控量測管理應(yīng)科學(xué)合理。設(shè)計單位應(yīng)提出監(jiān)控量測要求，監(jiān)控量測單位應(yīng)編制監(jiān)控量測實施方案；施工中應(yīng)按方案實施，并保證數(shù)據(jù)的真實性、測點和儀器的穩(wěn)定可靠性、數(shù)據(jù)處理與信息反饋的及時性以及監(jiān)控量測周期的完整性；工程竣工后應(yīng)將監(jiān)控量測資料整理歸檔并納入竣工文件中。a)驗證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，確定二次襯砌施作時機(jī)，為施工和設(shè)計變更提供依據(jù)；b)對可能出現(xiàn)的大變形、塌方等地質(zhì)災(zāi)害提出預(yù)警；c)評價隧道與周圍環(huán)境的相互影響；d)評價施工安全及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。5.3監(jiān)控量測設(shè)計應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：a)監(jiān)控量測項目；b)監(jiān)控量測斷面及測點布置原則；c)監(jiān)控量測頻率；d)監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)；e)數(shù)據(jù)分析方法與信息反饋程序。5.4編寫監(jiān)控量測方案前，委托方應(yīng)向監(jiān)控量測單位提供下列資料：a)隧道工程勘察資料；b)隧道工程設(shè)計文件；c)施工組織設(shè)計；4確定擬監(jiān)控量測項目現(xiàn)場實施的可行性。項目名稱常用量測儀器12收斂計或全站儀34注：H?為隧道埋深，B為隧道開挖斷面寬度。施工方法等綜合選擇選測項目。選測項目見表2。5項目名稱常用量測儀器1鋼架內(nèi)力及外力斷面鋼支撐內(nèi)力3~7個測點，或外力1對測力計2圍巖體內(nèi)位移(洞內(nèi)設(shè)點)斷面3-7個鉆孔位移計位置應(yīng)靠近周3圍巖體內(nèi)位移(洞外設(shè)點)斷面3~5個鉆孔4圍巖壓力各種類型巖土壓力盒斷面3~7個測點5兩層支護(hù)間壓力壓力盒斷面3~7個測點6錨桿軸力根錨桿24個測點7混凝土應(yīng)力混凝土應(yīng)變計斷面3~7個測點8圍巖彈性波速度各種聲波儀及配套探頭9爆破振動臨近建(構(gòu))筑物圍巖內(nèi)部位移多點位移計、滑動測微計洞口段、淺埋段(Ho2B)注：Ho為隧道埋深，B為隧道開挖斷面寬度。6.1.3必測項目的工作量可根據(jù)隧道施工地質(zhì)預(yù)報結(jié)果提前進(jìn)行調(diào)整，也可根據(jù)開6.2.1量測項目和斷面的選擇以及測點布置應(yīng)考慮圍巖代表性、圍巖變化、施工方法及支6.2.2監(jiān)控量測斷面間距按表3要求布置。周邊位移和拱頂下沉測點應(yīng)布置在同一斷面，拱頂下沉測6DB42/T9002013表3必測項目斷面間距圍巖級別斷面間距(m)Ⅲ道、大跨徑隧道(三車道及以上)應(yīng)根據(jù)施工情6.2.3周邊位移量測的測線布置可參照表4及圖1選用。表4周邊位移量測測線布置一條水平測線連拱隧道中導(dǎo)洞施工過程中布設(shè)一條水平測線臺階法每臺階一條水平測線每臺階一條水平測線，兩條斜測線每分部一條水平測線CD或CRD法上部、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法左右側(cè)部，每分部一條斜測線、其余分部一條水平測線；連拱隧道正洞施工監(jiān)測同上。7圖1周邊位移和拱頂下沉測線布置示例6.2.4地表下沉測點應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)，并取得一定周期的數(shù)據(jù)。一般條件下，地表下沉測點縱向間距應(yīng)按表5的要求布置。地表下沉測點宜與洞內(nèi)周邊位移和拱頂下沉量測在同一橫斷面上。隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距(m)注：Ho為隧道埋深，B為隧道開挖斷面寬度。6.2.5地表下沉監(jiān)測范圍橫向應(yīng)延伸至隧道中線兩側(cè)12(B/2+HI+Ho),縱向應(yīng)在掌子面前后1~2(H+Ho) (B為隧道開挖斷面寬度，H為隧道開挖高度，H?為隧道埋深)。測點間距為2m-5m,并應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和環(huán)境條件進(jìn)行調(diào)整。其測點布置如圖2所示。圖2地表下沉測點布置示意圖6.2.6隧道分部施工時，各分部測線及測點的布置應(yīng)根據(jù)各施工部開挖先后順序進(jìn)行合理布置。6.2.8基準(zhǔn)點距離監(jiān)測斷面較遠(yuǎn)時，宜在隧道的穩(wěn)定區(qū)域埋設(shè)新的基準(zhǔn)點，并采取保6.2.11選測項目中，各種量測項目的斷面及測點布置見表2。86.3.1監(jiān)控量測頻率的確定應(yīng)以能系統(tǒng)6.3.3周邊位移和拱頂下沉的監(jiān)控量測頻率應(yīng)根據(jù)測點距開挖工作面的距離及位移速度分別按表6、表7確定，原則上采用較高的頻率值。出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時，應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。表6周邊位移和拱頂下沉的量測頻率(按距開挖工作面距離)監(jiān)測斷面距開挖面距離(m)1次/d1次/23d1次/3-7d注：B為隧道開挖斷面寬度。周邊位移和拱頂下沉的量測頻率(按位移速率)速率(mm/d)1次/d1次/23d1次/3d1次/37d6.3.4選測項目監(jiān)測頻率應(yīng)與影響段落范圍內(nèi)的必測項目監(jiān)測頻率相同。6.3.5各項量測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后15±20d結(jié)束。對于膨脹性和擠壓性圍巖，位移沒有減小趨勢時，應(yīng)延長量測時間。6.4.3隧道初期支護(hù)極限相對位移在監(jiān)控量測前期可參照表8選用。圍巖級別ⅢV注：1水平相對收斂值指收斂位移累計值與兩測點間距離之2硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值，軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值。3拱頂下沉允許值一般可按本表數(shù)值的0.5~1.0倍采用。4本表所列數(shù)值在施工過程中可通過實測和資料積累作適當(dāng)修正。96.4.4位移控制基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)測點距開挖面的距離按表9確定。類別類別UIgU?e距開挖工作面距離大于2B注：B為隧道開挖寬度；U?為距開挖工作面1B范圍內(nèi)的位移值：Um為距開挖工作面1B-2B范圍內(nèi)的位對位移值，Ua=兩測點間距離×允許水平相對收斂值(或拱頂下沉允許值)。6.4.6鋼架內(nèi)力、圍巖壓力、混凝土應(yīng)力、兩層支護(hù)間壓力、錨桿軸力、滲水壓力、水流量控6.4.7爆破振動控制基準(zhǔn)應(yīng)按表10確定。保護(hù)對象類別安全允許振速V(cm/s)123均4張張526水工隧洞789新澆大體積混凝土(C20)注：1表中質(zhì)點振動速度為三分量中的最大值；振動頻率為主振頻2頻率范圍根據(jù)現(xiàn)場實測波形確定或按如下數(shù)據(jù)選?。喉鲜冶苀<20Hz;露天深孔爆破f=爆破f=40100Hz;地下深孔爆破f=30-100Hz;地下淺孔爆破f=60300Hz。3爆破振動監(jiān)測應(yīng)同時測定質(zhì)點振動相互垂直的三個分量。6.4.8采用分部開挖法施工的隧道應(yīng)分別建立各分部位移控制基準(zhǔn)，同時6.5.1在瓦斯隧道中，瓦斯監(jiān)控量測為必測項6.5.2瓦斯監(jiān)控量測應(yīng)從洞口向內(nèi)20m處開始，在開挖工作面的上部、中部和下部各布設(shè)3個測點。6.5.3瓦斯隧道的開挖工作面附近每個工序開始前6.5.4施工期內(nèi)瓦斯?jié)舛葢?yīng)小于1%,二氧化碳濃度應(yīng)小于1.5%。7.2.1施工過程中應(yīng)進(jìn)行洞內(nèi)(開挖工作面和已施工地段)觀察和洞外觀察。7.2.4洞內(nèi)、外觀察記錄具體見附錄A。7.3.2變形量測可采用接觸量測(使用收斂計、水準(zhǔn)儀等儀器進(jìn)行的量測)或非接觸量測(使用全站儀等不接觸測點的量測)方法。b)采用全站儀量測時，測點應(yīng)采用膜片式回復(fù)反射器作為測點靶標(biāo)，靶標(biāo)粘7.3.6地表下沉量測可采用精密水7.3.8周邊位移、拱頂下沉、地表下沉和力(應(yīng)變)計量測法或應(yīng)變磚量測法。7.4.6應(yīng)力量測記錄具體見附錄F、附錄G。7.5.2接觸壓力量測可采用振弦式傳感器，其類型應(yīng)與圍巖和支護(hù)結(jié)7.5.4接觸壓力量測記錄具體見附錄H。7.6.2爆破振動監(jiān)測可采用振動速度和加速度傳感器，以及相應(yīng)的評估的建(構(gòu))筑物或圍巖體的牢固位置上。7.6.3爆破振動監(jiān)測前應(yīng)根據(jù)隧道施工爆破參7.7.1滲水壓力宜通過埋設(shè)振弦式7.7.2滲壓計量程應(yīng)滿足被測壓力范圍的要求，可取靜滲水壓力與超滲水壓力之和的1.2倍；精度不7.8.2在需要測定瓦斯?jié)舛葧r，應(yīng)采用光干涉甲烷測定器(或復(fù)合氣體檢測儀)測定甲烷(或各種有害氣體)的濃度。8.1.2信息反饋一般以變形量測為主，依據(jù)時態(tài)曲線對圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)及周圍環(huán)境的斯隧道及大跨徑隧道應(yīng)結(jié)合相應(yīng)的壓力、水量、瓦斯監(jiān)測等進(jìn)8.2.2每次量測后應(yīng)立即對數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，如有異常及時補(bǔ)測。當(dāng)量測數(shù)據(jù)出現(xiàn)突變時，應(yīng)立即加密8.2.3每次量測后應(yīng)及時對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括數(shù)據(jù)計算、填表制8.2.4變形速率和變形加速度是評價隧道a)圍巖變形速率是指隧道周壁單位時間位移變化量，按式tn,ti——量測時間(d);Vn,Vi——tn,t時刻變形速率(mm/d)。a)繪制位移(位移速率)、應(yīng)力(應(yīng)力速率)、應(yīng)變(應(yīng)變速率)的時態(tài)曲線；b)繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨開挖工作面推進(jìn)變化的曲線；c)繪制接觸壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力在隧道橫斷面上的分布8.2.6爆破振動安全允許距離，可根據(jù)爆破振動速度按式(3K,α—與爆破點至計算保護(hù)對象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，可按表11表11爆破區(qū)不同巖性的K,a值Ka中硬巖注：硬巖單軸飽和抗壓強(qiáng)度大于60MPa,中硬巖單軸飽和抗壓強(qiáng)度30-60MPa,軟巖單軸飽和抗壓強(qiáng)度小于30MPa.8.3.1監(jiān)控量測信息反饋應(yīng)根據(jù)量測數(shù)據(jù)分析結(jié)果評價隧道結(jié)構(gòu)和建(構(gòu))筑物的安全性、支護(hù)參數(shù)8.3.2監(jiān)控量測信息反饋程序按圖3進(jìn)行。史合控制基準(zhǔn)否圖3監(jiān)測反饋程序框圖8.3.3隨道監(jiān)控量測土作應(yīng)根據(jù)控制基準(zhǔn)建立預(yù)警機(jī)制，可按表12實行三級管理。表12位移管理等級管理等級U處理建議Ⅲ正常施工ⅡI暫停施工，采取相應(yīng)工程對策挖寬度。8.3.4遇到下列情況之一時，也應(yīng)提出預(yù)警并分級管理。a)支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂，實行I級管理；b)地表出現(xiàn)開裂、坍塌，實行I級管理；c)滲水壓力或水流量突然增大，實行Ⅱ級管理；d)水體顏色或懸濁物發(fā)生變化，實行Ⅱ級管理。8.3.5二次襯砌施作時應(yīng)滿足下列要求：b)隧道位移相對值已達(dá)到總相對位移量的90%以上。對淺埋、軟弱、高地應(yīng)力圍巖等特殊地段應(yīng)視現(xiàn)場情況確定。9.1.1施工過程中應(yīng)編制實時預(yù)警報告和階段性成果報告，工程完工后編寫總體工作報告。d)結(jié)論與建議。(資料性附錄)表A.1洞內(nèi)、外觀察記錄表監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：編號編錄項目1寬度高度面積2穩(wěn)定正面擠出正面不穩(wěn)3自穩(wěn)隨時松弛、掉塊需及時支護(hù)需超前支護(hù)45中風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化6度(條/m)7開度(mm)8節(jié)理、裂隙9結(jié)構(gòu)體形態(tài)隨機(jī)、方形土砂狀/散體狀涌水狀態(tài)整體濕潤涌出或噴出突水洞內(nèi)(已支護(hù)段)附圖掘進(jìn)方向(資料性附錄)監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：掌子面埋設(shè)日期量測時間量測值收斂值值時間間隔收斂年月日時溫度dmP量測：記錄：復(fù)核：(資料性附錄)監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：量測時間量測值值(△u)值時間間隔年月日時巴dm(資料性附錄)地表下沉量測記錄表表D.1地表下沉量測記錄表監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：隧道名稱日期隧道埋深12345值值(mm)值(mm)值(mm)值(mm)離(m)量測：記錄：復(fù)核：(資料性附錄)圍巖體內(nèi)位移量測記錄表表E.1圍巖體內(nèi)位移量測記錄表監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：隧道名稱溫度埋設(shè)日期測孔編號量測時間當(dāng)前讀數(shù)位移(mm)123456123456工23456(資料性附錄)鋼架內(nèi)力量測記錄表監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：隧道名稱埋設(shè)時溫度(℃)測量時溫度(℃)頻率值P(Hz初測頻率f。(Hz)應(yīng)變值(μe)123412341234注：1同一斷面儀器按照順時針方向編號；2表中標(biāo)定系數(shù)和溫度修正系數(shù)根據(jù)所選儀器確定；3上表同樣適用于混凝土應(yīng)力量測記錄；4上表為原始記錄表，需要內(nèi)力時，可通過后期計算獲取。(資料性附錄)錨桿軸力量測記錄表隧道名稱測點樁號埋設(shè)時溫度(℃)測點編號測量時溫度(℃)頻率f(iz)標(biāo)定系數(shù)(kN/kHiz2)溫度修正系數(shù)(kN/℃)軸力值(KN)1234(資料性附錄)接觸壓力量測記錄表表H.1接觸壓力量測記錄表監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：隧道名稱埋設(shè)時間斷面樁號監(jiān)測時間圍巖壓力圍巖壓力圍巖壓力圍巖壓力圍巖壓力(資料性附錄)有害氣體監(jiān)測記錄表表11有害氣體監(jiān)測記錄表監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：隧道名稱℃%時間距洞口距離(m)濃度(%)濃度(%)濃度(%)量測：記錄：復(fù)核：(規(guī)范性附錄)用詞說明為準(zhǔn)確地掌握和執(zhí)行技術(shù)規(guī)程條文，對要求嚴(yán)格程度的用詞特做如下規(guī)定：a)表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做時：正面詞采用“應(yīng)”;反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。b)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做時：正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”。表示有選擇，在一定條件下可以這樣做時，采用“可”。公路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程 253總則 295監(jiān)控量測基本規(guī)定 296監(jiān)控量測技術(shù)要求 33 9監(jiān)控量測成果資料 程中，監(jiān)控量測技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用，并取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。但由于規(guī)程，公路隧道工程的監(jiān)控量測工作，在不同程度上還存在著采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)取不科學(xué)、記錄不完整、數(shù)據(jù)處理方法選擇不當(dāng)、量測數(shù)據(jù)反饋機(jī)制不健題。制定本規(guī)程，是為了使公路隧道工程的監(jiān)控量測有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到安全合評價。鑒于地質(zhì)因素對隧道建設(shè)的重要影響，監(jiān)控量測單位應(yīng)具備相應(yīng)的5監(jiān)控量測基本規(guī)定5.1監(jiān)控量測涉及的單位較多，其管理工作應(yīng)有一個重要組成部分，納入施工工序。制定合理而周密的現(xiàn)場量測實施方開展的關(guān)鍵。隧道開工之前，監(jiān)控量測單位應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件、地質(zhì)條件、設(shè)進(jìn)度安排等編制監(jiān)控量測實施方案，確定量測項目、儀器、測點布置、量測頻率、法、組織機(jī)構(gòu)及管理體系，并在施工的全過程中認(rèn)真實施。5.3監(jiān)控量測設(shè)計應(yīng)結(jié)合具體隧道工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、支護(hù)參數(shù)、施工方法和監(jiān)控量測目e)明確數(shù)據(jù)分析方法和信息反饋的程序。a)初始調(diào)查在施工前對工程的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及施工影響區(qū)域內(nèi)的周邊環(huán)b)編制實施性監(jiān)控量測方案基準(zhǔn)點和測點的埋設(shè)須嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行，以確保量測數(shù)據(jù)可靠。測點完畢，并取得其初始觀測值。量測斷面可依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件、設(shè)計參數(shù)、施工方法等條件的改變進(jìn)行調(diào)整。d)現(xiàn)場量測及數(shù)據(jù)分析量測單位應(yīng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并根據(jù)分析結(jié)果對施工安全及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行評價。e)信息反饋量測單位根據(jù)監(jiān)控量測設(shè)計制定相應(yīng)的信息反饋機(jī)制。一般以周報(特殊情況要形成日報)的形式提交量測成果(包括紙質(zhì)和電子文件)。出現(xiàn)異常現(xiàn)象時，及時反饋，以便采取相應(yīng)的對策。5.7監(jiān)控量測工作專業(yè)性強(qiáng)，為保證監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，監(jiān)控量測單位應(yīng)成立現(xiàn)場監(jiān)控量測小組。該小組應(yīng)由具備監(jiān)控量測及工程地質(zhì)知識的專業(yè)人員組成，且要求相對固定，確保監(jiān)控量測數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性。5.8監(jiān)控量測工作應(yīng)建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)復(fù)核、審查制度，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)異常及時進(jìn)行重測。數(shù)據(jù)整理工作應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，數(shù)據(jù)在輸入、處理過程中應(yīng)復(fù)核審查，避免出現(xiàn)錯誤。監(jiān)控量測的記錄、圖表及文字報告應(yīng)連續(xù)和完整。如有缺失，應(yīng)及時采取補(bǔ)救措施，并進(jìn)行詳細(xì)書面記錄。5.9監(jiān)控量測實施方案是隧道施工組織設(shè)計的重要組成部分，需上報監(jiān)理、業(yè)主，經(jīng)批準(zhǔn)后方可正式實施，并且作為現(xiàn)場作業(yè)、檢查、驗收的依據(jù)之一，相關(guān)資料應(yīng)保存。當(dāng)現(xiàn)場監(jiān)控量測工作由于地質(zhì)條件、施工方法等因素的影響需要調(diào)整時，應(yīng)報項目技術(shù)負(fù)責(zé)人審核，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可實施。監(jiān)控量測實施方案應(yīng)綜合考慮工程特點、設(shè)計要求、施工方法、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境等因素進(jìn)行編制，并滿足下列要求：a)確保隧道工程安全；b)對工程周圍環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)；c)盡量降低監(jiān)控量測費用；d)盡量減少對工程施工的干擾。5.10隧道監(jiān)控量測工作一般在洞內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境條件惡劣，因而監(jiān)控量測系統(tǒng)應(yīng)具有較高的可靠性、穩(wěn)定性及耐久性。監(jiān)控量測儀器設(shè)備在使用前及使用過程中應(yīng)進(jìn)行定期的檢定和校準(zhǔn)。5.11現(xiàn)場施工過程中經(jīng)常發(fā)生測點破壞導(dǎo)致監(jiān)控量測數(shù)據(jù)不連續(xù)的現(xiàn)象，因此應(yīng)加強(qiáng)測點保護(hù)，協(xié)調(diào)好監(jiān)測與施工之間的關(guān)系。如果測點被破壞，應(yīng)在被破壞測點附近及時補(bǔ)埋。如果測點出現(xiàn)松動，則應(yīng)及時加固，并重新讀取初讀數(shù)。5.12現(xiàn)場監(jiān)測工作中，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測精度要求，減小系統(tǒng)誤差，控制偶然誤差，避免過失誤差，定期采用相關(guān)方法對誤差進(jìn)行檢驗分析。a)減小系統(tǒng)誤差的方法采用精度高、穩(wěn)定性好、耐久性好的儀器來減小系統(tǒng)誤差，如果監(jiān)測儀器產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差不能滿足監(jiān)測精度要求，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行修正。b)控制偶然誤差的方法在監(jiān)測實施過程中加強(qiáng)管理，提高監(jiān)測操作人員的技術(shù)水平來控制偶然誤差。偶然誤差一般服從正態(tài)分布，在數(shù)據(jù)處理過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計檢驗。c)避免過失誤差的方法由于測試人員的工作過失所引起的誤差，如讀錯儀表刻度(位數(shù)、正負(fù)號)、測點與測讀數(shù)據(jù)混淆、記錄錯誤等，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)不可允許的誤差即為過失誤差。在數(shù)據(jù)處理時，此類誤差數(shù)值一般很大，應(yīng)從監(jiān)測數(shù)據(jù)中剔除。避免過失誤差措施主要有加強(qiáng)監(jiān)測管理，規(guī)范監(jiān)測作業(yè)，加強(qiáng)人員培訓(xùn)提高人員素質(zhì)。6監(jiān)控量測技術(shù)要求6.1監(jiān)控量測旨在采集可反映施工過程中圍巖動態(tài)的信息，以判定隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性和施工方法的適宜性，為設(shè)計和施工提供依據(jù)。因此，監(jiān)控量測設(shè)計應(yīng)根據(jù)6.1.1必測項目是能夠判斷圍巖穩(wěn)定性進(jìn)而指導(dǎo)設(shè)計和施工的經(jīng)常性量測項目。這類量測通常測試方圍巖變形是圍巖力學(xué)形態(tài)變化最直觀的表現(xiàn)，變形量測具有量測結(jié)果直觀、測試數(shù)據(jù)可靠、量測儀表長期穩(wěn)定性好、抗外界干擾性強(qiáng)，同時測試費用低廉的優(yōu)點。因此必測項目以位移量測為首選量對于瓦斯隧道，為保證施工階段和運營階段的安全，瓦斯監(jiān)測也應(yīng)作為必測項目。隧道勘測與施工過程中，通過地質(zhì)勘探或施工檢測表明隧道內(nèi)存在瓦斯，該隧道應(yīng)定為瓦斯隧道。瓦斯隧道分為低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三種，瓦斯隧道的類型按隧道內(nèi)瓦斯工區(qū)的最高級確定。具體類型劃分可參考《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2002)4.1瓦斯隧道分類。6.1.2選測項目是為保證隧道順利施工而對某一個或幾個監(jiān)控量測項目進(jìn)行補(bǔ)充測試，以求更深入地掌握圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)、支護(hù)的效果以及工程對周圍環(huán)境影響狀況，指導(dǎo)未開挖區(qū)段的設(shè)計與施工。這類量測項目測試較為麻煩，花費較大，一般只根據(jù)需要選擇部分項目。6.1.3隧道施工地質(zhì)預(yù)報可初步探測和判定掌子面前方的地質(zhì)狀況，因此根據(jù)隧道施工地質(zhì)預(yù)報結(jié)果可提前對監(jiān)控量測的必測和選測項目進(jìn)行調(diào)整，也可根據(jù)開挖后洞身地質(zhì)6.2.1量測項目的斷面應(yīng)視需要布設(shè)，或在有代表性的地段選取。凡是地質(zhì)條件差、隧道開挖斷面積6.2.2、6.2.3周邊位移量測、拱頂下沉量測原則上是在同一斷面上進(jìn)行，而且其他量測項目也應(yīng)盡量設(shè)置在同一斷面上。如受圍巖條件及開挖方法、隧道內(nèi)管線位置等因素影響，可以適當(dāng)調(diào)整。周邊位移量測以水平測線量測為主，必要時可設(shè)置斜測線(如洞口附近、淺埋區(qū)段、偏壓或膨脹性圍巖區(qū)段、拱頂下沉位移量大的區(qū)段),斜測線的設(shè)置有助于了解垂直方向的位移變化情況。6.2.5對于淺埋或超淺埋隧道，隧道橫斷面方向的地表下沉量測邊界應(yīng)在隧道開挖影響范圍以外。地表下沉量測的測點應(yīng)布設(shè)在由設(shè)計確定的特別重要的施工地段，包括地表有建(構(gòu))筑物地段。對施工中地表發(fā)生塌陷并經(jīng)修補(bǔ)過的地段，以及預(yù)先探測到地下存在構(gòu)筑物或空洞的施工地段，測點應(yīng)盡量接近構(gòu)筑物或空洞上方?；鶞?zhǔn)點應(yīng)設(shè)置在開挖6.2.6分部開挖法臨時支護(hù)拆除后，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行拱頂下沉和周邊位移量測，測線按全斷面開挖法布6.2.9不銹鋼膨脹鉤的彎鉤規(guī)則、大小適宜收斂計的掛鉤且便于保護(hù)，因此埋設(shè)變形測點時推薦使用。使用時尾部可焊接鋼筋延長。變形監(jiān)測的目的是獲取圍巖體的變形信息，因此埋設(shè)測點時，預(yù)埋6.2.10進(jìn)行瓦斯監(jiān)測時，掌子面測點可按下圖布置，亦可根據(jù)超前鉆孔的位置進(jìn)行調(diào)整。隧道運營期說明圖6.2.10掌子面瓦斯監(jiān)測示意圖6.3.3必測項目量測頻率一般根據(jù)測點距開挖面的距離及位移速度分別確定，然后取兩者中較高者作為實際量測頻率。6.3.5參考GB50086-2001《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》5.3.5條，必測項目中水平收斂速率小于0.1mm/d-0.2mm/d,拱頂下沉速率小于0.2mm/d,持續(xù)時間達(dá)到15d-20d以上(二次襯砌已施作段除外)時，表明圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，可停止監(jiān)測。淺埋、月以上)不能穩(wěn)定，量測要持續(xù)到每日為1mm為止(二次襯砌已施作段除外)。6.4.1監(jiān)控量測的主要目的是了解隧道施工安全性和結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性。根據(jù)這一目的，同時考慮周6.4.3條文中表8取自《錨桿噴混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)表5.33和《公路隧道設(shè)計規(guī)鄂西北地區(qū)已建成的十漫、在建的十白、十房、谷竹高速公路，其隧道圍巖、綠泥鈉長石英片巖和千枚巖。在火車嶺隧道的V級圍巖中，采用臺階法開挖，某沉最大值為1600.0mm,水平收斂最大值達(dá)到1200.0mm。因此對于變質(zhì)巖中的軟弱巖體，特別是巖體軟弱破碎或富水地帶，其控制基準(zhǔn)可能超過表8中限值。6.4.4研究表明，在距工作面1B和2B處的位移值分別占規(guī)定的允許位移量的65%和90%左右，距開挖面較遠(yuǎn)時圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定。按表9所確定的控制基準(zhǔn)使隧道開挖的每個階段都有相應(yīng)的規(guī)范》(JTGD70-2004)第9.2.4條規(guī)定的安全系數(shù)進(jìn)行判定；圍巖壓力及初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓a)選取建筑物安全允許質(zhì)點振速時，應(yīng)綜合考慮建筑物的重要性、建筑質(zhì)量、新舊程度、自振頻b)省級以上(含省級)重點保護(hù)古建筑與古跡的安全允許質(zhì)點振速，應(yīng)經(jīng)專家論證后選取，并報相c)選取隧道、巷道安全允許質(zhì)點振速時，應(yīng)綜合考慮構(gòu)筑物的重要性、圍巖分類、支護(hù)狀況、開挖跨度、埋深大小、爆源方向、周邊環(huán)境等。d)對永久性巖石高邊坡，應(yīng)綜合考慮邊坡的重要性、邊坡的初始穩(wěn)定性、支護(hù)狀況、開挖高度等。e)隧道和巷道的爆破振動控制點為距離爆源10~15m處；高邊坡的爆破振動控制點為上一級馬道的內(nèi)側(cè)坡腳。f)非擋水新澆大體積混凝土的安全允許質(zhì)點振速按《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2011)表13-1給出的上限值選取。6.4.8大斷面隧道采用CD法、CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等分部開挖法時，應(yīng)分別設(shè)立全斷面位移監(jiān)控基準(zhǔn)和管理水平以及各施工部位移監(jiān)控基準(zhǔn)和管理水平，要充分考慮各個施工部之間的相互影響。6.4.9在焊接、切割等工作地點前后各20m范圍內(nèi)，不得有可燃物，風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏么笥?.5%;開挖工作面附近20m風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葢?yīng)小于1.5%;爆破地點20m內(nèi)，風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葢?yīng)小于1.0%。具體瓦斯?jié)舛认拗萍俺尢幚泶胧┛蓞⒄障卤?。說明表6.4.9隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛认拗导俺尢幚泶胧┑攸c限值(%)1超限處20m范圍內(nèi)立即停工，查明原因，加強(qiáng)監(jiān)測2局部瓦斯積聚(提及大于0.5m3)3開挖工作面風(fēng)流中4回風(fēng)巷或工作面回風(fēng)流中5放炮地點附近20m風(fēng)流中6煤層放炮后工作面風(fēng)流中繼續(xù)通風(fēng)，不得進(jìn)入7局部通風(fēng)機(jī)及電氣開關(guān)10m范圍內(nèi)8電動機(jī)及開關(guān)附近20m范圍內(nèi)9查明滲漏點，進(jìn)行整治7監(jiān)控量測方法7.1.1監(jiān)控量測的方法應(yīng)根據(jù)隧道的重要性等級、規(guī)模大小，同時還應(yīng)考慮國內(nèi)外量測儀器的現(xiàn)狀來選用。一般應(yīng)盡量選擇簡單可靠、耐久、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性能好，被測量的物理量概念明確，有足夠大的量程，便于進(jìn)行分析和反饋的測試儀器。7.2.1在隧道工程中，開挖前的地質(zhì)勘探工作很難提供非常準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，所以有必要在施工中對開挖工作面附近圍巖的巖石性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行觀察。通過觀察可獲得與圍巖穩(wěn)定性有關(guān)的直觀信息，因此觀察是新奧法監(jiān)控量測中的必測項目，其目的是預(yù)測開挖面前方的地質(zhì)條件；為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)；根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠程度。7.2.2開挖工作面觀察對開挖后沒有支護(hù)的圍巖進(jìn)行觀察，主要是了解開挖工作面下列工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件：a)巖質(zhì)種類和分布狀態(tài)，結(jié)構(gòu)面的位置狀態(tài)；b)巖石的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造：c)地層時代歸屬及產(chǎn)狀；d)節(jié)理性質(zhì)、組數(shù)、間距、規(guī)模、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度和f)地下水類型、涌水量大小、涌水位置、涌水壓力、濕觀察到的有關(guān)情況和現(xiàn)象，應(yīng)詳細(xì)記錄，并繪制隧道開挖工作面及兩側(cè)素描圖，要求每個斷面至已施工地段觀察a)滲漏水情況(位置、狀態(tài)、水量等);b)噴層表面的觀察以及裂縫狀況(位置、種類、寬度、長度及發(fā)展);c)噴射混凝土與圍巖接觸狀況，是否產(chǎn)生裂隙或剝離，要特別注意噴射混凝土是否發(fā)生剪切破f)二次襯砌表面的觀察以及裂縫狀況(位置、種類、寬度、長度及發(fā)展);周邊圍巖穩(wěn)定性和地上(構(gòu))建筑物的影響。主要內(nèi)容包括：c)水系狀況：涌水等的變化(量、污染等)?？梢赃M(jìn)行周邊位移量測和測點三維位移量測。對于大點的凈長L,求出兩次量測的增量(或減量)△平均值，具體記錄表格見附錄B。用全站儀進(jìn)行周邊位移量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。與傳統(tǒng)的接觸量測的主要區(qū)別在過對比不同時刻測點的三維坐標(biāo)[x(t),y(t),z(t)],現(xiàn)行的數(shù)值計算方法進(jìn)行監(jiān)控量測信息的反饋，同時具有快速、省準(zhǔn)儀和銦鋼尺等進(jìn)行量測。拱頂下沉量測測點的埋設(shè)，一般在隧道拱頂軸線處保證量測精度，可在左右各增加一個測點，即埋設(shè)三個測點),吊掛銦鋼尺，用精密水準(zhǔn)儀量測隧道拱頂絕對下沉量。可用不銹鋼膨脹鉤或φ6ma鋼筋彎成三角形壞，要盡快重新設(shè)置，以保證數(shù)據(jù)不中斷。拱頂下沉量測示意圖如說明圖7.3.5。拱頂下沉測點銦鋼掛尺水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀說明圖7.3.5拱頂下沉量測示意圖拱頂下沉量的確定比較簡單，即通過測點不同時刻相對標(biāo)高h(yuǎn),求出兩次量測的差值△h,即為該點的下沉值。讀數(shù)時應(yīng)該讀三次，然后取其平均值。具體記錄表格見附錄C。7.3.6地表下沉量測一般用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行測量，量測結(jié)果能反映淺埋段、洞口段開挖過程中筑物周圍增設(shè)地表下沉觀測點。在橫斷面上至少應(yīng)布置十一個測點，兩測點的距離為25m。在隧道中地表下沉量測方法和拱頂下沉量測方法相似，即通過測點不同時刻標(biāo)高h(yuǎn),求出兩次量測的差值△h,即為該點的下沉值。需要注意的是，參考點(基準(zhǔn)點)應(yīng)設(shè)置在工程施工影響范圍以外，以確保參測。在讀數(shù)時各項限差應(yīng)嚴(yán)格控制，每個測點讀數(shù)誤差不宜超過0.3mm,對不在水準(zhǔn)路線上的觀測點，7.3.6為了判斷開挖后圍巖的松動區(qū)、強(qiáng)度下降區(qū)以及彈性區(qū)的范圍，了解圍巖位移隨深度變化的關(guān)系和判斷錨桿長度是否適宜，以便確定合理的錨桿長度，有必要對圍巖體內(nèi)位移進(jìn)廣泛應(yīng)用于地下空間圍巖穩(wěn)定性監(jiān)控量測中。在c)造孔方便(孔徑φ40~50mm),安裝及時；7.4.2、7.4.3鋼架應(yīng)力量測前應(yīng)根據(jù)具體的圍巖情況做出監(jiān)測設(shè)計，再根據(jù)監(jiān)測設(shè)計來布置應(yīng)變計或內(nèi)不超過5°,水平面內(nèi)鉆孔與隧道壁面交角應(yīng)在85°-90°。鉆孔時孔徑應(yīng)比量測錨桿桿體直徑大7.5.1、7.5.2為了解圍巖壓力的量值及分布靠、穩(wěn)定。7.5.3在埋設(shè)量測元器件之前應(yīng)初步計算圍巖的壓力以確定元器件的量程，有條件的情況下可以埋設(shè)1個~2個元器件進(jìn)行試驗。7.6.2爆破振動監(jiān)測傳感器應(yīng)固定在待評估建(構(gòu))筑物或圍巖體的牢固位置上